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CN216903126U - 一种电池热管理装置及车辆 - Google Patents

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CN216903126U
CN216903126U CN202220011496.2U CN202220011496U CN216903126U CN 216903126 U CN216903126 U CN 216903126U CN 202220011496 U CN202220011496 U CN 202220011496U CN 216903126 U CN216903126 U CN 216903126U
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CN
China
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heat
battery
fan
management device
heat dissipation
Prior art date
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Application number
CN202220011496.2U
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English (en)
Inventor
潘斌朝
杨涛
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Shenzhen Ketai New Energy Vehicle Air Conditioning Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Ketai New Energy Vehicle Air Conditioning Technology Co ltd
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Publication date
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Abstract

本申请提供一种电池热管理装置及车辆。该种电池热管理装置包括换热系统,换热系统包括制冷剂循环回路,制冷剂循环回路中设置有换热器,换热器与电池组连通,换热系统的制冷剂与电池组的冷却液能够在换热器中进行热交换;制冷剂循环回路包括用于输送制冷剂的连接管,连接管为铜管;电控系统,包括电源部件和变频器,电源部件与变频器均与同一个安装部连接。该种电池热管理装置及车辆,电源部件和变频器均与同一个安装部连接,能够为电池热管理装置的其他部件提供更多的安装空间,且使用铜管作为输送制冷剂的管道,铜管的硬度较大,便于根据换热系统内各部件的安装位置进行管路布置,优化了管路的布局,使得电池热管理装置内部结构布局整齐。

Description

一种电池热管理装置及车辆
技术领域
本申请涉及电池散热设备技术领域,尤其涉及一种电池热管理装置及车辆。
背景技术
随着新能源技术的发展,越来越多车辆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,因此需要配置电池热管理装置对动力电池进行热管理。电池热管理装置通常设置有换热系统和电控系统,其中,换热系统中通常设置有压缩机、冷凝器、节流阀和换热器,压缩机、冷凝器、节流阀和换热器依次通过冷媒软管连接,以形成制冷剂循环回路;电控系统通常包括电源部件和变频器。然而,使用冷媒软管将换热系统中的各部件连接,走管不整齐,导致结构布局混乱;而且电源部件和变频器分开安装,占用空间较大,导致空间利用率较低。
实用新型内容
本申请提供一种电池热管理装置及车辆,能够优化电池热管理装置内部部件的空间布局。
本申请第一方面提供一种电池热管理装置,包括:
换热系统,所述换热系统包括制冷剂循环回路,所述制冷剂循环回路中设置有换热器,所述换热器与电池组连通,所述换热系统的制冷剂与所述电池组的冷却液能够在所述换热器中进行热交换;
所述制冷剂循环回路包括用于输送所述制冷剂的连接管,所述连接管为铜管;
电控系统,包括电源部件和变频器,所述电源部件与所述变频器均与同一个安装部连接。
