CN218769777U - 一种电池热管理装置、车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池热管理装置、车辆，电池热管理装置包括：压缩机、车内冷凝器、第一节流装置、闪发器、第四节流装置和电池换热器，压缩机、车内冷凝器、第一节流装置、闪发器、第四节流装置和电池换热器能够依次连接形成车辆制冷剂循环主回路，电池热管理装置还包括第一管路和第一控制阀，第一管路的一端与闪发器的出气端连通、另一端连通至压缩机的补气口，控制阀设置在第一管路上，第一控制阀能够在车内冷凝器对车内制热且环境温度低于第一预设温度时被打开。根据本实用新型能够有效提高压缩机的排气压力，因此提高其对应的饱和温度，从而有效地提高在超低温环境下的制热能力，解决超低温环境下系统制热能力不足的问题。

Description

一种电池热管理装置、车辆

技术领域

本实用新型涉及电池热管理技术领域，具体涉及一种电池热管理装置、车辆。

背景技术

电动汽车由于续航里程短、充电慢未受到人们的青睐，如今，电池续航问题仍然是该方向需要攻克的重难点。

电池热管理系统的根本作用是让电池工作在一定的适宜温度范围内，维持最佳的使用状态和效率，同时合理利用车辆电机热，以此保证电池系统的性能和寿命，维持车内舒适温度。电池热管理目前市面上主要有风冷、液冷、直冷三种途径，风冷成本低，安装简便，但均温性较差，不能制热，现在只有少量车企在使用；液冷效率高，降温快，均温性好，市面上主流新能源车大部分采用这种方式，但其存在占用空间大，需单独布置一套为液冷系统升降温的系统的缺点。专利号为CN215752031U公开了一种车辆热管理系统，该方案采用直冷的热管理方式，并在制冷剂流路上加装了第一涡流加热装置，该种方式加热效率高，有利于满足电池包的加热需求及乘员舱的采暖需求，同时，也不易导致整车电磁兼容性能变差、不会加剧对车辆系统中其他零部件的寿命的影响，但该方案在使用涡流加热装置时耗能多使得在超低温环境时电池电量大大降低，且该方案未回收电机余热，加剧了电池的耗能。

由于现有技术中的车辆电池热管理系统存在在超高温与超低温环境下能力不足；以及乘员舱制热和制冷切换时玻璃起雾等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种电池热管理装置、车辆。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的车辆电池热管理系统存在在超高温与超低温环境下能力不足，导致制冷制热效率低下的缺陷，从而提供一种电池热管理装置、车辆。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种电池热管理装置，其包括：

压缩机、车内冷凝器、第一节流装置、闪发器、第四节流装置和电池换热器，所述压缩机、所述车内冷凝器、所述第一节流装置、所述闪发器、所述第四节流装置和所述电池换热器能够依次连接形成车辆制冷剂循环主回路，所述电池热管理装置还包括第一管路和第一控制阀，所述第一管路的一端与所述闪发器的出气端连通、另一端连通至所述压缩机的补气口，所述第一控制阀设置在所述第一管路上，所述第一控制阀能够在所述车内冷凝器对车内制热且环境温度低于第一预设温度时被打开。

在一些实施方式中，所述电池热管理装置还包括第二管路、车内蒸发器和第三节流装置，所述车内蒸发器和所述第三节流装置设置在所述第二管路上，所述第二管路的一端能够连通至所述闪发器、另一端能够连通至所述压缩机的吸气端，所述电池换热器和所述第四节流装置能够并联设置在所述第二管路的两端以通过所述电池换热器对电池进行冷却，所述电池换热器和所述第四节流装置还能够并联设置在所述车内冷凝器和所述第一节流装置的两端以通过所述电池换热器对电池进行加热，所述第一控制阀能够在所述车内冷凝器对车内制冷且环境温度高于第二预设温度时被打开。

在一些实施方式中，还包括第三管路、第四管路、第五管路、第六管路、第七管路和第四节流装置，所述电池换热器和所述第四节流装置设置在所述第三管路上，所述第三管路的一端能够通过所述第四管路连通至所述第二管路的一端，所述第三管路的另一端能够通过第五管路连通至所述第二管路的另一端；所述第三管路还能通过第六管路连通至所述第一节流装置与所述闪发器之间，所述第三管路的另一端还能通过所述第七管路连通至所述压缩机与所述车内冷凝器之间。

