一種汽車動力電池冷卻系統和電動汽車的制作方法
【專利摘要】本申請提供一種汽車動力電池冷卻系統和電動汽車，包括：由空調管路依次連接的空調低壓管、壓縮機、冷凝器和空調高壓管，由油冷卻管路依次連接的油冷卻器、電池包、油壺和油泵，熱管理模塊控制器；油冷卻器內設置有電磁膨脹閥，油冷卻器的進風口與空調高壓管的出風口相連、出風口與空調低壓管的進風口相連，油壺內存儲有冷卻液；熱管理模塊控制器與所述壓縮機、冷卻器、電磁閥、電磁膨脹閥和油泵相連，用于當獲取到整車控制器發送的快充指令后，控制所述電磁膨脹閥開啟，依據整車控制器發送的冷卻需求功率調節所述壓縮機的功率，依據所述整車控制器發送的冷卻需求流量調節所述冷卻泵的輸出流量。提高了所述電池包中的動力電池的冷卻效果。
【專利說明】
一種汽車動力電池冷卻系統和電動汽車
技術領域
[0001]本發明涉電動汽車控制系統技術領域，具體涉及一種汽車動力電池冷卻系統和電動汽車。
【背景技術】
[0002]隨著人們的環保和節能意識逐漸增強，新能源汽車已經逐步走入了人們的視線，作為可以實現節能減排的純電動汽車尤其倍受人們的關注，國內各大汽車廠商也在積極研發優秀的電動汽車。
[0003]在電動汽車中，動力電池為核心的儲能元件，電池的工作效率直接影響到整車的行駛里程。電池在充放電過程中，其會輸出或輸入較大時，會釋放處大量的熱量，如果不及時對電池的溫度進行控制，會導致電池自然現象甚至會發生爆炸。但是傳統的電動汽車中，并沒有專門對電池的溫度進行管理的系統，部分車型通常采用自然風冷。然而自然風的冷卻效果欠佳，嚴重影響動力電池的使用壽命和工作效率，因此，急需一種冷卻效果優良的汽車動力電池的冷卻裝置。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明實施例提供一種汽車動力電池冷卻系統和電動汽車，以提高所述汽車動力電池的冷卻效果。
[0005]為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案:
[0006]一種汽車動力電池冷卻系統，包括:
[0007]冷媒循環系統，包括:由空調管路依次連接的空調低壓管、壓縮機、冷凝器和空調高壓管；
[0008]油循環系統，包括:由油冷卻管路依次連接的油冷卻器、電池包、油壺和油栗，所述油冷卻器內設置有電磁膨脹閥，所述油冷卻器的進風口與所述空調高壓管的出風口相連、出風口與所述空調低壓管的進風口相連，所述油壺內存儲有冷卻液；
[0009]熱管理模塊控制器，所述熱管理模塊控制器與所述壓縮機、冷卻器、電磁閥、電磁膨脹閥和油栗相連，用于當獲取到整車控制器發送的快充指令后，控制所述電磁膨脹閥開啟，依據所述整車控制器發送的冷卻需求功率調節所述壓縮機的功率，依據所述整車控制器發送的冷卻需求流量調節所述冷卻栗的輸出流量。
[0010]優選的，上述汽車動力電池冷卻系統中，還包括:
[0011]設置于所述冷卻器上的、用于加強冷卻效果的冷凝風扇，所述冷凝風扇的功率控制端與所述熱管理模塊控制器相連。
[0012]優選的，上述汽車動力電池冷卻系統中，還包括:
[0013]設置在所述空調高壓管內的壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與所述熱管理模塊控制器相連。
[0014]優選的，上述汽車動力電池冷卻系統中，所述熱管理模塊控制器包括:
[0015]冷凝風扇控制模塊，用于通過控制所述冷凝風扇輸出與所述壓力傳感器的輸出信號相匹配的功率。
[0016]優選的，上述汽車動力電池冷卻系統中，還包括:
[0017]設置于所述油循環系統中的油溫傳感器，所述油溫傳感器的輸出端與所述熱管理模塊控制器相連，用于檢測所述油冷卻器輸出的冷卻液的溫度信息。
[0018]優選的，上述汽車動力電池冷卻系統中，所述冷卻需求功率和冷卻需求流量為電池管理系統依據所述電池包的溫度信息計算和生成的。
[0019]優選的，上述汽車動力電池冷卻系統中，所述油壺內的冷卻液為絕緣的冷卻液。
[0020]優選的，上述汽車動力電池冷卻系統中，所述油壺內的冷卻液為硅油。
[0021]—種電動汽車，應用有上述任意一項公開的汽車動力電池冷卻系統。
[0022]優選的，上述電動汽車中，所述冷媒循環系統為所述電動汽車的空調系統。
