CN220272587U - 一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热管理技术领域，尤其涉及一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统。通过转子压缩机、冷凝器、冷凝风机、板式换热器、水泵、分配阀、膨胀水壶、第一三通阀、第二三通阀、电子三通阀和散热水箱之间的相互连接，共同组成风冷模式和压缩机制冷模式，在重卡车辆的动力电池包的环境温度较低时，进行散热时只需采用风冷模式即可，当风冷模式满足不了动力电池包降温，则采用压缩机制冷模式给动力电池包降温，实现动力电池热管理效果，适用于重卡车辆的动力电池，避免在沙尘环境下影响动力电池包的风冷散热效果。

Description

一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统

技术领域

本实用新型涉及热管理技术领域，尤其涉及一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统。

背景技术

近些年来，能源短缺和环境污染问题使得节能与环保的相关技术发展迅速。在如今的能源结构中，电能的总量和占比不断增加，这也带动了新能源汽车的发展，新能源汽车节能与管理技术得到了人们的普遍关注。新能源汽车热管理系统既要考虑到乘员舱制冷和制热的需求，同时动力电池的热管理也需要完善的考虑，尤其是重卡车辆。

行业上现有的重卡车辆的动力电池热管理系统方案，通常是采用风冷系统，但由于重卡车辆常使用的环境具有大量沙尘，动力电池包的安装箱上的通风口容易被堵住，进而影响动力电池包的风冷散热效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，实现为动力电池包的风冷和压缩机制冷双模式，适用于重卡车辆的动力电池，避免在沙尘环境下影响动力电池包的风冷散热效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，包括转子压缩机、冷凝器、冷凝风机、板式换热器、水泵、分配阀、膨胀水壶、第一三通阀、第二三通阀、电子三通阀和散热水箱；

所述板式换热器的第一输出端通过转子压缩机与冷凝器连接，所述冷凝器与板式换热器的第一输入端连接，所述散热水箱和冷凝器并排设置且冷凝风机对应所述冷凝器和散热水箱位置设置；所述板式换热器的第二输出端依次通过第二三通阀和水泵后与分配阀连接，所述分配阀与膨胀水壶连接且所述分配阀与膨胀水壶之间的管路途经动力电池包，所述膨胀水壶通过第一三通阀与电子三通阀连接，所述电子三通阀与板式换热器的第二输入端连接，所述电子三通阀通过散热水箱与第二三通阀连接。

进一步的，还包括压缩机驱动器，所述压缩机驱动器与转子压缩机连接。

进一步的，还包括DCDC电源模块，所述DCDC电源模块分别与水泵和冷凝风机连接。

进一步的，还包括PTC器件，所述PTC器件设于分配阀与电柜电池包之间的管路上。

进一步的，所述PTC器件与电柜电池包之间的管路上设有进水口温度传感器，所述膨胀水壶与电柜电池包之间的管路上设有出水口温度传感器，所述进水口温度传感器和出水口温度传感器分别与外置的控制器电连接。

进一步的，所述电子压缩机与冷凝器之间的通路上设有压力传感器，所述压力传感器与外置的控制器电连接。

进一步的，所述电子压缩机与板式换热器之间的通路上设有温压传感器，所述温压传感器与外置的控制器电连接。

进一步的，所述冷凝风机上设有环境温度传感器，所述环境温度传感器与外置的控制器电连接。

进一步的，所述板式换热器上设有防冻结温度传感器，所述防冻结温度传感器与外置的控制器电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，通过转子压缩机、冷凝器、冷凝风机、板式换热器、水泵、分配阀、膨胀水壶、第一三通阀、第二三通阀、电子三通阀和散热水箱之间的相互连接，共同组成风冷模式和压缩机制冷模式，在重卡车辆的动力电池包的环境温度较低时，进行散热时只需采用风冷模式即可，当风冷模式满足不了动力电池包降温，则采用压缩机制冷模式给动力电池包降温，实现动力电池热管理效果，适用于重卡车辆的动力电池，避免在沙尘环境下影响动力电池包的风冷散热效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统的结构示意图；

图2为本实用新型的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统的风冷模式的示意图；

图3为本实用新型的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统的压缩机制冷模式的示意图；

图4为本实用新型的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统的自循环模式的示意图；

标号说明：

1、膨胀水壶；2、第一三通阀；3、电子三通阀；4、膨胀阀；5、冷凝风机；6、板式换热器；7、转子压缩机；8、第二三通阀；9、水泵；10、分配阀；11、PTC器件；12、散热水箱；13、冷凝器；14、DCDC电源模块；15、压缩机驱动器；16、动力电池包。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图4，本实用新型提供的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，包括转子压缩机、冷凝器、冷凝风机、板式换热器、水泵、分配阀、膨胀水壶、第一三通阀、第二三通阀、电子三通阀和散热水箱；

