[發明專利]動力電池熱管理系統及動力電池熱管理控制方法

在審

• 申請號: 202110054319.2
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112820979A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王亞娟;潘澤霖;薛建帥;趙文暢;邱鵬程;魏澤鑫;王宏志;于小峰
• 申請（專利權）人: 一汽解放汽車有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/633;H01M10/663;H01M10/66;H01M10/6556;H01M10/6568;H01M10/6569;H01M10/6563;B60L58/24
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 林波

本發明屬于汽車動力電池技術領域，公開了一種動力電池熱管理系統及動力電池熱管理控制方法，該系統包括膨脹箱、電動水泵、動力電池、冷卻模塊、第一電磁閥、第二電磁閥、集成膨脹閥的熱交換器、第三電磁閥、空調壓縮機及冷凝、燃油加熱器總成和第四電磁閥。該控制方法，利用上述系統，包括以下步驟：獲取動力電池的入口處的冷卻液溫度T_b；若動力電池的入口處的冷卻液溫度T_b大于動力電池的入口處的下限溫度T_b0，則選擇性開啟第一循環通路或第二循環通路。該熱管理系統保證電池在適宜的溫度下進行工作，而且冷卻模塊、集成膨脹閥的熱交換器、燃油加熱器總成可以根據情況靈活布置，不受整車空間限制整車布置靈活，空間利用率高。

技術領域

本發明涉及汽車動力電池技術領域，尤其涉及一種動力電池熱管理系統及動力電池熱管理控制方法。

背景技術

近幾年，在能源與環境危機的壓力下，汽車行業逐步從傳統的燃油模式向節能環保型的新能源汽車轉型，以純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車為代表的新能源汽車得到了發展。

動力電池作為新能源汽車的動力源，其性能和電池溫度密切相關。為盡可能延長動力電池的使用壽命并獲得最大的功率，動力電池必須在規定的使用溫度范圍內工作，即在充、放電過程中產生的熱量進行冷卻，又要在低溫下對電池進行加熱，因此電池熱管技術尤為重要，其決定著電池的壽命及可靠性。

動力電池的冷卻方式主要有風冷、液冷、制冷劑冷卻三種方式。從電池發展趨勢和成本角度看，液冷是當前及未來動力電池冷卻的發展方向。由于電池發展的趨勢始終朝著能量密度更高的方向邁進，因此電池系統在安全性、壽命等方面的要求也再不斷提升。液冷方案憑借在換熱能力、換熱一致性、包裝密封性等方面的優勢將有望成為未來主流方向。

目前商用車動力電池冷卻系統多采用高度集成的熱管理冷卻模塊，其具有集成度高、安全、可靠的特點，但是其成本高、重量大、整車布置困難的問題導致整車廠接受度不高，因此急需開發輕質、高效、低成本、整車布置靈活的電池熱管理系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動力電池熱管理系統，以解決商用車動力電池成本高、重量大、整車布置困難的問題。

本發明的目的還在于提供一種動力電池熱管理控制方法，以對動力電池進行熱管理。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種動力電池熱管理系統，包括膨脹箱、電動水泵、動力電池、冷卻模塊、第一電磁閥、第二電磁閥、集成膨脹閥的熱交換器、第三電磁閥、空調壓縮機及冷凝、燃油加熱器總成和第四電磁閥，其中：

所述膨脹箱的輸出端連接至所述電動水泵，所述電動水泵的輸出端連接所述動力電池，所述動力電池的輸出端并聯至所述冷卻模塊和所述集成膨脹閥的熱交換器，所述冷卻模塊的輸出端連接至所述膨脹箱的輸出端和所述電動水泵的輸入端之間，所述空調壓縮機及冷凝和所述燃油加熱器總成與所述集成膨脹閥的熱交換器的內部連通，所述熱交換器集成膨的輸出端連接至所述膨脹箱的輸出端和所述電動水泵的輸入端之間，所述第一電磁閥設置在所述動力電池的輸出端和所述冷卻模塊的輸入端之間，所述第二電磁閥設置在所述動力電池的輸出端和所述集成膨脹閥的熱交換器的輸入端之間，所述第三電磁閥設置在所述空調壓縮機及冷凝和所述集成膨脹閥的熱交換器之間，所述第四電磁閥設置在所述集成膨脹閥的熱交換器和所述燃油加熱器總成的輸入端之間。

作為優選，所述集成膨脹閥的熱交換器包括冷冷卻液熱交換管道、熱冷卻液熱交換管道和冷媒熱交換管道。

作為優選，所述冷卻模塊包括散熱器和風扇。

作為優選，僅開啟所述第一電磁閥時，所述膨脹箱-所述電動水泵-所述動力電池-所述冷卻模塊-所述電動水泵形成第一循環通路。