动力电池换热系统及其储液器和新能源汽车

摘要

本公开涉及一种动力电池换热系统及其储液器和新能源汽车，其中，所述动力电池换热系统包括用于供换热液体循环流动的管道回路(A)和由金属或塑料材料制成的储液器(1)，该储液器(1)包括限定空腔(10)的主体(11)和与该主体(11)连接且与所述空腔(10)连通的进液管口(12)和出液管口(13)，该进液管口(12)和出液管口(13)连接在所述管道回路(A)中，所述储液器(1)还包括设置在所述主体(11)上且与所述空腔(10)连通的排气口(14)。通过上述技术方案，本公开提供的动力电池换热系统能够实现的是，随着换热液体的循环流动而自动且持续地排出管道回路中的气体。

权利要求

1.一种动力电池换热系统，包括用于供换热液体循环流动的管道回路(A)，其特征在于，所述动力电池换热系统包括由金属或塑料材料制成的储液器(1)，该储液器(1)包括限定空腔(10)的主体(11)和与该主体(11)连接且与所述空腔(10)连通的进液管口(12)和出液管口(13)，该进液管口(12)和出液管口(13)连接在所述管道回路(A)中，所述储液器(1)还包括设置在所述主体(11)上且与所述空腔(10)连通的排气口(14)，所述储液器(1)还包括与所述主体(11)连接且与所述空腔(10)连通的注液管口(15)，所述动力电池换热系统还包括水箱(2)、注液管道(B)和排气管道(C)，所述水箱(2)的送液口(21)通过所述注液管道(B)与所述注液管口(15)连通，所述水箱(2)包括进气口(22)和溢气口(23)，所述排气口(14)通过所述排气管道(C)与所述进气口(22)连通。

2.根据权利要求1所述的动力电池换热系统，其特征在于，所述进液管口(12)设置为不低于所述出液管口(13)。

3.根据权利要求1所述的动力电池换热系统，其特征在于，所述排气口(14)设置在所述储液器(1)的最顶端，且设置有常闭开关阀，该常闭开关阀设置为在所述空腔(10)中的压力到达预定值时打开。

4.根据权利要求1所述的动力电池换热系统，其特征在于，所述动力电池换热系统还包括泵(3)，所述泵(3)的进液口与所述储液器(1)的所述出液管口(13)连通，且所述泵(3)的进液口布置为不高于所述出液管口(13)。

5.根据权利要求4所述的动力电池换热系统，其特征在于，所述水箱(2)的位置布置为高于换热液体循环回路中任一位置处的换热液体的位置高度。

6.根据权利要求4所述的动力电池换热系统，其特征在于，所述动力电池换热系统包括与大气连通的溢气管道(D)，所述溢气口(23)与所述溢气管道(D)连通。

7.根据权利要求4所述的动力电池换热系统，其特征在于，所述溢气口(23)布置在所述水箱(2)的最顶端，且设置有常闭开关阀，该常闭开关阀设置为在所述水箱(2)中的压力到达预定值时打开。

8.一种动力电池换热系统的储液器，其特征在于，所述储液器为权利要求1-7中任意一项所述的动力电池换热系统中的储液器(1)。

9.一种新能源汽车，包括动力电池(5)，其特征在于，所述新能源汽车还包括根据权利要求1-7中任意一项所述的动力电池换热系统，用于与所述动力电池(5)交换热量。

说明书

动力电池换热系统及其储液器和新能源汽车

技术领域

[0001] 本公开涉及新能源汽车技术领域，具体地，涉及一种动力电池换热系统、动力电池换热系统的储液器，以及新能源汽车。

背景技术

[0002] 动力电池是以电力为动力的新能源电动汽车核心部件之一，是整车的动力源。动力电池充放电时，其工作效率、使用寿命及安全性能都受到温度的影响，因此需要合理控制动力电池的温度，以使其发挥最佳效能。

