CN113784859B - 一种车辆的热管理系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种车辆的热管理系统和车辆,涉及制冷制热技术领域。其中,在制冷剂流路和冷却液流路中设置冷却单元,通过降低制冷剂来降低乘员舱内部温度,通过降低冷却液温度来降低动力总成的温度;在制冷剂流路和冷却液流路中设置热量调配单元,通过对制冷剂和冷却液进行热量交换,实现升高冷却液的温度来提高乘员舱内部的温度和电池的温度;在制冷剂流路和冷却液流路中设置水力单元,通过对制冷剂和冷却液进行热量交换,实现降低冷却液的温度来降低电池的温度和动力总成的温度。本申请实现控制多个设备处在适合温度下工作,同时没有使用到大量电量,有效降低电量的消耗。
Description
技术领域
本发明涉及制冷制热技术领域,尤其涉及一种车辆的热管理系统和车辆。
背景技术
车辆上的电池、电机等设备的温度过高或过低,会影响其正常工作,车辆上的乘员舱、座椅等设备,如果温度过高或过低,会影响用户的体验,所以控制这些设备的温度是很有必要的。以电池为例,如果电池的温度比较低,电池放电效率比较低,如果电池的温度比较高,电池存在高温爆炸的隐患。
现有的,控制上述设备的温度方式,一般通过控制加热设备或制冷设备工作来实现,如控制加热设备释放热量,来提高上述设备的温度,控制制冷设备释放冷气,来降低上述设备的温度。如果需要对多个设备的温度进行调节时,如何合理地提高或降低多个设备的温度,以及如何使用最少的电量实现多个设备处在合适环境的温度,是目前急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述的问题,本申请的实施例提供了一种车辆的热管理系统和车辆,不仅可以为多个设备提高温度和降低温度,使其处在适合温度下工作,而且只需使用极少的电量,可以让各个设备实现加热或降温的效果。
为此,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种车辆的热管理系统,包括:冷却单元,设置在制冷剂流路和冷却液流路中,用于通过降低所述制冷剂的温度来降低乘员舱的温度,以及通过降低冷却液的温度来降低动力总成的温度,所述制冷剂流路为所述制冷剂流经的管路,所述冷却液流路为所述冷却液流经的管路;热量调配单元,设置在所述制冷剂流路和所述冷却液流路中,用于对所述制冷剂和所述冷却液进行换热,通过升高所述冷却液的温度来提高所述乘员舱的温度和/或电池的温度;水力单元,设置在所述制冷剂流路和所述冷却液流路中,用于对所述制冷剂和所述冷却液进行换热,通过降低所述冷却液的温度来降低所述电池的温度和/或所述动力总成的温度。
在该实施方式中,通过在制冷剂流路和冷却液流路上设置多个元器件,如在制冷剂流路和冷却液流路中设置冷却单元,通过降低制冷剂来降低乘员舱内部温度,通过降低冷却液温度来降低动力总成的温度;如在制冷剂流路和冷却液流路中设置热量调配单元,通过对制冷剂和冷却液进行热量交换,实现升高冷却液的温度来提高乘员舱内部的温度和电池的温度;如在制冷剂流路和冷却液流路中设置水力单元,通过对制冷剂和冷却液进行热量交换,实现降低冷却液的温度来降低电池的温度和动力总成的温度。本申请通过实现冷却液和制冷剂之间的热量交换、冷却液和制冷剂与空气之间的热量交换,以及冷却液与动力总成之间热量交换等方式,对动力总成降温,对电池和乘员舱内部进行升温和降温,实现可以控制多个设备处在适合温度下工作,同时没有使用到需要大量电量进行工作的加热设备和降温设备,可以有效降低电量的消耗。
在一种实施方式中,还包括压缩单元,设置在制冷剂流路中,用于使制冷剂在所述制冷剂流路中循环。
在该实施方式中,在制冷剂流路上设置一个压缩单元,为该流路中制冷剂提供动能,使制冷剂可以在制冷剂流路中循环。
在一种实施方式中,所述冷却单元包括风冷冷凝器和低温散热器,所述风冷冷凝器,设置在所述制冷剂流路中,且与所述压缩单元连接,用于降低从所述压缩单元流出的制冷剂的温度;所述低温散热器,设置在所述冷却液流路中,且与所述动力总成连接,用于降低从所述动力总成流出的冷却液的温度。
在该实施方式中,在制冷剂流路上设置风冷冷凝器和在冷却液流路上设置低温散热器,对制冷剂和冷却液进行降温,使得冷却后的制冷剂和冷却后的冷却液分别流入对应的两个流路中的发热设备上,为发热设备降温。且这两个设备均通过与外界环境中的空气进行换热,不需要电量,可以有效降低电量的消耗。
在一种实施方式中,所述低温散热器,还用于升高所述从所述动力总成流出的冷却液的温度。
在该实施方式中,如果外界环境中的空气温度比冷却液的温度高,可以将空气中的热量转移到冷却液中,可以做到不需要电量加热的情况下,提高冷却液的温度,从而有效降低电量的消耗。
在一种实施方式中,所述冷却单元还包括:调节阀,所述调节阀,设置在所述制冷剂流路中,且位于所述压缩单元与所述风冷冷凝器之间,用于控制所述制冷剂是否流入所述风冷冷凝器中。
在该实施方式中,调节阀由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据车辆上发热设备的发热情况、外界环境的温度、电池4的温度、乘员舱内部的温度、车辆运动速度等因素,控制调节阀是否导通,以及导通后制冷剂的流量。通过控制调节阀是否导通,控制制冷剂是否流入风冷冷凝器,以及通过控制流入风冷冷凝器中的制冷剂的流量,来控制风冷冷凝器的换热效果。
在一种实施方式中,所述热量调配单元包括水冷冷凝器,所述水冷冷凝器包括第一水冷冷凝器流路和第二水冷冷凝器流路,所述第一水冷冷凝器流路设置在所述制冷剂流路中,用于对所述制冷剂进行换热,降低从所述压缩单元流出的制冷剂的温度;所述第二水冷冷凝器流路设置在所述冷却液流路中,用于对所述冷却液进行换热,升高所述第二水冷冷凝器流路中的冷却液的温度。
在该实施方式中,水冷冷凝器包括两个流路,通过将一个流路中流体的热量传递到另一个流路上,进行热量交换,实现一个流路中的流体降温,另一个流路中的流体升温。本申请中,第一水冷冷凝器流路设置在制冷剂流路上,第二水冷冷凝器流路设置在冷却液流路上,当制冷剂和冷却液流入水冷冷凝器中,利用第一水冷冷凝器流路的制冷剂和第二水冷冷凝器流路的冷却液之间的温度差,将高温制冷剂上的热量转移到低温冷却液上,在不需要电量的情况下,实现制冷剂上的温度降低和冷却液上的温度升高,有效降低电量的消耗。
在一种实施方式中,所述热量调配单元还包括:电池换热器,所述电池换热器包括第一电池换热器流路和第二电池换热器流路,所述第一电池换热器流路设置在所述冷却液流路中,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于降低从所述第二水冷冷凝器流路流出的冷却液的温度;所述第二电池换热器流路设置在所述冷却液流路中,且与所述电池连接,用于对所述冷却液进行换热,升高所述冷却液的温度来提高所述电池的温度。
在该实施方式中,当在冬季时,由于电池处在低温下,第二电池换热器流路的冷却液温度比较低,而第一电池换热器流路的冷却液通过水冷冷凝器升温,所以当两个流路的冷却液流入电池换热器中,进行热量交换,将第二电池换热器流路中冷却液的温度升高,从而为电池提供热量,使得电池处在合适温度下工作。
在一种实施方式中,所述热量调配单元还包括:调节阀,所述调节阀,设置在所述制冷剂流路中,且位于所述压缩单元与所述第一水冷冷凝器流路之间,用于控制所述制冷剂是否流入所述水冷冷凝器中。
在该实施方式中,调节阀由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据车辆上发热设备的发热情况、外界环境的温度、电池的温度、乘员舱内部的温度、车辆运动速度等因素,控制调节阀是否导通,以及导通后制冷剂的流量。通过控制调节阀是否导通,控制制冷剂是否流入水冷冷凝器,以及通过控制流入水冷冷凝器中的制冷剂的流量,来控制水冷冷凝器的换热效果。
在一种实施方式中,所述热量调配单元还包括三通换向阀,所述三通换向阀设置在所述制冷剂流路中,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于将从所述水冷冷凝器流出的冷却液分流到所述电池换热器和/或乘员舱中。
在该实施方式中,如果与第二水冷冷凝器流路连接的需要加热的设备比较多,可以在第二水冷冷凝器流路上设置三通换向阀,通过控制三通换向阀是否开通,以及开通后的冷却液的流动速度,实现为多个需要加热的设备提供高温的冷却液,使多个需要加热的设备处在合适温度下工作,且通过控制调节器的导通的大小,可以精准地为不同需要降温的设备提供不同高温的冷却液,使得每个需要加热的设备均能升温到合理温度。
在一种实施方式中,所述热量调配单元还包括水泵,所述水泵设置在所述制冷剂流路中,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于使冷却液在所述第二水冷冷凝器中流动。
在该实施方式中,由于第一水冷冷凝器流路中的制冷剂可以通过压缩机实现在该流路中循环,而第二水冷冷凝器流路中的冷却液无法循环,所以通过添加一个水泵,水泵在接收到控制指令后,将一端的冷却液泵入到另一端,使泵入到另一端的冷却液具有动能,让水冷冷凝器所在的冷却液流路中,冷却液循环流动。
在一种实施方式中,所述水力单元包括冷却器,所述冷却器包括第一冷却器流路和第二冷却器流路,所述第一冷却器流路设置在所述冷却液流路中,用于降低制冷剂的温度;所述第二冷却器流路设置在所述制冷剂流路中,用于对所述制冷剂进行换热,升高所述第二冷却器流路中的制冷剂的温度。
