[實用新型]一種動力電池液體加熱與冷卻系統

有效

• 申請號: 201821308310.X
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN208797143U
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 徐長成;何帥強;夏詩忠;孫亞茹;萬繼林;楊耿明;李紹東
• 申請（專利權）人: 駱駝集團武漢光谷研發中心有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6567
• 代理公司: 襄陽嘉琛知識產權事務所 42217
• 代理人: 嚴崇姚

本實用新型的名稱為一種動力電池液體加熱與冷卻系統。屬于動力電池技術領域。它主要是解決現有加熱和冷卻兩套系統存在成本較高和較大降低電池包能量密度的問題。它的主要特征是：包括液冷板、冷卻液箱、制冷泵、半導體制冷片和制熱泵等；半導體制冷片的制冷、制熱一端分別經第二電子開關閥和第三電子開關閥連接液冷板進液端，制冷、制熱另一端分別經制冷泵和出液管與冷卻液箱連接。本實用新型具有僅一套系統即可實現加熱或制冷、能夠有效判斷冷卻板是否漏液和不降低電池包能量密度的特點，主要用于溫度小于0℃、大于45℃或溫差大于5℃時對動力電池預熱或冷卻。

技術領域

本實用新型屬于動力電池技術領域。具體涉及一種動力電池液體加熱與冷卻系統，主要用于動力電池低溫情況下的預加熱和高溫環境的冷卻。

背景技術

新能源汽車是近年來發展起來的一個新興產業，以其綠色、環保、低能耗的獨特優勢迅速占領市場。現有動力電池的溫度適應性通常為0-45℃，低于0℃，鋰電池性能就會下降，放電能力降低，而高于45℃，則會導致鋰電池過快老化，存在隔膜、電解液不穩定，發生分解的風險。傳統的動力電池加熱與冷卻系統是分開的，利用PTC電加熱器進行加熱、單獨的液冷系統進行冷卻，其不足之處是兩套獨立系統、成本較高，且大大降低了電池包能量密度；或通過安裝相變材料進行動力電池加熱與冷卻，但相變材料成本較高、且當前技術不夠成熟，目前應用并不普遍。因此，需要開發一套動力電池加熱與冷卻系統，以確保電芯工作在溫度適應區。

發明內容

本實用新型的目的就是針對上述不足，利用半導體制冷片兩極片（制熱端和制冷端）溫差40-65℃的特性，開發一套與動力電池匹配的動力電池液體加熱與冷卻系統。

本實用新型的技術解決方案是：一種動力電池液體加熱與冷卻系統，包括液冷板、冷卻液箱、制冷泵、進液管和出液管，其特征在于：還包括半導體制冷片和制熱泵；其中，所述液冷板進液端與第一電子流量計一端連接，第一電子流量計另一端分別與第二電子開關閥和第三電子開關閥的一端連接；第三電子開關閥的另一端與半導體制冷片的制熱一端連接，半導體制冷片的制熱另一端與制熱泵一端連接；第二電子開關閥的另一端與半導體制冷片的制冷一端和第一電子開關閥一端連接，半導體制冷片的制冷另一端與制冷泵一端連接；第一電子開關閥另一端、制冷泵另一端和制熱泵另一端分別與冷卻液箱連接；所述液冷板出液端經第二電子流量計與冷卻液箱連接。

本實用新型的技術解決方案中所述的第三電子開關閥的另一端與冷卻液箱之間設有第四電子開關閥和風冷器。

本實用新型的技術解決方案中所述的制冷泵另一端、制熱泵另一端與冷卻液箱之間分別設有第二過濾器、第一過濾器。

本實用新型的技術解決方案中所述的冷卻液箱包含冷卻液，冷卻液為水、乙二醇混合物。

本實用新型由于采用由液冷板、冷卻液箱、制冷泵、進液管、出液管、半導體制冷片和制熱泵構成的動力電池液體加熱與冷卻系統，其中，液冷板進液端與第一電子流量計一端連接，第一電子流量計另一端分別與第二電子開關閥和第三電子開關閥的一端連接，第三電子開關閥的另一端與半導體制冷片的制熱一端連接，半導體制冷片的制熱另一端與制熱泵一端連接，第二電子開關閥的另一端與半導體制冷片的制冷一端和第一電子開關閥一端連接，半導體制冷片的制冷另一端與制冷泵一端連接，第一電子開關閥另一端、制冷泵另一端和制熱泵另一端分別與冷卻液箱連接，液冷板出液端經第二電子流量計與冷卻液箱連接，因而僅需對外設件進行調節，即可分別實現動力電池的加熱與冷卻。

動力電池加熱：通過冷卻液循環使半導體制冷片制冷端溫度大于-20℃（環境溫度極低情況），根據半導體制冷片溫差特性，即制熱端溫度在20-45℃；冷卻液通過制熱端加熱后流入電池包冷卻板，對電芯進行加熱。

動力電池冷卻：通過冷卻液循環使半導體制冷片制熱端溫度低于40℃（環境溫度極高情況），根據半導體制冷片溫差特性，即制冷端溫度應該在-5-20℃，冷卻液通過制冷端冷卻后流入電池冷卻板，對電芯進行冷卻。