本實用新型屬于電動車電池的熱管理技術范疇,具體是指一種電動車電池充電熱交換系統(tǒng)。
背景技術:
純電動車具有節(jié)能、清潔、環(huán)保的優(yōu)點,隨著政府的大力推廣,電動車的技術不斷進步,電動車的市場必將會越來越大。
電池作為電動車的核心部件之一,鋰離子電池有工作電壓高、功率密度和能量密度大、無記憶效應、充放電壽命長、無污染等優(yōu)點,逐漸在電動汽車上廣泛應用。
鋰離子電池在低溫環(huán)境下極化特別大,特別是充電能力更差,因此在進行低溫充電時,需要提高電池組的溫度以提升電池組的充電性能。鋰離子電池在充電過程中會產(chǎn)生熱量,在高溫環(huán)境下,在進行充電時,需要保證鋰離子電池的溫度,在允許的范圍內(一般小于55℃)才能保持電池組的安全。
現(xiàn)有的采用空氣作為熱交換介質的熱交換系統(tǒng),容易造成電池組內部電芯溫差一致性差,會造成電池快速衰減。本實用新型采用冷卻液作為熱交換介質,電池組內部電芯溫差一致性好,電池組壽命更長。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所針對的問題是提供一種充電熱管理系統(tǒng),可以不消耗電池組電能的情況下縮短電池組在低溫環(huán)境下的充電時間,保護高溫情況下電池組的安全。
為解決上述技術問題,本實用新型的構思是:一種充電熱管理系統(tǒng),包括外部電源、充電機、電池組、溫度傳感器、電池管理系統(tǒng)、冷卻風扇、加熱器、水泵、電磁閥一、電磁閥二、DC/DC直流轉換器、散熱器; 所述加熱器與散熱器并聯(lián)在電池組的熱交換管路中,通過電磁閥一、電磁閥二進行水路的切換,控制加熱器或者散熱器接入電池組的熱交換管路中;
所述外部電源給充電機供電,外部電源能量來自國家電網(wǎng);
所述充電機可以直接給DC/DC直流轉換器供電;
所述DC/DC直流轉換器給冷卻風扇、加熱器、水泵、電磁閥一、電磁閥二供電。
進一步地,所述電池管理系統(tǒng)控制冷卻風扇、加熱器、水泵、電磁閥一、電磁閥二工作。
進一步地,所述電池管理系統(tǒng)可以控制充電機給電池組充電還是給DC/DC直流轉換器供電。
進一步地,所述電池管理系統(tǒng)通過溫度傳感器實時監(jiān)控電池組的溫度。
進一步地,所述電磁閥一接通,電磁閥二斷開時,冷卻液在散熱器中循環(huán),冷卻風扇對散熱器進行散熱。
進一步地,所述電磁閥二接通,電磁閥一斷開時,加熱器加熱冷卻液,水泵使加熱后的冷卻液在電池組的冷卻管路中循環(huán)。
本實用新型的有益效果是:
1、本實用新型在充電過程中需要消耗電能的零部件,消耗的電能全部來自外部電源,不消耗電池組的電能,電池組不會存在過放的情況。
2、本實用新型在充電過程中需要消耗電能的零部件,在車輛行駛過程中也可以用來給電池組進行熱管理。
3、在低溫環(huán)境下充電時,加熱器接入電池組熱交換管路,電池組溫度提升,縮短了充電時間。
4、在高溫環(huán)境充電時,散熱器接入電池組熱交換管路,冷卻風扇對散熱器進行冷卻,電池組溫度下降,保證充電過程中電池組的安全。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1為本實用新型原理框圖。
圖2為本實用新型結構原理圖。
圖中1.外部電源,2.充電機,3. 電池組,4.溫度傳感器,5. 電池管理系統(tǒng),6.冷卻風扇,7.加熱器,8.水泵,9.電磁閥一,10.電磁閥二,11. DC/DC直流轉換器,12.散熱器。
具體實施方式
如圖1,本實用新型充電熱管理系統(tǒng),在進行充電時,接通外部電源1(外部電源1來自國家電網(wǎng)),通過充電機2給電池管理系統(tǒng)5供電,電池管理系統(tǒng)5控制充電機2、冷卻風扇6、加熱器7、水泵8、電磁閥一9、電磁閥二10的工作狀態(tài)。
充電熱管理系統(tǒng)工作時,外部電源1供給充電機2能量,電池管理系統(tǒng)5控制充電機2提供電能給DC/DC直流轉換器11,DC/DC直流轉換器11將充電機2提供的高壓直流電轉換為低壓直流電,給冷卻風扇6、加熱器7、水泵8、電磁閥一9、電磁閥二10提供電能,確保冷卻風扇6、加熱器7、水泵8、電磁閥一9、電磁閥二10可以正常工作,此時充電機2對電池組3進行小電流充電。
如圖2,若電池管理系統(tǒng)5通過溫度傳感器4監(jiān)控到電池組3溫度過低需要加熱,電池管理系統(tǒng)5控制電磁閥一9斷開、電磁閥二10接通,此時加熱器7接入電池組3管路,電池管理系統(tǒng)5控制加熱器7及水泵8進行工作,加熱器7產(chǎn)生的熱量通過水泵8在電池組3管路中循環(huán),對電池組3進行加熱,電池管理系統(tǒng)5監(jiān)控到電池組3溫度恢復到電池正常工作溫度范圍后,電池管理系統(tǒng)5通過繼電器控制加熱器7、水泵8停止工作。若由于外界溫度過低,當電池管理系統(tǒng)5監(jiān)控到充電過程中電池組3的溫度再次低于正常溫度范圍,加熱器7和水泵8重新開始工作,使電池組3在充電過程中始終處于正常的溫度范圍內,縮短充電時間,保證電池組3的充電效率。
若電池組3溫度過高需要冷卻,電池管理系統(tǒng)5控制電磁閥一9接通、電磁閥二10斷開,此時散熱器12接入電池組3的管路,電池管理系統(tǒng)5控制冷卻風扇6及水泵8進行工作,水泵8帶動電池組3中的冷卻液在散熱器中循環(huán),充電冷卻6風扇對散熱器12進行冷卻,降低電池組3的溫度。電池組3的溫度降低到正常工作溫度范圍后,冷卻風扇6和水泵8停止工作,對電池組3的冷卻停止。由于充電過程中電池組3會持續(xù)發(fā)熱,當電池管理系統(tǒng)5監(jiān)控到電池組3的溫度超過正常范圍后,冷卻風扇6和水泵8重新開始工作,保證電池組3在充電過程中始終處于正常的溫度范圍內,確保電池組3的充電安全。
在本實用新型不局限于上述布置形式,在本實用新型的基礎上進行修改但是中心精神相同的布置形式也在本實用新型的保護范圍內。