專利名稱：電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，具體涉及電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
新能源汽車(chē)中電池將成為主要的動(dòng)力源，動(dòng)力電池在充/放電過(guò)程中會(huì)有大量熱量產(chǎn)生，電池會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高導(dǎo)致性能與壽命受到影響，因此需要及時(shí)的對(duì)電池進(jìn)行冷卻。在較冷的天氣下也會(huì)由于溫度過(guò)低而導(dǎo)致電池充/放電性能受到影響，這種情況下需要對(duì)電池進(jìn)行加熱。因此，在電動(dòng)汽車(chē)或者混合動(dòng)力汽車(chē)上設(shè)置有對(duì)電池進(jìn)行加熱/冷卻的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)如圖I中所示，所示箭頭為電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中制冷劑/冷卻液的流動(dòng)方向。所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括空調(diào)制冷回路20與電池?zé)峁芾砘芈?0，空調(diào)制冷回路用于對(duì)電池?zé)峁芾砘芈分械睦鋮s液進(jìn)行冷卻，然后由冷卻液對(duì)設(shè)置在電池?zé)峁芾砘芈分械碾姵剡M(jìn)行冷卻。所述空調(diào)制冷回路20具有第一支路21與第二支路22?？照{(diào)冷凝器I與電動(dòng)壓縮機(jī)2位于空調(diào)制冷回路20上。在所述第一支路21上設(shè)置有第一膨脹閥10、蒸發(fā)箱3，用于乘員廂制冷。在所述第二支路22上設(shè)置有第二膨脹閥11與換熱器7，在所述換熱器7中制冷劑對(duì)電池?zé)峁芾砘芈分械睦鋮s液進(jìn)行冷卻，進(jìn)而由冷卻液對(duì)設(shè)置在電池?zé)峁芾砘芈分械碾姵剡M(jìn)行冷卻。所述電池?zé)峁芾砘芈飞显O(shè)置有換熱器7、空氣分離器8與儲(chǔ)液罐9、水泵6、電動(dòng)加熱器4以及具有內(nèi)部熱交互回路的電池包5。當(dāng)電池包5需要加熱時(shí)，所述第二膨脹閥11斷開(kāi)，所述電動(dòng)加熱器4工作以加熱冷卻液，進(jìn)而通過(guò)所述電池?zé)峁芾砘芈穼?duì)所述電池包進(jìn)行加熱。當(dāng)電池包5需要降溫時(shí)，所述電動(dòng)加熱器4停止工作而僅作為冷卻液流經(jīng)通道，此時(shí)所述冷卻液在所述換熱器7被冷卻，進(jìn)而所述冷卻液在所述電池?zé)峁芾砘芈分醒h(huán)，對(duì)所述電池包5進(jìn)行冷卻。由于圖I中所示的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中所述換熱器7與電動(dòng)加熱器4都為熱交換部件，在加熱電池時(shí)，冷卻液在電動(dòng)加熱器4處被加熱后會(huì)流經(jīng)換熱器7，容易在此處散發(fā)熱量造成溫度降低，白白浪費(fèi)許多能量；而在對(duì)電池進(jìn)行冷卻時(shí)，冷卻液在所述換熱器7處被降溫后，流經(jīng)所述電動(dòng)加熱器4時(shí)也會(huì)進(jìn)行熱交換，容易在此處吸收熱量使得冷卻液溫度升高，降低了冷卻效率，同樣造成了能量浪費(fèi)。因此需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中提供的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，以提高能量利用率，減少浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，通過(guò)兩個(gè)三通閥將電池?zé)峁芾砘芈分械碾妱?dòng)加熱器與換熱器分離開(kāi)，使得在電池加熱或者冷卻時(shí)僅選擇必須的熱交換部件，減少了
能量浪費(fèi)。所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括空調(diào)制冷回路與電池?zé)峁芾砘芈?；所述空調(diào)制冷回路包括用于空調(diào)制冷的蒸發(fā)器以及與所述蒸發(fā)器相并聯(lián)的換熱器，所述換熱器串聯(lián)于所述電池?zé)峁芾砘芈分杏糜陔姵乩鋮s；所述電池?zé)峁芾砘芈飞线€包括電池包和電動(dòng)加熱器以及[0007]與所述換熱器并聯(lián)的第一旁路，所述第一旁路的一端在所述換熱器的上游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈罚硪欢嗽谒鰮Q熱器的下游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?