一种动力电池的热管理装置和方法与流程

    专利2025-05-21  21


    本发明涉及动力电池,尤其涉及一种动力电池的热管理装置和方法。


    背景技术:

    1、新能源车辆动力电池在低温有续航衰减特性,传统的解决方式是对动力电池电阻丝或汽车加热器加热,这种方式的弊端是:由于加热元件寿命的限制,加热元件并不能保持加热,且不能保持稳定不变的加热性能,因此影响动力电池的正常工作。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种动力电池的热管理装置和方法,以解决现有技术中因动力电池加热元件寿命的限制不能对动力电池持续性加热,进而影响动力电池正常工作的问题。

    2、根据本发明的一方面,提供了一种动力电池的热管理装置,其中包括:

    3、发动机单元,包括发动机控制单元和发动机排气口;

    4、热泵单元,包括第一气体进出口和第二气体进出口;

    5、动力电池单元,包括动力电池控制单元和动力电池气体进出口;

    6、发动机排气口与第一气体进出口连接,动力电池气体进出口与第二气体进出口连接;

    7、动力电池控制单元用于在动力电池的温度小于温度阈值范围时向发动机控制单元发出第一温度调控信号;

    8、发动机控制单元与动力电池控制单元通信连接,用于在接收到第一温度调控信号后,控制发动机排气口与第一气体进出口导通并调整输出至第一气体进出口的发动机排气量,并控制对发动机排气进行升温升压处理后输出至第二气体进出口。

    9、可选的,热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;发动机控制单元与压缩机通信连接;

    10、第一冷媒存储器包括第一气体进出口,第二冷媒存储器包括第二气体进出口;第一冷媒存储器中存储有第一冷媒,第二冷媒存储器中存储有第二冷媒,压缩机设置在第一冷媒存储器和第二冷媒存储器之间的连通管路中;

    11、发动机控制单元用于在接收到第一温度调控信号后,控制发动机排气进入第一冷媒存储器,以使第一冷媒吸收发动机排气中的热量汽化为第一气体,并控制压缩机对第一气体进行压缩。

    12、可选的,热管理装置还包括换热器,换热器包括换热气体进口,换热气体进口与第一气体进出口连接;

    13、动力电池控制单元还用于在动力电池的温度大于温度阈值范围时向发动机控制单元发出第二温度调控信号;

    14、发动机控制单元用于在接收到第二温度调控信号后,停止向第一气体进出口输出发动机排气,并控制第一气体进出口与换热气体进口之间导通。

    15、可选的,热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;发动机控制单元与压缩机通信连接;

    16、第一冷媒存储器包括第一气体进出口,第二冷媒存储器包括第二气体进出口;第一冷媒存储器中存储有第一冷媒,第二冷媒存储器中存储有第二冷媒,压缩机设置在第一冷媒存储器和第二冷媒存储器之间的连通管路中;

    17、发动机控制单元用于在接收到第二温度调控信号后,控制动力电池气体进入第二冷媒存储器,以使第二冷媒吸收动力电池气体中的热量汽化为第二气体,并控制压缩机对第二气体进行压缩。

    18、可选的,发动机单元包括第一换向阀;

    19、第一换向阀与发动机控制单元通信连接;

    20、第一换向阀的第一端与发动机排气口连接,第一换向阀的第二端与外界连接,第一换向阀的第三端与第一气体进出口连接;

    21、发动机控制单元还用于在接收到第一温度调控信号后,控制第一换向阀换向,以使第一换向阀的第一端与第一换向阀的第三端导通;

    22、发动机控制单元还用于在接收到第二温度调控信号后,控制第一换向阀换向,以使第一换向阀第的一端与第一换向阀的第二端导通。

    23、可选的,热泵单元还包括第二换向阀;

    24、第二换向阀与发动机控制单元通信连接;

    25、第二换向阀的第一端与第一气体进出口连接,第二换向阀的第二端与换热气体进口连接,第二换向阀的第三端与发动机排气口连接;

    26、发动机控制单元还用于在接收到第一温度调控信号后,控制第二换向阀换向,以使第二换向阀的第一端与第二换向阀的第三端导通;

    27、发动机控制单元还用于在接收到第二温度调控信号后,控制第二换向阀换向,以使第二换向阀的第一端与第二换向阀的第二端导通。

    28、根据本发明的另一方面,提供了一种车辆动力电池的热管理方法,该方法应用于动力电池的热管理装置中,其中包括:

    29、获取第一温度调控信号;

    30、根据第一温度调控信号控制发动机排气口与第一气体进出口导通并调整输出至第一气体进出口的发动机排气量,并控制对发动机排气进行升温升压处理后输出至第二气体进出口。