在该实施方式中,冷却器利用两个流路中的冷却液和制冷剂的温度差,进行热量交换,将冷却液中的热量传递到制冷剂上,在不需要电量的情况下,将冷却液的温度降低,更好的为电池降温,可以有效降低电量的消耗。
在一种实施方式中,所述水力单元还包括第一四通阀、第二四通阀和三通换向阀,用于控制所述冷却液流在所述冷却单元、所述热量调配单元、所述电池和所述动力总成之间流动。
在该实施方式中,在接收到控制指令后,通过控制两个四通阀和三通换向阀的导通方向,可以改变冷却液流路上的冷却液流动方向,让冷却液带有发热设备上的热量,为需要升温的设备提供热量,如两个四通阀之间串联,可以将从三通换向阀输入的冷却液分配给电池、动力总成等设备上,以及分配给冷却器上,通过控制两个四通阀的流通方向,实现为多个需要降温设备提供低温的冷却液,使其处在合适温度下工作。
在一种实施方式中,所述第一四通阀、所述第二四通阀和所述三通换向阀设置在所述冷却液流路中,所述第一四通阀的第一端口和所述第一四通阀的第二端口与所述电池中的冷却液流路两个端口连接,所述第一四通阀的第三端口与所述第一冷却器流路的一端口连接,所述第一四通阀的第四端口与所述第二四通阀的第一端口连接;所述第二四通阀的第二端口与所述第一冷却器流路的另一个端口连接,所述第二四通阀的第三端口与所述动力总成中的冷却液流路一个端口连接,所述第二四通阀的第四端口与所述三通换向阀的第一端口连接;所述三通换向阀的第二端口与所述冷却单元连接,所述三通换向阀第三端口与所述动力总成中的冷却液流路另一个端口连接。
在一种实施方式中,所述水力单元还包括调节阀,所述调节阀,设置在所述制冷剂流路中,且与所述第二冷却器流路连接,用于控制所述制冷剂是否流入所述冷却器中。
在该实施方式中,调节阀由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据车辆上发热设备的发热情况、外界环境的温度、电池的温度、乘员舱内部的温度、车辆运动速度等因素,控制调节阀是否导通,以及导通后制冷剂的流量。通过控制调节阀是否导通,控制制冷剂是否流入冷却器,以及通过控制流入冷却器中的制冷剂的流量,来控制冷却器的将冷却液中的热量传递到制冷剂上的效果。
在一种实施方式中,所述水力单元还包括水泵,所述水泵设置在所述制冷剂流路中,且与所述第二电池换热器流路连接,用于使冷却液在所述第二电池换热器流路中流动。
在该实施方式中,由于第二电池换热器流路与电池、第一四通阀构成的环路中冷却液没有动力,或从其它流路流入的冷却液动力比较小,无法在该环路中循环,所以通过添加一个水泵,水泵在接收到控制指令后,将一端的冷却液泵入到另一端,使泵入到另一端的冷却液具有动能,让电池所在的冷却液流路中,冷却液循环流动。
在一种实施方式中,所述水力单元还包括水泵,所述水泵设置在所述制冷剂流路中,且与所述动力总成连接,用于使冷却液在所述动力总成中流动。
在该实施方式中,由于动力总成与三通换向阀、第二四通阀构成的环路中冷却液没有动力,或从其它流路流入的冷却液动力比较小,无法在该环路中循环,所以通过添加一个水泵,水泵在接收到控制指令后,将一端的冷却液泵入到另一端,使泵入到另一端的冷却液具有动能,让动力总成所在的冷却液流路中,冷却液循环流动。
在一种实施方式中,还包括:气液分离器,所述气液分离器设置在所述压缩单元的一端,用于过滤所述制冷剂,将气态的制冷剂输入到所述压缩单元中。
在该实施方式中,气液分离器一般采用离心分离、丝网过滤的原理,实现除去液体的一种分离装置,其主要由筒体、旋风分离器、高效破沫网、排污阀等部件组成。在本申请中,水力单元和乘员舱汇聚的制冷剂流入气液分离器中,气液分离器对气态制冷剂和液体制冷剂进行分离,过滤出气态制冷剂,并让气态制冷剂流入压缩单元中。
在一种实施方式中,还包括:回热器,所述回热器耦合在所述气液分离器,且在所述风冷冷凝器和所述低温散热器的一端,用于降低从所述风冷冷凝器和所述低温散热器流出的制冷剂的温度。
在该实施方式中,利用回热器为不同温度的冷、热流体提供热量间接交换空间,达到加热冷流体和冷却热流体的功能,,制冷剂从风冷冷凝器/或水冷冷凝器出来后,先进入回热器进行热交换后,再进入冷却器和/或蒸发器中,从而实现回热制冷循环,可以进一步提升热管理系统制冷/制热的运行效率,提升车辆的续航里程。
在一种实施方式中,还包括:蒸发器,所述蒸发器,设置在所述制冷剂流路中,且与所述水冷冷凝器连接,用于对所述制冷剂和所述蒸发器所处的环境的空气进行换热,降低所述乘员舱的温度。
在该实施方式中,蒸发器设置在制冷剂流路上,冷却的制冷剂通过蒸发器,与蒸发器所处环境中的空气进行能量交换,将蒸发器所处环境中的空气的温度降低,实现将乘员舱内部的温度降低。
在一种实施方式中,还包括:调节阀,所述调节阀,设置在所述制冷剂流路中,且与所述蒸发器连接,用于控制所述制冷剂是否流入所述蒸发器中。
在该实施方式中,调节阀是由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据用户输入的设置温度的指令、或环境温度等因素,通过控制调节阀是否导通,来控制是否让制冷剂进入蒸发器,以及导通后制冷剂的流量,来实现调节乘员舱内部的温度。
在一种实施方式中,还包括:加热器,所述加热器,设置在所述冷却液流路上,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于对所述冷却液和所述加热器所处的环境的空气进行换热,降低或升高所述乘员舱的温度。
在该实施方式中,加热器设置在冷却液流路上,被加热或冷却的冷却液流入加热器中,使得加热器的温度升高或降低,从而实现乘员舱内部的温度提升或降低,从而提升用户体验。
在一种实施方式中,还包括:风扇,所述风扇,用于将所述蒸发器和所述加热器所处环境的空气流入所述乘员舱中。
在该实施方式中,在蒸发器上设置一个风扇,通过风扇,将蒸发器上冷量转换成冷风,吹入乘员舱中,使得乘员舱内部的温度降低,从而提升用户体验。
第二方面,本申请提供一种车辆,该车辆包括乘员舱、动力总成、电池和执行如第一方面各个可能实现的热管理系统,其中,所述热管理系统用于降低所述动力总成的温度,降低或升高所述电池的温度,以及降低或升高所述乘员舱的温度。
附图说明
下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
图1为一种车辆的热管理系统的结构示意图;
图2为现有技术中一种车辆的热管理系统的结构示意图;
图3为现有技术中一种车辆的热管理系统的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种车辆的热管理系统的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种车辆的热管理系统的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为乘员舱、动力总成和电池进行降温的流路示意图;
图7为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为乘员舱、动力总成和电池进行降温的流路示意图;
图8为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为乘员舱和动力总成进行降温的流路示意图;
图9为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为动力总成和电池进行降温的流路示意图;
图10为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为电池进行降温的流路示意图;
图11为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为乘员舱和电池进行加热的流路示意图;
图12为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为乘员舱进行加热的流路示意图;
图13为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为乘员舱进行加热的流路示意图;
图14为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为电池进行加热的流路示意图;
图15为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为电池进行加热的流路示意图;
图16为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为电池进行加热的流路示意图;
图17为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为乘员舱进行加热和除湿的流路示意图;
图18为本申请实施例提供的一种车辆的热管理系统的结构示意图;
图19为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为电池进行降温的流路示意图;
图20为本申请实施例提供的车辆的热管理系统的为电池进行升温的流路示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图1为一种车辆的热管理系统的电路示意图。如图1所示,该系统包括制冷剂流路110、高温冷却液流路120和低温冷却液流路130。
