CN210403967U - 一种集成式新能源客车动力电池水冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，该系统受整车的电池管理系统控制，该水冷系统包括压缩机，所述压缩机经过四通换向阀和室外换热器后与彼此并联连接的室内换热器和设置于水路子系统中的换热器相连接，所述水路子系统包括闭环连接的所述换热器、水泵、过滤器和动力电池套组。与现有技术相比，本实用新型具有节省空间，整车重量低等优点。

Description

一种集成式新能源客车动力电池水冷系统

技术领域

本实用新型涉及新能源客车动力电池冷却技术领域，尤其是涉及一种集成式新能源客车动力电池水冷系统。

背景技术

目前、新能源客车上动力电池的冷却系统主要采用两种方式：风冷、水冷。由于国家相关标准对动力电池使用寿命的要求逐年增高，所以风冷的技术路线逐渐显现出技术缺陷。

现在多数车企采用的电池冷却方案是增加一套独立的空调机组的的技术方案，但是，采用独立机组有存在诸多弊端：⑴设置独立机组的成本高，且需要额外的安装空间；⑵会增加整车重量，不利于新能源客车的节能降耗。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集成式新能源客车动力电池水冷系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，该系统受整车的电池管理系统控制，该水冷系统包括压缩机，所述压缩机经过四通换向阀和室外换热器后与彼此并联连接的室内换热器和设置于水路子系统中的换热器相连接，所述水路子系统包括闭环连接的所述换热器、水泵、过滤器和动力电池套组。

进一步地，所述的室内换热器的两端分别与第一限流阀和第一电子膨胀阀相连接。

进一步地，所述的换热器采用内置有膨胀水箱的换热器。

进一步地，所述的内置有膨胀水箱的换热器的两端分别与第二限流阀和第二电子膨胀阀相连接。

进一步地，所述的动力电池套组由多组动力电池箱各自经过限流阀并相互并联组成。

进一步地，于支路中所串联的所述的动力电池箱的数量不超过3个。

进一步地，所述的水泵采用电子水泵。

进一步地，所述的过滤器采用重力过滤器、真空过滤器或加压过滤器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型中的系统整体结构，包括压缩机，压缩机经过四通换向阀和室外换热器后与彼此并联连接的室内换热器和设置于水路子系统中的换热器相连接水路子系统包括闭环连接的换热器、水泵、过滤器和动力电池套组，整体结构集成度高，无需额外的主机布置空间。

(2)本实用新型中的系统整体结构集成度高，取消独立机组，采用集成式水冷系统可减轻整车重量。有利于整车节能降耗。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中，1为压缩机，2为四通换向阀，3为室外换热器，4为室内换热器，5为换热器，6为水泵，7为过滤器，8为第一限流阀，9为第一电子膨胀阀，10为第二限流阀，11为第二电子膨胀阀，12为动力电池箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示为本实用新型集成式新能源客车动力电池水冷系统的整体结构示意图，该系统受整车的电池管理系统控制，该水冷系统包括压缩机1，压缩机1经过四通换向阀2和室外换热器3后与彼此并联连接的室内换热器4和设置于水路子系统中的换热器5相连接，水路子系统包括闭环连接的换热器5、水泵6、过滤器7和动力电池套组，室内换热器4的两端分别与第一限流阀8和第一电子膨胀阀9相连接，换热器5采用内置有膨胀水箱的换热器，内置有膨胀水箱的换热器的两端分别与第二限流阀10和第二电子膨胀阀11相连接，动力电池套组由多组动力电池箱12各自经过限流阀并相互并联组成，其中支路中串联的动力电池箱12的数量不超过3个，水泵6采用电子水泵，过滤器7采用重力过滤器、真空过滤器或加压过滤器。

