CN112768803B - 风冷电池热管理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电池热管理***及方法，其中，该***包括空气调节***、风道、负压风扇风冷电池。其中，空气调节***包括加热机构、制冷机构和出风管路，出风管路的一端分别与加热机构和制冷机构相连；风道与出风管路的另一端连通；负压风扇与风道分别设置于风冷电池的两侧，负压风扇启动运行时，可以提供动力以便于加快风道的出风速度，增加气体流速，实现了对电池的强制冷却或加热，提升电池的冷却或加热效率，满足了电池热管理***的要求。

Description

风冷电池热管理方法
技术领域
本申请涉及动力电池热管理技术领域，尤其涉及一种风冷电池热管理方法。
背景技术
纯电动、燃料电池、增程等新能源车新搭载动力电池时，需要考虑电池的冷却加热效果，一般采用间接水冷/加热、直接风冷、冷媒直接冷却等方式。采用水冷***时，需要考虑水泵、散热器、PTC等附件，***布置比较复杂，造价也比较高；采用传统直接风冷时，随着电池功率密度增加，环境风温不能满足电池散热和加热要求；采用冷媒直接冷却，***复杂度和造价也比较高，因此需要对电池冷却***进行升级。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电池热管理***及方法，以解决上述现有技术中的问题，提升电池的冷却加热效率，满足电池热管理***的要求。
本申请的第一方面提供了一种电池热管理***，其中，包括：
空气调节***，所述空气调节***包括加热机构、制冷机构和出风管路，所述出风管路的一端分别与所述加热机构和所述制冷机构相连；
风道，与所述出风管路的另一端连通；
风冷电池；
负压风扇，所述负压风扇与所述风道分别设置于所述风冷电池的两侧。
在一种可能的实现方式中，所述加热机构为暖风芯体，所述制冷机构为蒸发器。
在一种可能的实现方式中，所述空气调节***还包括水泵和膨胀水箱，所述暖风芯体的出水口与所述膨胀水箱的进水口连通，所述膨胀水箱的出水口与所述水泵的进水口连通，所述水泵的出水口与所述暖风芯体的进水口连通。
在一种可能的实现方式中，空气调节***还包括压缩机和冷凝器，所述蒸发器的出口与所述压缩机的入口连通个，所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口连通，所述冷凝器的出口与所述蒸发器的入口连通。
在一种可能的实现方式中，所述蒸发器和所述冷凝器之间设置有截止阀。
在一种可能的实现方式中，所述风道和所述出风管路中均设置有散热翅片。
本申请的第二方面还提供了一种电池热管理方法，其中，采用本申请第一方面提供的电池热管理***，包括如下步骤：
检测车外环境温度是否为第一温度阈值；
如果是，启动负压风扇和空气调节***，以通过加热机构和所述出风管路向所述风冷电池输入热风，并控制电池温度为第一电池温度阈值；
如果否，检测车外环境温度是否为第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值；
如果是，启动负压风扇，控制电池温度为第二电池温度阈值；
如果否，检测车外环境温度是否为第三温度阈值，所述第三温度阈值大于所述第二温度阈值；
如果是，启动负压风扇和所述空气调节***，以通过制冷机构和所述出风管路向所述风冷电池输入冷风，并控制电池温度为第三电池温度阈值。
在一种可能的实现方式中，所述第一温度阈值为大于或等于-40℃且小于0℃。
在一种可能的实现方式中，所述第二温度阈值为大于或等于0℃且小于30℃。
在一种可能的实现方式中，所述第三温度阈值为大于或等于30℃且小于40℃。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请提供的电池热管理***及方法，实现了对电池的强制冷却或加热，提升电池的冷却或加热效率，满足了电池热管理***的要求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例提供的电池热管理***的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的电池管热理方法的流程图。
附图标记：
1-暖风芯体；
2-蒸发器；
3-出风管路；
4-风道；
5-负压风扇；
6-风冷电池；
7-水泵；
8-膨胀水箱；
9-压缩机；
10-冷凝器；
11-截止阀。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1所示，本申请实施例提供了一种风冷电池6热管理***，其包括空气调节***、风道4、负压风扇5和风冷电池6。其中，空气调节***包括加热机构、制冷机构和出风管路3，出风管路3的一端分别与加热机构和制冷机构相连；风道4与出风管路3的另一端连通；风冷电池6负压风扇5与风道4分别设置于风冷电池6的两侧，负压风扇5启动运行时，可以提供动力以便于加快风道4的出风速度，增加气体流速，实现了对风冷电池6的强制冷却或加热，提升风冷电池6的冷却或加热效率，满足了风冷电池6热管理***的要求。其中，负压风扇5可以设置于风冷电池6的任一侧。
作为一种具体的实现方式，加热机构为暖风芯体1，制冷机构为蒸发器2。其中，暖风芯体1可以将周围空间加热，以便于向出风管路3中输入热空气，实现对风冷电池6的加热。蒸发器2可以将液态物质转化为气态，以降低空气温度，便于向出风管路3中输入冷空气，实现对风冷电池6的降温。