所述板式换热器的第一输出端通过转子压缩机与冷凝器连接，所述冷凝器与板式换热器的第一输入端连接，所述散热水箱和冷凝器并排设置且冷凝风机对应所述冷凝器和散热水箱位置设置；所述板式换热器的第二输出端依次通过第二三通阀和水泵后与分配阀连接，所述分配阀与膨胀水壶连接且所述分配阀与膨胀水壶之间的管路途经动力电池包，所述膨胀水壶通过第一三通阀与电子三通阀连接，所述电子三通阀与板式换热器的第二输入端连接，所述电子三通阀通过散热水箱与第二三通阀连接。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，通过转子压缩机、冷凝器、冷凝风机、板式换热器、水泵、分配阀、膨胀水壶、第一三通阀、第二三通阀、电子三通阀和散热水箱之间的相互连接，共同组成风冷模式和压缩机制冷模式，在重卡车辆的动力电池包的环境温度较低时，进行散热时只需采用风冷模式即可，当风冷模式满足不了动力电池包降温，则采用压缩机制冷模式给动力电池包降温，实现动力电池热管理效果，适用于重卡车辆的动力电池，避免在沙尘环境下影响动力电池包的风冷散热效果。

进一步的，还包括压缩机驱动器，所述压缩机驱动器与转子压缩机连接。

从上述描述可知，通过压缩机驱动器给予转子压缩机驱动力，使其工作。

进一步的，还包括DCDC电源模块，所述DCDC电源模块分别与水泵和冷凝风机连接。

从上述描述可知，DCDC电源模块将高压(DC400-800V)转为DC24V或者DC12V，给水泵和冷凝风机供电。

进一步的，还包括PTC器件，所述PTC器件设于分配阀与电柜电池包之间的管路上。

从上述描述可知，通过PTC器件实现制热功能，从而实现温度调节。

进一步的，所述PTC器件与电柜电池包之间的管路上设有进水口温度传感器，所述膨胀水壶与电柜电池包之间的管路上设有出水口温度传感器，所述进水口温度传感器和出水口温度传感器分别与外置的控制器电连接。

从上述描述可知，在所述PTC器件与电柜电池包之间的管路上设有进水口温度传感器以及所述膨胀水壶与电柜电池包之间的管路上设有出水口温度传感器，可通过这两个温度参数能够实时反馈的温差，进而有利于精度控制其余各设备的运行参数。

进一步的，所述电子压缩机与冷凝器之间的通路上设有压力传感器，所述压力传感器与外置的控制器电连接。

从上述描述可知，在所述压缩机与冷凝器之间的通路上设有压力传感器，可反馈出压缩机的工作状态，同样利于精度控制其余各设备的运行参数。

进一步的，所述压缩机与板式换热器之间的通路上设有温压传感器，所述温压传感器与外置的控制器电连接。

从上述描述可知，在所述压缩机与板式换热器之间的通路上设有温压传感器，可反馈出板式换热器的工作状态，同样利于精度控制其余各设备的运行参数。

进一步的，所述冷凝风机上设有环境温度传感器，所述环境温度传感器与外置的控制器电连接。

从上述描述可知，通过在冷凝风机上设置环境温度传感器，能够实时采集冷凝风机的环境温度数据，利于精度控制其余各设备的运行参数。

进一步的，所述板式换热器上设有防冻结温度传感器，所述防冻结温度传感器与外置的控制器电连接。

从上述描述可知，通过在板式换热器上设有防冻结温度传感器，能够实时检测板式换热器的工作状态。

请参照图1至图4，本实用新型的实施例一为：

本实用新型提供的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，包括转子压缩机7、冷凝器13、冷凝风机5、板式换热器6、水泵9、分配阀10、膨胀水壶1、第一三通阀2、第二三通阀8、电子三通阀3、压缩机驱动器15、PTC器件11和散热水箱12；

所述板式换热器6的第一输出端通过转子压缩机7与冷凝器13连接；其中，所述压缩机驱动器15与转子压缩机7连接。通过压缩机驱动器给予转子压缩机驱动力，使其工作。

所述冷凝器13通过膨胀阀4与板式换热器6的第一输入端连接，所述散热水箱12和冷凝器13并排设置且冷凝风机5对应所述冷凝器13和散热水箱12位置设置；

所述板式换热器6的第二输出端依次通过第二三通阀8和水泵9后与分配阀10连接，所述分配阀10与膨胀水壶1连接且所述分配阀10与膨胀水壶1之间的管路途经动力电池包16，其中，所述PTC器件11设于分配阀与电柜电池包之间的管路上。

