CN108800648B - 一种换热系统 - Google Patents

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CN108800648B CN201810653293.1A CN201810653293A CN108800648B CN 108800648 B CN108800648 B CN 108800648B CN 201810653293 A CN201810653293 A CN 201810653293A CN 108800648 B CN108800648 B CN 108800648B
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    • F25B41/40Fluid line arrangements

Abstract

本申请提供一种换热系统,包括:压缩机;第一对象换热器;第一分体换热器,所述第一分体换热器与所述第一对象换热器、所述压缩机连接而形成第一换热环路,在所述第一换热环路连通时,所述第一分体换热器在所述第一换热环路上为所述第一对象换热器供冷或供热;第二对象换热器;第二分体换热器,所述第二分体换热器与所述第二对象换热器、所述压缩机连接而形成第二换热环路,在所述第二换热环路连通时,所述第二分体换热器在所述第二换热环路上为所述第二对象换热器供冷或供热。降低设备投入成本,方便综合换热管理。

Description

一种换热系统
技术领域
本发明涉及一种热管理技术领域,尤其涉及的是一种换热系统。
背景技术
换热系统可以用在很多需要制冷或制热的场合中,实现加热或者降温,一套换热系统通常仅为一个换热对象进行制冷或制热,当面对不同换热对象时,通常会为不同的换热对象设置更多套换热系统来实现进行制冷或制热,在设备投入成本及综合换热管理上均存在不便。
例如但不限于,换热系统可以用在车辆的空调中,目前在车辆上,一般都配置空调,其通过冷媒的循环运行,具有良好的制冷制热温控效果。
随着时代科技的发展,电动车辆逐步取代传统燃油车辆成为主要交通运输工具,电动车辆的动力由车载动力电池提供,动力电池性能受到其工作温度制约:一方面,随着温度在一定范围内的上升,电解液活性提高,离子扩散速度加快,电池内阻减小,可改善电池性能;另一方面,过高的温度会导致电极降解以及电解液分解,影响电池的使用寿命;而过低的温度环境下,由于电解液粘度增加,阻碍电荷载体的移动,影响电流产生,进而影响电池的使用安全,在极端情况下,电解液甚至会冻结,造成电池无法放电,使电动车辆无法启动。
因而对于电动车辆而言,除为车厢进行制冷或制热的空调外,还需单独为电池配置一套带辅助电加热器的风冷冷水系统用于电池热管理,该系统与车辆空调是两套独立的制冷系统,在设备初投资和车辆热系统综合管理上带来负担。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种换热系统,降低设备投入成本,方便综合换热管理。
具体地,本发明是通过如下技术方案实现的:
一种换热系统,包括:
压缩机;
第一对象换热器;
第一分体换热器,所述第一分体换热器与所述第一对象换热器、所述压缩机连接而形成第一换热环路,在所述第一换热环路连通时,所述第一分体换热器在所述第一换热环路上为所述第一对象换热器供冷或供热;
第二对象换热器;
第二分体换热器,所述第二分体换热器与所述第二对象换热器、所述压缩机连接而形成第二换热环路,在所述第二换热环路连通时,所述第二分体换热器在所述第二换热环路上为所述第二对象换热器供冷或供热。
根据本发明的一个实施例,还包括循环支路,与所述第二对象换热器和第二分体换热器连接而形成第三换热环路;在所述第三换热环路连通时,所述第二分体换热器在所述第三换热环路上为所述第二对象换热器供冷;
所述循环支路设置有循环动力装置,所述循环动力装置用于提供所述第三换热环路中制冷剂循环的动力。
根据本发明的一个实施例,所述循环动力装置包括循环泵。
根据本发明的一个实施例,所述循环支路包括:
第一支路,所述第一支路与所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第二端和所述第二分体换热器的第二端之间的管路并联;所述循环动力装置设置于所述第一支路上;
第二支路,所述第二支路与所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器的第一端之间的管路并联;所述压缩机设置在所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器第一端之间的管路上。
根据本发明的一个实施例,还包括至少一第一三通阀;
