[發(fā)明專利]基于壓縮空氣的動(dòng)力電池的蓄能型熱管理系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810873835.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN109244601B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 果晶晶;李運(yùn)澤;解海濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H01M10/63
• 分類號(hào): H01M10/63;H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6564;H01M10/6565;B60L58/24
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11324
• 代理人: 李強(qiáng)

1.一種基于壓縮空氣的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的蓄能型熱管理系統(tǒng)，其特征在于包括：

動(dòng)力電池散熱及再循環(huán)系統(tǒng)，

冷熱氣流調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，

能量回收系統(tǒng)，

氣源儲(chǔ)能系統(tǒng)，

其中：

所述的動(dòng)力電池散熱及再循環(huán)系統(tǒng)包括動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)和再循環(huán)系統(tǒng)；其中：

所述的動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)包括與混合閥(6)連接的動(dòng)力電池(8)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的熱管理，保證電池始終工作在理想的溫度范圍；

所述的再循環(huán)系統(tǒng)包括在動(dòng)力電池(8)的進(jìn)氣管路上加裝的文丘里管(7)，其中通過(guò)第一切斷閥(14)將文丘里管(7)的引射口與動(dòng)力電池(8)的出風(fēng)口相連接，實(shí)現(xiàn)排氣循環(huán)再利用，

所述的冷熱氣流調(diào)質(zhì)系統(tǒng)包括熱氣流傳遞系統(tǒng)和冷氣流傳遞系統(tǒng)；其中

所述的熱氣流傳遞系統(tǒng)用于為動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)提供高溫壓縮空氣，并包括兩條路徑：

一條路徑包括連接的蓄氣罐(3)、第二切斷閥(15)、混合閥(6)；

另一條路徑包括連接的空氣壓縮機(jī)(2)、第三切斷閥(16)，混合閥(6)，其中當(dāng)蓄氣罐(3)中的空氣量不足時(shí)，通過(guò)控制第三切斷閥(16)使空氣壓縮機(jī)(2)直接給管路供給高溫壓縮空氣；

所述的冷氣流傳遞系統(tǒng)包括連接的蓄氣罐(3)、第四切斷閥(12)、冷卻器(4)、第五切斷閥(13)、膨脹渦輪機(jī)(5)、混合閥(6)，用于為動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)提供低溫壓縮空氣，

所述的能量回收系統(tǒng)是包括通過(guò)一根連接軸(9)連接的膨脹渦輪機(jī)(5)和發(fā)電機(jī)(10)，用于將能量?jī)?chǔ)存在超級(jí)電容器(17)，實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)汽車在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)儲(chǔ)存能量、高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)釋放能量，

所述的氣源儲(chǔ)能系統(tǒng)包括：

與空氣壓縮機(jī)(2)連接的電動(dòng)機(jī)(1)，和

通過(guò)第六切斷閥(11)與空氣壓縮機(jī)(2)連接的所述蓄氣罐(3)，其中：

蓄氣瓶用于儲(chǔ)氣蓄能，

空氣壓縮機(jī)(2)經(jīng)第三切斷閥(16)直接與混合閥(6)連通，通過(guò)氣源儲(chǔ)能系統(tǒng)為動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)提供高溫壓縮空氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的蓄能型熱管理系統(tǒng)，其特征在于：

所述的動(dòng)力電池散熱及再循環(huán)系統(tǒng)包括文丘里管(7)、動(dòng)力電池(8)、第一切斷閥(14)；

冷熱氣流調(diào)質(zhì)系統(tǒng)包括蓄氣罐(3)、第四切斷閥(12)、第五切斷閥(13)和第二切斷閥(15)、冷卻器(4)、膨脹渦輪機(jī)(5)、混合閥(6)；

能量回收系統(tǒng)包括膨脹渦輪機(jī)(5)、連接軸(9)、發(fā)電機(jī)(10)、超級(jí)電容器(17)；

氣源儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)(1)、空氣壓縮機(jī)(2)、第六切斷閥(11)和第三切斷閥(16)、蓄氣罐(3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的蓄能型熱管理系統(tǒng)，其特征在于：

所述的動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)具有三種熱管理模式，即動(dòng)力電池低溫加熱模式、開放空氣制冷模式、精確控溫模式，并能夠在該三種熱管理模式之間切換，以滿足動(dòng)力電池的冷卻或加熱需求，

其中

所述動(dòng)力電池低溫加熱模式由電動(dòng)機(jī)(1)、空氣壓縮機(jī)(2)、第六切斷閥(11)、蓄氣罐(3)、第二切斷閥(15)、第三切斷閥(16)、混合閥(6)、動(dòng)力電池(8)提供，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的加熱，

所述開放空氣制冷模式由蓄氣罐(3)、第四切斷閥(12)、冷卻器(4)、第五切斷閥(13)、膨脹渦輪機(jī)(5)、混合閥(6)、動(dòng)力電池(8)提供，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的強(qiáng)制冷卻，

膨脹渦輪機(jī)(5)在降溫的同時(shí)對(duì)外輸出軸功，從而將能量?jī)?chǔ)存在超級(jí)電容器(17)中，完成蓄能，

所述精確控溫模式是動(dòng)力電池低溫加熱模式和開放空氣制冷模式的疊加，其中通過(guò)控制混合閥(6)的開度，精確調(diào)整動(dòng)力電池所需要的冷卻量。