[發(fā)明專利]一種車輛電池組冷媒直冷散熱與加熱裝置及其溫控方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910912245.4
• 申請(qǐng)日: 2019-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN110581330A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭鳳崇;陳元;陳吉清;李屹罡;駱濟(jì)煥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/633;H01M10/637;H01M10/6556;H01M10/6571;H01M10/663
• 代理公司: 44245 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 蔡克永

1.一種車輛電池組冷媒直冷散熱與加熱裝置，包括設(shè)置在電池模組(1)周圍的電池組循環(huán)回路裝置、控溫系統(tǒng)；其特征在于：所述電池組循環(huán)回路裝置并聯(lián)在汽車空調(diào)制冷機(jī)組的蒸發(fā)器兩端；所述電池組循環(huán)回路裝置包括第一電子流通閥(2)、集流管(3)、冷卻管(4)、第二電子流通閥(5)；

所述控溫系統(tǒng)包括：電池組溫度控制器、電池組溫度傳感器，PTC加熱器(6)、PTC溫度傳感器、液體溫度傳感器；

所述集流管(3)分為上集流管和下集流管，上集流管和下集流管分別并聯(lián)在蒸發(fā)器冷媒的入/出口端；上集流管與下集流管位于電池組的外部；在上集流管和下集流管之間并聯(lián)連通有多根冷卻管(4)，每根冷卻管(4)的管體分別貼附于電池組內(nèi)部的各電池單體之間；

所述PTC加熱器(6)為多個(gè)，并分布在各電池單體之間；多個(gè)PTC溫度傳感器設(shè)置于各PTC加熱器(6)的周圍，用于實(shí)時(shí)采集PTC加熱器周邊溫度信號(hào)；

所述第一電子流通閥(2)為四個(gè)，并分別設(shè)置在上集流管和下集流管的進(jìn)口端和出口端，用于控制集流管(3)內(nèi)冷媒流量和速率；所述第二電子流通閥(5)為多個(gè)，并分別設(shè)置在各冷卻管(4)的上端部或者下端部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車輛電池組冷媒直冷散熱與加熱裝置，其特征在于：所述第二電子流通閥(5)、電池組溫度傳感器、PTC溫度傳感器、PTC加熱器(6)、液體溫度傳感器和第一電子流通閥(2)分別與電池組溫度控制器電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述車輛電池組冷媒直冷散熱與加熱裝置，其特征在于：所述電池組溫度傳感器為多個(gè)，并分布于電池組的外壁；液體溫度傳感器為多個(gè)，并分布于多個(gè)冷卻管(4)的管體外壁。

4.一種車輛電池組冷媒直冷散熱與加熱方法，其特征在于采用權(quán)利要求1-3所述裝置實(shí)現(xiàn)，其包括如下步驟：

電池組溫度傳感器將實(shí)時(shí)采集到的電池組各局部的溫度信息，傳遞給電池組溫度控制器，當(dāng)電池組溫度位于所設(shè)定的適宜溫度區(qū)間內(nèi)時(shí)，此時(shí)，四個(gè)第一電子流通閥(2)均處于關(guān)閉狀態(tài)，PTC加熱器(6)處于斷電狀態(tài)；

當(dāng)電池組溫度傳感器傳遞給電池組溫度控制器的溫度信息低于適宜溫度區(qū)間時(shí)，電池組溫度控制器打開PTC加熱器(6)，PTC加熱器(6)產(chǎn)生的熱量通過傳熱膠熱傳導(dǎo)給電池組，使電池組溫度逐漸上升，當(dāng)PTC溫度傳感器反饋給電池組溫度控制器的溫度信息在所預(yù)設(shè)的適宜溫度區(qū)間時(shí)，此時(shí)電池組溫度控制器關(guān)閉PTC加熱器(6)，使其停止對(duì)電池組加熱；

當(dāng)電池組溫度傳感器傳遞給電池組溫度控制器的溫度信息高于適宜溫度區(qū)間時(shí)，電池組溫度控制器啟動(dòng)汽車空調(diào)制冷機(jī)組開始制冷，此時(shí)，電池組溫度控制器打開第一電子流通閥(2)，使冷媒通過電池組循環(huán)回路裝置的集流管(3)和冷卻管(4)，冷卻管(4)帶走電池組產(chǎn)生的熱量，最后流回汽車空調(diào)制冷機(jī)組，完成電池組冷媒直冷循環(huán)；于此同時(shí)，電池組溫度傳感器仍實(shí)時(shí)將電池組溫度信號(hào)反饋給電池組溫度控制器，電池組溫度控制器對(duì)比溫度變化速率，若溫度呈逐漸降低趨勢時(shí)，保持現(xiàn)狀并直至電池組溫度降至適宜溫度區(qū)間內(nèi)；若溫度降低速度低于預(yù)設(shè)速度或者溫度呈上升趨勢時(shí)，電池組溫度控制器調(diào)節(jié)第二電子流通閥(5)的開度，以增大冷媒流通量，提高散熱速率，直到電池組降至所設(shè)定的適宜溫度區(qū)間內(nèi)。