一種電動汽車儲能系統熱管理回路的加注系統和方法

一種電動汽車儲能系統熱管理回路的加注系統和方法
【專利摘要】本發明公開了一種電動汽車儲能系統熱管理回路的加注系統和方法。熱管理回路包括：冷卻液主回路，該冷卻液主回路包括膨脹罐，該膨脹罐包括進液管和蓋子；分別并聯到冷卻液主回路的多個分支管路，每個分支管路包括電池模組的水室；加注系統包括：氣體加注設備，該氣體加注設備的出液管與膨脹罐的進液管聯通；氣源，該氣源與加注設備聯通。
【專利說明】
一種電動汽車儲能系統熱管理回路的加注系統和方法
技術領域
[0001]本發明涉及動力電池技術領域，特別涉及一種電動汽車儲能系統熱管理回路的加注系統和方法。
【背景技術】
[0002]能源短缺、石油危機和環境污染愈演愈烈，給人們的生活帶來巨大影響，直接關系到國家經濟和社會的可持續發展。世界各國都在積極開發新能源技術。電動汽車作為一種降低石油消耗、低污染、低噪聲的新能源汽車，被認為是解決能源危機和環境惡化的重要途徑。混合動力汽車同時兼顧純電動汽車和傳統內燃機汽車的優勢，在滿足汽車動力性要求和續駛里程要求的前提下，有效地提高了燃油經濟性，降低了排放，被認為是當前節能和減排的有效路徑之一。
[0003]電動汽車的儲能系統(RechargeableEnergy Storage System，RESS)是獨立式車輛能源管理系統，這種管理系統在不同工作模式會按照管理系統預先標定的參數，通過控制系統內部的熱量流向，使儲能系統始終處于最佳狀態，最大程度為車輛提供動力來源。
[0004]電動汽車樣車的RESS的測試和標定過程需要RESS熱管理回路功能正常工作。在測試和標定過程中，需要將冷卻液按自然重力加注方式加注到熱管理系統管路中，并且排除管路中殘存氣體，以便回路中的設備(水栗，電池箱冷卻板等)能夠快速進入工作狀態。
[0005]然而，自然重力加注的方式具有加注效率低下的缺點，而且無法將冷卻液加注至高度高于加注口的部分管道，造成管路中氣體無法排出，從而影響車輛調試進度。

【發明內容】

[0006]有鑒于此，本發明的目的是提供一種電動汽車儲能系統熱管理回路的加注系統和方法，從而提高加注效率。
[0007]一種電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注系統，所述熱管理回路包括:
[0008]冷卻液主回路，所述冷卻液主回路包括膨脹罐，所述膨脹罐包括進液管和蓋子；
[0009]分別并聯到所述冷卻液主回路的多個分支管路，每個分支管路包括電池模組的水室;
[0010]所述加注系統包括:
[0011]氣體加注設備，所述氣體加注設備的出液管與膨脹罐的進液管聯通；
[0012]氣源，所述氣源與加注設備聯通。
[0013]優選地，所述熱管理回路還包括:
[0014]制冷回路，所述制冷回路包括:蒸發器組件；第一電磁閥；壓縮機；冷凝器組件；第二電磁閥；
[0015]熱交換器，所述熱交換器布置在所述制冷回路和熱處理回路之間；
[0016]其中所述第二水閥與熱交換器連接，所述第二水閥還連接冷凝器組件和第一電磁閥，第一電磁閥連接蒸發器組件；該蒸發器組件與熱交換器連接。
[0017]優選地，所述冷卻液主回路還包括:第三電磁閥；第四電磁閥；第五電磁閥；栗；正溫度系數加熱器；加熱器組件；散熱器組件；
[0018]其中第三電磁閥與熱交換器和各個水室的入口連接；該第四電磁閥與各個水室的出口和加熱器組件連接；所述正溫度系數加熱器與栗和熱交換器連接；所述加熱器組件與熱交換器連接；所述散熱器組件與熱交換器和第五電磁閥連接；所述膨脹罐與散熱器組件和熱交換器連接。
[0019]優選地，所述電池模組，包括:
[0020]單體電池，所述單體電池包括電池框、以及固定在所述電池框中的電芯單元；以及
[0021]散熱裝置，所述散熱裝置包括:所述水室，水室固定在所述電池框的一端；導熱板，所述導熱板具有與所述電芯單元貼合的平板部和貼合所述水室的翻邊部，所述翻邊部自所述平板部的一端彎折至所述電池框的所述一端與所述水室之間；和泡棉，所述泡棉填充至所述翻邊部與所述電池框的所述一端之間的空隙中。
[0022]優選地，所述水室的延伸方向與所述電芯單元的延伸方向垂直；
[0023]所述翻邊部與所述平板部之間的夾角大于90° ;
