專利名稱：動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)及汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車，尤其涉及具有動力蓄電池的汽車及其動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。背景技術(shù)：
以前上市的車輛中的動力蓄電池功率一般相對較小，冷卻方式采用單純的空氣冷 卻，或者從乘客艙引入空氣來冷卻動力蓄電池?？諝饫鋮s方式冷卻能力較小，適合于弱混合 動力車上的小型動力蓄電池。顯然，單純的空氣冷卻不能適應(yīng)大功率動力蓄電池冷卻需要， 必需專門設(shè)計(jì)一套冷卻系統(tǒng)以適合大功率動力蓄電池，確保其高效冷卻。而且若從乘客艙 引入空氣來冷卻，將影響乘客艙空調(diào)的制冷量，甚至可能導(dǎo)致乘客艙溫度升高，降低乘客艙 的舒適性。安裝有大功率的動力蓄電池的汽車，如強(qiáng)混合動力汽車及電動汽車等，由于動力 蓄電池輸出功率大，常常會產(chǎn)生熱量而導(dǎo)致動力蓄電池的溫度升高，當(dāng)溫度太高時(shí)容易導(dǎo) 致工作異常，甚至產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。因此，需要設(shè)計(jì)專門的冷卻系統(tǒng)，以幫助其運(yùn)行在最佳 的溫度區(qū)間內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題包括動力蓄電池的有效熱管理。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題而提出了一種動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其 包括吸收動力蓄電池產(chǎn)生的熱量并向環(huán)境空氣散發(fā)熱量的第一散熱器、以及吸收動力蓄電 池產(chǎn)生的熱量的第二散熱器，所述第二散熱器可通過與流過第二散熱器的制冷劑進(jìn)行熱交 換的方式散熱。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，用導(dǎo)管將所述第一散熱器、第二散熱器及泵連通，泵驅(qū) 動熱介質(zhì)通過導(dǎo)管流動，在熱介質(zhì)流過第一散熱器和/或第二散熱器時(shí)，熱介質(zhì)散發(fā)熱量， 導(dǎo)管將所述熱介質(zhì)連通到動力蓄電池，在流過所述動力蓄電池時(shí)，所述熱介質(zhì)吸收熱量。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二散熱器中的制冷劑比環(huán)境空氣溫度更低。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二散熱器與制冷系統(tǒng)受控制地連通，根據(jù)控制 指令進(jìn)行向制冷系統(tǒng)放熱的熱交換。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還包括環(huán)境溫度傳感器、鼓風(fēng) 機(jī)及電池控制器，所述電池控制器根據(jù)所述環(huán)境溫度傳感器感測到的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動 地控制鼓風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)，所述鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)促進(jìn)環(huán)境空氣的流通，從而影響第一散熱器與 環(huán)境空氣熱交換的速度。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還包括電池溫度傳感器，所述 電池控制器根據(jù)所述環(huán)境溫度傳感器及所述電池溫度傳感器感測的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地 控制鼓風(fēng)機(jī)及第二散熱器的工作狀態(tài)，所述第二散熱器的工作狀態(tài)包括是否與所述制冷系 統(tǒng)進(jìn)行熱交換。本發(fā)明還提供了一種含電驅(qū)動的汽車，其包括空調(diào)系統(tǒng)、動力蓄電池及動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，所述空調(diào)系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)，所述動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括吸收所述動 力蓄電池產(chǎn)生的熱量并向環(huán)境空氣散發(fā)熱量的第一散熱器，所述動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還 包括吸收所述動力蓄電池產(chǎn)生的熱量的第二散熱器，所述第二散熱器可將熱量傳遞給制冷 劑，所述制冷劑可將熱量傳遞給所述制冷系統(tǒng)。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，用導(dǎo)管將所述第一散熱器、第二散熱器及泵連通，泵驅(qū) 動熱介質(zhì)通過導(dǎo)管流動，在熱介質(zhì)流過第一散熱器和/或第二散熱器時(shí)，熱介質(zhì)散發(fā)熱量， 還有導(dǎo)管將所述熱介質(zhì)連通到動力蓄電池，在流過所述動力蓄電池時(shí)，所述熱介質(zhì)吸收熱量。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二散熱器與制冷系統(tǒng)受控制地連通，根據(jù)控制 指令進(jìn)行向制冷系統(tǒng)放熱的熱交換。