在一种可能的设计中,所述安装部为导热板,所述电源部件与所述变频器分别通过导热硅脂与所述安装部连接;
所述电控系统还包括散热组件,所述散热组件与所述安装部连接,并用于对所述安装部散热。
在一种可能的设计中,所述换热系统还包括风机,所述散热组件包括多个间隔排列的散热翅片,多个所述散热翅片均与所述安装部连接,相邻所述散热翅片之间形成散热通道,所述散热通道沿所述风机的排气方向延伸。
在一种可能的设计中,所述换热系统还包括冷凝器,所述冷凝器用于与所述制冷剂进行热交换;
沿所述风机的排气方向,所述风机与所述冷凝器相对设置,所述散热组件位于所述冷凝器远离所述风机的一侧;
所述冷凝器设置有排气间隙,所述排气间隙能够与所述散热通道连通,所述风机用于将所述排气间隙内的气流排向远离所述散热组件的一侧。
在一种可能的设计中,所述换热系统还包括压缩机、储液干燥器、节流阀和水泵,所述换热器包括第一通道,所述压缩机、所述冷凝器、所述储液干燥器、所述节流阀和所述第一通道通过所述连接管依次循环连通,以形成所述制冷剂循环回路;
所述电池热管理装置还包括壳体,所述换热系统、所述电源部件、所述变频器、所述安装部和所述散热组件均安装于所述壳体内,所述壳体包括底板和连接于所述底板相对两侧的第一侧向支承部与第二侧向支承部,所述风机和所述冷凝器均与所述第一侧向支承部连接,沿所述风机的排气方向,所述第一侧向支承部和所述第二侧向支承部相对设置,所述换热器、所述节流阀、所述水泵、所述电源部件、所述变频器、所述安装部和所述散热组件均设置于靠近所述第二侧向支承部的一侧,所述压缩机与所述储液干燥器均设置于所述冷凝器与所述换热器之间。
在一种可能的设计中,所述壳体还包括第三侧向支承部,所述第三侧向支承部的两端分别与所述第一侧向支承部和所述第二侧向支承部连接,沿垂直于所述风机的排气方向,所述第三侧向支承部位于所述安装部远离所述换热系统的一侧;
所述电控系统还包括控制器,所述控制器能够控制所述换热系统的工作状态,所述控制器安装于所述第三侧向支承部。
在一种可能的设计中,所述换热系统还包括进液管、第一橡胶软管和第二橡胶软管,所述换热器还包括第二通道,所述电池组、所述第二通道与所述水泵依次循环连通,以形成冷却液循环回路,所述冷却液能够在所述冷却液循环回路中流动;
其中,所述第二通道与所述水泵通过所述第一橡胶软管连通,所述水泵与所述电池组通过所述第二橡胶软管连通,所述电池组与所述第二通道通过所述进液管连通。
在一种可能的设计中,所述进液管位于所述换热器朝向所述电池组的一侧,所述进液管与所述换热器一体成型。
在一种可能的设计中,所述电控系统还包括风机调速器,所述风机调速器用于调节所述风机的风速;
所述电池热管理装置还包括安装盒,所述安装盒与所述安装部连接,所述电源部件和所述变频器均位于所述安装盒内,沿所述电池热管理装置的高度方向,所述风机调速器位于所述安装盒的上方,并与所述安装盒的外侧壁连接。
本申请第二方面提供一种车辆,所述车辆包括以上所述的电池热管理装置。
本申请的有益效果为:
本申请提供的电池热管理装置及具有其的车辆,电控系统中的电源部件和变频器均与同一个安装部连接,即电源部件和变频器放在一起进行安装,相较于电源部件和变频器分开安装,能够为电池热管理装置的其他部件提供更多的安装空间,且使用铜管作为输送制冷剂的管道,铜管的硬度较大,便于根据换热系统内各部件的安装位置进行管路布置,优化了管路的布局,使得电池热管理装置内部结构布局整齐,另外铜管成本较低、制作方便,便于维修、更换等操作。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供电池热管理装置在一种具体实施例中的结构示意图;
图2为图1中电源部件、变频器、安装部和散热组件的结构示意图。
附图标记:
10-换热系统;
101-换热器;
102-连接管;
103-风机;
104-冷凝器;
105-压缩机;
106-储液干燥器;
107-节流阀;
108-水泵;
109-进液管;
110-第一橡胶软管;
111-第二橡胶软管;
112-铝管;
20-电控系统;
201-电源部件;
202-变频器;
203-安装部;
204-散热组件;
204a-散热翅片;
204b-散热通道;
205-控制器;
206-风机调速器;
207-安装盒;
30-壳体;
301-底板;
302-第一侧向支承部;
303-第二侧向支承部;
304-第三侧向支承部;
305-第四侧向支承部;
306-顶板;
307-进风孔。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