在一些实施方式中，所述第三管路与所述第四管路和所述第六管路三者的相接处还设置有四通阀，所述四通阀的第一端与所述第三管路连通、第二端与所述第六管路连通、第三端与所述第四管路连通，所述第一端与所述第三端还能连通；

所述第三管路与所述第五管路和所述第七管路三者的相接处还设置有三通阀，所述三通阀的第五端与所述第三管路连通、第六端与所述第七管路连通、第七端与所述第五管路连通，所述第五端与所述第七端还能连通。

在一些实施方式中，还包括第九管路，所述第九管路的一端与所述四通阀的第四端连通，所述第九管路的另一端与所述第五管路连通。

在一些实施方式中，还包括第二节流装置、第八管路、冷媒换热器和电机电控回路，所述第八管路的一端与所述闪发器相连、另一端与所述第二管路和所述第四管路的相接处连通，所述第二节流装置设置在所述第八管路上，所述第八管路与所述电机电控回路在所述冷媒换热器处进行换热。

在一些实施方式中，所述电机电控回路中流动载冷剂，所述第八管路中的冷媒在所述冷媒换热器处与所述电机电控回路中的载冷剂进行换热；所述电机电控回路上还设置有电机电控换热器，电机和电控装置在所述电机电控换热器处与所述载冷剂换热，所述电机电控回路上还设置有车外水箱散热器，在所述车外水箱散热器处所述载冷剂能够对水加热生成热水。

在一些实施方式中，所述电机电控回路上还设置有水泵和四通水阀。

在一些实施方式中，所述压缩机的吸气端处还设置有气液分离器，所述第一节流装置为组合膨胀阀，所述第二节流装置为组合膨胀阀，所述第三节流装置和所述第四节流装置均为电子膨胀阀。

本实用新型还提供一种车辆，其包括前任一项所述的电池热管理装置。

本实用新型提供的一种电池热管理装置、车辆具有如下有益效果：

1.本实用新型通过设置车内冷凝器能够对车内进行制热作用，电池换热器能够用于对电池进行制热或制冷作用，以对电池进行降温或冷却，本实用新型能够有效地将车内冷凝器与电池换热器串联成回路，即能够使得利用电池被冷却释放出的热量来对车内进行制热作用，并且还能在环境温度低于第一预设温度时打开第一控制阀，即打开第一管路，使得闪发器中闪发出来的气体能够通过第一管路进入压缩机的补气口中，以对压缩机进行补气作用，从而有效提高压缩机的排气压力，因此提高其对应的饱和温度，从而有效地提高在超低温环境下的制热能力，解决超低温环境下系统制热能力不足的问题；因此本实用新型能够在对电池进行冷热管理(在需要加热时对电池加热，在需要冷却时对电池冷却)的同时还能有效地对车内的制冷制热能力进行大幅的提升；本实用新型还通过电池换热器与压缩机、车内冷凝器等串联形成车辆制冷剂循环主回路，能够采用冷媒对电池进行直接换热，即采用直冷或直热的方式能够保证电池控温迅速，提高对电池的控温精度，温控迅速，保证电池一直在合理温度下工作；

2.本实用新型还通过设置第二管路，且在第二管路上设置车内蒸发器和第三节流装置，能够使得制冷剂在车内蒸发器中对车内进行蒸发吸热，该种情况适用于在车内需要制冷的情况，本实用新型的电池换热器和第四节流装置在与第二管路并联连通时能够对电池进行冷却降温作用，当电池换热器和第四节流装置与车内冷凝器和第一节流装置并联时能够通过电池换热器对电池进行加热作用，并且本实用新型的第一控制阀还能在车内制冷且环境温度高于第二预设温度时被打开，能够在负荷高时打开第一管路，使得闪发器中闪发出来的气体能够通过第一管路进入压缩机的补气口中，以对压缩机进行补气作用，从而有效提高压缩机的排气压力，因此提高其对应的饱和温度，从而有效地提高在超高温环境下的制冷能力，解决超高温环境下系统制冷能力不足的问题；因此本实用新型能够在对电池进行有效冷热管理(在需要加热时对电池加热，在需要冷却时对电池冷却)的同时还能有效地对车内的制冷制热能力进行大幅的提升；

