[发明专利]一种动力电池的热管理系统以及混合动力汽车

说明书

本发明涉及一种动力电池的热管理系统以及混合动力汽车，属于调温系统技术领域，解决了采用现有的热管理系统对动力电池热管理容易造成动力电池热均衡性差的问题。其包括热源、升温换热器、降温换热器、换热壳体、循环泵、第一换向阀和第二换向阀；热源用于为升温换热器提供热量；换热壳体内装有换热工质；换热壳体、第一换向阀、循环泵、第二换向阀以及升温换热器构成动力电池的升温回路；换热壳体、降温换热器、第一换向阀、循环泵以及第二换向阀构成动力电池的降温回路；使用时，动力电池置于换热工质中。本发明提供的动力电池的热管理系统可用于动力电池的热管理。

技术领域

本发明涉及一种调温系统，尤其涉及一种动力电池的热管理系统以及混合动力汽车。

背景技术

动力电池作为混合动力汽车的动力源之一，其工作性能、使用寿命直接影响着电动汽车的性能。动力电池的热管理是提高动力电池的工作性能和使用寿命的重要措施，其主要可以分为升温热管理和降温热管理。

升温热管理是指当动力电池温度过低时，升高动力电池的温度，使得动力电池内的活性物质充分反应，提高动力电池利用率。现有技术中，对动力电池的升温方式主要有外部热气体加热、加热丝加热、加热板加热和加热膜加热等。其中，气体导热系数较低，加热效果不明显；而加热丝、加热板和加热膜的升温方式普遍存在动力电池热均衡性相对较差的问题，即动力电池表面温度高，动力电池中心区域温度低。

降温热管理是指当动力电池温度过高时，降低动力电池的温度，防止动力电池过热导致的老化，提高动力电池的使用寿命。现有技术中，对动力电池的降温方式主要有强制风冷法、液体冷却法和相变材料冷却法等。其中，强制风冷法是以空气作为冷却介质，容易造成动力电池中心区域的热量积累，热均衡性相对较差；液体冷却法是以液体(例如，矿物油、水和乙二醇等，其中，采用矿物油为接触冷却，采用水和乙二醇为非接触冷却)作为冷却介质，其传热速率取决于液体的热导率、粘度、密度和流动速率等多种因素影响，对冷却介质的要求相对高；相变冷却法是以相变材料作为冷却介质，利用相变材料的状态变化吸收动力电池散发出来的热量，通常需要在动力电池之间填充相变材料，这不仅会增加动力电池的重量，而且会加大动力电池的设计、组装、调试和维修的难度。

另外，现有的动力电池的调温装置中，升温热管理和降温热管理通常是相互独立的系统，无法实现两者之间的切换。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种动力电池的热管理系统以及混合动力汽车，解决了采用现有的热管理系统对动力电池热管理容易造成动力电池热均衡性差的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种动力电池的热管理系统，其特征在于，热管理系统包括热源、升温换热器、降温换热器、换热壳体、循环泵、第一换向阀和第二换向阀；热源用于为升温换热器提供热量；换热壳体内装有换热工质；换热壳体、第一换向阀、循环泵、第二换向阀以及升温换热器构成动力电池的升温回路；换热壳体、降温换热器、第一换向阀、循环泵以及第二换向阀构成动力电池的降温回路；使用时，动力电池置于换热工质中。

进一步地，位于换热壳体内的换热工质为有机工质，有机工质处于气液两相的状态。

进一步地，循环泵与第二换向阀之间设有调压阀。

进一步地，换热壳体为防爆箱。

进一步地，热源为混合动力汽车的柴油机和/或发电机；柴油机和发电机的内部均设有用于散热的散热单元，散热单元内装有热源流体；散热单元的高温热源出口与升温换热器的高温热源高温流体入口连接，升温换热器的热源腔的高温流体出口与散热单元的低温流体入口连接。

进一步地，散热单元的高温热源出口通过第一电磁阀与升温换热器的热源腔的高温流体入口连接；升温换热器的热源腔的高温流体出口通过第二电磁阀与散热单元的低温热源入口连接。