；切換冷卻液流經(jīng)所述換熱器或所述第一旁路的第一流路切換部件，所述第一流路切換部件設(shè)置在所述電池?zé)峁芾砘芈飞喜⑴c所述第一旁路相連接；與 所述電動(dòng)加熱器并聯(lián)的第二旁路，所述第二旁路的一端在所述電動(dòng)加熱器的上游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈罚硪欢嗽谒鲭妱?dòng)加熱器的下游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?；切換冷卻液流經(jīng)所述電動(dòng)加熱器或所述第二旁路的第二流路切換部件，所述第二流路切換部件設(shè)置在所述電池?zé)峁芾砘芈飞喜⑴c所述第二旁路相連接。優(yōu)選的，所述第一流路切換部件為第一三通閥，所述第一三通閥的入口連接到所述電池?zé)峁芾砘芈飞?，所述第一三通閥的第一出口連接所述換熱器，所述第一三通閥的第二出口通過(guò)第一旁路連接到所述換熱器下游的所述電池?zé)峁芾砘芈飞?。?yōu)選的，所述第二流路切換部件為第二三通閥，所述第二三通閥的入口連接到所述電池?zé)峁芾砘芈飞?，所述第二三通閥的第一出口連接所述電動(dòng)加熱器，所述第二三通閥的第二出口通過(guò)第二旁路連接到所述電動(dòng)加熱器下游的所述電池?zé)峁芾砘芈飞?。?yōu)選的，所述電動(dòng)加熱器位于所述電池包的上游。在現(xiàn)有技術(shù)中的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)基礎(chǔ)上增加了分別與換熱器及電加熱器并聯(lián)的第一旁路、第二旁路，以及控制流路切換的第一流路切換部件及第二流路切換部件，實(shí)現(xiàn)了在加熱/冷卻電池包時(shí)，冷卻液僅流經(jīng)必需的換熱部件，減少了因流經(jīng)不必需的換熱部件造成的能量浪費(fèi)，因此具有很好的節(jié)能效果。另外由于本實(shí)用新型提供的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)來(lái)講改動(dòng)較小，并且增加的零部件也都屬于市場(chǎng)上已有產(chǎn)品，因此增加的成本很低，并且能夠與原來(lái)的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)能夠互換使用，無(wú)需改動(dòng)整個(gè)汽車(chē)電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

圖I所示為現(xiàn)有技術(shù)中的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)原理圖；圖2所示為本實(shí)用新型的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖，其示出了該電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的冷卻工作狀態(tài)；圖3所示為圖2所示的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的加熱工作狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
圖2所示為本實(shí)施例提供的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括空調(diào)制冷回路20與電池?zé)峁芾砘芈?0。所述空調(diào)制冷回路20上設(shè)置有與空調(diào)冷凝器I流體連通的壓縮機(jī)2。所述壓縮機(jī)2具體可以為電動(dòng)壓縮機(jī)。制冷劑在壓縮機(jī)2中被壓縮后進(jìn)入空調(diào)冷凝器1，在所述空調(diào)冷凝器I中被降溫，之后可選擇的流經(jīng)空調(diào)制冷回路20的兩條支路21和22，然后又返回壓縮機(jī)2中，如此在所述空調(diào)制冷回路20中循環(huán)流動(dòng)。所述第一支路21上設(shè)置有可選擇性的打開(kāi)或者關(guān)閉的第一膨脹閥10，用于調(diào)節(jié)所述第一支路21的打開(kāi)或者關(guān)閉。所述第一支路21上還設(shè)置有蒸發(fā)器3，位于所述第一膨脹閥10的下游，用于向汽車(chē)的乘員艙提供制冷。所述第二支路22上設(shè)置有可選擇性的打開(kāi)或者關(guān)閉的第二膨脹閥11，用于調(diào)節(jié)所述第二支路22的打開(kāi)或者關(guān)閉。所述第二支路上還設(shè)置有換熱器7，位于所述第二膨脹閥11的下游，用于對(duì)電池?zé)峁芾砘芈?0中的冷卻液進(jìn)行冷卻。所述電池?zé)峁芾砘芈?0與所述空調(diào)制冷回路20共用所述換熱器7，在所述換熱器7中，所述空調(diào)制冷回路20中的制冷劑與所述電池?zé)峁芾砘芈?0中的冷卻液完成熱交換。具體的，在換熱前所述制冷劑溫度低于所述冷卻液溫度，經(jīng)過(guò)熱交換后，所述冷卻液溫度降低，所述制冷劑溫度升高。所述電池?zé)峁芾砘芈?0上設(shè)有電池包5、電動(dòng)水泵 6、電動(dòng)加熱器4以及換熱器7。