从市场形势的发展来看,动力电池作为主要存储能量装置其应用越加广泛,不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。
动力电池在充放电的过程中会产生一定热量,从而导致温度上升,温度升高会影响动力电池的很多特性参数,如内阻、电压、可用容量、放电效率和电池寿命等等。为了尽可能延长动力电池的使用寿命并获得最大功率,需要在规定温度范围内使用电池,这就需要配置电池热管理装置对电池进行热管理。
动力电池通常是由多个电池单体串联或并联或混联构成的电池组,以满足实际用电需求。电池组内部设置有冷却液,冷却液能够对电池组进行加热或冷却,以调节电池组的温度。
如图1所示,本申请实施例提供一种电池热管理装置,其能够安装于车辆中并用于对车辆中的电池组进行热管理,以使电池组能够在稳定且均匀的温度条件下工作,进而提高电池组的性能和寿命。其中,本申请实施例中的车辆可以为电动工程车、电动客车、电动轿车等。
如图1-2所示,本申请实施例提供一种电池热管理装置,包括换热系统10和电控系统20,换热系统10包括制冷剂循环回路,制冷剂循环回路中设置有换热器101,换热器101与电池组(图中未示出)连通,换热系统10的制冷剂与电池组的冷却液能够在换热器101中进行热交换;制冷剂循环回路包括用于输送制冷剂的连接管102,连接管102为铜管;电控系统20包括电源部件201和变频器202,电源部件201和变频器202均与同一个安装部203连接。
制冷剂循环回路是制冷剂流动的回路,制冷剂在循环流动过程中不断发生气液两相变化,以带走冷却液中的热量,实现对冷却液的降温并间接实现对电池组的降温。
当电池组的温度高于设定温度区间时,换热系统10能够将电池组的高温冷却液导入换热器101中,并在换热器101中进行降温,进而成为低温冷却液,并将低温冷却液输送至电池组内,对电池组进行降温;当电池组的温度低于设定温度区间时,换热系统10能够将电池组的低温冷却液导入换热器101中,并在换热器101中进行加热,进而成为高温冷却液,并将高温冷却液输送至电池组内,对电池组进行加热。
电控系统20能够为换热系统10提供电能,以开启或关闭换热系统10,也能够调节换热系统10的工作状态,例如根据电池组的冷却液温度控制换热系统10处于制冷模式或加热模式。电源部件201用于为换热系统10的内部部件提供电能,本实施例中的电源部件201具体可以为DCDC电源,DCDC电源能够将高压直流电转换为低压直流电,以满足换热系统10内部部件的电压需求。在其他实施例中,电源部件201还可以为化学电源等。变频器202是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能够实现对换热系统10中的压缩机105进行软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。
本实施例中,电控系统20中的电源部件201和变频器202均与同一个安装部203连接,即电源部件201和变频器202放在一起进行安装,相较于电源部件201和变频器202分开安装,能够为电池热管理装置的其他部件提供更多的安装空间,且使用铜管作为输送制冷剂的管道,铜管的硬度较大,便于根据换热系统10内各部件的安装位置进行管路布置,优化了管路的布局,使得电池热管理装置内部结构布局整齐,另外铜管成本较低、制作方便,便于维修、更换等操作。
在一种具体实施例中,安装部203为导热板,电源部件201与变频器202分别通过导热硅脂与安装部203连接;电控系统20还包括散热组件204,散热组件204与安装部203连接,并用于对安装部203散热。
本实施例中,当电源部件201和变频器202在工作过程中发热时,能够通过导热硅脂将热量传递至安装部203,再由散热组件204将安装部203的热量排出。电源部件201和变频器202通过同一个散热组件204进行散热,使得电源部件201和变频器202均无需单独设置具有散热功能的外壳,减小了电源部件201和变频器202的体积。
其中,安装部203可以由铝合金或黄铜等材料制成,以保证安装部203的导热性能。电源部件201与安装部203之间的导热硅脂可以先涂抹于电源部件201上,然后再将电源部件201与安装部203接触,并使用螺钉等部件将电源部件201与安装部203固定连接。变频器202与安装部203之间的导热硅脂可以先涂抹于变频器202上,然后再将变频器202与安装部203接触,并使用螺钉将变频器202与安装部203固定连接。
本实施例对导热硅脂的具体涂抹方式以及电源部件201与安装部203的具体连接方式、变频器202与安装部203的具体连接方式不做限定。
