[发明专利]基于压缩空气的动力电池的蓄能型热管理系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩空气的电动汽车动力电池的蓄能型热管理系统，主要包括动力电池散热及再循环系统、冷热气流调质系统、能量回收系统、气源储能系统四部分。动力电池散热及再循环系统包括动力电池、切断阀、文丘里管，实现电池单体合理散热、排气再循环；冷热气流调质系统包括蓄气罐、切断阀、冷却器、膨胀涡轮机、混合阀，形成低温加热、开放空气制冷、精确控温三种热管理模式，满足电池的控温需求；能量回收系统包括膨胀涡轮机、连接轴、发电机、超级电容器，实现超级电容器储能；气源储能系统包括电动机、空气压缩机、切断阀、蓄气罐，实现蓄气瓶储气蓄能。本发明不仅有效地解决动力电池散热问题；还可蓄能，解决能量管理的复合冲突。

主权项

1.一种基于压缩空气的电动汽车动力电池的蓄能型热管理系统，其特征在于包括：动力电池散热及再循环系统，冷热气流调质系统，能量回收系统，气源储能系统，其中：所述的动力电池散热及再循环系统包括动力电池散热系统和再循环系统；其中：所述的动力电池散热系统包括与混合阀(6)连接的动力电池(8)，用于实现对动力电池的热管理，保证电池始终工作在理想的温度范围；所述的再循环系统包括在动力电池(8)的进气管路上加装的文丘里管(7)，其中通过第一切断阀(14)将文丘里管(7)的引射口与动力电池(8)的出风口相连接，实现排气循环再利用，所述的冷热气流调质系统包括热气流传递系统和冷气流传递系统；其中所述的热气流传递系统用于为动力电池的热管理系统提供高温压缩空气，并包括两条路径：一条路径包括连接的蓄气罐(3)、第二切断阀(15)、混合阀(6)；另一条路径包括连接的空气压缩机(2)、第三切断阀(16)，混合阀(6)，其中当蓄气罐(3)中的空气量不足时，通过控制第三切断阀(16)使空气压缩机(2)直接给管路供给高温压缩空气；所述的冷气流传递系统包括连接的蓄气罐(3)、第四切断阀(12)、冷却器(4)、第五切断阀(13)、膨胀涡轮机(5)、混合阀(6)，用于为动力电池的热管理系统提供低温压缩空气，所述的能量回收系统是包括通过一根连接轴(9)连接的膨胀涡轮机(5)和发电机(10)，用于将能量储存在超级电容器(17)，实现在电动汽车在低负荷运行时储存能量、高负荷运行时释放能量，所述的气源储能系统包括：与空气压缩机(2)连接的电动机(1)，和通过第六切断阀(11)与空气压缩机(2)连接的所述蓄气罐(3)，其中：蓄气瓶用于储气蓄能，空气压缩机(2)经第三切断阀(16)直接与混合阀(6)连通，通过气源储能系统为动力电池的热管理系统提供高温压缩空气。