本發(fā)明涉及電池熱管理，具體為一種含熱泵的高效電池熱管理機組。

背景技術：

1、隨著工程機械車輛的電動化轉型，電池熱管理機組成為保證整車動力電池穩(wěn)定運行的關鍵部件。動力電池熱管理一般具有加熱和冷卻的功能，在低溫環(huán)境下，通過水加熱器（wptc）加熱,給動力電池通入高溫的冷卻液，實現(xiàn)對動力電池加熱；在高溫環(huán)境下，通過冷媒制冷，給動力電池通入低溫的冷卻器，實現(xiàn)對動力電池的冷卻。工程機械車輛需要應對的環(huán)境溫度和外部工作條件復雜，在冬季的低溫環(huán)境，需要先對電池進行加熱，保證動力電池能進行正常的充放電，工作一段時間后，由于發(fā)熱量大，需要進行散熱，現(xiàn)有的電池熱管理機組存在-10℃以下的環(huán)境溫度下，不能正常啟動，即使正常啟動后，制冷功能是采用冷媒回路，通過壓縮機制冷，耗費的功率大，能效低。在低溫環(huán)境下，加熱功能是通過水加熱器加熱，耗費的功率大。如何保證熱管理機組在低溫環(huán)境下能正常運行，降低低溫環(huán)境下加熱和制冷的能耗，提高電池熱管理機組的能效比，是目前需要解決的主要問題。

2、專利公開號為?cn116845432a中“集成熱泵系統(tǒng)和電驅散熱系統(tǒng)的電池熱管理機組”，提出了集成熱泵的熱管理系統(tǒng)，通過冷媒側四通換向閥和三通閥，改變制冷劑的方向，在制熱時，將制冷時的板換作為冷凝器，將制冷時的冷凝器作為蒸發(fā)器從空氣中吸熱，實現(xiàn)從空氣中吸熱，對動力電池進行加熱。該系統(tǒng)針對頂置式客車用電池熱管理系統(tǒng)，通過四通閥改變制冷劑流向，在振動粉塵等工況中失效風險高，氣液分離器，干燥器組件，膨脹閥等零部件均需要在冷媒兩個流向下均能正常工作，零部件尺寸大，控制難度大，不適合用于工程機械使用的電池熱管理機組。

3、專利公開號為?cn115347260a“一種寬工況電池熱管理系統(tǒng)及其運行方法”，提出了一種寬工況電池熱管理系統(tǒng)，使用噴氣增焓變頻壓縮機、四通換向閥、經(jīng)濟器等部件，采用空調(diào)熱泵技術對充放電前的電池進行預熱，來代替水側采用電加熱方案。該系統(tǒng)也采用四通閥改變制冷劑流向，系統(tǒng)復雜，實現(xiàn)難度較高。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種含熱泵的高效電池熱管理機組，結構簡單，操作簡便，采用三個支路，降低水路的阻力，提高電池熱管理機組的有效揚程，通過截止閥的通斷控制不同支路的運行，調(diào)節(jié)方式簡單可靠，而且加熱時溫度控制效果更好，可以有效解決背景技術中的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種含熱泵的高效電池熱管理機組，包括連接箱體，所述連接箱體的內(nèi)部底面通過螺栓連接有電子水泵，電子水泵的進口連接有電池熱管理液體進液管，電子水泵的出口連接四通接頭，四通結構的另外三個出口分別連接有截止閥一、截止閥二和截止閥三，截止閥一的出口通過導管與低溫散熱器的進口連接，低溫散熱器的出口通過導管與電池熱管理液體出液管連接，低溫散熱器設置在連接箱體的內(nèi)部一側，連接箱體的一側設有兩個圓形開口，兩個開口上均連接有兩個風機，風機與低溫散熱器相對應，所述連接箱體的內(nèi)部設有壓縮機、氣液分離器、高溫換熱件和低溫換熱件，氣液分離器的出口通過導管與壓縮機的進口連接，壓縮機的出口通過導管與高溫換熱件的制冷劑進口連接，高溫換熱件的制冷劑出口通過導管與冷凝器的進口連接，冷凝器位于低溫散熱器的一側，所述冷凝器的出口通過導管與低溫換熱件的制冷劑進口連接，低溫換熱件的制冷劑出口通過導管與氣液分離器的進口連接，截止閥二的出口通過導管與高溫換熱件的換熱進口連接，高溫換熱件的換熱出口通過導管與水加熱器的進口連接，所述水加熱器的出口與電池熱管理液體出液管連接，所述截止閥三的出口通過導管與低溫換熱件的換熱進口連接，低溫換熱件的換熱出口通過導管與電池熱管理液體出液管連接，所述連接箱體的內(nèi)部一側設有對裝置控制的控制器。

3、進一步的，所述風機包括與連接箱體固定連接有環(huán)形管，環(huán)形管的內(nèi)側通過支架固定有驅動電機，驅動電機的輸出端固定有吹風扇葉，并且環(huán)形管的一端設有防護網(wǎng)。

4、進一步的，所述高溫換熱件的制冷劑出口處和低溫換熱件的制冷劑進口處均安裝有大口徑電子膨脹閥，由大口徑電子膨脹閥控制制冷劑流速，由此節(jié)流能降低低溫加熱工況的能耗。

