CN113352840A - 车辆的热管理系统 - Google Patents

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李尚信
吴万周
梁旭一
金才熊
郑韶螺
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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

本发明涉及车辆的热管理系统。该车辆的热管理系统包括:车内空调和组件空调,所述车内空调布置在具有乘客空间的第一车身中,并且包括压缩机、第一冷凝器、蒸发器、风机和制冷剂管线;所述组件空调布置在与第一车身结合的第二车身中,并且包括电气组件管线和第一电池管线,所述电气组件管线用于冷却车辆的电气组件,所述第一电池管线包括冷却器,并且用于冷却高压电池,当第一车身与第二车身结合时,所述冷却器朝向第一车身延伸,以布置在蒸发器的后方。

Description

车辆的热管理系统
技术领域
本发明涉及车辆的热管理系统,更具体地,本发明涉及这样一种车辆的热管理系统,其配置为对车辆的乘客空间、电气组件和高压电池执行热管理,所述车辆包括具有乘客空间的第一车身和与第一车身结合以限定车辆整体的第二车身。
背景技术
近年来,由于环境问题对内燃机车辆的影响,趋势是普及作为环保车辆的电动车辆等。常规的内燃机车辆由于可以利用发动机产生的废热来加热车辆的车内空间,从而不需要用于加热车内空间的额外能量。然而,由于电动车辆等不具备用作热源的发动机,必须利用额外的能量来加热车内空间,从而增加了电量消耗。这减小了电动车辆能够行驶的距离,导致电池更频繁地充电,这是有问题的。
随着车辆的电动化,最近需要对诸如高压电池和电机的电气组件以及车辆的车内空间进行热管理。具体地,在电动车辆中,由于车内空间、电池和电气组件具有不同的空气调节需求,因此需要一种能够独立地响应于不同需求并且能够有效地协调不同需求,以便实现最大程度的节能的技术。相应地,已经提出了集成式车辆热管理的概念,其能够通过对车辆的各个组件执行独立的热管理并通过集成地执行总体热管理来提高加热效率。
近来,已经提出了由第一车身和第二车身构成的车辆的概念,所述第一车身可以普遍应用于多种车辆,所述第二车身与第一车身结合以构成车辆整体。具体地,为了构成电动车辆的完整车身,第一车身与第二车身彼此结合,所述第一车身设置有普遍应用于电动车辆的电气组件、电池等,所述第二车身限定乘客空间并与第一车身结合以构成车辆整体。
迄今为止已经提出的车辆的热管理系统仅涉及车内空间、电气组件和电池被包括在单个车身中的车辆。因此,需要研发一种适用于由第一车身和第二车身组成的上述类型的车辆的车辆的热管理系统的技术。
描述为背景技术部分的细节仅仅旨在促进对本发明的背景的理解的目的,而不应被解释为承认本领域普通技术人员先前已知的现有技术。
发明内容
鉴于上述问题做出了本发明,本发明的目的是提供一种车辆的热管理系统,其能够对由第一车身和与第一车身结合的第二车身构成的车辆中的乘客空间、电气组件和高压电池有效地执行热管理。
根据本发明的一个方面,上述和其他目的可以通过提供这样一种车辆的热管理系统来实现,该系统包括:车内空调和组件空调,所述车内空调布置在具有乘客空间的第一车身中,并且包括压缩机、第一冷凝器、蒸发器、风机和循环有制冷剂的制冷剂管线,以便将来自风机经过蒸发器的空气供应至乘客空间;所述组件空调布置在第二车身中,所述第二车身与第一车身结合后作为车体,并且包括电气组件管线和第一电池管线,所述电气组件管线配置为冷却车辆的电气组件,所述第一电池管线包括冷却器(chiller),并且配置为冷却高压电池,当第一车身与第二车身结合时,所述冷却器朝向第一车身延伸并配置为布置在蒸发器的后方,以经由冷却器的端部将经过蒸发器的空气供应至乘客空间。
车内空调可以进一步包括:第一流动路径、第二流动路径、第一阀、电加热器、第二冷凝器和第二阀的至少一个,来自风机经过蒸发器的空气通过所述第一流动路径排出;所述第二流动路径位于第一流动路径的下方,并且第二流动路径的出口部分与第一流动路径的出口部分会聚;所述第一阀布置在第一冷凝器与蒸发器之间;所述电加热器用于加热供应至乘客空间的空气;从压缩机流出的制冷剂流入所述第二冷凝器;所述第二阀布置在第二冷凝器与第一冷凝器之间;组件空调可以进一步包括:电池冷却水加热器、第一散热器和第二散热器,所述电池冷却水加热器用于加热在第一电池管线中循环的冷却液;所述第一散热器用于冷却在电气组件管线中循环的冷却液;所述第二散热器用于冷却在第一电池管线中循环的冷却液,并且冷却器的端部可以位于第二流动路径中。
车辆的热管理系统可以进一步包括:第一风门和第一风门驱动器,所述第一风门配置为选择性地关闭第一流动路径和第二流动路径的一个,或者同时打开第一流动路径和第二流动路径两者;所述第一风门驱动器用于驱动第一风门。
当需要冷却乘客空间和电气组件两者时,可以启动压缩机,可以通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机,可以打开第二阀,可以通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,并且可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要冷却乘客空间、电气组件和高压电池时,可以启动压缩机,可以通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,可以使电气组件管线和第一电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机,可以打开第二阀,可以通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液和第一电池管线中的冷却液循环。
当在高压电池充电期间需要冷却高压电池并冷却乘客空间时,可以启动压缩机,可以通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,可以使设置在用于给高压电池充电的充电站处的第二电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机,可以打开第二阀,可以通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,可以使连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环。
当在高压电池充电期间需要冷却或加热高压电池时,可以使连接至用于给高压电池充电的充电站的第二电池管线中的冷却液循环。
当需要加热乘客空间并冷却电气组件时,可以启动电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要加热乘客空间、冷却电气组件并且加热高压电池时,可以启动电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,可以使第一电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,并且可以使第一电池管线中的冷却液循环。
当在高压电池充电期间需要加热乘客空间并加热高压电池时,可以启动电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环。
