CN112498046B - 热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及热管理技术领域,尤其涉及一种热管理系统,包括:冷却液循环流路、制冷剂循环流路和第一换热器,所述第一换热器包括能够进行热交换的第一换热部和第二换热部,所述第一换热部连接于所述冷却液循环流路,所述第二换热部连接于所述制冷剂循环流路,所述冷却液循环流路包括第一换热组件、第二换热组件和第一支路;所述系统包括制热模式,在所述制热模式下,所述第一换热组件、所述第二换热组件和所述第一换热部连通形成回路,所述第一换热组件、所述第一支路和所述第一换热部连通形成回路,冷却液经第一换热组件后,一路流向第一支路,一路流向所述第二换热组件,两路冷却液汇合后流向所述第一换热部。

Description

热管理系统
技术领域
本申请涉及热管理技术领域,尤其涉及一种热管理系统。
背景技术
汽车的热管理系统可以实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化等。相关的热管理系统制热时,其制冷剂流路可以通过换热器将电机或电池等部件产生的多余热量进行利用。但是,能产生多余热量的部件往往具有不同的工作温度要求,因此需要分别设置对应的换热器对各个部件产生的多余热量进行回收利用,因此,热管理系统用于余热回收的换热器数量较多。
发明内容
鉴于存在的上述问题,本申请提供了一种热管理系统,以减少热管理系统用于余热回收的换热器数量。
为了达到上述目的,本申请采用以下技术方案:
一种热管理系统,包括:冷却液循环流路、制冷剂循环流路和第一换热器,所述第一换热器包括能够进行热交换的第一换热部和第二换热部,所述第一换热部连接于所述冷却液循环流路,所述第二换热部连接于所述制冷剂循环流路,所述冷却液循环流路包括第一换热组件、第二换热组件和第一支路;
所述热管理系统包括制热模式,在所述制热模式下,制冷剂循环流路连通形成回路,所述第一换热组件、所述第二换热组件和所述第一换热部连通形成回路,所述第一换热组件、所述第一支路和所述第一换热部连通形成回路,冷却液经第一换热组件后,一路流向第一支路,一路流向所述第二换热组件,两路冷却液汇合后流向所述第一换热部,所述冷却液循环流路的热量通过所述第一换热器传递至所述制冷剂循环流路。
可选的,所述冷却液循环流路还包括第一流量调节装置,所述第一流量调节装置包括第一接口、第二接口和第三接口,所述第一接口与所述第一换热组件相连,所述第二接口与所述第二换热组件相连,所述第三接口与第一支路相连,在所述制热模式下,所述第二接口、所述第三接口均与所述第一接口导通,冷却液经所述第一换热组件后通过第一流量调节装置进行分流。
可选的,所述冷却液循环流路还包括第二支路,在所述制热模式下,所述第二支路和所述第二换热组件连通形成回路,冷却液经所述第二换热组件后,一路流向第二支路,一路流向所述第一换热部。
可选的,所述冷却液循环流路包括第二流量调节装置,所述第二流量调节装置包括第四接口、第五接口和第六接口,所述第四接口与所述第二换热组件相连,所述第五接口与所述第一换热部相连,所述第六接口与所述第二支路相连,在所述制热模式下,所述第五接口、所述第六接口均与所述第四接口连通,冷却液经所述第二换热组件后通过第二流量调节装置进行分流。
可选的,所述制冷剂循环流路包括压缩机、第一室内换热器、第一节流装置、室外换热器和第三支路,在所述制热模式下,所述压缩机、所述第一室内换热器、所述第一节流装置、所述室外换热器、所述第二换热部连通形成回路,以及,所述压缩机、所述第一室内换热器、所述第三支路、所述第二换热部连通形成回路,制冷剂经所述第一室内换热器后分流,一路流向所述第三支路,一路流向所述第一节流装置。
可选的,所述制冷剂循环流路还包括第二室内换热器和第二节流装置,所述热管理系统还包括制冷模式,在所述制冷模式下:
所述压缩机、所述第一室内换热器、所述室外换热器、所述第二节流装置、所述第二室内换热器连通形成回路,以及,所述压缩机、所述第一室内换热器、所述室外换热器、所述第三支路、所述第二换热部连通形成回路,制冷剂经所述室外换热器后分流,一路流向第三支路,一路流向所述第二室内换热器。
可选的,所述冷却液循环流路还包括第二换热器,所述制冷模式还包括第一工作模式,在所述第一工作模式下:所述第一换热组件、所述第一支路和所述第一换热部连通形成回路,以及,所述第二换热组件、所述第二换热器连通形成回路,所述第二换热组件通过所述第二换热器与外界进行热交换。
