[实用新型]一种冷媒循环式动力电池热管理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，具体涉及一种冷媒循环式动力电池热管理系统。

背景技术

进入21世纪，随着人们环保意识的增强，我国的电动汽车行业快速发展。消费者对电动汽车的续航能力要求也越来越高，为了增加电动汽车的续航里程，动力电池的容量越做越大，能量密度越来越高，内部结构也更加紧密。为了使动力电池能够在夏季高温以及冬季低温的环境下正常运行，并延长使用寿命，电池热管理系统应运而生，目前电池热管理系统主要技术分为水冷循环式和风冷加电阻丝制热式。

水冷循环式的热管理系统，主要原理是在电池包内部设置管带，通过传导的方式与电池进行热交换。制冷时需要将循环水通过汽车前端的散热器，或者与空调系统的板式换热器相连。制热时需要在循环系统中加入电阻丝，直接加热。这种热管理的方式，散热比较均匀，得到了越来越多的推广。但是水冷管路铺设空间要求较大，设计复杂，成本较高。为了减少管路所占空间，市场中电池包水冷管路采用轻量化设计，同时减薄管路壁厚，但造成了管路的抗震、抗疲劳强度减弱，这不仅仅对整包的强度设计要求增高，而且循环水泄露的风险增大，一旦泄露，电池内部将会短路，电池将会报废，也会危及车辆人员安全。同时当外界环境温度过高(大于38℃)汽车前端的散热器散热效率将会严重下降，无法为电池提供制冷量，需要增加制冷设备，增加电源系统的成本。

风冷加电阻丝制热式的热管理系统，制冷时主要依靠行使过程中外界灌入机器内部的冷风来进行对流降温，其降温过程受外界气温、风速等条件限制，降温过程不易控制、降温效果较差，同时整包的IP防护等级要求难以达到。制热时，主要依靠电池模组内部的电阻丝进行加热，这种加热方式能耗高而且加热效率低，能效比小于1。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种结构设计合理，可以对电池芯组的温度进行自由调节的一种冷媒循环式动力电池热管理系统。

本实用新型的目的是这样实现的：包括安装在车身支架上的电动压缩机总成，电动压缩机总成依次与四通阀、冷凝器、第一电子膨胀阀和第一三通相连，第一三通的第二端依次与第二电子膨胀阀、空调蒸发器相连，第一三通的第三端依次与第三电子膨胀阀、电池包散热器和第二三通相连，第二三通的第二端与四通阀相连，第二三通的第三端与空调蒸发器相连，第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀和第三电子膨胀阀匀与设在电池包内部的电子膨胀阀控制器相连。

本实用新型具有结构设计合理，可以对电池芯组的温度进行自由调节从而提高电池使用寿命的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1所示，本实用新型为一种冷媒循环式动力电池热管理系统，包括安装在车身支架上的电动压缩机总成1，电动压缩机总成1依次与四通阀2、冷凝器3、第一电子膨胀阀4和第一三通5相连，第一三通5的第二端依次与第二电子膨胀阀6、空调蒸发器7相连，第一三通5的第三端依次与第三电子膨胀阀9、电池包散热器10和第二三通8相连，第二三通8的第二端与四通阀2相连，第二三通8的第三端与空调蒸发器7相连，第一电子膨胀阀4、第二电子膨胀阀6和第三电子膨胀阀9匀与设在电池包内部的电子膨胀阀控制器11相连。

本实用新型的工作原理如下：制冷循环时：冷媒经过电动压缩机总成1压缩后，变为高温高压的气体，从电动压缩机总成1排气口排出，流经四通阀2，进入安装在车身前部冷凝器3中，在冷凝器3的散热作用下，将热量散发到空气中，此时冷媒变为中温高压的液体，流经第一电子膨胀阀4和第一三通5，然后分别进入第二电子膨胀阀6和第三电子膨胀阀9，在第二电子膨胀阀6的节流作用下，液态冷媒变为低温低压的不饱和蒸汽，进入空调蒸发器7，吸收车辆驾驶室内的热量后，变为低温气态冷媒；在第三电子膨胀阀9的节流作用下，液态冷媒变为低温低压的不饱和蒸汽，进入电池包散热器10，吸收电池包内部的热量后，变为低温气态冷媒；所有冷媒都经过第二三通8，进入四通阀2，回到电动压缩机总成1吸气口，被重新压缩。此过程中，在电子膨胀阀控制器11的控制下，第一电子膨胀阀4通道全开，让液态制冷剂顺利通过，第二电子膨胀阀6和第三电子膨胀阀9开启微小通道，起到节流降压的作用。