电池包的集成式热管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池包的集成式热管理系统。


背景技术：

2.为了使电池动力汽车的电池包工作在一个适宜的工况温度下，现有的bms(电池管理系统)一般基于车辆的空调系统对电池包进行降温，利用空调系统中的制冷剂对电池包进行制冷降温。
3.电池包的热管理系统架构一般由直冷板、加热膜(加热板)、出口转接模块、进口电子膨胀阀和出口调节阀等组成，系统零部件多、集成度低、加热效率低，且安装工艺复杂。尤其是为了使空调系统中的制冷剂流量可控地流经直冷板，在与直冷板的冷液通道进行对接时，需要设置复杂的对接管路，考虑调节阀的安装，同时需要对测量元件、调节阀等的电路进行规整布置；这进一步增加了安装工艺的复杂度，且不利于电池包及其周边空间的布置。
4.此外，考虑到电池包存在升温需求的情况，还需要为电池包设置加热板，加热板及其连接管路或线路的布置，进一步增大了电池包内外管线的安装布置难度。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包的集成式热管理系统，以利于电池包热管理系统中零部件的集成式设计，从而提升电池包热管理系统在电池包壳体上的集成度。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种电池包的集成式热管理系统，包括所述电池包的壳体和电池管理系统；所述壳体的至少部分由直冷板构成，所述直冷板中构造有冷液通道，且所述直冷板上设有转接模块；所述转接模块连通于所述冷液通道和车辆的空调系统之间，以使所述空调系统中的制冷剂通过所述转接模块流经所述冷液通道；所述转接模块上集成有调节阀和电连接口，所述电连接口与所述电池管理系统连接，所述调节阀能够接受所述电池管理系统的控制，以调节所述制冷剂在所述冷液通道中的流量。
8.进一步的，所述转接模块上设有进液通道和出液通道；所述进液通道的一端与所述冷液通道的进液口连接，另一端于所述转接模块的表面形成有进液接口；所述出液通道的一端与所述冷液通道的出液口连接，另一端于所述转接模块的表面形成有出液接口；所述进液接口和所述进液接口用于连通所述空调系统；所述进液通道和所述出液通道中的至少其一上设有所述调节阀。
9.进一步的，所述进液通道和所述出液通道上各设有一个所述调节阀。
10.进一步的，所述调节阀采用电子膨胀阀。
11.进一步的，所述转接模块上集成有检测单元，所述检测单元通过所述电连接口与所述电池管理系统连接；所述检测单元构成对通过所述转接模块的所述制冷剂的温度和/或压力的检测。
12.进一步的，所述检测单元为对应所述冷液通道的进液口和出液口分别设置的两组。
13.进一步的，所述转接模块通过紧固件安装于所述直冷板的边部。
14.进一步的，所述直冷板上嵌装有加热板，所述加热板通过所述转接模块与所述电池管理系统连接。
15.进一步的，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体由所述直冷板构成，所述加热板嵌装于所述直冷板的一侧。
16.进一步的，所述直冷板的嵌装有所述加热板的一侧表面涂设有保温层。
17.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
18.本实用新型的电池包的集成式热管理系统，将壳体的一部分作为直冷板，用于电池包的降温，同时在直冷板上设置集成有调节阀和电连接口的转接模块，由转接模块实现直冷板中冷液通道和空调系统中制冷剂相关管路的连通，通过电连接口实现电池管理系统和转接模块上各检测和调节部件的连接，由调节阀实现对冷液通道内制冷剂流量的控制，利于电池包热管理系统中零部件的集成式设计，从而提升电池包热管理系统在电池包壳体上的集成度。
19.同时，在转接模块上设置进液通道和出液通道，通过转接模块表面的进液接口和出液接口可方便地与空调系统中制冷剂的回路进行对接；在进液通道和出液通道的任一回路上设置调节阀，调节阀接受电池管理系统的控制可调节冷液通道回路中的制冷剂的流量，从而很好地实现对电池包的冷却降温控制。
20.此外，在直冷板上嵌装加热板，可在高集成度的情况下增加电池包的加热升温功能；同时，通过转接模块实现加热板和电池管理系统的连接控制，可节省电池包加热控制的管线布置空间占用。
附图说明
21.构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1为本实用新型实施例所述的电池包的集成式热管理系统中配设有转接模块的壳体的立体结构示意图；
23.图2为图1所示部件在去除保温层后于另一视角下的结构示意图；
24.图3为图1中a所示部位的局部放大图；
25.图4为图2中b所示部位的局部放大图；
26.附图标记说明：
27.1、壳体；10、直冷板；11、加热板；12、保温层；2、转接模块；201、进液接口；202、出液接口；21、电连接口；22、安装孔；23、检测单元；240、电子膨胀阀。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”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；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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
32.本实用新型涉及一种电池包的集成式热管理系统，有利于电池包温度控制相关管线的安装布置；其一种示例性结构如图1和图2所示。