可选的,所述制冷模式包括第二工作模式,在所述第二工作模式下:所述第一换热组件、所述第二换热组件和所述第一换热部连通形成回路,冷却液经所述第一换热组件后,一路流向第一支路,一路流向所述第二换热组件,两路冷却液汇合后流向所述第一换热部,所述冷却液循环流路的热量通过第一换热器传递给制冷剂循环流路。
可选的,所述第一换热组件包括电池,所述热管理系统还包括电池散热模式,在所述电池散热模式下:所述第一换热组件、第二换热器、第一换热部连通形成回路,所述第一换热组件将电池产生的热量通过第二换热器传递至外界。
可选的,所述冷却液循环流路还包括加热器,所述第一换热组件包括电池,所述热管理系统还包括电池加热模式,在所述电池加热模式下,所述第一换热部、加热器、第一换热组件、第一支路连通形成回路。
由以上技术方案可见:本申请的冷却液循环流路包括第一换热组件、第二换热组件和第一支路,在制热模式下,所述第一换热组件、所述第二换热组件和所述第一换热部连通形成回路,所述第一换热组件、所述第一支路和所述第一换热部连通形成回路,冷却液经第一换热组件后,一路流向第一支路,一路流向所述第二换热组件,两路冷却液汇合后流向所述第一换热部,可以减少热管理系统用于余热回收的换热器数量。
附图说明
图1是本申请一示例性实施例的制热模式的原理示意图;
图2是本申请一示例性实施例的制冷模式的第一工作模式原理示意图;
图3是本申请一示例性实施例的制冷模式的第二工作模式原理示意图;
图4是本申请一示例性实施例的电池散热模式的原理示意图;
图5是本申请一示例性实施例的电池加热模式的原理示意图。
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申请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、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请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。
应当理解,本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“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;“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“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。
本申请的热管理系统可以应用于汽车热量管理系统,例如应用在电动汽车空调系统,也可以应用于热管理系统或商用热管理系统等其他热管理系统,下面以一种具体的车用热管理系统为例结合附图进行说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
请参阅图1至图5,热管理系统包括:冷却液循环流路、制冷剂循环流路和第一换热器7,冷却液循环流路和制冷剂循环流路相互隔离而不流通。所述第一换热器7包括第一换热部71和第二换热部72,第一换热部71的流道和第二换热部72的流道相互隔离不连通。所述第一换热部71连接于所述冷却液循环流路,所述第二换热部72连接于所述制冷剂循环流路,即第一换热部71的流道为制冷剂循环流路的一部分,第二换热部72的流道为冷却液循环流路的一部分,流经第一换热部71的冷却液和流经第二换热部72的制冷剂能够在第一换热器内进行热交换。其中,冷却液可以是水和乙醇的混合液,制冷剂可以是CO2等换热介质。所述第一换热组件8包括电池,第一换热组件8可以将电池产生的多余热量传递至冷却液,也可以将冷却液的热量传递给电池。第二换热组件9包括电机、逆变器等部件,第二换热组件9可以将电机等部件产生的多余热量传递给冷却液,也可以将冷却液的热量传递给电机等部件。第一换热组件8和第二换热组件9能够传递给冷却液的热量不同,因此,冷却液经过第一换热组件8和第二换热组件9时,各自的温度变化也不同。
