一种热管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种热管理系统，属于电池热管理领域。该系统包括：与多个电池模组分别对应的多个冷却单元，每一冷却单元构造成能够流通冷却介质以冷却对应的电池模组；用于接收冷却介质的总入口和用于排出冷却介质的总出口；流向转换器，以流体连通的方式分别与每一冷却单元连接，并将多个冷却单元以串联的方式相互连通成使得从总入口接收的冷却介质能沿一流动路径顺序地流过每一冷却单元并从总出口排出；其中，流向转换器是可操作的，以使得任一冷却单元能作为多个冷却单元中的第一个来接收来自总入口的冷却介质。本发明专利技术可以有效降低系统中任意电池之间的温差，彻底解决电池之间温差过大的问题，从而改善电池性能，延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混合动力车辆或电动车辆，特别是涉及一种对混合动力车辆或电动车辆中的动力电池进行热管理的热管理系统。
技术介绍
随着能源形势的日益严峻、人们的环保意识逐渐加强，电动车也越来越受到全社会的重视，因而随之带动的是电动车车用电池以及电源系统的不断开发和改进。目前电池的过热，热失控仍是影响电池性能及寿命的主要原因。现在主流车厂均在研发将液冷系统应用在电源系统上，以提高电池性能，延长电池使用寿命。液冷系统在电源系统上通常有三种布局形式：串联、并联和串并混联。串联形式优点是节省空间，布局紧凑，成本低，缺点是沿串联流路的首末电池的温差大，冷却不均，影响电池使用寿命。并联形式优点是冷却一致性好，缺点是所占空间大，成本高，不利于电池紧凑设计。串并混联优点是可根据空间合理布局，缺点是成本高，结构复杂。以上液冷方案可以解决系统温度过高的问题，但均存在成本、占用空间与冷却效果相矛盾的问题，且不能解决电池之间温度差过大的问题。电池之间温差过大，电池温度一致性过差，使电池性能不一致，电池寿命衰减不均。电源系统性能及寿命取决于系统中最差的电池，因此电池之间温差过大直接影响电池系统性能及寿命。而传统液冷方案只能通过改变液泵的效率来改变整个液冷系统的冷却效率，不能单独提高或降低某一个电池对应的冷却单元的冷却效率，不能彻底解决电池之间温差过大的问题。特斯拉研发团队公布了一种电池组传热方法，其是通过液泵的正转反转，改变冷却液的流动方向，从而互换冷却系统总进出口的位置。因为系统总入口处冷却液温度低，冷却单元冷却效率高，总出口处冷却液温度高，冷却单元冷却效率低，因此，通过互换冷却系统总进出口位置，调节系统首末端的冷却效率，可以降低总进出口处电池的温度差。
技术实现思路
本申请的专利技术人发现：对电源系统而言，发热源存在多种，除电池本身外，还有来自外界的热源，例如混合动力车的排气管不定时工作，地面温度的不同，局部溅水，车速不同导致气流冷却不同等等，均会导致温差过大的电池会出现在不固定的位置处。然而，特斯拉公布方法只可以解决系统进出液口处的电池温差大的问题，对于其他位置处例如不固定位置处的电池温差大的情况是无法解决的。因此，现有技术并没有解决以下问题，即当温差过大的电池不在冷却系统或加热系统总进出口处的情况下，如何缩小温差过大的电池与其他电池之间的温差。本专利技术的一个目的是要提供一种热管理系统，用于对混合动力车辆或电动车辆中的动力电池进行热管理，所述动力电池包括多个电池模组；所述热管理系统包括：与所述多个电池模组分别对应的多个冷却单元，每一冷却单元构造成能够流通冷却介质以冷却对应的电池模组；用于接收所述冷却介质的总入口和用于排出所述冷却介质的总出口；和流向转换器，其以流体连通的方式分别与每一冷却单元连接，并将所述多个冷却单元以串联的方式相互连通成使得从所述总入口接收的所述冷却介质能沿一流动路径顺序地流过每一冷却单元并从所述总出口排出；其中，所述流向转换器是可操作的，以使得所述多个冷却单元中的任一冷却单元能作为所述多个冷却单元中的第一个来接收来自所述总入口的所述冷却介质。进一步地，所述流向转换器包括相互不连通的多个连接通道，所述多个连接通道分别与所述总入口、所述多个冷却单元和所述总出口以流体连通的方式连接，以将所述总入口、所述多个冷却单元和所述总出口以串联的方式相互连通。进一步地，所述流向转换器是可移动的，以便在所述流向转换器被操作而移动时，所述冷却介质以改变的流动路径和/或改变的顺序流过每一冷却单元。进一步地，每一冷却单元具有两个端口，其中，当所述两个端口中的任一端口作为所述冷却介质的入口时，所述两个端口中的另一端口作为所述冷却介质的出口；并且所述流向转换器的所述多个连接通道包括：进入通道，所述进入通道的一端与所述总入口成流体连通，另一端与所述多个冷却单元中的一个所述冷却单元的一个端口成流体连通；排出通道，所述排出通道的一端与所述总出口成流体连通，另一端与所述多个冷却单元中的一个所述冷却单元的一个端口成流体连通；和一个或多个引导通道，每一引导通道的两端分别与所述多个冷却单元中不同的两个冷却单元各自的一个端口相连接。进一步地，所述流向转换器包括圆形的块体，所述多个连接通道形成在所述块体内部；所述总入口和所述总出口形成在所述块体处；其中，所述进入通道的所述另一端、所述排出通道的所述另一端以及每一所述引导通道的所述两端形成在所述块体的圆周处，并分别与所述多个冷却单元的对应的端口流体连通；其中，所述块体布置成能够绕其中心转动，以便在所述块体转动后使得所述进入通道的所述另一端、所述排出通道的所述另一端以及每一所述引导通道的所述两端以改变的对应关系分别与所述多个冷却单元的端口流体连通，从而使得所述冷却介质以改变的流动路径和/或改变的顺序流过每一冷却单元。