[實用新型]電池熱管理系統

有效

• 申請號: 201020697439.1
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN201975481U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 周定賢;陸珂偉;楊聰嬌;傅杰文;王林;劉怡;趙曉鵬
• 申請（專利權）人: 上海捷能汽車技術有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 田*;曹若

技術領域

本實用新型涉及一種電池熱管理系統，尤其涉及在低溫條件下對充式電池進行慢充的電池熱管理系統。

背景技術

近年來，鋰電池(Li-ion)已成為可充電式電池的首選，與鎳氫電池(NiMH)或鎳鎘電池(NiCad)相比，鋰電池(Li-ion)具有較高的能量密度、較佳的周期生命、較高的輸出電壓及較低的自放電率。然而，鋰電池(Li-ion)的使用受溫度限制較大，即溫度對鋰電池的充電性能影響較大。當被充電至高容量(額定電池容量的85-100％)或暴露在高溫(通常指高于450C)時，電池很容易損壞。相反，當鋰電池電芯溫度低于0℃條件時，鋰電池充電存在不能充滿和影響鋰電池壽命的風險。盡管充電時，電芯溫度會有所上升，但由于功率(尤其是在慢充時)有限，電芯充電溫度并不能上升至最佳的充電溫度范圍。

因此，在現有技術中，幾乎每個充電裝置都具有溫度檢測裝置，用以檢測環境溫度并將結果反饋至充電裝置，以便通過冷卻裝置和加熱裝置來使電池及其環境溫度保持在適當的溫度范圍內。

實用新型內容

有鑒于此，為了在盡可能不增加系統復雜性和凸顯實用性的前提下解決鋰電池在低溫環境下慢充的難題，本發明的目的在于提供一種可在低溫條件下對充式電池進行慢充的電池熱管理系統，可使電池在最佳溫度下充滿，同時不影響電池壽命，降低了電池包的復雜性、提高了能源效率。

本實施方式的電池熱管理系統包括：電池包；對所述電池包進行充電的充電機；通過傳熱介質及管路對電池包進行冷卻的冷卻器；具有電池溫度監測模塊和加熱控制模塊的電池控制裝置(BMS)；與所述冷卻器并聯連接的加熱器；以及為傳熱介質提供輸送動力的傳熱介質動力單元。

根據上述結構，由于具有與冷卻器并聯連接的加熱器，因此可僅基于電池原有冷卻環路來實現加熱環路，而不需設置獨立的加熱環路，完全不增加系統得復雜性。

另外，所述傳熱介質動力單元包括：循環水泵；與循環水泵連接的水箱；以及用來調節管路中的壓力的泄壓管路。并且所述傳熱介質動力單元、加熱器以及冷卻器之間通過三通閥連接。且所述三通閥最好為三通電磁閥。

根據上述結構，由于通過電池控制裝置控制下的電磁閥實現制冷器和加熱器之間的切換，因此可僅基于電池原有冷卻環路來實現加熱環路，而不需設置獨立的加熱環路，完全不增加系統得復雜性。

另外，所述充電機把家用交流電轉換成直流電并分別向電池充電電路、動力單元驅動電路和熱管理供電電路供電。

根據上述結構，由于所述充電機分別與電池充電電路、動力單元驅動電路和熱管理供電電路連接，該動力單元驅動電路與循環水泵連接，熱管理供電電路與加熱器連接。因此，不需要額外設置電路就可通過動力單元驅動電路和熱管理供電電路來對循環水泵和加熱器進行穩定的供電。

而且，加熱過程中，電池控制裝置對電池電芯的溫度進行監測，充電機根據電池控制裝置監測的電池電芯溫度調節電加熱器的功率；當溫度達到要求時，電池熱管理系統停止加熱裝置和循環水泵的運行，使電池在整個充電過程維持在最佳溫度范圍內。從而在最佳溫度下將電池充滿，同時不影響電池壽命。

另外，所述冷卻器連接有電動空調壓縮機，該電動空調壓縮機與所述熱管理供電電路連接，由所述充電機供電。因此，可通過熱管理供電電路對加熱器進行穩定的供電。

附圖說明

圖1是表示本發明實施方式的電池熱管理系統的概略圖。

(符號說明)

1??電池包

2??電池控制裝置

3??冷卻器

4??加熱器

5??三通閥

6??水箱

7??泄壓管路

8??循環水泵

9??充電機

10?熱管理供電電路

11?動力單元驅動電路

12?電池充電電路

13?閥

14?電動空調壓縮機

具體實施方式

以下對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。以下實施方式僅僅是本實用新型技術方案的一例，不應被解釋為對本實用新型保護范圍的限定。

本實施方式的電池熱管理系統包括：電池包1；對電池包1進行充電的充電機9；通過傳熱介質及管路(本實施方式中，管路均由實線表示)對電池包1進行冷卻的冷卻器3；具有電池溫度監測模塊和加熱控制模塊的電池控制裝置(BMS)2；與冷卻器3并聯連接的加熱器4；以及為傳熱介質提供輸送動力的傳熱介質動力單元。