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述汽車還包括環(huán)境溫度傳感器、鼓風(fēng)機(jī)及電池控制 器，所述電池控制器根據(jù)所述環(huán)境溫度傳感器感測到的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地控制鼓風(fēng)機(jī) 工作狀態(tài)，所述鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)促進(jìn)環(huán)境空氣的流通，從而影響第一散熱器與環(huán)境空氣熱交 換的速度。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述汽車還包括電池溫度傳感器，所述電池控制器根 據(jù)所述環(huán)境溫度傳感器及所述電池溫度傳感器感測的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地控制鼓風(fēng)機(jī) 及第二散熱器的工作狀態(tài)，所述第二散熱器的工作狀態(tài)包括是否與所述制冷系統(tǒng)進(jìn)行熱交換。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述制冷系統(tǒng)由所述動力蓄電池驅(qū)動。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述空調(diào)系統(tǒng)還包括相對制冷系統(tǒng)獨(dú)立的供暖系統(tǒng)， 所述供暖系統(tǒng)可以從發(fā)動機(jī)吸收熱量和/或從電熱元件吸收熱量。本發(fā)明所提供的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)及汽車，能夠?yàn)閯恿π铍姵仄ヅ浜线m的冷 卻系統(tǒng)，通過采用第二散熱器即電池冷卻蒸發(fā)器和第一散熱器即常溫散熱器為大功率動力 蓄電池提供冷卻，并且，能夠根據(jù)不同的環(huán)境溫度和動力蓄電池本身的溫度，選擇合適的冷 卻方式，既保證動力蓄電池適當(dāng)冷卻，又保證使用該動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的汽車的節(jié)能 效果，從而能夠讓汽車運(yùn)行在最可靠、最節(jié)能的狀態(tài)下。以下通過參考附圖詳細(xì)說明優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，更明顯地揭露本發(fā)明的其他方 面和特征。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋目的而設(shè)計(jì)，不作為本發(fā)明的范圍的限定，因 為范圍的限定應(yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，除非特別指出，附圖僅僅力圖概念地 說明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程，不必要依比例繪制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的含電驅(qū)動的汽車內(nèi)部的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng) 一種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具 體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。請參閱圖1所示，一種含電驅(qū)動的汽車(未圖示)，其包括動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)1、空調(diào)系統(tǒng)2、3及動力蓄電池10?？照{(diào)系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)2及供暖系統(tǒng)3。制冷系統(tǒng)2包括用導(dǎo)管21依次連通的電動壓縮機(jī)20、空調(diào)冷凝器22、第二截止閥 23、第二膨脹閥M及蒸發(fā)器25。蒸發(fā)器25用于與需要使用冷氣的空間如乘客艙進(jìn)行熱交 換，提供制冷。第二膨脹閥M起到節(jié)流降壓的作用，經(jīng)空調(diào)冷凝器22冷凝后的高壓制冷劑 液體經(jīng)過第二膨脹閥M時(shí)，因受阻而使壓力下降，導(dǎo)致部分制冷劑液體氣化，同時(shí)吸收氣 化潛熱，其本身溫度也相應(yīng)降低，成為低溫低壓的濕蒸汽，然后進(jìn)入蒸發(fā)器25。第二截止閥 23用于控制蒸發(fā)器25是否有制冷劑通過，從而控制是否對乘客艙制冷。在本實(shí)施方案中， 電動壓縮機(jī)20由動力蓄電池10驅(qū)動。供暖系統(tǒng)3與制冷系統(tǒng)2不連通，彼此相對獨(dú)立。供暖系統(tǒng)3包括用導(dǎo)管31依次 連通的空調(diào)供暖器30、熱源32及供暖泵33。供暖泵33驅(qū)動熱介質(zhì)通過導(dǎo)管31循環(huán)流動。 熱源32可以提供發(fā)動機(jī)(未圖示)產(chǎn)生的熱量或提供從電熱元件(未圖示)產(chǎn)生的熱量， 或者同時(shí)提供發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量及電熱元件產(chǎn)生的熱量。