CN111114266A - 车辆换热循环系统和具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆换热循环系统和具有其的车辆，车辆换热循环系统包括电池包、电池包散热器、用电器和用电器散热器，电池包散热器与电池包之间设置有用于对电池包进行散热的电池包散热回路，用电器与电池包之间设置有用于对电池包进行加热的电池包加热回路，用电器散热器与用电器之间设置有用于对用电器进行散热的用电器散热回路。根据本发明的车辆换热循环系统，通过设置电池包加热回路，在环境温度较低时，无需设置耗费电池包电量的加热装置对电池包加热，仅令用电器工作时散发的热量即可对电池包加热，节约了能源消耗，提高了能量利用率。

Description

车辆换热循环系统和具有其的车辆
技术领域
本发明涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种车辆换热循环系统和具有其的车辆。
背景技术
相关技术中，车辆内设有换热系统，换热系统可以在车辆的环境温度较高时对车辆内的驱动装置、配电盒等用电器以及电池包进行散热降温，并在车辆的环境温度较低时对车辆内的驱动装置、配电盒等用电器以及电池包进行加热升温，保证用电器以及电池包在合适的工作温度下工作，保证工作可靠性。但是车辆内的用电器的换热回路与电池包的换热回路互相独立，能量利用率差。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种至少能在一定程度上提高能量利用率的车辆换热循环系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆换热循环系统，包括电池包、电池包散热器、用电器和用电器散热器，所述电池包散热器与所述电池包之间设置有用于对所述电池包进行散热的电池包散热回路，所述用电器与所述电池包之间设置有用于对所述电池包进行加热的电池包加热回路，所述用电器散热器与所述用电器之间设置有用于对所述用电器进行散热的用电器散热回路。
进一步地，所述车辆换热循环系统包括第一通路、第二通路、第三通路和第四通路，所述第一通路内连接有所述用电器散热器，所述第二通路内连接有所述用电器，所述第三通路内连接有所述电池包，所述第四通路内连接有所述电池包散热器，其中，所述第二通路可选择地与第一通路连通以形成所述用电器散热回路，所述第二通路可选择地与第三通路连通以形成所述电池包加热回路，所述第三通路可选择地与第四通路连通以形成所述电池包散热回路。
进一步地，所述车辆换热循环系统还包括第一三通、第二三通、第三三通和二位三通阀，所述第一三通的三个接口分别与所述第一通路的第一端、所述第二通路的第一端以及所述第三通路的第一端连通，所述第二三通的三个接口分别与所述第一通路的第二端、所述第二通路的第二端以及所述第三通路的第二端连通，所述第三三通的两个接口连接在所述第三通路内且所述第三三通的第三个接口与所述第四通路的第二端连通，所述二位三通阀的入口和第二出口连接在所述第三通路内，所述二位三通阀的第一出口与所述第四通路的第一端连接。
进一步地，所述第一通路内连接有电磁阀。
进一步地，所述第二通路内连接有第一水泵，所述第三通路内连接有第二水泵。
进一步地，所述第一通路内连接有第一溢水罐。
进一步地，所述车辆换热循环系统还包括乘员舱加热回路，所述乘员舱加热回路内连接有第三水泵、加热器、暖风芯体，所述暖风芯体适于向车辆的乘员舱内吹送热风。
进一步地，所述乘员舱加热回路内还连接有冷凝器，所述冷凝器适于对所述乘员舱加热回路进行加热。
进一步地，所述冷凝器的制冷剂通路与所述电池包散热器的制冷剂通路连通，以令所述冷凝器吸收所述电池包散热器的热量。
相对于现有技术，本发明所述的车辆换热循环系统具有以下优势：
1)根据本发明的车辆换热循环系统，通过设置电池包加热回路，在环境温度较低时，无需设置耗费电池包电量的加热装置对电池包加热，仅令用电器工作时散发的热量即可对电池包加热，节约了能源消耗，提高了能量利用率。
本发明的另一目的在于提出一种车辆，包括上述任一种所述的车辆换热循环系统。
所述车辆与上述的车辆换热循环系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的车辆换热循环系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的电池包散热回路的结构示意图；
图3为本发明实施例所述的电池包加热回路的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的用电器散热回路的结构示意图。
附图标记说明：