5、進一步的，所述低溫散熱器和冷凝器結構相同，且低溫散熱器和冷凝器均包括液體腔，兩個液體腔上分別設有一個進出口，兩個液體腔之間均勻設有換熱管，換熱管的截面為橢圓形結構，換熱管上均勻散熱翅片。

6、進一步的，所述散熱翅片貫穿換熱管，并且散熱翅片位于換熱管內(nèi)部的部分均勻設有通孔，兩個相鄰換熱管上的散熱翅片間隔分布。

7、進一步的，所述高溫換熱件和低溫換熱件的結構相同，高溫換熱件和低溫換熱件均包括外部換熱殼，所述外部換熱殼的內(nèi)部設有換熱管二，換熱管二整體為s型結構，換熱管二的進口和出口貫穿并延伸至外部換熱殼的外側，所述外部換熱殼的兩側均密封連接有端部連接板，端部連接板位于外部換熱殼內(nèi)部的一側均勻設有分隔板，分隔板位于換熱管二的s型結構之間，兩個端部連接板上的分隔板上下間隔分布，由分隔板將外部換熱殼的內(nèi)部分隔為s型流道，所述外部換熱殼的前表面下端和上端分別設有進口和出口。

8、進一步的，所述分隔板與外部換熱殼連接的一側邊緣處設有環(huán)形密封凹槽，環(huán)形密封凹槽的內(nèi)部設有橡膠密封墊，所述外部換熱殼上設有與環(huán)形密封凹槽對應的環(huán)形密封凸臺，環(huán)形密封凸臺的截面為梯形結構。

9、進一步的，所述連接箱體的左端板為網(wǎng)狀結構，且連接箱體的上表面四角均設有吊裝耳板。

10、進一步的，所述水加熱器包括固定在連接箱體內(nèi)部的下底座，下底座的上表面密封連接有連接殼體，所述連接殼體的內(nèi)部設有螺旋結構的換熱管三，換熱管三的兩端分別位于連接殼體的外側，且連接殼體的內(nèi)部通過兩個隔板分隔為三個加熱腔，三個加熱腔的內(nèi)部頂面均設有一組加熱絲，所述連接殼體的內(nèi)部設有撥動組件。

11、進一步的，所述撥動組件包括通過軸承與連接殼體連接的轉軸，轉軸的外側設有三組撥動葉片，三組撥動葉片分別位于連接殼體的三個加熱腔內(nèi)部，連接殼體的一側設有帶動轉軸轉動的電機。

12、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本含熱泵的高效電池熱管理機組，

13、1、本發(fā)明通過電子水泵可以對冷卻液抽取，在低溫冷卻工況下，將截止閥一打開使冷卻液進入到低溫散熱器內(nèi)部，由低溫散熱器進行低溫冷卻，通過驅動電機轉動可以帶動吹風扇葉轉動，通過吹風扇葉可以將連接箱體內(nèi)部的氣體吹出，以此可以對冷凝器和低溫散熱器進行散熱，以此對冷卻液進行冷卻，冷卻后的冷卻液對外部電池進行冷卻，制冷劑回路不運行，有效的提升低溫冷卻工況下的系統(tǒng)能耗。

14、2、本發(fā)明對冷卻液進行超低溫冷卻使，將截止閥三打開，以此使冷卻液進入到低溫換熱件內(nèi)部，換熱時，通過壓縮機將制冷劑壓縮，壓縮后的制冷劑經(jīng)過高溫換熱件后進入到冷凝器內(nèi)部，通過冷凝器將制冷劑散熱的熱量釋放，冷凝器散熱時，通過風機使得散熱效果更好，散熱后的制冷劑進入到低溫換熱件內(nèi)部吸熱，通過制冷劑將冷卻液的熱量吸收，以此對冷卻液進行超低溫冷卻，由冷卻液對外部電池進行冷卻。

15、3、本發(fā)明對冷卻液進行加熱時，將截止閥二打開，以此使冷卻液進入到高溫換熱件內(nèi)部，通過壓縮機將制冷劑壓縮，壓縮后的制冷劑進入到高溫換熱件內(nèi)部，通過制冷劑散發(fā)熱量對冷卻液進行加熱，加熱后的冷卻液進入到水加熱器內(nèi)部，通過加熱絲可以對連接殼體內(nèi)部的水進行加熱，通過水對換熱管三內(nèi)部的液體進行加熱，通過三個加熱腔可以進行分段加熱，以此可以精切控制換熱管三內(nèi)部液體的溫度，加熱時通過電機轉動可以帶動轉軸轉動，通過轉軸轉動可以帶動撥動葉片轉動，通過撥動葉片轉動可以對連接殼體內(nèi)部的加熱水進行撥動，使得對換熱管三內(nèi)部液體加熱更均勻，加熱后的冷卻液對電池進行加熱。

16、4、本發(fā)明在水加熱時，通過電機轉動可以帶動轉軸轉動，通過轉軸轉動可以帶動撥動葉片轉動，通過撥動葉片轉動可以對連接殼體內(nèi)部的加熱水進行撥動，使得對換熱管三內(nèi)部液體加熱更均勻，該含熱泵的高效電池熱管理機組，結構簡單，操作簡便，采用三個支路，降低水路的阻力，提高電池熱管理機組的有效揚程，通過截止閥的通斷控制不同支路的運行，調(diào)節(jié)方式簡單可靠，而且加熱時溫度控制效果更好。