動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)1包括電池散熱器12即第一散熱器、電池冷卻蒸發(fā)器13 即第二散熱器、泵14、第一截止閥15、第一膨脹閥16及鼓風(fēng)機(jī)18，用導(dǎo)管11依次將所述第 一散熱器12、動力蓄電池10、泵14、第一截止閥15、第一膨脹閥16及第二散熱器13連通， 泵14驅(qū)動熱介質(zhì)通過導(dǎo)管11循環(huán)流動，流過第一散熱器12、第二散熱器13時(shí)，熱介質(zhì)散 發(fā)熱量溫度降低，在流過所述動力蓄電池10時(shí)，熱介質(zhì)吸收熱量溫度升高。第一膨脹閥16 起到節(jié)流降壓的作用，經(jīng)空調(diào)冷凝器22冷凝后的高壓制冷劑液體經(jīng)過第一膨脹閥16時(shí)， 因受阻而使壓力下降，導(dǎo)致部分制冷劑液體氣化，同時(shí)吸收氣化潛熱，其本身溫度也相應(yīng)降 低，成為低溫低壓的濕蒸汽，然后進(jìn)入電池冷卻蒸發(fā)器13。第一截止閥15用于控制電池冷 卻蒸發(fā)器25是否有制冷劑通過，從而控制是否對動力蓄電池10制冷。鼓風(fēng)機(jī)18用于促進(jìn)第一散熱器12周圍環(huán)境空氣的流通，促進(jìn)第一散熱器12與環(huán) 境空氣的熱交換，將熱介質(zhì)吸收的動力蓄電池10產(chǎn)生的熱量向環(huán)境空氣散發(fā)，從而使熱介 質(zhì)降溫。第二散熱器13吸收動力蓄電池10產(chǎn)生的熱量，所述第二散熱器13可將熱量傳遞 給制冷劑，制冷劑可將熱量傳遞給制冷系統(tǒng)2。第二散熱器13與制冷系統(tǒng)2受控制地連通， 根據(jù)手動或者自動的控制指令進(jìn)行向制冷系統(tǒng)2放熱的熱交換。優(yōu)選地，可以設(shè)置環(huán)境溫度傳感器(未圖示)及電池溫度傳感器(未圖示)，并優(yōu) 選將環(huán)境溫度傳感器設(shè)置在第一散熱器12附近。且設(shè)置電池控制器(未圖示)，根據(jù)環(huán)境 溫度傳感器及電池溫度傳感器感測的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地控制鼓風(fēng)機(jī)18及第二散熱器 13的工作狀態(tài)。例如，當(dāng)環(huán)境溫度傳感器感知外界環(huán)境溫度較低時(shí)，同時(shí)電池溫度傳感器感 測到動力蓄電池10溫度偏高，需要冷卻，則電池控制器打開鼓風(fēng)機(jī)18，用較低溫度的環(huán)境 空氣來冷卻動力蓄電池10，從而避免啟動空調(diào)系統(tǒng)2，節(jié)約了能量。當(dāng)環(huán)境溫度傳感器感知 環(huán)境溫度較高，環(huán)境空氣不足以來冷卻動力蓄電池10，同時(shí)電池溫度傳感器感測到動力蓄 電池10溫度偏高，需要冷卻時(shí)，則電池控制器打開第一截止閥15，并且在電動壓縮機(jī)20未 工作的情況下，觸發(fā)相應(yīng)的控制器啟動電動壓縮機(jī)20，第二散熱器13與所述制冷系統(tǒng)2進(jìn) 行熱交換，從而通過第二散熱器13給動力蓄電池10提高冷量。而且，可選地，可以通過截 止第二截止閥23可以讓第二散熱器即電池冷卻蒸發(fā)器13單獨(dú)運(yùn)作，而不對乘客艙制冷，令 制冷系統(tǒng)2可以靈活應(yīng)對汽車運(yùn)作情況的需要。
本發(fā)明所提供的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)1，能夠?yàn)閯恿π铍姵?0匹配合適的冷卻 系統(tǒng)，通過采用第二散熱器13即電池冷卻蒸發(fā)器和第一散熱器12即常溫散熱器為大功率 動力蓄電池10提供冷卻，并且，能夠根據(jù)不同的環(huán)境溫度和動力蓄電池10本身的溫度，選 擇合適的冷卻方式，既保證動力蓄電池適當(dāng)冷卻，又保證使用該動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的 汽車的節(jié)能效果，從而能夠讓汽車運(yùn)行在最可靠、最節(jié)能的狀態(tài)下。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施方案的 說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依 據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變的空間。綜上所述，本說明書內(nèi) 容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求的限定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其包括吸收動力蓄電池產(chǎn)生的熱量并向環(huán)境空氣散發(fā) 熱量的第一散熱器，其特征在于其還包括吸收動力蓄電池產(chǎn)生的熱量的第二散熱器，所述 第二散熱器可通過與流過第二散熱器的制冷劑進(jìn)行熱交換的方式散熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，用導(dǎo)管將所述第一散熱器、 第二散熱器及泵連通，泵驅(qū)動熱介質(zhì)通過導(dǎo)管流動，在熱介質(zhì)流過第一散熱器和/或第二 散熱器時(shí)，熱介質(zhì)散發(fā)熱量，導(dǎo)管將所述熱介質(zhì)連通到動力蓄電池，在流過所述動力蓄電池 時(shí)，所述熱介質(zhì)吸收熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述第二散熱器中的制冷劑 比環(huán)境空氣溫度更低。