一种水传热式动力电池恒温系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种水传热式动力电池恒温系统。包括依次设置的计流水泵、热交换器、热容水箱、动力电池组，上述各部件通过水管路组成回路，动力电池组的出口并列设有第二电磁阀与第三电磁阀，第二电磁阀直接与计流水泵相连，第三电磁阀通过散热器与计流水泵相连，热交换器与热源供给装置相连，第二电磁阀、第三电磁阀、计流水泵、散热器及热源供给装置分别与控制单元的输出端相连，动力电池组内部设置的感温探头与控制单元的输入端相连。由上述技术方案可知，本发明提供的动力电池恒温系统在动力电池组温度过低时，开启供热模式；在动力电池组温度过高时，开启散热模式，以此始终保持动力电池组工作在合适的温度范围内，以发挥其最大性能。
【专利说明】一种水传热式动力电池恒温系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及新能源电动汽车领域，具体涉及一种水传热式动力电池恒温系统。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前，由于动力电池受环境温度变化极大影响其性能，国内新能源电动客车常采用风冷散热的结构来降低其温度，以保持动力电池工作在一个合适的温度范围，但该结构仅能给电池降温，而当环境温度过低时，却无能为力。另有电热式结构，虽能保证动力电池在低温环境下工作温度升高，但消耗电能太多，且能效极低，严重影响低温下车辆的续航里程。这种状态，极大的影响了我国新能源电动客车向寒冷地区推广的步伐。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种水传热式动力电池恒温系统，该系统可使动力电池组不受环境温度变化的影响，稳定持续地工作在最佳温度范围，充分发挥最大效能。
[0007]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:包括依次设置的计流水栗、热交换器、热容水箱、动力电池组，上述各部件通过水管路组成回路，所述动力电池组的出口并列设有第二电磁阀与第三电磁阀，所述第二电磁阀的出口直接与计流水栗相连，所述第三电磁阀的出口通过散热器与计流水栗相连，所述的热交换器与热源供给装置相连，所述的第二电磁阀、第三电磁阀、计流水栗、散热器及热源供给装置分别与控制单元的输出端相连，所述动力电池组内部设置的感温探头与控制单元的输入端相连。
[0008]所述的热源供给装置包括依次设置的补给水箱、加热器、第一电磁阀，上述各部件通过水管路组成回路，所述的第一电磁阀与控制单元的输出端相连。
[0009]所述的动力电池组包括并列设置的第一动力电池组和第二动力电池组，所述的第一动力电池组和第二动力电池组内部分别设有第一感温探头与第二感温探头，所述的第一感温探头与第二感温探头分别与控制单元的输入端相连，所述热容水箱的出水口分别与第一动力电池组及第二动力电池组相连。
[0010]所述的热容水箱与第一动力电池组之间的水管路上设有第一刻度手阀，所述的热容水箱与第二动力电池组之间的水管路上设有第二刻度手阀。
[0011 ] 所述的第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀为常闭电磁阀。
[0012]由上述技术方案可知，本发明提供的动力电池恒温系统在动力电池组温度过低时，开启供热模式;在动力电池组温度过高时，开启散热模式，以此始终保持动力电池组工作在合适的温度范围内，以发挥其最大性能；同时，采用水暖式结构，消耗电能少，提高了整车的续航里程。
[0013]
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图1所示的一种水传热式动力电池恒温系统，包括依次设置的计流水栗1、热交换器
2、热容水箱3、动力电池组4，上述各部件通过水管路组成回路，动力电池组4的出口并列设有第二电磁阀5与第三电磁阀6，第二电磁阀5的出口直接与计流水栗I相连，第三电磁阀6的出口通过散热器7与计流水栗I相连，热交换器2与热源供给装置100相连，第二电磁阀5、第三电磁阀6、计流水栗1、散热器7及热源供给装置100分别与控制单元10的输出端相连，动力电池组4内部设置的感温探头与控制单元10的输入端相连。
[0017]进一步的，热源供给装置100包括依次设置的补给水箱101、加热器102、第一电磁阀103，上述各部件通过水管路组成回路，第一电磁阀103与控制单元10的输出端相连。热源供给装置100中的水管路为供热水路。
[0018]进一步的，动力电池组4包括并列设置的第一动力电池组41和第二动力电池组42，第一动力电池组41和第二动力电池组42内部分别设有第一感温探头43与第二感温探头44，第一感温探头43与第二感温探头44分别与控制单元10的输入端相连，热容水箱3的出水口分别与第一动力电池组41及第二动力电池组42相连。
[0019]进一步的，热容水箱3与第一动力电池组41之间的水管路上设有第一刻度手阀8，热容水箱3与第二动力电池组42之间的水管路上设有第二刻度手阀9。
[0020]进一步的，第一电磁阀103、第二电磁阀5和第三电磁阀6为常闭电磁阀。
[0021 ]本系统的水管路包括供热水路和换热水路这两套独立的水路，其中换热水路根据动力电池的排布又分为换热水主管路和换热水分管路。本系统中的水管路均采用水作为介质，传输热量。
[0022]具体地，补给水箱101、加热器102、第一电磁阀103组成热源供给装置100，热源供给装置100中的水管路为供热水路；
