[发明专利]用于车辆的高压电池的冷却和加热系统

说明书

本发明公开一种用于车辆的高压电池的冷却和加热系统，该冷却和加热系统包括：散热器，邻近高压电池模块的下部设置以将热量散发到外部空气；外部空气冷却管路，配置成冷却水在散热器和高压电池模块之间循环，并且主阀设置在外部空气冷却管路上；旁通管路，配置成旁通管路的第一端从主阀分支并且旁通管路的第二端连接到外部空气冷却管路以旁通散热器，并且在该旁通管路上设置有热交换器；以及控制器，配置成当高压电池模块需要热交换时，通过控制主阀来控制高压电池模块通过散热器散发热量或与热交换器交换热量。

技术领域

本发明总体涉及一种用于高压电池的冷却和加热系统，该高压电池设置有向车辆供应驱动能的高压电池模块。更特别地，本发明涉及一种用于车辆的高压电池的冷却和加热系统，其中散热器邻近高压电池设置，从而能够有效进行高压电池模块的冷却和加热。

背景技术

配备有向车辆提供驱动能的高压电池模块的电动车辆是一种从电能而不是从化石燃料燃烧获得其驱动能的车辆。虽然电动车辆不产生排气且产生非常小的噪声，但由于诸如高压电池的重量大且电池充电所花费的时间等问题，电动车辆还未投入实际使用。然而，近来，由于污染和化石燃料消耗严重问题，再次加速了电动车辆的发展。特别是，为了将电动车辆投入实际使用，必须将作为电动车辆的燃料供应源的高压电池模块制造地更轻且更小，同时也必须缩短充电时间，为此正在进行与此相关的研究。

高压电池模块包括串联连接的多个电池单元，并且为了高效地对高压电池模块进行充电和放电，高压电池模块必须保持适当的温度。因此，提供用于高压电池的冷却和加热系统，使得根据诸如车外环境或车辆驱动等环境实时检查高压电池模块，从而对高压电池模块进行冷却或加热。

然而，常规的用于车辆的高压电池的冷却和加热系统的问题在于：用于冷却高压电池模块的散热器设置在车辆的前部，而高压电池模块在车辆的后部设置在地板处，因而当通过散热器进行热交换的冷却水移向高压电池模块时会发生热损失。进一步的问题在于：因为在车辆行驶期间由于车辆外部温度而发生热拾取(heat pick-up)现象，因此热量可能被吸收在高压电池模块中。

前述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，而并不旨在表示本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。

发明内容

因此，考虑到现有技术中出现的上述问题而做出了本发明，并且本发明旨在提供一种用于车辆的高压电池的冷却和加热系统，其中通过散热器热交换的冷却水防止热损失并防止高压电池由于车辆外部的温度而被加热。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的高压电池的冷却和加热系统，该冷却和加热系统包括：散热器，邻近高压电池模块的下部设置以将热量散发到车辆的下部的外部空气；外部空气冷却管路，配置成冷却水在散热器和高压电池模块之间循环，并且主阀设置在冷却水循环所通过的外部空气冷却管路上；旁通管路，配置成旁通管路的第一端从主阀分支并且旁通管路的第二端连接到外部空气冷却管路以旁通散热器，并且在该旁通管路上设置有热交换器，从而冷却水在热交换器处与外部冷却介质交换热量；以及控制器，配置成当高压电池模块需要热交换时，通过控制主阀来控制高压电池模块通过散热器散发热量或与热交换器交换热量。

外部空气冷却管路和旁通管路可形成彼此独立的流动路径，其中旁通管路共用外部空气冷却管路的包括高压电池模块的管路的部分以形成闭合回路。

主阀可以是多通阀，多通阀包括散热器侧的第一通道口、旁通管路侧的第二通道口以及高压电池模块侧的第三通道口；并且当高压电池模块需要冷却时，控制器可以关闭主阀的第二通道口，使得冷却水通过外部空气冷却管路循环以与散热器交换热量，从而对高压电池模块进行冷却。

主阀可以是多通阀，多通阀包括散热器侧的第一通道口、旁通管路侧的第二通道口以及高压电池模块侧的第三通道口；并且当高压电池模块需要冷却时，控制器可以关闭主阀的第一通道口，使得冷却水通过共用外部空气冷却管路的包括高压电池模块的管路的部分与旁通管路循环，从而冷却水与热交换器交换热量以对高压电池模块进行冷却。