3.本实用新型还通过电机电控回路的设置能够对电机电控等装置的余热进行合理的回收利用，用来制取热水，也能通过冷媒换热器对电机电控回路的载冷剂进行加热以制取热水，或者在需要对电池加热以及对车内制热时还可以通过冷媒换热器从电机电控回路中进行吸热，以对电机电控回路的热量进行有效回收和利用，实现采用热泵和电机电控热回收两种方式采暖的效果，提高制热能力；

4.本实用新型采用双换热器的形式保障安全制冷、制热，使得制热时通过车内冷凝器进行换热，制冷时通过车内蒸发器进行制冷，避免采用同一个换热器对车内进行制热和制冷进行切换时在玻璃上产生的起雾情况，避免乘员舱制热和制冷切换时玻璃起雾，保证模式切换过程中的正常行驶的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型的电池热管理装置的系统结构图；

图2是本实用新型的电池热管理装置在乘员舱制冷+电池冷却(超高温)时的系统流路图；

图3是本实用新型的电池热管理装置在乘员舱制冷+电池冷却(高温)时的系统流路图；

图4是本实用新型的电池热管理装置在乘员舱制热+电池加热(超低温)时的系统流路图；

图5是本实用新型的电池热管理装置在乘员舱制热+电池加热(低温)时的系统流路图；

图6是本实用新型的电池热管理装置在乘员舱制热+电池冷却时的系统流路图。

附图标记表示为：

1、压缩机；2、车内冷凝器；3、第一节流装置；4、闪发器；5、第二节流装置；6、车内蒸发器；7、第三节流装置；8、冷媒换热器；9、车外水箱散热器；10、电机电控换热器；11、水泵；12、四通水阀；13、四通阀；14、第四节流装置；15、电池换热器；16、三通阀；17、气液分离器；18、第一控制阀；101、第一管路；102、第二管路；103、第三管路；104、第四管路；105、第五管路；106、第六管路；107、第七管路；108、第八管路；109、第九管路；110、电机电控回路。

具体实施方式

如图1-6所示，本实用新型提供了一种电池热管理装置，其包括：

压缩机1、车内冷凝器2、第一节流装置3、闪发器4、第四节流装置14和电池换热器15，所述压缩机1、所述车内冷凝器2、所述第一节流装置3、所述闪发器4、所述第四节流装置14和所述电池换热器15能够依次连接形成车辆制冷剂循环主回路，所述电池热管理装置还包括第一管路101和第一控制阀18，所述第一管路101的一端与所述闪发器4的出气端连通、另一端连通至所述压缩机1的补气口，所述第一控制阀18设置在所述第一管路101上，所述第一控制阀18能够在所述车内冷凝器对车内制热且环境温度低于第一预设温度时被打开。

本实用新型通过设置车内冷凝器能够对车内进行制热作用，电池换热器能够用于对电池进行制热或制冷作用，以对电池进行降温或冷却，本实用新型能够有效地将车内冷凝器与电池换热器串联成回路，即能够使得利用电池被冷却释放出的热量来对车内进行制热作用，并且还能在环境温度低于第一预设温度时打开第一控制阀，即打开第一管路，使得闪发器中闪发出来的气体能够通过第一管路进入压缩机的补气口中，以对压缩机进行补气作用，从而有效提高压缩机的排气压力，因此提高其对应的饱和温度，从而有效地提高在超低温环境下的制热能力，解决超低温环境下系统制热能力不足的问题；因此本实用新型能够在对电池进行冷热管理(在需要加热时对电池加热，在需要冷却时对电池冷却)的同时还能有效地对车内的制冷制热能力进行大幅的提升；本实用新型还通过电池换热器与压缩机、车内冷凝器等串联形成车辆制冷剂循环主回路，能够采用冷媒对电池进行直接换热，即采用直冷或直热的方式能够保证电池控温迅速，提高对电池的控温精度，温控迅速，保证电池一直在合理温度下工作。

