用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統(tǒng)，模塊包括用于對動力電池加熱的PTC組件、用于對動力電池降溫的蒸發(fā)器以及風扇；PTC組件與風扇分立于蒸發(fā)器的兩側(cè)；PTC組件包括PTC殼體和PTC殼體內(nèi)的PTC加熱器；蒸發(fā)器上設(shè)有扣板；還包括冷媒管道，其一端與蒸發(fā)器相連，另一端安裝有膨脹閥。本實用新型以便捷、效率、成本適中為出發(fā)點，對純電動車輛動力電池熱管理系統(tǒng)進行了設(shè)計，解決純電動車輛動力電池系統(tǒng)在充放電過程中對溫度的管理控制，從而使其穩(wěn)定工作在允許的溫度范圍內(nèi)。為動力電池系統(tǒng)安全工作提供了可靠保障，延長了使用壽命。
【專利說明】
用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，不可再生資源和汽車尾氣污染問題變得日益突出，這使得新能源汽車越來越引起社會的重視，而其中純電動汽車成了未來汽車發(fā)展的方向。國家大力鼓勵純電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和車輛推廣運行給予大力支持。
[0003]動力電池系統(tǒng)組作為電動汽車上主要的儲能裝置，其溫度控制是影響動力電池系統(tǒng)壽命及安全性的重要因素。低溫狀態(tài)下，電池容量迅速衰減，低溫狀態(tài)下的充放電反應，更容易導致電池失效，導致安全風險；高溫狀態(tài)時，由于電池在充放電的過程中會發(fā)出熱量，當環(huán)境溫度較高時，散熱困難，容易導致熱量集聚，電池組過溫，嚴重影響電池的壽命，甚至導致安全風險。目前，集成安裝電動汽車動力電池系統(tǒng)熱管理模塊就是要及時、方便、準確的對電池系統(tǒng)使用過程中的溫度進行控制調(diào)節(jié)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是解決純電動車輛動力電池系統(tǒng)在各種環(huán)境，各種工況下運行時，對溫度的管理控制，保證電池系統(tǒng)穩(wěn)定工作在允許的工作溫度環(huán)境下。
[0005]本實用新型一方面提供一種用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊，包括用于對動力電池加熱的PTC組件、用于對動力電池降溫的蒸發(fā)器以及風扇；所述PTC組件與所述風扇分立于所述蒸發(fā)器的兩側(cè);所述PTC組件包括PTC殼體和所述PTC殼體內(nèi)的PTC加熱器;所述蒸發(fā)器上設(shè)有扣板;還包括冷媒管道，其一端與所述蒸發(fā)器相連，另一端安裝有膨脹閥。
[0006]用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊還包括殼體，與所述扣板通過預埋螺母連接。
[0007]所述風扇為具有PffM調(diào)速功能的大流量直流風扇。
[0008]所述殼體底部設(shè)置吸水模塊，用于吸收存儲模塊運行過程中產(chǎn)生的冷凝水。
[0009]本實用新型以便捷、效率、成本適中為出發(fā)點，解決了純電動車輛動力電池系統(tǒng)在充放電過程中對溫度的管理控制，從而使其穩(wěn)定工作在允許的溫度范圍內(nèi)，為動力電池系統(tǒng)安全工作提供了可靠保障，延長了使用壽命。
[0010]另一方面，本實用新型還提供一種純電動車輛動力電池系統(tǒng)，包括所述動力電池熱管理模塊和電池管理系統(tǒng)，兩者通過CAN總線通訊。
[0011]本實用新型的動力電池系統(tǒng)可穩(wěn)定工作在一定的溫度范圍內(nèi)，安全得到了保障，同時延長了使用壽命。
【附圖說明】
[0012]圖1為用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為圖1實施例中PTC分解結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3為圖1實施例中蒸發(fā)器分解結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4(a)、圖4(b)分別為蒸發(fā)器的一種實施情況；
[0016]圖5為圖1實施例中殼體內(nèi)置吸水模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0017]附圖標記說明:
[0018]!—ptc殼體、2一PTC加熱器、3—扣板、4一蒸發(fā)器、5—殼體、6—風扇、7—膨脹閥、8—冷媒管道、9 一吸水模塊。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖1所示，動力電池熱管理模塊主要包括PTC組件、蒸發(fā)器4和風扇6，還包括輔助部件如蒸發(fā)器4上覆蓋的扣板3、風扇6外面的殼體5以及冷媒管道8和膨脹閥7，其中PTC組件和風扇6分別位于蒸發(fā)器4的兩側(cè)，冷媒管道8—端連接蒸發(fā)器4，另一端與膨脹閥7相連。[0021 ] PTC組件又包括PTC殼體I和位于PTC殼體I內(nèi)的PTC加熱器2，如圖2所示，PTC加熱器2優(yōu)選陶瓷PTC，自帶PP材料封裝，高壓供電工作。這樣模塊總成的加熱部分與電池模組間有兩層材料阻隔，有效限制熱量對周邊電池的直接輻射。PTC組件自帶溫度傳感器，用于檢測PTC加熱器2的工作溫度，在超過設(shè)定溫度時，切斷PTC組件供電，停止其工作。根據(jù)電動車輛運行地區(qū)的溫度環(huán)境不同，如南方地區(qū)無需加熱功能，可以將PTC組件拆下，單獨只用制冷模塊，不影響模塊整體的安裝。