夏季制冷时,在高温冷却液流路120中,冷却液通过低温散热器(low temperatureradiator,LTR)进行冷却,然后循环到电机和电控部件,实现让电机和电控部件的温度降低;冬季制热时,通过两个正温度系数加热器(positive temperature coefficient,PTC),分别为电池和乘员舱提供热量,实现让电池的温度升高和乘员舱内部的温度升高。但是,由于PTC耗电量比较大,如果车辆为电池、乘员舱等设备提供的热量都是由PTC来供应,会导致电池的耗电比较严重,从而影响车辆续航问题。
为了解决上述耗电严重的缺点,现有技术中提供了两种解决方案,如图2和如图3所示,具体为:
如图2所示,现有技术中提供的一种车辆的热管理系统,为了降低能耗,该方案通过回收车辆上的如电池、电机等设备工作时产生的热量,这样可以减少让加热设备释放热量,从而实现减少加热设备的电量消耗。
其工作原理为:通过增加热回收换热器106,把电机201中的热量传递到制冷剂流路中的制冷剂中,再通过内部冷凝器103将热量传递到乘员舱中;然后需要PTC,为电池进行加热。其中,冬季制热时,制冷剂流路中制冷剂流动方向为:压缩机101→截止阀109→内部冷凝器103→储液器107→节流阀114→外部换热器(蒸发器)102→截止阀110→压缩机101;热回收时,制冷剂流路中制冷剂的流动方向为:压缩机101→截止阀109→内部冷凝器103→储液器107→节流阀112→热回收换热器106→压缩机101。
该现有技术中,在冬季制热过程中,仍需要PTC 207提供热量,而且外部换热器(冷凝器)102在夏季制冷时制冷剂的流动方向与冬季制热时制冷剂的流动方向相反,且一个是冷凝过程,一个是蒸发过程,对于一个外部换热器(冷凝器)102,很难让制冷功能和制热功能都能达到最优状态,导致该系统制冷效果和制热效果都不佳。
如图3所示,通过增加一个换热器224,在夏季制冷时,制冷剂携带的热量,通过换热器224传递给冷却液,冷却液在换热器236中将热量传递到环境大气中;冬季加热时,制冷剂在制冷机220中将冷量传递给冷却液,冷却液在换热器236中将冷量传递到环境大气中;在冷却液流路中,通过对水阀组合208的调节,将电池和电机的水路耦合起来,从而实现将电机和电池上的多余热量回收到热泵系统,再供给乘员舱采暖。
该现有技术中,在夏季制冷时,由于冷凝器采用的是二次换热(制冷剂-冷却液-空气)的方式,为电池、乘员舱等设备提供冷气,如果车辆处在高温爬坡状况下,由于电机高负载工作,导致制冷能力减弱,进一步导致电池温度越来越高,存在高温爆炸的隐患;冬季加热时,受电机和电池的水路设计限制,在一定环境温度区间,无法同时从环境中吸热和回收电机余热;车辆低温行驶时,无法实现从“电机-热泵-电池”的路径进行热量传递,导致该系统无法为电池加热。
由于现有的两种车辆的热管理系统,虽然解决了冬季制热时功耗比较大的问题,但都引出了其它问题,如夏季制冷效果差、无法为某个设备加热等问题。本申请为了解决现有方案的缺陷,重新设计了一种车辆的热管理系统,在不引出其它问题的前提下,解决冬季制热时功耗比较大的问题。
图4为本申请实施例提供的一种车辆的热管理系统的结构示意图。如图4所示,该系统包括:压缩单元410、冷却单元420、热量调配单元430、水力单元440和供暖通风与空气调节(heating ventilation and air conditioning,HVAC)单元450。其中,各个单元之间的连接,是通过制冷剂流路和冷却液流路实现。其中,制冷剂流路是指该流路中流动的液体和/或气体为制冷剂,冷却液流路是指该流路中流动的液体为冷却液。
需要优先说明的是,本申请的制冷剂流路中,以CO2作为制冷剂,当然还可以用氨水(NH3/H2O)、甲基乙醚(CH3-O-CH3)、四氟乙烷(CH2FCF3)、四氟丙烯(C3H2F4)等制冷剂替代,本申请在此不作限定;本申请的冷却液流路中,冷却液一般由水、防冻剂和添加剂组成,按防冻剂成分不同,可以将冷却液分成酒精型、甘油型、乙二醇型等种类,本申请中的冷却液可以为任意种类,在此不作限定。
压缩单元410设置在制冷剂流路上,为该流路中制冷剂提供动能,使制冷剂可以在制冷剂流路中循环。示例性地,压缩单元410包括压缩机5。压缩机5在接收到控制指令后,对流入到压缩机5中的制冷剂,增加一定数值的压强,使得从压缩机5中流出的制冷剂具有动能,可以在制冷剂流路中循环流动。
可选地,压缩单元410还包括车载充电器(on-board battery charger,OBC)和/或直流电-直流电(direct current-direct current converter,DCDC)转换器2,一般设置在冷却液流路上,由循环的冷却液来降温。以OBC为例,OBC可以与压缩机5集成为一个设备,让压缩机5中不需要控制器等设备,然后将压缩机5中的执行设备(如电机)通过电线与OBC上的控制器连接,实现压缩机5与OBC之间共用一个控制器,不仅将压缩机5的控制器和OBC融合,并采用冷却液冷却OBC,在制冷运行时,可以避免压缩机5的控制器产生热量被制冷剂带走,造成压缩机5的综合效率下降;而且在制热时,可以将压缩机5产生的热量,通过冷却液进行回收,从而提升该系统的制热能效。
冷却单元420设置在制冷剂流路和冷却液流路上,进行热量交换,通过将制冷剂和冷却液中的热量转移到空气中,对制冷剂和冷却液进行降温,使得冷却后的制冷剂和冷却后的冷却液分别流入对应的两个流路中的发热设备上,为发热设备降温,或对冷却液加热,使得升温后的冷却液流入对应的流路中的需要升温设备上,为需要升温设备加热。示例性地,冷却单元420包括风冷冷凝器(air condenser,A-cond)6和LTR 7。其中,A-cond 6设置在制冷剂流路上,用于将制冷剂中的热量转移到空气中,从而降低制冷剂的温度,其冷凝效果与制冷剂的温度和环境温度(换热温差)有关,换热温差越高(制冷剂的温度与环境温度差距比较大),冷凝效果越好,制冷剂的温度降低越明显。因此,制冷剂流路中的制冷剂循环到A-cond 6中,利用A-cond 6将制冷剂中热量转移到空气中,实现将制冷剂的温度降低。降温后的制冷剂循环到HVAC单元450中,可以将乘员舱1中的温度降低,从而实现在夏季制冷时,将乘员舱1内部的温度降低。
可选地,在A-cond 6与压缩机5之间的流路中设置一个调节阀25。调节阀25由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据车辆上发热设备的发热情况、外界环境的温度、电池4的温度、乘员舱1内部的温度、车辆运动速度等因素,控制调节阀25是否导通,以及导通后制冷剂的流量。通过控制调节阀25是否导通,控制制冷剂是否流入A-cond 6,以及通过控制流入A-cond 6中的制冷剂的流量,来控制A-cond 6的换热效果。
LTR 7设置在冷却液流路上,且与动力总成(包括电机)3连接,进行热量交换。LTR7通过增大散热面积,实现将冷却液中的热量传递到空气中,从而降低冷却液的温度。当从动力总成3处流出的高温冷却液循环到LTR 7中,LTR 7将高温冷却液中的热量转移到空气中,输出温度比较低的冷却液,或当外界环境温度比冷却液温度高,将空气中的热量转移到冷却液中,输出温度较高的冷却液。
可选的,如果LTR 7为不带风扇的被动式散热器,冷却单元420还包括风扇8。当车辆处在低速或静止状态下,可以通过控制风扇8工作,让LTR 7周围环境中的空气流动,使得LTR 7降温效果更明显。
热量调配单元430设置在制冷剂流路和冷却液流路上,进行热量交换。正常情况下,制冷剂的温度比冷却液的温度高,通过将制冷剂上的热量传递到冷却液上,制冷剂上的温度降低,可以为制冷剂流路上发热设备升温,冷却液上的温度升高,可以为冷却液流路上的电池4、乘员舱1等设备加热,使得这些设备可以提升温度。示例性地,热量调配单元430包括水冷冷凝器(waste-condenser,W-cond)9和电池换热器(battery-heat exchanger,BAT-HX)10。其中,W-cond 9包括两个流路,通过将一个流路中流体的热量传递到另一个流路上,进行热量交换,实现一个流路中的流体降温,另一个流路中的流体升温。本申请中,W-cond9的第一W-cond流路设置在制冷剂流路上,第二W-cond流路设置在冷却液流路上,当制冷剂和冷却液流入W-cond 9中,利用第一W-cond流路的制冷剂和第二W-cond流路的冷却液之间的温度差,将高温制冷剂上的热量转移到低温冷却液上,实现制冷剂上的温度降低和冷却液上的温度升高。
可选地,在W-cond 9的第一W-cond流路与压缩机5之间的流路中设置一个调节阀26。调节阀26由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据车辆上发热设备的发热情况、外界环境的温度、电池4的温度、乘员舱1内部的温度、车辆运动速度等因素,控制调节阀26是否导通,以及导通后制冷剂的流量。通过控制调节阀26是否导通,控制制冷剂是否流入W-cond 9,以及通过控制流入W-cond 9中的制冷剂的流量,来控制W-cond 9的换热效果。
