CN216750075U - 一种电池热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池热管理系统，包括防冻液循环模组、制冷剂循环模组及换热器，其中，防冻液循环模组包括混液箱及多个电池换热板组，多个电池换热板组以并联的方式连接于混液箱，其中每个电池换热板组与混液箱之间分别连接有流量泵，流量泵能够将混液箱内的防冻液抽送至对应的电池换热板组内。本实用新型可通过流量泵调整每个电池换热板组内防冻液的流量，来匹配对应的电池换热板组的热负荷，以使每个防冻液回路的温度一致，进而具有延长应用有该电磁热管理系统的电池包的使用寿命的作用；同时能够防止因热负荷较低而频繁地控制制冷剂循环模组的启停，进而具有延长制冷剂循环模组的使用寿命，降低能耗的作用。

Description

一种电池热管理系统

技术领域

本实用新型属于热管理相关技术领域，特别是涉及一种电池热管理系统。

背景技术

目前，针对于电池单独时间内的发热量越来越大，通常采用的方式是采用两个或者两个以上制冷剂循环模组直接并联的方式，以两个制冷剂循环模组为例，其中一个制冷剂循环模组与数个电池包构成一个电池热管路系统，另外一个制冷剂循环模组与其它剩余的电池包构成另一个电池热管理系统，两个电池热管理系统相互独立。

具体地，当电池整体温度过高需要制冷时，两个制冷剂循环模组同时开启，当电池温度降下来后，两个制冷剂循环模组又同时关闭。然而，当两个电池热管理系统中电池包的温度由于热负荷不同而不同，或者由于其它原因，起始温度不一致时，采用上述的电池热管理系统无法使两个电池包的温度一致，这样不仅会影响电池包的使用寿命，而且也会给电池包的使用带来风险。另外，在热负荷较低的时候，由于两个电池热管理系统中制冷剂循环模组的制冷量较大，同时启动，会很快把电池包的温度降下来后停机，等电池包的温度升上后又要启动，频繁的启停，对制冷机循环模组内的压缩机及电器件造成损害，不仅会降低制冷剂循环模组的使用寿命，而且还会增加能耗。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种用于解决上述技术问题的电池热管理系统。

一种电池热管理系统，包括防冻液循环模组、制冷剂循环模组及换热器，所述制冷剂循环模组和所述防冻液循环模组之间通过所述换热器连接，以使所述制冷剂循环模组内制冷剂与所述防冻液循环模组内防冻液能够在所述换热器内进行热交换；

所述防冻液循环模组包括混液箱及多个电池换热板组，多个所述电池换热板组以并联的方式连接于所述混液箱，其中每个所述电池换热板组与所述混液箱之间分别连接有流量泵，所述流量泵能够将所述混液箱内的防冻液抽送至对应的所述电池换热板组内。

在本申请中，通过上述混液箱与多个电池换热板组连接并且分别进行流量控制的结构设置，实现该电池热管理系统中多个电池换热板组的相互耦合，并可通过流量泵调整每个电池换热板组内防冻液的流量，来匹配对应的电池换热板组的热负荷，以使每个防冻液回路的温度一致，进而具有延长应用有该电磁热管理系统的电池包的使用寿命的作用；同时该电池热管理系统工作时能够根据电池换热板组的热负荷来选择控制流量泵的流量开度，以防止因热负荷较低而频繁地控制制冷剂循环模组的启停，进而具有延长制冷剂循环模组的使用寿命，降低能耗的作用。

