电池冷却系统的制作方法

本实用新型涉及电池冷却处理领域，具体涉及一种电池冷却系统。

背景技术：

锂离子动力电池工作过程中自身会产生热量，理想工作温度范围是20～35℃，温度过高会限制充放电电流，严重时甚至可能会发生热失控事故。所以电池冷却系统要求不论车辆处于任何工作模式、负荷和环境温度下电池温度都能保持在理想范围内。同时，发展混合动力乃至纯电动力汽车的初衷都是为了减少能源消耗，降低污染排放。所以，对于拥有2个内燃机和1套电池系统，能实现纯电行驶的增程式混合动力车辆来说，设计节能高效的电池冷却系统，使用最少的能量投入将电池温度控制在理想的范围内，就显的非常必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电池冷却系统，以解决现有技术存在的上述技术问题，具有结构简单、能耗低，充分利用外部环境对电池降温的特点。

基于上述目的，本实用新型提供的电池冷却系统，包括风冷冷却回路系统，所述风冷冷却回路系统包括按照冷却液体流动方向通过管路依次连通的低温散热器、第一阀体、电池包、水泵和第一电磁阀；

所述低温散热器用于不同温度的冷却液体和环境空气间换热；

所述第一阀体用以接通或者封闭所述低温散热器和所述电池包入口的管路；

所述电池包用以装配电池，所述电池包内有电池冷却水路；

所述水泵用以对冷却液体提供流动力；

所述第一电磁阀用以接通或者封闭所述低温散热器和所述水泵的管路。

上述技术方案中，当外界环境温度低于设定的温度值且电池有冷却请求时，利用低温散热器的冷却液体通过管道依次经过第一阀体，进入电池包、工作状态的水泵、第一电磁阀，然后返回低温散热器。利用冷却液体和电池包进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能。

进一步的，所述第一电磁阀和所述第一阀体采用三通阀。

进一步的，上述的风冷冷却回路系统还包括用以检测所述电池包入口温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一阀体和所述电池包之间的管路上。

上述技术方案中，通过第一温度传感器检测冷却液体的水温，进而调节对电池的冷却强度。

进一步的，还包括溢水罐，所述溢水罐用以向管路中注入冷却液体。

进一步的，所述水泵采用电子水泵。

进一步的，本实用新型提供的电池冷却系统还包括制冷剂冷却系统，所述制冷剂冷却系统包括按照制冷剂流动方向通过管路依次连通的冷凝器、第二阀体、第一截止阀、第一膨胀阀、换热器、第三阀体和压缩机，

所述冷凝器用以向环境中散发热量；

所述第二阀体用以接通或者封闭所述冷凝器和所述第一截止阀的管路；

所述第一截止阀用以接通或者封闭所述第二阀体和所述第一膨胀阀之间的管路；

所述第一膨胀阀用以调节管路中制冷剂的流量；

所述换热器的制冷剂通道分别通过管道连通所述第一膨胀阀和所述第三阀体，所述换热器的冷却液通道分别通过管道连通所述第一电磁阀和所述第一阀体的支路通道；

所述第三阀体用以接通或者封闭所述换热器的制冷剂通道和所述压缩机之间的管路；

所述压缩机分别连通所述第三阀体和所述冷凝器，以对管道中制冷剂提供流动力。

上述技术方案中，当电池有冷却请求的工况下，冷凝器流出的制冷剂通过管道依次经第二阀体、第一截止阀、第一膨胀阀、换热器、第三阀体、压缩机之后，然后返回冷凝器，利用换热器实现制冷剂与冷却液体的热量交换，对冷却液体降温，冷却液体通过管道依次经过第一阀体(三通阀)的支路通道，进入电池包、工作状态的水泵、第一电磁阀(三通阀)的支路通道，然后返回换热器；利用冷却液体和电池包进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能。

进一步的，所述第二阀体和所述第三阀体采用三通阀。

进一步的，上述的制冷剂冷却系统还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用以检测所述换热器制冷剂通道入口管路中制冷剂的温度，从而方便对系统运行进行控制。

