[发明专利]热管理系统、车辆、转换装置和热管理方法

说明书

本发明公开了一种热管理系统、车辆、转换装置和热管理方法，热管理系统用于车辆的动力电池，动力电池包括电池模组，热管理系统包括换热单元和用于连通换热介质的转换装置。换热单元用于与电池模组热连接，换热单元包括第一端口和第二端口，电池模组包括与第一端口对应的第一区域和与第二端口对应的第二区域。转换装置连接第一端口和第二端口，转换装置是根据第一区域和第二区域的温度差被操作以使得换热介质从第一端口流入换热单元并从第二端口流出换热单元，或使得换热介质从第二端口流入换热单元并从第一端口流出换热单元。上述的热管理系统中，可以平衡电池模组两个区域的温度差，从而可以提高电池模组的电性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及动力电池的技术领域，更具体而言，涉及一种热管理系统、车辆、转换装置和热管理方法。

背景技术

目前，随着对汽车尾气排放标准的提高，电动汽车越来越受到厂家和用户的关注和重视。电动汽车以动力电池作为动力源，行驶过程中可实现零排放。通常地，对电动汽车有两方面的需求，一是长的续航里程，二是短的充电时间。为了解决电动汽车的里程焦虑，提升电芯的能量密度和增加电池的数量是目前最主流的技术路线，而电芯能量密度在短期内难以有较大的提升，厂家主要通过增加电池数量来提升电动汽车的续航里程。为解决充电时间需求，各厂家纷纷提出自己的快充、超级快充方案，并把充电时间作为卖点之一。然而，快充导致电芯的发热功率增加，同时，更多的电芯会使整个电池包的发热量增加。为了解决电池包的散热问题，一般是通过增加冷却介质的流量或者设计复杂的热管理系统甚至牺牲一部分电池包使用寿命作为代价。

在现有的动力电池的热管理系统中，冷却介质在热管理系统中一般采用单向流动模式，即冷却液的进口端和出口端固定不变，不能实现反向流动。在电池冷却的过程中，进口区域的电芯温度始终低于出口区域的电芯温度。在电池加热的过程中，进口区域的电芯温度始终高于出口区域的电芯温度。在电池冷却和加热的过程中，进口区域与出口区域的温差较大，而过大的温差将会对电池包的电性能和使用寿命带来不利影响。

发明内容

本发明实施方式提供一种热管理系统、车辆、转换装置和热管理方法。

本发明实施方式的热管理系统用于车辆的动力电池，所述动力电池包括电池模组，其特征在于，所述热管理系统包括：

换热单元，所述换热单元用于与所述电池模组热连接，所述换热单元包括第一端口和第二端口，所述电池模组包括与所述第一端口对应的第一区域和与所述第二端口对应的第二区域；

用于连通换热介质的转换装置，所述转换装置连接所述第一端口和所述第二端口，所述转换装置是根据所述第一区域和所述第二区域的温度差被操作以使得所述换热介质从所述第一端口流入所述换热单元并从所述第二端口流出所述换热单元，或使得所述换热介质从所述第二端口流入所述换热单元并从所述第一端口流出所述换热单元。

上述实施方式的热管理系统中，转换装置可根据电池模组的两个区域的温度差来切换换热介质在换热单元的流动方向，这样可以平衡电池模组两个区域的温度差，从而可以提高电池模组的电性能和使用寿命。

在某些实施方式中，所述转换装置包括第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀和第四三通阀，所述第二三通阀连接所述第一端口，所述第四三通阀连接所述第二端口，所述第一三通阀用于将所述换热介质导入所述转换装置，所述第四三通阀用于将所述换热介质导出所述转换装置，所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀和所述第四三通阀分别是被操作的以使得所述换热介质从所述第一端口流入所述换热单元并从所述第二端口流出所述换热单元，或使得所述换热介质从所述第二端口流入所述换热单元并从所述第一端口流出所述换热单元。