CN219937145U - 一种电池热管理*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池热管理***，包括：冷却回路和制冷回路，所述冷却回路包括用于为电池散热的液冷板、与所述液冷板连接的电子水泵、与所述电子水泵连接的电子三通阀、与所述电子三通阀连接的换热器以及连接所述换热器与液冷板的电加热器，所述电子水泵与所述电子三通阀之间并联有散热器，所述散热器一端与电子三通阀连接，另一端连接至所述电子水泵与电子三通阀的连接线路上；所述制冷回路包括与换热器连接的换向四通阀、与所述换向四通阀连接的热交换器以及连接所述热交换器与换热器的节流装置，所述换向四通阀还连接有压缩机，所述压缩机的两端均连接至换向四通阀；冷却回路中的冷却液与制冷回路中的制冷剂在所述换热器内进行热交换。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池散热领域，尤其是一种电池热管理***。
背景技术
当今新能源汽车多采用动力电池作为动力来源，而动力电池需要工作在稳定且均匀的温度条件下才能保证其最佳性能，因此电池的热管理***成为保证电池使用性能和安全性的关键技术之一。对于传统的风冷式电池热管理***，其冷却效率低，均温性差，难以适宜大充放电倍率下的冷却需求，能源消耗大；而在电池需要加热时，利用电加热实现对电池的加热，能量利用率低。风冷式电池热管理***难以适用于储能规模越来越大、能量转化率要求越来越高、充放电倍率越来越高的要求。
因此，有必要提供一种电池热管理***，以克服上述中存在的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电池热管理***，包括：冷却回路和制冷回路，所述冷却回路包括用于为电池散热的液冷板、与所述液冷板连接的电子水泵、与所述电子水泵连接的电子三通阀、与所述电子三通阀连接的换热器以及连接所述换热器与液冷板的电加热器，所述电子水泵与所述电子三通阀之间并联有散热器，所述散热器一端与电子三通阀连接，另一端连接至所述电子水泵与电子三通阀的连接线路上；所述制冷回路包括与换热器连接的换向四通阀、与所述换向四通阀连接的热交换器以及连接所述热交换器与换热器的节流装置，所述换向四通阀还连接有压缩机，所述压缩机的两端均连接至换向四通阀；冷却回路中的冷却液与制冷回路中的制冷剂在所述换热器内进行热交换。
优选地，电池热管理***还包括散热器风扇，所述散热器风扇与所述扇热器正对设置。
进一步地，电池热管理***还包括热交换器风扇，所述热交换器风扇与所述热交换器正对设置。
优选地，所述热交换器为蒸发器，所述制冷回路通过换热器给冷却回路传递热量。
优选地，所述热交换器为冷凝器，制冷剂经热交换器散出热量，所述制冷回路通过换热器为冷却回路吸收热量。
优选地，电池热管理***还包括PLC控制器，所述PLC控制器用于控制电加器的开启。
与现有技术相比，本实用新型提供的电池热管理***，具有以下有益效果：
本实用新型的电池热管理***降低热管理***能耗，提升储能***运行可靠性及能量转化效率，在低温电池需要加热时利用压缩机压缩制热技术，实现高效制热，降低制热能耗；在环境温度较低但电池需要散热时，实现被动液冷散热，降低散热能源消耗。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
参见图1，一种电池热管理***，包括冷却回路和制冷回路，冷却回路用于冷却液的流通，制冷回路用于制冷剂的流通。
冷却回路包括用于为电池散热的液冷板1、与液冷板1连接的电子水泵2、与电子水泵2连接的电子三通阀3、与电子三通阀3连接的换热器9以及连接换热器9与液冷板1的电加热器10。其中，电子三通阀3包括a、b、c三个阀口。电子水泵2与电子三通阀3之间并联有散热器4，散热器4一端与电子三通阀3连接，另一端连接至电子水泵2与电子三通阀3的连接线路上。
制冷回路包括与换热器连接的换向四通阀6、与换向四通阀6连接的热交换器7以及连接热交换器7与换热器的节流装置8，换向四通阀6还连接有压缩机5，压缩机5的两端均连接至换向四通阀6。其中，换向四通阀6包括a’、b’、c’、d’四个阀口。冷却回路中的冷却液与制冷回路中的制冷剂在所述换热器内进行热交换。
散热器4正对设置有散热器风扇11，热交换器7正对设置有热交换器风扇12。散热器风扇11用于对散热器4进行吹扫降温。根据不同的运行模式，热交换器7可以为蒸发器或者冷凝器。当需要对电池加热时，热交换器7采用蒸发器，制冷回路通过换热器9给冷却回路传递热量。当需要对电池散热时，热交换器7采用冷凝器，制冷剂经热交换器7散出热量，制冷回路通过换热器9为冷却回路吸收热量。
在对电池进行散热时，热交换器风扇12用于对冷凝器3进行吹扫降温。在制冷剂循环工作时，冷凝器风扇持续对冷凝器吹扫，吹扫气流流过冷凝器的各个散热单元带走制冷剂的热量，从而使冷凝剂快速降温液化，提高制冷效率。