如图1所示,粗实线部分为制冷剂的流动路线,细线部分为冷却液的流动路线。所述制冷剂循环流路包括压缩机1、第一室内换热器2、第一节流装置3、室外换热器4和第三支路14。所述压缩机1的出口与所述第一室内换热器2的进口通过管路连接,第一室内换热器2的出口与所述第一节流装置3的第一端口通过管路连接,第一节流装置3的第二端口与所述室外换热器4通过管路连接。所述第三支路14的一端与所述第一室内换热器2的出口通过管路连接,另一端与第二换热部72的进口连接,也可以理解为第三支路14和所述第一节流装置3并联设置。所述室外换热器4与所述第二换热部72通过管路连接,连接室外换热器4与所述第二换热部72的管路可以与第三支路14设置连接支点作为汇流点,如此,制冷剂经所述第一室内换热器2后,可以分成两路,一路流向第三支路14,一路流向第一节流装置3。在其它实施例中,第二换热部72可以设置两个进口,一个进口连接第三支路14,所述室外换热器4通过管路直接连接第二换热部72的另外一个进口。
所述冷却液循环流路包括第一泵21、第一换热组件8、第二换热组件9和第一支路10。第一换热组件8和第一换热部71通过管路串联,第一换热组件8通过管路连接第一支路10、第二换热组件9,且第一支路10与所述第二换热组件9并联设置。第一泵21可以连接在第一换热组件8与第一换热部71之间的管路上,也可以连接在第一换热组件8和第二换热组件9之间的管路上。所述第一泵21用于驱动冷却液从第一换热组件8流向第二换热组件9。冷却液流路还可以连接一个压力水箱(图中未示出),用于向冷却液循环流路注入更多的冷却液,提高流速或增加注入量。
本申请的热管理系统包括制热模式,用于在冬季外界环境温度较低时,对车厢内环境进行制热,在所述制热模式下,所述压缩机1、所述第一室内换热器2、所述第一节流装置3、所述室外换热器4、所述第二换热部72连通形成回路,以及,所述压缩机1、所述第一室内换热器2、所述第三支路14、所述第二换热部72连通形成回路,制冷剂经所述第一室内换热器2后分成两个流路,一路流向所述第三支路14,一路流向所述第一节流装置3。制冷剂经室外换热器4后与另一路制冷剂汇合后流向第二换热部72。在其它实施例中,经室外换热器4的制冷剂也可以不经过第二换热部72,而是直接回到压缩机1中。
在所述冷却液循环流路中,所述第一换热组件8、所述第二换热组件9和所述第一换热部71连通形成回路,以及,所述第一换热组件8、所述第一支路10和所述第一换热部71连通形成回路,冷却液经第一换热组件8后,一路流向第一支路10,一路流向所述第二换热组件9,两路冷却液汇合后流向所述第一换热部71,所述冷却液循环流路的热量通过所述第一换热器7传递至所述制冷剂循环流路。其中冷却液经过所述电机时,温度会进一步变化。
在所述制热模式下,制冷剂流路的工作原理如下:制冷剂经压缩机1压缩成高温高压的气态,经第一室内换热器2时,第一室内换热器2作为冷凝器使用,制冷剂释放热量。车辆空调系统通过风机23将空气送入风道16中,风道16内的空气经过第一室内换热器2时,与制冷剂进行热交换,空气被加热后送入车厢内。降温后的制冷剂进入第一节流装置3节流后,制冷剂温度再次降低,制冷剂进入低温低压状态,低温低压的制冷剂进入室外换热器4中,通过室外换热器4与外界环境进行热交换,吸收外界环境的热量;进入第三支路14的低温低压制冷剂与另一路低温低压的制冷剂汇合后流向第二换热部72,通过第二换热部72吸收流入第一换热部71内冷却液的热量后回到压缩机1再次被压缩。在其它实施例中,也可以只由第三支路14中的制冷剂参与吸收冷却液流路的多余热量,最后两路制冷剂汇合后回到压缩机1,如此循环形成回路。
在本实施例中,制冷剂流路还包括气液分离器17,制冷剂经气液分离器17后回到压缩机1。在其它实施例中,所述气液分离器17可以设置两个管路连接入口,用于分别连接两路制冷剂,两路制冷剂同时流入气液分离器17内;也可以是气液分离器17只有一个连接入口,两路制冷剂先汇合后,再流入气液分离器17,制冷剂在气液分离17内气液分离后回到压缩机1,再次被压缩。在另一些实施例中,制冷剂流路也可以不包括气液分离器17,例如,制冷剂进入压缩机1前为气态而非气液两相状态,或压缩机1具有气液分离功能等情况。在另一些实施例中,两路制冷剂也可以不汇合,而是分别流向气液分离器17,同时进入气液分离器17内,若热管理系统不包括气液分离器17,两路制冷剂也可以分别流向压缩机1,同时进入压缩机1内。
