一種水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)。包括依次設(shè)置的計(jì)流水泵、熱交換器、熱容水箱、動(dòng)力電池組，上述各部件通過水管路組成回路，動(dòng)力電池組的出口并列設(shè)有第二電磁閥與第三電磁閥，第二電磁閥直接與計(jì)流水泵相連，第三電磁閥通過散熱器與計(jì)流水泵相連，熱交換器與熱源供給裝置相連，第二電磁閥、第三電磁閥、計(jì)流水泵、散熱器及熱源供給裝置分別與控制單元的輸出端相連，動(dòng)力電池組內(nèi)部設(shè)置的感溫探頭與控制單元的輸入端相連。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)在動(dòng)力電池組溫度過低時(shí)，開啟供熱模式；在動(dòng)力電池組溫度過高時(shí)，開啟散熱模式，以此始終保持動(dòng)力電池組工作在合適的溫度范圍內(nèi)，以發(fā)揮其最大性能。
【專利說明】一種水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域，具體涉及一種水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前，由于動(dòng)力電池受環(huán)境溫度變化極大影響其性能，國內(nèi)新能源電動(dòng)客車常采用風(fēng)冷散熱的結(jié)構(gòu)來降低其溫度，以保持動(dòng)力電池工作在一個(gè)合適的溫度范圍，但該結(jié)構(gòu)僅能給電池降溫，而當(dāng)環(huán)境溫度過低時(shí)，卻無能為力。另有電熱式結(jié)構(gòu)，雖能保證動(dòng)力電池在低溫環(huán)境下工作溫度升高，但消耗電能太多，且能效極低，嚴(yán)重影響低溫下車輛的續(xù)航里程。這種狀態(tài)，極大的影響了我國新能源電動(dòng)客車向寒冷地區(qū)推廣的步伐。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使動(dòng)力電池組不受環(huán)境溫度變化的影響，穩(wěn)定持續(xù)地工作在最佳溫度范圍，充分發(fā)揮最大效能。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:包括依次設(shè)置的計(jì)流水栗、熱交換器、熱容水箱、動(dòng)力電池組，上述各部件通過水管路組成回路，所述動(dòng)力電池組的出口并列設(shè)有第二電磁閥與第三電磁閥，所述第二電磁閥的出口直接與計(jì)流水栗相連，所述第三電磁閥的出口通過散熱器與計(jì)流水栗相連，所述的熱交換器與熱源供給裝置相連，所述的第二電磁閥、第三電磁閥、計(jì)流水栗、散熱器及熱源供給裝置分別與控制單元的輸出端相連，所述動(dòng)力電池組內(nèi)部設(shè)置的感溫探頭與控制單元的輸入端相連。
[0008]所述的熱源供給裝置包括依次設(shè)置的補(bǔ)給水箱、加熱器、第一電磁閥，上述各部件通過水管路組成回路，所述的第一電磁閥與控制單元的輸出端相連。
[0009]所述的動(dòng)力電池組包括并列設(shè)置的第一動(dòng)力電池組和第二動(dòng)力電池組，所述的第一動(dòng)力電池組和第二動(dòng)力電池組內(nèi)部分別設(shè)有第一感溫探頭與第二感溫探頭，所述的第一感溫探頭與第二感溫探頭分別與控制單元的輸入端相連，所述熱容水箱的出水口分別與第一動(dòng)力電池組及第二動(dòng)力電池組相連。
[0010]所述的熱容水箱與第一動(dòng)力電池組之間的水管路上設(shè)有第一刻度手閥，所述的熱容水箱與第二動(dòng)力電池組之間的水管路上設(shè)有第二刻度手閥。
[0011 ] 所述的第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥為常閉電磁閥。
[0012]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)在動(dòng)力電池組溫度過低時(shí)，開啟供熱模式;在動(dòng)力電池組溫度過高時(shí)，開啟散熱模式，以此始終保持動(dòng)力電池組工作在合適的溫度范圍內(nèi)，以發(fā)揮其最大性能；同時(shí)，采用水暖式結(jié)構(gòu)，消耗電能少，提高了整車的續(xù)航里程。
[0013]
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
如圖1所示的一種水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的計(jì)流水栗1、熱交換器