在其中一个实施例中，所述防冻液循环模组还包括控制器，所述控制器与多个所述流量泵信号连接，且所述控制器能够对每个所述流量泵进行控制。

可以理解的是，通过上述控制器的结构设置，实现了该防冻液循环模组中每个电池换热板组内防冻液流量的独立控制。

在其中一个实施例中，多个所述电池换热板组上分别连接有温度传感器，所述控制器能够接受所述温度传感器测得的温度信号，并控制多个所述流量泵的流量开度。

可以理解的是，通过上述温度传感器的结构设置，具体实现该防冻液循环模组中控制器如何控制多个电池换热板组内防冻液的流量。

在其中一个实施例中，所述电池换热板组的数量，大于或者等于所述换热器的数量。

可以理解的是，通过上述电池换热板组及换热器的数量设置，具体实现该电池热管理系统的不同实施例。

在其中一个实施例中，所述混液箱内设置有扰流件，所述扰流件能够混合搅拌所述混液箱内的防冻液，以使所述混液箱内防冻液的温度一致。

可以理解的是，通过上述扰流件的结构设置，确保该自混液箱流出的防冻液的温度一致。

在其中一个实施例中，所述混液箱上设置有加液口，且所述混液箱能够通过所述加液口进行防冻液添加，以平衡所述防冻液循环模组中防冻液循环管路内的防冻液。

可以理解的是，通过上述的结构设置，能够消除防冻液在防冻液循环管路内因热胀冷缩而产生对防冻液循环管路的影响。

在其中一个实施例中，所述混液箱上设置有排气口，且所述混液箱能够通过所述排气口进行排气，以平衡所述防冻液循环模组中防冻液循环管路的气压。

可以理解的是，通过上述的结构设置，以便于将防冻液循环管路中的空气向外排出，进而能够消除防冻液循环管路内空气对防冻液循环的不良影响。

在其中一个实施例中，所述电池热管理系统还包括加热器，所述加热器能够给所述电池换热板组进行加热。

可以理解的是，通过上述加热器的结构设置，以使应用有该电池热管理系统的电池包在寒冷的环境中能够维持稳定的温度。

在其中一个实施例中，所述加热器设置在所述混液箱上，用以给所述混液箱内防冻液进行加热。

可以理解的是，通过上述的结构设置，具体实现加热器在该电池热管理系统中的应用。

在其中一个实施例中，所述电池热管理系统包括至少两个制冷剂循环模组，每组所述制冷剂循环模组均与所述防冻液循环模组通过所述换热器连接。

可以理解的是，通过上述的结构设置，具体实现该电池热管理系统的一个实施例。

附图说明

图1为本申请一实施例所提供的电池热管理系统的结构示意图。

图2为本申请另一实施例所提供的电池热管理系统的结构示意图。

其中，100、防冻液循环模组；101、防冻液循环管路；10、混液箱；20、电池换热板组；30、流量泵；200、制冷剂循环模组；210、压缩机；220、冷凝器；230、散热风扇；240、膨胀阀；300、换热器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接设在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2所示，本实用新型一实施例所提供的电池热管理系统包括防冻液循环模组100、制冷剂循环模组200及换热器300，制冷剂循环模组200与防冻液循环模组100之间通过换热器300连接，以使制冷剂循环模组200内制冷剂与防冻液循环模组100内防冻液能够在换热器300内进行热交换，以此对防冻液循环模组100内防冻液的降温，使得该电池热管理系统应用于电池包中能够使降温后的防冻液流经电池包，亦即达到给电池包降温的目的。换热器300具体可采用板式换热器或者其他类型的换热器。

防冻液循环模组100包括混液箱10及多个电池换热板组20，多个电池换热板组20以并联的方式连接于混液箱10，其中每个电池换热板组20与混液箱10之间分别连接有流量泵30，流量泵30能够将混液箱10内的防冻液抽送至对应的电池换热板组20内。需要说明的是，本实施例的流量泵30具体可设置为水泵等其它动力泵。

可以理解，本实施例的电池热管理系统中多个电池换热板组20的相互耦合，并可通过流量泵30调整每个电池换热板组20内防冻液的流量，来匹配对应的电池换热板组20的热负荷，以使每个防冻液回路的温度一致，进而具有延长应用有该电磁热管理系统的电池包的使用寿命的作用；同时该电池热管理系统工作时能够根据电池换热板组20的热负荷来选择性控制流量泵30的流量开度，以防止因热负荷较低而频繁地控制制冷剂循环模组200的启停，进而具有延长制冷剂循环模组200的使用寿命，降低能耗的作用。

进一步地，防冻液循环模组100还包括控制器(图未示)，控制器与多个流量泵30信号连接，且控制器能够对每个流量泵30进行控制，以实现了该防冻液循环模组100中每个电池换热板组20内防冻液流量的独立控制。并且，多个电池换热板组20上分别连接有温度传感器(图未示)，控制器能够接受温度传感器测得的温度信号，并控制多个流量泵30的流量开度，以此具体实现该防冻液循环模组100中控制器如何控制多个电池换热板组20内防冻液的流量。

如图1、图2所示，该防冻液循环模组100中电池换热板组20的数量，大于或者等于换热器300的数量，以此具体实现该电池热管理系统的不同实施例。

可以理解，当电池换热板组20的数量等于换热器300的数量时，每个电池换热板组20分别与对应的换热器300连通，以使由电池换热板组20流出的防冻液直接进入至换热器300内用于与制冷剂循环模组200中冷却液进行热交换；而当电池换热板组20的数量多于换热器300的数量时，使得该防冻液循环模组100能够通过对流量泵30的流量控制，来适配各个电池换热板组20的不同热负荷需求，以使应用有该电池热管理系统的电池包的温度一致，在此就不展开阐述。

进一步地，该混液箱10内设置有扰流件(图未示)，扰流件能够混合搅拌混液箱10内的防冻液，以使混液箱10内防冻液的温度一致，以此确保自混液箱10流出的防冻液的温度一致。需要说明的是，上述的扰流件具体可采用常规的搅拌结构，在此就不展开阐述。

另外，该混液箱10上设置有加液口(图未示)，且混液箱10能够通过加液口进行防冻液添加，以平衡防冻液循环模组100中防冻液循环管路101内的防冻液，使得该防冻液循环模组100能够根据使用的需求，通过加液口往混液箱10内添加防冻液，以消除防冻液在防冻液循环管路101内因热胀冷缩而产生对防冻液循环管路101的影响。需要说明的是，混液箱10的加液口位置选择性地盖设有封盖，使得该防冻液循环模组100正常工作时，可用封盖将加液口进行封堵。