本实施例的电池热管理***具有七种工作模式，具体工作过程如下：
模式一、在环境温度较低，电池温度低，需要对电池进行加热的情况下，电子三通阀3的阀口a与b内部连通，换向四通阀6的阀口a’与d’内部相连，b’与c’内部相通，此时压缩机5开启，换热器9中的制冷剂由换向四通阀6进入压缩机5，在压缩机5的压缩制热作用下再经过换向四通阀6流入热交换器7，即蒸发器，再经过节流装置8流入换热器9。电子水泵2开启，电子水泵2做功将液冷板1内低温冷却液抽出，依次经过电子三通阀3、换热器9、电加热器10(不开启)，在换热器9处，高温制冷剂冷的热量传递给冷却液，最终高温冷却液流入液冷板1对电池进行加热升温。
模式二、环境温度很低，电池温度低，需要对电池进行加热的情况下，压缩机5压缩制热的热量不够，此时PTC控制器控制电加热器10开启，其余过程与模式一相同。
模式三、电池组内部电池温差大，但不需要对电池进行散热的情况下，此时制冷回路不开启，电子水泵2开启，电子三通阀3的阀口a与b内部连通，冷却液流经液冷板1、电子水泵2、电子三通阀3、换热器9和电加热器10(不开启)，最终再流入液冷板1。同时，开启自循环，冷却液通过液冷板1的温度均衡实现电池组内部温度均衡。
模式四、电池需要散热，环境温度较低(低于电池温度)的情况下，此时制冷回路不开启，电子三通阀3的阀口a和c内部连通，冷却液经液冷板1将电池的热量带出，经电子泵到达散热器4，在散热器风扇11的配合工作下，将热量散出，通过散热器4的冷却液再流经换热器9和电加热器10，再回到液冷板1中。
模式五、电池需要散热，环境温度低于电池温度，但模式四仍无法将电池温度降至合适范围的情况下，压缩机55开启，换向四通阀6的阀口a’和c’内部连通、b’和d’内部连通，电子三通阀3的阀口a和c内部连通。制冷剂被压缩机5压缩，通过换向四通阀6，再经过热交换器7，即冷凝器，散出热量，再通过节流装置8节流降温，最终由换热器9蒸发吸热后回到压缩机5入口。而冷却液先从液冷板1带出热量经散热器4降温，再经过换热器9再次降温，回到液冷板1。
模式六、电池需要散热，环境温度高于电池温度的情况下，换向四通阀6的阀口a’和c’连通、b’和d’连通，电子三通阀3的阀口a和b连通。压缩机55开启，制冷剂在压缩机5内被压缩，经热交换器7，即冷凝器，散出热量，在通过节流装置8节流降温，在换热器9蒸发吸热后回到压缩机5入口。而冷却液先从液冷板1带出热量，经换热器9降温，回到液冷板1入口。
模式七、电池无需散热也无需均温，待机状态。
本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。
Claims (6)
1.一种电池热管理***，其特征在于，包括：
冷却回路，所述冷却回路包括用于为电池散热的液冷板、与所述液冷板连接的电子水泵、与所述电子水泵连接的电子三通阀、与所述电子三通阀连接的换热器以及连接所述换热器与液冷板的电加热器，所述电子水泵与所述电子三通阀之间并联有散热器，所述散热器一端与电子三通阀连接，另一端连接至所述电子水泵与电子三通阀的连接线路上；
制冷回路，所述制冷回路包括与换热器连接的换向四通阀、与所述换向四通阀连接的热交换器以及连接所述热交换器与换热器的节流装置，所述换向四通阀还连接有压缩机，所述压缩机的两端均连接至换向四通阀；
冷却回路中的冷却液与制冷回路中的制冷剂在所述换热器内进行热交换。
2.如权利要求1所述的电池热管理***，其特征在于，还包括散热器风扇，所述散热器风扇与所述散热器正对设置。
3.如权利要求2所述的电池热管理***，其特征在于，还包括热交换器风扇，所述热交换器风扇与所述热交换器正对设置。
4.如权利要求3所述的电池热管理***，其特征在于，所述热交换器为蒸发器，所述制冷回路通过换热器给冷却回路传递热量。
5.如权利要求3所述的电池热管理***，其特征在于，所述热交换器为冷凝器，制冷剂经热交换器散出热量，所述制冷回路通过换热器为冷却回路吸收热量。
6.如权利要求3所述的电池热管理***，其特征在于，还包括PLC控制器，所述PLC控制器用于控制电加器的开启。
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|---|---|---|---|---|
| CN117393892A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-01-12 | 广州市耀华制冷设备有限公司 | 一种电池充电站温控装置 |
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| CN117393892B (zh) * | 2023-11-28 | 2024-05-31 | 广州市耀华制冷设备有限公司 | 一种电池充电站温控装置 |
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