[0022]如圖3所示，蒸發(fā)器4上面覆蓋有扣板3，側(cè)面有殼體5，殼體5與扣板3通過預埋螺母連接。冷媒管道8與膨脹閥7平行于氣流方向排布在模塊的一側(cè)。冷媒管道8與膨脹閥7可以根據(jù)模塊在電池組中集成安裝位置及外部管路設(shè)置要求，靈活布置，如圖4(a)和圖4(b)所示，兩種實施情況下冷媒管道8均帶有密封圈，安裝于電池組箱體壁面，膨脹閥7集成安裝于電池組外壁。
[0023]風扇6優(yōu)選采用大流量直流風扇。具有PffM調(diào)速功能，控制電路預先設(shè)定控制策略，根據(jù)讀取的電池組工作狀態(tài)信息，調(diào)控風扇轉(zhuǎn)速。殼體5優(yōu)先選用阻燃PP材料，添加劑提高其熱阻。由圖5可見，吸水模板9位于殼體底部，用于吸收存儲模塊運行過程中產(chǎn)生的冷凝水。
[0024]在包括本實施例的純電動車輛動力電池系統(tǒng)中，包括所述動力電池熱管理模塊和電池管理系統(tǒng)BMS(Battery Management System)，通過CAN總線采集充整車CAN總線的電池溫度信息，采用雙總線信息采集、信息總線自動識別及信息核對相互校正方式，確保電池溫度信息正確。熱管理模塊通過定位安裝孔用螺釘緊固在電池組箱體預設(shè)的安裝位置。連接高低壓插件，并對線束進行捆扎固定。低壓插件內(nèi)含CAN通訊線、風扇供電線、控制板供電線和外部電磁閥控制線；高壓插件為PTC供電線。BMS通過分布于電池組內(nèi)部的多個溫度探測點檢測系統(tǒng)溫度，熱管理模塊根據(jù)報文數(shù)據(jù)啟動PTC加熱器2制熱，根據(jù)控制系統(tǒng)策略啟動風扇6對動力電池系統(tǒng)進行加熱，并根據(jù)反饋的系統(tǒng)溫差自動調(diào)整風扇轉(zhuǎn)速。保證均勻溫升;熱管理模塊根據(jù)報文數(shù)據(jù)啟動蒸發(fā)器4制冷，根據(jù)控制系統(tǒng)策略啟動風扇6對動力電池系統(tǒng)進行制冷。并根據(jù)反饋的系統(tǒng)溫差自動調(diào)整風扇轉(zhuǎn)速。保證均勻降溫。
[0025]可根據(jù)動力電池系統(tǒng)的溫度變化情況對電池工作環(huán)境溫度進行分級控制，車輛在工作中，動力電池系統(tǒng)的工作環(huán)境有所變化，通過溫度反饋，熱管理模塊能根據(jù)反饋做出及時，快速，穩(wěn)定，準確的動力電池系統(tǒng)工作環(huán)境溫度的調(diào)控。本實用新型以便捷、效率、成本適中為出發(fā)點，對純電動車輛動力電池熱管理系統(tǒng)進行了設(shè)計，解決純電動車輛動力電池系統(tǒng)在充放電過程中對溫度的管理控制，從而使其穩(wěn)定工作在允許的溫度范圍內(nèi)。為動力電池系統(tǒng)安全工作提供了可靠保障，延長了使用壽命。
[0026]本實用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.用于純電動車輛的動力電池熱管理模塊，其特征在于:包括用于對動力電池加熱的PTC組件、用于對動力電池降溫的蒸發(fā)器以及風扇；所述PTC組件與所述風扇分立于所述蒸發(fā)器的兩側(cè);所述PTC組件包括PTC殼體和所述PTC殼體內(nèi)的PTC加熱器;所述蒸發(fā)器上設(shè)有扣板;還包括冷媒管道，其一端與所述蒸發(fā)器相連，另一端安裝有膨脹閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池熱管理模塊，其特征在于:還包括殼體，與所述扣板通過預埋螺母連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池熱管理模塊，其特征在于:所述風扇為具有PWM調(diào)速功能的大流量直流風扇。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力電池熱管理模塊，其特征在于:所述殼體底部設(shè)置沉槽并內(nèi)置吸水模塊，用于吸收存儲模塊運行過程中產(chǎn)生的冷凝水。5.—種純電動車輛動力電池系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的動力電池熱管理模塊和電池管理系統(tǒng)，兩者通過CAN總線通訊。
【文檔編號】H01M10/6569GK205543153SQ201620252497
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】蒲金鵬, 王亞峰, 宋江波, 蒲金山
【申請人】南京駿睿新能源汽車科技有限公司