车载电池的温度调节系统转让专利
申请号 : CN201710938268.3
文献号 : CN109599623B
文献日 : 2020-11-20
发明人 : 伍星驰 , 谈际刚 , 王洪军
申请人 : 比亚迪股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种车载电池的温度调节系统,其特征在于,包括:
车载空调模块,所述车载空调模块包括制冷支路以及与所述制冷支路串联的电池冷却支路,其中,所述制冷支路包括压缩机以及与所述压缩机相连的冷凝器,所述电池冷却支路包括与换热器以及与所述换热器连接的阀;
与所述电池冷却支路相连以形成换热流路的电池温度调节模块,其中,所述电池温度调节模块包括介质容器,泵,以及与所述介质容器和泵相连的多个相互并联的温度调节支路,所述多个相互并联的温度调节支路分别与多个并联的电池相连;
与所述电池连接的电池状态检测模块;
控制器,所述控制器与所述车载空调模块和电池温度调节模块连接,用于调节所述电池的温度;所述控制器包括:电池管理控制器、电池热管理控制器和车载空调控制器,其中,所述电池管理控制器与所述电池状态检测模块连接,用于获取所述电池的温度调节需求功率;所述电池热管理控制器与所述泵、第一温度传感器、第二温度传感器、流速传感器和加热器连接,用于获取所述电池的温度调节实际功率,并根据所述温度调节需求功率与所述温度调节实际功率对所述加热器的功率进行调节,以调节所述电池的温度;所述车载空调控制器与所述压缩机以及阀连接,用于根据所述温度调节需求功率与所述温度调节实际功率对所述压缩机的功率进行调节,以调节所述电池的温度。
2.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述电池状态检测模块还用于检测所述电池的电流。
3.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,每个所述温度调节支路包括:第一温度传感器,用于检测流入所述电池的介质的入口温度;
第二温度传感器,用于检测流出所述电池的介质的出口温度;
流速传感器,用于检测所述换热流路中的介质的流速。
4.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述电池温度调节模块还包括:加热器,所述加热器与所述控制器连接,用于加热所述换热流路中的介质。
5.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述电池温度调节模块还包括:与所述泵相连的总流速传感器,用于检测流入多个所述温度调节支路的换热流路中的介质的总流速。
6.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述电池温度调节模块还包括:与所述介质容器相连的总温度传感器,用于检测流出所述多个电池的介质的总出口温度。
7.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述电池管理控制器,还用于获取所述电池的温度,在所述电池的温度大于第一温度阈值时,所述温度调节系统进入冷却模式,以及在所述电池的温度小于第二温度阈值时,所述温度调节系统进入加热模式。
8.如权利要求7所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,
所述车载空调控制器在所述温度调节需求功率大于所述温度调节实际功率时,获取所述温度调节需求功率和所述温度调节实际功率之间的功率差;
当为冷却模式时,所述车载空调控制器根据所述功率差增加用于冷却所述电池的压缩机的功率和所述阀的开度中至少一者,以及在所述温度调节需求功率小于或等于所述温度调节实际功率时,减小/保持所述电池的压缩机的功率和所述阀的开度中至少一者;
