[發明專利]一種汽車起重機電池熱管理系統及其熱管理方法

在審

• 申請號: 202010915553.5
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111934056A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 張玉杰;呂寶寶;柳坤
• 申請（專利權）人: 安徽柳工起重機有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/637;H01M10/6554;H01M10/6567;H01M10/663
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪

本發明公開了一種汽車起重機電池熱管理系統及其熱管理方法，汽車起重機電池熱管理系統包括有電子控制裝置、內置于電池包內的液冷換熱片、設置于電池包上且與液冷換熱片連接的進水口和出水口、設置于進水口處的進水水溫傳感器、設置于出水口處的出水水溫傳感器、以及液冷換熱器、PTC加熱器和空調換熱系統。本發明設置有PCT加熱器，可對電池包內的液冷換熱片進行水暖加熱，實現對電池包的制熱；本發明設置有空調換熱系統，可通過液冷換熱器與液冷換熱片進行液冷換熱，實現電池包的制冷。本發明通過對電池包的工作溫度進行自動調控，使得電池包嚴格維持在使用溫度區間，保持電池活性，延長電池壽命。

技術領域

本發明涉及汽車起重機技術領域，具體是一種汽車起重機電池熱管理系統及其熱管理方法。

背景技術

目前市場上的汽車起重機電池受限于容量、壽命、安全性而僅用于耗電量小的電器系統，包括工作燈、傳感器、空調等電器元件。其熱管理系統也僅關注電池的散熱，方式普遍為自然冷卻或者風冷，而電池加熱則靠電池內阻產熱。

隨著新能源汽車的普及，冷卻系統也基本一致，其電力電子裝置和電池包的冷卻循環是獨立的回路，電池的冷卻通過Chiller制冷器來實現，電池的加熱則采用PTC。其原理是當電池溫度高于35℃時，通過Chiller制冷器給電池冷卻；當電池回路冷卻液低于10℃時，通過PTC加熱器給電池加熱。這種熱管理系統結構相對簡單，能量的利用不夠充分，不能夠很好的保持電池的活性及延長電池壽命。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種汽車起重機電池熱管理系統及其熱管理方法，可同時實現汽車起重機電池包制冷和制熱管理，延長電池使用壽命。

本發明的技術方案為：

一種汽車起重機電池熱管理系統，包括有電子控制裝置、內置于電池包內的液冷換熱片、設置于電池包上且與液冷換熱片連接的進水口和出水口、設置于進水口處的進水水溫傳感器、設置于出水口處的出水水溫傳感器、以及液冷換熱器、PTC加熱器和空調換熱系統；所述的進水口和出水口均與PTC加熱器連接，PTC加熱器對液冷換熱片內的制冷劑進行加熱；所述的液冷換熱器的第二出口與電池包上的進水口連接，電池包上的出水口通過第一電子水泵與液冷換熱器的第一進口連接，所述的空調換熱系統包括順次連接的壓縮機、冷凝器和蒸發器，所述的冷凝器的出口與液冷換熱器的第二進口連接，液冷換熱器的第一出口與蒸發器的進口連接，所述的第一進口與第一出口通過液冷換熱器內的管道連通，所述的第二進口與第二出口通過液冷換熱器內的管道連通；所述的PTC加熱器的進口通過第二電子水泵與蒸發器的出口連接，PTC加熱器的出口與蒸發器的進口連接；所述的液冷換熱器的制冷劑出口設置有電磁閥，所述的進水水溫傳感器、出水水溫傳感器、電磁閥、空調換熱系統啟動控制端、PTC加熱器、第一電子水泵、第二電子水泵均與電子控制裝置連接。

第一電子水泵的進口和出口之間、第二電子水泵的進口和出口之間均并聯有對應的膨脹水箱，所述的膨脹水箱上設置有排氣閥和排液閥。

所述的冷凝器的出口與液冷換熱器的第二進口之間連接有出液壓力傳感器，液冷換熱器的第一出口與蒸發器的進口之間連接有進液壓力傳感器，所述的出液壓力傳感器、進液壓力傳感器均與電子控制裝置連接。

所述的壓縮機、冷凝器和蒸發器的連通管路上設置有冷媒泄露傳感器，所述的冷媒泄露傳感器與電子控制裝置連接。

所述的液冷換熱器的第一出口處設置有防凍結溫度傳感器，所述的防凍結溫度傳感器與電子控制裝置連接。

一種汽車起重機電池熱管理系統的熱管理方法，具體包括有以下管理方式：

(1)、電池包制熱：電子控制裝置根據進水水溫傳感器、出水水溫傳感器采集電池包進出水口處的溫度得到電池包溫度，當電池包溫度低于設定最低溫度值時，電子控制裝置啟動PTC加熱器工作，對液冷換熱片內的制冷劑進行加熱，液冷換熱片對電池包進行加熱，液冷換熱片循環換熱直至電池包溫度不低于設定最低溫度值；