当需要对乘客空间除湿并冷却电气组件时,可以启动压缩机和电加热器,可以通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器打开第一流动路径和第二流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要对乘客空间加热和除湿并冷却电气组件时,可以启动压缩机和电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,并且可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要对乘客空间加热和除湿、冷却电气组件并加热高压电池时,可以启动压缩机和电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,并且可以使第一电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,并且可以使第一电池管线中的冷却液循环。
车内空调可以进一步包括:第一流动路径、第二流动路径、第三流动路径、第一阀、电加热器、第二冷凝器和第二阀的至少一个,来自风机经过蒸发器的空气通过所述第一流动路径排出;所述第二流动路径的出口部分与第一流动路径的出口部分会聚;所述第三流动路径从第二流动路径分支出来,以便位于第二流动路径的下方,并且第三流动路径的出口部分与第一流动路径的出口部分和第二流动路径的出口部分会聚;所述第一阀布置在第一冷凝器与蒸发器之间;所述电加热器用于加热供应至乘客空间的空气;从压缩机流出的制冷剂流入所述第二冷凝器;所述第二阀布置在第二冷凝器与第一冷凝器之间;组件空调可以进一步包括:电池冷却水加热器、第一散热器和第二散热器的至少一个,所述电池冷却水加热器用于加热在第一电池管线中循环的冷却液;所述第一散热器用于冷却在电气组件管线中循环的冷却液;所述第二散热器用于冷却在第一电池管线中循环的冷却液,并且冷却器的端部可以位于第三流动路径中。
车辆的热管理系统可以进一步包括:第一风门、第一风门驱动器、第二风门和第二风门驱动器,所述第一风门配置为选择性地关闭第一流动路径和第二流动路径的一个,或者同时打开第一流动路径和第二流动路径两者;所述第一风门驱动器用于驱动第一风门;所述第二风门配置为使第二流动路径与第三流动路径连接或者使第二流动路径与第三流动路径分隔;所述第二风门驱动器用于驱动第二风门。
当需要冷却乘客空间和电气组件两者时,可以启动压缩机,可以通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机,可以打开第二阀,可以通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要冷却乘客空间、电气组件和高压电池时,可以启动压缩机,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径连接,可以使电气组件管线和第一电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机,可以打开第二阀,可以通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径连接,可以使电气组件管线和第一电池管线中的冷却液循环。
当在高压电池充电期间需要冷却高压电池并冷却乘客空间时,可以启动压缩机,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,可以通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使设置在用于给高压电池充电的充电站中的第二电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机,可以打开第二阀,可以通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使设置在充电站中的第二电池管线中的冷却液循环。
当在高压电池充电期间需要冷却或加热高压电池时,可以使设置在用于给高压电池充电的充电站中的第二电池管线中的冷却液循环。
当需要加热乘客空间并冷却电气组件时,可以启动电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要加热乘客空间、冷却电气组件并加热高压电池时,可以启动电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,并且可以使第一电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,并且可以使第一电池管线中的冷却液循环。
当在高压电池充电期间需要加热乘客空间和高压电池时,可以启动电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使设置在充电站中的第二电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,并且可以使设置在充电站中的第二电池管线中的冷却液循环。
当需要对乘客空间除湿并冷却电气组件时,可以启动压缩机和电加热器,可以通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要对乘客空间加热和除湿并冷却电气组件时,可以启动压缩机和电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环。
当需要对乘客空间加热和除湿、冷却电气组件并加热高压电池时,可以启动压缩机和电加热器,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,并且可以使第一电池管线中的冷却液循环;或者可以启动压缩机和电加热器,可以打开第一阀,可以通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,可以通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,可以通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,可以使电气组件管线中的冷却液循环,可以启动电池冷却水加热器,并且可以使第一电池管线中的冷却液循环。
附图说明
通过结合附图进行的如下具体描述将更清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及其他优点,其中:
图1是显示了根据本发明第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的示意图;
图2至图12是显示了根据本发明第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动的示意图;
图13是显示了根据本发明第二示例性实施方案的车辆的热管理系统的示意图;
图14至图24是显示了根据本发明第二示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动的示意图;
图25是显示了根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的示意图;
图26至图36是显示了根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动的示意图;
图37是显示了根据本发明第四示例性实施方案的车辆的热管理系统的示意图;
图38至图48是显示了根据本发明第四示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动的示意图;
图49是显示了根据本发明第一至第四示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的控制条件的示意图;
图50是显示了根据本发明示例性实施方案的设置在充电站的车辆的热管理系统的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参考所附附图对本发明的示例性实施方案进行描述。除非另有定义,否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。可以进一步理解的是,术语(比如通常使用的词典中定义的术语)应被解释为具有与该术语在现有技术和本发明的语境中的含义一致的含义,除非在本文中有明确的定义,否则不应以理想化或过于正式的含义来解释。