当为加热模式时,所述电池热管理控制器根据所述功率差增加用于加热所述电池的加热器的功率,以及在所述温度调节需求功率小于或等于所述温度调节实际功率时,减小/保持所述加热器的功率。
9.如权利要求8所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,
在所述温度调节需求功率小于或等于所述温度调节实际功率时,所述电池热管理控制器还用于降低/保持所述泵的转速;
在所述温度调节需求功率大于所述温度调节实际功率时,所述电池热管理控制器还用于提高所述泵的转速。
10.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述车载空调模块还包括与所述制冷支路串联且与所述电池冷却支路并联的车内冷却支路。
11.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述换热器为板式换热器。
12.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述制冷支路为多个,所述电池冷却支路为多个,所述多个电池冷却支路分别通过多个阀与多个所述压缩机相连。
13.如权利要求10所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述车内冷却支路为多个,每个所述车内冷却支路均包括与所述压缩机一一对应的蒸发器以及与所述蒸发器连接的阀。
14.如权利要求12所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,每个所述电池冷却支路均设置有温度传感器,用于检测所述电池冷却支路上的介质的温度。
15.如权利要求12所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,每个所述电池冷却支路均设置有流速传感器,用于检测所述电池冷却支路上的介质的流速。
16.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统,其特征在于,所述制冷支路为多个,所述电池冷却支路为一个,所述多个制冷支路均与所述电池冷却支路相连。
说明书 :
车载电池的温度调节系统
技术领域
背景技术
范围内。
池加热系统,以在车载电池温度过低时升高其温度。
状况对其加热功率和冷却功率进行精确控制,从而无法保证车载电池的温度维持在预设范
围内。
发明内容
于温度影响车载电池性能的情况。
其中,所述制冷支路包括压缩机以及与所述压缩机相连的冷凝器,所述电池冷却支路包括
与换热器以及与所述换热器连接的阀;与所述电池冷却支路相连以形成换热流路的电池温
度调节模块,其中,所述电池温度调节模块包括介质容器,泵,以及与所述介质容器和泵相
连的多个相互并联的温度调节支路,所述多个相互并联的温度调节支路分别与所述多个并
联的电池相连;控制器,所述控制器与所述车载空调模块和电池温度调节模块连接,用于调
节所述电池的温度。
使车载电池的温度维持在预设范围,避免发生由于温度影响车载电池性能的情况。
口温度;流速传感器,用于检测所述换热流路中的介质的流速。
述电池的温度调节需求功率;所述电池热管理控制器与所述泵、第一温度传感器、第二温度
传感器、流速传感器和加热器连接,用于获取所述电池的温度调节实际功率,并根据所述温
度调节需求功率与所述温度调节实际功率对所述加热器的功率进行调节,以调节所述电池
的温度;所述车载空调控制器与所述压缩机以及阀连接,用于根据所述温度调节需求功率
与所述温度调节实际功率对所述压缩机的功率进行调节,以调节所述电池的温度。
的温度小于第二温度阈值时,所述温度调节系统进入加热模式。
差;当为冷却模式时,所述车载空调控制器根据所述功率差增加用于冷却所述电池的压缩
机的功率和所述阀的开度中至少一者,以及在所述温度调节需求功率小于或等于所述温度
调节实际功率时,减小/保持所述电池的压缩机的功率和所述阀的开度中至少一者;当为加