再可选地,在W-cond 9的第二W-cond流路上设置一个水泵16。由于W-cond 9的第一W-cond流路中的制冷剂可以通过压缩机5实现在该流路中循环,而第二W-cond流路中的冷却液无法循环,所以通过添加一个水泵16,水泵16在接收到控制指令后,将一端的冷却液泵入到另一端,使泵入到另一端的冷却液具有动能,让W-cond 9所在的冷却液流路中,冷却液循环流动。
BAT-HX 10设置在冷却液流路上,其包括两个流路,一个流路(后续称为“第一BAT-HX流路”)与W-cond 9和水泵16串联,另一个流路(后续称为“第二BAT-HX流路”)与电池4串联。当在冬季时,由于电池4处在低温下,BAT-HX 10中的第二BAT-HX流路的冷却液温度比较低,而BAT-HX 10中的第一BAT-HX流路的冷却液通过W-cond 9升温,所以当两个流路的冷却液流入BAT-HX 10中,进行热量交换,将第二BAT-HX流路中冷却液的温度升高,从而为电池4提供热量,使得电池4处在合适温度下工作。
可选地,如果与W-cond 9的第二W-cond流路连接的需要加热的设备比较多,可以在W-cond 9的第二W-cond流路上设置一个分流器,如三通换向阀19。通过控制三通换向阀19是否开通,以及开通后的冷却液的流动速度,实现为多个需要加热的设备提供高温的冷却液,使多个需要加热的设备处在合适温度下工作,且通过控制调节器的导通的大小,可以精准地为不同需要降温的设备提供不同高温的冷却液,使得每个需要加热的设备均能升温到合理温度。例如,将HVAC单元450设置在三通换向阀19的一端与水泵16之间,通过利用高温的冷却液为HVAC单元450加热,使乘员舱内部的温度升高。
水力单元440设置在制冷剂流路和冷却液流路上,用于将冷却液中的热量传递到制冷剂上,通过降低冷却液流路中的冷却液温度,降低电池4的温度和动力总成3的温度;以及通过与热量调配单元430连接,升高乘员舱1内部的温度和电池4的温度。
示例性地,水力单元440包括水泵17、水泵18、三通换向阀20、四通阀21、四通阀22和冷却器11。其中,三通换向阀20中的两个端口设置在LTR 7和动力总成3之间,另一端与四通阀22连接。如果LTR 7降低的冷却液的温度比较低,可以将通过动力总成3的高温冷却液与LTR 7降低的冷却液汇合,从而提高冷却液的温度,使得输入到四通阀22的冷却液温度不会过于太低,避免让需要降温的设备温度降低太多,影响其正常工作。也可以通过三通换向阀20,使冷却液从不包括LTR 7的管路输入四通阀22,从而将动力总成3上的热量带出,以便为后续乘员舱1和电池4升高温度提供热量。
四通阀21和四通阀22之间串联,可以将从三通换向阀20输入的冷却液分配给电池4、OBC/DCDC转换器2、动力总成3等设备上,以及分配给冷却器11上,通过控制四通阀21和四通阀22的流通方向,实现为多个需要降温设备提供低温的冷却液,使其处在合适温度下工作。
水泵17与四通阀21串联,并串联在BAT-HX 10的第二BAT-HX流路和电池4上,可以构成电池4的降温或升温环路。由于该环路中冷却液没有动力,或从其它流路流入的冷却液动力比较小,无法在该环路中循环,所以通过添加一个水泵17,水泵17在接收到控制指令后,将一端的冷却液泵入到另一端,使泵入到另一端的冷却液具有动能,让电池4所在的冷却液流路中,冷却液循环流动。
水泵18串联在四通阀22的一端和OBC/DCDC转换器2之间,可以构成OBC/DCDC转换器2和动力总成3的降温环路。由于该环路中冷却液没有动力,或从其它流路流入的冷却液动力比较小,无法在该环路中循环,所以通过添加一个水泵18,水泵18在接收到控制指令后,将一端的冷却液泵入到另一端,使泵入到另一端的冷却液具有动能,让OBC/DCDC转换器2和动力总成3所在的冷却液流路中,冷却液循环流动。当四通阀21导入低温的冷却液到水泵18的一端,水泵18在接收到控制指令后,将一端的冷却液泵入到另一端,让泵入到另一端的冷却液具有动能,使得导入的冷却液可以在该环路中循环流动,从而实现为高温的OBC/DCDC转换器2和动力总成3进行降温。
进一步的,对于BAT-HX 10来说,当第二BAT-HX流路中的冷却液温度比第一BAT-HX流路中的冷却液温度低,可以将第一BAT-HX流路中的冷却液中的热量传递到第二BAT-HX流路中的冷却液中,进行热量交换,使得第一BAT-HX流路中的低温的冷却液流入HVAC单元450中,实现为乘员舱内部进行降温。
冷却器11的一个流路(后续称为“第一冷却器流路”)与四通阀21和四通阀22串联,构成一个回路,另一个流路(后续称为“第二冷却器流路”)与设置在制冷剂流路上。当四通阀22导出冷却液到冷却器11中,冷却器11利用两个流路中的冷却液和制冷剂的温度差,进行热量交换,将冷却液中的热量传递到制冷剂上,实现流入到四通阀21中的冷却液温度更低,更好的为电池4降温。
可选地,在冷却器11的第二冷却器流路上设置一个调节阀24。调节阀24由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据车辆上发热设备的发热情况、外界环境的温度、电池4的温度、乘员舱1内部的温度、车辆运动速度等因素,控制调节阀24是否导通,以及导通后制冷剂的流量。通过控制调节阀24是否导通,控制制冷剂是否流入冷却器11,以及通过控制流入冷却器11中的制冷剂的流量,来控制冷却器11的将冷却液中的热量传递到制冷剂上的效果。
HVAC单元450是指乘员舱内制冷设备和制热设备,如车载空调、座椅加热器14等等,通过设置在制冷剂流路和冷却液流路上,利用制冷剂流路中的制冷剂,实现降温的效果,以及利用冷却液流路中的冷却液,实现升温和降温的效果。
示例性地,HVAC单元450包括加热器12、蒸发器13和乘员舱1中的座椅加热器14。其中,加热器12和座椅加热器14设置在冷却液流路上,被加热或冷却的冷却液流入加热器12和座椅加热器14中,使得加热器12和座椅加热器14的温度升高或降低,从而实现乘员舱内部的温度提升或降低,以及座椅的温度提升或降低,从而提升用户体验。
可选地,在座椅加热器14与加热器12之间设置一个调节阀27。调节阀27是由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据用户输入的设置温度的指令、或乘员舱内部的温度等因素,通过控制调节阀27是否导通,来控制是否让冷却液进入座椅加热器14进行加热,以及导通后冷却液的流量,来实现调节座椅加热器14内部的温度。
蒸发器13设置在制冷剂流路上,冷却的制冷剂通过蒸发器13,与蒸发器13所处环境中的空气进行能量交换,将蒸发器13所处环境中的空气的温度降低,实现将乘员舱内部的温度降低。可选地,在蒸发器13上设置一个风扇15,通过风扇15,将蒸发器13上冷量转换成冷风,吹入乘员舱1中,使得乘员舱1内部的温度降低,从而提升用户体验。
可选地,在蒸发器13上设置一个调节阀23。调节阀23是由车辆上的主控制器进行控制,主控制器根据用户输入的设置温度的指令、或环境温度等因素,通过控制调节阀23是否导通,来控制是否让制冷剂进入蒸发器13,以及导通后制冷剂的流量,来实现调节乘员舱1内部的温度。
本申请中,该系统还包括一个气液分离器(accumulator,ACCU)28,ACCU 28设置在制冷剂流路上,位于压缩单元410与水力单元440和HVAC单元450汇聚的管路之间。其中,ACCU 28一般采用离心分离、丝网过滤的原理,实现除去液体的一种分离装置,其主要由筒体、旋风分离器、高效破沫网、排污阀等部件组成。在本申请中,水力单元440和HVAC单元450汇聚的制冷剂流入ACCU 28中,ACCU 28对气态制冷剂和液体制冷剂进行分离,过滤出气态制冷剂,并让气态制冷剂流入压缩单元410中。
本申请实施例中,夏季制冷时,制冷剂流动的方向为:压缩机5→调节阀25→A-cond 6→冷却器11和/或蒸发器13→ACCU28→压缩机5;冬季制热时,制冷剂流动的方向为:压缩机5→W-cond 9→冷却器11→ACCU28→压缩机5。由此可以看出,A-cond 6仅作为夏季制冷时将制冷剂中的热量传递到外界环境中,进行热量交换,所以可以针对特性的应用场景进行设计,使制冷效果达到最优。同时避免夏季压缩机5排气侧的二次换热冷却,提升制冷运行效率。
冬季制热时,冷却器11用作蒸发器,动力总成3、OBC/DCDC转换器2(和LTR 7)串联在冷却液流路上,使得冷却液可以最大程度的回收车辆上的废热,并配合制冷剂流路的制热功能和动力总成3的主动加热功能,让车辆在冬季制热效果达到最佳,可以完全取代PTC来供应,缓解电池4的耗电严重导致车辆续航问题。
另外,将W-cond 9中产生的热量随高温冷却液被水泵驱动经三通换向阀19,分配给乘员舱和电池4,实现不同负载区域的加热需求,同时结合BAT-HX 10可以灵活实现乘员舱和电池加热冷却液的不同温度控制,可以根据电池4的温度进行更精细化的控制。同时,乘员舱高温冷却液回路并联座椅加热回路,可以选择是否同时加热汽车座椅,座椅加热可以在相同舒适性的条件下降低HVAC出风温度,具备节能效果。
可选地,如图5所示,可以在ACCU 8上耦合一个回热器(internal heatexchanger,IHX),使得ACCU+IHX 29再引出一个制冷剂流路,利用IHX为不同温度的冷、热流体提供热量间接交换空间,达到加热冷流体和冷却热流体的功能,,制冷剂从A-cond 6和/或W-cond 9出来后,先进入IHX进行热交换后,再进入冷却器11和/或蒸发器13中,从而实现回热制冷循环,可以进一步提升热管理系统制冷/制热的运行效率,提升车辆的续航里程。
