電池包、電池包的換熱裝置和換熱方法以及車輛與流程

本發(fā)明涉及新能源電池，具體涉及一種電池包、電池包的換熱裝置和換熱方法以及車輛。

背景技術：

1、電池包是新能源汽車的核心部件，車輛在行駛過程中，電池包需要保持在一個合適的溫度區(qū)間內(nèi)，以發(fā)揮良好的工作性能?，F(xiàn)有技術中，通常單獨采用風冷或者液冷對電池進行換熱，而這兩種換熱方式均存在一定局限。

2、首先，風冷系統(tǒng)只能夠?qū)﹄姵匕M行冷卻，并且氣流通常采用的是汽車行駛過程中流動過車輛底部的高速對流，因此對電池包的冷卻程度難以控制，容易對電池包造成過冷卻的情況，影響電池性能。

3、其次，液冷系統(tǒng)通過冷卻液流動過電池包，實現(xiàn)與電池包的換熱，通過控制冷卻液的流量和溫度，能夠控制對電池包的冷卻或者加熱程度。但是液冷系統(tǒng)需要通過動力源(水泵或者壓縮機)驅(qū)動冷卻液不斷地循環(huán)流動，會增加整車耗能，降低車輛續(xù)航。

技術實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中的電池包的風冷系統(tǒng)的換熱程度難以控制，液冷系統(tǒng)增加增車耗能的缺陷，從而提供一種電池包、電池包的換熱裝置和換熱方法以及車輛。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電池包的換熱裝置，包括：第一換熱管路，包括第一換熱段，第一換熱段的一側用于與電芯接觸配合；散熱翅片，與第一換熱段的另一側接觸配合；第一開關結構和第一泵送結構，設置在第一換熱管路上。

3、可選地，第一開關結構位于第一換熱段的上游位置，第一泵送結構位于第一換熱段的下游位置。

4、可選地，還包括隔熱層，隔熱層包覆在第一換熱段外，并且隔熱層與電芯接觸配合。

5、可選地，第一換熱段包括多個并行設置的第一支管，至少部分第一支管處設置有散熱翅片。

6、可選地，第一換熱段由塑膠材質(zhì)制成。

7、本發(fā)明還提供了一種電池包，包括：電芯；第一換熱裝置，設置在電芯的第一表面上，第一換熱裝置包括上述的換熱裝置；第二換熱裝置，設置在電芯的第二表面上，第二換熱裝置包括第二換熱管路、第二開關結構和第二泵送結構，第二換熱管路包括第二換熱段，第二換熱段用于與電芯接觸配合，第二開關結構和第二泵送結構均設置在第二換熱管路上，第二開關結構位于第二換熱段的上游位置，第二泵送結構位于第二換熱段的下游位置。

8、可選地，第一表面為電芯的朝向車輛外部的表面，第二表面為電芯的朝向車輛內(nèi)部的表面。

9、可選地，電池包還包括介質(zhì)進管和介質(zhì)出管，第一換熱管路的上游端和第二換熱管路上游端均與介質(zhì)進管連通，第一換熱管路的下游端和第二換熱管路的下游端均與介質(zhì)出管連通。

10、本發(fā)明還提供了一種電池包的換熱方法，電池包為上述的電池包，換熱方法包括：判斷電芯是否需要進行冷卻或者加熱；若判斷電芯需要冷卻，關閉第二開關結構和第二泵送結構，打開第一開關結構，啟動第一泵送結構使換熱介質(zhì)進入至第一換熱段；若判斷電芯需要加熱，關閉第一開關結構，啟動第一泵送結構使第一換熱段內(nèi)形成真空，打開第二開關結構，啟動第二泵送結構使換熱介質(zhì)進入至第二換熱段。

11、可選地，判斷電芯是否需要進行冷卻或者加熱包括：獲取環(huán)境溫度；若環(huán)境溫度大于第一預設值時，判斷電芯需要冷卻；若環(huán)境溫度小于第二預設值時，判斷電芯需要加熱。

12、可選地，判斷電芯是否需要進行冷卻或者加熱還包括：若環(huán)境溫度大于第一預設值時，且接收到乘員需要對電池包進行冷卻的指令時，判斷電芯需要冷卻；若環(huán)境溫度小于第二預設值時，且接收到乘員需要對電池包進行加熱的指令時，判斷電芯需要加熱。

13、可選地，若判斷電芯需要冷卻，關閉第二開關結構和第二泵送結構，打開第一開關結構，啟動第一泵送結構使換熱介質(zhì)進入至第一換熱段包括：獲取電芯溫度；若環(huán)境溫度大于第一預設值，且電芯溫度小于第三預設值時，換熱介質(zhì)填充第一換熱段后，關閉第一開關結構，并且關閉第一泵送結構。

14、可選地，若判斷電芯需要冷卻，關閉第二開關結構和第二泵送結構，打開第一開關結構，啟動第一泵送結構使換熱介質(zhì)進入至第一換熱段還包括：若環(huán)境溫度大于第一預設值，且電芯溫度大于第三預設值時，打開第一開關結構，并且啟動第一泵送結構，以使換熱介質(zhì)持續(xù)流過第一換熱段。

15、可選地，若判斷電芯需要加熱，關閉第一開關結構，啟動第一泵送結構使第一換熱段內(nèi)形成真空，打開第二開關結構，啟動第二泵送結構使換熱介質(zhì)進入至第二換熱段包括：獲取電芯溫度；若環(huán)境溫度小于第二預設值，且電芯溫度大于第四預設值時，換熱介質(zhì)填充第二換熱段后，關閉第二泵送結構。