[0024]所述水室固定在所述電池框的所述一端時將所述翻邊部朝向所述電池框的所述一端擠壓，以使所述泡棉發生彈性形變、并產生將所述翻邊部朝向所述水室擠壓的彈力。
[0025]優選地，所述電池框的所述一端進一步包括緊固件，所述緊固件將所述水室固定在所述電池框的所述一端；
[0026]所述緊固件包括:
[0027]卡槽，所述卡槽位于所述電池框的所述一端的一側，以卡持所述水室的一側；和
[0028]彈性卡鉤，所述彈性卡鉤位于所述電池框的所述一端的另一側，以卡持所述水室的另一側。
[0029]優選地，所述泡棉貼附在所述電池框的所述一端，位于所述卡槽和彈性卡鉤之間。
[0030]本發明還提出一種電動汽車，該電動汽車包括如上任一項所述的加注系統。
[0031]本發明還提出一種電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注方法，所述熱管理回路包括冷卻液主回路和分別并聯到所述冷卻液主回路的多個分支管路；所述冷卻液主回路包括膨脹罐和栗，所述膨脹罐包括進液管和蓋子；每個分支管路包括電池模組的水室；該方法包括:
[0032]開啟熱管理回路，在膨脹罐的上部回水口拆下膨脹罐進液管，并旋下膨脹罐的蓋子以使膨脹罐連通大氣；
[0033]使用氣體加注設備將冷卻液經由膨脹罐的進液管注入所述熱管理回路；
[0034]將膨脹罐進液管裝回膨脹罐的上部回水口，并旋上膨脹罐的蓋子。
[0035]優選地，在將冷卻液經由膨脹罐的進液管注入所述熱管理回路之后，該方法還包括:
[0036]開啟栗以使熱管理回路排氣到膨脹罐，其中當膨脹罐的液面低于預先設定的最高線時，補充冷卻液至所述最高線。
[0037]從上述技術方案可以看出，熱管理回路包括:冷卻液主回路，冷卻液主回路包括膨脹罐，膨脹罐包括進液管和蓋子；分別并聯到冷卻液主回路的多個分支管路，每個分支管路包括電池模組的水室)；加注系統包括:氣體加注設備，氣體加注設備的出液管與膨脹罐的進液管聯通；氣源，該氣源與加注設備聯通。由此可見，通過選用適當的加注設備，合理確定管路內合適的加注位置以及標準化操作流程，可以保證熱管理系統冷卻液能夠快速加注至管路系統中并投入正常調試運轉，從而提高加注效率，并解決了整車的熱管理系統調試過程中的難點。
[0038]而且，本申請通過將電池模組的熱處理回路與汽車本身的制冷回路通過熱交換器相整合，實現了高效優化的熱量傳遞方法，實現了對于電池模組內部溫度的高效控制，減少了系統的熱損失，顯著提高了電池模組的性能和壽命，加快了整車開發進度。
[0039]另外，本發明通過合理設計電池模組內的電池單體框架、散熱翅片和水室的結構以及相對位置關系，可以準確獲得電動車輛研發所需要的各種數據。
[0040]還有，本發明以較少的系統元件實現了高效的系統熱量傳遞，不僅可以減少系統復雜程度，還可以實現靈活調整，同時大量節省成本。
【附圖說明】
[0041]以下附圖僅對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。
[0042]圖1為本發明中電池模組的熱管理回路的結構圖。
[0043]圖2為本發明中電池模組的示意圖。
[0044]圖3為本發明中電池模組的熱管理回路的示意圖。
[0045]圖4為本發明氣體加注設備的示意圖。
[0046]圖5為電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注系統結構圖。
[0047]圖6為現有的單體電池的散熱裝置的局部側視圖。
[0048]圖7為本發明的電池模組在一個方向上的局部側視圖。
[0049]圖8為本發明的單體電池的散熱裝置的結構示意圖。
[0050]圖9為本發明中的導熱板的結構示意圖。
[0051]圖10為本發明中的導熱板的側視圖。
[0052]圖11為本發明的單體電池的散熱裝置在另一個方向上的局部側視圖。
[0053]圖12為電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注方法流程圖。
[0054]標號說明:
