CN113306452A - 增程式整车热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了增程式整车热管理系统，涉及新能源汽车领域，包括电子水泵、储液罐、热源换热管、电池组以及电池换热器，电子水泵的出口与储液罐连接，储液罐与热源换热管连接，热源换热管的出口通过四通阀一与电池换热器、散热器以及暖风芯体连接，再通过四通阀二回流至水泵，通过一系列的水路循环将电机、发电机以及一些周边发热器件的热量收集起来，当外界环境温度过低时，通过电池换热器对电池进行加热保温，同时热量也可用于车内的暖风系统，提高热量利用率；当电池温度升高时，通过空调冷却系统冷却与电池换热器温对电池进行快速降温。

Description

增程式整车热管理系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及增程式整车热管理系统。
背景技术
新能源汽车主要采用动力电池来驱动电机，从而带动车辆进行运行。为了保证动力电池在低温以及高温环境下的性能，一般需要对动力电池进行加热以及散热处理，现有的加热方式主要采用PTC加热器或者是加热膜来对电池进行主动加热，这无疑会造成能源的浪费，降低了电动汽车的续航里程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增程式整车热管理系统，以解决现有技术中出现的上述问题。
增程式整车热管理系统，包括电子水泵、储液罐、热源换热管、电池组以及电池换热器，所述电子水泵的出口与储液罐连接，所述储液罐与热源换热管连接；
所述电池换热器包括内壳体以及外冷却体，所述内壳体的外壁以及底部均等距设有若干换热片一，所述内壳体固定连接在外冷却体内，且与外冷却体之间形成第一空腔，所述外冷却体内设有第二空腔，所述外冷却体上设有与第一空腔连通的出水口以及入水口，所述外冷却体上还设有与第二空腔连通的换热口一以及换热口二；
所述热源换热管的出口通过四通阀一与入水口连接，所述出水口与四通阀二连接，所述四通阀二连接至电子水泵的入口，所述电池组设于内壳体内，所述电池组以及热源换热管上均设有温度传感器。
优选的，所述电池换热器的换热口一通过电磁阀一与压缩机连接，所述压缩机的出口与冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口通过电磁阀二与换热口二连接。
优选的，所述热源换热管安装于电机组件、发电机组件以及一些控制器的周边。
优选的，所述四通阀一的出口还连接有散热器以及暖风芯体，所述散热器以及暖风芯体的出口通过四通阀二回流至电子水泵的入口。
优选的，所述外冷却体的内壁的四角设有用于内壳体限位的定位块。
优选的，所述外冷却体的内壁还设有与换热片一交替布置的换热片二，所述换热片一与换热片二上设有开口。
优选的，所述内壳体的顶部设有顶盖，所述顶盖上内嵌有密封垫，所述密封垫位于外冷却体的顶面上，所述外冷却体的顶部设有凸出的固定环，所述顶盖与固定环通过螺钉锁紧固定。
优选的，所述外冷却体的外壁设有若干散热片，所述散热片的外侧设有散热扇。
本发明的优点在于：
通过一系列的水路循环将电机、发电机以及一些周边发热器件的热量收集起来，当外界环境温度过低时，通过热源换热管将带有热量的循环水灌入到第一空腔内，对电池进行加热保温，同时热量也可用于车内的暖风系统，提高热量利用率；
当电池温度升高时，温度通过换热片一传递到第一空腔内保存的水中，之后再由换热片二可以将热量快速传递到外冷却体上，外冷却体外侧的散热扇可以对电池进行初步散热，如果电池温度进一步升高，则可采用空调循环系统将蒸发器中出来的冷凝剂释放到第二空腔中，电池温度使得冷凝剂进一步汽化，从而快速吸收电池热量，达到快速降温的目的。
附图说明
图1为本发明的系统原理图；
图2为电池换热器的外部结构示意图；
图3为电池换热器剖开后的结构示意图；
图4为内壳体的结构示意图；
图5为外冷却体的结构示意图。
图中：1-内壳体，2-外冷却体，3-换热片一，4-第一空腔，41-出水口，42-入水口，5-第二空腔，51-换热口一，52-换热口二，6-定位块，7-换热片二，11-顶盖，21-固定环，8-密封垫，9-散热扇。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
增程式整车热管理系统，包括电子水泵、储液罐、热源换热管、电池组以及电池换热器，电子水泵的出口与储液罐连接，储液罐与热源换热管连接；
电池换热器包括内壳体1以及外冷却体2，内壳体1的外壁以及底部均等距设有若干换热片一3，内壳体1固定连接在外冷却体2内，且与外冷却体2之间形成第一空腔4，外冷却体2内设有第二空腔5，外冷却体2上设有与第一空腔4连通的出水口41以及入水口42，外冷却体2上还设有与第二空腔5连通的换热口一51以及换热口二52；
热源换热管的出口通过四通阀一与入水口42连接，出水口41与四通阀二连接，四通阀二连接至电子水泵的入口，电池组设于内壳体1内，电池组以及热源换热管上均设有温度传感器。
在本实施例中，所述热源换热管安装于电机组件、发电机组件以及一些控制器的周边。将热源换热管安装于电机以及发电机这些高热量的部件附件，一方面满足其散热需求，另一方面可以将这些热量充分利用起来。
在本实施例中，电池换热器的换热口一51通过电磁阀一与压缩机连接，压缩机的出口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与蒸发器的入口连接，蒸发器的出口通过电磁阀二与换热口二52连接。