[0003] 液冷系统是近几年的新兴技术，其原理是提供用于冷却液循环流动的管道回路，该管道回路的一部分经过动力电池，当冷却液流经该部分时与动力电池发生热交换，从而使得动力电池获得所需的温度。由于整车空间有限，因此，为了避让周围的部件或结构，管道回路多存在高低起伏的情况，甚至会形成形状复杂的气室。在将冷却液注入管道回路中的过程中，通常在管道回路中设置多处放气阀，以将高低起伏、具有形状复杂的气室的管路中的气体排出。

[0004] 然而，当放气阀打开排气时，也会有冷却液从放气阀中流出，引起一定的冷却液耗损。另外，由于需要人工打开或关闭放气阀，因此，不仅增大了操作复杂性，而且耗时耗力。

[0005] 而由于冷却液循环管路的复杂特性，需要沿冷却液流向逐个打开放气阀排气且重复多次，才能将循环管路的大部份空气排出，但仍然无法实现管路中的空气完全排出。

发明内容

[0006] 本公开的目的是提供一种动力电池换热系统，以随着换热液体的循环流动而自动且持续地排出管道回路中的气体。

[0007] 为了实现上述目的，本公开提供一种动力电池换热系统，包括用于供换热液体循环流动的管道回路，其中，所述动力电池换热系统包括由金属或塑料材料制成的储液器，该储液器包括限定空腔的主体和与该主体连接且与所述空腔连通的进液管口和出液管口，该进液管口和出液管口连接在所述管道回路中，所述储液器还包括设置在所述主体上且与所述空腔连通的排气口。

[0008] 可选择地，所述进液管口设置为不低于所述出液管口。

[0009] 可选择地，所述排气口设置在所述储液器的最顶端，且设置有常闭开关阀，该常闭开关阀设置为在所述空腔中的压力到达预定值时打开。

[0010] 可选择地，所述储液器还包括与所述主体连接且与所述空腔连通的注液管口。

[0011] 可选择地，所述动力电池换热系统还包括水箱、泵、注液管道和排气管道，所述水箱的送液口通过所述注液管道与所述注液管口连通，所述泵的进液口与所述储液器的所述出液管口连通，且所述泵的进液口布置为不高于所述出液管口，所述水箱包括进气口和溢气口，所述排气口通过所述排气管道与所述进气口连通。

[0012] 可选择地，所述水箱的位置布置为高于换热液体循环回路中任一位置处的换热液体的位置高度。

[0013] 可选择地，所述动力电池换热系统包括与大气连通的溢气管道，所述溢气口与所述溢气管道连通。

[0014] 可选择地，所述溢气口布置在所述水箱的最顶端，且设置有常闭开关阀，该常闭开关阀设置为在所述水箱中的压力到达预定值时打开。

[0015] 在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种动力电池换热系统的储液器，其中，所述储液器为上述述动力电池换热系统中的储液器。

[0016] 此外，本公开还提供一种新能源汽车，包括动力电池，其中，所述新能源汽车还包括上述的动力电池换热系统，用于与所述动力电池交换热量。

[0017] 通过上述技术方案，本公开提供的动力电池换热系统能够实现的效果是，在换热液体循环流动的过程中，管道回路中的空气被换热液体挤压和夹带，并随着换热液体的流动而进入储液器中，并在储液器中在重力的作用下，所夹带的空气与换热液体分离并经由排气口排出，从而实现管道回路的排气。随着换热液体的不断循环，管道回路的排气自动进行，直到其中的空气被完全排出，不需要人工操作，节省人力物力。此外，本公开提供的动力电池换热系统中，只有空气会从排气口被排出，因此不存在换热液体被排出而发生损耗的现象。

[0018] 本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0019] 附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

[0020] 图1是根据公开实施方式提供的动力电池换热系统的简化示意框图；

[0021] 图2是根据公开实施方式提供的动力电池换热系统中的储液器的示意图。

[0022] 附图标记说明

[0023] 1-储液器，10-空腔，11-主体，12-进液管口，13-出液管口，14-排气口，15-注液管口，2-水箱，21-送液口，22-进气口，23-溢气口，3-泵，4-动力电池热管理装置，5-动力电池，6-三通管，A-管道回路，B-注液管道，C-排气管道，D-溢气管道。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

[0025] 在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“高、低”、“顶端、底端”通常是指在整车的垂向方向上的“高、低”和“顶端、底端”。