进一步的，上述的制冷剂冷却系统还包括压力传感器，所述压力传感器用以检测所述换热器制冷剂通道入口管路中制冷剂的压力，从而方便对系统运行进行控制。

进一步的，上述的制冷剂冷却系统还包括按照制冷剂流动方向通过管路依次连通的第二截止阀、第二膨胀阀和蒸发器；

所述第二截止阀用以接通或者封闭所述第二阀体的另一支路通道和所述第二膨胀阀之间的管路；

所述第二膨胀阀用以调节所述蒸发器和所述第二截止阀之间的管路中制冷剂的流量；

所述蒸发器分别通过管道连通所述第二膨胀阀和所述第三阀体的另一支路通道。

上述技术方案中，当电池和乘员舱同时有降温请求的工况下，冷凝器流出的制冷剂经第二阀体(三通阀)分成两条支路，一条支路流经第一截止阀、第一膨胀阀、换热器；另一条流经第二截止阀、第二膨胀阀、蒸发器；两条支路在第三阀体(三通阀)处汇合，后经过压缩机返回冷凝器，形成闭路循环系统；利用换热器实现制冷剂与冷却液体的热量交换，对冷却液体降温，冷却液体通过管道依次经过第一阀体(三通阀)的支路通道，进入电池包、工作状态的水泵、第一电磁阀(三通阀)的支路通道，然后返回换热器；利用冷却液体和电池包进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能，利用第二膨胀阀和蒸发器实现对乘员舱降温的功能。

采用上述技术方案，本实用新型提供的电池冷却系统的技术效果有：

本实用新型提供的电池冷却系统，在外界环境温度低于设定的温度值时，利用低温散热器的冷却液体通过管道依次经过第一阀体，进入电池包、工作状态的水泵、第一电磁阀，然后返回低温散热器。利用冷却液体和电池包进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能。具有结构简单、能耗低，充分利用外部环境对电池降温的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1是本实用新型实施例一提供的电池冷却系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的电池冷却系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的电池冷却系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三提供的电池冷却系统中的控制原理图。

附图标记：1、第一电磁阀；2、水泵；3、电池包；4、低温散热器；5、第一温度传感器；6、第一阀体；7、溢水罐；8、换热器；9、冷凝器；10、第二阀体；11、第一截止阀；12、第二截止阀；13、第二膨胀阀；14、第一膨胀阀；15、压缩机；16、第二温度传感器；17、蒸发器；18、压力传感器；19、第三阀体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

本实用新型实施例提供的电池冷却系统，包括风冷冷却回路系统，风冷冷却回路系统的原理是通过低温散热器4，利用环境温度和流经电池包3的冷却液体存在的温度差，达到对进行电池冷却的目的。

具体的，如图1所示，上述的风冷冷却回路系统包括按照冷却液体流动方向通过管路依次连通的低温散热器4、第一阀体6、电池包3、水泵2和第一电磁阀1；

低温散热器4用于不同温度的冷却液体和环境空气间换热；

第一阀体6用以接通或者封闭低温散热器4和电池包3入口的管路；

电池包3用以装配电池，电池包3内有电池冷却水路；

水泵2用以对冷却液体提供流动力，水泵2采用电子水泵；

第一电磁阀1用以接通或者封闭低温散热器4和水泵2的管路。

上述技术方案中，当外界环境温度低于设定的温度值时，利用低温散热器4的冷却液体通过管道依次经过第一阀体6，进入电池包3、工作状态的水泵2、第一电磁阀1，然后返回低温散热器4。利用冷却液体和电池包3进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能。

优选地，上述的第一电磁阀1和第一阀体6均采用三通阀，目的是控制系统在风冷冷却回路和其它冷却回路之间切换。

优选地，上述的风冷冷却回路系统还包括用以检测电池包3入口温度的第一温度传感器5，第一温度传感器5设置在第一阀体6和电池包3之间的管路上。通过第一温度传感器5检测冷却液体的水温，进而调节对电池的冷却强度。

优选地，上述的风冷冷却回路系统还包括溢水罐7，溢水罐7用以向管路中注入冷却液体。

另外，本实用新型实施例提供的电池冷却系统的控制由VCU(vehicle Controller Unit)即整车控制器执行。

实施例二

本实施例提供的电池冷却系统，在上述实施例一中提供的风冷冷却回路系统的结构基础上，还包括制冷剂冷却系统，该制冷剂冷却回路系统的原理是通过流经电池包3的冷却液与制冷剂通过换热器8换热，进行冷却的目的。

