[發(fā)明專利]一種新能源汽車三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711172315.4
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107768774B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉濤;李拂曉;趙廷賀;王曉東;劉偉;李雪東;李東旭;杜海威
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6567;H01M50/244;B60L50/64
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉馳宇

本發(fā)明公開了一種新能源汽車三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)，第一電池包、第二電池包布置于整車車身底盤下部且位于整車最低位置，第三電池包布置于整車后備箱內(nèi)且位于整車最高位置，第三電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)在整車最高位置處布置常閉式排氣閥，膨脹水箱最低液位刻度線低于常閉式排氣閥，每個電池包內(nèi)均有由水冷板并聯(lián)構(gòu)成的電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)，各電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)并聯(lián)后與前機艙內(nèi)的高壓水暖加熱器、板式換熱器、膨脹水箱及電子水泵連接成回路，水冷板管接頭內(nèi)設(shè)置阻尼孔，水冷板上下放置導(dǎo)熱墊和隔熱墊，第三電池包總進口安置比例調(diào)節(jié)水閥，依據(jù)電芯溫差調(diào)節(jié)水閥開度實現(xiàn)電芯間的均溫，提升整車續(xù)駛里程同時解決了系統(tǒng)的排氣問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利屬于新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新能源汽車三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

動力電池是以電力為動力的新能源電動汽車核心部件之一，是整車的動力源。整個電池包充放電時，其工作效率、使用壽命及安全性能都受溫度影響，必須合理控制溫度，控制電芯的溫度上限、下限值，控制電池包與包間的溫差及電池單體溫差，如果任一值超出合理范圍，都將影響整個電池包的工作效率、使用壽命，或者導(dǎo)致電池包功能故障，甚至引發(fā)安全問題。

當(dāng)前液冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)在乘用車領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，但無針對三包動力電池及以上，且車身底盤與后備箱分別布置動力電池，前機艙內(nèi)布置高壓水暖加熱器、板式換熱器、膨脹水箱及電子水泵，采用液冷方案，使用一套管路實現(xiàn)加熱和冷卻的功能，同時保證電芯間均溫性的液冷方案。

采用此種布置形式優(yōu)勢：燃油車改制為電動車，可以不改動燃油車底盤結(jié)構(gòu)，最大量的布置電池，增加續(xù)駛里程，同時保證電芯的壽命及安全性。存在問題：此方案由18650電芯組成電池模塊，再由電池模塊組成電池模組，因受空間限制，第一電池包包括3個電池模組，第二電池包包括6個電池模組，第三電池包包括4個電池模組，每個電池模組包含的電池模塊數(shù)量也不一致，即:每個電池模組的發(fā)熱量不同,導(dǎo)致不同種電池模組需求的冷卻液流量不一致，流量分配困難，電芯均溫性保證困難；在寒冷或酷熱環(huán)境下，考慮陽光的照射輻射、乘員艙開啟暖風(fēng)或空調(diào)等因素，后備箱內(nèi)部與車身底盤下方電池包所處的環(huán)境溫度不一致，導(dǎo)致不同電池包間電芯的升溫/降溫速率不一致，電芯間的均溫性保證困難；同時整個三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)呈“U”型結(jié)構(gòu)，第三電池包內(nèi)部水冷系統(tǒng)最高點高于前機艙內(nèi)膨脹水箱最低液位刻度線155mm，而冷卻系統(tǒng)一般設(shè)計原則為膨脹水箱最低液位刻度線為整個冷卻系統(tǒng)最高點，故不符合冷卻系統(tǒng)一般設(shè)計原則，導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)內(nèi)部排氣不暢。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述背景，本發(fā)明提供一種新能源汽車三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)方案，特別適合在車身底盤與后備箱分別布置動力電池，前機艙內(nèi)布置高壓水暖加熱器、板式換熱器、膨脹水箱及電子水泵的三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)。本發(fā)明在實現(xiàn)冷卻、加熱功能的同時，重點解決了三包電池間電芯均溫性及三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)“U”型結(jié)構(gòu)的排氣問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種新能源汽車三包動力電池冷卻加熱系統(tǒng)，包括三個動力電池包、高壓水暖加熱器、板式換熱器、膨脹水箱及電子水泵，三個動力電池包與整車的電路系統(tǒng)連接，第一電池包、第二電池包布置于整車車身底盤下部，第三電池包布置于整車后備箱內(nèi)部，其特征在于：

第一電池包、第二電池包和第三電池包均包括數(shù)量不同的多個電池模組，第一電池包內(nèi)有第一電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)，第二電池包內(nèi)有第二電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)，第三電池包內(nèi)有第三電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)，上述三個電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)均與各自電池包內(nèi)的每個電池模組的下表面貼合，每個電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)均有可供液體在各電池包內(nèi)部水冷結(jié)構(gòu)內(nèi)流通循環(huán)的總進液口和總出液口；