所述膨胀水壶1通过第一三通阀2与电子三通阀3连接，所述电子三通阀3与板式换热器6的第二输入端连接，所述电子三通阀3通过散热水箱12与第二三通阀8连接。

上述的用于重卡车辆的动力电池热管理系统还包括DCDC电源模块14，所述DCDC电源模块14分别与水泵9和冷凝风机5连接。DCDC电源模块将高压(DC400-800V)转为DC24V或者DC12V，给水泵和冷凝风机供电。

为实现智能化调节，在所述PTC器件与电柜电池包之间的管路上设有进水口温度传感器，所述膨胀水壶与电柜电池包之间的管路上设有出水口温度传感器，所述进水口温度传感器和出水口温度传感器分别与外置的控制器电连接。可通过这两个温度参数能够实时反馈的温差，进而有利于精度控制其余各设备的运行参数。所述电子压缩机与冷凝器之间的通路上设有压力传感器，所述压力传感器与外置的控制器电连接，可反馈出压缩机的工作状态。所述压缩机与板式换热器之间的通路上设有温压传感器，所述温压传感器与外置的控制器电连接，可反馈出板式换热器的工作状态。所述冷凝风机上设有环境温度传感器，所述环境温度传感器与外置的控制器电连接，能够实时采集冷凝风机的环境温度数据。所述板式换热器上设有防冻结温度传感器，所述防冻结温度传感器与外置的控制器电连接，能够实时检测板式换热器的工作状态。通过上述各传感器之间的配合，利于精度控制其余各设备的运行参数。

上述的传感器均采用现有的产品即可。

当环境温度低于5℃，优先采用风冷模式给电池包降温。如图2，即风冷模式，处于工作的部件包括：水泵、分配阀、电子三通阀、冷凝风机、DCDC电源模块。

如图3，即压缩机制冷模式，处于工作的部件包括：水泵、分配阀、电子三通阀，转子压缩机、压缩机驱动器、冷凝风机、DCDC电源模块。

如图4，即压缩机制冷模式，处于工作的部件包括：水泵、分配阀、DCDC电源模块。

综上所述，本实用新型提供的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，通过转子压缩机、冷凝器、冷凝风机、板式换热器、水泵、分配阀、膨胀水壶、第一三通阀、第二三通阀、电子三通阀和散热水箱之间的相互连接，共同组成风冷模式和压缩机制冷模式，在重卡车辆的动力电池包的环境温度较低时，进行散热时只需采用风冷模式即可，当风冷模式满足不了动力电池包降温，则采用压缩机制冷模式给动力电池包降温，实现动力电池热管理效果，适用于重卡车辆的动力电池，避免在沙尘环境下影响动力电池包的风冷散热效果。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，其特征在于，包括转子压缩机、冷凝器、冷凝风机、板式换热器、水泵、分配阀、膨胀水壶、第一三通阀、第二三通阀、电子三通阀和散热水箱；

所述板式换热器的第一输出端通过转子压缩机与冷凝器连接，所述冷凝器与板式换热器的第一输入端连接，所述散热水箱和冷凝器并排设置且冷凝风机对应所述冷凝器和散热水箱位置设置；所述板式换热器的第二输出端依次通过第二三通阀和水泵后与分配阀连接，所述分配阀与膨胀水壶连接且所述分配阀与膨胀水壶之间的管路途经动力电池包，所述膨胀水壶通过第一三通阀与电子三通阀连接，所述电子三通阀与板式换热器的第二输入端连接，所述电子三通阀通过散热水箱与第二三通阀连接；

还包括PTC器件，所述PTC器件设于分配阀与电柜电池包之间的管路上；所述PTC器件与电柜电池包之间的管路上设有进水口温度传感器，所述膨胀水壶与电柜电池包之间的管路上设有出水口温度传感器，所述进水口温度传感器和出水口温度传感器分别与外置的控制器电连接；

所述转子压缩机与冷凝器之间的通路上设有压力传感器，所述压力传感器与外置的控制器电连接；

所述转子压缩机与板式换热器之间的通路上设有温压传感器，所述温压传感器与外置的控制器电连接；

所述冷凝风机上设有环境温度传感器，所述环境温度传感器与外置的控制器电连接；

所述板式换热器上设有防冻结温度传感器，所述防冻结温度传感器与外置的控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，其特征在于，还包括压缩机驱动器，所述压缩机驱动器与转子压缩机连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于重卡车辆的动力电池热管理系统，其特征在于，还包括DCDC电源模块，所述DCDC电源模块分别与水泵和冷凝风机连接。