[0026] 根据本公开的具体实施方式，提供一种动力电池换热系统，参考图1中所示，所述动力电池换热系统包括用于供换热液体循环流动的管道回路A和由金属或塑料材料制成的储液器1，该储液器1包括限定空腔10的主体11和与该主体11连接且与所述空腔10连通的进液管口12和出液管口13，该进液管口12和出液管口13连接在所述管道回路A中，所述储液器1还包括设置在所述主体11上且与所述空腔10连通的排气口14。

[0027] 通过上述技术方案，本公开提供的动力电池换热系统能够实现的效果是，在换热液体循环流动的过程中，管道回路中的空气被换热液体挤压和夹带，并随着换热液体的流动而进入储液器1中，并在储液器1中在重力的作用下，所夹带的空气与换热液体分离并经由排气口14排出，从而实现管道回路的排气。随着换热液体的不断循环，管道回路的排气自动进行，直到其中的空气被完全排出，不需要人工操作，节省人力物力。此外，本公开提供的动力电池换热系统中，只有空气会从排气口14被排出，因此不存在换热液体被排出而发生损耗的现象。

[0028] 当换热液体温度较高而引起储液器1中产生蒸汽时，这些蒸汽会随着空气被一并从排气口排出。为此，在本公开提供的一种实施方式中，所述排气口14可以设置有常闭开关阀(未示出)，该常闭开关阀设置为在所述空腔10中的压力到达预定值时打开，从而减少换热液蒸汽的排出，降低由此产生的换热液体耗损，同时，也能够避免因车辆行驶在崎岖道路上发生颠簸而引起换热液体从排气口14处溢出。此外，在本公开提供的具体实施方式中，排气口14在储液器1的布置位置至少高于储液器1的空腔101中的最高液位线，可选择地，所述排气口14可以布置在所述储液器1的最顶端。

[0029] 在本公开提供的具体实施方式中，储液器1可以用作为整个换热系统提供换热液的容器，在这种情况下，不再需要设置另外的容器作为换热液体源。也可以的是，受限于整车空间，储液器1的体积无法设置太大，在这种情况下，储液器1不用作为整个换热系统提供换热液体的容器，而是仅用于实现换热系统的自动排气。此时，所述储液器1可以包括与所述主体11连接且与所述空腔10连通的注液管口15，用于向所述空腔10内注入所述换热液体。

[0030] 其中，储液器1安装在整车中的情况下，所述出液管口13的位置布置为不高于所述进液管口12和所述注液管口15的位置，以使得空腔10中的换热液体能够在自身的重力辅助作用下，泵3能够更容易地泵送换热液体。同时，这种设置有益于在管道回路A中的换热液体循环流动所带走的空气从进液口12进入到储液器1中，而从出液管口13进入到管道回路A中的换热液体不携带空气。

[0031] 可选择地，所述动力电池换热系统可以包括用于为整个换热系统提供换热液体源的水箱2、泵3、注液管道B和排气管道C，所述水箱2的送液口21通过所述注液管道B与所述注液管口15连通，以向储液器1中注入换热液体。

[0032] 其中，考虑到储液器1中会存在充满换热液体的情况，同时，当换热液体温度过高时从储液器1排出的气体会携带一些换热液体蒸汽，为了避免由于这些原因所造成的换热液体被排到外部空间而产生损耗，可以将储液器1中排出的气体先引导至水箱2中，这样，由于储液器1满载而从排气口14溢出的换热液体可以在水箱2处回收，同样的，从排气口14排出的空气中所携带的蒸汽也可以在水箱2处回收，有益于重复利用。为此，所述水箱2上可以设置有进气口22和溢气口23，所述排气口14通过排气管道C与所述进气口22连通。在此，为了便于与排气管道C连接，排气口14处可以设置有管口。来自储液器1，也就是来自整个换热系统的空气，经排气口14、排气管道C、进气口22、水箱2，最后从溢气口23排出。

[0033] 其中，为了尽可能地减少管道回路A中的气体，在装配到整车中之后，以整车坐标系为参照，泵3的进液口布置为不高于出液管口13，以使得泵3的叶片始终浸没液体中。