所述第二支路的一端通过一所述第一三通阀接入所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器的第一端之间的管路;
或者,所述第二支路的两端分别通过一所述第一三通阀接入所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器的第一端之间的管路。
根据本发明的一个实施例,还包括:
至少一第一开关阀,设置在所述第三换热环路上。
根据本发明的一个实施例,系统具有第一模式、第二模式、第三模式;
所述第一模式下,所述第一换热环路连通,所述第二换热环路断开,控制所述第三换热环路连通;
所述第二模式下,所述第一换热环路、及第三换热环路断开,所述第二换热环路连通;
所述第三模式下,所述第一换热环路、及第二换热环路断开,所述第三换热环路连通。
根据本发明的一个实施例,还包括:
第三支路,与所述第二换热环路的所述压缩机的排气端和所述第二分体换热器作为冷源时的输入端之间的管路并联;
合并支路,连接在所述第一分体换热器作为冷源时的输出端和所述第二分体换热器作为冷源时的输出端之间;
至少一第二开关阀,设置在所述合并支路上。
根据本发明的一个实施例,还包括第一四通换向阀;
所述压缩机的排气端连接所述第一四通换向阀的第一端;所述第一四通换向阀的第二端连接所述第一对象换热器的第一端,所述第一四通换向阀的第三端连接所述压缩机的吸气端,所述第一四通换向阀的第四端连接所述第一分体换热器的第一端;所述第一分体换热器的第二端连接所述第一对象换热器的第二端,从而形成第一换热环路。
根据本发明的一个实施例,还包括:
至少一第三开关阀,设置在所述第一换热环路的与第二换热环路非共用的管路上。
根据本发明的一个实施例,还包括第二四通换向阀;
所述压缩机的排气端连接所述第二四通换向阀的第一端;所述第二四通换向阀的第二端连接所述第二对象换热器的第一端,所述第二四通换向阀的第三端连接所述压缩机的吸气端,所述第二四通换向阀的第四端连接所述第二分体换热器的第一端;所述第二分体换热器的第二端连接所述第二对象换热器的第二端,从而形成第二换热环路。
根据本发明的一个实施例,还包括:
至少一第四开关阀,设置在所述第二换热环路的与第一换热环路非共用的管路上。
相对于现有技术而言,本发明实施例至少具有以下有益效果:
第二换热环路与第一换热环路共用压缩机,来实现不同对象换热器的换热,降低了设备投入成本,同时方便了两个对象的综合换热管理。
附图说明
图1为本发明一实施例的换热系统的连接结构示意图;
图2为本发明另一实施例的换热系统的连接结构示意图;
图3为本发明又一实施例的换热系统的连接结构示意图;
图4为本发明再一实施例的换热系统的连接结构示意图。
图中标记说明:
100-压缩机,101-第一对象换热器,102-第一分体换热器,103-第一四通换向阀,104-干燥过滤器,105-视液镜,106-第一膨胀阀,107-气液分离器,108-第一单向阀,201-第二对象换热器,202-第二分体换热器,203-第二四通换向阀,204-第二膨胀阀,205-第四开关阀,301-循环动力装置,302-储液器,303-第一开关阀,304-第一三通阀,401-第二开关阀,L1-第一支路,L2-第二支路,L3-合并支路。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。除非另作定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本发明实施例的换热系统可以用于任意需要对两个对象进行制冷或制热的场合中,例如可以用在车辆热管理换热系统中,用来实现对车厢及电池这两个对象进行温控,当然具体不限于此。
下面结合图1-4对本发明实施例的换热系统进行详细的描述,但不应以此为限。在图1-4中,为了更便于描述换热系统,在管路的交点处设置了标记P1-P8。
参看图1,在一个实施例中,一种换热系统可以包括:压缩机100,第一对象换热器101,第一分体换热器102,第二对象换热器201,第二分体换热器202。
第一分体换热器102与第一对象换热器101、压缩机100连接而形成第一换热环路,当然,第一换热环路上还可以具有其他换热所需的器部件。在第一换热环路连通时,第一分体换热器102在第一换热环路上为第一对象换热器101供冷或供热。
第一分体换热器102与第一对象换热器101连接,而两者与压缩机100的连接可以是:第一分体换热器102连接压缩机100的排气端、第一对象换热器101连接压缩机100的吸气端;或者,第一分体换热器102连接压缩机100的吸气端、第一对象换热器101连接压缩机100的排气端;或者,第一分体换热器102与第一对象换热器101通过可使管路换向的换向阀(如图1中的第一四通换向阀103)来与压缩机100连接,从而可以使得第一分体换热器102可以在压缩机100的排气端和吸气端间切换、相应的第一对象换热器101可以在压缩机100的吸气端和排气端间切换。第一换向环路的具体连接方式不限,只要能够在压缩机的作用下实现第一分体换热器102为第一对象换热器101供冷或供热即可。
