一种热管理装置、热管理系统及新能源汽车制造方法及图纸

技术编号:33074685 阅读:14 留言:0更新日期:2022-04-15 10:10
本申请提供一种热管理装置、热管理系统及新能源汽车,热管理装置能对待管理设备进行热管理,待管理设备包括:车载充电模块及动力电池,车载充电模块集成DCDC电路及锂电池,DCDC电路将动力电池电能传至锂电池;热管理装置包括第一循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、加热模块及降温模块;加热模块、第一循环泵、第一电磁阀及待管理设备形成第一回路;降温模块、第一循环泵、第二电磁阀及待管理设备形成第二回路;利用加热模块及降温模块对冷却液加热或降温,第一循环泵驱动冷却液在第一回路或第二回路中循环流动。利用本申请提供的热管理装置使得锂电池在与DCDC电路集成后仍能工作在适宜的工作温度环境下,从而提高锂电池的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种热管理装置、热管理系统及新能源汽车


[0001]本申请涉及新能源汽车领域,尤其涉及一种热管理装置、热管理系统及新能源汽车。

技术介绍

[0002]模块化思想贯穿于新能源汽车开发以及工艺设计等环节的整个过程,采用模块化思想设计新能源汽车能够有效的减少零件数量,提升装配效率,降低物料成本,缩短开发周期。将新能源汽车内部的各零部件,按其在新能源汽车上的功能以模块化的设计思路组合在一起,能够使新能源汽车内部形成一个高度集中且完整的功能单元。
[0003]目前新能源汽车上采用的启动电池大多数为沿用传统的铅酸蓄电池,占用体积空间大,且成本高,因此,目前部分厂商在新能源汽车上逐渐使用锂电池来替代铅酸蓄电池,不仅节省空间、而且还降低了成本,但将锂电池做为启动电池时,锂电池大多数是被设计在车的前舱或者后舱,因此,难以进行热管理,基于模块化思想,可以将锂电池与车载充电(on board charger,OBC)电路和/或直流转直流(direct current