下面以图5所示的电路为例,来讲述为乘员舱1、电池4和动力总成2进行加热和降温的实现过程。
实施例一
如图6所示,当车辆在夏季行驶时,乘员舱1内部需要降温,动力总成3需要降温,电池4需要降温。
对于乘员舱1来说,A-cond 6对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,流入ACCU+IHX 29中的IHX;IHX将冷却后的制冷剂进一步冷却,得到更冷的制冷剂,通过调节阀23,流入蒸发器13中;蒸发器13将更冷的制冷剂与外界空气进行能量交换,使得外界空气的温度降低,再通过风扇15吹入乘员舱1中,实现乘员舱1内部的温度降低。被蒸发器13升温的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU、压缩机5和调节阀25,流入A-cond 6中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:A-cond 6→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀23→蒸发器13→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀25→A-cond 6。
对于动力总成3来说,LTR 7对冷却液进行降温,输出冷却后的冷却液,依次通过三通换向阀20、四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,实现对高温的OBC/DCDC转换器2和高温的动力总成3进行降温。被OBC/DCDC转换器2和动力总成3升温的冷却液,再次流入LTR 7中,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,冷却液流动方向为:LTR 7→三通换向阀20→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2→动力总成3→LTR7。
对于电池4来说,A-cond 6对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,流入ACCU+IHX 29中的IHX;IHX将冷却后的制冷剂进一步冷却,得到更冷的制冷剂,通过调节阀24,流入冷却器11的第二冷却器流路中;冷却器11的第二冷却器流路中的制冷剂温度比第一冷却器流路中的冷却液温度低,可以带走第一冷却器流路中的冷却液热量,使得第一冷却器流路中的冷却液温度降低。被冷却器11升温的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU、压缩机5和调节阀25,流入A-cond 6中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:A-cond 6→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀25→A-cond 6。
冷却液在冷却器11的第一冷却器流路中降低温度后,通过四通阀22、四通阀21、水泵17和BAT-HX 10,流入电池4中,实现对高温的电池4进行降温。被电池4升温的冷却液,通过四通阀21流入冷却器11的第一冷却器流路中,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,冷却液流动方向为:冷却器11→四通阀22→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10→电池4→四通阀21→冷却器11。
实施例二
如图7所示,当车辆在夏季行驶时,乘员舱1内部需要降温,动力总成3和电池4串联进行降温。
对于乘员舱1来说,A-cond 6对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,流入ACCU+IHX 29中的IHX;IHX将冷却后的制冷剂进一步冷却,得到更冷的制冷剂,通过调节阀23,流入蒸发器13中;蒸发器13将更冷的制冷剂与外界空气进行能量交换,使得外界空气的温度降低,再通过风扇15吹入乘员舱1中,实现乘员舱1内部的温度降低。被蒸发器13升温的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU、压缩机5和调节阀25,流入A-cond 6中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:A-cond 6→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀23→蒸发器13→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀25→A-cond 6。
对于动力总成3和电池4来说,LTR 7对冷却液进行降温,输出冷却后的冷却液,依次通过三通换向阀20、四通阀22、四通阀21、水泵17和BAT-HX 10,流入电池4中,实现对高温的电池4进行降温。被电池4稍微升高温度的冷却液,通过四通阀21、冷却器11、四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,实现对高温的OBC/DCDC转换器2和高温的动力总成3进行降温。被OBC/DCDC转换器2、动力总成3和电池4升温的冷却液,再次流入LTR 7中,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,冷却液流动方向为:LTR 7→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10→电池4→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2→动力总成3→LTR 7。
实施例三
如图8所示,当车辆在夏季行驶时,乘员舱1内部需要降温,动力总成3需要降温,电池4不需要管理。
对于乘员舱1来说,A-cond 6对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,流入ACCU+IHX 29中的IHX;IHX将冷却后的制冷剂进一步冷却,得到更冷的制冷剂,通过调节阀23,流入蒸发器13中;蒸发器13将更冷的制冷剂与外界空气进行能量交换,使得外界空气的温度降低,再通过风扇15吹入乘员舱1中,实现乘员舱1内部的温度降低。被蒸发器13升温的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU、压缩机5和调节阀25,流入A-cond 6中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:A-cond 6→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀23→蒸发器13→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀25→A-cond 6。
对于动力总成3来说,LTR 7对冷却液进行降温,输出冷却后的冷却液,依次通过三通换向阀20、四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,实现对高温的OBC/DCDC转换器2和高温的动力总成3进行降温。被OBC/DCDC转换器2和动力总成3升温的冷却液,流入LTR 7中,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,冷却液流动方向为:LTR 7→三通换向阀20→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2→动力总成3→LTR 7。
实施例四
如图9所示,当车辆在夏季行驶时,乘员舱1不需要管理,动力总成3需要降温,电池4需要降温。
对于动力总成3和电池4来说,A-cond 6对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,流入ACCU+IHX 29中的IHX;IHX将冷却后的制冷剂进一步冷却,得到更冷的制冷剂,通过调节阀24,流入冷却器11的第二冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度低,可以将第一冷却器流路中的制冷剂中的热量传递到第二冷却器流路中的冷却液上,可以降低第一冷却器流路中的冷却液的温度;被冷却器11提高温度的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU、压缩机5和调节阀25,流入A-cond 6中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:A-cond 6→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀25→A-cond6。