[0023]基于上述技術方案，本發明實施例提供上述方案中，所述壓縮機對氣體進行壓縮，將壓縮后的氣體輸入值所述冷凝器，所述冷凝器對壓縮后的氣體進行降溫后將降溫后的高壓氣體送入空調高壓管，所述空調高壓管再將所述降溫后的高壓氣體送入油冷卻器;所述油栗將所述油壺中的油輸入至所述油冷卻器，在所述油冷卻器中，所述降溫后的高壓冷卻氣體膨脹，吸收流入所述油冷卻器中的冷卻液的溫度，使得所述冷卻液的溫度快速降低，膨脹后的高壓氣體再通過所述空調低壓管輸入至所述壓縮機，降溫后的冷卻液吸收電池包(所述電池包內設置有動力電池)的溫度，然后流入所述油壺，形成了一個對動力電池進行冷卻循環系統，保證了所述動力電池的溫度不會過高。并且，由于采用低溫冷卻液對所述電池包進行降溫，由于冷卻液的熱傳遞速度遠大于空氣的熱傳遞速度，因此，降溫速度快，提高了所述動力電池的冷卻效果。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本申請實施例公開的一種汽車動力電池冷卻系統的結構示意圖；
[0026]圖2為本申請另一實施例公開的一種汽車動力電池冷卻系統的結構示意圖；
[0027]圖3為本申請實施例公開的所述汽車動力電池冷卻系統的信號傳輸示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[°029]針對于現有技術中電動力汽車的動力電池，本申請設計了一種對所述動力電池的溫度進行控制的電池冷卻系統。
[0030]圖1為本申請實施例公開的一種汽車動力電池冷卻系統的結構示意圖，圖3為所述汽車動力電池冷卻系統的信號傳輸示意圖，參見圖1和圖3，該系統可以包括:
[0031 ]冷媒循環系統100、油循環系統200和熱管理模塊控制器300;
[0032]所述冷媒循環系統100包括:由空調管路依次連接的空調低壓管60、壓縮機10、冷凝器20和空調高壓管30，具體的，所述空調低壓管60的出風口通過所述空調管路與所述壓縮機10的輸入端相連，所述壓縮機10的高壓氣體輸出端通過空調管路與所述冷凝器20的輸入端相連，所述冷凝器20的輸出端通過所述空調管路與所述空調高壓管30的進風口相連；
[0033]所述油循環系統200，包括:由油冷卻管路依次連接的油冷卻器70、電池包90、油壺13和油栗11，所述油冷卻器70內設置有電磁膨脹閥，所述電磁膨脹閥用于控制所述油循環系統200導通與否，當所述膨脹電磁閥開啟式，所述油循環系統200導通，否則，該系統截止，所述油冷卻器70的進風口與所述空調高壓管30的出風口相連，所述油冷卻器70的出風口與所述空調低壓管60的進風口相連，所述油壺13內存儲有冷卻液；
[0034]所述熱管理模塊控制器300，用于對所述冷媒循環系統100和油循環系統200的工作狀態進行控制，具體的，所述熱管理模塊控制器300的控制端與所述壓縮機10、冷卻器20、電磁膨脹閥和油栗11相連，用于當獲取到整車控制器400發送的快充指令后(當所述汽車的動力電池的溫度過高或輸出、輸入電流過大時，所述整車控制器發出用于對所述動力電池進行降溫的快充指令)，所述熱管理模塊控制器300，控制所述壓縮機10、冷卻器20和油栗30工作，并控制所述電磁膨脹閥開啟，還依據所述整車控制器400發送的冷卻需求功率調節所述壓縮機10的功率，依據所述整車控制器400發送的冷卻需求流量調節所述冷卻栗11的輸出流量。
[0035]在依據所述冷卻需求功率調節所述壓縮機10的功率和依據所述冷卻需求流量調節所述冷卻栗11的輸出流量時，可通過借鑒預設映射表的方式判斷此時獲取到的冷卻需求功率和冷卻需求流量對應的壓縮機和冷卻栗功率值，再將所述壓縮機和冷卻栗的輸出功率調節到依據所述映射表得到的功率值。
[0036]此時，上述汽車動力電池冷卻系統的工作過程為:所述壓縮機10對氣體進行壓縮，將壓縮后的氣體輸入值所述冷凝器20，所述冷凝器20對壓縮后的氣體進行降溫后將降溫后的高壓氣體送入空調高壓管30，所述空調高壓管30再將所述降溫后的高壓氣體送入油冷卻器;所述油栗11將所述油壺13中的油輸入至所述油冷卻器70，在所述油冷卻器70中，所述降溫后的高壓冷卻氣體膨脹，吸收流入所述油冷卻器70中的冷卻液的溫度，使得所述冷卻液的溫度快速降低，膨脹后的高壓氣體再通過所述空調低壓管60輸入至所述壓縮機10，降溫后的冷卻液吸收電池包(所述電池包內設置有動力電池)的溫度，然后流入所述油壺，形成了一個對動力電池進行冷卻循環系統，保證了所述動力電池的溫度不會過高。并且，由于采用低溫冷卻液對所述電池包進行降溫，由于冷卻液的熱傳遞速度遠大于空氣的熱傳遞速度，因此，降溫速度快，提高了所述動力電池的冷卻效果。