16、可選地，若判斷電芯需要加熱，關閉第一開關結構，啟動第一泵送結構使第一換熱段內(nèi)形成真空，打開第二開關結構，啟動第二泵送結構使換熱介質(zhì)進入至第二換熱段還包括：若環(huán)境溫度小于第二預設值，且電芯溫度小于第四預設值時，打開第二泵送結構，以使換熱介質(zhì)持續(xù)流過第二換熱段。

17、本發(fā)明還提供了一種車輛，包括上述的電池包。

18、本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

19、利用本發(fā)明的技術方案，當電池包的電芯不存在換熱需求時，第一開關結構將第一換熱管路關閉，并且第一泵送結構將第一換熱段抽真空，因此電池包與散熱翅片隔離。當電池包的電芯存在較低換熱需求時，第一開關結構將第一換熱管路打開，第一泵送結構將換熱介質(zhì)填充至第一換熱段內(nèi)，因此電池包能夠通過換熱介質(zhì)，實現(xiàn)與散熱翅片的熱傳遞，此時電池包能夠?qū)崿F(xiàn)風冷降溫。當電池包的電芯存在較高換熱需求時，第一泵送結構持續(xù)開啟，使得冷卻介質(zhì)循環(huán)流過第一換熱段，此時電池包的電芯能夠?qū)崿F(xiàn)液冷和風冷的結合降溫，大大提高冷卻降溫效果。并且在同等熱負荷的情況下，液冷和風冷的結合降溫的方式，相較于單一液冷降溫的方式，能夠采用更少的能量即可維持電池性能，從而減少整車能耗。因此本發(fā)明的技術方案解決了現(xiàn)有技術中的電池包的風冷系統(tǒng)的換熱程度難以控制，液冷系統(tǒng)增加增車耗能的缺陷。

技術特征：

1.一種電池包的換熱裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述第一開關結構(30)位于所述第一換熱段(11)的上游位置，所述第一泵送結構(40)位于所述第一換熱段(11)的下游位置。

3.根據(jù)權利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，還包括隔熱層(50)，所述隔熱層(50)包覆在所述第一換熱段(11)外，并且所述隔熱層(50)與電芯(100)接觸配合。

4.根據(jù)權利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述第一換熱段(11)包括多個并行設置的第一支管(111)，至少部分所述第一支管(111)處設置有所述散熱翅片(20)。

5.根據(jù)權利要求1所述的換熱裝置，其特征在于，所述第一換熱段(11)由塑膠材質(zhì)制成。

6.一種電池包，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的電池包，其特征在于，所述第一表面(101)為所述電芯(100)的朝向車輛外部的表面，所述第二表面(102)為所述電芯(100)的朝向車輛內(nèi)部的表面。

8.根據(jù)權利要求6所述的電池包，其特征在于，所述電池包還包括介質(zhì)進管(400)和介質(zhì)出管(500)，所述第一換熱管路(10)的上游端和所述第二換熱管路(301)上游端均與所述介質(zhì)進管(400)連通，所述第一換熱管路(10)的下游端和所述第二換熱管路(301)的下游端均與所述介質(zhì)出管(500)連通。

9.一種電池包的換熱方法，其特征在于，所述電池包為權利要求6至8中任一項所述的電池包，所述換熱方法包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的換熱方法，其特征在于，所述判斷電芯(100)是否需要進行冷卻或者加熱包括：

11.根據(jù)權利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述判斷電芯(100)是否需要進行冷卻或者加熱還包括：

12.根據(jù)權利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述若判斷所述電芯(100)需要冷卻，關閉第二開關結構(302)和第二泵送結構(303)，打開第一開關結構(30)，啟動所述第一泵送結構(40)使換熱介質(zhì)進入至第一換熱段(11)包括：

13.根據(jù)權利要求12所述的換熱方法，其特征在于，所述若判斷所述電芯(100)需要冷卻，關閉第二開關結構(302)和第二泵送結構(303)，打開第一開關結構(30)，啟動所述第一泵送結構(40)使換熱介質(zhì)進入至第一換熱段(11)還包括：

14.根據(jù)權利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述若判斷所述電芯(100)需要加熱，關閉所述第一開關結構(30)，啟動所述第一泵送結構(40)使所述第一換熱段(11)內(nèi)形成真空，打開所述第二開關結構(302)，啟動所述第二泵送結構(303)使換熱介質(zhì)進入至所述第二換熱段(3011)包括：

15.根據(jù)權利要求14所述的換熱方法，其特征在于，所述若判斷所述電芯(100)需要加熱，關閉所述第一開關結構(30)，啟動所述第一泵送結構(40)使所述第一換熱段(11)內(nèi)形成真空，打開所述第二開關結構(302)，啟動所述第二泵送結構(303)使換熱介質(zhì)進入至所述第二換熱段(3011)還包括：

16.一種車輛，其特征在于，包括權利要求6至8中任一項所述的電池包。

技術總結
本發(fā)明提供了一種電池包、電池包的換熱裝置和換熱方法以及車輛，其中，電池包的換熱裝置包括：包括：第一換熱管路，包括第一換熱段，第一換熱段的一側用于與電芯接觸配合；散熱翅片，與第一換熱段的另一側接觸配合；第一開關結構和第一泵送結構，設置在第一換熱管路上。本申請的技術方案能夠?qū)崿F(xiàn)對電池包的液冷和風冷的結合降溫，大大提高冷卻降溫效果。并且在同等熱負荷的情況下，液冷和風冷的結合降溫的方式，相較于單一液冷降溫的方式，能夠采用更少的能量即可維持電池性能，從而減少整車能耗。

技術研發(fā)人員：蘇天晨,羅明軍
受保護的技術使用者：廣州小鵬汽車科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30