冷却液在冷却器11的第一冷却器流路中降低温度后,依次通过四通阀22和水泵18流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,实现对高温的OBC/DCDC转换器2和高温的动力总成3进行降温。被OBC/DCDC转换器2和动力总成3稍微升高温度的冷却液,通过三通换向阀20、四通阀22、四通阀21、水泵17和BAT-HX 10,流入电池4中,实现对高温的电池4进行降温。被OBC/DCDC转换器2、动力总成3和电池4升温的冷却液,通过四通阀21,流入冷却器11中,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2→动力总成3→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10→电池4→四通阀21→冷却器11。
实施例五
如图10所示,当车辆在夏季充电站充电时,乘员舱1不需要管理,动力总成3不需要管理,电池4需要以最大能力进行降温。
对于电池4来说,A-cond 6和W-cond 9对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,流入ACCU+IHX 29中的IHX;IHX将冷却后的制冷剂进一步冷却,得到更冷的制冷剂,通过调节阀24,流入冷却器11的第二冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度低,可以将第一冷却器流路中的制冷剂中的热量传递到第二冷却器流路中的冷却液上,可以降低第一冷却器流路中的冷却液的温度;被冷却器11提高温度的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU、压缩机5、调节阀25和调节阀26,流入A-cond 6和W-cond 9的第一W-cond流路中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:A-cond 6和W-cond 9→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀25和调节阀26→A-cond 6和W-cond 9。
加热器12将冷却液中的热量传递到空气中,从而降低冷却液的温度,冷却后的冷却液通过水泵16,流入W-cond 9的第二W-cond流路中;W-cond 9利用冷却后的冷却液带走制冷剂中的热量,从而实现W-cond 9对制冷剂降温效果。被W-cond 9提高温度的冷却液,通过三通换向阀19流入加热器12中,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,冷却液流动方向为:加热器12→水泵16→W-cond 9→三通换向阀19→加热器12。
冷却液在冷却器11的第一冷却器流路中降低温度后,依次通过四通阀22、四通阀21、水泵17和BAT-HX 10,流入电池4中,实现对高温的电池4进行降温。被电池4升温的冷却液通过四通阀21流入冷却器11,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→四通阀22→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10→电池4→四通阀21→冷却器11。
实施例六
如图11所示,当车辆在冬季行驶时,乘员舱1内部需要升温,电池4需要升温,且热量来源于动力总成3和环境。
对于乘员舱1来说,冷却液在OBC/DCDC转换器2和动力总成3中升高温度后,通过LTR 7、三通换向阀20、四通阀22和四通阀21,流入冷却器11中;由于第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度高,冷却器11可以将第一冷却器流路中的冷却液上的热量传递到第二冷却器流路中的制冷剂上,将第二冷却器流路中的制冷剂温度提升;被冷却器11冷却的冷却液,通过四通阀22和水泵18,再次流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,利用OBC/DCDC转换器2和动力总成3再次对冷却液加热,依次循环。其中,冷却液流动方向为:OBC/DCDC转换器2→动力总成3→LTR 7→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2。
制冷剂在冷却器11中升高温度后,通过ACCU+IHX 29中的ACCU、压缩机5和调节阀26,流入W-cond 9的第一W-cond流路中;W-cond 9在对制冷剂冷却的过程,将热量传递到冷却液上,使得流入W-cond 9的第二W-cond流路的冷却液温度升高。被冷却的制冷剂通过ACCU+IHX 29中的IHX和调节阀24,再次流入到冷却器11的第二冷却器流路中,进行热量交换,被冷却器11再次升高温度,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→ACCU+IHX29(ACCU)→压缩机5→调节阀26→W-cond 9→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11。
冷却液在W-cond 9中升高温度后,通过三通换向阀19分流,流入到加热器12中;加热器12将高温冷却液中的热量传递到空气中,并将该空气通过风扇15吹入乘员舱1中,使得乘员舱1内部的温度升高。被加热器19冷却的冷却液,通过水泵16,进行热量交换,再次流入W-cond 9中升高温度,依次循环。其中,冷却液流动方向为:W-cond 9→三通换向阀19→加热器12→水泵16→W-cond 9。
对于电池4来说,冷却液在W-cond 9的第二冷却器流路中升高温度后,通过三通换向阀19分流,流入到BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液中;BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液温度比第二BAT-HX流路中的冷却液温度(由于电池4处在低温下)高,将第一BAT-HX流路中的冷却液上的热量传递到第二BAT-HX流路中的冷却液上,从而将第二BAT-HX流路中的冷却液温度升高。BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液冷却后,通过水泵16,再次流入W-cond 9的第二W-cond流路中,进行热量交换,被W-cond 9再次升高温度,依次循环。其中,冷却液流动方向为:W-cond 9→三通换向阀19→BAT-HX 10→水泵16→W-cond 9。
冷却液在BAT-HX 10的第二BAT-HX流路中升高温度后,流入电池4中,实现对高温的电池4进行降温。被电池4降温的冷却液,通过四通阀21和水泵17,流入BAT-HX 10的第二BAT-HX流路中,进行热量交换,再次升高温度,依次循环。其中,冷却液流动方向为:BAT-HX10→电池4→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10。
实施例七
如图12所示,当车辆在冬季行驶时,乘员舱1内部需要升温,且热量来源于动力总成3和电池4。
对于乘员舱1来说,冷却液将OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量带出后,依次通过三通换向阀20、四通阀22、四通阀21、水泵17和BAT-HX 10后,流入电池4中;冷却液再把电池4中的热量带出来,然后通过四通阀21输入到冷却器11的第一冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度要高,可以让第一冷却器流路中的冷却液将热量传递到第二冷却器流路中的制冷剂上,从而实现将OBC/DCDC转换器2、动力总成3和电池4上的热量传递到制冷剂上。被冷却器11冷却的冷却液,通过四通阀22和水泵18,流入到OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,再次带走OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:OBC/DCDC转换器2→动力总成3→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10→电池4→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2。
制冷剂在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度流出后,通过ACCU+IHX 29中的IHX、压缩机5和调节阀26,流入到W-cond 9的第一W-cond流路中;W-cond 9将高温冷却液中的热量传递到冷却剂上,使得冷却剂温度升高。被W-cond 9冷却的制冷剂,通过ACCU+IHX29中的ACCU和调节阀24,流入到冷却器11中,进行热量交换,被冷却器11的第二冷却器流路中升高温度,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀26→W-cond 9→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11。