具体的，如图2所示，上述的制冷剂冷却系统包括按照制冷剂流动方向通过管路依次连通的冷凝器9、第二阀体10、第一截止阀11、第一膨胀阀14、换热器8、第三阀体19和压缩机15；

冷凝器9用以向环境散发热量；

第二阀体10用以接通或者封闭冷凝器9和第一截止阀11的管路；

第一截止阀11用以接通或者封闭第二阀体10和第一膨胀阀14之间的管路；

第一膨胀阀14用以调节管路中制冷剂的流量；

换热器8的制冷剂通道分别通过管道连通第一膨胀阀14和第三阀体19，换热器8的冷却液通道分别通过管道连通第一电磁阀1和第一阀体6的支路通道；换热器8优选采用板式换热器；

第三阀体19用以接通或者封闭换热器8的制冷剂通道和压缩机15之间的管路；

压缩机15分别连通第三阀体19和冷凝器9，以对管道中制冷剂提供流动力。

上述技术方案中，当电池有冷却请求的工况下，冷凝器9流出的制冷剂通过管道依次经第二阀体10、第一截止阀11、第一膨胀阀14、换热器8、第三阀体19、压缩机15之后，然后返回冷凝器9，利用换热器8实现制冷剂与冷却液体的热量交换，对冷却液体降温，冷却液体通过管道依次经过第一阀体6(三通阀)的支路通道，进入电池包3、工作状态的水泵2、第一电磁阀1(三通阀)的支路通道，然后返回换热器8；利用冷却液体和电池包3进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能。

优选地，第二阀体10和第三阀体19采用三通阀，目的是在满足制冷剂冷却单制冷回路系统应用的情况下，还便于利用三通阀的其他支路连通其他制冷回路。

优选地，上述的制冷剂冷却系统还包括第二温度传感器16，第二温度传感器16用以检测换热器8制冷剂通道入口管路中制冷剂的温度，从而方便对系统运行进行控制。

优选地，上述的制冷剂冷却系统还包括压力传感器18，压力传感器18用以检测换热器8制冷剂通道入口管路中制冷剂的压力，从而方便对系统运行进行控制。

需要说明的是，制冷剂冷却系统中的第一截止阀11、第一膨胀阀14、压缩机15、第二温度传感器16、压力传感器18由VCU采集信号并根据策略发出动作指令，进而实现对应的制冷功能。

实施例三

本实施例提供的电池冷却系统，在上述实施例二的结构基础上，

如图3所示，其中，制冷剂冷却系统还包括按照制冷剂流动方向通过管路依次连通的第二截止阀12、第二膨胀阀13和蒸发器17；

第二截止阀12用以接通或者封闭第二阀体10的另一支路通道和第二膨胀阀13之间的管路；

第二膨胀阀13用以调节蒸发器17和第二截止阀12之间的管路中制冷剂的流量；

蒸发器17分别通过管道连通第二膨胀阀13和第三阀体19的另一支路通道。

其中，第二截止阀12、第二膨胀阀13与VCU通讯并执行指令。

电池和乘员舱同时有降温请求的工况下，冷凝器9流出的制冷剂经第二阀体10(三通阀)分成两条支路，一条支路流经第一截止阀11、第一膨胀阀14、换热器8；另一条流经第二截止阀12、第二膨胀阀13、蒸发器17；两条支路在第三阀体19(三通阀)处汇合，后经过压缩机15返回冷凝器9，形成闭路循环系统；利用换热器8实现制冷剂与冷却液体的热量交换，对冷却液体降温，冷却液体通过管道依次经过第一阀体6(三通阀)的支路通道，进入电池包3、工作状态的水泵2、第一电磁阀1(三通阀)的支路通道，然后返回换热器8；利用冷却液体和电池包3进行热量交换，从而实现对电池冷却的功能，利用第二膨胀阀13和蒸发器17实现对乘员舱降温的功能。

下面说明本实用新型实施例提供的电池冷却系统的工作原理：

如图4所示，VCU收到电池冷却请求后查询外部环境温度T是否低于某一设定温度t2，若是则激活风冷冷却回路系统；若否则查询是否有空调开启请求，若是则制冷剂冷却系统处于双制冷回路状态，若否则制冷剂回路处于单制冷回路状态；特别地，当VCU接收到电池停止冷却请求时需关闭第一截止阀11。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。