[發(fā)明專(zhuān)利]一種動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)以及混合動(dòng)力汽車(chē)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710486823.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107394072B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史磊;馬澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/10
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/10;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/63;H01M10/6552;H01M10/6556;H01M10/663
• 代理公司: 11386 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 龐許倩;馬東偉

本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)以及混合動(dòng)力汽車(chē)，屬于調(diào)溫系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，解決了采用現(xiàn)有的熱管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池?zé)峁芾砣菀自斐蓜?dòng)力電池?zé)峋庑圆畹膯?wèn)題。其包括熱源、升溫?fù)Q熱器、降溫?fù)Q熱器、換熱殼體、循環(huán)泵、第一換向閥和第二換向閥；熱源用于為升溫?fù)Q熱器提供熱量；換熱殼體內(nèi)裝有換熱工質(zhì)；換熱殼體、第一換向閥、循環(huán)泵、第二換向閥以及升溫?fù)Q熱器構(gòu)成動(dòng)力電池的升溫回路；換熱殼體、降溫?fù)Q熱器、第一換向閥、循環(huán)泵以及第二換向閥構(gòu)成動(dòng)力電池的降溫回路；使用時(shí)，動(dòng)力電池置于換熱工質(zhì)中。本發(fā)明提供的動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)可用于動(dòng)力電池的熱管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種調(diào)溫系統(tǒng)，尤其涉及一種動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)以及混合動(dòng)力汽車(chē)。

背景技術(shù)

動(dòng)力電池作為混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力源之一，其工作性能、使用壽命直接影響著電動(dòng)汽車(chē)的性能。動(dòng)力電池的熱管理是提高動(dòng)力電池的工作性能和使用壽命的重要措施，其主要可以分為升溫?zé)峁芾砗徒禍責(zé)峁芾怼?/p>

升溫?zé)峁芾硎侵府?dāng)動(dòng)力電池溫度過(guò)低時(shí)，升高動(dòng)力電池的溫度，使得動(dòng)力電池內(nèi)的活性物質(zhì)充分反應(yīng)，提高動(dòng)力電池利用率。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)動(dòng)力電池的升溫方式主要有外部熱氣體加熱、加熱絲加熱、加熱板加熱和加熱膜加熱等。其中，氣體導(dǎo)熱系數(shù)較低，加熱效果不明顯；而加熱絲、加熱板和加熱膜的升溫方式普遍存在動(dòng)力電池?zé)峋庑韵鄬?duì)較差的問(wèn)題，即動(dòng)力電池表面溫度高，動(dòng)力電池中心區(qū)域溫度低。

降溫?zé)峁芾硎侵府?dāng)動(dòng)力電池溫度過(guò)高時(shí)，降低動(dòng)力電池的溫度，防止動(dòng)力電池過(guò)熱導(dǎo)致的老化，提高動(dòng)力電池的使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)動(dòng)力電池的降溫方式主要有強(qiáng)制風(fēng)冷法、液體冷卻法和相變材料冷卻法等。其中，強(qiáng)制風(fēng)冷法是以空氣作為冷卻介質(zhì)，容易造成動(dòng)力電池中心區(qū)域的熱量積累，熱均衡性相對(duì)較差；液體冷卻法是以液體(例如，礦物油、水和乙二醇等，其中，采用礦物油為接觸冷卻，采用水和乙二醇為非接觸冷卻)作為冷卻介質(zhì)，其傳熱速率取決于液體的熱導(dǎo)率、粘度、密度和流動(dòng)速率等多種因素影響，對(duì)冷卻介質(zhì)的要求相對(duì)高；相變冷卻法是以相變材料作為冷卻介質(zhì)，利用相變材料的狀態(tài)變化吸收動(dòng)力電池散發(fā)出來(lái)的熱量，通常需要在動(dòng)力電池之間填充相變材料，這不僅會(huì)增加動(dòng)力電池的重量，而且會(huì)加大動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試和維修的難度。

另外，現(xiàn)有的動(dòng)力電池的調(diào)溫裝置中，升溫?zé)峁芾砗徒禍責(zé)峁芾硗ǔＪ窍嗷オ?dú)立的系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩者之間的切換。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)以及混合動(dòng)力汽車(chē)，解決了采用現(xiàn)有的熱管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池?zé)峁芾砣菀自斐蓜?dòng)力電池?zé)峋庑圆畹膯?wèn)題。

本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，熱管理系統(tǒng)包括熱源、升溫?fù)Q熱器、降溫?fù)Q熱器、換熱殼體、循環(huán)泵、第一換向閥和第二換向閥；熱源用于為升溫?fù)Q熱器提供熱量；換熱殼體內(nèi)裝有換熱工質(zhì)；換熱殼體、第一換向閥、循環(huán)泵、第二換向閥以及升溫?fù)Q熱器構(gòu)成動(dòng)力電池的升溫回路；換熱殼體、降溫?fù)Q熱器、第一換向閥、循環(huán)泵以及第二換向閥構(gòu)成動(dòng)力電池的降溫回路；使用時(shí)，動(dòng)力電池置于換熱工質(zhì)中。

進(jìn)一步地，位于換熱殼體內(nèi)的換熱工質(zhì)為有機(jī)工質(zhì)，有機(jī)工質(zhì)處于氣液兩相的狀態(tài)。

進(jìn)一步地，循環(huán)泵與第二換向閥之間設(shè)有調(diào)壓閥。

進(jìn)一步地，換熱殼體為防爆箱。

進(jìn)一步地，熱源為混合動(dòng)力汽車(chē)的柴油機(jī)和/或發(fā)電機(jī)；柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)的內(nèi)部均設(shè)有用于散熱的散熱單元，散熱單元內(nèi)裝有熱源流體；散熱單元的高溫?zé)嵩闯隹谂c升溫?fù)Q熱器的高溫?zé)嵩锤邷亓黧w入口連接，升溫?fù)Q熱器的熱源腔的高溫流體出口與散熱單元的低溫流體入口連接。

進(jìn)一步地，散熱單元的高溫?zé)嵩闯隹谕ㄟ^(guò)第一電磁閥與升溫?fù)Q熱器的熱源腔的高溫流體入口連接；升溫?fù)Q熱器的熱源腔的高溫流體出口通過(guò)第二電磁閥與散熱單元的低溫?zé)嵩慈肟谶B接。