冷却液在W-cond 9的第二W-cond流路中升高温度后,通过三通换向阀19分流,流入到加热器12中;加热器12将高温冷却液中的热量传递到空气中,并将该空气通过风扇15吹入乘员舱1中,使得乘员舱1内部的温度升高。被加热器19冷却的冷却液,通过水泵16,流入W-cond 9中,进行热量交换,再次升高温度,依次循环。其中,冷却液流动方向为:W-cond9→三通换向阀19→加热器12→水泵16→W-cond 9。
实施例八
如图13所示,当车辆在冬季行驶时,乘员舱1内部需要升温,且热量完全来源于动力总成3和OBC/DCDC转换器2。
冷却液将OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量带出后,依次通过三通换向阀20、四通阀22和四通阀21,流入冷却器11的第一冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度低,可以将冷却液中的热量传递到制冷剂上,提高制冷剂的温度;冷却的冷却液再依次通过四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,再次带走OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:OBC/DCDC转换器2→动力总成3→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2。
制冷剂在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度后,依次通过ACCU+IHX 29、压缩机5和调节阀26,流入W-cond 9的第一W-cond流路中;W-cond 9中的制冷剂温度比冷却液温度高,可以将制冷剂中的热量传递到冷却液上,提高冷却液的温度;冷却后的制冷剂再依次通过ACCU+IHX 29和调节阀24,流入冷却器11的第二冷却器流路中,进行热量交换,再次在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀26→W-cond 9→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11。
冷却液在W-cond 9的第二W-cond流路中升高温度后,通过三通换向阀19,流入加热器12中;加热器12将升温后的冷却液中的热量传递到空气中,并将该空气通过风扇15吹入乘员舱1中,使得乘员舱1内部的温度升高;升温后的冷却液还可以通过调节阀27流入座椅加热器14,对座椅进行加热,以提高用户的舒适感;冷却后的冷却液再通过水泵16,流入W-cond 9的第二W-cond流路中,进行热量交换,再次在W-cond 9中升高温度。其中,冷却液流动方向为:W-cond 9→三通换向阀19→加热器12(→调节阀27→座椅加热器14)→水泵16→W-cond 9。
实施例九
如图14所示,当车辆在冬季行驶时,电池4需要升温,且热量来源于动力总成3和环境。
冷却液将OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量带出后,流入LTR 7;LTR 7从空气中吸收热量,将升温后的冷却液再次升温;升温后的冷却液依次通过三通换向阀20、四通阀22和四通阀21,流入冷却器11的第一冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度高,可以将冷却液中的热量传递到制冷剂上,提高制冷剂的温度;冷却的冷却液再依次通过四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,再次带走OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:OBC/DCDC转换器2→动力总成3→LTR 7→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2。
制冷剂在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度后,依次通过ACCU+IHX 29、压缩机5和调节阀26,流入W-cond 9的第一W-cond流路中;W-cond 9中的制冷剂温度比冷却液温度高,可以将制冷剂中的热量传递到冷却液上,提高冷却液的温度;冷却后的制冷剂再依次通过ACCU+IHX 29和调节阀24,流入冷却器11的第二冷却器流路中,进行热量交换,再次在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀26→W-cond 9→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11。
冷却液在W-cond 9的第二W-cond流路中升高温度后,通过三通换向阀19,流入BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中;BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液温度比第二BAT-HX流路中的冷却液温度高,可以将第一BAT-HX流路中的冷却液上的热量传递到第二BAT-HX流路中的冷却液上,使得第二BAT-HX流路中的冷却液温度升高;BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液被冷却后,通过水泵16流入W-cond 9的第二W-cond流路中,进行热量交换,再次带走W-cond 9中制冷剂的热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:W-cond 9→三通换向阀19→BAT-HX 10→水泵16→W-cond 9。
冷却液在BAT-HX 10的第二BAT-HX流路中升温后,流入电池4,使得电池4的温度升高;被电池4降温后的冷却液,再次通过四通阀21和水泵17,流入BAT-HX 10中,进行热量交换,再次带走BAT-HX 10中第一BAT-HX流路中的冷却液的热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:BAT-HX 10→电池4→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10。
实施例十
如图15所示,当车辆在冬季行驶时,电池4需要升温,且热量来源于动力总成3。
冷却液将OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量带出后,升温后的冷却液依次通过三通换向阀20、四通阀22和四通阀21,流入冷却器11的第一冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度高,可以将冷却液中的热量传递到制冷剂上,提高制冷剂的温度;冷却的冷却液再依次通过四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,再次带走OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:OBC/DCDC转换器2→动力总成3→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2。
制冷剂在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度后,依次通过ACCU+IHX 29、压缩机5和调节阀26,流入W-cond 9的第一W-cond流路中;W-cond 9中的制冷剂温度比冷却液温度高,可以将制冷剂中的热量传递到冷却液上,提高冷却液的温度;冷却后的制冷剂再依次通过ACCU+IHX 29和调节阀24,流入冷却器11的第二冷却器流路中,进行热量交换,再次在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀26→W-cond 9→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11。
冷却液在W-cond 9的第二W-cond流路中升高温度后,通过三通换向阀19,流入BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中;BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液温度比第二BAT-HX流路中的冷却液温度高,可以将第一BAT-HX流路中的冷却液上的热量传递到第二BAT-HX流路中的冷却液上,使得第二BAT-HX流路中的冷却液温度升高;BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液被冷却后,再通过水泵16流入W-cond 9的第二W-cond流路中,进行热量交换,再次带走W-cond 9中制冷剂的热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:W-cond 9→三通换向阀19→BAT-HX 10→水泵16→W-cond 9。
