[发明专利]一种新能源车辆串联式热管理系统和新能源汽车

说明书

本发明实施方式公开了一种新能源车辆串联式热管理系统和新能源汽车。热管理系统包括：水泵；加热元件；包含多个电池的电池组，包含布置在电池组的第一侧的第一冷却液接口和布置在第一侧的相对侧的第二冷却液接口；电池组中用于加热各个电池的各个水室的各个管路相互串联；换向阀；温度差检测元件，用于检测电池组中位于第一侧的电池与位于相对侧的电池之间的电池温度差；换向阀控制器，用于基于电池温度差与预定温差门限值的比较结果生成保持命令或换向命令。本发明实施方式实现串联式热管理系统管路方案，保证了流量均一性，而且利用换向阀对串联式水路的流向进行控制，从而减少电池系统温差。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种新能源车辆串联式热管理系统和新能源汽车。

背景技术

能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车通常包括四大类型，混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)和其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。

在新能源汽车中，动力电池驱动电动机产生动力，因此动力电池的性能及寿命是影响汽车性能的关键因素。由于车辆上空间有限，电池在工作中产生大量热量受空间影响而累积，造成各处温度不均而影响电池单体的一致性，从而降低电池充放电循环效率，影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控，影响系统的安全性与可靠性。为了使动力电池发挥最佳性能和寿命，需要优化电池组的结构，并采用热管理系统来保持电池温度处于适宜的区间，并保证电池各部分温度均衡。热管理系统通过系统管路为各个电池组水室提供冷却液实现对电池组的散热和制冷。

一般认为，动力电池串联冷却系统会造成很大的温差，所以不适用于较大规模的电池模组。然而，并联冷却系统的流量控制是一个工程难题，特别是为复杂电池组设计热管理管路，很难保证流量均一性，而且流量均一性在实际使用中会随着系统管路弯折、压迫或是内部结垢等原因而被破坏。

发明内容

本发明的目的是提出一种新能源车辆串联式热管理系统和新能源汽车，从而提高流量均一性。

本发明实施方案包括：

一种新能源车辆串联式热管理系统，包括：

水泵；

加热元件；所述加热元件的入水口与所述水泵的出水口串联；

包含多个电池的电池组，包含布置在所述电池组的第一侧的第一冷却液接口和布置在所述第一侧的相对侧的第二冷却液接口；所述电池组中用于加热各个电池的各个水室的各个管路相互串联；

换向阀，与所述加热元件的出水口、所述水泵的回水口、第一冷却液接口和第二冷却液接口分别连接；

温度差检测元件，用于检测所述电池组中位于第一侧的电池与位于所述相对侧的电池之间的电池温度差；

换向阀控制器，用于基于所述电池温度差与预定温差门限值的比较结果生成保持命令或换向命令；

其中所述换向阀基于所述保持命令保持水路方向为从所述第一冷却液接口流到第二冷却液接口，并基于所述换向命令将水路方向变换为从所述第二冷却液接口流到第一冷却液接口。

在一个实施方式中，所述换向阀为电磁换向阀、机动换向阀、电液换向阀或手动换向阀。

在一个实施方式中，所述电磁换向阀为二位四通电磁换向阀、二位六通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀或三位六通电磁换向阀。