本文中公开的本发明的实施方案的具体结构和功能描述仅出于对本发明的示例性实施方案进行说明的目的,并且本描述并不旨在代表本发明的全部技术精神。相反,本发明旨在不仅覆盖示例性实施方案,还包括各个替代的实施方案、修改的实施方案、等同的实施方案或其它实施方案,所述实施方案包含在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
在下文中,将参考图1对根据本发明第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的整体构造进行描述,并且将参考2至图12对根据本发明第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动进行描述。
参考图1,根据本发明第一示例性实施方案的车辆的热管理系统可以包括车内空调100和组件空调200。
车内空调100设置在具有乘客空间的第一车身10中。车内空调100可以包括:压缩机110、第一冷凝器120、蒸发器130和循环有制冷剂的制冷剂管线140。来自风机150经过蒸发器130的空气可以被供应至乘客空间。
车内空调100可以进一步包括:第一流动路径160、第二流动路径170、第一阀180和电加热器190,来自风机150经过蒸发器130的空气通过所述第一流动路径160排出;所述第二流动路径170位于第一流动路径160下方,并且其出口部分与第一流动路径160的出口部分会聚;所述第一阀180布置在第一冷凝器120与蒸发器130之间;所述电加热器190用于加热供应至乘客空间的空气。
另外,车内空调100可以进一步包括:第一风门193和第一风门驱动器194,所述第一风门193配置为选择性地关闭第一流动路径160或第二流动路径170,或者打开第一流动路径160和第二流动路径170两者;所述第一风门驱动器194用于驱动第一风门193。
组件空调200设置在第二车身20处,所述第二车身20与第一车身10结合以构成车体。此外,组件空调200包括:电气组件管线220和第一电池管线240,所述电气组件管线220用于冷却车辆的组件210;所述第一电池管线240用于冷却高压电池230。这里,第一电池管线240包括冷却器250。如图1所示,当第一车身10与第二车身20结合时,冷却器250在端部延伸至第一车身10,以便位于第一车身后方。更具体地,冷却器250的端部可以位于第二流动路径170中。在示例性实施方案中,冷却器250可以包括风冷式冷却器。
如上所述,根据本发明的示例性实施方案,由于冷却器250的端部布置在蒸发器130后方使得经过蒸发器130的空气进入与乘客空间连通的流动路径,从而使得经过蒸发器130的空气可以与冷却器250的端部进行热交换。
组件空调200可以进一步包括:电池冷却水加热器260、第一散热器275、第二散热器270、第一泵280、第二泵290和第三泵420,所述电池冷却水加热器260用于加热在第一电池管线240中循环的冷却液;所述第一散热器275用于冷却在电气组件管线220中循环的冷却液;所述第二散热器270用于冷却在第一电池管线240中循环的冷却液;所述第一泵280用于使冷却液在电气组件管线220中循环;所述第二泵290用于使冷却液在第一电池管线240中循环;所述第三泵420用于使冷却液在第二电池管线410中循环。这里,第一散热器275和第二散热器270可以位于车辆的下部或前部,以便由行驶引起的风进行冷却。
控制器300可以基于图49所示的各个控制条件,通过控制车内空调100的压缩机110、电加热器和第一风门驱动器194的驱动以及组件空调200的第一泵280、第二泵290和电池冷却水加热器260的驱动来有效地执行乘客空间、电气组件210和高压电池230的热管理。
参考图2至图12以及图49,现在将对根据本发明第一示例性实施方案的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动进行描述。
当在高温(例如,在夏季,使得乘客空间和电气组件210的温度高于参考温度)下行驶需要冷却乘客空间和电气组件210时,如图2所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110并通过第一风门驱动器194打开第一流动路径160和第二流动路径170,供应来自风机150经过蒸发器130的冷却空气,以冷却乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,以冷却电气组件210。
此外,当在高温(如在夏季,使得乘客空间、电气组件210和高压电池230的温度高于参考温度)下行驶需要冷却乘客空间、电气组件210和高压电池230时,可以通过启动压缩机,然后通过第一风门驱动器194同时打开第一流动路径160和第二流动路径170两者,将来自风机150经过蒸发器130的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间。另外,可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。如图3所示,在控制器300的控制下,可以进一步通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环来冷却第一电池管线240中的冷却液,从而冷却高压电池230。
此外,当在高压电池230的充电期间需要冷却高压电池230和乘客空间时,可以通过启动压缩机110并通过第一风门驱动器194同时打开第一流动路径160和第二流动路径170两者,将来自风机150经过蒸发器130的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间。此外,如图4所示,在控制器300的控制下,可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来冷却高压电池230。这里,当高压电池230充电时,控制器300可以执行控制,以便与设置在充电站400中的热管理系统的控制单元(未示出)通信,从而启动热管理系统,进而使冷却液在第二电池管线410中循环。
用于给高压电池230充电的充电站400可以设置有如图50所示的热管理系统。在车辆的高压电池230充电时,第二电池管线410中的冷却液通过设置在充电站400中的热管理系统冷却,并且冷却液通过第二电池管线410循环,从而冷却高压电池230。这里,设置在充电站400中的热管理系统可以是本领域已知的热交换器。
当在高压电池230充电时需要冷却或加热高压电池230时,如图5和图9所示,可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来冷却或加热高压电池230。
此外,当在低温(如在冬季,乘客空间的温度低于参考温度,而电气组件210的温度高于参考温度)下行驶需要加热乘客空间并冷却电气组件210时,如图6所示,在控制器300的控制下,可以通过启动电加热器190并使用第一风门驱动器194关闭第一流动路径160而不启动压缩机110,将来自风机150经过电加热器190的加热空气供应至乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液。