在本实施例中,制冷剂流路还包括流路调节装置18,流路调节装置18为四通阀,包括第一连接口181、第二连接口182、第三连接口183和第四连接口184。第一连接口181可以跟第二连接口182连通,也可以跟第四连接口184连通;第三连接口183可以跟第二连接口182连通,也可以跟第四连接口184。所述第一连接口181与所述第一室内换热器2的出口通过管路连接,第二连接口182与所述第二换热部72通过管路连接,所述第一节流装置3、第三支路14通过管路均与所述第三连接口183连接。在所述制热模式下,所述第一连接口181与所述第二连接口182连通,所述第三连接口183与所述第四连接口184连通,制冷剂从第一室内换热器2的出口流向流路调节装置18,经流路调节装置18后分成两路,一路流向第一节流装置3,一路流向第三支路14;以及,制冷剂经所述室外换热器4后,通过所述流路调节装置18,流向第二换热部72。
在本实施例中,制冷剂流路还包括第三节流装置19,第三节流装置19设置于第三支路14上,第三节流装置19可以是具有导通、节流、阻断第三支路14的功能。在制热模式下,当冷却液的温度较高,例如冷却液的温度高于20℃(该温度值可以是15℃-25℃之间,也可以根据冷却液实际所需的工作温度进行设定),第三节流装置19处于节流模式,制冷剂经第三节流装置19节流降温,使制冷剂的温度在进入第二换热部72之前降低,可以吸收更多冷却液的热量。当冷却液的温度低于20℃时,温度相对低,需要维持电池的工作温度,因此,第三节流装置19处于导通模式,制冷剂经第三节流装置19时,状态不发生变化。在其它实施例中,第三节流装置19还可以阻断第三支路14,制冷剂不经过第三支路14,也就不会经过第二换热部72,此时,热管理系统通过压缩机1做功制热就能满足车厢制热的需求。
在所述制热模式下,冷却液流路的工作原理如下:第一泵21启动,经过第一换热组件8的冷却液分成两路,一路流向第二换热组件9,一路流向第一支路10,第一换热组件8包括电池,第二换热组件9包括电机时,电机的工作温度较高,电池所需的工作温度较低,因此,冷却液经第二换热组件2后会被加热。此部分高温的冷却液与经过第一支路10相对低温的冷却液混合后,形成温度适宜的冷却液,此状态的冷却液经过第一换热部71时,与经过第二换热部72的制冷剂进行热交换,冷却液将热量传递给制冷剂,冷却液降温,降温后的冷却液进入第一换热组件8时,刚好达到电池所需的工作温度。
需要说明的是,第一支路10的作用为分流出一部分冷却液,使部分冷却液不经过电机而被加热成高温的冷却液,形成相对低温和相对高温的两路冷却液,降低流向第一换热部71的冷却液温度,减小冷却液与制冷剂热交换后温度仍然高于电池所需的工作温度的可能,控制进入第一换热组件8的冷却液温度在一个适宜的范围,如此形成冷却液循环流路自身的温度调节机制。在制热模式下,制冷剂通过吸收冷却液的热量,对第一换热组件8和第二换热组件9产生的多余热量进行回收利用,以提升制热能力的同时,还可以调节电池工作温度。在其它实施例中,不需要提升热管理系统制热能力时,冷却液流路也可以不工作。
在本实施例中,所述冷却液循环流路还包括第一流量调节装置11。所述第一流量调节装置11包括第一接口111、第二接口112和第三接口113,所述第一接口111与所述第一换热组件8通过管路连接,所述第二接口112与所述第二换热组件9通过管路连接,所述第三接口113与第一支路10连接。在所述制热模式下,所述第二接口112、所述第三接口113均与所述第一接口111导通,冷却液经所述第一换热组件8后通过第一流量调节装置11进行分流。第一流量调节装置11为比例调节阀,可以调节进入第一支路10的和流向第二换热组件9的冷却液流量。当较多的冷却液进入第一支路10时,意味着经第二换热组件2后的高温冷却液在与经过第一支路10的相对低温的冷却液混合后,温度降低的更多。因此,第一流量调节装置11也可以起到调节进入第一换热组件8的冷却液的温度,以满足电池所需的工作温度。
在本实施例中,所述冷却液循环流路还包括第二支路12,在所述制热模式下,所述第二支路12和所述第二换热组件9连通形成回路,冷却液经所述第二换热组件9后,一路流向第二支路12,一路流向所述第一换热部71。在第二支路12上,设置第一控制阀22,方便控制第二支路12的通断。可以理解的是,第二支路12可以分流经过第二换热组件9的冷却液,因此,较少的高温冷却液与第一支路10中温度相对较低的冷却液混合,可以使冷却液在进入第一换热组件8之前的温度不会过高,同时,部分高温的冷却液流回第二换热组件9,仅仅回收部分热量,保证了电机所需的工作温度。所述第二支路12可根据实际情况通过所述第一控制阀22进行通断,用于调节冷却液循环流路的温度。