车辆换热循环系统100，第一通路101，第二通路102，第三通路103，第四通路104，电池包散热回路110，电池包加热回路120，用电器散热回路130，乘员舱加热回路140，电池包11，电池包散热器12，用电器31，配电盒311，驱动电机312，用电器散热器32，第一三通41，第二三通42，第三三通43，二位三通阀51，第一出口a，第二出口b，加热器61，暖风芯体62，冷凝器63，第一水泵71，第二水泵72，第三水泵73，第一溢水罐81，第二溢水罐82，电磁阀9。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面参考图1-图4并结合实施例描述本发明实施例的车辆换热循环系统100。
如图1-图4所示，车辆换热循环系统100包括电池包11、电池包散热器12、用电器31和用电器散热器32。
电池包散热器12与电池包11之间设置有用于对电池包11进行散热的电池包散热回路110，即电池包散热器12与电池包11均可以连接在电池包散热回路110内，电池包散热回路110可以为内部流动由液体(例如水)或气体(例如空气)等换热介质的换热管道回路，在电池包11所处的环境温度高于电池包11的合适工作温度时，电池包散热器12通过对电池包散热回路110内的换热介质进行冷却，进而冷却后的换热介质通过电池包11时会对电池包11散热，由此实现电池包散热器12对电池包11的散热，保证电池包11处于合适的工作温度下工作，提高电池包11的工作可靠性。
用电器散热器32与用电器31之间设置有用于对用电器31进行散热的用电器散热回路130，即用电器散热器32与用电器31均可以连接在用电器散热回路130内，用电器散热回路130可以为内部流动由液体(例如水)或气体(例如空气)等换热介质的换热管道回路，在用电器31所处的环境温度高于用电器31的合适工作温度时，用电器散热器32通过对用电器散热回路130内的换热介质进行冷却，进而冷却后的换热介质通过用电器31时会对用电器31散热，由此实现用电器散热器32对用电器31的散热，保证用电器31处于合适的工作温度下工作，提高用电器31的工作可靠性。
用电器31、电池包11、电池包散热器12和用电器散热器32可以根据车辆的空间需要布置，用电器31为车辆内的耗电设备，例如用电器31可以包括车辆的驱动电机312、充电器、配电盒311、DC-DC转换器等部件，用电器31的各个部件之间的散热管路之间可以并联和/或串联。
用电器31与电池包11之间设置有用于对电池包11进行加热的电池包加热回路120，即用电器31与电池包11均可以连接在电池包加热回路120内，电池包加热回路120可以为内部流动由液体(例如水)或气体(例如空气)等换热介质的换热管道回路，在电池包11所处的环境温度高于电池包11的合适工作温度时，用电器31在工作过程中发出的热量会对电池包加热回路120内的换热介质进行加热，进而加热后的换热介质通过电池包11时会对电池包11加热，由此实现用电器31对电池包11的加热，保证电池包11处于合适的工作温度下工作，提高电池包11的工作可靠性。
根据本发明实施例的车辆换热循环系统100，通过设置电池包加热回路120，在环境温度较低时，无需设置耗费电池包11电量的加热装置对电池包11加热，仅令用电器31工作时散发的热量即可对电池包11加热，节约了能源消耗，提高了能量利用率。
在一些具体的实施例中，如图1-图4所示，车辆换热循环系统100包括第一通路101、第二通路102、第三通路103和第四通路104，第一通路101、第二通路102、第三通路103和第四通路104中的每个通路均为内部流动有换热介质的管路。第一通路101内连接有用电器散热器32，第二通路102内连接有用电器31，第三通路103内连接有电池包11，第四通路104内连接有电池包散热器12。
由此，通过令不同的通路连通，即可选择性地对电池包11散热、对用电器31散热以及对电池包11加热。当需要对用电器31进行散热时，可以将第二通路102与第一通路101连通以形成用电器散热回路130。当需要对电池包11进行加热时，可以将第二通路102与第三通路103连通以形成电池包加热回路120。当需要对电池包11进行散热时，可以将第三通路103与第四通路104连通以形成电池包散热回路110。
在一些具体的实施例中，如图1-图4所示，车辆换热循环系统100还包括第一三通41、第二三通42、第三三通43和二位三通阀51，第一三通41的三个接口分别与第一通路101的第一端、第二通路102的第一端以及第三通路103的第一端连通，第二三通42的三个接口分别与第一通路101的第二端、第二通路102的第二端以及第三通路103的第二端连通，第三三通43的两个接口连接在第三通路103内且第三三通43的第三个接口与第四通路104的第二端连通，二位三通阀51的入口和第二出口b连接在第三通路103内，二位三通阀51的第一出口a与第四通路104的第一端连接。