此外,当在低温(例如,在冬季,乘客空间和高压电池230的温度低于参考温度,而电气组件210的温度高于参考温度)下行驶需要加热乘客空间、冷却电气组件210并且加热高压电池230时,可以通过启动电加热器190,然后通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,将来自风机150经过电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间。另外,可以通过启动第一泵280,然后使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。此外,如图7所示,在控制器300的控制下,可以进一步通过启动电池冷却水加热器260和第二泵290,使冷却液在第一电池管线240中循环,从而加热高压电池230。
此外,当在高压电池230充电期间需要加热乘客空间和高压电池230时,如图8所示,在控制器300的控制下,可以通过启动电加热器190,然后通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,将来自风机150经过电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间,并且可以进一步使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来加热高压电池230。
此外,当需要对乘客空间除湿并冷却电气组件210时,如图10所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器190,然后同时打开第一流动路径160和第二流动路径170两者,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的空气供应至乘客空间,从而对乘客空间除湿,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿并且冷却电气组件210时,如图11所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器190,然后通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿、冷却电气组件210并且加热高压电池230时,如图12所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器190,然后通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,将供应来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以进一步通过启动电池冷却水加热器260,然后启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环,从而加热高压电池230。
参考图13,根据本发明第二示例性实施方案的车辆的热管理系统可以包括车内空调100和组件空调200。
与根据第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100相比,根据本发明第二示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100可以进一步包括:第二冷凝器191和第二阀192,从压缩机110流出的制冷剂流入所述第二冷凝器191;所述第二阀192布置在第二冷凝器191与第一冷凝器120之间。由于车内空调100的其余构造与上述根据第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100的构造基本相同,因此省略其具体描述。
此外,由于根据本发明第二示例性实施方案的车辆的热管理系统的组件空调200的构造和特征与根据第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的组件空调200的构造和特征基本相同,因此省略其具体描述。
参考图14至图24以及图49,现在将对根据本发明第二示例性实施方案的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动进行描述。
当在高温(如在夏季)下行驶需要冷却乘客空间并冷却电气组件210时,如图14所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110,打开第二阀192,通过第一阀180使从第一冷凝器120流出的制冷剂膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,将来自风机150经过第一流动路径160的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
这里,通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170的原因是:通过防止第二冷凝器191中的制冷剂的冷却期间产生的热量通过第二流动路径170供应至乘客空间,提高冷却乘客空间的性能。
此外,当在高温(如在夏季)下需要冷却乘客空间、电气组件210和高压电池230时,如图15所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110,打开第二阀192,通过第一阀180使从第一冷凝器120流出的制冷剂膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,将来自风机150通过第一流动路径160的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以进一步通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环,经由第二散热器270来冷却第一电池管线240中的冷却液,从而冷却高压电池230。
此外,当在高压电池230的充电期间需要冷却高压电池230和乘客空间两者时,可以通过启动压缩机110,打开第二阀192,通过第一阀180使从第一冷凝器120流出的制冷剂膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,将来自风机150经过第一流动路径160的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间。此外,如图16所示,在控制器300的控制下,可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来冷却高压电池230的。这里,当高压电池230充电时,控制器300可以执行控制,以便与设置在充电站400中的热管理系统的控制单元(未示出)通信,从而启动热管理系统,进而使冷却液在第二电池管线410中循环。
此外,当在高压电池230充电期间需要执行高压电池230的冷却或加热时,如图17和图21所示,在控制器300的控制下,可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来冷却或加热高压电池230的。
此外,当在低温(如在冬季)下行驶需要加热乘客空间并冷却电气组件时,如图18所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,将来自风机150经过第二冷凝器191和电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当在低温(如在冬季)下需要加热乘客空间、冷却电气组件210并且加热高压电池230时,如图19所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,将来自风机150经过第二冷凝器191和电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以通过启动电池冷却水加热器260并通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环来加热高压电池230。