具体地,如图1-2所示,换热系统10还包括风机103,散热组件204包括多个间隔排列的散热翅片204a,多个散热翅片204a均与安装部203连接,相邻散热翅片204a之间形成散热通道204b,散热通道204b沿风机103的排气方向X延伸。
本实施例中,电源部件201或变频器202产生的热量通过导热硅脂传递至安装部203,安装部203将热量传递至散热翅片204a,此时,风机103处于工作状态,在风机103的作用下,使得散热通道204b内的气流排向外界,进而将散热翅片204a的热量带走,达到散热的目的;由安装部203和散热翅片204a形成的散热器,结构简单,便于制作,成本较低。
其中,散热翅片204a可以由铝合金或黄铜等材料制成,且为了提高散热效率和结构强度,优选地,本实施例中的散热翅片204a与安装部203一体成型。在其他实施例中,散热翅片204a的一端也可以与安装部203进行焊接连接。
在一种具体实施例中,如图1所示,换热系统10还包括冷凝器104,冷凝器104用于与制冷剂进行热交换;沿风机103的排气方向X,冷凝器104与风机103相对设置,散热组件204位于冷凝器104远离风机103的一侧;冷凝器104设置有排气间隙,排气间隙能够与散热通道204b连通,风机103用于将排气间隙内的气流排向远离散热组件204的一侧。
本实施例中,冷凝器104用于冷凝制冷剂,高温高压的气态制冷剂能够在冷凝器104中冷凝成中温高压的液态制冷剂,冷凝器104具有多个管状或片状的散热单元,多个散热单元之间形成排气间隙,制冷剂在散热单元流动过程中通过散热单元的外壁将制冷剂冷凝释放的热量传递到外界,此时,在风机103的作用下,风机103将排气间隙内的气流排向远离散热组件204的一侧,以将制冷剂冷凝释放的热量带走;并且由于散热组件204的散热通道204b与冷凝器104的排气间隙连通,在风机103的作用下,使得散热通道204b内的气流排向冷凝器104,并流过冷凝器104的排气间隙排向远离散热组件204的一侧;即同一个风机103在对冷凝器104进行散热的同时又能对散热翅片204a进行散热,使得散热组件204无需单独设置风冷组件或水冷组件等,减小了散热组件204的体积,使得散热组件204所需要的安装空间减小,进一步提高了电池热管理装置内部的空间利用率。
以上仅为对冷凝器104的部分结构进行的简要介绍,对于冷凝器104技术领域的技术人员来说,其更加详细的设置方式及工作过程是公知的。
其中,制冷剂具体可以为氨(代号:R717)、氟利昂-12(代号:R12)、四氟乙烷(代号:R134a)等。
为提高冷凝效果,本实施例选用由铝材质制成的平行流冷凝器,平行流冷凝器具有重量轻且换热效率高的优点,在满足换热需求的同时可节约安装空间。
为提高对冷凝器104和散热翅片204a的散热效果,本实施例中的风机103选用为两个。
具体地,如图1所示,换热系统10还包括压缩机105、储液干燥器106、节流阀107和水泵108,换热器101包括第一通道,压缩机105、冷凝器104、储液干燥器106、节流阀107和第一通道通过连接管102依次循环连通,以形成制冷剂循环回路,以使制冷剂依次经过压缩机105、冷凝器104、储液干燥器106、节流阀107和第一通道。
电池热管理装置还包括壳体30,换热系统10、电源部件201、变频器202、安装部203和散热组件204均安装于壳体30内,壳体30包括底板301和连接于底板301相对两侧的第一侧向支承部302与第二侧向支承部303,风机103和冷凝器104均与第一侧向支承部302连接,沿风机103的排气方向X,第一侧向支承部302和第二侧向支承部303相对设置,换热器101、节流阀107、水泵108、电源部件201、变频器202、安装部203和散热组件204均设置于靠近第二侧向支承部303的一侧,压缩机105与储液干燥器106均设置于冷凝器104与换热器101之间,为冷凝器104留出进风空间,结构布局紧凑,使得流过冷凝器104的风量能够达到使用需求,提高了冷凝器104的散热效率,进而有利于提高换热系统10的整体换热效率。
在制冷剂循环回路中,压缩机105是驱动元件,用于将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂,并驱动制冷剂在制冷剂循环回路中循环。从压缩机105流出的高温高压的气态制冷剂经连接管102被导入到冷凝器104中,高温高压的气态制冷剂在冷凝器104中冷凝为中温高压的液态制冷剂;然后中温高压的液态制冷剂经连接管102被导入储液干燥器106中,储液干燥器106既能存储由冷凝器104流出的多余的液态制冷剂,又能干燥从冷凝器104流出的液态制冷剂、过滤水分和杂质;接着中温高压的液态制冷剂经连接管102被导入节流阀107,中温高压的液态制冷剂发生节流降压,成为低温低压的液态制冷剂;低温低压的液态制冷剂经连接管102通入换热器101的第一通道,在第一通道中吸热并气化成为低温低压的气态制冷剂;低温低压的气态制冷剂又经过连接管102导入压缩机105中,循环利用。