所述電池?zé)峁芾砘芈?0還包括與所述換熱器并聯(lián)的第一旁路14，所述第一旁路14的一端在所述換熱器7的上游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?0，另一端在所述換熱器7的下游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?0。在所述換熱器7的上游設(shè)置有第一流路切換部件，用以切換所述冷卻液流經(jīng)所述換熱器7或者所述第一旁路14。所述第一流路切換部件具體可以為第一三通閥12，其入口連接到所述電池?zé)峁芾砘芈?0上，第一出口與所述換熱器7相連，第二出口直接通過(guò)第一旁路14連接到所述換熱器7的下游，這樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一三通閥12來(lái)選擇冷卻液是否流經(jīng)所述換熱器7。所述電池?zé)峁芾砘芈?0還包括與所述電動(dòng)加熱器4并聯(lián)的第二旁路15，所述第二旁路15的一端在所述電動(dòng)加熱器4的上游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?0，另一端在所述電動(dòng)加熱器4的下游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?0。在所述電動(dòng)加熱器4的上游設(shè)置有切換冷卻液流經(jīng)所述電動(dòng)加熱器4或所述第二旁路15的第二流路切換部件，所述第二流路切換部件設(shè)置在所述電池?zé)峁芾砘芈?0上并與所述第二旁路15相連接。所述第二流路切換部件具體可以為第二三通閥13，所述第二三通閥13的入口連接到所述電池?zé)峁芾砘芈?0上，第一出口連接所述電動(dòng)加熱器4，第二出口直接通過(guò)第二旁路15連接到電池?zé)峁芾砘芈?0上，這樣可通過(guò)調(diào)節(jié)所述第二三通閥13來(lái)選擇冷卻液是否流經(jīng)所述電動(dòng)加熱器4。所述電池包可用于電動(dòng)車(chē)或者混合動(dòng)力汽車(chē)，其內(nèi)部設(shè)置有熱交換回路，使得冷卻液流經(jīng)所述電池包的時(shí)候?qū)﹄姵匕鼉?nèi)部的所有電池模塊進(jìn)行冷卻或者加熱。更進(jìn)一步的，所述電池?zé)峁芾砘芈?0還包括空氣分離器8和儲(chǔ)液罐9。所述空氣分離器8優(yōu)選位于所述換熱器7的下游，所述儲(chǔ)液罐9與所述空氣分離器8相連通。所述電動(dòng)水泵6可以位于所述第二三通閥13的上游，且位于所述空氣分離器8的下游。所述電池包5可以位于所述第一三通閥12的上游，且位于所述電動(dòng)加熱器4的下游。如圖2所示，在對(duì)所述電池包5進(jìn)行冷卻時(shí)，所述第一三通閥12的第二出口關(guān)閉，第一出口打開(kāi)；同時(shí)所述第二三通閥13的第一出口關(guān)閉，第二出口打開(kāi)。圖2中所示實(shí)線部分表示連通的回路，虛線部分表示不連通的部分，箭頭所示方向?yàn)橹评鋭?冷卻液的流動(dòng)方向。此時(shí)空調(diào)冷凝器I及壓縮機(jī)2都是工作狀態(tài)，所述第二膨脹閥11是打開(kāi)的，在空調(diào)制冷回路20中制冷劑循環(huán)流經(jīng)壓縮機(jī)2、空調(diào)冷凝器I、第二膨脹閥11以及換熱器7。其中第一支路21用于乘員艙制冷，其是否打開(kāi)可以由用戶決定，在此不做過(guò)多描述。在電池?zé)峁芾砘芈?0中，冷卻液在換熱器7中被降溫后依次流經(jīng)空氣分離器8、電動(dòng)水泵6、第二三通閥13、電池包5以及第一三通閥12 ;在流經(jīng)所述電池包5時(shí)完成對(duì)所述電池包5的冷卻。這樣在冷卻過(guò)程中降溫后的冷卻液不流經(jīng)所述電動(dòng)加熱器4，避免了因流經(jīng)所述電動(dòng)加熱器4而溫度升高造成能量浪費(fèi)。圖3所示為所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)對(duì)電池包5進(jìn)行加熱時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，所示實(shí)線部分表示連通的回路，虛線部分表示不連通的部分，箭頭所示方向?yàn)橹评鋭?冷卻液的流動(dòng)方向。此時(shí)所述第一三通閥12的第一出口關(guān)閉，第二出口打開(kāi)；所示第二三通閥13的第一出口打開(kāi)，第二出口關(guān)閉。冷卻液在所述電動(dòng)加熱器4中被加熱后循環(huán)流經(jīng)所述電池包