此外,当在高压电池230充电期间需要加热乘客空间和高压电池230时,如图20所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷器膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160来供应来自风机150经过第二冷凝器191和电加热器190的加热空气,从而加热乘客空间,并且可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站40中)中循环来加热高压电池230。
此外,当需要对乘客空间除湿并冷却电气组件210时,如图22所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194同时打开第一流动路径160和第二流动路径170两者,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的空气供应至乘客空间,从而对乘客空间除湿,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿并且冷却电气组件210时,如图23所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿,并且可以经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿、冷却电气组件210并且加热高压电池230时,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,并且通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。如图24所示,在控制器300的控制下,可以进一步通过启动电池冷却水加热器260,并通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环来加热高压电池230。
图25是显示了根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的示意图。
参考图25,根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统可以包括车内空调100和组件空调200。
不同于根据第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100,根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调单元100可以进一步包括:第三流动路径195、第二风门196和第二风门驱动器197,所述第三流动路径195从第二流动路径170分支出来,以便位于第二流动路径170下方,并且第三流动路径195的出口部分与第一流动路径160和第二流动路径170的出口部分会聚;所述第二风门196配置为使第二流动路径170与第三流动路径195连接或者使第二流动路径170与第三流动路径195分隔;所述第二风门驱动器197配置为驱动第二风门196。在根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统中,冷却器250的端部可以位于第三流动路径195中,如图25所示。
如上所述,由于当第一车身10与第二车身20结合并且第二流动路径170和第三流动路径195经由第二风门驱动器197彼此连接或彼此分隔时,根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100构造为使得冷却器250的端部位于第三流动路径195中,从而可以根据行驶条件在来自风机150经过蒸发器130的空气与冷却器250的端部之间选择性地执行热交换,从而可以更有效地执行车辆的热管理。
由于车内空调100的其余构造和特征与上述根据第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100的构造和特征基本相同,因此省略其具体描述。
另外,由于根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的组件空调200的构造和特征与上述根据本发明第一实施方案的车辆的热管理系统的组件空调200的构造和特征基本相同,因此省略其具体描述。
参考图26至图36以及图49,现在将对根据本发明第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动进行描述。
当在高温(例如,在夏季)下行驶需要冷却乘客空间和电气组件两者时,如图26所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110,通过第一风门驱动器194同时打开第一流动路径160和第二流动路径170两者,并且通过第二风门驱动器197将第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当在高温(如在夏季)下行驶需要冷却乘客空间、电气组件210和高压电池230时,如图27所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110,通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195连接,将来自风机150经过蒸发器130的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以进一步通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环,经由第二散热器270来冷却第一电池管线240中的冷却液,从而冷却高压电池230。
此外,当在高压电池230的充电期间需要冷却高压电池230和乘客空间两者时,可以通过启动压缩机110,通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间。如图28所示,在控制器300的控制下,还可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来冷却高压电池230。这里,当高压电池230充电时,控制器300可以执行控制,以便与设置在充电站400中的热管理系统的控制单元(未示出)通信,从而启动热管理系统,进而使冷却液在第二电池管线410中循环。
此外,当在高压电池230充电期间需要冷却或加热高压电池230时,如图29和图33所示,在控制器300的控制下,可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来冷却或加热高压电池230的。
此外,当在低温(如在冬季)下行驶需要加热乘客空间并冷却电气组件时,如图30所示,在控制器300的控制下,可以通过启动电加热器,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使电气组件管线220中的冷却液循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当在低温(如在冬季)下行驶需要加热乘客空间、冷却电气组件210并且加热高压电池230时,可以通过启动电加热器,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二驱动器使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间。还可以通过第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。此外,如图31所示,在控制器300的控制下,可以通过启动电池冷却水加热器260,并通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环来加热高压电池230。
