动力电池包外置液冷系统、控制方法及车辆与流程

本发明属于汽车，具体地说，本发明涉及一种动力电池包外置液冷系统、控制方法及车辆。

背景技术：

1、随着新能源汽车技术的不断发展，新能源汽车的保有量持续增加。动力电池在行车过程中为新能源汽车提供能源，当电池电量快耗尽时需要及时充电。那么在行驶和充电过程，动力电池包会发热，当车载电池包温度过高后会造成行驶过程限功率和充电降流的情况，影响用户正常使用；甚至对电池寿命产生影响，有一定的安全隐患。因此，现有技术中，一般在动力电池包的内部设置冷却水道，借助空调对水道内冷却水进行热交换，以达到对动力电池包进行降温的目的。

2、但是，对于已经生产销售的不带液冷技术的动力电池无法直接更换液冷电池包，对用户正常使用造成了不好的体验，影响新能源汽车的普及。另外现有技术中，将冷却水道设置在动力电池包的内部，一旦冷却水道发生泄漏，将对动力电池包的安全性及整车安全性产生非常不利的影响，使得整车有热失控的安全隐患。

3、提供一种动力电池包外置液冷系统，特别是关于如何实现在已生产销售的无液冷电池包上的加装，降低动力电池包充放电过程的温度，让动力电池包保持在良好的充放电功率状态，保障动力电池包使用寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种动力电池包外置液冷系统，目的是满足在已出厂车辆上的加装要求，降低动力电池包充放电过程的温度，让动力电池包保持在良好的充放电功率状态，保障动力电池包使用寿命。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：动力电池包外置液冷系统，包括与空调压缩机连接的液冷交换器、与液冷交换器连接的水泵、设置于动力电池包侧面的电池冷却水侧面管道、设置于动力电池包顶面的电池冷却水上管道以及用于包覆动力电池包、电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道的保温材料层，电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道与液冷交换器和水泵连接。

3、所述动力电池包与电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道通过导热结构胶相连接。

4、所述电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道的进水口通过第一三通阀与冷却水进水管相连接，电池冷却水进水管与所述液冷交换器的出水口通过液冷交换器出水管相连接。

5、电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道的出水口通过第二三通阀与冷却水出水管相连接，所述液冷交换器的进水口与所述水泵的出水口通过液冷交换器进水管相连接，水泵的进水口通过第三三通阀与补液管和电池冷却水出水管相连接，冷却水补液壶与补液管连通，保障冷却水道冷却液充盈。

6、所述空调压缩机与所述液冷交换器通过高低压管路相连接，通过冷媒在液冷交换器内高低压转换降低交换器内部液冷水温度，并通过水泵将冷却水进行循环流动。

7、所述保温材料层的材质为隔热泡棉。

8、本发明还提供了一种动力电池包外置液冷系统的控制方法，包括：

9、基于所述动力电池包的工作状态设置对应的多级温度阈值及液冷档位；

10、电池管理系统实时监测所述动力电池包的最高温度，当动力电池包最高温度达到或超过对应工作状态下的某一级温度阈值时，发送对应档位的液冷请求及功率请求；

11、整车控制器响应所述液冷请求，根据所述功率请求控制所述空调压缩机的转速与功率，并调节所述液冷交换器的开度，使压缩后的冷媒在所述液冷交换器内膨胀以降低冷却液温度；

12、所述整车控制器控制所述水泵使冷却水在所述液冷系统内循环，实现对动力电池包的温度调节；

13、在所述液冷系统工作状态下，所述整车控制器实时监测所述液冷系统的入水口温度，并根据所述入水口温度与预设温度区间的关系，动态调整对所述空调压缩机的功率请求或触发故障报警。

14、所述多级温度阈值包括第一温度阈值、第二温度阈值及第三温度阈值，所述液冷档位对应分为一档、二档及三档，各级档位的液冷请求功率逐级递增；

15、所述动力电池包的工作状态包括快充状态和放电状态，其中：

16、在快充状态下，所述第一温度阈值为t1、第二温度阈值为t2、第三温度阈值为t3，对应档位的液冷请求功率分别为p1kw、p2kw、p3kw；

17、在放电状态下，所述第一温度阈值为t4、第二温度阈值为t5、第三温度阈值为t6，对应档位的液冷请求功率分别为p4kw、p5kw、p6kw。

18、所述快充状态下的温度阈值关系满足：t1＜t2＜t3，且对应的功率关系满足：p1＜p2＜p3；

19、所述放电状态下的温度阈值关系满足：t4＜t5＜t6，且对应的功率关系满足：p4＜p5＜p6。

20、所述根据入水口温度与预设温度区间的关系动态调整功率请求或触发故障报警，具体包括：

21、当所述入水口温度低于t7℃时，所述整车控制器按照所述电池管理系统请求液冷功率的x系数请求所述空调压缩机输出功率；

22、当所述入水口温度在[t7，t8]区间时，所述整车控制器按照所述电池管理系统请求的液冷功率请求所述空调压缩机输出功率；

23、当所述入水口温度大于t8℃时，所述整车控制器触发入水口温度过高故障报警，并存储对应的故障码。

24、本发明还提供了一种车辆，包括所述的动力电池包外置液冷系统。

25、本发明的动力电池包外置液冷系统，可以满足在已出厂车辆上动力电池包的加装要求，降低动力电池包充放电过程的温度，让动力电池包保持在良好的充放电功率状态，保障动力电池包使用寿命，同时也能提高液冷电池系统的安全性能。

1.动力电池包外置液冷系统，其特征在于，包括与空调压缩机连接的液冷交换器、与液冷交换器连接的水泵、设置于动力电池包侧面的电池冷却水侧面管道、设置于动力电池包顶面的电池冷却水上管道以及用于包覆动力电池包、电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道的保温材料层，电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道与液冷交换器和水泵连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池包外置液冷系统，其特征在于，所述动力电池包与电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道通过导热结构胶相连接。

3.根据权利要求1所述的动力电池包外置液冷系统，其特征在于，所述电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道的进水口通过第一三通阀与冷却水进水管相连接，电池冷却水进水管与所述液冷交换器的出水口通过液冷交换器出水管相连接。

4.根据权利要求3所述的动力电池包外置液冷系统，其特征在于，电池冷却水侧面管道和电池冷却水上管道的出水口通过第二三通阀与冷却水出水管相连接，所述液冷交换器的进水口与所述水泵的出水口通过液冷交换器进水管相连接，水泵的进水口通过第三三通阀与补液管和电池冷却水出水管相连接，冷却水补液壶与补液管连通。

5.根据权利要求1至4任一所述的动力电池包外置液冷系统，其特征在于，所述空调压缩机与所述液冷交换器通过高低压管路相连接，通过冷媒在液冷交换器内高低压转换降低交换器内部液冷水温度，并通过水泵将冷却水进行循环流动。

6.根据权利要求1至4任一所述的动力电池包外置液冷系统，其特征在于，所述保温材料层的材质为隔热泡棉。

7.如权利要求1至6任一所述的动力电池包外置液冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的动力电池包外置液冷系统的控制方法，其特征在于，所述多级温度阈值包括第一温度阈值、第二温度阈值及第三温度阈值，所述液冷档位对应分为一档、二档及三档，各级档位的液冷请求功率逐级递增；

9.根据权利要求7所述的动力电池包外置液冷系统的控制方法，其特征在于，所述根据入水口温度与预设温度区间的关系动态调整功率请求或触发故障报警，具体包括：

10.车辆，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述的动力电池包外置液冷系统。