direct current converter,DCDC)电路进行集成,由于OBC电路或者DCDC电路通常被串联在电机的热管理回路中的,但该热管理回路基本长期维持在60℃左右的温度,且锂电池适宜的工作温度在25℃左右,因此,电机的热管理回路的温度对于锂电池来说已严重超出其适宜的工作温度范围,会严重影响锂电池的使用寿命。
[0004]有鉴于此,现有设计中,与OBC电路或者DCDC电路集成后的锂电池的工作温度难以被保证,锂电池的使用寿命大大降低。亟需提出一种新的热管理装置或方法,使得与OBC电路或者DCDC电路集成后的锂电池仍能工作在适宜的工作温度环境下,从而提高锂电池的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种热管理装置、热管理系统及新能源汽车,能使锂电池在与DCDC电路集成后,仍能工作在适宜的工作温度环境下,从而提高锂电池的使用寿命。
[0006]第一方面,本申请提供一种热管理装置,热管理装置用于对待管理设备进行热管理,待管理设备包括:车载充电模块以及动力电池,车载充电模块中集成有直流转直流DCDC电路以及锂电池,DCDC电路用于将动力电池的电能传输至锂电池;热管理装置包括:第一循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、加热模块以及降温模块;加热模块、第一循环泵、第一电磁阀以及待管理设备形成第一回路;降温模块、第一循环泵、第二电磁阀以及待管理设备形成第二回路;加热模块,用于:对第一回路中的冷却液进行加热;降温模块,用于:对第二回路中的冷却液进行降温;第一循环泵,用于:驱动冷却液在第一回路或第二回路中循环流动。
[0007]利用本申请实施例提供的热管理装置,可以将车载充电模块与动力电池串联或并联在同一条热管理回路中,使车载充电模块与动力电池使用相同的加热源或降温源,从而可以使车载充电模块以及动力电池均维持在适宜的工作温度范围,有利于延长车载充电模
块(DCDC电路以及锂电池)以及动力电池的使用寿命,此外,车载充电模块中的锂电池与DCDC电路集成后,与动力电池共用水路,相较于传统的电机热管理回路的冷却液温度大大降低,因此车载充电模块中的DCDC电路的使用寿命也会大大提升,在维持DCDC电路使用寿命不变的情况下,可以在DCDC电路中选用寿命较低的电容等元器件,从而降低充电模块的成本,实现了体积空间的共用以及成本的节约。
[0008]在某些场景下,车载充电模块和动力电池之间的工作温度差异过大,作为一种可能的实施方式,在车载充电模块以及动力电池,以并联的方式互相连接时,热管理装置还包括:三通电磁阀;三通电磁阀包括第一阀口、第二阀口以及第三阀口;三通电磁阀中的第一阀口与第一循环泵连接;三通电磁阀中的第二阀口与动力电池连接;三通电磁阀中的第三阀口与车载充电模块连接;在第一回路以及第二回路中,第一阀口、第二阀口以及动力电池形成第一通路,第一阀口、第三阀口以及车载充电模块形成第二通路。
[0009]利用上述本申请提供的结构,外部的控制器用于检测车载充电模块的第一温度以及动力电池的第二温度,根据第一温度以及第二温度,调节三通电磁阀中的第二阀口的流阻大小以及第三阀口的流阻大小,从而使得冷却液的分配更加合理,保证车载充电模块以及动力电池均可以在寿命较高温度下工作。
[0010]作为一种可能的实施方式,在待管理设备中包括其他电池或需要进行热管理的其他电路或储能电池时,三通电磁阀还可以为设置为四通或N通电磁阀,第一循环泵、第一阀口、动力电池、加热模块或降温模块以及第N阀口形成至少一条子回路。
[0011]作为一种可能的实施方式,加热模块包括:水加热器WPTC。降温模块包括:散热器以及冷却风扇;冷却风扇用于:利用吸入的空气对第二回路中流经散热器的冷却液进行降温。
[0012]为了避免温度流失过快,作为一种可能的实施方式,在包含冷却液的换热管道与待管理设备的接触部分还可以包括保温结构,保温结构可以为保温棉,保温棉的材料可以但不限于为二氧化硅气凝胶等保温材料。保温结构可以起到隔绝外界气流的作用,从而实现对待管理设备进行保温,兼顾待管理设备的降温需求和加热需求。
[0013]作为一种可能的实施方式,热管理装置还包括冷板变温模块,冷板变温模块包括如下:第三电磁阀、液冷板、热交换器、压缩机以及冷凝器;第三电磁阀、第一循环泵、液冷板以及热交换器形成第三回路;液冷板,用于:与待管理设备进行热交换;热交换器、压缩机以及冷凝器形成第四回路,制冷剂流经第四回路;热交换器用于:对流经第三回路的冷却液以及流经第四回路的制冷剂进行热交换;压缩机用于:将制冷剂压缩成高压气态;冷凝器用于:使制冷剂吸收空气中热量气化或对压缩后的制冷剂进行冷凝降温。其中,液冷板与待管理设备的表面之间也可以布置有导热胶或导热硅脂,待管理设备通过其与液冷板之间的固定力压紧导热胶来降低导热热阻。
[0014]为了防止制冷剂在加热/降温过度或加热/降温不足的问题,作为一种可能的实施方式,冷板变温模块中还可以包括储液罐,储液罐能够根据加热效果或降温效果调整制冷剂环路中的制冷剂液量。
[0015]基于集成的模块化思维,作为一种可能的实施方式,车载充电模块中还集成有以下至少一种电路:车载充电电路OBC、整车管理电路VCU以及电池管理系统BMS。此外,车载充电模块中还可以包括其他车内的功能模块,从而进一步降低空间占用。
[0016]作为一种可能的实施方式,第一循环泵在加热模块以及降温模块不处于工作状态时,第一循环泵同样可以对(第一回路以及第二回路)中的冷却液进行强制循环,从而通过冷却液带走一部分待管理设备上的热量。
[0017]第二方面,本申请提供一种热管理系统,包括控制器和第一方面的热管理装置,控制器用于:对待管理设备的温度进行检测;在检测到待管理设备的温度小于第一预设温度时,控制第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭,并启动加热模块对冷却液加热,控制第一循环泵驱动冷却液在第一回路循环流动;或者,控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀关闭以及所述第三电磁阀本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管理装置,其特征在于,所述热管理装置用于对待管理设备进行热管理,所述待管理设备包括:车载充电模块以及动力电池,所述车载充电模块中集成有直流转直流DCDC电路以及锂电池,所述DCDC电路用于将所述动力电池的电能传输至所述锂电池;所述热管理装置包括:第一循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、加热模块以及降温模块;所述加热模块、所述第一循环泵、所述第一电磁阀以及所述待管理设备形成第一回路;所述降温模块、所述第一循环泵、所述第二电磁阀以及所述待管理设备形成第二回路;所述加热模块,用于:对所述第一回路中的冷却液进行加热;所述降温模块,用于:对所述第二回路中的冷却液进行降温;所述第一循环泵,用于:驱动所述冷却液在所述第一回路或所述第二回路中循环流动。2.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,所述待管理设备中的所述车载充电模块以及动力电池,以串联或并联的方式连接。3.根据权利要求2所述的热管理装置,其特征在于,在所述车载充电模块与所述动力电池,以并联的方式连接时,所述热管理装置还包括:三通电磁阀;所述三通电磁阀包括第一阀口、第二阀口以及第三阀口;所述三通电磁阀中的所述第一阀口与所述第一循环泵连接;所述三通电磁阀中的第二阀口与所述动力电池连接;所述三通电磁阀中的第三阀口与所述车载充电模块连接;在所述第一回路以及所述第二回路中,所述第一阀口、所述第二阀口以及所述动力电池形成第一通路,所述第一阀口、所述第三阀口以及所述车载充电模块形成第二通路。4.根据权利要求1

3任一所述的热管理装置,其特征在于,所述加热模块包括:水加热器WPTC。5.根据权利要求1

4任一所述的热管理装置,其特征在于,所述降温模块包括:散热器以及冷却风扇;所述冷却风扇用于:利用吸入的空气对所述第二回路中流经所述散热器的冷却液进行降温。6.根据权利要求1

5任一所述的热管理装置,其特征在于,所述热管理装置还包括冷板变温模块,所述冷板变温模块包括如下:第三电磁阀、液冷板、热交换器、压缩机以及冷凝器;所述第三电磁阀、所述第一循环泵、所述液冷板以及所述热交换器形成第三回路;所述第一循环泵还用于:驱动所述冷却液在所述第三回路中循环流动;所述液冷板,用于:与所述待管理设备进行热交换;所述热交换器、所述压缩机以及所述冷凝器形成第四回路,制冷剂流经所述第四回路;所述热交换器,用于:对流经所述第三回路的冷却液以及...

【专利技术属性】
技术研发人员:逯林锋王天宇王彦忠
申请(专利权)人:华为数字能源技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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