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述第二散熱器與制冷系統(tǒng) 受控制地連通，根據(jù)控制指令進(jìn)行向制冷系統(tǒng)放熱的熱交換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其還包括環(huán)境溫度傳感器、鼓風(fēng)機(jī) 及電池控制器，所述電池控制器根據(jù)所述環(huán)境溫度傳感器感測到的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地 控制鼓風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)，所述鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)促進(jìn)環(huán)境空氣的流通，從而影響第一散熱器與環(huán) 境空氣熱交換的速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其還包括電池溫度傳感器，所述電 池控制器根據(jù)所述環(huán)境溫度傳感器及所述電池溫度傳感器感測的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地控 制鼓風(fēng)機(jī)及第二散熱器的工作狀態(tài)，所述第二散熱器的工作狀態(tài)包括是否與所述制冷系統(tǒng) 進(jìn)行熱交換。
7.一種含電驅(qū)動的汽車，其包括空調(diào)系統(tǒng)、動力蓄電池及動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，所述 空調(diào)系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)，所述動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括吸收所述動力蓄電池產(chǎn)生的熱量 并向環(huán)境空氣散發(fā)熱量的第一散熱器，其特征在于所述動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還包括吸 收所述動力蓄電池產(chǎn)生的熱量的第二散熱器，所述第二散熱器可將熱量傳遞給制冷劑，所 述制冷劑可將熱量傳遞給所述制冷系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車，其中，用導(dǎo)管將所述第一散熱器、第二散熱器及泵連 通，泵驅(qū)動熱介質(zhì)通過導(dǎo)管流動，在熱介質(zhì)流過第一散熱器和/或第二散熱器時(shí)，熱介質(zhì)散 發(fā)熱量，還有導(dǎo)管將所述熱介質(zhì)連通到動力蓄電池，在流過所述動力蓄電池時(shí)，所述熱介質(zhì) 吸收熱量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車，其中，所述第二散熱器與制冷系統(tǒng)受控制地連通，根據(jù) 控制指令進(jìn)行向制冷系統(tǒng)放熱的熱交換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車，其還包括環(huán)境溫度傳感器、鼓風(fēng)機(jī)及電池控制器，所 述電池控制器根據(jù)所述環(huán)境溫度傳感器感測到的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地控制鼓風(fēng)機(jī)工作狀 態(tài)，所述鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí)促進(jìn)環(huán)境空氣的流通，從而影響第一散熱器與環(huán)境空氣熱交換的速 度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的汽車，其還包括電池溫度傳感器，所述電池控制器根據(jù)所 述環(huán)境溫度傳感器及所述電池溫度傳感器感測的溫度進(jìn)行運(yùn)算，自動地控制鼓風(fēng)機(jī)及第二 散熱器的工作狀態(tài)，所述第二散熱器的工作狀態(tài)包括是否與所述制冷系統(tǒng)進(jìn)行熱交換。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車，其中，所述制冷系統(tǒng)由所述動力蓄電池驅(qū)動。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車，其中，所述空調(diào)系統(tǒng)還包括相對制冷系統(tǒng)獨(dú)立的供暖系統(tǒng)，所述供暖系統(tǒng)可以從發(fā)動機(jī)吸收熱量和/或從電熱元件吸收熱量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)及其具有該動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的汽車，該動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括吸收動力蓄電池產(chǎn)生的熱量并向環(huán)境空氣散發(fā)熱量的第一散熱器以及吸收動力蓄電池產(chǎn)生的熱量的第二散熱器，第二散熱器可通過與流過第二散熱器的制冷劑進(jìn)行熱交換的方式散熱。本發(fā)明所提供的動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，能夠?yàn)閯恿π铍姵仄ヅ浜线m的冷卻系統(tǒng)，既保證動力蓄電池適當(dāng)冷卻，又保證使用該動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的汽車的節(jié)能效果，從而能夠讓汽車運(yùn)行在最可靠、最節(jié)能的狀態(tài)下。
文檔編號H01M10/42GK102104181SQ20091020145
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者趙鵬程 申請人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司