进一步地，所述进入通道的所述另一端、所述排出通道的所述另一端以及每一所述引导通道的所述两端沿所述块体的所述圆周等间隔分布，所述多个冷却单元的所述端口沿着所述块体的所述圆周等间隔分布，以使得所述块体每转动一预定角度使得所述进入通道的所述另一端、所述排出通道的所述另一端以及每一所述引导通道的所述两端以不同的对应关系分别与所述多个冷却单元的端口流体连通。进一步地，每一引导通道的所述两端沿所述块体的直径相对，所述进入通道的所述另一端与所述排出通道的所述另一端沿所述块体的直径相对。进一步地，所述热管理系统还包括：温度检测单元，用于检测每一所述电池模组的温度；控制器，根据所述温度检测单元所检测的温度，确定所述多个冷却单元中的一个冷却单元为接收来自所述总入口的所述冷却介质的第一个冷却单元，并计算所述块体的应转动角度；致动器，在所述控制器的控制下驱动所述块体绕其中心转动所述应转动角度。进一步地，所述多个冷却单元为至少三个冷却单元。本专利技术的热管理系统，由于能够将任一冷却单元作为第一个能够接收来自总入口的冷却介质的冷却单元，因此，当根据各个电池模组的温度确定其中某一个电池模组的温度过大或与其他电池模组的温差较大时，可以将其确定为需要冷却介质第一个流经的冷却单元，以使得冷却介质能够先流经该温度过大或温差较大的电池模组，提高该电池模组对应的冷却单元的冷却效率，可以有效降低系统中电池之间的温差，解决了电池之间温差过大的问题，从而改善了电池性能，延长了电池使用寿命。根据本专利技术的方案，流向转换器是可移动的，当流向转换器被操作而移动时，冷却介质能够以改变的流动路径和/或改变的顺序流过每一冷却单元。即每个冷却单元都有可能变为冷却介质流经的第一个冷却单元，当第一个冷却单元改变时，其冷却路径便会跟随改变。当温度较高温差较大的电池模组所对应的冷却单元成为冷却介质流经的第一个冷却单元，则该冷却单元会由于首先接收温度最低的冷却介质而成为冷却效率最高的冷却单元，因此，所对应的电池模组的温度会被更有效率地降低且缩小与其它电池模组之间的温差。当温度较高或温差过大的电池模组出现在其他位置，则流向转换器可以继续被操作以改变冷却介质的流向，以更换第一个接收冷却介质的冷却单元，从而继续降低电池模组之间的温差。这样，随着时间的推移，通过流向转换器执行一次或多次对冷却介质的变向之后，电池模组之间的温差就会逐渐缩小。因此，本申请的方案，可以通过流向转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热管理系统，用于对混合动力车辆或电动车辆中的动力电池进行热管理，所述动力电池包括多个电池模组；所述热管理系统包括：与所述多个电池模组分别对应的多个冷却单元，每一冷却单元构造成能够流通冷却介质以冷却对应的电池模组；用于接收所述冷却介质的总入口和用于排出所述冷却介质的总出口；和流向转换器，其以流体连通的方式分别与每一冷却单元连接，并将所述多个冷却单元以串联的方式相互连通成使得从所述总入口接收的所述冷却介质能沿一流动路径顺序地流过每一冷却单元并从所述总出口排出；其中，所述流向转换器是可操作的，以使得所述多个冷却单元中的任一冷却单元能作为所述多个冷却单元中的第一个来接收来自所述总入口的所述冷却介质。

【技术特征摘要】
1.一种热管理系统，用于对混合动力车辆或电动车辆中的动力电池进行热管理，所述动力电池包括多个电池模组；所述热管理系统包括：与所述多个电池模组分别对应的多个冷却单元，每一冷却单元构造成能够流通冷却介质以冷却对应的电池模组；用于接收所述冷却介质的总入口和用于排出所述冷却介质的总出口；和流向转换器，其以流体连通的方式分别与每一冷却单元连接，并将所述多个冷却单元以串联的方式相互连通成使得从所述总入口接收的所述冷却介质能沿一流动路径顺序地流过每一冷却单元并从所述总出口排出；其中，所述流向转换器是可操作的，以使得所述多个冷却单元中的任一冷却单元能作为所述多个冷却单元中的第一个来接收来自所述总入口的所述冷却介质。2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述流向转换器包括相互不连通的多个连接通道，所述多个连接通道分别与所述总入口、所述多个冷却单元和所述总出口以流体连通的方式连接，以将所述总入口、所述多个冷却单元和所述总出口以串联的方式相互连通。3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述流向转换器是可移动的，以便在所述流向转换器被操作而移动时，所述冷却介质以改变的流动路径和/或改变的顺序流过每一冷却单元。4.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，每一冷却单元具有两个端口，其中，当所述两个端口中的任一端口作为所述冷却介质的入口时，所述两个端口中的另一端口作为所述冷却介质的出口；并且所述流向转换器的所述多个连接通道包括：进入通道，所述进入通道的一端与所述总入口成流体连通，另一端与所述多个冷却单元中的一个所述冷却单元的一个端口成流体连通；排出通道，所述排出通道的一端与所述总出口成流体连通，另一端与所述多个冷却单元中的一个所述冷却单元的一个端口成流体连通；和一个或多个引导通道，每一引导通道的两端分别与所述多个冷却单元中不同的两个冷却单元各自的一个端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：于林，冯辉，吴旭峰，潘福中，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33