作为一种具体的实现方式，空气调节***还包括水泵7和膨胀水箱8，暖风芯体1的出水口与膨胀水箱8的进水口连通，膨胀水箱8的出水口与水泵7的进水口连通，水泵7的出水口与暖风芯体1的进水口连通。
其中，水泵7、膨胀水箱8和暖风芯体1可以形成一种加热回路。其中，由于***水的热胀冷缩作用，当热水升温时，***中的水容积增加，当无处容纳水的这部分膨胀量时，***内的水压增高，将影响正常运行。由膨胀水箱8容纳***的水膨胀量，可减小***因水的膨胀而造成的水压波动，提高了***运行的安全、可靠性，当***由于某种原因漏水或***降温时，膨胀水箱8水位下降，为***补水。膨胀水箱8还可以起到稳定***的压力和排除水在加热过程中所释放出来的空气。
作为一种具体的实现方式，空气调节***还包括压缩机9和冷凝器10，蒸发器2的出口与压缩机9的入口连通个，压缩机9的出口与冷凝器10的入口连通，冷凝器10的出口与蒸发器2的入口连通。其中，蒸发器2、压缩机9和冷凝器10构成一种制冷回路。
作为一种具体的实现方式，蒸发器2和冷凝器10之间设置有截止阀11，以便于导通或阻断冷却水。
作为一种具体的实现方式，为了提升散热效果，风道4和出风管路3中均设置有散热翅片。
如图2所示，本申请实施例还提供了一种电池热管理方法，其采用本申请任意实施例提供的风冷电池6热管理***，该方法包括如下步骤：
步骤S1、检测电池温度是否为第一温度阈值；如果是，进入步骤S2；如果否，进入步骤S3。
其中，该第一温度阈值可以为大于或等于-20℃且小于10℃。即在寒冷的冬季，可以通过该风冷电池6热管理***对风冷电池6加热。
步骤S2、启动负压风扇5和空气调节***，以通过加热机构和出风管路3向风冷电池6输入热风，并控制风冷电池6温度为第一电池温度阈值。
其中，加热机构可以对空气加热，并通过出风管路3输入至风冷电池6，以使风冷电池6温度维持在第一电池温度阈值，该第一电池温度阈值可以为20℃～40℃。
步骤S3、检测电池温度是否为第二温度阈值，第二温度阈值大于第一温度阈值；如果是，进入步骤S4；如果否，进入步骤S5。
其中，该第二温度阈值可以为大于或等于20℃且小于30℃。即在春季或秋季，气候温度适宜，此时可以无需启动空气调节***，使风冷电池6温度维持在与环境温度相当的温度水平即可保证风冷电池6正常工作。
步骤S4、启动负压风扇5，控制风冷电池6温度为第二电池温度阈值。
其中，该第二电池温度阈值可以为20℃～30℃。
步骤S5、检测电池温度是否为第三温度阈值，第三温度阈值大于第二温度阈值；如果是，进入步骤S6。
其中，该第三温度阈值可以为大于或等于45℃。即在炎热的夏季，气候温度较高，此时可以通过空气调节***降低风冷电池6温度。
步骤S6、启动负压风扇5和空气调节***，以通过制冷机构和出风管路3向风冷电池6输入冷风，并控制风冷电池6温度为第三电池温度阈值。
其中，第三电池温度阈值可以为20℃～40℃。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种风冷电池（6）热管理方法，其特征在于，采用风冷电池热管理***，所述风冷电池（6）热管理***包括：
空气调节***，所述空气调节***包括加热机构、制冷机构和出风管路（3），所述出风管路（3）的一端分别与所述加热机构和所述制冷机构相连；
风道（4），与所述出风管路（3）的另一端连通；
风冷电池（6）；
负压风扇（5），所述负压风扇（5）与所述风道（4）分别设置于所述风冷电池（6）的两侧；
所述加热机构为暖风芯体（1），所述制冷机构为蒸发器（2）；
所述空气调节***还包括水泵（7）和膨胀水箱（8），所述暖风芯体（1）的出水口与所述膨胀水箱（8）的进水口连通，所述膨胀水箱（8）的出水口与所述水泵（7）的进水口连通，所述水泵（7）的出水口与所述暖风芯体（1）的进水口连通；
空气调节***还包括压缩机（9）和冷凝器（10），所述蒸发器（2）的出口与所述压缩机（9）的入口连通个，所述压缩机（9）的出口与所述冷凝器（10）的入口连通，所述冷凝器（10）的出口与所述蒸发器（2）的入口连通；
所述蒸发器（2）和所述冷凝器（10）之间设置有截止阀（11）；
所述风道（4）和所述出风管路（3）中均设置有散热翅片；
所述风冷电池（6）热管理方法包括如下步骤：
检测车外环境温度是否为第一温度阈值；
如果是，启动负压风扇（5）和空气调节***，以通过加热机构和所述出风管路（3）向所述风冷电池（6）输入热风，并控制风冷电池（6）温度为第一风冷电池（6）温度阈值；
如果否，检测车外环境温度是否为第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值；
如果是，启动负压风扇（5），控制风冷电池（6）温度为第二风冷电池（6）温度阈值；
如果否，检测车外环境温度是否为第三温度阈值，所述第三温度阈值大于所述第二温度阈值；
如果是，启动负压风扇（5）和所述空气调节***，以通过制冷机构和所述出风管路（3）向所述风冷电池（6）输入冷风，并控制风冷电池（6）温度为第三风冷电池（6）温度阈值。
2.根据权利要求1所述的风冷电池（6）热管理方法，其特征在于，所述第一温度阈值为大于或等于-20℃且小于10℃。
3.根据权利要求1所述的风冷电池（6）热管理方法，其特征在于，所述第二温度阈值为大于或等于20℃且小于30℃。
4.根据权利要求1所述的风冷电池（6）热管理方法，其特征在于，所述第三温度阈值为大于或等于45℃。
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