第二分体换热器202与第二对象换热器201、压缩机100连接而形成第二换热环路,当然,第二换热环路上还可以具有其他换热所需的器部件。在第二换热环路连通时,第二分体换热器202在第二换热环路上为第二对象换热器201供冷或供热。
第二分体换热器202与第二对象换热器201连接,而两者与压缩机100的连接可以是:第二分体换热器202连接压缩机100的排气端、第二对象换热器201连接压缩机100的吸气端;或者,第二分体换热器202连接压缩机100的吸气端、第二对象换热器201连接压缩机100的排气端;或者,第二分体换热器202与第二对象换热器201通过可使管路换向的换向阀(如图1中的第二四通换向阀203)来与压缩机100连接,从而可以使得第二分体换热器202可以在压缩机100的排气端和吸气端间切换、相应的第二对象换热器201可以在压缩机100的吸气端和排气端间切换。第二换向环路的具体连接方式不限,只要能够在压缩机的作用下实现第二分体换热器202为第二对象换热器201供冷或供热即可。
第二换热环路与第一换热环路共用压缩机,来实现不同对象换热器的换热,降低了设备投入成本,同时方便了两个对象的综合换热管理。
可以理解,第一换热环路和第二换热环路还可以共用其他制冷循环或制热循环所需的器部件,例如还可以共用气液分离器107等。
例如,本实施例的换热系统应用在电动车辆的空调系统上时,可以将为车厢换热的热泵空调机组作为第一换热环路,在该第一换热环路的压缩机的排气端再分出一个支路与为电池换热的换热器连接形成第二换热环路,在保持空调系统对车厢的良好温控的基础上,同时能够利用空调系统对电池进行温度控制管理,对提高电动车辆整体性能具有重要意义。
第一对象换热器101例如可以是用来为车厢进行增温或降温的室内侧换热器,第二对象换热器201例如可以是用来为电池进行增温或降温的中间换热器,第一分体换热器102和第二分体换热器202可以是室外侧换热器,作为冷源或热源。
作为第一换热环路的一个实施例,继续参看图1,换热系统还可包括第一四通换向阀103。压缩机100的排气端连接第一四通换向阀103的第一端(D端);第一四通换向阀103的第二端(E端)连接第一对象换热器101的第一端,第一四通换向阀103的第三端(S端)连接压缩机100的吸气端,第一四通换向阀103的第四端(C端)连接第一分体换热器102的第一端;第一分体换热器102的第二端连接第一对象换热器101的第二端,从而形成第一换热环路。
其中,可选的是,在第一分体换热器102作为冷源时,其第一端为输入端,第二端为输出端;而第一分体换热器102作为热源时,其第一端为输出端,第二端为输入端。
更具体的,继续参看图1,第一换热环路上还可以设置有干燥过滤器104、视液镜105、第一膨胀阀106、气液分离器107、第一单向阀108。第一单向阀108可以连接在压缩机100的排气端和第一四通换向阀的第一端(D端)之间,使得压缩机100排出的制冷剂只能朝向排气方向单向流动。干燥过滤器104、视液镜105、第一膨胀阀106依次连接在第一分体换热器102的第二端和第一对象换热器101的第二端之间。气液分离器107连接在第一四通换向阀103的第三端(S端)和压缩机100的吸气端之间。
作为第二换热环路的一个实施例,继续参看图1,换热系统还可包括第二四通换向阀203。压缩机100的排气端连接第二四通换向阀203的第一端(D端);第二四通换向阀203的第二端(E端)连接第二对象换热器201的第一端,第二四通换向阀203的第三端(S端)连接压缩机100的吸气端,第二四通换向阀203的第四端(C端)连接第二分体换热器202的第一端;第二分体换热器202的第二端连接第二对象换热器201的第二端,从而形成第二换热环路。
其中,可选的是,在第二分体换热器202作为冷源时,其第一端为输入端,第二端为输出端;而第二分体换热器202作为热源时,其第一端为输出端,第二端为输入端。
具体的,继续参看图1,第二换热环路上还可以设置有第二膨胀阀204、气液分离器107、第一单向阀108。气液分离器107和第一单向阀108是第二换热环路与第一换热换路共用的部分。第一单向阀108可以连接在压缩机100的排气端和第二四通换向阀203的第一端(D端)之间。气液分离器107连接在第二四通换向阀203的第三端(S端)和压缩机的吸气端之间。第二膨胀阀204连接在第二分体换热器202的第二端和第二对象换热器201的第二端之间。
