基于热泵空调的电动汽车动力电池系统和电动汽车的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种基于热泵空调的电动汽车动力电池系统和一种电动汽车。

背景技术：

电动汽车具有节能环保等优点，随着人们环保意识的提高，电动汽车也越来越受到人们的青睐。

电动汽车的性能在很大程度上取决于动力电池的工作性能。然而在高温或低温环境下，动力电池的工作性能会受到影响，并且动力电池的温度过高或过低均会降低其使用寿命。相关技术能够通过水循环系统等实现对动力电池的加热或冷却，但水循环系统等的结构往往较为复杂，而且成本较高。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种基于热泵空调的电动汽车动力电池系统，能够提高动力电池的工作性能，延长动力电池的使用寿命，并且该系统结构简单，成本较低。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电动汽车。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种基于热泵空调的电动汽车动力电池系统，该系统包括：动力电池；温度检测器，所述温度检测器用以检测所述动力电池的温度；换热冷板，所述换热冷板对应所述动力电池设置；热泵空调，所述热泵空调包括压缩机、四通阀、车外换热器、气液分离器和节流元件；控制器，所述控制器分别与所述温度检测器和所述热泵空调相连，所述控制器根据所述动力电池的温度对所述热泵空调进行控制以通过所述换热冷板对所述动力电池进行加热或冷却。

根据本实用新型实施例的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统，换热冷板对应动力电池设置，通过温度检测器检测动力电池的温度，控制器根据动力电池的温度对热泵空调进行控制以通过换热冷板对动力电池进行加热或冷却，从而能够提高动力电池的工作性能，延长动力电池的使用寿命，并且该系统结构简单，成本较低。

另外，根据本实用新型提出的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述热泵空调还包括车内换热器，所述压缩机的进气口与所述气液分离器的第一端相连，所述压缩机的出气口与所述四通阀的第一端口相连，所述四通阀的第三端口与所述气液分离器的第二端相连，所述四通阀的第四端口与所述车外换热器的第一端相连，所述车外换热器的第二端与所述节流元件的一端相连，所述节流元件的另一端与所述车内换热器的第一端相连，所述节流元件的另一端还通过第一控制阀与所述换热冷板的第一端相连，所述车内换热器的第二端通过第二控制阀连接到所述换热冷板的第一端，所述换热冷板的第二端通过第三控制阀与所述四通阀的第二端口相连，所述车内换热器的第二端还通过第四控制阀与所述四通阀的第二端口相连。

可选地，所述节流元件为电子膨胀阀。

可选地，所述第一控制阀至所述第四控制阀均为截止阀。

可选地，所述车外换热器的第二端与所述节流元件的一端之间还连接有干燥器。

具体地，所述四通阀的第一端口与第四端口连通、第二端口与第三端口连通时，所述热泵空调进行制冷，所述控制器控制所述第一控制阀和所述第三控制阀开启，并控制所述第二控制阀和所述第四控制阀关闭，以使所述热泵空调仅对所述动力电池进行冷却。

具体地，所述四通阀的第一端口与第四端口连通、第二端口与第三端口连通时，所述热泵空调进行制冷，所述控制器控制所述第四控制阀开启，并控制所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀均关闭，以使所述热泵空调仅对车内进行制冷。

具体地，所述四通阀的第一端口与第四端口连通、第二端口与第三端口连通时，所述热泵空调进行制冷，所述控制器控制所述第二控制阀和所述第三控制阀开启，并控制所述第一控制阀和所述第四控制阀关闭，以使所述热泵空调对车内进行制冷以及对所述动力电池进行冷却。

具体地，所述四通阀的第一端口与第二端口连通、第三端口与第四端口连通时，所述热泵空调进行制热，所述控制器控制所述第二控制阀和所述第三控制阀开启，并控制所述第一控制阀和所述第四控制阀关闭，以使所述热泵空调对车内进行制热以及对所述动力电池进行加热。

具体地，所述四通阀的第一端口与第二端口连通、第三端口与第四端口连通时，所述热泵空调进行制热，所述控制器控制所述第一控制阀和所述第三控制阀开启，并控制所述第二控制阀和所述第四控制阀关闭，以使所述热泵空调仅对所述动力电池进行加热。

具体地，所述四通阀的第一端口与第二端口连通、第三端口与第四端口连通时，所述热泵空调进行制热，所述控制器控制所述第四控制阀开启，并控制所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀均关闭，以使所述热泵空调仅对车内进行制热。

为达到上述目的，本实用新型还提出了一种电动汽车，该电动汽车包括本实用型提出的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统。

根据本实用型实施例的电动汽车，能够提高动力电池的工作性能，延长动力电池的使用寿命。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统的结构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的换热冷板的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来描述本实用新型实施例提出的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统和电动汽车。

图1为根据本实用新型实施例的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统的方框示意图。

如图1所示，本实用新型实施例提出的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统，包括：动力电池10、温度检测器20、换热冷板30、热泵空调40和控制器50。

其中，温度检测器20用以检测动力电池10的温度。换热冷板30对应动力电池10设置，热泵空调40包括压缩机41、四通阀42、车外换热器43、车内换热器44、气液分离器45和节流元件46。其中，节流元件46可为电子膨胀阀。控制器50分别与温度检测器20和热泵空调40相连，控制器50根据动力电池10的温度对热泵空调40进行控制以通过换热冷板30对动力电池10进行加热或冷却。