[0037]可以理解的是，本申請上述實施例公開的所述冷媒循環系統100可以為汽車中的空調回路，此時，參見圖2，所述冷媒循環系統100還可以包括:
[0038]輸入端與所述高壓空調管30的出風口相連的電磁閥40，所述電磁閥40用于控制所述冷媒循環系統100的通斷；
[0039]進風口與所述電池閥40的輸出端相連的室內蒸發器50，所述室內蒸發器50的出風口與所述空調低壓管60的進風口相連；
[0040]可以理解的是，在獲取到所述快充指令后，為了保證所述動力電池的冷卻效果，本申請上述實施例公開的技術方案中，所述冷媒循環系統100在獲取到所述快充指令后，還用于保持所述電磁閥40關閉，即如果在獲取到所述快充指令后，停止啟動所述電磁閥40。
[0041 ] 可以理解的是，用于對所述冷卻液進行熱交互的高壓氣體溫度越低，降溫后的冷卻液的溫度也就越低，進而也就能夠更好地對所述電池包90進行降溫，因此，上述冷媒循環系統100中還可以包括:
[0042]設置于所述冷卻器20上的、用于加強冷卻效果的冷凝風扇12，所述冷凝風扇12的功率控制端與所述熱管理模塊控制器300相連。
[0043]在所述冷凝風扇12工作時，會帶走所述冷凝器20中的高壓氣體的溫度，從而實現了所述冷凝器20中的高壓氣體的快速降溫，進一步降低了所述高壓氣體的溫度，提高了所述動力電池的降溫效果。
[0044]可以理解的是，為了方便系統了解所述壓縮機10的工作狀態，本申請上述空調高壓管30中還可以設置有一壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與所述熱管理模塊控制器相連。通過所述壓力傳感器輸出的壓力值可以判斷所述壓縮機I的功率信息，進而可判斷所述壓縮機10的工作狀態。
[0045]可以理解的是，本申請上述實施例公開的技術方案中，所述壓力傳感器輸出的壓力信息除了可以作為所述壓縮機10工作狀態的判斷信號之外，還可以作為所述冷凝風扇12的功率控制信號，具體的:所述熱管理模塊控制器300內可以包括:
[0046]冷凝風扇控制模塊，所述冷凝風扇控制模塊用于依據所述壓力傳感器的輸出信號控制所述冷凝風扇12的輸出功率，S卩，控制所述冷凝風扇12輸出與所述壓力傳感器的輸出信號相匹配的功率，具體的，所述冷凝風扇12的輸出功率可以通過查表獲得，即通過預設的映射表獲得與所述壓力傳感器的輸出信號相匹配的功率值，所述預設的映射表中預存有與所述壓力傳感器的輸出信號相匹配的所述冷凝風扇12的輸出功率。
[0047]可以理解的是，為了對所述汽車動力電池冷卻系統的工作狀態進行監控，上述油循環系統200中還包括:
[0048]設置于油溫傳感器80，所述油溫傳感器80的輸出端與所述熱管理模塊控制器300相連，用于檢測所述油冷卻器70輸出的油的溫度信息。
[0049]當所述油溫傳感器80的輸出信號大于預設值時，表明所述油冷卻器70未能對冷卻液進行正常的降溫，表明所述汽車動力電池冷卻系統處于異常狀態，所述熱管理模塊控制器300輸出告警信號。
[0050]在本申請上述實施例公開的技術方案中，所述壓縮機10、冷凝風扇12、油栗11的輸出功率可以是依據所述冷卻需求功率和冷卻需求流量動態變化的，g卩，所述整車控制器400輸出的冷卻需求功率和冷卻需求流量為電池管理系統500依據所述電池包90的溫度信息計算和生成的，所述電池管理系統500可以依據預設規則生成與所述電池包90的溫度相匹配的冷卻需求功率和冷卻需求流量，并通過所述整車控制器400發送至所述熱管理模塊控制器300。
[0051]可以理解的是，當采用所述冷卻液對所述電池包9進行降溫時，如果所述冷卻液為能夠導電的冷卻液時，一旦所述冷卻液泄露，則有可能會將所述電池包內的電池短路，因此存在安全隱患，針對于此，本申請上述實施例公開的所述冷卻液為絕緣的冷卻液，即所述油壺13內存儲有具有絕緣性質的冷卻液。例如所述冷卻液可以為硅油。