本实用新型通过采用压缩机、车内蒸发器、车内冷凝器、闪发器、换热器(Chiller)、电池冷板、气液分离器(气分)、电机电控、水泵、车外水箱散热器、四通水阀、三通阀、膨胀阀、电磁阀、各连接管形成了一个完整的电池热管理系统。

本实用新型提出了一种新的电池热管理方式，在极端天气下也能同时满足电池和乘员舱的加热、制冷需求，本实用新型相对于其他的电池热管理方案，在零下20℃或55℃条件下，可以保证10min内电池温度达到设定值，能提升电池电量近30％，同时部件较少，能节省10％左右费用。

解决了如下技术问题：

1.在超高温与超低温环境下能力不足(通过补气管路的结构来实现)；

2.电机电控余热如何合理回收利用；

3.利用一个外风机同时为电机、电池、乘员舱降温；

4.温控迅速，保证电池一直在合理温度下工作(切换控制，控制方法)；

5.乘员舱制热和制冷切换时玻璃起雾(车内蒸发器和车内冷凝器)。

在一些实施方式中，所述电池热管理装置还包括第二管路102、车内蒸发器6和第三节流装置7，所述车内蒸发器6和所述第三节流装置7设置在所述第二管路102上，所述第二管路102的一端能够连通至所述闪发器4、另一端能够连通至所述压缩机1的吸气端，所述电池换热器15和所述第四节流装置14能够并联设置在所述第二管路102的两端以通过所述电池换热器15对电池进行冷却，所述电池换热器15和所述第四节流装置14还能够并联设置在所述车内冷凝器2和所述第一节流装置3的两端以通过所述电池换热器15对电池进行加热，所述第一控制阀18能够在所述车内冷凝器对车内制冷且环境温度高于第二预设温度时被打开。

本实用新型还通过设置第二管路，且在第二管路上设置车内蒸发器和第三节流装置，能够使得制冷剂在车内蒸发器中对车内进行蒸发吸热，该种情况适用于在车内需要制冷的情况，本实用新型的电池换热器和第四节流装置在与第二管路并联连通时能够对电池进行冷却降温作用，当电池换热器和第四节流装置与车内冷凝器和第一节流装置并联时能够通过电池换热器对电池进行加热作用，并且本实用新型的第一控制阀还能在车内制冷且环境温度高于第二预设温度时被打开，能够在负荷高时打开第一管路，使得闪发器中闪发出来的气体能够通过第一管路进入压缩机的补气口中，以对压缩机进行补气作用，从而有效提高压缩机的排气压力，因此提高其对应的饱和温度，从而有效地提高在超高温环境下的制冷能力，解决超高温环境下系统制冷能力不足的问题；因此本实用新型能够在对电池进行有效冷热管理(在需要加热时对电池加热，在需要冷却时对电池冷却)的同时还能有效地对车内的制冷制热能力进行大幅的提升。

在一些实施方式中，还包括第三管路103、第四管路104、第五管路105、第六管路106、第七管路107和第四节流装置14，所述电池换热器15和所述第四节流装置14设置在所述第三管路103上，所述第三管路103的一端能够通过所述第四管路104连通至所述第二管路102的一端，所述第三管路103的另一端能够通过第五管路105连通至所述第二管路102的另一端；所述第三管路103还能通过第六管路106连通至所述第一节流装置3与所述闪发器4之间，所述第三管路103的另一端还能通过所述第七管路107连通至所述压缩机1与所述车内冷凝器2之间。这是本实用新型的电池换热器的优选连接形式，通过第四管路和第五管路能够使得电池换热器和第四节流装置并联连接到第二管路上，通过第六和第七管路能够使得电池换热器和第四节流装置并联连接到车内冷凝器和第一节流装置的两端，从而为电池的制热制冷的热管理提供了有效的控制手段。

在一些实施方式中，所述第三管路103与所述第四管路104和所述第六管路106三者的相接处还设置有四通阀13，所述四通阀13的第一端与所述第三管路103连通、第二端与所述第六管路106连通、第三端与所述第四管路104连通，所述第一端与所述第三端还能连通；