在本实施例中,所述冷却液循环流路还包括第二流量调节装置13,所述第二流量调节装置13包括第四接口131、第五接口132和第六接口133,所述第四接口131与所述第二换热组件9通过管路连接,所述第五接口132与所述第一换热部71通过管路连接,其中第一支路10的支点连接在所述第五接口132和第一换热部71之间的管路上,所述第六接口133与所述第二支路12相连。在所述制热模式下,所述第五接口132、所述第六接口133均与所述第四接口131连通,冷却液经所述第二换热组件9后通过第二流量调节装置13进行分流。第二流量调节装置13为比例调节阀,用于调节流向第二支路12和流向第一换热部71的冷却液流量,使热管理系统能更好地调节电机和电池的工作温度。需要说明的是,上述第一支路10和第二支路12的调节功能受到冷却液注入量的影响。因此,可在冷却液循环流路上连接压力水箱,用于调节冷却液的注入量,通过第一流量调节装置11和第二流量调节装置13进行流量的分配。本实施例的冷却液循环流路还包括第三控制阀26,第三控制阀26连接于第二换热组件9和所述第二流量调节装置13之间的管路上,控制管路的连通更加方便。在另外一些实施例中,第三控制阀26也可以连接于第二换热组件9和第一流量调节装置11之间的管路上。
如图2、图3所示,所述制冷剂循环流路还包括第二室内换热器5和第二节流装置6,第二节流装置6连接于第二室内换热器5的进口处,用于对进入第二室内换热器5之前的制冷剂进行节流。所述冷却液循环流路还包括第二换热器15、第二控制阀25、第三控制阀26和第二泵20,第二换热器15可以是散热水箱,也可以是空气换热器,第二泵20设置在第二换热组件9的和第二换热器15之间的管路上,第二控制阀25连接在第二换热器15出口端处的管路上,第三控制阀26连接于第二换热组件9出口端处的管路上,在制热模式下,第三控制阀26开启,第二控制阀25关闭,第二泵20可以开启也可以关闭。所述热管理系统还包括制冷模式,在本实施例中,所述制冷模式包括第一工作模式和第二工作模式。
所述第一工作模式用于在夏季外界环境温度较高时,对车厢内环境进行制冷,同时还可以对电机和电池进行散热。如图2所示,粗线部分为制冷剂的流动路线,细线部分为冷却液流动的路线。在所述第一工作模式下:所述压缩机1、所述第一室内换热器2、流体调节装置18、所述室外换热器4、第一节流装置3、所述第二节流装置6、所述第二室内换热器5、气液分离器17连通形成回路;以及,所述压缩机1、所述第一室内换热器2、流体调节装置18、所述室外换热器4、第一节流装置3、第三节流装置19、所述第三支路14、所述第二换热部72连通形成回路。制冷剂经第一节流装置3后分流,一路流向第三支路14,一路流向所述第二室内换热器5,在其它实施例中,制冷剂也可以不经过第一节流装置3,制冷剂经室外换热器4后直接分流。而在本实施例中,所述第一节流装置3此时为导通状态,其具有多个功能用于在不同的模式切换。可以理解的是,第一节流装置3可以是一个阀件,同时具有导通功能和节流功能,也可以是至少两个阀件的组合阀。在本实施例中,第一节流装置3为组合阀,包括节流单元阀31和导通单元阀32,所述导通单元阀32可以是单向阀,也可以是双向的控制阀。在制冷模式下,节流单元阀31关闭,导通单元阀32开启,实现制冷剂的单向流通,即制冷剂由室外换热器4流向导通单元阀32,经导通单元阀32后流向第二换热部72。在制冷模式下,所述流体调节装置18的第一连接口181和第四连接口184连通。
在所述第一工作模式下,制冷剂循环流路的工作原理:制冷剂经压缩机1压缩成高温高压的气态,高温高压气态制冷剂经第一室内换热器2不进行换热,例如,可以通过风门阻挡空气经过第一室内换热器2。高温高压的气态制冷剂经室外换热器4与外界环境进行热交换,室外换热器4作为冷凝器使用,制冷剂释放热量后温度降低,并通过第一节流装置3的导通单元阀32后分成两个流路,制冷剂在导通单元阀32内的状态不发生变化。低温的制冷剂进入第二换热部72之前,可以选择第三节流装置19对制冷剂流路进行节流降温,也可以不进行节流,开启第三节流装置19的目的是为了降低制冷剂温度,使其在第二换热部72内吸收更多流经第一换热部71的冷却液的热量,达到为电机或电池进行散热的目的。