在一种具体实施例中,如图1所示,壳体30还包括第三侧向支承部304,第三侧向支承部304的两端分别与第一侧向支承部302和第二侧向支承部303连接,沿垂直于风机103的排气方向,第三侧向支承部304位于安装部203远离换热系统10的一侧;电控系统20还包括控制器205,控制器205能够控制换热系统10的工作状态,控制器205安装于第三侧向支承部304。
控制器205和变频器202存在电性连接,本实施例中的电性连接具体是指通过信号线将两者进行连接,以使两者之间能够进行数据传输。控制器205能够将控制信号传输至变频器202,以控制变频器202的工作状态,进而控制压缩机105的工作状态,调节换热系统10的换热效率。控制器205可以是集中式或分布式的控制器205,比如,控制器205可以是一个单独的单片机,也可以是分布的多个单片机构成,单片机中可以运行控制程序,以控制各部件运行,其为本领域的现有技术,在此不再赘述。
本实施例中,控制器205安装于第三侧向支承部304,第三侧向支承部304位于安装部203远离换热系统10的一侧,减小了控制器205在壳体30内部所占空间,而且便于对控制器205进行拆装操作,便于售后维护。
具体地,电控系统20还包括风机调速器206,风机调速器206用于调节风机103的风速;电池热管理装置还包括安装盒207,安装盒207与安装部203连接,电源部件201和变频器202均位于安装盒207内,沿电池热管理装置的高度方向Y,风机调速器206位于安装盒207的上方,并与安装盒207的外侧壁连接。
本实施例中,控制器205和风机调速器206存在电性连接,以使两者之间能够进行数据传输,控制器205能够控制风机调速器206的工作状态,进而调节风机103的风扇转速。安装盒207为电源部件201和变频器202提供了保护,防止电源部件201和变频器202被外界物体磕碰、挤压等造成损伤,延长电源部件201和变频器202的使用寿命。风机调速器206安装于安装盒207的上方,有利于电池热管理装置内部部件的合理布局。
在一种具体实施例中,如图1所示,壳体30还包括第四侧向支承部305和顶板306,第四侧向支承部305的两端分别与第一侧向支承部302和第二侧向支承部303连接,第一侧向支承部302、第二侧向支承部303、第三侧向支承部304和第四侧向支承部305均与顶板306连接,同时均与底板301连接,壳体30为换热系统10和电控系统20提供支承的同时还起到保护作用,防止换热系统10和电控系统20被外界物体磕碰、挤压等造成损伤。
更具体地,压缩机105、换热器101和水泵108均与底板301连接,储液干燥器106与第四侧向支承部305连接,节流阀107安装于储液干燥器106与所述换热器101之间。其中,储液干燥器106可以通过喉箍和螺钉与第四侧向支承部305连接,节省空间的同时兼顾固定强度。
其中,底板301可以为镀锌板,镀锌板的强度较高,能够为与底板301连接的部件提供更好的支承作用;顶板306、第一侧向支承部302、第二侧向支承部303、第三侧向支承部304和第四侧向支承部305均可以为铝合金板,铝合金板重量轻,成本低,有利于电池热管理装置的轻量化设计。
如图1所示,顶板306、第二侧向支承部303、第三侧向支承部304和第四侧向支承部305的至少一者设置有进风孔307,即将顶板306、第二侧向支承部303、第三侧向支承部304和第四侧向支承部305的至少一者设置为多孔状的镂空结构,使得外界空气能够进入壳体30中,并由风机103排向壳体30外部,完成对冷凝器104和散热组件204的散热。为保证进风的风量及提高散热效率,本实施例中的顶板306、第二侧向支承部303和第四侧向支承部305均设置有进风孔307。
具体地,换热器101还包括第二通道(图中未示出),并参照图1,换热系统10还包括进液管109、第一橡胶软管110和第二橡胶软管111,电池组、第二通道与水泵108依次连通以形成冷却液循环回路;其中,第二通道与水泵108通过第一橡胶软管110连通,水泵108与电池组通过第二橡胶软管111连通,电池组与第二通道通过进液管109连通。