图1中,第一换热环路和第二换热环路共用的部分包括气液分离器107和压缩机100及其管路。第一换热环路和第二换热环路的具体形式不限于此,可以视需要对器部件进行增减,或者对管路进行调整。例如,当第一换热环路和第二换热环路单纯用来制冷,或者单纯用来制热,则第一四通换向阀和第二四通换向阀都可以用两条管路来代替,省去了换向。
优选的,换热系统还可以设置至少一第三开关阀(图中未示出),连接在所述第一换热环路的与第二换热环路非共用的管路上,例如可以连接在图1的管路交点P1和第一四通换向阀103的第一端之间。第三开关阀可以受控连通或断开,因而在第一换热环路上的其他器部件都连通时,第三开关阀可以实现第一换热环路的连通或断开。在第一换热环路断开时,第二换热环路可以单独工作。
优选的,换热系统还可以设置至少一第四开关阀(图1中未示出,可参看图2和图4中的第四开关阀205),连接在第二换热环路的与第一换热环路非共用的管路上,例如可以连接在图1的管路交点P1和第二四通换向阀的第一端之间。第四开关阀可以受控连通或断开,因而在第二换热环路上的其他器部件都连通时,第四开关阀可以实现第二换热环路的连通或断开。在第二换热环路断开时,第一换热环路可以单独工作;第一换热环路和第二换热环路都连通时,两者可以同时工作。
在一个实施例中,参看图2,换热系统还可以包括还包括循环支路,连接第二对象换热器201和第二分体换热器202而形成第三换热环路。在第三换热环路连通时,第二分体换热器202在第三换热环路上为第二对象换热器201供冷。循环支路设置有循环动力装置301,循环动力装置301用于提供第三换热环路中制冷剂循环的动力。优选的,循环动力装置301可以包括循环泵,用来为制冷剂提供循环动力。
换言之,第二对象换热器201和第二分体换热器202是第二换热环路和第三换热环路的共用部分,第三换热环路不再与压缩机100连接,而是通过循环动力装置301来提供第三换热环路中制冷剂的循环动力。第二换热环路和第三换热环路可以是切换式的,两者中的至多一者连通,从而第二分体换热器202在连通的换热环路上为第二对象换热器201供冷或供热。
通过采用循环动力装置301而非压缩机100提供循环动力的第三换热环路,第一换热环路和第三换热环路可以独立地工作,相互之间不影响,将换热系统应用在车辆上时,可以实现车厢温控和电池温控的分区管理。尤其是在低温情况下,可以实现车厢加热和电池降温同时进行,在第二分体换热器202是室外侧换热器时,第三换热环路也充分了利用自然冷源。
由于电动车辆的电池能量密度较大,存在室外气温比较低时电池仍有散热需求,此时室外空气中含有很富丰的自然冷能:如果仍采用蒸汽压缩制冷方式来给其供冷,就不能很好的利用室外自然冷能;如果利用室外自然冷能来给电池供冷,可以较大地降低系统的能耗,同时避免压缩机频繁启停造成的系统可靠性降低的问题。可选的,第三换热环路所排出的电池的热量,可以通过热量回收方式改善车厢热泵运行工况。
第三换热环路采用循环动力装置301使得换热系统成为制冷剂自然冷却的冷却系统,通过一个循环动力装置301将第二对象换热器201和第二分体换热器202连接起来,通过制冷剂的冷凝放热过程,将室内的热量释放到室外,充分了利用自然冷源,可以避免低温环境情况下,由于冷凝蒸发压差小导致蒸发器的供液动力不足等问题。在过渡季节中,车厢不需要制冷而仅电池需要散热时,优先开启循环动力装置提供制冷动力,避免系统压缩机100的频繁启停造成的电能浪费及作为系统关键部件的压缩机提前损坏的可能。
继续参看图2,在一个实施例中,循环支路可以包括:第一支路L1和第二支路L2。
第一支路L1与第二换热环路的第二对象换热器201的第二端和第二分体换热器202的第二端之间的管路(为了描述的简洁性,将该管路称为第一侧管路)并联。循环动力装置301位于第一支路L1上。
第二支路L2与第二换热环路的第二对象换热器201的第一端和第二分体换热器202的第一端之间的管路(为了描述的简洁性,将该管路称为第二侧管路)并联。压缩机100设置在第二换热环路的第二对象换热器201的第一端和第二分体换热器202的第一端之间的管路上。
第一支路L1是第一侧管路的支路,第一支路L1的两端分别与第二对象换热器201的第二端和第二分体换热器202的第二端连接,第二支路L2是第二侧管路的支路,第二支路L2的两端分别与第二换热环路的第二对象换热器201的第一端和第二分体换热器202的第一端连接,形成了第三换热环路。
其中,可选的是,在第一分体换热器102作为冷源时,其第一端为输入端,第二端为输出端;而第一分体换热器102作为热源时,其第一端为输出端,第二端为输入端。在第二分体换热器202作为冷源时,其第一端为输入端,第二端为输出端;而第二分体换热器202作为热源时,其第一端为输出端,第二端为输入端。