[0034] 其中，水箱2安装在整车中的情况下，所述水箱2的位置可以布置为高于换热液体循环回路中任一位置处的换热液体的位置高度，以能够轻松地补充储液器1中的换热液体。可选择地，在送液口21处或注液管道B上或注液管口15处，可以设置有开关阀，以控制储液器1中换热液体的补给。其中，送液口21可以设置在水箱2的底面上，以便于换热液体能够在自身重力的作用下流出。

[0035] 其中，所述动力电池换热系统可以包括与大气连通的溢气管道D，所述溢气口23与溢气管道D连通，以避免排向外界的气体直接对准车辆的某个部件或结构。在这种情况下，所述溢气口23处可以设置有常闭开关阀，该常闭开关阀设置为在所述水箱2中的压力到达预定值时打开，从而减少换热液蒸汽的排出，降低由此产生的换热液体耗损，同时，还有益于保持整个换热系统中的压力。另外，也能够避免因车辆行驶在崎岖道路上发生颠簸而引起换热液体从溢气口23处溢出。

[0036] 可选择地，所述水箱2可以为膨胀水箱2，容纳换热系统中换热液体(例如水)的膨胀量，起到定压作用和为换热系统补给换热液体的作用。

[0037] 其中，储液器1和水箱2处于安装位置的情况下，进气口22和溢气口23在水箱2的布置位置至少高于水箱2的最高液位线，可选择地，所述溢气口23布置在所述水箱2的最顶端。

[0038] 在本公开提供的具体实施方式中，可以认为储液器1安装到整车中时，与整车的垂向方向平行的方向为轴向，储液器1具有与该轴向垂直的径向方向。进液管口12、注液管口15可以沿任意合适的方向延伸，例如，可以沿储液器1的径向方向延伸。出液管口13可以沿任意合适的方向延伸，例如，可以沿储液器1的径向方向延伸，或者沿与径向方向呈角度的方向延伸，可选择地，当储液器1安装到整车中时，出液管口13沿水平方向或向下的任意方向延伸。另外，排气口14处的管口也可以沿任意合适的方向延伸，例如，可以沿储液器1的轴向方向延伸。此外，进液管口11、出液管口12、注液管口15、排气管14处的管口与储液器1本体之间的连接处可以采用直角过渡、圆弧过渡、变径过渡等任意合适的过渡形式。进液管口
11、出液管口12、注液管口15、排气管14处的管口与对应的管道之间的连接为密封连接，可以采用起鼓、螺纹连接、热融连接、粘接等任意合适的连接方式实现。此外，进液管口11、出液管口12、注液管口15可以部分地延伸到本体11的空腔10中，且该部分可以以任意合适的形状和延伸角度设置。另外，储液器1可以采用不锈钢、铝、铜、塑料等任意符合使用需求的材料通过焊接、浇铸、注塑等任意合适的方法成型。

[0039] 在本公开提供的具体实施方式中，所述动力电池换热系统还包括设置在所述管道回路A上的动力电池热管理装置4，所述换热液体被所述泵3从所述出液管口13泵送出之后流经所述动力电池热管理装置4、动力电池5，所述动力电池热管理装置4设置为用于加热和/或冷却所述换热液体，以使得所述换热液体获得所述动力电池5所需的液体温度。

[0040] 其中，为了满足需求，动力电池5可以为多个，分成多个并联的动力电池组，管道回路A可以通过设置三通管6的形式分出多个分支管道，以使得换热液体流经每个动力电池组。而每一动力电池组中可以包括多个串联的动力电池5。

[0041] 其中，动力电池热管理装置4可以采用顶置、底置、内置等任意安装形式，安装在车辆的任意部位。

[0042] 其中，泵3可以集成于动力电池热管理装置4，也可以是独立的部件。

[0043] 在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种动力电池换热系统的储液器，该储液器为上述动力电池换热系统中的储液器1。

[0044] 此外，在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种新能源汽车，包括动力电池5，还包括上述的动力电池换热系统，用于与所述动力电池5交换热量。

[0045] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

[0046] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0047] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。