[发明专利]一种汽车双向热交换系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车部件技术领域，具体涉及一种汽车双向热交换系统。

背景技术

汽车的许多部件都需要在规定的温度范围内工作，温度过高或者过低都会影响车辆的性能，甚至出现故障。如汽车的电池包，工作时经常发热或者冬天温度太低，超过规定的温度范围，通常需要设计专门的热交换回路。

现有的电池包热交换回路如图1所示，包括串联连接的单向电子水泵102、与电池包贴合的水冷板101和与其入口连接的三通阀103，三通阀103的第一出口与水加热器104连接，第二出口与液-液换热器105连接，水加热器104的出口与液-液换热器105的出口分别与水冷板101连接；同时，液-液换热器105的冷媒通道通过膨胀阀106、开关阀107与空调模块108连接。电池包需要加热时，三通阀103的入口与第一出口连通，水加热器104与单向电子水泵102工作，水冷板101中的液体流经单向电子水泵102、水加热器104和水冷板101，如此循环使电池包升温；电池包需要制冷时，三通阀103的入口与第二出口连通，液-液换热器105与单向电子水泵102工作，水冷板101中的液体流经单向电子水泵102、液-液换热器105和水冷板101，如此循环使电池包降温。

现有技术的电池包热交换回路采用单向回路，该回路结构会导致水冷板101内的液体在对电池包制冷时，液体受电池包热量影响被逐步加热，加热的液体继续向电池包末端流动，造成电池包的末端散热效果低于电池包的前端；液体在对电池包加热时，液体受电池包热量影响被逐步降温，降温的液体继续向电池包末端流动，造成电池包的末端加热效果低于电池包的前端。上述制冷和加热过程最终造成电池包各个单体的温度一致性差，导致制冷不够或者电池温升较大，甚至有的单体制冷或者温升过剩，缩短电池保使用寿命，，影响电池包的性能；且能耗太大，工作效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车双向热交换系统，通过增加换向模块，减小电池包加热或者制冷过程中两端的温度差，提高加热或者制冷的效率，保证电池包正常工作。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车双向热交换系统，包括主回路和并联设置的加热支路与冷却支路，所述主回路包括贴合于待换热器件的水冷板，所述水冷板的第一端口与第二端口分别位于所述待换热器件的两端；所述主回路还包括控制所述水冷板的液体在所述第一端口和所述第二端口间流通的换向模块，所述换向模块的一端连接于所述第二端，另一端连接于所述加热支路和所述冷却支路的第一公共端；所述加热支路与所述冷却支路的第二公共端连接于所述第一端。

优选地，所述换向模块包括串联有第一单向阀与第一单向电子水泵的第一换向支路，和串联有第二单向阀与第二单向电子水泵的第二换向支路，所述第一公共端经由所述第二换向支路向所述第二端口导通；所述第二端口经由所述第一换向支路向所述第一公共端导通。

优选地，所述第一单向电子水泵与所述第二单向电子水泵为同一单向电子水泵，所述换向模块还包括三通阀，所述三通阀的第一三通阀口与所述单向电子水泵的水泵出口连接，第二三通阀口与所述第一单向阀的第一入口连接，第三三通阀口分别与所述第二单向阀的第二入口和所述第一公共端连接；所述单向电子水泵的水泵入口分别与所述第一单向阀的第一出口和所述第二单向阀的第二出口连接。

优选地，所述第一换向支路与所述第二换向支路并联设置，二者的第一换向公共端与所述第一公共端连接，第二换向公共端与所述第二端口连接。

优选地，所述换向模块包括串联于所述第一公共端与所述第二端口的双向水泵。

优选地，所述第一公共端与所述第二公共端之间还连接有与所述加热支路和所述冷却支路并联的散热支路，所述散热支路包括通过冷凝风扇散热的散热器。

优选地，还包括四通阀，所述四通阀的第一四通阀口与所述第一公共端连接，第二四通阀口与所述散热支路远离所述第二公共端的一端连接，第三四通阀口与所述冷却支路远离所述第二公共端的一端连接，第四四通阀口与所述加热支路远离所述第二公共端的一端连接。

优选地，所述第二四通阀口还连接有补给水壶。

优选地，所述第二公共端与所述第一端口之间还连接有液气分离器。

本发明的有益效果在于：

本发明主回路增加换向模块，在对待换热器件如电池包加热或者降温时，若电池包两端的温差较大，通过换向模块能够实现水冷板中的液体反向流动，从而减小电池包两端的温差，使电池包中各单体的温度趋于一致，这种回路加热或者制冷均衡，提高换热效率，能够保证电池包性能的正常发挥，延长电池包的使用寿命。