[0055]在圖1中:制冷回路51 ;熱處理回路52 ;熱交換器53 ;冷卻液主回路54 ;分支管路55 ;水室21 ;蒸發器組件56 ;第一電磁閥Vl ;冷凝器組件57 ;第二電磁閥V2 ;第三電磁閥V3 ;第四電磁閥V4 ;第五電磁閥V5 ;栗58 ;正溫度系數加熱器59 ;加熱器組件60 ;散熱器組件61，膨脹罐62 ;水室入口 63 ;水室出口 64 ;壓縮機65。
[0056]在圖2中:水室入口 63 ;水室出口 64 ;水室21。
[0057]在圖3中，電池模組30 ;栗58 ;正溫度系數加熱器59 ;散熱器組件61，膨脹罐62。
[0058]在圖4中，氣體加注設備70 ;氣源80 ;儲液罐71 ;啟動操作手柄72 ;吸液/排液控制旋鈕73 ;壓力表74 ;氣源閥門75 ;氣源接頭76 ;吸液/排液快速接頭77 ;出液管78。
[0059]在圖5中，膨脹罐62 ;冷凝器組件57 ;加熱器組件60 ;氣體加注設備70 ;氣源80。
[0060]在圖6中，單體電池I ;電池框Ia ；電芯單元Ib ;水室2 ;導熱板3 ;平板部3a ;翻邊部3b ;導熱硅膠墊4 ；
[0061]在圖7?圖11中，單體電池10 ;電池框11 ;電芯單元12 ;緊固件13 ;卡槽13a ;彈性卡鉤13b ;散熱裝置20 ;水室21 ;導熱板22 ;平板部22a ;翻邊部22b ;平板部與翻邊部之間的夾角α ;泡棉23 ;電池模組30。
【具體實施方式】
[0062]為了對發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】，在各圖中相同的標號表不相同的部分。
[0063]在本文中，“示意性”表示“充當實例、例子或說明”，不應將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優選的或更具優點的技術方案。
[0064]為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發明相關部分，而并不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。
[0065]有鑒于上述現有技術所存在的缺陷，本發明實施方式提供一種適合電動汽車的電池模組的熱量傳遞系統。在本發明實施方式中，將電池模組的熱處理回路與汽車本身的制冷回路通過熱交換器相整合，實現高效優化的熱量傳遞方法。保證電池模組能夠在復雜工況(大倍率，持續充/放電)下，內部所有電芯工作在合理的溫度范圍內，同時維持各個電芯的溫度均勻性，充分發揮鋰離子電池比能大、循環壽命長和自放電率低的優勢，滿足整車性能的需求。
[0066]圖1為本發明中電池模組的熱量傳遞系統的結構圖。
[0067]由圖1可見，該系統包括:
[0068]制冷回路51;
[0069]熱處理回路52;
[0070]熱交換器53，所述熱交換器53布置在所述制冷回路51和熱處理回路52之間；其中所述熱處理回路52包括:冷卻液主回路54及分別連接到所述冷卻液主回路54的多個分支管路55 ;每個分支管路55包括各自電池模組的水室21。
[0071]其中，制冷回路51為汽車本身所具有的乘員空調致冷回路。通過熱交換器53將電池模組的熱處理回路52與汽車本身的制冷回路51相整合。熱交換器53用來使熱量從熱流體傳遞到冷流體，以滿足規定的工藝要求的裝置。換熱器53可以按不同的方式分類，按其操作過程可分為間壁式、混合式、蓄熱式(或稱回熱式)三大類；按其表面的緊湊程度可分為緊湊式和非緊湊式兩類。
[0072]具體地，制冷回路51包括:與熱交換器53連接的蒸發器組件56 ;與蒸發器組件56連接的第一電磁閥Vl ;與熱交換器53連接的冷凝器組件57 ;與熱交換器53連接的第二電磁閥V2，第二水閥V2還連接冷凝器組件57和第一電磁閥VI。蒸發器組件56包括蒸發器及其風扇；冷凝器組件57包括冷凝器及其風扇。
[0073]熱處理回路52包括:與各個水室21的入口 63相連接的第三電磁閥V3和第五電磁閥V5 ;與各個水室21的出口 64相連接的栗58和第四電磁閥V4 ;與栗58連接的正溫度系數(PTC)加熱器59，該正溫度系數加熱器59連接熱交換器53 ;與第四電磁閥V4連接的加熱器組件60，該加熱器組件60連接熱交換器53 ;與熱交換器53連接的散熱器組件61，該散熱器組件61連接第五電磁閥V5 ;與散熱器組件61連接的膨脹罐62，該膨脹罐62連接熱交換器53，其中加熱器組件60包括加熱器及其風扇；散熱器組件61包括散熱器及其風扇。膨脹罐62用于儲存冷卻液。
