CN220914370U - 一种电池包热管理系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及车辆零部件技术领域,并提供了一种电池包热管理系统及车辆,电池包热管理系统包括空调回路和电池热管理回路,电池热管理回路包括换向装置和热交换装置,热交换装置用于在电池包进入冷却模式时与空调回路进行热交换以冷却电池热管理回路中的换热介质,并在电池包进入加热模式时加热换热介质,且热交换装置的进液端和出液端用于通过换向装置与电池包的第一换热口和第二换热口连通,换向装置用于设置在热交换装置和电池包之间的管路上,并在电池包的电芯最大温差达到预设阈值时切换换热介质流进电池包的流向。这样,可以利用换向装置切换换热介质流进电池包的流向,从而使得电池包能够在不同使用情况下,保持电芯的温度均衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆零部件技术领域,具体而言,涉及一种电池包热管理系统及车辆。
背景技术
动力电池包是新能源汽车的动力源之一,更是其核心部件。动力电池包的电性能、寿命和安全性都与温度相关,因此,需要配置高效的热管理系统,以尽可能使动力电池包在适宜的温度下工作。其中,动力电池包的热管理方式通常采用液冷液热方式,且主要通过布置在动力电池包的底部或顶部的液冷板进行冷却或加热。
目前,现有的电池包热管理系统通常采用一个进口和一个出口,且换热介质在不同工况下的流向固定,即换热介质始终从进口流向出口。而换热介质在从进口流向出口的过程中,通过不断热交换,使得换热介质与电池包内的电芯之间的温差会逐渐减小,换热效果也会逐渐变差。由于换热效果不同会导致不同电芯之间存在温差,越靠近介质进口的电芯的换热效果越好,电芯温度越接近目标温度;越靠近介质出口的电芯的换热效果越差,电芯温度越远离目标温度。尤其是随着新能源汽车续航里程的不断增加,动力电池包的容量也不断增大,使得液冷板的液换热管道也越长,不同电芯之间的温差也越明显。另外,对于混合动力车辆而言,动力电池包也会受发动机排气系统影响,导致在混动工况下,即发动机工作时,也容易造成电池包内电芯温度不均衡。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是:如何在电池包加热或冷却的情况下时保持电芯温度均衡。
为解决上述问题,本实用新型提供一种电池包热管理系统,包括空调回路和电池热管理回路,所述电池热管理回路包括换向装置和热交换装置,所述热交换装置用于在电池包进入冷却模式时与所述空调回路进行热交换以冷却所述电池热管理回路中的换热介质,并在所述电池包进入加热模式时加热所述换热介质,且所述热交换装置的进液端和出液端用于通过所述换向装置与所述电池包的第一换热口和第二换热口连通,所述换向装置用于设置在所述热交换装置和所述电池包之间的管路上,并在所述电池包的电芯最大温差达到预设阈值时切换所述换热介质流进所述电池包的流向。
可选地,所述换向装置包括第一换向阀、第二换向阀和主水泵,所述第一换向阀设有第一阀口、第二阀口和第三阀口,所述第二换向阀设有第四阀口、第五阀口和第六阀口,所述第一阀口与所述热交换装置的出液端连通,所述第二阀口和所述第六阀口分别用于与所述电池包的所述第一换热口连通,所述第三阀口和所述第五阀口分别用于与所述电池包的所述第二换热口连通,所述第四阀口与所述热交换装置的进液端连通,所述主水泵用于将所述换热介质从所述热交换装置的进液端泵入所述热交换装置,并从所述热交换装置的出液端流出所述热交换装置;
所述第一阀口通过择一的方式与所述第二阀口和所述第三阀口中的一个连通,所述第四阀口通过择一的方式与所述第五阀口和所述第六阀口中的一个连通;且当所述第一阀口与所述第二阀口连通时,所述第四阀口与所述第五阀口连通,当所述第一阀口与所述第三阀口连通时,所述第四阀口与所述第六阀口连通。