热模式时,所述电池热管理控制器根据所述功率差增加用于加热所述电池的加热器的功
率,以及在所述温度调节需求功率小于或等于所述温度调节实际功率时,减小/保持所述加
热器的功率。
率大于所述温度调节实际功率时,所述电池热管理控制器还用于提高所述泵的转速。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
控制器(图中未具体示出)。
括与换热器41以及与换热器4连接的阀。电池温度调节模块5与电池冷却支路4相连以形成
换热流路的,其中,电池温度调节模块5可包括介质容器52,泵51,以及与介质容器52和泵51
相连的多个相互并联的温度调节支路,多个相互并联的温度调节支路分别与多个并联的电
池相连。控制器与车载空调模块100和电池温度调节模块5连接,用于调节电池的温度。其
中,电池温度调节模块5还可包括加热器53,加热器53可以为PTC(Positive Temperature
Coefficient,正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件)加热器,换热器
可41可以为板式换热器。
以使介质(冷媒、水、油、空气等流动介质或相变材料等介质或其他化学制品)相互独立。在
电池的温度过高时,车载空调制冷功能开启,电池冷却功能启动,第一管道与第二管道中介
质(如冷媒)的流动方向分别为:压缩机1—冷凝器2—电池冷却支路4—压缩机1和电池冷却
支路4—电池温度调节模块5—电池—电池温度调节模块5—电池冷却支路4。
图2所示,在本发明的一个实施例中,车载空调模块100还可包括与制冷支路10串联且与电
池冷却支路4并联的车内冷却支路3。其中,车内冷却支路3可包括:蒸发器31、第一膨胀阀32
和第一电子阀33。
池冷却支路4通过其换热器41为电池冷却提供制冷功率。当车内温度过高时,车内冷却功能
启动,介质的流动方向为:压缩机1—冷凝器2—车内冷却支路3—压缩机1。当电池的温度过
高时,电池冷却功能启动,第一管道和第二管道中介质的流动方向为:压缩机1—冷凝器2—
电池冷却支路4—压缩机1和电池冷却支路4—电池温度调节模块5—电池—电池温度调节
模块5—电池冷却支路4。由此,能够在车载电池温度过高时或者过低时对温度进行调节,使
车载电池的温度维持在预设范围,避免发生由于温度影响车载电池性能的情况,并且,还可
以在电池的温度满足要求的情况下,使车内温度满足需求。
包括第二电子阀43和第二膨胀阀42。
43用于控制电池冷却支路4的开通和关闭,第二膨胀阀42用于控制电池冷却支路4的冷媒流
量。
发明的实施例中,换热器41的物理位置可以位于车载空调压缩机1所在的回路,便于车载空
调出厂调试,并且使车载空调可以单独供货和组装,同时,车载空调在安装过程中只需要加
注一次介质(制冷剂)。换热器41的物理位置也可以位于电池所在的回路,换热器41的物理
位置也可以独立于车载空调压缩机1所在的回路和电池所在的回路设置。
节模块5对接,打开第二电子膨胀阀43,再次抽真空加注冷媒后,即可进行正常工作。
媒,第二管道中流的是介质,车内冷却支路3中流的是冷媒。
状态检测模块可以为电流传感器。
的介质的入口温度,第二温度传感器用于检测流出电池的介质的出口温度,流速传感器用
于检测换热流路中的介质的流速。
设置在电池的冷却流路的入口处,第二温度传感器设置在电池的冷却流路的出口处。例如,
加热器53与换热器41相连,泵51与加热器53和电池的冷却流路的第一端相连,第一温度传
感器设置在电池6的冷却流路的入口处(第一端),用于检测电池的介质的入口温度,介质容
器52与电池6的冷却流路的第二端相连,第二温度传感器设置在电池6的冷却流路的出口处
(第二端),用于检测电池的介质的出口温度,流速传感器设置在电池6的冷却流路的出口
处,用于检测电池6的介质的流速。