[0074]在第一工況中，PTC加熱器59不加熱，而且熱交換器3在制冷回路51和熱處理回路52之中不起熱交換作用，此時第三電磁閥V3斷開，第三電磁閥V4斷開，第五電磁閥V5接通。此時，冷卻液從水室21的出口(64)流出，分別經由栗58、PTC加熱器59、熱交換器53和散熱器組件61返回水室21的入口 63。在第一工況中，散熱器組件61基于室溫空氣冷卻，執行電池模組的散熱功能。
[0075]在第二工況中，PTC加熱器59不加熱，熱交換器3在制冷回路51和熱處理回路52之中起熱交換作用，而且第一電磁閥Vl斷開，第二電磁閥V2接通、第三電磁閥V3接通，第三電磁閥V4斷開，第五電磁閥V5斷開。此時，壓縮機65產生的冷空氣經過第二電磁閥V2流經熱交換器53。冷卻液從水室21的出口 64流出，經由PTC加熱器59、熱交換器53和第三電磁閥V3返回水室21的入口 63。在第二工況中，由制冷回路51執行電池模組的散熱功會K。
[0076]在第三工況中，PTC加熱器59加熱，而且熱交換器3在制冷回路51和熱處理回路52之中不起熱交換作用，此時第三電磁閥V3接通，第四電磁閥V4斷開，第五電磁閥V5斷開。此時，冷卻液從水室21的出口 64流出，經由栗58、PTC加熱器59、熱交換器53和第三電磁閥V3返回水室21的入口 63。在第三工況中，PTC加熱器59執行電池模組的加熱功會K。
[0077]圖2為本發明中電池模組的示意圖。圖3為本發明中電池模組的熱量傳遞系統的示意圖。在圖2和圖3中，動力電池共有8個電池模組，每個電池模組內部有一個水室。水室冷卻液的進口、出口配有快速接頭，通過快速接頭、軟管，每個水室并聯接入冷卻液總管路。冷卻液總管路上配置有循環栗，溫度、流量傳感器，電控水閥，散熱器，制冷器，加熱器、膨脹箱等器件。
[0078]以上詳細描述了電池模組的熱量傳遞系統。可見，在本發明實施方式中，將電池模組的熱處理回路與汽車本身的制冷回路通過熱交換器相整合，實現高效優化的熱量傳遞方法。
[0079]而且，在本發明實施方式中，還提供一種適合電動汽車RESS熱管理回路的冷卻液快速加注技術方案，實現RESS熱管理回路的測試和標定，從而快速取得相關數據。在本發明實施方式中，使用氣動加注設備將冷卻液快速加注至RESS熱管理回路中，同時完成系統排氣操作，為下一步熱管理系統的測試提供基礎。
[0080]圖4為本發明氣體加注設備的示意圖。
[0081 ] 如圖4所示，氣體加注設備70包括:儲液罐71 ;啟動操作手柄72 ;吸液/排液控制旋鈕73 ;壓力表74 ;氣源閥門75 ;氣源接頭76 ;吸液/排液快速接頭77 ;出液管78 ;其中氣源接頭76連接氣源80，出液管78與吸液/排液快速接頭77連接。
[0082]吸液/排液控制旋鈕73用于控制吸液/排液快速接頭77當前的工作狀態是吸液(從外部吸取冷卻液灌注到儲液罐71中)還是排液(將儲液罐71中的冷卻液加注到外界)。壓力表74用于顯示儲液罐71內的壓力。啟動操作手柄72用于啟動吸液或排液操作。氣源閥門75用于控制氣源接口 76的開閉，而氣源接口 76用于外接壓縮空氣源，壓縮空氣的作用是為儲液罐71內加壓，以提供排液時冷卻液從吸液/排液快速接頭77中噴出的動力。
[0083]在氣體加注設備70的加液過程中，出液管78與冷卻液源連接，氣源80從儲液罐71中抽取氣體，因此冷卻液源經由出液管78被抽取到儲液罐71中予以保存。
[0084]在利用氣體加注設備70為熱管理回路加注冷卻液的過程中，出液管78與熱管理回路的膨脹罐62的進液管聯通。氣源80向儲液罐71中提供氣體，冷卻液經由出液管78被加注到熱管理回路的膨脹罐62。此時，熱管理回路的各個電磁閥都處于連接狀態，因此冷卻液可以被快速加注到整個熱管理回路。
[0085]圖5為電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注系統結構圖。
[0086]如圖5所示，加注系統包括:
[0087]氣體加注設備70，該氣體加注設備的出液管與膨脹罐62的進液管聯通；