参看图2,第一支路L1是管路交点P5和P6之间连有循环动力装置的管路,第一侧管路是管路交点P5和P6之间连有第二膨胀阀204的管路;第二支路L2是管路交点P7和P8之间不连压缩机的管路,第二侧管路是管路交点P7和P8之间连有压缩机100的管路。图2中,将第一侧管路、及第二侧管路的与第一换热环路非共用的部分用虚线表示。
在一个实施例中,换热系统还可以包括至少一第一三通阀。第二支路的一端通过一第一三通阀接入第二换热环路的第二对象换热器的第一端和第二分体换热器的第一端之间的管路;或者,第二支路的两端分别通过一第一三通阀接入第二换热环路的第二对象换热器的第一端和第二分体换热器第一端之间的管路。
继续参看图2,换热系统包括第一三通阀304。第二支路L2的一端通过第一三通阀304接入第二侧管路,使得第二对象换热器201既能够与第二支路L2连通,又能够与第二侧管路连通,只要将第一三通阀304进行流通方向的换向即可。
在一个实施例中,换热系统还可以包括:至少一第一开关阀303,设置在第三换热环路上。第一开关阀303可以受控连通或断开,因而在第三换热环路上的其他器部件都连通时,第一开关阀303可以实现第三换热环路的连通或断开。
更具体的,继续参看图2,第三换热环路上还可以设置储液器302。循环动力装置301、储液器302和第一开关阀303依次连接在第二对象换热器201的第二端和第二分体换热器202的第二端之间。当然,第三换热环路上还可以设置其他需要的器部件。
图2中的其他部分内容可以参看前述图1对应的实施例的描述内容,相同之处在此不再赘述。
在一个实施例中,换热系统的运行模式可以包括第一模式、第二模式、第三模式。
所述第一模式下,所述第一换热环路连通,控制所述第二换热环路断开,控制所述第三换热环路连通;
所述第二模式下,所述第一换热环路、及第三换热环路断开,控制所述第二换热环路连通;
所述第三模式下,所述第一换热环路、及第二换热环路断开,控制所述第三换热环路连通。
系统可以通过控制各个开关阀来控制各个换热环路的连通或断开。例如,系统可以控制第三开关阀来控制第一换热环路的连通或断开,控制第四开关阀205来控制第二换热环路的连通或断开,控制第一开关阀303来控制第三换热环路的连通或断开。
在第一模式下,第一换热环路连通和第三换热环路连通,可以实现第一对象换热器和第二对象换热器的分区控制,此模式下,可以实现车厢增温而电池降温,此模式应用于环境温度较低的情况下;在第二模式下,仅第二换热环路连通,即采用压缩机仅为第二分体换热器向第二对象换热器供冷或供热提供动力,此模式可以应用在电池负荷较大的情况下;在第三模式下,仅第三换热环路连通,即采用循环动力装置为第二分体换热器向第二对象换热器供冷或供热提供动力,此模式可以应用在电池负荷较小的情况下。
可以理解,系统的运行模式当然还可以包括其他模式,例如第一换热环路、第二换热环路连通,而第三换热环路断开的情况。
在一个实施例中,参看图3,换热系统还可以包括:第三支路、合并支路L3和至少一第二开关阀401。
第三支路与第二换热环路的压缩机100的排气端和第二分体换热器202作为冷源时的输入端(即第二分体换热器202的第一端)之间的管路并联。合并支路L3连接在第一分体换热器102作为冷源时的输出端(即第一分体换热器的第二端)和第二分体换热器202作为冷源时的输出端(即第二分体换热器的第二端)之间。至少一第二开关阀401,设置在合并支路L3上,第二开关阀401可以用来连通或断开该合并支路L3。
优选的,第三支路通过第二换热环路的部分管路来实现,图3中,第三支路是从管路交点P1到第四开关阀205,再到第二四通换向阀203(D端到C端连通),再连接到第二分体换热器202作为冷源时的输入端,可以使得整体管路更简洁。当然,第三支路也可以不采用第二换热环路的该部分管路来实现,而是在管路交点P1到第二分体换热器202作为冷源时的输入端设置一条独立的管路。
采用第三支路和合并支路L3可以将第二分体换热器202接入到第一换热环路中,使得第二分体换热器202和第一分体换热器102同时为第一对象换热器101供冷,相当于第二分体换热器202和第一分体换热器102合并为一个换热器,制冷情况下,增加了冷凝器(第二分体换热器202和第一分体换热器102)的有效换热面积。通过第二开关阀401,可以在第二对象换热器201不需要工作时,将合并支路L3连通,使得第二分体换热器202为第一对象换热器101供冷或供热。
为了更清楚地呈现,图3中,将第三支路、合并支路L3连通时,不需要工作的第二换热环路的部分管路用虚线表示。
将图3实施例的换热系统应用电动车辆的空调系统中时,在没有电池散热需求或者要求车厢快速降温的情况下,通过第二开关阀401的动作可以实现分体式冷凝器的一体化,增大车厢制冷情况下的冷凝器换热面积。
图3中的其他部分内容可以参看前述图1对应的实施例的描述内容,相同之处在此不再赘述。可以理解,图3中的第三支路、合并支路和第二开关阀401也可以应用在图2对应的实施例中。