中的介质的总流速,和检测流入多个温度调节支路的换热流路中的介质的总温度。
控制第一电池61冷却分支支路的冷却流量,调节阀601用于控制第二电池62冷却分支支路
的冷却流量。
调节阀60—流速传感器571—第一温度传感器551—第一电池61—第二温度传感器561—介
质容器52—换热器41。方向2:换热器41—加热器53(关闭)—泵51—调节阀601—流速传感
器572—第一温度传感器552—第二电池62—第二温度传感器562—介质容器52—换热器
41。
51—调节阀60—流速传感器571—第一温度传感器551—第一电池61—第二温度传感器
561—介质容器52—换热器41。方向2:换热器41—加热器53(启动)—泵51—调节阀601—流
速传感器572—第一温度传感器552—第二电池62—第二温度传感器562—介质容器52—换
热器41。上述的两个电池冷却支路为并联关系。
池的温度调节需求功率P1,电池热管理控制器与泵51、第一温度传感器、第二温度传感器、
流速传感器和加热器53连接,用于获取电池的温度调节实际功率P2,并根据温度调节需求
功率P1与温度调节实际功率P2对加热器53的功率进行调节,以调节电池的温度。车载空调
控制器与压缩机1以及阀(第一电子阀33、第二电子阀43、第一膨胀阀32和第二膨胀阀42)连
接,用于根据温度调节需求功率P1与温度调节实际功率P2对压缩机1的功率进行调节,以调
节电池的温度。
器53进行CAN通信,并根据介质的比热容、介质的密度、流路的横截面积,获取温度调节实际
功率P2、并控制泵51的转速和控制加热器53的功率。电池管理控制器采集流经电池的电流、
电池本身的温度,并根据电池的目标温度、目标时间t以及电池的比热容C、电池的质量M、电
池的内阻R,获取温度调节需求功率P1,以及控制车载空调控制器启动或停止工作。车载空
调控制器与膨胀阀及电子阀连接,且车载空调控制器可以与电池管理控制器和电池热管理
控制器和压缩机1进行CAN通信,以根据电池管理控制器获取的温度调节需求功率P1以及电
池热管理控制器获取的温度调节实际功率P2控制压缩机的功率P、膨胀阀及电子阀的开合,
达到控制换热量的目的。
的流速,通过上述3个参数估算电池冷却总支路当前的实际冷却/加热功率。电池热管理控
制器可通过CAN通信控制加热器53是否工作,以及调整加热器53的加热功率。电池热管理控
制器可通过CAN线控制泵51的工作状态,从而控制电池介质流速。
571可测量第一电池61冷却分支支路中介质的流速,通过上述3个参数估算第一电池61冷却
分支支路当前的实际冷却/加热功率。同样的方式估算第二电池62冷却分支支路当前的实
际冷却/加热功率。电池热管理控制器可以根据第一电池61和第二电池62的电池温度状况,
控制调节阀60和调节阀601的开度控制第一电池61和第二电池62这两个冷却分支支路的介
质流量分配,从而达到控制第一电池61和第二电池62之间的电池温度均衡。当车辆需要冷
却时,如果第一电池61的温度较高比第二电池62的温度高,则可增大调节阀60的开度,减少
调节阀601的开度,当第一电池61和第二电池62的平均温度相等时,可控制调节阀60和调节
阀601的开度相同,以保持两个电池的温度均衡。
池热管理控制器实时发送电池加热功率需求,加热器53根据加热功率需求调整输出功率。
同时电池热管理控制器还可通过CAN通信控制泵的工作状态,从而控制电池介质的流速和
介质的流向,当接收到电池热管理控制器发送的泵51启动信息后,开始工作,并根据电池热
管理控制器发送的流量信息调整转速和流量。
即T61-T62>3℃,则电池热管理控制器控制第一电池61冷却支路中的调节阀60开度增加,
控制第二电池62冷却支路中的调节阀601的开度减少,以便使得第一电池61的冷却功率增
加,第二电池62的冷却功率减少,从而实现第一电池61和第二电池62的温度均衡。而如果
T62-T61>3℃,则电池热管理控制器控制第二电池62冷却支路中的调节阀601开度增加,控