所述第三管路103与所述第五管路105和所述第七管路107三者的相接处还设置有三通阀16，所述三通阀16的第五端与所述第三管路103连通、第六端与所述第七管路107连通、第七端与所述第五管路105连通，所述第五端与所述第七端还能连通。

本实用新型还通过在第三、第四和第六管路相接处设置的四通阀以及第三、第五和第七管路相接处设置的三通阀，能够对电池换热器和第四节流装置是并联连通至第二管路的两端以对电池进行冷却、还是对电池换热器和第四节流装置并联连通至车内冷凝器和第一节流装置的两端提供了有效的控制手段。

在一些实施方式中，还包括第九管路109，所述第九管路109的一端与所述四通阀13的第四端连通，所述第九管路109的另一端与所述第五管路105连通。本实用新型还通过第九管路的设置能够使得在同时对车内进行制热和对电池进行加热时使得三通阀的第一端和第二端连通，第三端和第四端连通，以将第四管路与第九管路实现连通，从而将从冷媒换热器8中出来的制冷剂通过第九管路导回至压缩机的吸气端。

在一些实施方式中，还包括第二节流装置5、第八管路108、冷媒换热器8和电机电控回路110，所述第八管路108的一端与所述闪发器4相连、另一端与所述第二管路102和所述第四管路104的相接处连通，所述第二节流装置5设置在所述第八管路108上，所述第八管路108与所述电机电控回路110在所述冷媒换热器8处进行换热。本实用新型还通过第二节流装置、第八管路和冷媒换热器、电机电控回路的设置，能够对电机电控等装置的余热进行合理的回收利用，用来制取热水，也能通过冷媒换热器对电机电控回路的载冷剂进行加热以制取热水，或者在需要对电池加热以及对车内制热时还可以通过冷媒换热器从电机电控回路中进行吸热，以对电机电控回路的热量进行有效回收和利用，实现采用热泵和电机电控热回收两种方式采暖的效果，提高制热能力。

在一些实施方式中，所述电机电控回路110中流动载冷剂，所述第八管路108中的冷媒在所述冷媒换热器8处与所述电机电控回路110中的载冷剂进行换热；所述电机电控回路110上还设置有电机电控换热器10，电机和电控装置在所述电机电控换热器10处与所述载冷剂换热，所述电机电控回路110上还设置有车外水箱散热器9，在所述车外水箱散热器9处所述载冷剂能够对水加热生成热水。本实用新型还通过电机电控换热器能够有效地对电机电控装置等结构进行有效的冷却，从而收集电机电控装置产生的热量，用来在车外水箱散热器处进行制取热水。

在一些实施方式中，所述电机电控回路110上还设置有水泵11和四通水阀12。本实用新型还通过水泵和四通水阀能够对电机电控回路的水流流向进行有效的控制。

在一些实施方式中，所述压缩机1的吸气端处还设置有气液分离器17，所述第一节流装置3为组合膨胀阀，所述第二节流装置5为组合膨胀阀，所述第三节流装置7和所述第四节流装置14均为电子膨胀阀。本实用新型的组合膨胀阀为一种新型组合阀，其通过调节其开度来控制阀的状态，在0-50目的时候，相当于全关状态，在50-500目时相当于电子膨胀阀控制流量，在500-550目时相当于全开，不产生影响。

本实用新型还提供一种车辆，其包括前任一项所述的电池热管理装置。

本实用新型还提供一种如前任一项所述的电池热管理装置的控制方法，其中：当电池热管理装置同时包括四通阀13和三通阀16，且所述四通阀13包括第一端、第二端、第三端和第四端，所述三通阀16包括第五端、第六端和第七端时：

所述控制方法包括：

检测步骤，检测环境温度T；

判断步骤，判断车内需要制冷或制热、判断电池需要冷却或加热以及判断环境温度T与第一预设温度T1、第二预设温度T2、第三温度T3和第四预设温度T4之间的关系；T1＜T3＜T4＜T2；