可选地,所述第一换向阀和/或所述第二换向阀为三通阀。
可选地,所述换向装置包括第一水泵和第二水泵,所述热交换装置的出液端用于通过所述第一水泵与所述电池包的所述第一换热口连通,所述热交换装置的进液端通过所述第二水泵与所述电池包的所述第二换热口连通,且所述第一水泵用于将所述换热介质从所述第一换热口泵入所述电池包,并从所述第二换热口流出所述电池包,所述第二水泵用于将所述换热介质从所述第二换热口泵入所述电池包,并从所述第一换热口流出所述电池包。
可选地,所述第一换热口设置在所述电池包靠近发动机排气管的一侧;
当所述电池包进入冷却模式时,所述换向装置用于导通所述第一换热口和所述热交换装置的出液端之间的管路以及所述第二换热口和所述热交换装置的进液端之间的管路,以使所述换热介质由所述第一换热口进入所述电池包;
当所述电池包进入加热模式时,所述换向装置用于导通所述第二换热口和所述热交换装置的出液端之间的管路以及所述第一换热口与所述热交换装置的进液端之间的管路,以使所述换热介质由所述第二换热口进入所述电池包。
可选地,所述热交换装置包括冷却器和加热器,所述冷却器用于在电池包进入冷却模式时与所述空调回路进行热交换以冷却所述换热介质,所述加热器用于在所述电池包进入加热模式时加热所述换热介质。
可选地,所述冷却器和所述加热器通过串联管路连接,或者,所述冷却器和所述加热器通过并联管路连接。
可选地,所述空调回路包括依次连接成回路的压缩机、冷凝器、储液罐、第一膨胀阀和暖通空调单元,所述冷却器的冷媒进口与所述暖通空调单元和所述压缩机之间的管路连通,所述冷却器的冷媒出口与所述暖通空调单元和所述储液罐之间的管路连通。
可选地,所述空调回路还包括第二膨胀阀,所述第二膨胀阀设于所述冷却器的冷媒进口和所述储液罐之间的管路上。
为解决上述问题,本实用新型还提供一种车辆,包括如上所述的电池包热管理系统。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型的电池包热管理系统可通过在电池热管理回路中设置热交换装置,以便于在电池包进入冷却模式时利用热交换装置与空调回路进行热交换来冷却电池热管理回路中的换热介质,实现对电池包的冷却,或者在电池包进入加热模式时利用热交换装置加热电池热管理回路中的换热介质,实现对电池包的加热,从而保证电池包在合适的温度环境下进行工作。同时,通过在热交换装置和电池包之间的管路上设置换向装置,并使热交换装置的进液端和出液端通过换向装置与电池包的第一换热口和第二换热口连通,这样,在电池包冷却或加热过程中,当电池包的电芯最大温差达到预设阈值时,可以利用换向装置切换换热介质流进电池包的流向,以减小电芯最大温差,保证电池包的电芯温度均衡,从而使得电池包能够在不同使用情况下,例如在冷却模式或加热模式下,保持电芯的温度均衡,保证电池包在适宜的温度下工作,进而满足电池包对热管理的需求。而且,本实用新型的电池包热管理系统的整体结构简单,容易实现。
附图说明
图1为本实用新型实施例中电池包热管理系统在冷却器与加热器串联时的原理框图;
图2为本实用新型实施例中电池包热管理系统在冷却器与加热器并联时的原理框图;
图3为图1中的电池包热管理系统在换向装置包括第一换向阀和第二换向阀时的原理框图;
图4为图2中的电池包热管理系统在换向装置包括第一换向阀和第二换向阀时的原理框图;
图5为图1中的电池包热管理系统在换向装置包括第一水泵和第二水泵时的原理框图;
图6为图2中的电池包热管理系统在换向装置包括第一水泵和第二水泵时的原理框图。
附图标记说明:
1、空调回路;11、压缩机;12、冷凝器;13、储液罐;14、第一膨胀阀;15、暖通空调单元;16、第二膨胀阀;17、风扇;2、电池热管理回路;21、换向装置;211、第一换向阀;212、第二换向阀;213、主水泵;214、第一水泵;215、第二水泵;22、热交换装置;221、冷却器;222、加热器;100、电池包;