[0088]氣源80，該氣源80與加注設備70聯通。
[0089]氣源80具體可以實施為壓縮空氣氣源。
[0090]在本發明實施方式中，通過選用適當的加注設備，合理確定管路內合適的加注位置，通過標準化操作流程，可以RESS熱管理系統冷卻液能夠快速加注至管路系統中并投入正常調試運轉。本發明的快速加注方式，操作簡單易行，各個車型上可以按需配置不同規格的管路接頭，滿足各型電動汽車的儲能管理調試需求。
[0091]實際上，熱管理零件水室與電池模組導熱板的接觸也是影響熱管理效率及好壞的關鍵。
[0092]圖6示出了現有的單體電池的散熱裝置的局部側視圖。如圖6所示，該單體電池I的散熱裝置包括水室2、導熱板3、和導熱硅膠墊4。其中，單體電池I包括電池框Ia和設置在電池框Ia中的電芯單元Ib，水室2固定在電池框Ia的一端，硅膠墊4設置在水室2與電池框Ia之間，導熱硅膠墊4貼合水室2。導熱板3包括與電芯單元Ib貼合的平板部3a、以及與導熱硅膠墊4貼合的翻邊部3b，翻邊部3b自平板部3a的一端彎折至電池框Ia的一端與導熱硅膠墊4之間，翻邊部3b的一個側面設置在電池框Ia的一端并由其提供支撐，另一個側面貼合導熱硅膠墊4。
[0093]由于導熱板3與水室2均為剛性結構，兩者之間的接觸多為線接觸，因此設置在導熱板3與水室2之間的導熱硅膠墊4能夠填充水室2與導熱板3之間的間隙，增加導熱接觸面積。但是由于導熱硅膠墊4的導熱效率有限，沒有水室2與導熱板3直接接觸的熱管理效率高，因此這種結構的熱管理效率有限。
[0094]為了解決現有技術中導熱板與單體電池不能良好接觸的技術問題，本發明提供了一種單體電池的散熱裝置，其能夠確保導熱板與單體電池的良好接觸。
[0095]圖7為本發明的電池模組在一個方向上的局部側視圖。圖8為本發明的單體電池的散熱裝置的結構示意圖。結合圖7和圖8所示，本實施例提供了一種電池模組30，其包括一個或多個單體電池10，以及用于單體電池10的散熱裝置20。其中，單體電池10包括電池框11以及在電池框11中的電芯單元12。
[0096]散熱裝置20包括:
[0097]水室21，水室21固定在電池框11的一端；
[0098]導熱板22，導熱板22用于電芯單元12與水室21之間的熱傳導，因此結合圖7所示，導熱板22具有與電芯單元12貼合的平板部22a，和貼合水室21的翻邊部22b。其中，翻邊部22b自平板部22a的一端彎折至電池框11的一端與水室21之間；和
[0099]泡棉23，泡棉23填充至翻邊部22b與電池框11的一端之間的空隙中。
[0100]其中，水室21可以布置到圖1所示的電池模組的熱量傳遞系統中。
[0101]如圖7所示，在本實施例中，導熱板22通過翻邊部22b與水室21直接接觸，以確保能夠最大限度地保證電芯單元12與水室21之間的熱傳導。具有彈性的泡棉23填充了翻邊部22b與電池框11的一端之間的空隙，從而為導熱板22提供朝向水室21方向的支撐力，以保證導熱板22與水室21之間良好的接觸。
[0102]進一步地，結合圖7和圖10所示，水室21的延伸方向與電芯單元12的延伸方向垂直，翻邊部22b與平板部22a之間的夾角α大于90°，在水室21固定在電池框11的一端時，由于水室21與翻邊部22b的貼合，水室21將翻邊部22b朝向電池框11的一端擠壓，以使泡棉23發生彈性形變，由于泡棉23填充在翻邊部22b與電池框11的一端之間的空隙中，因此泡棉23能夠產生將翻邊部22b朝向水室21擠壓的彈力。
[0103]如果翻邊部22b與平板部22a之間的夾角α等于90°的話，即翻邊部22b與水室21平行，則為了實現翻邊部22b與水室21之間的貼合接觸，導熱板22與水室21之間需要非常高的安裝精度才能保證翻邊部22b與水室21之間沒有間隙且良好接觸。而在本實施例中，翻邊部22b與平板部22a之間的夾角α大于90°，即翻邊部22b朝向水室21傾斜。則在水室21固定至電池框11的一端時，由于翻邊部22b朝向水室21傾斜，水室21必然朝向電池框11的一端擠壓翻邊部22b，使其朝向電池框11的一端移動至與水室21平行的位置，導熱板22 —般為具有一定彈性的金屬材料制成，因此翻邊部22b在彈性形變的作用下具有朝向水室21移動的趨勢，從而保證翻邊部22b與水室21的良好接觸。