制第一电池61冷却支路中的调节阀60的开度减少,以便使得第二电池62的冷却功率增加,
第一电池61的冷却功率减少,从而实现第一电池61和第二电池62的温度均衡。
介质可自动补充。加热器53可以与控制器进行CAN通信,为车载电池的温度调节系统提供加
热功率,受控制器控制,加热器53可以设置在介质容器52与第一温度传感器之间任意位置。
即加热器53不直接与电池接触,具有较高的安全性、可靠性和实用性。
免了换热器41处换热不完全的问题,即杜绝了因换热器的换热效率带来的换热损耗。
率,以及获取电池在温度调节时的第二参数,并根据第二参数生成第二温度调节需求功率,
并根据第一温度调节需求功率和第二温度调节需求功率生成温度调节需求功率P1。
之间的第一温度差,并根据第一温度差和目标时间生成第一温度调节需求功率。
为流路的横截面积。
度调节功能的信息,车载空调控制器开启温度调节功能后发送热交换信息给电池热管理控
制器,同时车载控制器控制第二电子阀43开启,电池热管理控制器控制泵51以默认转速(如
低转速)开始工作。
根据上述公式(1)计算出电池的第一温度调节需求功率。电池管理控制器还获取电池在预
设时间内的平均电流I,并根据公式(2)计算电池的第二温度调节需求功率。然后,电池管理
控制器根据电池的第一温度调节需求功率和第二温度调节需求功率计算温度调节需求功
率P1(即将电池的温度在目标时间内调节至目标温度的需求功率),其中,当对电池6进行冷
却时,P1=ΔT1*C*M/t+I2*R,当对电池6进行加热时,P1=ΔT1*C*M/t-I2*R。
际功率P2。
速。如,若温度调节需求功率P1大于温度调节实际功率P2时,则根据温度调节需求功率P1和
温度调节实际功率P2的差值,增加压缩机的功率及增大第二膨胀阀42的开度,可选择地增
加泵51的转速;若温度调节需求功率P1小于温度调节实际功率P2时,则根据温度调节需求
功率P1和温度调节实际功率P2的差值,减小压缩机的功率及减小第二膨胀阀42的开度,可
选择地减小泵51的转速。
量是固定,通过上述公式(1)即ΔT1*C*M/t直接计算可以获得,即第一温度调节需求功率。
同时,电池在冷却过程中,存在放电和充电过程,此过程会产生热量,由于电池的放电或者
是充电电流是变化的,这部分的热量也可以通过检测电池的平均电流I直接获得,通过上述
2
公式(2)即I *R,直接计算出当前电池的发热功率,即第二温度调节需求功率。本发明的冷
却完成时间是基于目标时间t设定的(t可以根据用户需求或者是车辆实际设计情况改变)。
在确定了冷却完成所需要的目标时间t后,就可以预估出当前电池冷却需要的温度调节需
求功率P1,P1=ΔT1*C*M/t+I2*R。而如果是加热功能启动,则温度调节需求功率P1=ΔT1*
2
C*M/t-I *R,即在电池在加热过程中,电池的放电或者充电电流越大,所需要的加热功率即
温度调节需求功率P1越小。
电池管理控制器,还用于获取电池的温度,在电池的温度大于第一温度阈值时,温度调节系
统进入冷却模式,以及在电池的温度小于第二温度阈值时,温度调节系统进入加热模式。其
中,第一温度阈值和第二温度阈值可以根据实际情况进行预设,第一温度阈值一般大于第
二温度阈值,例如,第一温度阈值可以为40℃,第二温度阈值可以为0℃。
度过高,为避免高温对该电池的性能产生影响,需要对电池进行降温处理,控制温度调节系
统进入冷却模式,并发送电池冷却功能启动信息给车载空调控制器。车载空调控制器在接
收到电池冷却功能启动信息后控制第二电子阀43开启,以使介质与电池进行热交换以降低
电池的温度。如图3所示,当温度调节系统工作在冷却模式时,电池所在回路中对应的第一
管道和第二管道中介质的流动方向分别为:压缩机1—冷凝器2—第二电子阀43—第二膨胀
阀42—换热器41—压缩机1;换热器41—加热器53(关闭)—泵51—流速传感器571—第一温
