[發明專利]使用儲熱器的混合動力和全電動車輛的電池熱管理系統

有效

• 申請號: 201811187785.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109649218B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 盧博斯拉夫·科拉爾;紀堯姆·赫伯特
• 申請（專利權）人: 翰昂汽車零部件有限公司
• 主分類號: B60L58/26
• 分類號: B60L58/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;姜婷

本公開內容涉及使用儲熱器的混合動力和全電動車輛的電池熱管理系統。電池熱管理系統包括電池組、與電池組流體連通的熱交換器、置于熱交換器與電池組之間以使熱交換流體在熱交換器與電池組之間的冷卻劑回路中流動的泵。儲熱器相對于通過冷卻劑回路的熱交換流體的流動方向設置在電池組的下游并且沿通過冷卻劑回路的熱交換流體的流動方向設置在熱交換器的上游。閥沿通過冷卻劑回路的冷卻劑的流動方向設置在儲熱器上游的冷卻劑回路中。閥控制通過儲熱器和熱交換器中至少之一的冷卻劑的流動的至少一部分。

相關申請的交叉引用

本專利申請要求于2017年10月12日提交的美國臨時專利申請第62/571,564號的權益。上述申請的全部公開內容在此通過引用并入本文中。

技術領域

本發明涉及電池熱管理系統，并且更具體地涉及用于混合動力車輛和電動車輛的電池熱管理系統，其中熱管理系統包括儲熱器。

背景技術

混合動力電動車輛和電動車輛使用馬達來驅動車輛。由電池向馬達提供電力。電池被配置成存儲也可以用于為其他車輛部件供電的電荷。在混合動力電動車輛中，使用由電池供電的馬達來驅動車輛減少了對操作內燃機的需求。減少內燃機的操作提高車輛的燃料經濟性，這是期望的。

電池的有效使用是期望的，并且使車輛可以被馬達驅動的距離最大化。期望的是，保持電池在預定溫度范圍內以實現電池的最佳性能和效率。這可以通過使用冷卻布置來完成。通常，存在用于提供冷卻布置的三種主要技術：空氣冷卻、空調制冷劑冷卻或液體冷卻。

目前最熟知的電池冷卻系統使用冷卻劑作為冷卻布置。通常通過車輛的主要散熱器使從電池除去的熱能立即消散到周圍環境。例如，典型的電池冷卻系統的現有技術示例在圖1中示出。圖1示出了根據現有技術的電池熱管理系統1。電池熱管理系統1包括通過冷卻劑回路5互連的電池組2、散熱器或熱交換器3和泵4。由泵4通過冷卻劑回路5對冷卻劑進行循環，以將熱量從電池組2傳送到冷卻劑并且將熱量從冷卻劑傳送到散熱器3。通過風扇6使空氣流過散熱器3。傳送到散熱器3的熱量被傳送到流過散熱器3的空氣并且通過空氣而消散。

然而，冷卻回路5的來自電池組2的不均勻熱負荷要求過大尺寸的散熱器3、風扇6和泵4，以便在從電池組2生成峰值熱量期間抵制熱負荷。由于過大尺寸的風扇6和泵4，風扇6和泵4的電能消耗高于必要的電能消耗，從而導致車輛的較低效率。

因此，期望具有包括儲熱器的電池熱管理系統，其中使散熱器接收的熱負荷峰值最小化并且使散熱器的尺寸最小化。

發明內容

根據本發明并且與本發明一致，電池熱管理系統包括儲熱器(heatcapacitor)，其中令人驚奇地發現：使散熱器接收的熱負荷峰值最小化并且使散熱器的尺寸最小化。

根據本發明的實施方式，電池熱管理系統包括：電池組；與電池組流體連通的熱交換器；泵，其置于熱交換器與電池組之間以使熱交換流體在熱交換器與電池組之間的冷卻劑回路中流動。儲熱器相對于通過冷卻劑回路的熱交換流體的流動方向設置在電池組的下游，并且沿通過冷卻劑回路的熱交換流體的流動方向設置在熱交換器的上游。閥沿通過冷卻劑回路的冷卻劑的流動方向設置在儲熱器上游的冷卻劑回路中。閥控制通過儲熱器和熱交換器中至少之一的冷卻劑的流動的至少一部分。

根據本發明的另一個實施方式，電池熱管理系統包括：冷卻劑回路，其傳送通過冷卻劑回路的熱交換流體。冷卻劑回路包括彼此流體連通的電池組、熱交換器、閥、儲熱器和泵。儲熱器相對于通過冷卻劑回路的熱交換流體的流動方向設置在熱交換器的上游以及電池組和閥的下游。旁路回路從閥延伸至儲熱器與熱交換器中間的分支點，旁路回路旁路儲熱器。

根據本發明的又一個實施方式，電池熱管理系統包括：冷卻劑回路，其傳送通過冷卻劑回路的熱交換流體。冷卻劑回路包括彼此流體連通的電池組、熱交換器、閥和泵。閥相對于通過冷卻劑回路的熱交換流體的流動方向設置在熱交換器的上游和電池組的下游。次級回路從閥延伸并返回到閥。次級回路包括儲熱器。