控制步骤，当车内需要制冷、电池需要冷却且T＞T2时，控制打开所述第一控制阀18，且控制所述四通阀13的所述第一端和所述第三端连通，所述第二端和第四端断开，控制所述三通阀16的所述第五端和所述第七端连通，所述第六端断开；

当车内需要制冷、电池需要冷却且T4＜T＜T2时，控制关闭所述第一控制阀18，且控制所述四通阀13的所述第一端和所述第三端连通，所述第二端和第四端断开，控制所述三通阀16的所述第五端和所述第七端连通，所述第六端断开；

当车内需要制热、电池需要加热且T＜T1时，控制打开所述第一控制阀18，且控制所述四通阀13的所述第一端和所述第二端连通，所述第三端和第四端连通，控制所述三通阀16的所述第五端和所述第六端连通，所述第七端断开；

当车内需要制热、电池需要加热且T1＜T＜T3时，控制关闭所述第一控制阀18，且控制所述四通阀13的所述第一端和所述第二端连通，所述第三端和第四端连通，控制所述三通阀16的所述第五端和所述第六端连通，所述第七端断开。

本实用新型的电池换热器和第四节流装置在与第二管路并联连通时能够对电池进行冷却降温作用，当电池换热器和第四节流装置与车内冷凝器和第一节流装置并联时能够通过电池换热器对电池进行加热作用，并且本实用新型的第一控制阀还能在车内制冷且环境温度高于第二预设温度时被打开，能够在负荷高时打开第一管路，使得闪发器中闪发出来的气体能够通过第一管路进入压缩机的补气口中，以对压缩机进行补气作用，从而有效提高压缩机的排气压力，因此提高其对应的饱和温度，从而有效地提高超低温环境下的制热能力或在超高温环境下的制冷能力，解决超低温环境下系统制热能力不足的问题或解决超高温环境下系统制冷能力不足的问题；因此本实用新型能够在对电池进行有效冷热管理(在需要加热时对电池加热，在需要冷却时对电池冷却)的同时还能有效地对车内的制冷制热能力进行大幅的提升。

本实用新型提出了一种新的电池热管理装置和控制方法，保证了各种环境下电池和乘员舱的加热、制冷需求。

1.采用补气增焓方法提升在超低温/高温制热/制冷能力；

2.采用热泵和电机电控热回收两种方式采暖；

3.采用冷媒直冷方式保证电池控温迅速；

4.HVAC采用双换热器形式保障安全制冷、制热；

5.车外换热器布置在电机电控散热系统中，保证常规天气下电机电控散热系统单独运行。

在一些实施方式中，当电池热管理装置同时包括第一节流装置3、第二节流装置5、第三节流装置7和第四节流装置14时：

当车内需要制冷、电池需要冷却且T＞T2时，所述控制步骤还控制所述第二节流装置打开开度至最大，控制所述第一节流装置3、所述第三节流装置7和所述第四节流装置14正常节流；

当车内需要制冷、电池需要冷却且T4＜T＜T2时，所述控制步骤还控制所述第一节流装置3和所述第二节流装置5均打开开度至最大，控制所述第三节流装置7和所述第四节流装置14正常节流；

当车内需要制热、电池需要加热且T＜T1时，所述控制步骤还控制所述第一节流装置3、所述第二节流装置和所述第四节流装置14均正常节流，控制所述第三节流装置7关闭；

当车内需要制热、电池需要加热且T1＜T＜T3时，所述控制步骤还控制所述第一节流装置3和所述第二节流装置5均打开开度至最大，所述第四节流装置14正常节流，所述第三节流装置7关闭。

