电池热管理系统及新能源汽车的制作方法

本技术涉及电池热管理，特别是涉及一种电池热管理系统及新能源汽车。

背景技术：

1、电池热管理系统(btms)是为了控制电池的温度而设计的一种系统。随着电动汽车及新能源汽车的快速发展，电池成为车辆中不可或缺的部件。然而，电池在使用过程中容易出现过热、过冷等问题，进而影响电池性能、寿命甚至安全性。而btms的作用就是及时调节电池温度，确保电池在最佳工作温度范围内，因此，btms对新能源汽车的安全性、稳定性以及电池的使用寿命都有着重要的作用。

2、电池热管理系统一般分为空气冷却、液体冷却和直冷三种方式，现在普遍采用液体冷却方式。液体冷却式电池热管理系统主要有以下两种方案：

3、第一方案中，当电池需要制冷时，电池的冷却一般利用空调系统的冷媒对通过电池深冷器(chiller)的冷却液进行冷却，再用冷却液对电池进行冷却。当电池需要加热时，先通过ptc加热器对冷却液进行加热，再用冷却液对电池进行加热。第一种方案的缺点是：在环境温度较低的工况下，空调系统的压缩机的转速较低，且压缩机的启停比较频繁，导致压缩机容易损坏，以及，在环境温度较低的工况下直接采用空调系统制冷的能耗较高。

4、在第二种方案中，当环境温度较高时，电池可以采用主动制冷方式，在环境温度较低的工况则采用被动制冷方式，并且，电池的加热也采用ptc加热的方式。具体地，在环境温度较低的工况下，直接用低温散热器对冷却液进行冷却，再用冷却液对电池进行冷却。第二种方案克服了第一种方案中的压缩机容易损坏且能耗较高等缺点，但是第二种方案也有自身的一些缺点，具体包括：①、低温散热器和风冷冷凝器布置在一起，将导致经过风冷冷凝器的风量降低，进而导致btms的冷却性能下降；②、为确保btms的冷却性能不降低，则势必要加大电子风扇的功率和规格，如此，会导致btms外形尺寸加大，btms在整车上的布置难度显著增大；③、如果将低温散热器、风冷冷凝器和电子风扇做成一个相对btms独立布置的冷却模块，则该冷却模块与btms之间同时有水路和冷媒管路连接，进一步增大了管路连接和布置的难度。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种电池热管理系统及新能源汽车，以解决现有的电池热管理系统存在压缩机频繁启停、系统工作能耗高、低温冷却性能较差、btms体积大以及管路连接和布置难度大的问题。

2、本技术提供的电池热管理系统包括第一水泵、电池换热模块、电池深冷器、压缩机、水冷冷凝器、节流阀、低温散热器、电子风扇、第二水泵和控制阀组。电池深冷器、第一水泵和电池换热模块通过控制阀组连通形成第一循环回路；压缩机、水冷冷凝器、节流阀和电池深冷器依次连通形成第二循环回路；低温散热器、第二水泵和水冷冷凝器通过控制阀组连通形成第三循环回路；并且，低温散热器能够通过控制阀组依次连通第一水泵和电池换热模块形成第四循环回路。其中，第一循环回路和第二循环回路能够通过电池深冷器进行热交换，第二循环回路和第三循环回路能够通过水冷冷凝器进行热交换，电子风扇设于低温散热器的一侧，以使第三循环回路和外界环境能够通过低温散热器进行热交换。

3、在其中一个实施例中，电池热管理系统还包括ptc加热器，控制阀组包括四通阀和第三截止阀，四通阀设有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，电池深冷器能够通过第二阀口和第一阀口依次连通第一水泵、ptc加热器和电池换热模块，以形成第一循环回路，低温散热器能够通过第四阀口和第三阀口依次连通第二水泵和水冷冷凝器，以形成第三循环回路，低温散热器能够通过第四阀口和第一阀口依次连通第一水泵、ptc加热器、电池换热模块和第三截止阀，以形成第四循环回路。