此外,当在高压电池230充电期间需要加热乘客空间和高压电池230两者时,如图32所示,在控制器300的控制下,可以通过启动电加热器,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,供应来自风机150经过电加热器190的加热空气,从而加热乘客空间,并且还可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来加热高压电池230。
此外,当需要对乘客空间除湿并冷却电气组件210时,如图34所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,通过第一风门驱动器194同时打开第一流动路径160和第二流动路径170两者,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的空气供应至乘客空间,从而对乘客空间除湿,并且还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿并冷却电气组件210时,如图35所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿,并且还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿、冷却电气组件210并加热高压电池230时,如图36所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以进一步通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环来加热高压电池230。
图37是显示了根据本发明第四示例性实施方案的车辆的热管理系统的示意图。参考图37,根据本发明第四实施方案的车辆的热管理系统可以包括车内空调100和组件空调200。
不同于根据第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100,根据本发明第四示例性实施方案的车辆的热管理系统可以进一步包括:第二冷凝器191和第二阀192,从压缩机110流出的制冷剂流入所述第二冷凝器191;所述第二阀192布置在第二冷凝器191与第一冷凝器120之间。
由于车内空调100的其余构造和特征与上述根据第三示例性实施方案的车辆的热管理系统的车内空调100的构造和特征基本相同,因此省略其具体描述。
另外,由于根据本发明第四示例性实施方案的车辆的热管理系统的组件空调200的构造和特征与根据本发明第一示例性实施方案的车辆的热管理系统的组件空调200的构造和特征基本相同,因此省略其具体描述。
参考图38至图48以及图49,现在将对根据本发明第四示例性实施方案的车辆的热管理系统的各个模式下的操作以及制冷剂和冷却液的流动进行描述。
当在高温(如在夏季)下行驶需要冷却乘客空间并冷却电气组件210两者时,如图38所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110,打开第二阀192,通过第一阀180使从第一冷凝器120流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过第一流动路径160的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
这里,通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔的原因是:防止冷凝器中的制冷剂的冷却期间产生的热量通过第二流动路径170供应至乘客空间,并且防止来自风机150的冷却空气通过第三流动路径195排出,从而提高冷却乘客空间的性能。
此外,当在高温(如在夏季)下行驶需要冷却乘客空间、电气组件210和高压电池230时,如图39所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110,打开第二阀192,通过第一阀180使从第一冷凝器120流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195连接,将来自风机150经过第一流动路径160的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以进一步通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环,经由第二散热器270来冷却第一电池管线240中的冷却液,从而冷却高压电池230。
第二散热器270在高温(如在夏季)下冷却第一电池管线240中的冷却液的能力可能受到限制。为了解决该问题,本发明能够通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195连接来冷却第一电池管线240中的冷却液,以便使来自风机150的冷却空气与位于第三流动路径195中的冷却器250进行热交换。
此外,当在高压电池230充电期间需要冷却冷却高压电池230并冷却乘客空间时,如图40所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110,打开第二阀192,通过第一阀180使从第一冷凝器120流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第二流动路径170,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过第一流动路径160的冷却空气供应至乘客空间,从而冷却乘客空间,并且可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来冷却高压电池230。这里,当高压电池230充电时,控制器300可以执行控制,以便与设置在充电站400中的热管理系统的控制单元(未示出)通信,从而启动热管理系统,进而使冷却液在第二电池管线410中循环。
此外,当在高压电池230充电期间需要冷却或加热高压电池230时,如图41和图45所示,在控制器300的控制下,可以通过使冷却液在第二电池管线410中(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)循环来冷却或加热高压电池230。
此外,当在低温(如在冬季)下行驶需要加热乘客空间并冷却电气组件210时,如图42所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过第二冷凝器191和电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间,并且可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当在低温(如在冬季)下行驶需要加热乘客空间、冷却电气组件210并加热高压电池230时,如图43所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过第二冷凝器191和电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以进一步通过启动电池冷却水加热器260,并通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环来加热高压电池230。
此外,当在高压电池230充电期间需要加热乘客空间和高压电池230两者时,如图44所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷器膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过第二冷凝器191和电加热器190的加热空气供应至乘客空间,从而加热乘客空间,并且可以通过使冷却液在第二电池管线410(其设置在用于给高压电池230充电的充电站400中)中循环来加热高压电池230。
