本發(fā)明涉及動力電池技術領域，更為具體地，涉及一種動力電池熱管理機組。

背景技術：

新能源電動汽車崛起，對于新能源汽車的核心部件之一動力電池的開發(fā)及使用效率的提高是當下動力電池企業(yè)關注的重點。目前動力電池的能量密度在目前的技術下提高的相對緩慢，然而另一個方向卻尤為突出，也就是通過對動力電池的冷卻、加熱提高其充放電的效率。

目前鋰離子動力電池最佳的工作溫度是20-45℃，在寒冷的冬天需要對電池進行預熱后進行充放電，在春秋季節(jié)在電池充放電過程中進行常溫冷卻，在炎熱的夏天需要進行強制低溫冷卻，所以在動力電池的冷卻系統中需要加熱器及冷卻器來實現動力電池冷卻板的進口溫度的設定。因此，目前急需一種集成低溫加熱、中溫風冷、高溫板換強制冷卻的熱交換系統，應用于動力電池組中。

技術實現要素：

基于上述問題，本發(fā)明提供了一種動力電池熱管理機組，該裝置能夠實現低溫加熱、中溫風冷、高溫板換強制冷卻的熱交換效果，結構緊湊，大大提高了工作效率，提高了充放電效率，延長了動力電池的使用壽命。

本發(fā)明提供了一種雙冷卻結構熱交換器，包括熱交換器芯體，所述熱交換器芯體一側分別連接有冷卻液進管和冷媒進管，另一側分別連接有冷卻液回管和冷媒回管；所述熱交換器芯體包括若干熱交換單元，每個熱交換單元由一個雙通道冷卻板以及焊接在雙通道冷卻板上、下表面的散熱帶組成；相鄰熱交換單元之間通過連通塊上下聯通，整體釬焊形成一個整體。

優(yōu)選地，雙通道冷卻板由上板片、下板片和設置在上板片和下板片之間的隔板組成，下板片與隔板之間形成冷媒通道，上板片與隔板之間形成冷卻液通道。

優(yōu)選地，上板片和下板片上分別設有多個擾流凸筋。

優(yōu)選地，所述冷媒進管和冷媒回管均與膨脹閥連接。

本發(fā)明還提供了使用上述雙冷卻結構熱交換器的動力電池熱管理機組，還包括電源、控制器、冷卻風扇和加熱器，其中冷卻風扇設置在雙冷卻結構熱交換器的一側，加熱器設置在雙冷卻結構熱交換器的另一側；冷卻液進口接頭通過管路與電動水泵的入口連接，電動水泵的出口通過管路與冷卻液進管連接；冷卻液回管通過管路與冷卻液出口接頭連接；加熱器通過加熱器進管與冷卻液進管連通，加熱器出管經加熱器電磁閥和三通與冷卻液回管連接；冷媒進口接頭和冷媒出口接頭分別通過膨脹閥與冷媒進管和冷媒回管連接；其中，冷卻液進口接頭和冷卻液出口接頭與動力電池換熱板連接，冷媒進口接頭和冷媒出口接頭與整車空調系統連接。

優(yōu)選地，冷媒進口接頭與膨脹閥之間的管路上設有冷媒進管電磁閥，冷卻液回管經冷卻液回管電磁閥和三通與冷卻液出口接頭通過管路連接。

優(yōu)選地，冷卻液進口接頭與電動水泵的入口之間的管路上還設置有膨脹水箱接頭。

優(yōu)選地，冷卻液為防凍液。

優(yōu)選地，加熱器內設置有流量傳感器。

本發(fā)明還提供了一種使用上述動力電池熱管理機組進行動力電池熱管理的方法，具體為：

(1)當電池模組溫度＜20℃時，加熱器電磁閥打開，電動水泵運行，冷卻液從冷卻液進口接頭經電動水泵流入冷卻液進管，后經加熱器進管進入加熱器；連接在加熱器出口的流量傳感器感知到有流量時，加熱器通電加熱，然后經加熱器出管流入冷卻液回管，然后通過冷卻液出口接頭流入動力電池換熱板，給電池模組加熱；當電池模組溫度回升至25℃時，加熱器停止工作；