在本实施例中，四通阀一的出口还连接有散热器以及暖风芯体，散热器以及暖风芯体的出口通过四通阀二回流至电子水泵的入口。将热源换热管与暖风芯体连接，可以将多余的热量用于车内供暖，提高能源利用率。
在本实施例中，外冷却体2的内壁还设有与换热片一3交替布置的换热片二7，换热片一3与换热片二7上设有开口。开口可以提高第一空腔4内的循环水的流动性，外冷却体2的内壁的四角设有用于内壳体1限位的定位块6。定位块6方便内壳体1的安装定位。
在本实施例中，内壳体1的顶部设有顶盖11，顶盖11上内嵌有密封垫8，密封垫8位于外冷却体2的顶面上，外冷却体2的顶部设有凸出的固定环21，顶盖11与固定环21通过螺钉锁紧固定。电池换热器设计成可以拆卸的内壳体1与外冷却体2的结构，方便后期维护。
在本实施例中，外冷却体2的外壁设有若干散热片，散热片的外侧设有散热扇9。散热扇9用于电池组的常规散热。
工作过程及其原理：
本发明主要应用于一些油电混动的新能源车上，将一些发热组件的热量收集起来再利用。这里的四通阀一有三个出口一个入口，三个出口可以独立控制通断，四通阀二与四通阀一结构相同，只不过是入口与出口相反，三个入口也可以独立控制通断。
当外界温度较高时，入水口42与出水口41不与四通阀一以及四通阀二连通，发电机以及电池周边的热源换热管中带有热量的循环水通过散热器进行散热。由于出水口41与入水口42不与外界连通，当电池温度升高到一定值时散热扇9启动，则热量通过内壳体1以及换热片一3，传递到第一空腔4内预存的水中，最后传递到外壳体上，之后通过散热扇9进行初步的散热，如果电池的温度进一步升高，则电磁阀一与电磁阀二打开，外冷却体2通过换热口一51以及换热口二52并联接入空调冷却系统，蒸发器出来的气液混合的冷凝剂随着循环进入到第二空腔5内，电池温度使得第二空腔5内的冷凝剂进一步汽化，汽化可以快速降低外冷却体2的温度，从而使得第一空腔4内的预存水温度也降低，电池散发的热量被吸收，新的冷凝剂随着空压机不断进入到第二空腔5中，以此不断带走电池的热量，使得电池温度降低。
当外界温度较低时，电子水泵将储液罐中的循环水泵出，热源换热管中带有热量的循环水一部分可以通过暖风芯体进入到空调暖风系统中，给车内供热，当电池温度低于设定值时，电磁阀一与电磁阀二是关闭的，带有热量的循环水通过四通阀一以及入水口42进入到第一空腔4内，从而将热量通过换热片一3以及内壳体1传递给电池，从而给电池加热，使得电池保持合适的工作温度，在此过程热源换热管上的温度传感器实时监测循环水的温度，若温度过高，也会启用散热器进行辅助散热。
电池换热器设计成可以拆卸的内壳体1与外冷却体2的结构，方便后期维护。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.增程式整车热管理系统，其特征在于，包括电子水泵、储液罐、热源换热管、电池组以及电池换热器，所述电子水泵的出口与储液罐连接，所述储液罐与热源换热管连接；
所述电池换热器包括内壳体(1)以及外冷却体(2)，所述内壳体(1)的外壁以及底部均等距设有若干换热片一(3)，所述内壳体(1)固定连接在外冷却体(2)内，且与外冷却体(2)之间形成第一空腔(4)，所述外冷却体(2)内设有第二空腔(5)，所述外冷却体(2)上设有与第一空腔(4)连通的出水口(41)以及入水口(42)，所述外冷却体(2)上还设有与第二空腔(5)连通的换热口一(51)以及换热口二(52)；
所述热源换热管的出口通过四通阀一与入水口(42)连接，所述出水口(41)与四通阀二连接，所述四通阀二连接至电子水泵的入口，所述电池组设于内壳体(1)内，所述电池组以及热源换热管上均设有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的增程式整车热管理系统，其特征在于，所述电池换热器的换热口一(51)通过电磁阀一与压缩机连接，所述压缩机的出口与冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口通过电磁阀二与换热口二(52)连接。
3.根据权利要求1所述的增程式整车热管理系统，其特征在于，所述热源换热管安装于电机组件、发电机组件以及一些控制器的周边。
4.根据权利要求1所述的增程式整车热管理系统，其特征在于，所述四通阀一的出口还连接有散热器以及暖风芯体，所述散热器以及暖风芯体的出口通过四通阀二回流至电子水泵的入口。
5.根据权利要求1所述的增程式整车热管理系统，其特征在于，所述外冷却体(2)的内壁的四角设有用于内壳体(1)限位的定位块(6)。
6.根据权利要求1所述的增程式整车热管理系统，其特征在于，所述外冷却体(2)的内壁还设有与换热片一(3)交替布置的换热片二(7)，所述换热片一(3)与换热片二(7)上设有开口。
7.根据权利要求1所述的增程式整车热管理系统，其特征在于，所述内壳体(1)的顶部设有顶盖(11)，所述顶盖(11)上内嵌有密封垫(8)，所述密封垫(8)位于外冷却体(2)的顶面上，所述外冷却体(2)的顶部设有凸出的固定环(21)，所述顶盖(11)与固定环(21)通过螺钉锁紧固定。
8.根据权利要求1所述的增程式整车热管理系统，其特征在于，所述外冷却体(2)的外壁设有若干散热片，所述散热片的外侧设有散热扇(9)。
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