[0104]進一步地，由于翻邊部22b與電池框11的一端之間填充具有彈性的泡棉23，其為翻邊部22b提供支撐，則在翻邊部22b朝向電池框11的移動擠壓泡棉23并使其產生彈性形變，因此泡棉23對翻邊部22b產生朝向水室21的彈力，以進一步保證翻邊部22b與水室21的良好接觸。這樣，由于翻邊部22b與平板部22a之間的夾角α大于90°而導致導熱板22自身的彈性形變以及泡棉23的彈性形變，這些彈性形變所提供的彈力能夠保證翻邊部22b與水室21實現良好的面面接觸，以保證最大程度的熱管理效率。
[0105]經試驗，翻邊部22b與平板部22a之間的夾角α為91°。
[0106]如圖8和圖11所示，電池框11的一端進一步包括緊固件13，由于將水室21固定在電池框11的一端上。其中，緊固件13包括:
[0107]卡槽13a，卡槽13a位于電池框11該端面的一側，以卡持水室21的一側；和
[0108]彈性卡鉤13b，彈性卡鉤13b位于電池框11該端面的另一側，以卡持水室21的另一側。
[0109]在將水室21固定至電池框11的一端時，首先將水室21的一側卡持在卡槽13a中，即卡槽13a環繞水室21的一側，然后朝向電池框11移動水室21，使水室21的另一側接觸彈性卡鉤13b、并使其發生彈性形變，彈性卡鉤13b產生沿背離卡槽13a的方向上的彈性形變，使得水室21的另一側卡持在彈性卡鉤13b中，即彈性卡鉤13b環繞水室21的另一側，卡槽13a與彈性卡鉤13b之間的距離與水室21的寬度一致。這樣，通過將水室21限定在卡槽13a與彈性卡鉤13b，并且通過卡槽13a以及彈性卡鉤13b對水室21的環繞限定水室21沿背離電池框11的方向上的移動，緊固件13將水室21固定在電池框11的一端。
[0110]優選地，泡棉23通過背膠貼附在電池框11該端面上，且位于卡槽13a和彈性卡鉤13b之間。
[0111]基于圖1至圖11的具體結構，本發明還提出了一種電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注方法。
[0112]圖12為本發明電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注方法流程。熱管理回路包括冷卻液主回路54和分別并聯到冷卻液主回路54的多個分支管路55 ;冷卻液主回路54包括膨脹罐62和栗58，膨脹罐62包括進液管和蓋子；每個分支管路55包括電池模組的水室
21ο
[0113]如圖12所示，該方法包括:
[0114]步驟1200:開啟熱管理回路，在膨脹罐62的上部回水口拆下膨脹罐62進液管，并旋下膨脹罐62的蓋子以使膨脹罐62連通大氣。
[0115]步驟1201:使用氣體加注設備將冷卻液經由膨脹罐62的進液管注入熱管理回路；
[0116]步驟1202:將膨脹罐62進液管裝回膨脹罐62的上部回水口，并旋上膨脹罐62的蓋子。
[0117]在一個實施方式中，在將冷卻液經由膨脹罐￠2)的進液管注入所述熱管理回路之后，該方法還包括:
[0118]開啟栗(58)以使熱管理回路排氣到膨脹罐(62)，其中當膨脹罐(62)的液面低于預先設定的最高線時，補充冷卻液至所述最高線。
[0119]具體地，下面描述一個完整的加注過程。
[0120]首先，確保整車的RESS管路已經通過氣密測試，即施加壓力150KPa，保持30分鐘后壓力仍然大于145KPa。
[0121]然后，整車低壓控制系統上電，開啟RESS管路上所有水閥(即第三電磁閥V3、第三電磁閥V4和第三電磁閥V5)。再將氣體加注設備70上的吸液/排液控制鈕73旋至吸取檔，將軟管78的快速接頭一端連接至吸液/排液接口 77，軟管快速接頭的另一端插入冷卻液源的桶液面下。開啟氣源閥門75，按下啟動操作手柄72，聽到壓縮空氣排空的聲音后，觀察軟管中液體的流向，直至儲液罐71加滿8升冷卻液后，抬起啟動操作手柄72，從而實現將冷卻液加入到氣動加注設備70中。
[0122]然后，拆除膨脹罐62的上部進液軟管，將氣體加注設備70的出液管78與膨脹罐62的進液軟管聯通，并且旋下膨脹罐62的蓋子，使膨脹罐62聯通大氣。接著，按下加注設備70的啟動操作手柄72，將加注設備70的儲液罐71內的冷卻液經由膨脹罐62注入RESS管路，觀察軟管中液體的流向，同時保證壓力表的讀書在總刻度的80%以下(小于8Kg/mm2)，同時觀察膨脹62的內部液面，待其到達最高線時，停止加注。