本发明实施例中,所涉及的开关阀可以是电磁阀,也可以是机械阀等不限。
在发明实施例中,所涉及的三通阀可以是一个具有三个口的三通阀体,也可以是通过两个动作相反的开关阀组合构成,具体形式不限。
参看图4,图4是结合图1-图3的换热系统的结构示意图,所示出的换热系统可以实现多种制冷或制热模式,下面对图4示出的换热系统可实现的几种制冷或制热模式下的制冷剂流向进行一下描述,但不限制于此。
1)第一种,车厢制冷模式,可包括两种情况,情况一和情况二。
情况一、不增加冷凝器有效换热面积(利用第一换热环路):
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,但是此情况下,第四开关阀205断开,第三开关阀(设置在第一换热环路的与第二换热环路非共用的管路上,图中未示出)可连通,因而只会流向第一四通换向阀103;制冷剂从管路交点P1流动至第一四通换向阀103的D端,从第一四通换向阀103的D端到C端流动至第一分体换热器102的第一端,从第一分体换热器102第二端的流动到管路交点P4(其中,第二开关阀401断开),接着依次流经干燥过滤器104、视液镜105、第一膨胀阀106到第一对象换热器101的第二端,从第一对象换热器101的第一端流动至第一四通换向阀103的E端,从第一四通换向阀103的E端到S端流动至管路交点P2点,再流经气液分离器107回流至压缩机100的吸气端。
情况二、增加冷凝器有效换热面积(利用第一换热环路及第三支路、合并支路):
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,此情况下,第四开关阀205连通,第三开关阀连通,因而分流为两路;
一路制冷剂从管路交点P1流动至第一四通换向阀103的D端,从第一四通换向阀103的D端到C端流动至第一分体换热器102的第一端,从第一分体换热器102第二端的流动到管路交点P4;
另一路制冷剂从管路交点P1流经第四开关阀205(第四开关阀205连通),流动至第二四通换向阀203的D端,从第二四通换向阀203的D端至C端流动至第二分体换热器202的第一端(此时第一开关阀303断开,第二开关阀401连通),从第二分体换热器202的第二端流经第二开关阀401而流动到管路交点P4;
制冷剂在管路交点P4合路,并依次流经干燥过滤器104、视液镜105、第一膨胀阀106到第一对象换热器101的第二端,从第一对象换热器101的第一端流动至第一四通换向阀103的E端,从第一四通换向阀103的E端到S端流动至管路交点P2点,再流经气液分离器107回流至压缩机100的吸气端。
2)第二种,车厢制冷同时电池冷却模式(利用第一换热环路和第二换热环路)。
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,此情况下,第四开关阀205连通,第三开关阀连通,因而分流为两路;
一路制冷剂从管路交点P1流动至第一四通换向阀103的D端,从第一四通换向阀103的D端到C端流动至第一分体换热器102的第一端,从第一分体换热器102第二端的流动到管路交点P4(其中,第二开关阀401断开),接着依次流经干燥过滤器104、视液镜105、第一膨胀阀106到第一对象换热器101的第二端,从第一对象换热器101的第一端流动至第一四通换向阀103的E端,从第一四通换向阀103的E端到S端流动至管路交点P2点;
另一路制冷剂从管路交点P1点流经第四开关阀205(第四开关阀205连通),流动至第二四通换向阀203的D端,从第二四通换向阀203的D端至C端流动至第二分体换热器202的第一端(此时第一开关阀303和第二开关阀401断开),从第二分体换热器202的第二端流经第二膨胀阀204流动至第二对象换热器201的第二端,从第二对象换热器201的第一端流出流经第一三通阀的1端到2端流动至第二四通换向阀203的E端,从第二四通换向阀203的E端到S端流动至管路交点P2;
制冷剂在管路交点P2合路,并流经气液分离器107回流至压缩机100的吸气端。
3)第三种,车厢制热模式(利用第一换热环路)。
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,但是此情况下,第四开关阀205断开,第三开关阀连通,因而只会流向第一四通换向阀103;制冷剂从管路交点P1流动至第一四通换向阀103的D端,从第一四通换向阀103的D端到E端流动至第一对象换热器101的第一端,从第一对象换热器101的第二端依次流经第一膨胀阀106、视液镜105、干燥过滤器104到管路交点P4(第二开关阀401断开),流入第一分体换热器102的第二端,从第一分体换热器102的第一端流出流动至第一四通换向阀103的C端,从第一四通换向阀103的C端到S端流动至管路交点P2点,再流经气液分离器107回流至压缩机100的吸气端。
