[實用新型]一種新能源汽車電池熱管理系統

有效

• 申請號: 201721276411.9
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207225022U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 鄢家富
• 申請（專利權）人: 成都雅駿新能源汽車科技股份有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60L11/18;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/63;H01M10/6568;H01M10/663
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙)51247
• 代理人: 劉坤

技術領域

本實用新型涉及新能源電動汽車技術領域,具體涉及一種新能源汽車電池熱管理系統。

背景技術

隨著社會的發展和節能減排的要求，純電動車越來越普及。電動汽車電池的放電能力和充電快慢和電池溫度有極大關系，電池溫度過高或過低，都會導致動力電池無法充放電的故障。所以將電動車的電池維持在一定范圍內，不僅可以提高電池的使用壽命，還能提高電動汽車行駛里程，縮短電動汽車單次充電時間。

現有電動車采用風冷方式對電池包進行冷卻，在電池包外圍布置風機，通過吸風方式將電池包內部的高溫空氣吸出電池包，此時在電池包內部會形成負壓，在負壓作用下，電池包外的自然空氣會流入動力電池包，這樣可以保證電池包內電池組的環境溫度和外界自然環境一致，而且內部空氣流動起來可以增強電芯與空氣的對流換熱系數，從而控制動力電池包溫度，使動力電池包不至過溫。

目前有部分電動汽車廠開始利用駕駛室空調中的制冷劑來冷卻防凍液，再用防凍液來對電池包進行冷卻。高溫低壓的氣態制冷劑在駕駛空調系統壓縮機的作用下壓縮為高溫高壓的氣態制冷劑，高溫高壓的氣態制冷劑在冷凝器的作用下冷凝為高溫高壓的液態制冷劑，液態制冷劑在經過膨脹閥后轉變為低溫低壓的氣態制冷劑，一部分用于吸收駕駛室的熱量實現空調作用，另一部分用于吸收防凍液中的熱量實現電池包冷卻。低溫低壓的氣態制冷劑在吸收熱量后變為高溫低壓的氣態制冷劑，最后高溫低壓的氣態制冷劑重新進入壓縮機被壓縮，進入下一個循環。

然而不論是現有的風冷系統還是液冷系統都只能對動力電池包進行簡單的冷卻作用，不具備加熱功能，車輛無法在嚴寒地區正常行駛。盡管從理論上講液冷系統的空調系統也可以進行制熱對防凍液加熱，然而在實際應用中，壓縮機的負荷過大，使用壽命急劇縮短，因此采用空調系統對防凍液進行加熱的方案實際上不具備實用價值，必須尋求其他的方式進行改進。同時，現有的液冷系統中，防凍液在經過電池包后直接通入電池散熱器進行處理，而沒有結合其實時溫度。這就導致，當環境溫度高于電池散熱器的進液溫度時，電池散熱器不僅對防凍液沒有起到冷卻的作用，反而起到加熱的作用，要么導致散熱性能降低，要么導致壓縮機負荷增大。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種環境適應性極強的、能保證電池穩定性的新能源汽車電池熱管理系統。

為實現上述發明目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種新能源汽車電池熱管理系統，包括車載空調系統和電池冷卻系統，所述車載空調系統包括壓縮機、冷凝器和蒸發器，所述壓縮機、冷凝器和蒸發器通過制冷劑管依次連接構成制冷劑循環管路，所述電池冷卻系統包括電池冷卻器、循環泵、電池換熱器、電池散熱器和PTC加熱器，所述電池冷卻器、循環泵、電池換熱器、電池散熱器和PTC加熱器通過防凍液管依次連接構成防凍液循環管路；

所述電池冷卻器內構成防凍液和制冷劑進行熱交換的場所，電池冷卻器上設置制冷劑進口和制冷劑出口，電池冷卻器的制冷劑進口和制冷劑出口接入制冷劑循環管路內，且電池冷卻器與蒸發器構成并聯；所述電池冷卻器和蒸發器的制冷劑進口前端的制冷劑管上分別設置有第一電磁閥和第二電磁閥；

所述電池散熱器與電池換熱器之間設置三通電磁閥，所述三通電磁閥的防凍液進口與電池換熱器連接，三通電磁閥的兩個防凍液出口中一個與電池散熱器的防凍液進口連接，另一個與電池散熱器和PTC加熱器之間的防凍液管連接構成直流管路。

優選的，還包括控制系統，所述控制系統包括電池控制器BMS、空調控制器和整車控制器VCU，所述電池控制器BMS、空調控制器和整車控制器VCU通過CAN構成通訊連接；所述循環泵、三通電磁閥、PTC加熱器和第一電磁閥均由電池控制器BMS進行控制；所述第二電磁閥和壓縮機由整車控制器VCU進行控制。

優選的，還包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器安裝在電池換熱器的防凍液出口，所述第二溫度傳感器和第三溫度傳感器分別安裝在PTC加熱器的防凍液進口和防凍液出口；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器均與電池控制器BMS通訊連接。

優選的，所述電池冷卻器包括中空的主體，所述主體內部構成換熱腔，所述換熱腔的兩側分別設置進氣腔和出氣腔；所述換熱腔內均勻設置若干換熱管，所述換熱管的兩端分別與進氣腔和出氣腔連接；所述換熱腔內設置豎向的隔板，所述隔板將換熱腔分隔為下部連通的兩個換熱室；所述電池冷卻器的防凍液進口和防凍液出口分別位于兩個換熱室的頂部，電池冷卻器的制冷劑進口和制冷劑出口分別位于進氣腔下部和出氣腔上部。