如图2，当在超高温环境下乘员舱制冷和电池冷却时，压缩机1出口高温高压气体经组合膨胀阀(第一节流装置3)节流后为中压中温气态，电磁阀(第一控制阀18)处于通电导通状态，部分低压气态制冷剂(低压较高压轻)经第一控制阀18回到压缩机补气口继续压缩，如此一来，压缩机1排气压力增加，经组合电磁阀(第二节流装置5，开度最大相当于常开电磁阀)进入冷媒换热器8，由于高压对应的饱和温度也会增加，因此换热量也会增加，出来之后为高压常温液态，分为两路，一路经电子膨胀阀(第三节流装置7)减压降温进入车内蒸发器6，给车内制冷，另一路经电子膨胀阀(第四节流装置14)减压降温进入电池冷板(电池换热器15)为电池降温；在电机电控系统中，冷媒换热器8吸热后，连同电机电控换热器10的热量一同进入车外水箱散热器9，散热后首先进入冷媒换热器8中吸热，可以增加冷媒换热器8的换热量。同理，如图3，若在高温环境下(如以43℃为临界点，如果超过43℃，即第一控制阀18处于断电状态。这里的高温是为了和超高温作对比)，制冷量足够，则第一控制阀18处于断电断开状态，第一节流装置3开度调至最大，高温高压制冷剂直接进入冷媒换热器8换热。若乘员舱或电池单独制冷(例乘员舱暴晒或电池高温充电)，则未制冷的第三节流装置7或第四节流装置14就将开度调为0，以此来,使冷态制冷剂全部经由车内蒸发器6或电池换热器15。

如图4，当在超低温环境下乘员舱制热和电池加热时，压缩机出口高温高压气态制冷剂进入车内冷凝器2和电池换热器15内，同时加热舱室和电池，液态制冷剂经第一节流装置3和第四节流装置14一次节流后变为气液两相，闪发器4内的气态制冷剂经第一控制阀18回到压缩机补气口再次压缩，如此一来压缩机进入到车内冷凝器2和电池换热器15的制冷剂流量、温度、压力增大，换热量也上升；液态制冷剂经过第二节流装置5二次节流降压后，温度、压力大幅下降，进入到冷媒换热器8吸热，之后回到压缩机；在电机电控系统中，防冻液在电机电控中吸热后，进入冷媒换热器8放热，若车外水箱散热器9的进口温度低于环境温度3-5℃，则外风机开启，防冻液从外界环境吸热，之后回到水泵11，反复循环。同理，如图5，若在低温环境下，制热量足够，则第一控制阀18处于断电断开状态，第一节流装置3开度调至最大，冷态制冷剂直接进入冷媒换热器8吸热。若乘员舱或电池单独制热，则未制热的第三节流装置7或第四节流装置14就将开度调为0，以此来使热态制冷剂全部经由车内冷凝器2或电池换热器15。

在一些实施方式中，当车内需要制热、电池需要冷却时，控制关闭所述第一控制阀18，且控制所述四通阀13的所述第一端和所述第二端连通，所述第三端和第四端连通，控制所述三通阀16的所述第五端和所述第七端连通，所述第六端断开。

在一些实施方式中，当电池热管理装置同时包括第一节流装置3、第二节流装置5、第三节流装置7和第四节流装置14时：

所述控制步骤还控制所述第一节流装置3打开开度至最大，所述第二节流装置5关闭，所述第三节流装置7关闭，所述第四节流装置14正常节流。

如图6，当乘员舱需要制热，电池需要冷却时，第二节流装置5开度为0，第一控制阀18不通电断路，压缩机1压缩制冷剂后将热量送入车内冷凝器2，第一节流装置3开度至最大，相对于导通电磁阀，而后制冷剂经第四节流装置14节流后流入电池换热器15吸热，经三通阀16、气液分离器17后回到压缩机吸入口。同理，当乘员舱需要制冷，电池需要制热时，压缩机1出口热态制冷剂通入电池换热器15中，经第四节流装置14和第三节流装置7双重节流后进入车内蒸发器6吸热，而后回到压缩机进口。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池热管理装置，其特征在于：包括：

压缩机(1)、车内冷凝器(2)、第一节流装置(3)、闪发器(4)、第四节流装置(14)和电池换热器(15)，所述压缩机(1)、所述车内冷凝器(2)、所述第一节流装置(3)、所述闪发器(4)、所述第四节流装置(14)和所述电池换热器(15)能够依次连接形成车辆制冷剂循环主回路，所述电池热管理装置还包括第一管路(101)和第一控制阀(18)，所述第一管路(101)的一端与所述闪发器(4)的出气端连通、另一端连通至所述压缩机(1)的补气口，所述第一控制阀(18)设置在所述第一管路(101)上，所述第一控制阀(18)能够在所述车内冷凝器对车内制热且环境温度低于第一预设温度时被打开。