(2)當電池模組溫度＞45℃，環(huán)境溫度＜20℃時，動力電池熱管理機組開始工作，電動水泵運行，冷卻風扇啟動運轉，冷卻液從冷卻液進口接頭經電動水泵流入冷卻液進管，然后進入雙冷卻結構熱交換器進行冷卻，冷卻后的冷卻液從冷卻液回管流出，經過冷卻液出口接頭進入動力電池換熱板，給電池模組冷卻。當電池模組溫度冷卻至35℃時，動力電池熱管理機組停止工作；

(3)當電池模組溫度＞45℃，環(huán)境溫度＞20℃時，動力電池熱管理機組開始工作，電動水泵運行，冷卻風扇啟動運轉，冷卻液從冷卻液進口接頭經電動水泵流入冷卻液進管，然后進入雙冷卻結構熱交換器進行冷卻；同時制冷劑經整車空調系統冷凝器出口端的三通引入冷媒進口接頭，經膨脹閥后通過冷媒進管進入雙冷卻結構熱交換器與冷卻液進行熱交換，冷媒吸熱蒸發(fā)后經冷媒回管、膨脹閥和冷媒出口接頭流回整車空調系統的回路中；冷卻后的冷卻液從冷卻液回管流出，經過冷卻液出口接頭進入動力電池換熱板，給電池模組冷卻；當電池模組溫度冷卻至35℃時，動力電池熱管理機組停止工作。

本發(fā)明提供的一種動力電池熱管理機組，能夠集成低溫加熱、中溫風冷、高溫強制冷卻多種功能，適用于不同的工作環(huán)境，結構緊湊，大大提高了工作效率，充放電效率能夠提高20％-30％，動力電池的使用壽命能夠延長10％-15％。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明，并且隨著對本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及結果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1為本發(fā)明雙冷卻結構熱交換器的結構示意圖；

圖2為熱交換器芯體的結構示意圖；

圖3為熱交換單元的結構示意圖；

圖4為熱交換單元的俯視圖；

圖5為圖4中a-a向截面圖；

圖6為圖4中b-b向截面圖；

圖7為圖4中c-c向截面圖；

圖8為本發(fā)明動力電池熱管理機組的結構示意圖；

圖9為本發(fā)明動力電池熱管理機組的另一結構示意圖；

圖10為本發(fā)明對動力電池進行熱管理的原理圖。

其中的附圖標記包括：熱交換器芯體1、膨脹閥2、冷卻液進管3、冷媒進管4、冷卻液回管5、冷媒回管6、冷媒進口接頭7、冷媒出口接頭8、三通9、冷媒進管電磁閥10、雙通道冷卻板11、散熱帶12、連通塊13、側護板14、上蓋板15、壓板21、加熱器22、電動水泵23、冷卻液進口接頭24、冷卻液出口接頭25、膨脹水箱接頭26、加熱器進管27、加熱器出管28、加熱器電磁閥29、冷卻液回管電磁閥30、雙冷卻結構熱交換器31、箱體32、上蓋33、箱底架34、電源支架35、電源36、控制器37、風扇護罩支架38、風扇護罩39、冷卻風扇40、下板片111、隔板112、上板片113、擾流凸筋114、下層冷媒入口115、上次冷卻液入口116、冷卻液通道117、冷媒通道118。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特征或功能。

具體實施方式

為詳細描述本發(fā)明，以下將結合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行詳細描述。

如圖1-8所示，一種動力電池熱管理機組，主要包括雙冷卻結構熱交換器31、電源36、控制器37、冷卻風扇40和加熱器22，其中冷卻風扇40設置在雙冷卻結構熱交換器31的一側，加熱器22設置在雙冷卻結構熱交換器31的另一側；雙冷卻結構熱交換器31包括熱交換器芯體1，所述熱交換器芯體1一側分別連接有冷卻液進管3和冷媒進管4，另一側分別連接有冷卻液回管5和冷媒回管6；所述熱交換器芯體1包括若干熱交換單元，每個熱交換單元由一個雙通道冷卻板11以及焊接在雙通道冷卻板11上、下表面的散熱帶12組成；相鄰熱交換單元之間通過連通塊13上下聯通，整體釬焊形成一個整體。雙通道冷卻板11由上板片113、下板片111和設置在上板片113和下板片111之間的隔板112組成，下板片111與隔板112之間形成冷媒通道118，上板片113與隔板112之間形成冷卻液通道117。上板片113和下板片111上分別設有多個擾流凸筋114。雙通道冷卻板11一般長452mm，寬42mm，相鄰擾流凸筋114之間的距離為8-20mm。所述冷媒進管4和冷媒回管6均與膨脹閥2連接。冷卻液進口接頭24通過管路與電動水泵23的入口連接，電動水泵23的出口通過管路與冷卻液進管3連接；冷卻液回管5通過管路與冷卻液出口接頭25連接；加熱器22通過加熱器進管27與冷卻液進管3連通，加熱器出管28經加熱器電磁閥29和三通9與冷卻液回管5連接；冷媒進口接頭7和冷媒出口接頭8分別通過膨脹閥2與冷媒進管4和冷媒回管6連接；其中，冷卻液進口接頭24和冷卻液出口接頭25與動力電池換熱板連接，冷媒進口接頭7和冷媒出口接頭8與整車空調系統連接。