4)第四种,车厢制热同时电池冷却模式(分区温控,热量回收,对应前述实施例中的第一模式,利用第一换热环路和第三换热环路)。
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,但是此情况下,第四开关阀205断开,第三开关阀连通,因而只会流向第一四通换向阀103;制冷剂从管路交点P1流动至第一四通换向阀103的D端,从第一四通换向阀103的D端到E端流动至第一对象换热器101的第一端,从第一对象换热器101的第二端依次流经第一膨胀阀106、视液镜105、干燥过滤器104到管路交点P4(第二开关阀401断开),流入第一分体换热器102的第二端,从第一分体换热器102的第一端流出流动至第一四通换向阀103的C端,从第一四通换向阀103的C端到S端流动至管路交点P2点,再流经气液分离器107回流至压缩机100的吸气端。
制冷剂从循环动力装置301流向第二对象换热器201的第二端,从第二对象换热器201的第一端流向第一三通阀304,从第一三通阀304的1端到3端流向第二分体换热器202的第一端(第一开关阀303连通,第二开关阀401断开),从第二分体换热器202的第二端流出并依次流经第一开关阀303和储液器302,并回流至循环动力装置301。
5)第五种,车厢制热同时电池加热模式(利用第一换热环路和第二换热环路)。
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,此情况下,第四开关阀205连通,第三开关阀连通,因而分流为两路;
一路制冷剂从管路交点P1流动至第一四通换向阀103的D端,从第一四通换向阀103的D端到E端流动至第一对象换热器101的第一端,从第一对象换热器101的第二端依次流经第一膨胀阀106、视液镜105、干燥过滤器104到管路交点P4(第二开关阀401断开),流入第一分体换热器102的第二端,从第一分体换热器102的第一端流出流动至第一四通换向阀103的C端,从第一四通换向阀103的C端到S端流动至管路交点P2点;
另一路制冷剂从管路交点P1流经第四开关阀205并流动至第二四通换向阀203的D端,从第二四通换向阀203的D端到E端流动至第一三通阀304,从第一三通阀304的2端到1端流动至第二对象换热器201的第一端,从第二对象换热器201的第二端流出流经第二膨胀阀204(第二开关阀401断开,第一开关阀303断开),并流动至第二分体换热器202的第二端,从第二分体换热器202的第一端流出并流动至第二四通换向阀的C端,从第二四通换向阀203的C端到S端流动至管路交点P2;
制冷剂在管路交点P2合路,并流经气液分离器107后回流至压缩机100的吸气端。
6)第六种,电池冷却模式,分为两种情况,情况三和情况四。
情况三、负荷较大,需要启动压缩机制冷(对应前述实施例中的第二模式,利用第二换热环路):
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,此情况下,第三开关阀可断开,第四开关阀205连通,仅连通第二换热环路;从管路交点P1点流经第四开关阀205,流动至第二四通换向阀203的D端,从第二四通换向阀203的D端至C端流动至第二分体换热器202的第一端(此时第一开关阀303和第二开关阀401断开),从第二分体换热器202的第二端流经第二膨胀阀204流动至第二对象换热器201的第二端,从第二对象换热器201的第一端流出流经第一三通阀的1端到2端流动至第二四通换向阀203的E端,从第二四通换向阀203的E端到S端流动至管路交点P2;从管路交点P2流经气液分离器107回流至压缩机100的吸气端。
情况四、负荷较小,仅制冷剂循环泵RP制冷(对应前述实施例中的第三模式,利用第三换热环路):
制冷剂从循环动力装置301流向第二对象换热器201的第二端,从第二对象换热器201的第一端流向第一三通阀304,从第一三通阀304的1端到3端流向第二分体换热器202的第一端(第一开关阀303连通,第二开关阀401断开),从第二分体换热器202的第二端流出并依次流经第一开关阀303和储液器302,并回流至循环动力装置301。压缩机可关闭,第四开关阀205可断开。
7)第七种,电池加热模式(利用第二换热环路)。
制冷剂从压缩机100的排气端流出并流经第一单向阀108,并流动至管路交点P1;管路交点P1是分叉点,此情况下,第四开关阀205连通,第三开关阀断开,仅连通第二换热环路;