此外,当需要对乘客空间除湿并冷却电气组件210时,如图46所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷器膨胀,通过第一风门驱动器194同时打开第一流动路径160和第二流动路径170两者,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的空气供应至乘客空间,从而对乘客空间除湿,并且还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿并冷却电气组件210时,如图47所示,在控制器300的控制下,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿,并且还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210。
此外,当需要对乘客空间加热和除湿、冷却电气组件210并加热高压电池230时,可以通过启动压缩机110和电加热器,打开第一阀180,通过第二阀192使从第二冷凝器191流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器194关闭第一流动路径160,并且通过第二风门驱动器197使第二流动路径170与第三流动路径195分隔,将来自风机150经过蒸发器130和电加热器190而湿度下降的加热空气供应至乘客空间,从而对乘客空间加热和除湿。如图48所示,在控制器300的控制下,还可以通过启动第一泵280使冷却液在电气组件管线220中循环,经由第一散热器275来冷却电气组件管线220中的冷却液,从而冷却电气组件210,并且可以进一步通过启动电池冷却水加热器260,并通过启动第二泵290使冷却液在第一电池管线240中循环,加热高压电池230。
从以上描述显而易见的是,根据本发明的车辆的热管理系统能够对由第一车身和与第一车身结合的第二车身构成的车辆中的乘客空间、电气组件和高压电池有效地执行热管理。
尽管出于说明的目的已公开了本发明的示例性实施方案,但是本领域技术人员应当理解,在并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神时,各种修改、增加和删减是可能的。

Claims (25)

1.一种车辆的热管理系统,其包括:
车内空调,其布置在具有乘客空间的第一车身中,所述车内空调包括压缩机、第一冷凝器、蒸发器、风机和循环有制冷剂的制冷剂管线,以便将来自风机经过蒸发器的空气供应至乘客空间;以及
组件空调,其布置在第二车身中,所述第二车身与第一车身结合后作为车体,所述组件空调包括电气组件管线和第一电池管线,所述电气组件管线配置为冷却车辆的电气组件,所述第一电池管线配置为冷却高压电池;
其中,所述高压电池包括朝向第一车身延伸的冷却器;
当第一车身与第二车身结合时,所述冷却器配置为布置在蒸发器的后方,并且配置为经由冷却器的端部将经过蒸发器的空气供应至乘客空间。
2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其中,车内空调进一步包括:第一流动路径、第二流动路径、第一阀、电加热器、第二冷凝器或第二阀的至少一个,来自风机经过蒸发器的空气通过所述第一流动路径排出;所述第二流动路径限定在第一流动路径的下方,使得第二流动路径的出口部分与第一流动路径的出口部分会聚;所述第一阀布置在第一冷凝器与蒸发器之间;所述电加热器用于加热供应至乘客空间的空气;从压缩机流出的制冷剂流入所述第二冷凝器;所述第二阀布置在第二冷凝器与第一冷凝器之间;
所述组件空调进一步包括:电池冷却水加热器、第一散热器和第二散热器,所述电池冷却水加热器用于加热在第一电池管线中循环的冷却液;所述第一散热器用于冷却在电气组件管线中循环的冷却液;所述第二散热器用于冷却在第一电池管线中循环的冷却液;
所述冷却器的端部布置在第二流动路径中。
3.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统,进一步包括:
第一风门,其配置为选择性地关闭第一流动路径和第二流动路径的一个,或者同时打开第一流动路径和第二流动路径两者;以及
第一风门驱动器,其用于驱动所述第一风门。
4.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间和电气组件的温度高于参考温度时,
启动压缩机,通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机,打开第二阀,通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,使得电气组件管线中的冷却液循环。
5.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间、电气组件和高压电池的温度高于参考温度时,
启动压缩机,通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,使得电气组件管线和第一电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机,打开第二阀,通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,使得电气组件管线中的冷却液和第一电池管线中的冷却液循环。
6.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当在高压电池充电期间,高压电池和乘客空间的温度高于参考温度时,
启动压缩机,通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,使得用于给高压电池充电的充电站的第二电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机,打开第二阀,通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,使得连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环。
7.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,在高压电池充电期间,用于给高压电池充电的充电站连接至循环有冷却液的第二电池管线。
8.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度,而电气组件的温度高于参考温度时,
启动电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,使得电气组件管线中的冷却液循环。
9.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度、电气组件的温度高于参考温度,并且高压电池的温度低于参考温度时,
启动电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环。
10.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当在高压电池充电期间,乘客空间和高压电池的温度低于参考温度时,
启动电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,使得连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,使得连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环。