2、熱容水箱3、動(dòng)力電池組4，上述各部件通過水管路組成回路，動(dòng)力電池組4的出口并列設(shè)有第二電磁閥5與第三電磁閥6，第二電磁閥5的出口直接與計(jì)流水栗I相連，第三電磁閥6的出口通過散熱器7與計(jì)流水栗I相連，熱交換器2與熱源供給裝置100相連，第二電磁閥5、第三電磁閥6、計(jì)流水栗1、散熱器7及熱源供給裝置100分別與控制單元10的輸出端相連，動(dòng)力電池組4內(nèi)部設(shè)置的感溫探頭與控制單元10的輸入端相連。
[0017]進(jìn)一步的，熱源供給裝置100包括依次設(shè)置的補(bǔ)給水箱101、加熱器102、第一電磁閥103，上述各部件通過水管路組成回路，第一電磁閥103與控制單元10的輸出端相連。熱源供給裝置100中的水管路為供熱水路。
[0018]進(jìn)一步的，動(dòng)力電池組4包括并列設(shè)置的第一動(dòng)力電池組41和第二動(dòng)力電池組42，第一動(dòng)力電池組41和第二動(dòng)力電池組42內(nèi)部分別設(shè)有第一感溫探頭43與第二感溫探頭44，第一感溫探頭43與第二感溫探頭44分別與控制單元10的輸入端相連，熱容水箱3的出水口分別與第一動(dòng)力電池組41及第二動(dòng)力電池組42相連。
[0019]進(jìn)一步的，熱容水箱3與第一動(dòng)力電池組41之間的水管路上設(shè)有第一刻度手閥8，熱容水箱3與第二動(dòng)力電池組42之間的水管路上設(shè)有第二刻度手閥9。
[0020]進(jìn)一步的，第一電磁閥103、第二電磁閥5和第三電磁閥6為常閉電磁閥。
[0021 ]本系統(tǒng)的水管路包括供熱水路和換熱水路這兩套獨(dú)立的水路，其中換熱水路根據(jù)動(dòng)力電池的排布又分為換熱水主管路和換熱水分管路。本系統(tǒng)中的水管路均采用水作為介質(zhì)，傳輸熱量。
[0022]具體地，補(bǔ)給水箱101、加熱器102、第一電磁閥103組成熱源供給裝置100，熱源供給裝置100中的水管路為供熱水路；
計(jì)流水栗1、熱交換器2、熱容水箱3組成換熱裝置200，換熱裝置200中的水管路為換熱水主管路；
第一刻度手閥、第二刻度手閥、第一感溫探頭、第二感溫探頭組成熱流量分配裝置300，熱流量分配裝置300中的水管路為換熱水分管路；
散熱器、第二電磁閥及第三電磁閥組成散熱裝置400。
[0023]動(dòng)力電池組內(nèi)部還設(shè)有動(dòng)力電池傳熱裝置，其主要作用是將換熱水分管路提供的熱量分配均勻的傳遞給動(dòng)力電池組，同時(shí)當(dāng)動(dòng)力電池組溫度過高時(shí)，將熱量傳導(dǎo)給換熱水分管路。電池傳熱裝置的結(jié)構(gòu)可參見現(xiàn)有技術(shù)。
[0024]更為具體地，熱源供給裝置100的作用是適時(shí)提供熱量給換熱裝置200;換熱裝置200的作用是將熱源供給裝置100提供的熱量按照所需傳導(dǎo)給換熱主水路，并保持恒溫;熱流量分配裝置300的作用是根據(jù)整車動(dòng)力電池組的布置結(jié)構(gòu)，設(shè)置換熱水分管路，并保證各分路進(jìn)入動(dòng)力電池組的溫度均勻;散熱裝置400的作用是給溫度過高的換熱水主管路進(jìn)行降溫;控制單元的作用是實(shí)時(shí)采集動(dòng)力電池組的溫度，適時(shí)開啟或關(guān)閉熱源供給裝置，調(diào)整水管路的水溫和流速，啟閉散熱裝置，保證動(dòng)力電池組持續(xù)工作在最佳需求溫度。
[0025]本發(fā)明的第一刻度手閥與第二刻度手閥是為保證各個(gè)換熱水分管路中的水溫均衡而設(shè)置的，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于調(diào)試階段時(shí)，通過檢測(cè)各動(dòng)力電池組分路回水溫度，根據(jù)各分路的溫差，調(diào)節(jié)刻度手閥，直至各分路回水點(diǎn)溫度相對(duì)均衡。本發(fā)明的補(bǔ)給水箱是為了整個(gè)供熱水路補(bǔ)水和排除管路氣體設(shè)置的。本發(fā)明的熱源水箱是為了整個(gè)換熱水路補(bǔ)水和當(dāng)換熱器出來的水和動(dòng)力電池組所需理想水溫有偏差時(shí)調(diào)節(jié)溫度所設(shè)置的。
[0026]本發(fā)明的工作原理如下:
本系統(tǒng)實(shí)際上包括兩種狀態(tài):一是當(dāng)動(dòng)力電池組溫度過低時(shí)，啟用供熱模式，給動(dòng)力電池組提供恒定持續(xù)的熱量;二是當(dāng)動(dòng)力電池組溫度過高時(shí)，啟用散熱模式，帶走熱量，保證動(dòng)力電池組持工作在最佳需求溫度。