33.整体而言，该电池包的集成式热管理系统包括电池包的壳体1和电池管理系统。其中，壳体1的至少部分由直冷板10构成，直冷板10中构造有冷液通道，且直冷板10上设有转接模块2；转接模块2连通于冷液通道和车辆的空调系统之间，以使空调系统中的制冷剂通过转接模块2流经冷液通道；转接模块2上集成有调节阀和电连接口21，电连接口21与电池管理系统连接，调节阀能够接受电池管理系统的控制，以调节制冷剂在冷液通道中的流量。
34.基于上述的设计思想，结合图3所示，本实施例的电池包的集成式热管理系统主要包括壳体1、转接模块2和电池管理系统几部分；其中壳体1部分为直冷板10，且直冷板10中设有供空调系统的制冷剂流经的冷液通道。
35.一般来说，电池包的壳体1包括上壳体和下壳体，下壳体一般为敞口的箱体中，电池组放置于下壳体内，通过类似于平板状的上壳体扣合密封。基于壳体1的上述形状特点，优选地，将用于对电池包内的电池组进行温控的直冷板10设置在上壳体中，即，上壳体由直冷板10构成，将上壳体构造为一个直冷板10。同时，在直冷板10上嵌装有加热板11，加热板11嵌装于直冷板10的一侧。
36.将电池包的上壳体构造成直冷板10并嵌装加热板11，适于上壳体承载要求不高的情况，便于构造加工。而在直冷板10上嵌装加热板11，可在高集成度的情况下增加电池包的加热升温功能。
37.基于上述的配置，优选将转接模块2通过紧固件安装于直冷板10的边部；例如，可在转接模块2的两侧开设安装孔22，通过穿设于安装孔22中的螺栓将转接模块2紧固安装在直冷板10上。将转接模块2设置在直冷板10的边部，采用螺栓等紧固件装配为一体，具有便于转接模块2的布置、便于安装操作等优势。此刻，壳体10中的冷液通道通过转接模块2和空调系统中的制冷剂的管路连通，转接模块2上的检测单元23和调节阀通过转接模块2上的电连接口21和电池管理系统中的控制单元连接；加热板11也通过转接模块2上的电连接口21与电池管理系统的控制单元连接。通过转接模块2实现直冷板10与空调系统的连通，以及检测单元23、调节阀和加热板11与电池管理系统的连接控制，可节省电池包降温和加热控制的管线布置空间占用。
38.为很好地实现转接模块2的集成式转接功能，本实施例中，如图3并结合图4所示，转接模块2上设有进液通道和出液通道，当将转接模块2紧固安装在直冷板10上时，进液通
道的一端与冷液通道的进液口连接，另一端在转接模块2的表面形成有进液接口201；出液通道的一端与冷液通道的出液口连接，另一端于转接模块2的表面形成有出液接口202。其中，进液接口201和进液接口201用于连通空调系统中的制冷剂的相关管路。同时，集成在转接模块2上的调节阀可设置在进液通道或者出液通道中，也可以两个回路中各设置一个调节阀。
39.在转接模块2上设置进液通道和出液通道，通过转接模块2表面的进液接口201和出液接口202可方便地与空调系统中制冷剂的回路进行对接；在进液通道和出液通道的任一回路上设置调节阀，调节阀接受电池管理系统的控制可调节冷液通道回路中的制冷剂的流量，从而很好地实现对电池包的冷却降温控制。
40.优选地，进液通道和出液通道上各设有一个调节阀；调节阀采用电子膨胀阀240，电子膨胀阀240的控制线路通过电连接口21与电池管理系统连接，以接受控制信号。在进液通道和出液通道上均设置一个调节阀，保障了制冷剂流量控制的可靠性，利于提高电池包降温控制的可靠性和稳定性。而采用电子膨胀阀240作为调节阀使用，具有技术可靠，体积小便于在转接模块2上集成设置等优点。
41.此外，在本实施例中，转接模块2上还集成有检测单元23，检测单元23通过电连接口21与电池管理系统连接，用来检测流经转接模块2的制冷剂的温度和/或压力。同时在转接模块2上集成检测单元23，可实时监测冷液通道中制冷剂的温度、压力等情况，从而为电池管理系统对电池包的热管理控制提供全面的冷却相关的参数，有利于优化直冷板10的冷却降温控制效果。
42.优选地，检测单元23为对应冷液通道的进液口和出液口分别设置的两组。对应冷液通道的进液口和出液口分别设置两组检测单元23，可对进入和排出冷液通道的制冷剂分别进行温度和压力的监控，从而实施掌握直冷板10的降温效能情况、以及冷液通道的流通状态，利于提升直冷板10降温控制的可靠性和稳定性。
43.具体来说，检测单元23可选用现有的压力传感器和温度传感器；在转接模块2上集成安装两组压力传感器和温度传感器，并通过电连接口21将压力传感器和温度传感器的检测信号传输至电池管理系统的控制单元。控制单元通过电池管理系统中配置的电池温度传感器可实时掌控电池包内部的温度情况，进而控制电子膨胀阀240的启闭以及开启的开度大小，并根据进液口和出液口处的制冷剂的温度压力情况、以及电池包内部需要降温的情况合理调整电子膨胀阀240的开度情况。当然，当需要对电池包内部进行升温控制时，则关闭电子膨胀阀240，并对加热板11进行通电加热控制。
44.另外，还可在直冷板10的嵌装有加热板11的一侧表面涂设一层具有防水密封作用的保温层12。在直冷板10所在一侧的表面涂设一侧保温层12，可形成保温和防析水等作用，不仅利于改善低温冷却和高温加热的效率，同时，有助于降低直冷板10上表面冷凝水析出给电池包周围零部件造成腐蚀的风险。
45.综上所述，本实施例的电池包的集成式热管理系统，将壳体1的一部分作为直冷板10，用于电池包的降温，同时在直冷板10上设置集成有调节阀和电连接口21的转接模块2，由转接模块2实现直冷板10中冷液通道和空调系统中制冷剂相关管路的连通，通过电连接口21实现电池管理系统和转接模块2上各检测和调节部件的连接，由调节阀实现对冷液通道内制冷剂流量的控制，利于电池包热管理系统中零部件的集成式设计，从而提升电池包
热管理系统在电池包壳体上的集成度。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。