    31、可选的,热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;发动机控制单元与压缩机通信连接;

    32、第一冷媒存储器包括第一气体进出口,第二冷媒存储器包括第二气体进出口;第一冷媒存储器中存储有第一冷媒,第二冷媒存储器中存储有第二冷媒,压缩机设置在第一冷媒存储器和第二冷媒存储器之间的连通管路中;

    33、根据第一温度调控信号控制发动机排气口与第一气体进出口导通并调整输出至第一气体进出口的发动机排气量,并控制对发动机排气进行升温升压处理后输出至第二气体进出口,包括:

    34、根据第一温度调控信号增大第一气体进出口的发动机排气量;

    35、控制发动机排气进入第一冷媒存储器,以使第一冷媒吸收发动机排气中的热量汽化为第一气体;

    36、控制压缩机对第一气体进行压缩。

    37、可选的,热管理装置还包括换热器,换热器包括换热气体进口,换热气体进口与第一气体进出口连接;

    38、获取第一温度调控信号,之前还包括:

    39、获取第二温度调控信号;

    40、根据第二温度调控信号停止向第一气体进出口输出发动机排气,并控制第一气体进出口与换热气体进口之间导通。

    41、可选的,热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;发动机控制单元与压缩机通信连接;

    42、第一冷媒存储器包括第一气体进出口,第二冷媒存储器包括第二气体进出口;第一冷媒存储器中存储有第一冷媒,第二冷媒存储器中存储有第二冷媒,压缩机设置在第一冷媒存储器和第二冷媒存储器之间的连通管路中;

    43、根据第二温度调控信号停止向第一气体进出口输出发动机排气,并控制第一气体进出口与换热气体进口之间导通,之后还包括:

    44、控制动力电池气体进入第二冷媒存储器,以使第二冷媒吸收动力电池气体中的热量汽化为第二气体,并控制压缩机对第二气体进行压缩。

    45、本发明的技术方案,通过监测动力电池的温度,并在动力电池的温度小于温度阈值范围时发动机控制单元调整发动机排气口,进而调整发动机排气量,并控制发动机排气进入热泵单元进行升温声压,并将升温升压后的发动机排气输入至动力电池中,以对动力电池进行升温,如此设置克服了现有技术中利用额外加热器件对动力电池进行加热的问题,并且还克服了加热器件存在寿命有限的问题,本发明中利用增大发动机排气,并将发动机排气进行升温声压处理后输入至动力电池中,提高了动力电池升温的效率,保证了动力电池的正常工作。

    46、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。


    技术特征:

    1.一种动力电池的热管理装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,所述热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;所述发动机控制单元与所述压缩机通信连接;

    3.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,所述热管理装置还包括换热器,所述换热器包括换热气体进口,所述换热气体进口与所述第一气体进出口连接;

    4.根据权利要求3所述的热管理装置,其特征在于,所述热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;所述发动机控制单元与所述压缩机通信连接;

    5.根据权利要求3所述的热管理装置,其特征在于,所述发动机控制单元包括第一换向阀;

    6.根据权利要求3所述的热管理装置,其特征在于,所述热泵单元还包括第二换向阀;

    7.一种动力电池的热管理方法,其特征在于,应用于权利要求1-6任一项所述的热管理装置中,其中包括:

    8.根据权利要求7所述的热管理方法,其特征在于,所述热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;所述发动机控制单元与所述压缩机通信连接;

    9.根据权利要求7所述的热管理方法,其特征在于,所述热管理装置还包括换热器,所述换热器包括换热气体进口,所述换热气体进口与所述第一气体进出口连接;

    10.根据权利要求9所述的热管理方法,其特征在于,所述热泵单元还包括第一冷媒存储器、压缩机和第二冷媒存储器;所述发动机控制单元与所述压缩机通信连接;


    技术总结
    本发明公开了一种动力电池的热管理装置和方法。本发明涉及动力电池技术领域。热管理装置包括:发动机单元包括发动机控制单元和发动机排气口;热泵单元包括第一气体进出口和第二气体进出口;动力电池单元包括动力电池控制单元和动力电池气体进出口;发动机排气口与第一气体进出口连接,动力电池气体进出口与第二气体进出口连接;动力电池控制单元用于在动力电池的温度小于温度阈值范围时向发动机控制单元发出第一温度调控信号。本发明克服了现有技术中利用额外加热器件对动力电池进行加热效率低且寿命有限的问题,利用增大发动机排气,并将发动机排气进行升温声压处理后输入至动力电池中,提高了动力电池升温的效率,保证了动力电池的正常工作。

    技术研发人员:史鹏礼,张得志,杨文蕾,熊鹏
    受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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