本实施例中,电池组的冷却液在水泵108的驱动下经进液管109流入换热器101的第二通道,与流入第一通道的低温低压的液态制冷剂发生热交换,低温低压的液态制冷剂吸收了高温的冷却液的热量,进而对冷却液起到降温效果;降温后的冷却液经第一橡胶软管110流入水泵108,水泵108将降温后的冷却液经第二橡胶软管111排向电池组,低温的冷却液对高温的电池单体进行降温。通过第一橡胶软管110和第二橡胶软管111作为输送冷却液的管道,减少固定连接点,降低泄露风险,同时节省空间。
更具体地,如图1所示,本实施例中的换热系统10还设置有铝管112,铝管112设置于电池组与第二橡胶软管111之间,即水泵108输出的冷却液先经过第二橡胶软管111再经过铝管112然后到达电池组,通过铝管112与第二橡胶软管111连接以形成冷却液的输送通道,能够降低成本。
本实施例中,换热器101的第一通道为制冷剂在换热器101中的流通通道,第一通道的入口与节流阀107连接,第一通道的出口与压缩机105连接;换热器101的第二通道为冷却液在换热器101中的流通通道,第二通道的入口与电池组连接,第二通道的出口与水泵108连接;其中,第一通道可以和第二通道抵接,以使第一通道内的低温低压的液态制冷剂能够与第二通道内的高温的冷却液进行换热。优选地,在本实施例中,换热器101选用换热效率高、占地面积小和相对换热面积大的板式换热器。
在一种具体实施例中,如图1所示,换热器101朝向电池组的一侧设置有进液管109,进液管109与换热器101一体成型,使得换热器101无需设置弯曲的管路与电池组连接,节省空间,且进液管109与换热器101一体成型,降低冷却液泄露风险。
在一种具体实施例中,换热系统10还可以包括PTC加热器(图中未示出),PTC加热器设置于水泵108的出口位置,当电池组的温度低于设定温度区间时,控制器205控制换热系统10处于关闭状态,控制器205控制水泵108和PTC加热器均开启,水泵108将低温的冷却液从电池组内抽出,并将低温的冷却液输送至PTC加热器,PTC加热器将低温的冷却液加热成为高温的冷却液,高温的冷却液输送至电池组内,为电池组进行加热。
在一种具体实施例中,本实施例提供的电池热管理装置的具体工作过程为:
关机状态:制冷剂循环回路和冷却液循环回路均关闭,压缩机105、风机103、水泵108等各部件均不工作。
制冷状态:当电池组温度高于设定温度区间时,制冷剂循环回路和冷却液循环回路均开启。制冷剂侧,压缩机105将低温低压气态制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂,并导入到冷凝器104中,高温高压的气态制冷剂在冷凝器104中受风机103的吹扫冷却作用,发生相变并释放热量成为中温高压液态制冷剂。中温高压液态制冷剂流经储液干燥器106后,进入节流阀107,在节流阀107中发生等焓节流降压后成为低温低压液态制冷剂进入换热器101。在换热器101中,液态制冷剂蒸发吸收冷却液的热量成为低温低压气态制冷剂,之后进入压缩机105重新开始下一个循环。冷却液侧,水泵108做功将电池组内高温冷却液泵入换热器101中并与制冷剂进行热交换,成为低温冷却液,再流经PTC加热器(此时处于关闭状态)回流到电池组内,对电池组进行散热降温。
制热状态:当电池组温度低于设定温度区间时,制冷剂循环回路关闭,冷却液循环回路开启。冷却液侧,水泵108启动,且PTC加热器开启以对冷却液加热,水泵108做功将电池组内低温冷却液抽出,低温冷却液依次流经换热器101和PTC加热器(此时处于开启状态),低温冷却液在PTC加热器中被加热成为高温冷却液,再进入电池组内,从而对电池组进行加热升温。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池热管理装置,其特征在于,所述电池热管理装置包括:
换热系统(10),所述换热系统(10)包括制冷剂循环回路,所述制冷剂循环回路中设置有换热器(101),所述换热器(101)与电池组连通,所述换热系统(10)的制冷剂与所述电池组的冷却液能够在所述换热器(101)中进行热交换;
所述制冷剂循环回路包括用于输送所述制冷剂的连接管(102),所述连接管(102)为铜管;
电控系统(20),包括电源部件(201)和变频器(202),所述电源部件(201)与所述变频器(202)均与同一个安装部(203)连接。
2.根据权利要求1所述的电池热管理装置,其特征在于,所述安装部(203)为导热板,所述电源部件(201)与所述变频器(202)分别通过导热硅脂与所述安装部(203)连接;