[0123]接著，拆除加注設備70的出液管78，將膨脹水罐62的進液軟管裝回膨脹罐62上部。開啟水栗58，操作第三電磁閥V3、第三電磁閥V4和第三電磁閥V5，使管路中各個設備完成排氣操作。如上述過程中，膨脹罐62的內部液面低于最高線，須補充冷卻液至最高線。
[0124]電動汽車通常都具有電池管理系統(BMS)。BMS是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括:電池物理參數實時監測；電池狀態估計；在線診斷與預警；充、放電與預充控制；均衡管理和熱管理等。可以將本發明實施方式提出的電池模組30應用到各種類型的BMS中。
[0125]而且，還可以將本發明實施方式提出的電池模組30應用到各種類型的電動汽車中，包括純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(PHEV)或燃料電池汽車(FCEV)，等等。當然，該電池模組30如何實現在汽車中的安裝不是本發明的重點，本領域技術人員可以按照任意方式實施該電池模組30在汽車中的安裝，本文不再贅述。
[0126]綜上所述，熱管理回路包括:冷卻液主回路，冷卻液主回路包括膨脹罐，膨脹罐包括進液管和蓋子；分別并聯到冷卻液主回路的多個分支管路，每個分支管路包括電池模組的水室)；加注系統包括:氣體加注設備，氣體加注設備的出液管與膨脹罐的進液管聯通；氣源，該氣源與加注設備聯通。由此可見，通過選用適當的加注設備，合理確定管路內合適的加注位置以及標準化操作流程，可以保證熱管理系統冷卻液能夠快速加注至管路系統中并投入正常調試運轉，從而提高加注效率，并解決了整車的熱管理系統調試過程中的難點。
[0127]而且，本申請通過將電池模組的熱處理回路與汽車本身的制冷回路通過熱交換器相整合，實現了高效優化的熱量傳遞方法，實現了對于電池模組內部溫度的高效控制，減少了系統的熱損失，顯著提高了電池模組的性能和壽命，加快了整車開發進度。
[0128]另外，本發明通過合理設計電池模組內的電池單體框架、散熱翅片和水室的結構以及相對位置關系，可以準確獲得電動車輛研發所需要的各種數據。
[0129]還有，本發明以較少的系統元件實現了高效的系統熱量傳遞，不僅可以減少系統復雜程度，還可以實現靈活調整，同時大量節省成本。
[0130]在本文中，“一個”并不表示將本發明相關部分的數量限制為“僅此一個”，并且“一個”不表示排除本發明相關部分的數量“多于一個”的情形。
[0131]在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內”、“外”等僅用于表示相關部分之間的相對位置關系，而非限定這些相關部分的絕對位置。
[0132]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，而并非用以限制本發明的保護范圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方案或變更，如特征的組合、分割或重復，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注系統，其特征在于，所述熱管理回路包括: 冷卻液主回路(54)，所述冷卻液主回路(54)包括膨脹罐(62)，所述膨脹罐￠2)包括進液管和蓋子； 分別并聯到所述冷卻液主回路(54)的多個分支管路(55)，每個分支管路(55)包括電池模組的水室(21); 所述加注系統包括: 氣體加注設備(70)，所述氣體加注設備的出液管與膨脹罐￠2)的進液管聯通； 氣源(80)，所述氣源(80)與加注設備(70)聯通。2.根據權利要求1所述的加注系統，其特征在于，所述熱管理回路還包括: 制冷回路(51)，所述制冷回路(51)包括:蒸發器組件(56);第一電磁閥(Vl);壓縮機(65);冷凝器組件(57);第二電磁閥(V2); 熱交換器(53)，所述熱交換器(53)布置在所述制冷回路(51)和熱處理回路(52)之間； 其中所述第二水閥(V2)與熱交換器(53)連接，所述第二水閥(V2)還連接冷凝器組件(57)和第一電磁閥(VI)，第一電磁閥(Vl)連接蒸發器組件(56);該蒸發器組件(56)與熱交換器(53)連接。