当电机或电池不需要散热时,第三节流装置19可以关闭,阻断第三支路14;或只需带走一部分电机或电池的热量时,第三节流装置19为导通模式,不进行节流,制冷剂通过第三支路14流向第二换热部72。制冷剂在第二换热部72中,与第一换热部71内的冷却液进行热交换,吸收冷却液流路的热量,从而使电池在夏季高温环境下,工作温度不会太高或超出要求。另一路制冷剂经第二节流装置6节流降温后,进入第二室内换热器5,第二室内换热器5作为蒸发器使用,制冷剂通过第一室内蒸发器5与风道16内的空气进行热交换,空气的热量传递给制冷剂,空气降温后进入车厢内,使车厢内的环境温度降低。最后两路制冷剂经气液分离器17气液分离后回到压缩机1内再次被压缩,如此循环。
在所述第一工作模式下:冷却液循环流路的第一泵21开启,所述第一换热组件8、第一泵21、第一流量调节装置11、第一支路10、第一换热部71连通形成回路,第一换热组件8将电池的热量传递至冷却液,冷却液在第一泵21的驱动下在流路中流动,经过第一换热部71时,将热量传递至第二换热部72内的制冷剂,最后冷却液回到第一换热组件8中,再次吸收电池的热量,如此循环,以达到为电池散热的目的。所述第二泵20同时开启,第一控制阀22关闭,也可以是第二流量调节装置13的第五接口132、第六接口133与所述第四接口131均断开,使冷却液不经过第二支路12,而第二控制阀25、第三控制阀26打开,第二换热组件9、第二换热器15、第二泵20连通形成回路,第二泵20驱动冷却液流动,将电机的热量带至第二换热器15,通过第二换热器15与外界环境进行热交换,从而起到给电机散热的作用。
在其它实施例中,在第一工作模式下,所述第一换热组件8、第一泵21、第一流量调节装置11、所述第二换热组件9、第二流量调节装置13和所述第一换热部71连通形成回路,第二控制阀25关闭,第三控制阀26打开,冷却液不经过第二换热器15,第一流量调节装置11的第二接口112、第三接口113均与所述第一接口111连通,冷却液经所述第一换热组件8后,一路流向第一支路10,一路流向所述第二换热组件9,两路冷却液汇合后流向所述第一换热部71,所述冷却液循环流路的热量通过第一换热器7传递给制冷剂循环流路。所述第二泵20可以开启也可以选择不开启,不开启的情况下,所述第二泵20仅作为管路使用。所述第一控制阀22可以关闭,也可以打开,第一控制阀22打开时,当冷却液流向第二支路12时,给电机和电池同时散热的时候,可以起到维持电机正常工作温度的作用。其原理与所述制热模式下,冷却液循环流路的工作原理相同,即,通过第一流量调节装置11和第三流量调节装置13来分配冷却液,调节冷却液传递给制冷剂的热量大小。
冬季外界环境温度较低时,室外换热器4长期使用后其表面容易结霜,影响其换热性能,在所述第二工作模式下,利用电机和电池产生的多余热量可以对室外换热器4进行主动除霜。如图3所示,粗线部分为制冷剂的流动路线,细线部分为冷却液的流动路线。在所述第二工作模式下:制冷剂侧的工作原理与所述第一工作模式下制冷剂的工作原理相同,将室外蒸发器4作为冷凝器使用,制冷剂经室外换热器4的时候,释放热量,室外换热器4表面的结霜融化。在冷却液循环流路中,所述第一换热组件8、第一泵21、第一流量调节装置11、所述第二换热组件9、第二流量调节装置13和所述第一换热部71连通形成回路,第二控制阀25关闭,冷却液不经过第二换热器15,第一流量调节装置11的第二接口112、第三接口113均与所述第一接口111连通,冷却液经所述第一换热组件8后,一路流向第一支路10,一路流向所述第二换热组件9,两路冷却液汇合后流向所述第一换热部71,所述冷却液循环流路的热量通过第一换热器7传递给制冷剂循环流路。所述第二泵20可以开启也可以选择不开启,不开启的情况下,所述第二泵20仅作为管路使用。所述第一控制阀22可以关闭,也可以打开,第一控制阀22打开时,当冷却液流向第二支路12时,给电机和电池同时散热的时候,可以起到维持电机正常工作温度的作用,冷却液循环流路的原理与所述制热模式下的冷却液循环流路的工作原理相同,即,通过第一流量调节装置11和第三流量调节装置13来分配冷却液,调节冷却液传递给制冷剂的热量大小。需要说明的是,在除霜过程中,所述第二室内换热器5作为蒸发器使用,会降低进入车厢的内的空气温度,因此可以选择通过设置风门,使空气绕过或不经过所述第二室内换热器5,第二室内换热器5内的制冷剂不进行换热。