4、在其中一个实施例中，电池热管理系统还包括ptc加热器，控制阀组包括第一三通阀和第二三通阀，第一三通阀设有第五阀口、第六阀口和第七阀口，第二三通阀设有第八阀口、第九阀口和第十阀口，电池深冷器能够通过第六阀口和第五阀口依次连通第一水泵、ptc加热器和电池换热模块，以形成第一循环回路，水冷冷凝器能够通过第九阀口和第八阀口依次连通低温散热器和第二水泵，以形成第三循环回路，低温散热器能够通过第七阀口和第五阀口依次连通第一水泵、ptc加热器、电池换热模块、第十阀口和第八阀口，以形成第四循环回路。

5、在其中一个实施例中，电池热管理系统还包括ptc加热器，控制阀组包括第三三通阀、第一截止阀和第二截止阀，第三三通阀设有第十一阀口、第十二阀口和第十三阀口，电池深冷器能够通过第十二阀口和第十一阀口依次连通第一水泵、ptc加热器和电池换热模块，以形成第一循环回路，低温散热器能够通过第二截止阀依次连通第二水泵和水冷冷凝器，以形成第三循环回路，低温散热器能够通过第十三阀口和第十一阀口依次连通第一水泵、ptc加热器、电池换热模块和第一截止阀，以形成第四循环回路。

6、在其中一个实施例中，水冷冷凝器和低温散热器间隔设置。

7、在其中一个实施例中，还包括ptc加热器，ptc加热器设于电池换热模块的进液端。

8、在其中一个实施例中，电池深冷器设于电池换热模块的出液端。

9、在其中一个实施例中，水冷冷凝器设于压缩机的出口端和节流阀之间，电池深冷器设于压缩机的入口端。

10、在其中一个实施例中，低温散热器为翅片散热器。

11、本技术还提供一种新能源汽车，该新能源汽车包括以上任意一个实施例所述的电池热管理系统。

12、与现有技术相比，本技术提供的电池热管理系统及新能源汽车，当外界环境温度较高时，电池热管理系统处于主动制冷模式，此时，电子风扇将外界环境中的空气吹向低温散热器，以使低温散热器内的冷媒温度降至最低，之后，在第二水泵的作用下，经过低温散热器的冷媒参与第三循环回路的循环制冷，此时，第三循环回路内的冷媒从低温散热器通过控制阀组和第二水泵进入水冷冷凝器，以对第二循环回路内的冷媒进行冷却降温。并且，此时，压缩机开始工作，第二循环回路内的冷媒通过节流阀变为低温低压的状态，然后，低温低压的冷媒进入电池深冷器并和第一循环回路内的冷媒进行热交换，以使第一循环回路内的冷媒降温。之后，在第一水泵的作用下，第一循环回路中的冷媒离开电池深冷器进入电池换热模块，以对电池进行冷却降温，直至电池处于合适的温度区间内。由以上可知，利用水冷冷凝器取代风冷冷凝器，并通过设置第三循环回路对第二循环回路内的冷媒进行降温，则无需将水冷冷凝器和低温散热器设置在一起，从而不会影响低温散热器以及水冷冷凝器的低温冷却性能，以及，无需增大电子风扇的功率。进一步地，无需将低温散热器、水冷冷凝器和电子风扇做成一个相对btms独立布置的冷却模块后进行安装，从而降低了整个电池热管理系统的管路连接和布置的难度。更进一步地，利用外界环境的大气温度通过第三循环回路对第二循环回路中的冷媒进行降温，极大地降低了压缩机的功耗。

13、当外界环境温度不高，但是电池温度较高时，电池热管理系统处于被动制冷模式，此时，电子风扇将外界环境中的空气吹向低温散热器，以使低温散热器内的冷媒温度降至最低，之后，在第二水泵的作用下，经过低温散热器的冷媒参与第四循环回路的循环制冷，此时，冷媒从低温散热器通过控制阀组进入电池换热模块，以对电池进行降温，直至电池处于合适的温度区间内。并且，此时压缩机不工作，因此，可知，当环境温度不高时，可直接利用第四循环回路对电池进行降温，避免了压缩机需要频繁启停，导致电池热管理系统的功耗变高的问题。

14、当电池热管理系统处于自循环模式时，第一循环回路内的冷媒在第一循环回路内不断循环流动，以使电池各个位置处的温度保持均衡。此时，电子风扇、第二水泵和压缩机均不工作。