如图2所示，压缩机41的进气口与气液分离器45的第一端相连，压缩机41的出气口与四通阀42的第一端口v1相连，四通阀42的第三端口v3与气液分离器45的第二端相连，四通阀42的第四端口v4与车外换热器43的第一端相连，车外换热器43的第二端与节流元件46的一端相连。为在热泵空调运行时对冷媒进行干燥和过滤，车外换热器43的第二端与节流元件46的一端之间还可连接有干燥器47。节流元件46的另一端与车内换热器44的第一端相连，节流元件46的另一端还通过第一控制阀g1与换热冷板30的第一端相连，车内换热器44的第二端通过第二控制阀g2分别连接到第一控制阀g1和换热冷板30的第一端，换热冷板30的第二端通过第三控制阀g3与四通阀42的第二端口v2相连，车内换热器44的第二端还通过第四控制阀g4与四通阀42的第二端口v2相连。其中，第一控制阀至第四控制阀g1、g2、g3和g4可均为截止阀。

如图3所示，换热冷板30的内部可设置迂回的管路，以便通过流入换热冷板30中的冷媒进行换热，实现对动力电池10的加热或冷却。并且，在本实用新型的一个实施例中，换热冷板30与动力电池10可设置在封闭的空间中，从而具有防水的效果。

在本实用新型的实施例中，当动力电池10的温度小于0℃时，控制器50可通过对热泵空调40进行控制以通过换热冷板30对动力电池10进行加热，当动力电池10的温度升高至5℃时，可停止加热；当动力电池10的温度大于35℃时，控制器50可通过对热泵空调40进行控制以通过换热冷板30对动力电池10进行冷却，当动力电池10的温度降低至30℃时，可停止冷却。

在本实用新型的一个实施例中，四通阀42的第一端口v1与第四端口v4连通、第二端口v2与第三端口v3连通时，热泵空调40进行制冷。当动力电池10的温度大于35℃，且车内没有制冷需求时，控制器50可控制四通阀42的第一端口v1与第四端口v4连通、第二端口v2与第三端口v3连通，同时控制第一控制阀g1和第三控制阀g3开启，并控制第二控制阀g2和第四控制阀g4关闭，以使热泵空调40仅对动力电池10进行冷却；当动力电池10的温度大于或等于0℃，且小于或等于35℃，且车内有制冷需求时，控制器50可控制四通阀42的第一端口v1与第四端口v4连通、第二端口v2与第三端口v3连通，同时控制第四控制阀g4开启，并控制第一控制阀g1、第二控制阀g2和第三控制阀g3均关闭，以使热泵空调40仅对车内进行制冷；当动力电池10的温度大于35℃，且车内有制冷需求时，控制器50可控制四通阀42的第一端口v1与第四端口v4连通、第二端口v2与第三端口v3连通，同时控制第二控制阀g2和第三控制阀g3开启，并控制第一控制阀g1和第四控制阀g4关闭，以使热泵空调40对车内进行制冷以及对动力电池10进行冷却。

图2中箭头的方向可表示冷媒流向，参照图2，热泵空调40仅对动力电池10进行冷却时，冷媒依顺序流经管路a、管路c、管路d和管路f；热泵空调40仅对车内进行制冷时，冷媒依顺序流经管路a、管路b、管路e和管路f；热泵空调40对车内进行制冷以及对动力电池10进行冷却时，冷媒依顺序流经管路a、管路b、管路d和管路f。

在本实用新型的一个实施例中，四通阀42的第一端口v1与第二端口v2连通、第三端口v3与第四端口v4连通时，热泵空调40进行制热。当动力电池10的温度小于0℃，且车内没有制热需求时，控制器50可控制四通阀42的第一端口v1与第二端口v2连通、第三端口v3与第四端口v4连通，同时控制第一控制阀g1和第三控制阀g3开启，并控制第二控制阀g2和第四控制阀g4关闭，以使热泵空调40仅对动力电池10进行加热；当动力电池10的温度大于或等于0℃，且小于或等于35℃，且车内有制热需求时，控制器50可控制四通阀42的第一端口v1与第二端口v2连通、第三端口v3与第四端口v4连通，同时控制第四控制阀g4开启，并控制第一控制阀g1、第二控制阀g2和第三控制阀g3均关闭，以使热泵空调40仅对车内进行制热；当动力电池10的温度小于0℃，且车内有制热需求时，控制器50可控制四通阀42的第一端口v1与第二端口v2连通、第三端口v3与第四端口v4连通，同时控制第二控制阀g2和第三控制阀g3开启，并控制第一控制阀g1和第四控制阀g4关闭，以使热泵空调40对车内进行制热以及对动力电池10进行加热。

参照图2，热泵空调40仅对动力电池10进行加热时，冷媒依顺序流经管路d、管路c、管路a和管路f；热泵空调40仅对车内进行制热时，冷媒依顺序流经管路e、管路b、管路a和管路f；热泵空调40对车内进行制热以及对动力电池10进行加热时，冷媒依顺序流经管路d、管路b、管路a和管路f。

根据本实用新型实施例的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统，换热冷板对应动力电池设置，通过温度检测器检测动力电池的温度，控制器根据动力电池的温度对热泵空调进行控制以通过换热冷板对动力电池进行加热或冷却，从而能够提高动力电池的工作性能，延长动力电池的使用寿命，并且该系统结构简单，成本较低。

对应上述实施例，本实用新型还提出一种电动汽车。

本实用新型提出的电动汽车，包括本实用新型上述实施例提出的基于热泵空调的电动汽车动力电池系统，其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。

根据本实用型实施例的电动汽车，能够提高动力电池的工作性能，延长动力电池的使用寿命。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。