a、第一换向阀的第一阀口;b、第一换向阀的第二阀口;c、第一换向阀的第三阀口;d、第二换向阀的第四阀口;e、第二换向阀的第五阀口;f、第二换向阀的第六阀口;H1、电池包的第一换热口;H2、电池包的第二换热口。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是,本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
结合图1和图2所示,本实用新型实施例提供一种电池包热管理系统,包括空调回路1和电池热管理回路2,电池热管理回路2包括换向装置21和热交换装置22,热交换装置22用于在电池包100进入冷却模式时与空调回路1进行热交换以冷却电池热管理回路2中的换热介质,并在电池包100进入加热模式时加热换热介质,且热交换装置22的进液端和出液端用于通过换向装置21与电池包100的第一换热口H1和第二换热口H2连通,换向装置21用于设置在热交换装置22和电池包100之间的管路上,并在电池包100的电芯最大温差达到预设阈值时切换换热介质流进电池包100的流向。
需要说明的是,电池包100的第一换热口H1和第二换热口H2通常设置在电池包100的液冷板上,而且,电池包100的第一换热口H1和第二换热口H2均可以作为电池包100的进口或出口。也就是说,换热介质可以由第一换热口H1流进电池包100、并由第二换热口H2流出电池包100,或者,换热介质可以由第二换热口H2流进电池包100、并由第一换热口H1流出电池包100。换热介质既可以从热交换装置22的进液端流入热交换装置22、并从热交换装置22的出液端流出,也可以从热交换装置22的出液端流入热交换装置22、并从热交换装置22的进液端流出。
具体地,空调回路1中的循环介质通常为制冷剂/冷媒,电池热管理回路2中的换热介质通常为冷却液,且换热介质通常在由换向装置21、热交换装置22和电池包100构成的电池包冷却液回路中循环流动。热交换装置22的进液端和出液端分别通过管路与换向装置21连接,电池包100的第一换热口H1和第二换热口H2也分别通过管路与换向装置21连接。在电池包100进行冷却或加热过程中,当电池包100的电芯最大温差达到预设阈值时,换向装置21切换换热介质流进电池包100的流向。其中,预设阈值通常为设计人员根据试验或经验预先设定的温差阈值,实际应用中通常采用在电池包100不同区域的电芯处布置若干个温度传感器来检测电芯间的温差。在电池包100进行冷却或加热过程中,通过不断的热交换,使得电池包100内各个电芯之间或多或少存在一定温差,而其中最大的温差值则为电芯最大温差。例如,以换热介质从换向装置21流出后由第一换热口H1流入电池包100、并由第二换热口H2流出电池包100为例,当电芯最大温差达到预设阈值时,换向装置21开始切换换热介质的流向,将换热介质由第二换热口H2流入电池包100、并由第一换热口H1流出电池包100。当电芯最大温差再次达到预设阈值时,换向装置21再次切换换热介质的流向,使换热介质由第一换热口H1流入电池包100、并由第二换热口H2流出电池包100,如此循环。
本实施例中,可通过在电池热管理回路2中设置热交换装置22,以便于在电池包100进入冷却模式时利用热交换装置22与空调回路1进行热交换来冷却电池热管理回路2中的换热介质,实现对电池包100的冷却,或者在电池包100进入加热模式时利用热交换装置22加热电池热管理回路2中的换热介质,实现对电池包100的加热,从而保证电池包100在合适的温度环境下进行工作。同时,通过在热交换装置22和电池包100之间的管路上设置换向装置21,并使热交换装置22的进液端和出液端通过换向装置21与电池包100的第一换热口H1和第二换热口H2连通,这样,在电池包100冷却或加热过程中,当电池包100的电芯最大温差达到预设阈值时,可以利用换向装置21切换换热介质流进电池包100的流向,以减小电芯最大温差,保证电池包100的电芯温度均衡,从而使得电池包100能够在不同使用情况下,例如在冷却模式或加热模式下,保持电芯的温度均衡,保证电池包100在适宜的温度下工作,进而满足电池包100对热管理的需求。而且,本实施例的电池包热管理系统的整体结构简单,容易实现。