在其它实施例中,在所述第二工作模式下,也可以控制所述第二节流装置6关闭,制冷剂从所述室外换热器4流向第三支路14,第二室内换热器5不工作,因此,车厢内不会吹冷风。
所述第一换热组件8包括电池,在电池充电或快速充电过程中,电池容易产生较多的热量,电池不能散热,会有安全隐患。所述热管理系统还包括电池散热模式,如图4所示,在所述电池散热模式下:制冷剂流路不工作,第一泵21启动,驱动冷却液在管路中流动,第二泵20不工作,第二控制阀25开启,第一控制阀22、第三控制阀26均关闭,第一控制阀22、第三控制阀26所在的支路不导通,第一流量调节装置11的第一接口111和第三接口113连通,第二接口112关闭,所述第一换热组件8、第一泵21、第一流量调节装置11、第二换热器15、第二控制阀25、第一换热部71连通形成回路,所述第一换热组件8将电池产生的热量通过第二换热器15传递至外界,使电池在充电过程中进行散热。
如图5所示,所述冷却液循环流路还包括加热器24,所述第一换热组件8还包括电池,所述热管理系统还包括电池加热模式。在所述电池加热模式下,所述压缩机1不工作,制冷剂循环流路不连通,第一控制阀22关闭,第二控制阀25关闭,第三控制阀26关闭,相应地,三个阀各自所在的支路不连通。所述第二泵20不工作,所述第一泵21开启,驱动冷却液流动,第一流量调节装置11的第一接口111和第二接口112连通,第三接口113关闭,所述第一换热部71、加热器24、第一换热组件8、第一泵21、第一流量调节装置11、第一支路10连通形成回路。所述加热器24可以是电加热器或PTC加热器,用于对流经加热器24的冷却液进行加热。例如,冬季环境温度比较低的时候,汽车启动前,需要使电池的工作温度达到一定要求,因此,可以通过开启加热器24,使冷却液升温,冷却液流经第一换热组件8时与电池周围环境进行热交换,释放热量以提升电池周围环境温度,使电池具有合适的工作温度。
冬季环境温度比较低的时候,热管理系统可以开启制热模式对车厢进行制热。然而,汽车刚启动时,冷却液温度相对较低,在制热模式下,制冷剂通过第一换热器7吸收冷却液的热量比较有限,热管理系统制热效果不佳或不能快速制热。此时,热管理系统可以开启加热器24,主动加热冷却液并通过第一换热器7提供热量给制冷剂。如此,热管理系统通过加热器24不仅可以提供热量给制冷剂侧以提升制热效果,还可以用于对车厢内环境进行快速制热,还可以对电池和电机进行预热。在本实施例中,电加热24连接于所述第一换热组件8和第一换热部71之间,对电池进行优先预热。在其它实施例中,加热器24可以连接于第一换热部71与第一换热组件8之间,也可以连接于第一支路10上,加热器24的位置还可以是图5中冷却液流动路线上任一位置。需要说明的是,在其它模式中,加热器24可以选择不开启,加热器24仅作为导通的流路使用。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请做任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种热管理系统,其特征在于,包括:冷却液循环流路、制冷剂循环流路和第一换热器(7),所述第一换热器(7)包括能够进行热交换的第一换热部(71)和第二换热部(72),所述第一换热部(71)连接于所述冷却液循环流路,所述第二换热部(72)连接于所述制冷剂循环流路,所述冷却液循环流路包括第一换热组件(8)、第二换热组件(9)和第一支路(10);
所述热管理系统包括制热模式,在所述制热模式下,制冷剂循环流路连通形成回路,所述第一换热组件(8)、所述第二换热组件(9)和所述第一换热部(71)连通形成回路,所述第一换热组件(8)、所述第一支路(10)和所述第一换热部(71)连通形成回路,冷却液经第一换热组件(8)后,一路流向第一支路(10),一路流向所述第二换热组件(9),两路冷却液汇合后流向所述第一换热部(71),所述冷却液循环流路的热量通过所述第一换热器(7)传递至所述制冷剂循环流路;
所述冷却液循环流路还包括第二支路(12),在所述制热模式下,所述第二支路(12)和所述第二换热组件(9)连通形成回路,冷却液经所述第二换热组件(9)后,一路流向第二支路(12),一路流向所述第一换热部(71)。
