[發明專利]液-液冷卻型混合動力汽車用電池冷卻系統

有效

• 申請號: 201310262889.6
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103287253A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 田鎮;谷波;孫旭東;王婷
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B60K11/02
• 分類號: B60K11/02;H01M10/50
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種混合電動車冷卻技術領域的系統，具體是一種液-液冷卻型混合動力汽車用電池冷卻系統。

背景技術

能源緊張和氣候變化使具有節能環保優勢的混合動力汽車受到了全球的關注。混合動力汽車采用電能取代石油等化石燃料作為動力。電池作為電能的載體是整個混合動力汽車的動力來源，其性能的好壞直接影響著混合動力汽車的使用性能和壽命。混合動力汽車運行過程中，電池會產生大量熱量，若熱量不能及時排出，會使電池的各個部件溫度升高，超過電池的有效工作范圍，嚴重影響電池的效率和使用壽命，同時帶來安全隱患。因此設計合理、高效穩定的電池冷卻系統至關重要。

目前公開的混合動力汽車的電池冷卻系統，在電池箱上設置進風口和出風口，進風口連接送風總成，出風口連接排風口總成，且設置在電池箱的一側邊上。所設計的冷卻系統缺點為使用兩個風機的結構復雜的構造，受環境影響較大，惡劣工況下冷卻效果不穩定。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN100999188，公開日2007-07-18，記載了一種用于混合動力汽車的水冷系統，逆變器冷卻系統連接在電機冷卻系統上，冷卻系統包括彼此相連的逆變器冷卻系統、電機冷卻系統、輔助冷卻系統、散熱器以及散熱器風扇。該技術設計的水冷系統是將車輛上的電機冷卻系統、輔助冷卻系統與逆變器冷卻系統有機地結合在一起。但該現有技術并不針對電池冷卻系統，且未公開其控制模式，同時該技術中的逆變冷卻系統、電機冷卻系統、輔助冷卻系統散熱耦合關系復雜，各個冷卻系統管路承壓能力不同，導致系統冷量分配不均。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種液-液冷卻型混合動力汽車用電池冷卻系統，該系統冷卻效果穩定且結構簡單。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：電動壓縮機、油液分離器、車外循環裝置、車內循環裝置、液-液換熱器、電池冷卻裝置和控制器局域網，其中：電動壓縮機的輸出端與車外循環裝置的輸入端相連，輸入端與油液分離器的輸出端相連，車外循環裝置的輸出端、車內循環裝置的輸入端和液-液換熱器的制冷劑入口由第一三通閥相連，車內循環裝置的輸出端、液-液換熱器的制冷劑出口和油液分離器的輸入端由第二三通閥相連，電池冷卻裝置的冷卻輸入端和冷卻輸出端分別與液-液換熱器的冷卻液出口與冷卻液入口相連形成回路，控制器局域網依據電池冷卻裝置的溫度調節電池冷卻裝置的循環參數、電動壓縮機的轉速、車外循環裝置和車內循環裝置的循環參數。

所述的車內循環裝置的輸出端設置第一膨脹閥，該第一膨脹閥的一端與第一三通閥的第一端口相連，控制端與控制器局域網相連，控制器局域網控制第一膨脹閥的開度。

所述的液-液換熱器的制冷劑入口設置第二膨脹閥和電磁閥，第二膨脹閥與電磁閥相連，電磁閥的一端與第一三通閥的第二端口相連，第二膨脹閥和電磁閥的控制端均與控制器局域網相連，控制器局域網控制第二膨脹閥和電磁閥的開度。

所述的車外循環裝置的輸出端設置干燥器，該干燥器與第一三通閥的第三端口相連。

所述的車外循環裝置和車內循環裝置均包括：換熱器和風扇，其中：風扇的控制端與控制器局域網相連并由其控制。

所述的電池冷卻裝置包括：設有溫度傳感器的電池、補償水箱和循環水泵，其中：補償水箱、循環水泵和液-液換熱器的第二輸入端依次相連，液-液換熱器的第二輸出端、電池和循環水泵依次相連，形成回路，溫度傳感器與控制器局域網相連并傳輸溫度信息，循環水泵的控制端與控制器局域網相連并由其控制。

所述的液-液換熱器為緊湊型板式換熱器，包括：由上至下依次設置的墊片、換熱板和固定鋼板。

本發明的系統可以進行兩種冷卻模式，即制冷模式和單冷卻模式。

本發明電池冷卻系統，冷卻回路與空調系統布置在前艙，不需要送風系統和排風系統，

節約了后備箱內的空間，降低了風冷卻系統所帶來的噪聲；液-液換熱器不受環境影響，冷卻效果好；采用聯動控制，合理調節電磁閥的開閉時間和開度，既保證空調制冷的需求同時也滿足了電池冷卻的要求；本發明安裝可靠，性能穩定，裝拆方便、節省空間等優點。

附圖說明

圖1是本發明系統結構示意圖；

圖2是制冷模式下，工質的流動方向示意圖；

圖3是冷卻模式下，工質的流動方向示意圖；

圖4是液-液換熱器的結構示意圖；

圖5是圖4的A-A向剖面圖；

圖6是圖4的B-B向剖面圖。

具體實施方式