可选地,结合图1和图2所示,热交换装置22包括冷却器221(即chiller)和加热器222,冷却器221用于在电池包100处于冷却模式时与空调回路1进行热交换以冷却换热介质,加热器222用于在电池包100处于加热模式时加热换热介质。
本实施例中,当电池包100处于冷却模式时,冷却器221工作,加热器222不工作,如此,以实现对电池包100的冷却,防止电池包100因电芯温度过高而影响电池包100工作;当电池包100处于加热模式时,冷却器221不工作,加热器222工作,如此,以实现对电池包100的加热,保证电池包100在低温环境下也能够正常工作。
可选地,结合图1和图2所示,冷却器221和加热器222通过串联管路连接,或者,冷却器221和加热器222通过并联管路连接。
需要说明的是,冷却器221和加热器222通过串联管路连接可以理解为冷却器221的出口与加热器222的进口通过管路连通,或者,冷却器221的进口与加热器222的出口通过管路连通;相应地,冷却器221和加热器222通过并联管路连接可以理解为冷却器221的进口与加热器222的进口通过管路连通,且冷却器221的出口与加热器222的出口也通过管路连通。当冷却器221和加热器222通过串联管路连接时,即冷却器221和加热器222串联时,如图1所示,冷却器221的进液口构成热交换装置22的进液端,加热器222的出液口构成热交换装置22的出液端;当冷却器221和加热器222通过并联管路连接时,即冷却器221和加热器222并联时,如图2所示,冷却器221的进液口和加热器222的进液口共同构成热交换装置22的进液端,冷却器221的出液口和加热器222的出液口共同构成热交换装置22的出液端。
本实施例中,冷却器221和加热器222既可以通过串联管路形成串联,也可以通过并联管路形成并联。实际应用中,通常优选冷却器221和加热器222采用串联管路连接,以减少管路数量,方便布设。
可选地,结合图3和图4所示,换向装置21包括第一换向阀211、第二换向阀212和主水泵213,第一换向阀211设有第一阀口a、第二阀口b和第三阀口c,第二换向阀212设有第四阀口d、第五阀口e和第六阀口f,第一阀口a与热交换装置22的出液端连通,第二阀口b和第六阀口f分别用于与电池包100的第一换热口H1连通,第三阀口c和第五阀口e分别用于与电池包100的第二换热口H2连通,第四阀口d与热交换装置22的进液端连通,主水泵213用于将换热介质从热交换装置22的进液端泵入热交换装置22,并从热交换装置22的出液端流出热交换装置22;
第一阀口a通过择一的方式与第二阀口b和第三阀口c中的一个连通,第四阀口d通过择一的方式与第五阀口e和第六阀口f中的一个连通;且当第一阀口a与第二阀口b连通时,第四阀口d与第五阀口e连通,当第一阀口a与第三阀口c连通时,第四阀口d与第六阀口f连通。
具体地,如图3和图4所示,第一阀口a通过择一的方式与第二阀口b和第三阀口c中的一个连通可以理解为,当第一阀口a与第二阀口b连通时,第一阀口a与第三阀口c不连通,当第一阀口a与第三阀口c连通时,第一阀口a与第二阀口b不连通。同理,当第四阀口d与第五阀口e连通时,第四阀口d与第六阀口f不连通,当第四阀口d与第六阀口f连通时,第四阀口d与第五阀口e不连通。