度传感器551—第一电池61—第二温度传感器561—介质容器52—换热器41,如此循环,在
换热器41处换热,实现电池的降温。
发送电池加热功能启动信息至车载空调控制器。车载空调控制器在接收到电池加热功能启
动信息后控制第二电子阀43关闭,同时电池热管理控制器控制加热器53开启,以为温度调
节系统提供加热功率。当温度调节系统工作在加热模式时,第一电池61和第二电池62中介
质的流动方向分别为:换热器41—加热器53(开启)—泵51—流速传感器571—第一温度传
感器551—第一电池61—第二温度传感器561—介质容器52—换热器41;换热器41—加热器
53(开启)—泵51—流速传感器572—第一温度传感器552—第二电池62—第二温度传感器
562—介质容器52—换热器41,如此循环,实现电池的升温。
却模式时,车载空调控制器根据功率差增加用于冷却电池的压缩机的功率和阀的开度中至
少一者,以及在温度调节需求功率小于或等于温度调节实际功率时,减小/保持电池的压缩
机的功率和阀的开度中至少一者。当为加热模式时,电池热管理控制器根据功率差增加用
于加热电池的加热器的功率,以及在温度调节需求功率小于或等于温度调节实际功率时,
减小/保持加热器的功率。
温度调节需求功率P1和温度调节实际功率P2进行判断。如果电池的温度调节需求功率P1大
于温度调节实际功率P2,说明如果按照当前的制冷功率或者介质流量,无法在目标时间内
完成该电池的降温,所以,车载空调控制器获取电池的温度调节需求功率P1和温度调节实
际功率P2之间的功率差,并根据功率差增加压缩机1的功率,或者增加电池的介质流量,即
增加第二膨胀阀42的开度,以增加该电池的冷却功率,其中,温度调节实际功率P1与温度调
节实际功率P2的功率差越大,压缩机1的功率和该电池的介质流量增加越多,以使该电池的
温度在预设时间t内降低至目标温度。而如果电池的温度调节实际功率P1小于或等于温度
调节实际功率P2,车载空调控制器可以保持压缩机1的功率不变或适当减小压缩机1的功
率,或者减少该电池的介质流量,即减小第二膨胀阀42的开度,以减少电池的冷却功率。当
电池的温度低于35℃时,则电池冷却完成,电池管理控制器通过CAN通信向车载空调控制器
发送关闭温度调节功能的信息,车载空调控制器控制第二电子阀43关闭。如果温度调节系
统进入冷却模式较长时间后,例如1小时后,仍有电池的温度高于35℃,则车载空调控制器
适当增加压缩机1的功率,以使该电池尽快完成降温。
实际功率P2,说明如果按照当前的加热功率或者介质流量,无法在目标时间内完成该电池
的升温,所以,电池热管理控制器获取该电池的温度调节需求功率P1和温度调节实际功率
P2之间的功率差,并根据功率差增加用于加热电池的加热器53的功率,或者调节增加电池
的介质流量,例如可以增泵51的转速,以使该电池可以在目标时间内完成温度调节。其中,
温度调节需求功率P1和温度调节实际功率P2的差值越大,加热器53的功率和该电池回路的
介质流量增加的越多。而如果电池的温度调节需求功率P1小于或等于温度调节实际功率
P2,电池热管理控制器可以适当减小加热器53的功率,或保持加热器53的功率不变,或者调
节减少该电池回路的介质流量,以减少电池的加热功率。当电池的温度高于预设温度,例如
10℃时,电池加热完成,电池管理控制器通过CAN通信向电池热管理控制器发送关闭温度调
节功能的信息,电池热管理控制器控制加热器53关闭。如果温度调节系统进入加热模式较
长时间后,例如1小时后,仍有电池的温度低于10℃,则电池热管理控制器再适当增加加热
器53的功率,以使电池尽快完成升温。
功率时,电池热管理控制器还用于提高泵的转速。
或者保持泵51的转速不变。而如果电池的温度调节需求功率P1大于温度调节实际功率P2,
电池热管理控制器还用于控制泵51的转速提高,可以增加单位时间内流经冷却流路横截面
积的介质质量,从而提高电池的温度调节实际功率P2,以在目标时间t内实现温度调节。而