计流水栗1、热交换器2、热容水箱3组成换热装置200，换热装置200中的水管路为换热水主管路；
第一刻度手阀、第二刻度手阀、第一感温探头、第二感温探头组成热流量分配装置300，热流量分配装置300中的水管路为换热水分管路；
散热器、第二电磁阀及第三电磁阀组成散热装置400。
[0023]动力电池组内部还设有动力电池传热装置，其主要作用是将换热水分管路提供的热量分配均匀的传递给动力电池组，同时当动力电池组温度过高时，将热量传导给换热水分管路。电池传热装置的结构可参见现有技术。
[0024]更为具体地，热源供给装置100的作用是适时提供热量给换热装置200;换热装置200的作用是将热源供给装置100提供的热量按照所需传导给换热主水路，并保持恒温;热流量分配装置300的作用是根据整车动力电池组的布置结构，设置换热水分管路，并保证各分路进入动力电池组的温度均匀;散热装置400的作用是给温度过高的换热水主管路进行降温;控制单元的作用是实时采集动力电池组的温度，适时开启或关闭热源供给装置，调整水管路的水温和流速，启闭散热装置，保证动力电池组持续工作在最佳需求温度。
[0025]本发明的第一刻度手阀与第二刻度手阀是为保证各个换热水分管路中的水温均衡而设置的，当整个系统处于调试阶段时，通过检测各动力电池组分路回水温度，根据各分路的温差，调节刻度手阀，直至各分路回水点温度相对均衡。本发明的补给水箱是为了整个供热水路补水和排除管路气体设置的。本发明的热源水箱是为了整个换热水路补水和当换热器出来的水和动力电池组所需理想水温有偏差时调节温度所设置的。
[0026]本发明的工作原理如下:
本系统实际上包括两种状态:一是当动力电池组温度过低时，启用供热模式，给动力电池组提供恒定持续的热量;二是当动力电池组温度过高时，启用散热模式，带走热量，保证动力电池组持工作在最佳需求温度。
[0027]供热模式的工作原理为:当动力电池组受环境温度影响，温度过低时，控制单元接收到感温探头传递的温度过低信号，控制第一电磁阀、第二电磁阀打开，此时第三电磁阀处于关闭状态，热源供给装置启动，开启供热模式;控制单元同时给计流水栗信号，让计流水栗以最大功率工作。换热水在计流水栗的带动下在热交换器里吸收供热水路带来的热量，经热容水箱进行水温调节至合适后分配到各换热水分管路，在动力电池组内部传热给各个电池模块，后经处于开启状态的第二电磁阀流回计流水栗。依次循环，当控制单元检测到动力电池组的温度和所需合适温度的温差逐渐减小时，控制单元控制计流水栗逐渐降速，减缓换热水流速，直至换热水温度和电池组温度均衡。
[0028]散热模式的工作原理为:当动力电池组受环境温度影响，温度过高时，控制单元接收到感温探头传递的温度过高信号，控制第三电磁阀打开，此时第一电磁阀、第二电磁阀处于关闭状态，热源供给装置关闭，开启散热模式;换热水在计流水栗的带动下流经热交换器和热容水箱(此时已无热交换发生)后被分配到各换热水分管路，在动力电池组内部吸收电池组热量，后经处于开启状态的第三电磁阀流至散热器，散热器给换热水路降温后流回计流水栗。依次循环，当控制单元检测到动力电池组的温度和所需合适温度的温差逐渐减小时，控制单元控制计流水栗逐渐降速，减缓换热水流速，直至换热水温度和电池组温度均衡。
[0029]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种水传热式动力电池恒温系统，其特征在于:包括依次设置的计流水栗(I)、热交换器(2)、热容水箱(3)、动力电池组(4)，上述各部件通过水管路组成回路，所述动力电池组(4)的出口并列设有第二电磁阀(5)与第三电磁阀(6)，所述第二电磁阀(5)的出口直接与计流水栗(I)相连，所述第三电磁阀(6)的出口通过散热器(7)与计流水栗(I)相连，所述的热交换器(2)与热源供给装置(100)相连，所述的第二电磁阀(5)、第三电磁阀(6)、计流水栗(I)、散热器(7)及热源供给装置(100)分别与控制单元(10)的输出端相连，所述动力电池组(4)内部设置的感温探头与控制单元(10)的输入端相连。2.根据权利要求1所述的水传热式动力电池恒温系统，其特征在于:所述的热源供给装置(100)包括依次设置的补给水箱(101)、加热器(102)、第一电磁阀(103)，上述各部件通过水管路组成回路，所述的第一电磁阀(103)与控制单元(10)的输出端相连。3.根据权利要求1所述的水传热式动力电池恒温系统，其特征在于:所述的动力电池组(4)包括并列设置的第一动力电池组(41)和第二动力电池组(42)，所述的第一动力电池组(41)和第二动力电池组(42)内部分别设有第一感温探头(43)与第二感温探头(44)，所述的第一感温探头(43)与第二感温探头(44)分别与控制单元(10)的输入端相连，所述热容水箱(3 )的出水口分别与第一动力电池组(41)及第二动力电池组(42 )相连。4.根据权利要求3所述的水传热式动力电池恒温系统，其特征在于:所述的热容水箱(3)与第一动力电池组(41)之间的水管路上设有第一刻度手阀(8)，所述的热容水箱(3)与第二动力电池组(42)之间的水管路上设有第二刻度手阀(9)。5.根据权利要求2所述的水传热式动力电池恒温系统，其特征在于:所述的第一电磁阀(1 3 )、第二电磁阀(5 )和第三电磁阀(6 )为常闭电磁阀。
【文档编号】H01M10/625GK105932369SQ201610518943
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】王硕祺, 刘超, 朱鹤, 胡洋, 张立辉, 陈顺东, 亓涛, 周辉
【申请人】安徽安凯汽车股份有限公司