本实施例中,电池包热管理系统的工作原理为:当电池包100的电芯温度大于预设高温阈值时,冷却器221开启工作,使得电池包100进入冷却模式,同时,将第一换向阀211的第一阀口a与第二阀口b连通,第二换向阀212的第四阀口d与第五阀口e连通,主水泵213开启,此时,电池热管理回路2中的换热介质与空调回路1中的制冷剂在冷却器221内进行热交换,以冷却换热介质,冷却后的换热介质从电池包100的第一换热口H1进入、并从第二换热口H2流出,以对电池包100进行冷却;当电芯最大温差达到预设阈值时,换向装置21进行动作,使得第一换向阀211的第一阀口a与第三阀口c连通,第二换向阀212的第四阀口d与第六阀口f连通,如此,以切换换热介质的流向,使得冷却后的换热介质从电池包100的第二换热口H2进入、并第一换热口H1从流出;当电芯最大温差再次达到预设阈值时,换向装置21再次动作,使得第一换向阀211的第一阀口a与第二阀口b连通,第二换向阀212的第四阀口d与第五阀口e连通,进而使得换热介质再次换向,如此循环,以保持电芯温度均衡。同理,当电池包100的电芯温度小于预设低温阈值时,加热器222开启工作,使得电池包100进入加热模式,而且,在此模式下,第一换向阀211和第二换向阀212切换换热介质流向的操作与电池包100在冷却模式下的操作相同,此处不再赘述。
这样,通过第一换向阀211和第二换向阀212来实现换热介质流向的切换,结构简单,操作方便。
进一步地,当冷却器221与加热器222串联时,主水泵213设置在冷却器221和加热器222之间的管路上,或者设置在第二换向阀212和冷却器221之间的管路上,或者设置在加热器222和第一换向阀211之间的管路上;当冷却器221与加热器222并联时,主水泵213设置在第二换向阀212和热交换装置22的进液端之间的管路上,或者设置在热交换装置22的出液端和第一换向阀211之间的管路上,或者分别设置在冷却器221和加热器222的支路上,即冷却器221和加热器222的所在支路上各设有一个主水泵213。实际应用中可以根据需要进行选择设计。
进一步地,结合图3和图4所示,当冷却器221与加热器222串联时,主水泵213设于冷却器221和加热器222之间的管路上;当冷却器221与加热器222并联时,主水泵213设于热交换装置22的出液端和第一换向阀211之间的管路上。这样,在电池包100进行冷却时,换热介质可以经冷却器221冷却后再进入主水泵213,从而保证进入主水泵213的换热介质的温度不至于过高而影响主水泵213工作,进而可以延长主水泵213的使用寿命。
可选地,第一换向阀211和/或第二换向阀212为三通阀。如此,以简化第一换向阀211和/或第二换向阀212的结构,便于从市面上获取。
可选地,结合图5和图6所示,换向装置21包括第一水泵214和第二水泵215,热交换装置22的出液端用于通过第一水泵214与电池包100的第一换热口H1连通,热交换装置22的进液端通过第二水泵215与电池包100的第二换热口H2连通,且第一水泵214用于将换热介质从第一换热口H1泵入电池包100,并从第二换热口H2流出电池包100,第二水泵215用于将换热介质从第二换热口H2泵入电池包100,并从第一换热口H1流出电池包100。
本实施例中,电池包热管理系统的工作原理为:当电池包100的电芯温度大于预设高温阈值时,冷却器221开启工作,使得电池包100进入冷却模式,同时,第一水泵214开启工作,第二水泵215不工作,此时,电池热管理回路2中的换热介质与空调回路1中的制冷剂在冷却器221内进行热交换,以冷却换热介质,冷却后的换热介质从电池包100的第一换热口H1进入、并从第二换热口H2流出,以对电池包100进行冷却;当电芯最大温差达到预设阈值时,换向装置21进行动作,使得第一水泵214停止工作,第二水泵215开启工作,如此,以切换换热介质的流向,使得冷却后的换热介质从电池包100的第二换热口H2进入、并第一换热口H1从流出;当电芯最大温差再次达到预设阈值时,换向装置21再次动作,使得第一水泵214开启工作,第二水泵215停止工作,进而使得换热介质再次换向,如此循环,以保持电芯温度均衡。同理,当电池包100的电芯温度小于预设低温阈值时,加热器222开启工作,使得电池包100进入加热模式,而且,在此模式下,第一水泵214和第二水泵215切换换热介质流向的操作与电池包100在冷却模式下的操作相同,此处不再赘述。