由此，第一三通41可以将第一通路101、第二通路102以及第三通路103的一端彼此连通，第二三通42可以将第一通路101、第二通路102以及第三通路103的另一端彼此连通，第三三通43可以将第三通路103与第四通路104的一端连通，通过使用二位三通阀51可以将第一出口a和第二出口b中的一个选择性地与入口连通。
由此，当需要对电池包11进行散热时，可以将二位三通阀51的入口与第一出口a连通，此时二位三通阀51的入口与第二出口b断开，从而第三通路103与第四通路104连通以形成电池包散热回路110，且第三通路103与第二通路102断开。当需要对电池包11进行加热时，可以将二位三通阀51的入口与第二出口b连通，此时二位三通阀51的入口与第一出口a断开，从而第三通路103与第二通路102连通以形成电池包加热回路120，且第三通路103与第四通路104断开。
由此可见，二位三通阀51可选择性地令电池包加热回路120以及电池包散热回路110中的一个断开并使另一个连通，且电池包加热回路120与电池包散热回路110的连通并不会影响用电器散热回路130的连通，从而在二位三通阀51切换第一出口a以及第二出口b的开闭以控制电池包11的散热或加热时，不会再对用电器31的散热进行控制，以实现用电器31和电池包11的换热的独立控制。由此，用电器散热回路130中的用电器31件输出功率不会受到电池包散热回路110中内换热介质温度的影响。
需要说明的是，每个通路的第一端均为图1-图4中对应的上端，每个通路的第二端均为图1-图4中对应的下端，该描述中“上”、“下”仅为便于结合附图进行描述的示意性说明，并不一定表对应的通路的实际方向。二位三通阀51可以为二位三通电磁阀，以通过电脑自动控制第一出口a和第二出口b的选择性开闭。
具体地，如图1和图4所示，第一通路101内连接有电磁阀9，电脑可以自动控制电磁阀9，以使电磁阀9在连通状态与断开状态之间切换。当需要对用电器31进行散热时，电磁阀9处于连通状态，以保证用电器散热回路130的连通。当需要对电池包11进行加热时，电池包加热回路120处于连通状态，电磁阀9可以切换为断开状态，此时用电器散热回路130断开，以提高用电器31工作产生的热量对电池包11的加热效果。
具体地，如图1-图4所示，第二通路102内连接有第一水泵71，第三通路103内连接有第二水泵72。由此，第一水泵71可以对第二通路102内的换热介质进行动力泵送，以对用电器散热回路130以及电池包加热回路120的换热介质提供流动动力，第二水泵72可以对第三通路103内的换热介质进行动力泵送，以对电池包散热回路110以及电池包加热回路120的换热介质提供流动动力。
具体地，如图1所示，第一通路101内连接有第一溢水罐81，第一溢水罐81可以在第一通路101内的换热介质受热膨胀时暂时储存多余的换热介质。
具体地，如图1所示，车辆换热循环系统100还包括乘员舱加热回路140，乘员舱加热回路140内连接有第三水泵73、加热器61、暖风芯体62。换言之，第三水泵73、加热器61和暖风芯体62均可以连接在乘员舱加热回路140内，乘员舱加热回路140可以为内部流动由液体(例如水)或气体(例如空气)等换热介质的换热管道回路。
在乘员舱内部环境较低导致乘员舱内的成员感觉不适时，第三水泵73可以驱动乘员舱加热回路140内的换热介质流动，加热器61可以对流经的乘员舱加热回路140内的换热介质进行加热，且加热后的换热介质进一步可以暖风芯体62进行加热，暖风芯体62内的空气受到换热介质的加热后可以向车辆的乘员舱内吹送热风，以提高乘员舱内的温度，改善成员的乘坐体验。
更加具体地，如图1所示，乘员舱加热回路140内连接有第二溢水罐82，第二溢水罐82可以在乘员舱加热回路140内的换热介质受热膨胀时暂时储存多余的换热介质。
更加具体地，暖风芯体62包括风道和鼓风机，风道内的气体受到乘员舱加热回路140的加热后，鼓风机可以将风道内被加热的气体吹向乘员舱内，以实现暖风芯体62对乘员舱吹送热风。
具体地，如图1所示，乘员舱加热回路140内还连接有冷凝器63，冷凝器63可以吸收用电器31或/和电池包11工作时发出的热量，并利用该热量对乘员舱加热回路140进行加热。由此，当乘员舱内的温度位于较高值而仅需提高较小温度时，无需开启加热器61，仅通过冷凝器63吸收的热量即可通过乘员舱加热回路140对暖风芯体62加热，以实现对乘员舱吹送热风。
更加具体地，如图1所示，冷凝器63的制冷剂通路与电池包散热器12的制冷剂通路连通，制冷剂通路以图1中的虚线表示。由此，电池包散热器12的制冷剂在吸收电池包散热回路110中的散热介质的热量后，通过制冷剂通路流动至冷凝器63，以与冷凝器63发生热交换，令冷凝器63吸收电池包散热器12的热量，从而冷凝器63可以吸收电池包11工作时发出的热量。
下面描述本发明实施例的车辆。