混液箱10上设置有排气口(图未示)，且混液箱10能够通过排气口进行排气，以平衡防冻液循环模组100中防冻液循环管路101的气压，以便于将防冻液循环管路101中的空气向外排出，进而能够消除防冻液循环模组100内空气对防冻液循环的不良影响。当然，混液箱10上排气口能够与加液口合二为一，在此就不展开阐述。

另外，混液箱10具有膨胀容积，起到膨胀水箱的作用。

在其它实施例中，该实施例的电池热管理系统还包括加热器(图未示)，加热器能够给电池换热板组20进行加热，以使应用有该电池管理系统的电池包在寒冷的环境中能够维持稳定的温度。

具体地，该加热器设置在混液箱10上，用以给混液箱10内防冻液进行加热，以此具体实现加热器在该电池热管理系统中的应用。当然，加热器不局限安装在混液箱10上，可将加热器直接安装至应用有该电池热管理系统的电池包中，也可以串联在防冻液循环管路中，且加热器具体可设置为电加热丝、加热棒、PTC等常规的结构，在此就不展开阐述。

另外，需要说明的是，该制冷剂循环模组200包括压缩机210、冷凝器220、散热风扇230及膨胀阀240，压缩机210、冷凝器220、膨胀阀240及换热器300依次循环连通，散热风扇230设置于冷凝器220所在的位置，用以给冷凝器220进行散热，以此具体实现该制冷剂循环模组200的结构设置，使得该制冷剂循环模组200工作时利用卡诺循环原理，用压缩机210做功的方式，使气态制冷剂在冷凝器220内冷凝成液态，并经过膨胀阀240节流降压后进入换热器300，并与换热器300内防冻液进行热交换，然后再回流至压缩机210内。

电池热管理系统包括至少两个制冷剂循环模组200，每个制冷剂循环模组200均通过换热器300与防冻液循环模组100连接，可以选择开启一个或两个或多个制冷剂循环模组200或轮流启动其中一个制冷剂循环模组200来调整制冷量，防止热负荷较低时的频繁启停，延长压缩机使用寿命的同时，降低能耗。

综上，本实用新型的电池热管理系统应用在电池包工作时，能够根据电池换热板组20的不同热负荷，利用流量泵30的流量开度，来调节由混液箱10导入至电池换热板组20内防冻液的流量，以使每个防冻液回路的温度一致，进而具有延长应用有该电磁热管理系统的电池包的使用寿命的作用；同时能够防止因热负荷较低而频繁地控制制冷剂循环模组的启停，进而具有延长制冷剂循环模组的使用寿命，降低能耗的作用。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种电池热管理系统，包括防冻液循环模组(100)、制冷剂循环模组(200)及换热器(300)，所述制冷剂循环模组(200)和所述防冻液循环模组(100)之间通过所述换热器(300)连接，以使所述制冷剂循环模组(200)内制冷剂与所述防冻液循环模组(100)内防冻液能够在所述换热器(300)内进行热交换；

其特征在于：所述防冻液循环模组(100)包括混液箱(10)及多个电池换热板组(20)，多个所述电池换热板组(20)以并联的方式连接于所述混液箱(10)，其中每个所述电池换热板组(20)与所述混液箱(10)之间分别连接有流量泵(30)，所述流量泵(30)能够将所述混液箱(10)内的防冻液抽送至对应的所述电池换热板组(20)内。

2.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述防冻液循环模组(100)还包括控制器，所述控制器与多个所述流量泵(30)信号连接，且所述控制器能够对每个所述流量泵(30)的流量进行控制。

3.根据权利要求2所述的电池热管理系统，其特征在于：多个所述电池换热板组(20)上分别连接有温度传感器，所述控制器能够接受所述温度传感器测得的温度信号，并控制多个所述流量泵(30)的流量开度。

4.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述电池换热板组(20)的数量大于或者等于所述换热器(300)的数量。

5.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述混液箱(10)内设置有扰流件，所述扰流件能够混合搅拌所述混液箱(10)内的防冻液，以使所述混液箱(10)内防冻液的温度一致。

6.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述混液箱(10)上设置有加液口，且所述混液箱(10)能够通过所述加液口进行防冻液添加，以平衡所述防冻液循环模组(100)中防冻液循环管路内的防冻液。

7.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述混液箱(10)上设置有排气口，且所述混液箱(10)能够通过所述排气口进行排气，以平衡所述防冻液循环模组(100)中防冻液循环管路(101)的气压。

8.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述电池热管理系统还包括加热器，所述加热器能够给所述电池换热板组(20)进行加热。

9.根据权利要求8所述的电池热管理系统，其特征在于：所述加热器设置在所述混液箱(10)上，用以给所述混液箱(10)内防冻液进行加热。

10.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：所述电池热管理系统包括至少两个制冷剂循环模组(200)，每组所述制冷剂循环模组(200)均与所述防冻液循环模组(100)通过所述换热器(300)连接。

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