这样,通过驱动方向相反的第一水泵214和第二水泵215来实现换热介质流向的切换,不仅结构简单,操作方便,而且可以减少管路连接,方便布设。
可选地,第一换热口H1设置在电池包100靠近发动机排气管的一侧;
当电池包100进入冷却模式时,换向装置21用于导通第一换热口H1和热交换装置22的出液端之间的管路以及第二换热口H2和热交换装置22的进液端之间的管路,以使换热介质由第一换热口H1进入电池包100;
当电池包100进入加热模式时,换向装置21用于导通第二换热口H2和热交换装置22的出液端之间的管路以及第一换热口H1与热交换装置22的进液端之间的管路,以使换热介质由第二换热口H2进入电池包100。
具体地,对于纯电动车辆或混合动力车辆的纯电模式,换热介质可以选择从第一换热口H1/第二换热口H2口流入,从第二换热口H2/第一换热口H1流出。但对于混合动力车辆而言,电池包100还会受发动机排气系统影响,导致发动机工作时也容易造成电池包100内电芯温度不均衡。例如,若换热介质从靠近发动机排气管侧的第一换热口H1进入电池包100,当电池包100需要冷却时,由于靠近发动机排气管位置的电芯温度相对于远离发动机排气管侧的电芯温度较高,冷却后的换热介质从靠近发动机排气管侧的第一换热口H1进入电池包100可以很好地冷却温度较高的电芯,保持电芯温度均衡;但当电池包100需要加热时,由于靠近发动机排气管位置的电芯温度相对较高,加热后的介质从靠近发动机排气管侧的第一换热口H1进入电池包100会导致靠近发动机排气管位置的电芯温度更高,造成电芯温度更加不均衡。又例如,若换热介质从远离发动机排气管侧的第二换热口H2进入电池包100,当电池包100需要加热时,靠近发动机排气管位置的电芯温度相对较高,加热后的介质从远离发动机排气管侧的第二换热口H2进入电池包100可以更好地加热远离发动机排气管位置的电芯,保持电芯温度均衡;但当电池包100需要冷却时,由于远离发动机排气管位置的电芯温度相对于靠近发动机排气管侧的电芯温度较低,冷却后的换热介质从远离发动机排气管侧的第二换热口H2进入电池包100,使得温度较低的电芯温度更低,造成电芯温度更加不均衡。
故本实施例中,在电池包100的第一换热口H1设置在电池包100靠近发动机排气管的一侧的情况下,可通过换向装置21导通第一换热口H1和热交换装置22的出液端之间的管路以及第二换热口H2和热交换装置22的进液端之间的管路,以在电池包100进入冷却模式时使换热介质由第一换热口H1进入电池包100,或者,通过换向装置21导通第二换热口H2和热交换装置22的出液端之间的管路以及第一换热口H1与热交换装置22的进液端之间的管路,以电池包100进入加热模式时使换热介质由第二换热口H2进入电池包100,如此,以降低混动车辆的发动机排气管的热辐射对电池包100电芯温度的影响,保证电芯温度均衡。
可选地,结合图1和图2所示,空调回路1包括依次连接成回路的压缩机11、冷凝器12、储液罐13、第一膨胀阀14和暖通空调单元15,冷却器221的冷媒进口与暖通空调单元15和压缩机11之间的管路连通,冷却器221的冷媒出口与暖通空调单元15和储液罐13之间的管路连通。
本实施例中,空调系统的组成部件通常一部分位于发动机舱内,另一部分位于发动机舱外,位于舱内的部件主要有暖通空调单元15,即HVAC(Heating,Ventilation andAir Conditioning,供暖、通风与空气调节)单元,位于舱外的部件主要有压缩机11、储液罐13、冷凝器12、冷凝器风扇(简称风扇17)和管路。暖通空调单元15主要包括蒸发器、鼓风机和加热芯体等部件,第一膨胀阀14位于储液罐13和暖通空调单元15之间,并通常与暖通空调单元15中的蒸发器相连。冷却器221与空调回路1中的暖通空调单元15通过并联管路连接。空调回路1中的制冷剂经冷凝器12冷却后,从冷却器221的冷媒进口进入冷却器221,并从冷却器221的冷媒出口流出,使得空调回路1中冷却后的制冷剂与电池热管理回路2中流经冷却器221的换热介质进行热交换,如此,以实现对电池包100的冷却。