[0027]供熱模式的工作原理為:當(dāng)動(dòng)力電池組受環(huán)境溫度影響，溫度過低時(shí)，控制單元接收到感溫探頭傳遞的溫度過低信號(hào)，控制第一電磁閥、第二電磁閥打開，此時(shí)第三電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，熱源供給裝置啟動(dòng)，開啟供熱模式;控制單元同時(shí)給計(jì)流水栗信號(hào)，讓計(jì)流水栗以最大功率工作。換熱水在計(jì)流水栗的帶動(dòng)下在熱交換器里吸收供熱水路帶來的熱量，經(jīng)熱容水箱進(jìn)行水溫調(diào)節(jié)至合適后分配到各換熱水分管路，在動(dòng)力電池組內(nèi)部傳熱給各個(gè)電池模塊，后經(jīng)處于開啟狀態(tài)的第二電磁閥流回計(jì)流水栗。依次循環(huán)，當(dāng)控制單元檢測(cè)到動(dòng)力電池組的溫度和所需合適溫度的溫差逐漸減小時(shí)，控制單元控制計(jì)流水栗逐漸降速，減緩換熱水流速，直至換熱水溫度和電池組溫度均衡。
[0028]散熱模式的工作原理為:當(dāng)動(dòng)力電池組受環(huán)境溫度影響，溫度過高時(shí)，控制單元接收到感溫探頭傳遞的溫度過高信號(hào)，控制第三電磁閥打開，此時(shí)第一電磁閥、第二電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，熱源供給裝置關(guān)閉，開啟散熱模式;換熱水在計(jì)流水栗的帶動(dòng)下流經(jīng)熱交換器和熱容水箱(此時(shí)已無熱交換發(fā)生)后被分配到各換熱水分管路，在動(dòng)力電池組內(nèi)部吸收電池組熱量，后經(jīng)處于開啟狀態(tài)的第三電磁閥流至散熱器，散熱器給換熱水路降溫后流回計(jì)流水栗。依次循環(huán)，當(dāng)控制單元檢測(cè)到動(dòng)力電池組的溫度和所需合適溫度的溫差逐漸減小時(shí)，控制單元控制計(jì)流水栗逐漸降速，減緩換熱水流速，直至換熱水溫度和電池組溫度均衡。
[0029]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)，其特征在于:包括依次設(shè)置的計(jì)流水栗(I)、熱交換器(2)、熱容水箱(3)、動(dòng)力電池組(4)，上述各部件通過水管路組成回路，所述動(dòng)力電池組(4)的出口并列設(shè)有第二電磁閥(5)與第三電磁閥(6)，所述第二電磁閥(5)的出口直接與計(jì)流水栗(I)相連，所述第三電磁閥(6)的出口通過散熱器(7)與計(jì)流水栗(I)相連，所述的熱交換器(2)與熱源供給裝置(100)相連，所述的第二電磁閥(5)、第三電磁閥(6)、計(jì)流水栗(I)、散熱器(7)及熱源供給裝置(100)分別與控制單元(10)的輸出端相連，所述動(dòng)力電池組(4)內(nèi)部設(shè)置的感溫探頭與控制單元(10)的輸入端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)，其特征在于:所述的熱源供給裝置(100)包括依次設(shè)置的補(bǔ)給水箱(101)、加熱器(102)、第一電磁閥(103)，上述各部件通過水管路組成回路，所述的第一電磁閥(103)與控制單元(10)的輸出端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)，其特征在于:所述的動(dòng)力電池組(4)包括并列設(shè)置的第一動(dòng)力電池組(41)和第二動(dòng)力電池組(42)，所述的第一動(dòng)力電池組(41)和第二動(dòng)力電池組(42)內(nèi)部分別設(shè)有第一感溫探頭(43)與第二感溫探頭(44)，所述的第一感溫探頭(43)與第二感溫探頭(44)分別與控制單元(10)的輸入端相連，所述熱容水箱(3 )的出水口分別與第一動(dòng)力電池組(41)及第二動(dòng)力電池組(42 )相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)，其特征在于:所述的熱容水箱(3)與第一動(dòng)力電池組(41)之間的水管路上設(shè)有第一刻度手閥(8)，所述的熱容水箱(3)與第二動(dòng)力電池組(42)之間的水管路上設(shè)有第二刻度手閥(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水傳熱式動(dòng)力電池恒溫系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一電磁閥(1 3 )、第二電磁閥(5 )和第三電磁閥(6 )為常閉電磁閥。
【文檔編號(hào)】H01M10/625GK105932369SQ201610518943
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】王碩祺, 劉超, 朱鶴, 胡洋, 張立輝, 陳順東, 亓濤, 周輝
【申請(qǐng)人】安徽安凱汽車股份有限公司