如果电池的温度调节需求功率P1等于于温度调节实际功率P2,那么控制泵51的转速保持在
当前转速不变即可。
出,第一电池61和第二电池62的实际冷却/加热功率为两个支路之和。
息,车载空调控制器在接收到该信息后,转发给电池热管理控制器,电池热管理控制器控制
泵开始工作,通过泵启动带动冷却支路中的介质,通过介质使得电池温度达到均衡。
却支路。
451,电池冷却支路402上设置有第三温度传感器452。
路402上设置有第二流速传感器442。
池冷却支路分别为电池冷却支路401和电池冷却支路402,车内冷却支路分别为第车内冷却
支路301和车内冷却支路302。其中,压缩机可以为多个,且相互不关联,车内冷却支路301可
包括第一电子阀331和第一膨胀阀321,车内冷却支路302可包括第一电子阀332和第一膨胀
阀322。电池冷却支路401可包括第二电子阀431和第二膨胀阀421,电池冷却支路402可包括
第二电子阀432和第二膨胀阀422。
阀321—蒸发器311—压缩机11;电池冷却支路的冷媒流动方向为:压缩机11—冷凝器21—
第二电子阀431—第二膨胀阀421—第二流速传感器441—第三温度传感器451—换热器
411—第四温度传感器1A—压缩机11。以制冷支路112为例,车内冷却支路的冷媒流动方向
为:压缩机12—冷凝器22—第一电子阀332—第一膨胀阀322—蒸发器312—压缩机12;电池
冷却支路的冷媒流动方向为:压缩机12—冷凝器22—第二电子阀432—第二膨胀阀422—第
二流速传感器442—第三温度传感器452—换热器412—第四温度传感器1B—压缩机12。
的介质循环方向有4个,如下所示:换热器411—加热器53(关闭)—泵51—调节阀60—流速
传感器571—第一温度传感器551—第一电池61—第二温度传感器561—介质容器52—换热
器411。换热器411—加热器53(关闭)—泵51—调节阀601—流速传感器572—第一温度传感
器552—第二电池62—第二温度传感器562—介质容器52—换热器411。换热器412—加热器
53(关闭)—泵51—调节阀60—流速传感器571—第一温度传感器551—第一电池61—第二
温度传感器561—介质容器52—换热器412。换热器412—加热器53(关闭)—泵51—调节阀
601—流速传感器572—第一温度传感器552—第二电池62—第二温度传感器562—介质容
器52—换热器412。
热器53(启动)—泵51—调节阀60—流速传感器571—第一温度传感器551—第一电池61—
第二温度传感器561—介质容器52—换热器411。换热器411—加热器53(启动)—泵51—调
节阀601—流速传感器572—第一温度传感器552—第二电池62—第二温度传感器562—介
质容器52—换热器411。换热器412—加热器53(启动)—泵51—调节阀60—流速传感器
571—第一温度传感器551—第一电池61—第二温度传感器561—介质容器52—换热器412。
换热器412—加热器53(启动)—泵51—调节阀601—流速传感器572—第一温度传感器
552—第二电池62—第二温度传感器562—介质容器52—换热器412。
流速传感器442估算电池冷却支路402的制冷功率。车载空调控制器可以通过第二电子阀
431和第二膨胀阀421控制电池冷却支路401的冷媒流量,通过第二电子阀432和第二膨胀阀
422控制电池冷却支路402的冷媒流量,从而控制电池冷却分支支路1和电池冷却分支支路2
的冷却功率。
域的气温。
检测到出风口1和出风口2附近的气温比出风口3和出风口4所在区域的气温高,且相差较
大,车载空调控制器则可以控制第一膨胀阀321的开度增加,第二膨胀阀421的开度减少,从
而使得制冷支路111中车内冷却支路301冷却功率增加,电池冷却支路401冷却功率减少。同
时,为了保证电池的冷却功率不变,车载空调控制器可以控制第一膨胀阀322的开度减少,