可选地,结合图1和图2所示,空调回路1还包括第二膨胀阀16,第二膨胀阀16设于冷却器221的冷媒进口和储液罐13之间的管路上。如此,以便于利用第二膨胀阀16调节流经冷却器221的制冷剂的流量来控制冷却器221的过热度,防止冷却器221出现异常过热。
本实用新型另一实施例提供一种车辆,包括如上所述的电池包热管理系统。
本实施例中的车辆既可以是纯电动车辆,也可以是混动车辆。对于纯电动车辆而言,其包括电池包100和上述的电池包热管理系统,在电池包100需要加热或冷却时,换热介质可以选择从电池包100的第一换热口H1流入、从第二换热口H2流出,也可以选择从电池包100的第二换热口H2第一换热口H1流入、从第一换热口H1流出,以保持电芯温度均衡。对于混动车辆而言,其包括发动机、电池包100和上述的电池包热管理系统,而且,电池包100通常布置在车身地板下方并靠近发动机排气管。若电池包100的第一换热口H1设置在靠近发动机排气管的一侧,则在电池包100需要冷却时,可通过换向装置21控制换热介质从电池包100的第一换热口H1流入、从第二换热口H2流出,以保持电芯温度均衡。而在电池包100需要加热时,通过换向装置21控制换热介质从电池包100的第二换热口H2第一换热口H1流入、从第一换热口H1流出,以保持电芯温度均衡。另外,本实施例中的车辆相对于现有技术的有益效果与上述的电池包热管理系统相同,此处不再赘述。
虽然本实用新型披露如上,但本实用新型的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池包热管理系统,其特征在于,包括空调回路(1)和电池热管理回路(2),所述电池热管理回路(2)包括换向装置(21)和热交换装置(22),所述热交换装置(22)用于在电池包(100)进入冷却模式时与所述空调回路(1)进行热交换以冷却所述电池热管理回路(2)中的换热介质,并在所述电池包(100)进入加热模式时加热所述换热介质,且所述热交换装置(22)的进液端和出液端用于通过所述换向装置(21)与所述电池包(100)的第一换热口(H1)和第二换热口(H2)连通,所述换向装置(21)用于设置在所述热交换装置(22)和所述电池包(100)之间的管路上,并在所述电池包(100)的电芯最大温差达到预设阈值时切换所述换热介质流进所述电池包(100)的流向。
2.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述换向装置(21)包括第一换向阀(211)、第二换向阀(212)和主水泵(213),所述第一换向阀(211)设有第一阀口(a)、第二阀口(b)和第三阀口(c),所述第二换向阀(212)设有第四阀口(d)、第五阀口(e)和第六阀口(f),所述第一阀口(a)与所述热交换装置(22)的出液端连通,所述第二阀口(b)和所述第六阀口(f)分别用于与所述电池包(100)的所述第一换热口(H1)连通,所述第三阀口(c)和所述第五阀口(e)分别用于与所述电池包(100)的所述第二换热口(H2)连通,所述第四阀口(d)与所述热交换装置(22)的进液端连通,所述主水泵(213)用于将所述换热介质从所述热交换装置(22)的进液端泵入所述热交换装置(22),并从所述热交换装置(22)的出液端流出所述热交换装置(22);