5、第一三通閥12、空氣分離器8、電動(dòng)水泵6以及第二三通閥13 ;在流經(jīng)所述電池包5時(shí)完成對(duì)電池包5的加熱。通過(guò)將電動(dòng)加熱器4設(shè)置在所述電池包5的上游，使得冷卻液被加熱后直接用于對(duì)電池包5的加熱，避免了在流動(dòng)過(guò)程中降溫而造成能量浪費(fèi)；同時(shí)，由于冷卻液不流經(jīng)所述換熱器7，更進(jìn)一步的避免了能量浪費(fèi)，因此能夠有效提高能量利用率。由于所述冷卻液不流經(jīng)所述換熱器7，因此所述第二膨脹閥11優(yōu)選為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)然所述第 二膨脹閥11為打開(kāi)狀態(tài)也不會(huì)有影響。在上述實(shí)施例中，所述第一膨脹閥10以及所述第二膨脹閥11優(yōu)選為電子熱力膨脹閥，當(dāng)然也可以為其他替代產(chǎn)品。以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者同等替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，包括空調(diào)制冷回路(20)與電池?zé)峁芾砘芈?30);所述空調(diào)制冷回路(20)包括用于空調(diào)制冷的蒸發(fā)器(3)以及與所述蒸發(fā)器(3)相并聯(lián)的換熱器(7)，所述換熱器(7)還串聯(lián)于所述電池?zé)峁芾砘芈?30)中；所述電池?zé)峁芾砘芈?30)包括電池包(5)和電動(dòng)加熱器(4);其特征在于，所述電池?zé)峁芾砘芈?30)還包括 與所述換熱器(7)并聯(lián)的第一旁路(14)，所述第一旁路(14)的一端在所述換熱器(7)的上游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?30)，另一端在所述換熱器(7)的下游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?30)； 切換冷卻液流經(jīng)所述換熱器(7)或所述第一旁路的第一流路切換部件，所述第一流路切換部件設(shè)置在所述電池?zé)峁芾砘芈?30)上并分別與所述第一旁路(14)及所述換熱器(7)相連接； 與所述電動(dòng)加熱器(4)并聯(lián)的第二旁路(15)，所述第二旁路(15)的一端在所述電動(dòng)加熱器(4)的上游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?30)，另一端在所述電動(dòng)加熱器(4)的下游處連接至所述電池?zé)峁芾砘芈?30)； 切換冷卻液流經(jīng)所述電動(dòng)加熱器(4)或所述第二旁路(15)的第二流路切換部件，所述第二流路切換部件設(shè)置在所述電池?zé)峁芾砘芈?30)上并分別與所述第二旁路(15)和所述電動(dòng)加熱器(4)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其特征在于，所述第一流路切換部件為第一三通閥(12)，所述第一三通閥(12)的入口連接到所述電池?zé)峁芾砘芈?30)上，所述第一三通閥(12)的第一出口連接所述換熱器(7)，所述第一三通閥(12)的第二出口通過(guò)第一旁路(14)連接到所述換熱器(7)下游的所述電池?zé)峁芾砘芈?30)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其特征在于，所述第二流路切換部件為第二三通閥(13)，所述第二三通閥(13)的入口連接到所述電池?zé)峁芾砘芈?30)上，所述第二三通閥(13)的第一出口連接所述電動(dòng)加熱器(4)，所述第二三通閥(13)的第二出口通過(guò)第二旁路(15)連接到所述電動(dòng)加熱器(4)下游的所述電池?zé)峁芾砘芈?30)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其特征在于，所述電池包(5)具有內(nèi)部熱交換回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)加熱器(4)位于所述電池包(5)的上游。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，在現(xiàn)有技術(shù)中的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)基礎(chǔ)上增加了分別與換熱器及電加熱器并聯(lián)的第一旁路、第二旁路，以及控制流路切換的第一流路切換部件及第二流路切換部件，實(shí)現(xiàn)了在加熱/冷卻電池包時(shí)，冷卻液僅流經(jīng)必需的換熱部件，減少了因流經(jīng)不必需的換熱部件造成的能量浪費(fèi)，因此具有很好的冷卻和節(jié)能效果。
文檔編號(hào)H01M10/50GK202797185SQ201220420259
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者高楨, 吳旭峰, 金啟前, 由毅, 吳成明, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車(chē)研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車(chē)研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司