第二膨胀阀422的开度增大,从而使得制冷支路112中车内冷却支路302冷却功率减少,电池
冷却支路402冷却功率增加。这样使得车厢内各区域的气温可实现均衡,同时又可以满足电
池的制冷功率需求。
冷却结束的设定值时,发送电池冷却功能结束信息。当电池温度低于设定值时,通过CAN通
信向车载空调控制器发出电池加热功能启动信息,当电池温度达到加热结束的设定值时,
发送电池加热功能结束信息。电池管理控制器可以通过电池当前放电/充电电流估算当前
电池发热量,并通过当前2个电池的平均温度和电池目标温度值之间的差值,估算系统的实
际冷却/加热效率,并发送所需电池加热/冷却功率信息给车载空调控制器。
442的流速信息,从而估算出电池冷却支路401和电池冷却支路402的制冷功率。当车厢内的
各出风口附近所在区域的温度差异较大时,需要调节车内冷却分支支路的制冷量分配。此
时,可通过调节第一膨胀阀321、第一膨胀阀322、第二膨胀阀421和第二膨胀阀422的开度,
达到重新分配车内冷却分支支路和电池冷却分支支路的制冷功率分配,调节制冷支路111
和制冷支路112对电池冷却分支支路分配的冷却功率时,车载空调先调节膨胀阀的开度,待
调节完成后,车载空调控制器估算各电池冷却分支支路的制冷功率,确定是否已经调节到
位,如果电池冷却分支支路功率还没有达到目标值,则继续调整膨胀阀的开度。
器571可测量第一电池61的冷却分支支路中介质的流速,通过上述3个参数估算第一电池的
冷却分支支路当前的实际冷却/加热功率。电池热管理控制器通过第二温度传感器552检测
第二电池62的进水口温度,通过第二温度传感器562检测第二电池62的出水口温度,计算进
出水口的温差,通过第一流速传感器572可测量第二电池62的冷却分支支路中介质的流速,
通过上述3个参数估算第二电池62的冷却分支支路当前的实际冷却/加热功率。电池热管理
控制器可以根据第一电池61和第二电池62的电池温度状况,控制调节阀60和调节阀601的
开度控制第一电池61和第二电池62这两个冷却分支支路的介质流量分配,从而达到控制第
一电池61和第二电池62的电池温度均衡。
控制调节阀60和调节阀601的开度相同,以保持两个电池的温度均衡。
系统体积,制冷量的分配更为灵活,既可满足车厢内冷却功率的需求,又可以满足动力电池
的冷却需求。同时电池热管理功能由电池热管理控制器集中控制,电池热管理控制器通过
水温、流速、动力电池参数和车载空调运行工况确定系统所需加热或者冷却功率,并通过控
制空调冷媒流量分配,控制系统和车载空调的制冷量合理分配,使得同时满足车内冷却和
电池冷却的需求。
模块5。其中,每个制冷支路均可包括压缩机和冷凝器,多个制冷支路机均与电池冷却支路4
相连。
压缩机12—冷凝器22—第二电子阀43—第二膨胀阀42—换热器41—压缩机12。
缩机12的冷媒循环回路为:压缩机12—冷凝器2—第二电子阀43—第二膨胀阀42—换热器
41—压缩机12。
的制冷支路)为例。车内冷却分支支路1为:压缩机11—冷凝器21—第一电子阀331—第一膨
胀阀321—蒸发器311—压缩机11;电池冷却分支支路1为:压缩机11—冷凝器21—第二电子
阀43—第二膨胀阀42—换热器41—压缩机11。以制冷支路2(包含压缩机12的制冷支路)为
例,车内冷却分支支路2为:压缩机12—冷凝器22—第一电子阀332—第一膨胀阀322—蒸发
器312—压缩机12;电池冷却分支支路2为:压缩机12—冷凝器22—第二电子阀43—第二膨
胀阀42—换热器41—压缩机12。
第二电子阀432—第二膨胀阀422—换热器41—压缩机12。
多个压缩机通过第二三通阀48与车内冷却支路相连。
述。
度进行调节,使车载电池的温度维持在预设范围,避免发生由于温度影响车载电池性能的
情况。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。