2.如权利要求1所述的一种热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环流路还包括第一流量调节装置(11),所述第一流量调节装置(11)包括第一接口(111)、第二接口(112)和第三接口(113),所述第一接口(111)与所述第一换热组件(8)相连,所述第二接口(112)与所述第一支路(10)相连,所述第三接口(113)与第二换热组件(9)相连,在所述制热模式下,所述第二接口(112)、所述第三接口(113)均与所述第一接口(111)导通,冷却液经所述第一换热组件(8)后通过第一流量调节装置(11)进行分流。
3.如权利要求1所述的一种热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环流路包括第二流量调节装置(13),所述第二流量调节装置(13)包括第四接口(131)、第五接口(132)和第六接口(133),所述第四接口(131)与所述第二换热组件(9)相连,所述第五接口(132)与所述第一换热部(71)相连,所述第六接口(133)与所述第二支路(12)相连,在所述制热模式下,所述第五接口(132)、所述第六接口(133)均与所述第四接口(131)连通,冷却液经所述第二换热组件(9)后通过第二流量调节装置(13)进行分流。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环流路包括压缩机(1)、第一室内换热器(2)、第一节流装置(3)、室外换热器(4)和第三支路(14),在所述制热模式下,所述压缩机(1)、所述第一室内换热器(2)、所述第一节流装置(3)、所述室外换热器(4)、所述第二换热部(72)连通形成回路,以及,所述压缩机(1)、所述第一室内换热器(2)、所述第三支路(14)、所述第二换热部(72)连通形成回路,制冷剂经所述第一室内换热器(2)后分流,一路流向所述第三支路(14),一路流向所述第一节流装置(3)。
5.如权利要求4所述的一种热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环流路还包括第二室内换热器(5)和第二节流装置(6),所述热管理系统还包括制冷模式,在所述制冷模式下:
所述压缩机(1)、所述第一室内换热器(2)、所述室外换热器(4)、所述第二节流装置(6)、所述第二室内换热器(5)连通形成回路,以及,所述压缩机(1)、所述第一室内换热器(2)、所述室外换热器(4)、所述第三支路(14)、所述第二换热部(72)连通形成回路,制冷剂经所述室外换热器(4)后分流,一路流向第三支路(14),一路流向所述第二室内换热器(5)。
6.如权利要求5所述的一种热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环流路还包括第二换热器(15),所述制冷模式还包括第一工作模式,在所述第一工作模式下:所述第一换热组件(8)、所述第一支路(10)和所述第一换热部(71)连通形成回路,以及,所述第二换热组件(9)、所述第二换热器(15)连通形成回路,所述第二换热组件(9)通过所述第二换热器与外界进行热交换。
7.如权利要求5所述的一种热管理系统,其特征在于,所述制冷模式包括第二工作模式,在所述第二工作模式下:所述第一换热组件(8)、所述第二换热组件(9)和所述第一换热部(71)连通形成回路,冷却液经所述第一换热组件(8)后,一路流向第一支路(10),一路流向所述第二换热组件(9),两路冷却液汇合后流向所述第一换热部(71),所述冷却液循环流路的热量通过第一换热器(7)传递给制冷剂循环流路。
8.如权利要求6所述的一种热管理系统,其特征在于,所述第一换热组件(8)包括电池,所述热管理系统还包括电池散热模式,在所述电池散热模式下:所述第一换热组件(8)、第二换热器(15)、第一换热部(71)连通形成回路,所述第一换热组件(8)将电池产生的热量通过第二换热器(15)传递至外界。
9.如权利要求6所述的一种热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环流路还包括加热器(24),所述第一换热组件(8)包括电池,所述热管理系统还包括电池加热模式,在所述电池加热模式下,所述第一换热部(71)、加热器、第一换热组件(8)、第一支路(10)连通形成回路。
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