11.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的湿度高于参考湿度,并且电气组件的温度高于参考温度时,
启动压缩机和电加热器,通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器打开第一流动路径和第二流动路径,使得电气组件管线中的冷却液循环。
12.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度、电气组件的温度高于参考温度,并且乘客空间的湿度高于参考湿度时,
启动压缩机和电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,使得电气组件管线中的冷却液循环。
13.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度、电气组件的温度高于参考温度、高压电池的温度低于参考温度,并且乘客空间的湿度高于参考湿度时,
启动压缩机和电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环。
14.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其中,所述车内空调进一步包括:第一流动路径、第二流动路径、第三流动路径、第一阀、电加热器、第二冷凝器或第二阀的至少一个,来自风机经过蒸发器的空气通过所述第一流动路径排出;所述第二流动路径的出口部分与第一流动路径的出口部分会聚;所述第三流动路径从第二流动路径分支出来,并且布置在第二流动路径的下方,所述第三流动路径的出口部分与第一流动路径的出口部分和第二流动路径的出口部分会聚;所述第一阀布置在第一冷凝器与蒸发器之间;所述电加热器用于加热供应至乘客空间的空气;从压缩机流出的制冷剂流入所述第二冷凝器;所述第二阀布置在第二冷凝器与第一冷凝器之间;
所述组件空调进一步包括:电池冷却水加热器、第一散热器或第二散热器的至少一个,所述电池冷却水加热器用于加热在第一电池管线中循环的冷却液;所述第一散热器用于冷却在电气组件管线中循环的冷却液;所述第二散热器用于冷却在第一电池管线中循环的冷却液;
所述冷却器的端部布置在第三流动路径中。
15.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其进一步包括:
第一风门,其配置为选择性地关闭第一流动路径和第二流动路径的一个,或者同时打开第一流动路径和第二流动路径两者;
第一风门驱动器,其用于驱动第一风门;
第二风门,其配置为使第二流动路径与第三流动路径连接,或者使第二流动路径与第三流动路径分隔;以及
第二风门驱动器,其用于驱动第二风门。
16.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间和电气组件的温度高于参考温度时,
启动压缩机,通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机,打开第二阀,通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环。
17.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间、电气组件和高压电池的温度高于参考温度时,
启动压缩机,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径连接,使得电气组件管线和第一电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机,打开第二阀,通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径连接,使得电气组件管线和第一电池管线中的冷却液循环。
18.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当在高压电池充电期间,高压电池和乘客空间的温度高于参考温度时,
启动压缩机,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得连接至用于给高压电池充电的充电站的第二电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机,打开第二阀,通过第一阀使从第一冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第二流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环。
19.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,在高压电池充电期间,用于给高压电池充电的充电站连接至循环有冷却液的第二电池管线。
20.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度,而电气组件的温度高于参考温度时,
启动电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环。
21.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度、电气组件的温度高于参考温度,并且高压电池的温度低于参考温度时,
启动电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环。
22.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当在高压电池充电期间,乘客空间和高压电池的温度低于参考温度时,
启动电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,并且使得设置为连接至充电站的第二电池管线中的冷却液循环。
23.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的湿度高于参考湿度,并且电气组件的温度高于参考温度时,
启动压缩机和电加热器,通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器同时打开第一流动路径和第二流动路径两者,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环。
24.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度、电气组件的温度高于参考温度,并且乘客空间的湿度高于参考湿度时,
启动压缩机和电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,使得电气组件管线中的冷却液循环。
25.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统,其中,当乘客空间的温度低于参考温度、电气组件的温度高于参考温度、高压电池的温度低于参考温度,并且乘客空间的湿度高于参考湿度时,
启动压缩机和电加热器,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环;或者
启动压缩机和电加热器,打开第一阀,通过第二阀使从第二冷凝器流出的制冷剂膨胀,通过第一风门驱动器关闭第一流动路径,通过第二风门驱动器使第二流动路径与第三流动路径分隔,启动电池冷却水加热器,使得电气组件管线中的冷却液循环,并且使得第一电池管线中的冷却液循环。
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