本实用新型实际应用时，在新能源客车顶置空调内部集成低温换热器、膨胀水箱，与顶置空调共用一个压缩机、冷凝器等部件。同时外部增加水路胶管、过滤器、限流阀、水泵、动力电池内置的换热系统以及相关高低压线束等。该系统根据动力电池的需求匹配制冷量及限流阀，根据整车动力电池的布置匹配水泵的技术参数。BMS接收动力电池需要冷却的反馈后，输出水冷系统的工作指令。

由于防冻液流过每箱动力电池均有压降，故动力电池箱采用串并联的关系，单支路最多串联三箱电池，然后各个支路之间属于并联关系。根据单支路流量的要求，选择合适的限流阀。

本实用新型的工作原理为：

BMS(电池管理系统)采集各个动力电池箱内电芯的最高温度和最低温度、电池箱内环境最高温度、电池单体温度级差等相关信息，然后将高压请求、集成式水冷系统的启动模式、设定温度等相关信息通过CAN通讯将相关指令发送给TMS(集成式电池水冷系统)，同时TMS将其工作状态、出水口温度、回水口温度以及故障码等信息以CAN通讯的形式回馈给BMS。

与顶置空调共用压缩机、冷凝器等部件，根据控制系统的控制策略，合理分配制冷量给电池水冷系统。利用空调制冷原理来冷却防冻液，让温度较低的防冻液流经动力电池的换热器，从而保持电池合理的温度。

集成式动力电池水冷系统(以下简称机组)主要由压缩机、电子水泵，低温换热器，风机，高压线束，低压线束，控制器，温度传感器，压力传感器等部件组成。如图1所示，是集成式动力电池水冷系统原理图，该系统具有三种模式，三种模式分别为待机模式，自循环模式，制冷模式。机组三种模式的切换受整车的BMS控制，以下是三种模式时各主要零部件的工作状态：

(1)自循环模式：水泵开启，风机不开，压缩机不开；

(2)制冷模式：水泵开启，风机开启，压缩机开启；

(3)待机模式：系统处于待机状态；

采用集成式动力电池水冷系统的工作模式有同时工作(电池放电模式时)与独立工作(电池充电模式时)。由于整车充电时，keyon钥匙不打开，即钥匙处于off档，此时操作控制面板，应该不能开启整车空调功能，所以需要增加以下管脚功能；

@24V常电管脚，接24V低压电瓶电源；

@KEYON档24V唤醒电管脚(实现功能：唤醒多合一空调高压的输出)，用于钥匙唤醒，充电时唤醒后操作控制面板，才可以开启整车空调；非充电状态下需要完成整车上高压后才可以开启空调；即整车空调模式；

@BMS的12V唤醒电管脚，用于水冷机组功能唤醒，唤醒后可以开启水冷机组功能，即水冷机组模式；

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，该系统受整车的电池管理系统控制，其特征在于，该水冷系统包括压缩机(1)，所述压缩机(1)经过四通换向阀(2)和室外换热器(3)后与彼此并联连接的室内换热器(4)和设置于水路子系统中的换热器(5)相连接，所述水路子系统包括闭环连接的所述换热器(5)、水泵(6)、过滤器(7)和动力电池套组。

2.根据权利要求1所述的一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，其特征在于，所述的室内换热器(4)的两端分别与第一限流阀(8)和第一电子膨胀阀(9)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，其特征在于，所述的换热器(5)采用内置有膨胀水箱的换热器。

4.根据权利要求3所述的一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，其特征在于，所述的内置有膨胀水箱的换热器的两端分别与第二限流阀(10)和第二电子膨胀阀(11)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，其特征在于，所述的动力电池套组由多组动力电池箱(12)各自经过限流阀并相互并联组成。

6.根据权利要求5所述的一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，其特征在于，于支路中所串联的所述的动力电池箱(12)的数量不超过3个。

7.根据权利要求1所述的一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，其特征在于，所述的水泵(6)采用电子水泵。

8.根据权利要求1所述的一种集成式新能源客车动力电池水冷系统，其特征在于，所述的过滤器(7)采用重力过滤器、真空过滤器或加压过滤器。

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