从管路交点P1流经第四开关阀205并流动至第二四通换向阀203的D端,从第二四通换向阀203的D端到E端流动至第一三通阀304,从第一三通阀304的2端到1端流动至第二对象换热器201的第一端,从第二对象换热器201的第二端流出流经第二膨胀阀204(第二开关阀401断开,第一开关阀303断开),并流动至第二分体换热器202的第二端,从第二分体换热器202的第一端流出并流动至第二四通换向阀203的C端,从第二四通换向阀203的C端到S端流动至管路交点P2,流经气液分离器107后回流至压缩机100的吸气端。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种换热系统,其特征在于,包括:
压缩机;
第一对象换热器;
第一分体换热器,所述第一分体换热器与所述第一对象换热器、所述压缩机连接而形成第一换热环路,在所述第一换热环路连通时,所述第一分体换热器在所述第一换热环路上为所述第一对象换热器供冷或供热;
第二对象换热器;
第二分体换热器,所述第二分体换热器与所述第二对象换热器、所述压缩机连接而形成第二换热环路,在所述第二换热环路连通时,所述第二分体换热器在所述第二换热环路上为所述第二对象换热器供冷或供热;
还包括循环支路,与所述第二对象换热器和第二分体换热器连接而形成第三换热环路;在所述第三换热环路连通时,所述第二分体换热器在所述第三换热环路上为所述第二对象换热器供冷;
所述循环支路设置有循环动力装置,所述循环动力装置用于提供所述第三换热环路中制冷剂循环的动力。
2.如权利要求1所述的换热系统,其特征在于,所述循环动力装置包括循环泵。
3.如权利要求1所述的换热系统,其特征在于,所述循环支路包括:
第一支路,所述第一支路与所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第二端和所述第二分体换热器的第二端之间的管路并联;所述循环动力装置设置于所述第一支路上;
第二支路,所述第二支路与所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器的第一端之间的管路并联;所述压缩机设置在所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器第一端之间的管路上。
4.如权利要求3所述的换热系统,其特征在于,还包括至少一第一三通阀;
所述第二支路的一端通过一所述第一三通阀接入所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器的第一端之间的管路;
或者,所述第二支路的两端分别通过一所述第一三通阀接入所述第二换热环路的所述第二对象换热器的第一端和所述第二分体换热器的第一端之间的管路。
5.如权利要求1所述的换热系统,其特征在于,还包括:
至少一第一开关阀,设置在所述第三换热环路上。
6.如权利要求1所述的换热系统,其特征在于,系统具有第一模式、第二模式、第三模式;
所述第一模式下,所述第一换热环路连通,所述第二换热环路断开,控制所述第三换热环路连通;
所述第二模式下,所述第一换热环路、及第三换热环路断开,所述第二换热环路连通;
所述第三模式下,所述第一换热环路、及第二换热环路断开,所述第三换热环路连通。
7.如权利要求1所述的换热系统,其特征在于,还包括:
第三支路,与所述第二换热环路的所述压缩机的排气端和所述第二分体换热器作为冷源时的输入端之间的管路并联;
合并支路,连接在所述第一分体换热器作为冷源时的输出端和所述第二分体换热器作为冷源时的输出端之间;
至少一第二开关阀,设置在所述合并支路上。
8.如权利要求1所述的换热系统,其特征在于,还包括第一四通换向阀;
所述压缩机的排气端连接所述第一四通换向阀的第一端;所述第一四通换向阀的第二端连接所述第一对象换热器的第一端,所述第一四通换向阀的第三端连接所述压缩机的吸气端,所述第一四通换向阀的第四端连接所述第一分体换热器的第一端;所述第一分体换热器的第二端连接所述第一对象换热器的第二端,从而形成第一换热环路。
9.如权利要求8所述的换热系统,其特征在于,还包括:
至少一第三开关阀,设置在所述第一换热环路的与第二换热环路非共用的管路上。
10.如权利要求1所述的换热系统,其特征在于,还包括第二四通换向阀;
所述压缩机的排气端连接所述第二四通换向阀的第一端;所述第二四通换向阀的第二端连接所述第二对象换热器的第一端,所述第二四通换向阀的第三端连接所述压缩机的吸气端,所述第二四通换向阀的第四端连接所述第二分体换热器的第一端;所述第二分体换热器的第二端连接所述第二对象换热器的第二端,从而形成第二换热环路。
11.如权利要求10所述的换热系统,其特征在于,还包括:
至少一第四开关阀,设置在所述第二换热环路的与第一换热环路非共用的管路上。
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