冷媒進口接頭7與膨脹閥2之間的管路上設有冷媒進管電磁閥10，冷卻液回管5經冷卻液回管電磁閥30和三通9與冷卻液出口接頭25通過管路連接。冷卻液進口接頭24與電動水泵23的入口之間的管路上還設置有膨脹水箱接頭26。

如圖9所示，該動力電池熱管理機組31利用電源36進行驅動，并通過控制器37進行控制操作，動力電池熱管理機組31外套有箱體32，冷卻風扇40外設有風扇護罩39。

如圖10中箭頭標識所示，利用該動力電池熱管理機組進行動力電池熱管理的具體步驟為：

(1)當電池模組溫度＜20℃時，加熱器電磁閥29打開，電動水泵23運行，冷卻液從冷卻液進口接頭24經電動水泵23流入冷卻液進管3，后經加熱器進管27進入加熱器22；連接在加熱器22出口的流量傳感器感知到有流量時，加熱器22通電加熱，然后經加熱器出管28流入冷卻液回管5，然后通過冷卻液出口接頭25流入動力電池換熱板，給電池模組加熱；冷卻液優(yōu)選為水；當電池模組溫度回升至25℃時，加熱器22停止工作；

(2)當電池模組溫度＞45℃，環(huán)境溫度＜20℃時，動力電池熱管理機組開始工作，電動水泵23運行，冷卻風扇40啟動運轉，冷卻液從冷卻液進口接頭24經電動水泵23流入冷卻液進管3，然后進入雙冷卻結構熱交換器31進行冷卻，冷卻后的冷卻液從冷卻液回管5流出，經過冷卻液出口接頭25進入動力電池換熱板，給電池模組冷卻。當電池模組溫度冷卻至35℃時，動力電池熱管理機組停止工作；

(3)當電池模組溫度＞45℃，環(huán)境溫度＞20℃時，動力電池熱管理機組開始工作，電動水泵23運行，冷卻風扇40啟動運轉，冷卻液從冷卻液進口接頭24經電動水泵23流入冷卻液進管3，然后進入雙冷卻結構熱交換器31進行冷卻；同時制冷劑經整車空調系統冷凝器出口端的三通引入冷媒進口接頭7，經膨脹閥2后通過冷媒進管4進入雙冷卻結構熱交換器31與冷卻液進行熱交換，冷媒吸熱蒸發(fā)后經冷媒回管6、膨脹閥2和冷媒出口接頭8流回整車空調系統的回路中；冷卻后的冷卻液從冷卻液回管5流出，經過冷卻液出口接頭25進入動力電池換熱板，給電池模組冷卻；當電池模組溫度冷卻至35℃時，動力電池熱管理機組停止工作。

利用本發(fā)明的動力電池熱管理機組，可以根據電池模組溫度和外界環(huán)境溫度的變化對動力電池進行有效的動態(tài)溫度管理，該動力電池熱管理機組結構緊湊，體積小，能有效提高工作效率。根據檢測結果統計，充放電效率能夠提高20％-30％，動力電池的使用壽命能夠延長10％-15％。

如上參照附圖以示例的方式描述了根據本發(fā)明提出的一種動力電池熱管理機組。但是，本領域技術人員應當理解，對于上述本發(fā)明所提出的動力電池熱管理機組，還可以在不脫離本發(fā)明內容的基礎上做出各種改進。因此，本發(fā)明的保護范圍應當由所附的權利要求書的內容確定。