本发明实施例的车辆设有如本发明上述任一种实施例的车辆换热循环系统100。
根据本发明实施例的车辆，通过设置车辆换热循环系统100，提高了车辆内部的能源利用率，节约车辆的电池包11在对车辆内部进行热平衡时的耗电量，从而节约了电池包11的电量，延长了车辆的可行驶里程。
以上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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆换热循环系统(100)，其特征在于，包括：
电池包(11)；
电池包散热器(12)，所述电池包散热器(12)与所述电池包(11)之间设置有用于对所述电池包(11)进行散热的电池包散热回路(110)；
用电器(31)，所述用电器(31)与所述电池包(11)之间设置有用于对所述电池包(11)进行加热的电池包加热回路(120)；以及
用电器散热器(32)，所述用电器散热器(32)与所述用电器(31)之间设置有用于对所述用电器(31)进行散热的用电器散热回路(130)。
2.根据权利要求1所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，所述车辆换热循环系统(100)包括：
第一通路(101)，所述第一通路(101)内连接有所述用电器散热器(32)；
第二通路(102)，所述第二通路(102)内连接有所述用电器(31)；
第三通路(103)，所述第三通路(103)内连接有所述电池包(11)；
第四通路(104)，所述第四通路(104)内连接有所述电池包散热器(12)；
其中，所述第二通路(102)可选择地与第一通路(101)连通以形成所述用电器散热回路(130)，所述第二通路(102)可选择地与第三通路(103)连通以形成所述电池包加热回路(120)，所述第三通路(103)可选择地与第四通路(104)连通以形成所述电池包散热回路(110)。
3.根据权利要求2所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，所述车辆换热循环系统(100)还包括：第一三通(41)、第二三通(42)、第三三通(43)和二位三通阀(51)，所述第一三通(41)的三个接口分别与所述第一通路(101)的第一端、所述第二通路(102)的第一端以及所述第三通路(103)的第一端连通，所述第二三通(42)的三个接口分别与所述第一通路(101)的第二端、所述第二通路(102)的第二端以及所述第三通路(103)的第二端连通，所述第三三通(43)的两个接口连接在所述第三通路(103)内且所述第三三通(43)的第三个接口与所述第四通路(104)的第二端连通，所述二位三通阀(51)的入口和第二出口(b)连接在所述第三通路(103)内，所述二位三通阀(51)的第一出口(a)与所述第四通路(104)的第一端连接。
4.根据权利要求3所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，所述第一通路(101)内连接有电磁阀(9)。
5.根据权利要求2所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，所述第二通路(102)内连接有第一水泵(71)，所述第三通路(103)内连接有第二水泵(72)。
6.根据权利要求2所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，所述第一通路(101)内连接有第一溢水罐(81)。
7.根据权利要求2所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，还包括：乘员舱加热回路(140)，所述乘员舱加热回路(140)内连接有：第三水泵(73)、加热器(61)、暖风芯体(62)，所述暖风芯体(62)适于向车辆的乘员舱内吹送热风。
8.根据权利要求7所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，所述乘员舱加热回路(140)内还连接有：冷凝器(63)，所述冷凝器(63)适于对所述乘员舱加热回路(140)进行加热。
9.根据权利要求8所述的车辆换热循环系统(100)，其特征在于，所述冷凝器(63)的制冷剂通路与所述电池包散热器(12)的制冷剂通路连通，以令所述冷凝器(63)吸收所述电池包散热器(12)的热量。
10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-9中任一项所述的车辆换热循环系统(100)。
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