3.根據權利要求1所述的加注系統，其特征在于，所述冷卻液主回路(54)還包括:第三電磁閥(V3);第四電磁閥(V4);第五電磁閥(V5);栗(58);正溫度系數加熱器(59);加熱器組件(60);散熱器組件(61);其中第三電磁閥(V3)與熱交換器(53)和各個水室(21)的入口(63)連接；該第四電磁閥(V4)與各個水室(21)的出口 ￠4)和加熱器組件￠0)連接；所述正溫度系數加熱器(59)與栗(58)和熱交換器(53)連接；所述加熱器組件(60)與熱交換器(53)連接；所述散熱器組件(61)與熱交換器(53)和第五電磁閥(V5)連接；所述膨脹罐(62)與散熱器組件(61)和熱交換器(53)連接。4.根據權利要求1所述的加注系統，其特征在于，所述電池模組，包括: 單體電池(10)，所述單體電池(10)包括電池框(11)、以及固定在所述電池框(11)中的電芯單元(12);以及 散熱裝置(20)，所述散熱裝置(20)包括:所述水室(21)，水室(21)固定在所述電池框(11)的一端；導熱板(22)，所述導熱板(22)具有與所述電芯單元(12)貼合的平板部(22a)，和貼合所述水室(21)的翻邊部(22b)，所述翻邊部(22b)自所述平板部(22a)的一端彎折至所述電池框(11)的所述一端與所述水室(21)之間；和泡棉(23)，所述泡棉(23)填充至所述翻邊部(22b)與所述電池框(11)的所述一端之間的空隙中。5.根據權利要求4所述的加注系統，其特征在于，其特征在于，所述水室(21)的延伸方向與所述電芯單元(12)的延伸方向垂直； 所述翻邊部(22b)與所述平板部(22a)之間的夾角大于90° ; 所述水室(21)固定在所述電池框(11)的所述一端時將所述翻邊部(22b)朝向所述電池框(11)的所述一端擠壓，以使所述泡棉(23)發生彈性形變、并產生將所述翻邊部(22b)朝向所述水室(21)擠壓的彈力。6.根據權利要求4所述的加注系統，其特征在于，所述電池框(11)的所述一端進一步包括緊固件(13)，所述緊固件(13)將所述水室(21)固定在所述電池框(11)的所述一端； 所述緊固件(13)包括: 卡槽(13a)，所述卡槽(13a)位于所述電池框(11)的所述一端的一側，以卡持所述水室(21)的一側；和 彈性卡鉤(13b)，所述彈性卡鉤(13b)位于所述電池框(11)的所述一端的另一側，以卡持所述水室(21)的另一側。7.根據權利要求4所述的加注系統，其特征在于，所述泡棉(23)貼附在所述電池框(11)的所述一端，位于所述卡槽(13a)和彈性卡鉤(13b)之間。8.—種電動汽車，其特征在于，該電動汽車包括如權利要求1-8中任一項所述的加注系統。9.一種電動汽車儲能系統的熱管理回路的加注方法，其特征在于，所述熱管理回路包括冷卻液主回路(54)和分別并聯到所述冷卻液主回路(54)的多個分支管路(55);所述冷卻液主回路(54)包括膨脹罐￠2)和栗(58)，所述膨脹罐￠2)包括進液管和蓋子；每個分支管路(55)包括電池模組的水室(21);該方法包括: 開啟熱管理回路，在膨脹罐￠2)的上部回水口拆下膨脹罐￠2)進液管，并旋下膨脹罐(62)的蓋子以使膨脹罐￠2)連通大氣； 使用氣體加注設備將冷卻液經由膨脹罐￠2)的進液管注入所述熱管理回路； 將膨脹罐￠2)進液管裝回膨脹罐￠2)的上部回水口，并旋上膨脹罐￠2)的蓋子。10.根據權利要求9所述的加注方法，其特征在于，在將冷卻液經由膨脹罐￠2)的進液管注入所述熱管理回路之后，該方法還包括: 開啟栗(58)以使熱管理回路排氣到膨脹罐(62)，其中當膨脹罐￠2)的液面低于預先設定的最高線時，補充冷卻液至所述最高線。
【文檔編號】H01M10/6568GK105914423SQ201510648359
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年10月9日
【發明人】王克堅, 鐘明
【申請人】北京長城華冠汽車科技股份有限公司