所述第一阀口(a)通过择一的方式与所述第二阀口(b)和所述第三阀口(c)中的一个连通,所述第四阀口(d)通过择一的方式与所述第五阀口(e)和所述第六阀口(f)中的一个连通;且当所述第一阀口(a)与所述第二阀口(b)连通时,所述第四阀口(d)与所述第五阀口(e)连通,当所述第一阀口(a)与所述第三阀口(c)连通时,所述第四阀口(d)与所述第六阀口(f)连通。
3.根据权利要求2所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述第一换向阀(211)和/或所述第二换向阀(212)为三通阀。
4.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述换向装置(21)包括第一水泵(214)和第二水泵(215),所述热交换装置(22)的出液端用于通过所述第一水泵(214)与所述电池包(100)的所述第一换热口(H1)连通,所述热交换装置(22)的进液端通过所述第二水泵(215)与所述电池包(100)的所述第二换热口(H2)连通,且所述第一水泵(214)用于将所述换热介质从所述第一换热口(H1)泵入所述电池包(100),并从所述第二换热口(H2)流出所述电池包(100),所述第二水泵(215)用于将所述换热介质从所述第二换热口(H2)泵入所述电池包(100),并从所述第一换热口(H1)流出所述电池包(100)。
5.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述第一换热口(H1)设置在所述电池包(100)靠近发动机排气管的一侧;
当所述电池包(100)进入冷却模式时,所述换向装置(21)用于导通所述第一换热口(H1)和所述热交换装置(22)的出液端之间的管路以及所述第二换热口(H2)和所述热交换装置(22)的进液端之间的管路,以使所述换热介质由所述第一换热口(H1)进入所述电池包(100);
当所述电池包(100)进入加热模式时,所述换向装置(21)用于导通所述第二换热口(H2)和所述热交换装置(22)的出液端之间的管路以及所述第一换热口(H1)与所述热交换装置(22)的进液端之间的管路,以使所述换热介质由所述第二换热口(H2)进入所述电池包(100)。
6.根据权利要求1所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述热交换装置(22)包括冷却器(221)和加热器(222),所述冷却器(221)用于在电池包(100)进入冷却模式时与所述空调回路(1)进行热交换以冷却所述换热介质,所述加热器(222)用于在所述电池包(100)进入加热模式时加热所述换热介质。
7.根据权利要求6所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述冷却器(221)和所述加热器(222)通过串联管路连接,或者,所述冷却器(221)和所述加热器(222)通过并联管路连接。
8.根据权利要求6所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述空调回路(1)包括依次连接成回路的压缩机(11)、冷凝器(12)、储液罐(13)、第一膨胀阀(14)和暖通空调单元(15),所述冷却器(221)的冷媒进口与所述暖通空调单元(15)和所述压缩机(11)之间的管路连通,所述冷却器(221)的冷媒出口与所述暖通空调单元(15)和所述储液罐(13)之间的管路连通。
9.根据权利要求8所述的电池包热管理系统,其特征在于,所述空调回路(1)还包括第二膨胀阀(16),所述第二膨胀阀(16)设于所述冷却器(221)的冷媒进口和所述储液罐(13)之间的管路上。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-9中任意一项所述的电池包热管理系统。
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