2.根据权利要求1所述的电池热管理装置，其特征在于：

所述电池热管理装置还包括第二管路(102)、车内蒸发器(6)和第三节流装置(7)，所述车内蒸发器(6)和所述第三节流装置(7)设置在所述第二管路(102)上，所述第二管路(102)的一端能够连通至所述闪发器(4)、另一端能够连通至所述压缩机(1)的吸气端，所述电池换热器(15)和所述第四节流装置(14)能够并联设置在所述第二管路(102)的两端以通过所述电池换热器(15)对电池进行冷却，所述电池换热器(15)和所述第四节流装置(14)还能够并联设置在所述车内冷凝器(2)和所述第一节流装置(3)的两端以通过所述电池换热器(15)对电池进行加热，所述第一控制阀(18)能够在所述车内冷凝器对车内制冷且环境温度高于第二预设温度时被打开。

3.根据权利要求2所述的电池热管理装置，其特征在于：

还包括第三管路(103)、第四管路(104)、第五管路(105)、第六管路(106)、第七管路(107)和第四节流装置(14)，所述电池换热器(15)和所述第四节流装置(14)设置在所述第三管路(103)上，所述第三管路(103)的一端能够通过所述第四管路(104)连通至所述第二管路(102)的一端，所述第三管路(103)的另一端能够通过第五管路(105)连通至所述第二管路(102)的另一端；所述第三管路(103)还能通过第六管路(106)连通至所述第一节流装置(3)与所述闪发器(4)之间，所述第三管路(103)的另一端还能通过所述第七管路(107)连通至所述压缩机(1)与所述车内冷凝器(2)之间。

4.根据权利要求3所述的电池热管理装置，其特征在于：

所述第三管路(103)与所述第四管路(104)和所述第六管路(106)三者的相接处还设置有四通阀(13)，所述四通阀(13)的第一端与所述第三管路(103)连通、第二端与所述第六管路(106)连通、第三端与所述第四管路(104)连通，所述第一端与所述第三端还能连通；

所述第三管路(103)与所述第五管路(105)和所述第七管路(107)三者的相接处还设置有三通阀(16)，所述三通阀(16)的第五端与所述第三管路(103)连通、第六端与所述第七管路(107)连通、第七端与所述第五管路(105)连通，所述第五端与所述第七端还能连通。

5.根据权利要求4所述的电池热管理装置，其特征在于：

还包括第九管路(109)，所述第九管路(109)的一端与所述四通阀(13)的第四端连通，所述第九管路(109)的另一端与所述第五管路(105)连通。

6.根据权利要求4或5所述的电池热管理装置，其特征在于：

还包括第二节流装置(5)、第八管路(108)、冷媒换热器(8)和电机电控回路(110)，所述第八管路(108)的一端与所述闪发器(4)相连、另一端与所述第二管路(102)和所述第四管路(104)的相接处连通，所述第二节流装置(5)设置在所述第八管路(108)上，所述第八管路(108)与所述电机电控回路(110)在所述冷媒换热器(8)处进行换热。

7.根据权利要求6所述的电池热管理装置，其特征在于：

所述电机电控回路(110)中流动载冷剂，所述第八管路(108)中的冷媒在所述冷媒换热器(8)处与所述电机电控回路(110)中的载冷剂进行换热；所述电机电控回路(110)上还设置有电机电控换热器(10)，电机和电控装置在所述电机电控换热器(10)处与所述载冷剂换热，所述电机电控回路(110)上还设置有车外水箱散热器(9)，在所述车外水箱散热器(9)处所述载冷剂能够对水加热生成热水。

8.根据权利要求7所述的电池热管理装置，其特征在于：

所述电机电控回路(110)上还设置有水泵(11)和四通水阀(12)。

9.根据权利要求6所述的电池热管理装置，其特征在于：

所述压缩机(1)的吸气端处还设置有气液分离器(17)，所述第一节流装置(3)为组合膨胀阀，所述第二节流装置(5)为组合膨胀阀，所述第三节流装置(7)和所述第四节流装置(14)均为电子膨胀阀。

10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的电池热管理装置。

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