所述电控系统(20)还包括散热组件(204),所述散热组件(204)与所述安装部(203)连接,并用于对所述安装部(203)散热。
3.根据权利要求2所述的电池热管理装置,其特征在于,所述换热系统(10)还包括风机(103),所述散热组件(204)包括多个间隔排列的散热翅片(204a),多个所述散热翅片(204a)均与所述安装部(203)连接,相邻所述散热翅片(204a)之间形成散热通道(204b),所述散热通道(204b)沿所述风机(103)的排气方向(X)延伸。
4.根据权利要求3所述的电池热管理装置,其特征在于,所述换热系统(10)还包括冷凝器(104),所述冷凝器(104)用于与所述制冷剂进行热交换;
沿所述风机(103)的排气方向(X),所述风机(103)与所述冷凝器(104)相对设置,所述散热组件(204)位于所述冷凝器(104)远离所述风机(103)的一侧;
所述冷凝器(104)设置有排气间隙,所述排气间隙能够与所述散热通道(204b)连通,所述风机(103)用于将所述排气间隙内的气流排向远离所述散热组件(204)的一侧。
5.根据权利要求4所述的电池热管理装置,其特征在于,所述换热系统(10)还包括压缩机(105)、储液干燥器(106)、节流阀(107)和水泵(108),所述换热器(101)包括第一通道,所述压缩机(105)、所述冷凝器(104)、所述储液干燥器(106)、所述节流阀(107)和所述第一通道通过所述连接管(102)依次循环连通,以形成所述制冷剂循环回路;
所述电池热管理装置还包括壳体(30),所述换热系统(10)、所述电源部件(201)、所述变频器(202)、所述安装部(203)和所述散热组件(204)均安装于所述壳体(30)内,所述壳体(30)包括底板(301)和连接于所述底板(301)相对两侧的第一侧向支承部(302)与第二侧向支承部(303),所述风机(103)和所述冷凝器(104)均与所述第一侧向支承部(302)连接,沿所述风机(103)的排气方向(X),所述第一侧向支承部(302)和所述第二侧向支承部(303)相对设置,所述换热器(101)、所述节流阀(107)、所述水泵(108)、所述电源部件(201)、所述变频器(202)、所述安装部(203)和所述散热组件(204)均设置于靠近所述第二侧向支承部(303)的一侧,所述压缩机(105)与所述储液干燥器(106)均设置于所述冷凝器(104)与所述换热器(101)之间。
6.根据权利要求5所述的电池热管理装置,其特征在于,所述壳体(30)还包括第三侧向支承部(304),所述第三侧向支承部(304)的两端分别与所述第一侧向支承部(302)和所述第二侧向支承部(303)连接,沿垂直于所述风机(103)的排气方向(X),所述第三侧向支承部(304)位于所述安装部(203)远离所述换热系统(10)的一侧;
所述电控系统(20)还包括控制器(205),所述控制器(205)能够控制所述换热系统(10)的工作状态,所述控制器(205)安装于所述第三侧向支承部(304)。
7.根据权利要求5所述的电池热管理装置,其特征在于,所述换热系统(10)还包括进液管(109)、第一橡胶软管(110)和第二橡胶软管(111),所述换热器(101)还包括第二通道,所述电池组、所述第二通道与所述水泵(108)依次循环连通,以形成冷却液循环回路,所述冷却液能够在所述冷却液循环回路中流动;
其中,所述第二通道与所述水泵(108)通过所述第一橡胶软管(110)连通,所述水泵(108)与所述电池组通过所述第二橡胶软管(111)连通,所述电池组与所述第二通道通过所述进液管(109)连通。
8.根据权利要求7所述的电池热管理装置,其特征在于,所述进液管(109)位于所述换热器(101)朝向所述电池组的一侧,所述进液管(109)与所述换热器(101)一体成型。
9.根据权利要求3所述的电池热管理装置,其特征在于,所述电控系统(20)还包括风机调速器(206),所述风机调速器(206)用于调节所述风机(103)的风速;
所述电池热管理装置还包括安装盒(207),所述安装盒(207)与所述安装部(203)连接,所述电源部件(201)和所述变频器(202)均位于所述安装盒(207)内,沿所述电池热管理装置的高度方向(Y),所述风机调速器(206)位于所述安装盒(207)的上方,并与所述安装盒(207)的外侧壁连接。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求1-9中任一项所述的电池热管理装置。
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