[0052]在本申請上述實施例公開的上述系統中，所述熱管理模塊控制器300在與上述各個裝置相連時，其依據所連接的目標的控制類型不同，可選擇不同類型的連接線與其相連，具體的，參見圖3，所述熱管理模塊控制器300通過整車CAN線與所述整車控制器油壺13和壓縮機10相連，通過硬線與所述油冷卻器70的電磁膨脹閥、電磁閥40、油溫傳感器80、油栗11、冷凝風扇的繼電器16和壓力傳感器相連。在本申請上述實施例公開的技術方案中，所述冷凝風扇12的繼電器最為所述冷凝風扇的功率控制端與所述熱管理模塊控制器300相連，所述冷凝風扇12可以包括第一繼電器a和第二繼電器b，所述第一繼電器a用于控制所述冷凝風扇輸出第一預設功率，所述第二繼電器b用于控制所述冷凝風扇輸出第二預設功率。
[0053]可以理解的是，針對于上述汽車動力電池冷卻系統，本申請還公開了一種應用有本申請上述任意一實施例公開的汽車動力電池冷卻系統的電動汽車。
[0054]其中，所述冷媒循環系統100可以為所述電動汽車的空調系統。
[0055]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0056]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，包括: 冷媒循環系統，包括:由空調管路依次連接的空調低壓管、壓縮機、冷凝器和空調高壓管； 油循環系統，包括:由油冷卻管路依次連接的油冷卻器、電池包、油壺和油栗，所述油冷卻器內設置有電磁膨脹閥，所述油冷卻器的進風口與所述空調高壓管的出風口相連、出風口與所述空調低壓管的進風口相連，所述油壺內存儲有冷卻液； 熱管理模塊控制器，所述熱管理模塊控制器與所述壓縮機、冷卻器、電磁閥、電磁膨脹閥和油栗相連，用于當獲取到整車控制器發送的快充指令后，控制所述電磁膨脹閥開啟，依據所述整車控制器發送的冷卻需求功率調節所述壓縮機的功率，依據所述整車控制器發送的冷卻需求流量調節所述冷卻栗的輸出流量。2.根據權利要求1所述的汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，還包括: 設置于所述冷卻器上的、用于加強冷卻效果的冷凝風扇，所述冷凝風扇的功率控制端與所述熱管理模塊控制器相連。3.根據權利要求2所述的汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，還包括: 設置在所述空調高壓管內的壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與所述熱管理模塊控制器相連。4.根據權利要求3所述的汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，所述熱管理模塊控制器包括: 冷凝風扇控制模塊，用于通過控制所述冷凝風扇輸出與所述壓力傳感器的輸出信號相匹配的功率。5.根據權利要求1所述的汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，還包括: 設置于所述油循環系統中的油溫傳感器，所述油溫傳感器的輸出端與所述熱管理模塊控制器相連，用于檢測所述油冷卻器輸出的冷卻液的溫度信息。6.根據權利要求5所述的汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，所述冷卻需求功率和冷卻需求流量為電池管理系統依據所述電池包的溫度信息計算和生成的。7.根據權利要求1所述的汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，所述油壺內的冷卻液為絕緣的冷卻液。8.根據權利要求1所述的汽車動力電池冷卻系統，其特征在于，所述油壺內的冷卻液為硅油。9.一種電動汽車，其特征在于，應用有權利要求1-8任意一項公開的汽車動力電池冷卻系統。10.根據權利要求9所述的電動汽車，其特征在于，所述冷媒循環系統為所述電動汽車的空調系統。
【文檔編號】H01M10/663GK105932354SQ201610305991
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】張玲, 唐連海, 劉 英, 王清海, 薛強, 于美玲
【申請人】北京長安汽車工程技術研究有限責任公司