冷却液在BAT-HX 10的第二BAT-HX流路中升温后,流入电池4,使得电池4的温度升高;被电池4降温后的冷却液,再次通过四通阀21和水泵17,流入BAT-HX 10中,进行热量交换,再次带走BAT-HX 10中第一BAT-HX流路中的冷却液的热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:BAT-HX 10→电池4→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10。
实施例十一
如图16所示,当车辆在冬季行驶或行车前电池4预热时,电池4需要升温,且热量来源于动力总成3主动发热。
冷却液将OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量带出后,升温后的冷却液依次通过三通换向阀20、四通阀22、四通阀21、水泵17和BAT-HX 10,流入电池4,使得电池4的温度升高;被电池4降温后的冷却液,再次四通阀21、冷却器11、四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,再次带走OBC/DCDC转换器2和动力总成3中的热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:OBC/DCDC转换器2→动力总成3→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10→电池4→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2。
实施例十二
如图17所示,当车辆在冬季行驶时,乘员舱1内部需要升温,且要除湿。
对于乘员舱1内部升温,可以参考实施例六、实施例七和实施例八的实现方案,在实施例十二中也是可以实现的,本申请再次不再赘述了。
对于乘员舱1内部除湿,冷却液将OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量带出后,升温后的冷却液依次通过三通换向阀20、四通阀22和四通阀21,流入冷却器11的第一冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度高,可以将冷却液中的热量传递到制冷剂上,提高制冷剂的温度;被冷却器11冷却的冷却液再依次通过四通阀22和水泵18,流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,再次带走OBC/DCDC转换器2和动力总成3中热量,依次循环。其中,冷却液流动方向为:OBC/DCDC转换器2→动力总成3→三通换向阀20→四通阀22→四通阀21→冷却器11→四通阀22→水泵18→OBC/DCDC转换器2。
制冷剂在冷却器11的第二冷却器流路中升高温度后,通过ACCU+IHX 29(ACCU)、压缩机5、调节阀26、W-cond 9、ACCU+IHX 29(IHX)和调节阀23,流入蒸发器13中;蒸发器13通过将升温后的制冷剂上的热量传递到空气中,将玻璃上的液态水蒸发成气态水,从而实现玻璃快速除雾效果;被蒸发器13冷却的制冷剂再次与冷却器11的第二冷却器流路中升高温度的制冷剂汇合,提升所有制冷剂温度。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→调节阀26→W-cond 9→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀23→蒸发器13→冷却器11。
如图18所示,该系统相比较图5所示的系统,图18所示的系统作了部分修改,具体为:
对于制冷剂流路来说,新增了一个单向阀30,压缩机5与W-cond 9的第一W-cond流路连接,制冷剂从W-cond 9流出后,一部分通过调节阀26和调节阀24流入到冷却器11的第二冷却器流路,另一部分通过调节阀25、A-cond 6、ACCU+IHX 29(IHX)、单向阀30和和调节阀24流入到冷却器11的第二冷却器流路,单向阀30防止从调节26流出的制冷剂,反向流入ACCU+IHX 29。其它部分与图5所示的系统相同。
对于冷却液流路来说,新增了一个四通阀31,将原先由三通换向阀19流入到加热器12的流路,现在改变成三通换向阀19和加热器12分别连接到四通阀31的两个端口上;原先由水泵18流入到OBC/DCDC转换器2的流路,现在改变成水泵18和OBC/DCDC转换器2分别接到四通阀31的另外两个端口上。其它部分与图5所示的系统相同。
实施例十三
图19所示,当车辆在充电站充电时,电池4以最大能力进行降温。
对于电池4来说,W-cond 9对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,通过调节阀25,流入A-cond 6中;A-cond 6对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,流入ACCU+IHX 29中的IHX;IHX将冷却后的制冷剂进一步冷却,得到更冷的制冷剂,通过单向阀30和调节阀24,与通过调节阀26的制冷剂一并流入冷却器11的第二冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度低,可以将第一冷却器流路中的制冷剂中的热量传递到第二冷却器流路中的冷却液上,可以降低第一冷却器流路中的冷却液的温度;被冷却器11提高温度的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU和压缩机5,流入W-cond 9的第一W-cond流路中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:W-cond 9→调节阀25→A-cond 6→ACCU+IHX 29(IHX)→调节阀24→冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→W-cond 9。
冷却液在冷却器11的第一冷却器流路中降低温度后,依次通过四通阀22、四通阀21、水泵17和BAT-HX 10,,流入电池4中,实现对高温的电池4进行降温。被电池4升温的冷却液通过四通阀21流入冷却器11,进行热量交换,再次对冷却液进行降温,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:冷却器11→四通阀22→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10→电池4→四通阀21→冷却器11。
实施例十四
图20所示,当车辆在冬季行驶时,电池4需要升温,且热量来源于动力总成3和环境。
热量来源于动力总成4,具体过程为:
冷却液在OBC/DCDC转换器2和动力总成3中升高温度后,通过LTR 7、三通换向阀20、四通阀22、水泵18、四通阀31和三通换向阀19,流入BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液中;BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液温度比第二BAT-HX流路中的冷却液温度(由于电池4处在低温下)高,将第一BAT-HX流路中的冷却液上的热量传递到第二BAT-HX流路中的冷却液上,从而将第二BAT-HX流路中的冷却液温度升高。BAT-HX 10的第一BAT-HX流路中的冷却液冷却后,通过加热器12和四通阀31,再次流入OBC/DCDC转换器2和动力总成3中,进行热量交换,被OBC/DCDC转换器2和动力总成3再次升高温度,依次循环。其中,冷却液流动方向为:动力总成3→LTR 7→三通换向阀20→四通阀22→水泵18→四通阀31→三通换向阀19→BAT-HX 10(W-cond 9→水泵16)→加热器12→四通阀31→OBC/DCDC转换器2→动力总成3。
来源于环境的热量,具体过程为:
W-cond 9对制冷剂进行降温,输出冷却后的制冷剂,通过调节阀26和调节阀24,流入冷却器11的第二冷却器流路中;冷却器11的第一冷却器流路中的冷却液温度比第二冷却器流路中的制冷剂温度低,可以将第一冷却器流路中的制冷剂中的热量传递到第二冷却器流路中的冷却液上,可以降低第一冷却器流路中的冷却液的温度;被冷却器11提高温度的制冷剂再次通过ACCU+IHX 29中的ACCU和压缩机5,流入W-cond 9的第一W-cond流路中,进行热量交换,再次带走制冷剂中热量,依次循环。其中,制冷剂流动方向为:W-cond 9→调节阀26→调节阀24→冷却器11→ACCU+IHX 29(ACCU)→压缩机5→W-cond 9。
从三通换向阀19流出的冷却液,进入W-cond 9的第二W-cond流路,通过换热后,对冷却液进一步进行升温,然后输出升温后的冷却液,通过水泵16与带走动力总成3中热量的冷却液汇合,进行循环,与BAT-HX 10的第二BAT-HX流路中的冷却液进行热量交换。其中,冷却液流动方向为:三通换向阀19→W-cond 9→水泵16→加热器12。
冷却液在BAT-HX 10的第二BAT-HX流路中升高温度后,流入电池4中,实现对高温的电池4进行降温。被电池4降温的冷却液,通过四通阀21和水泵17,流入BAT-HX 10的第二BAT-HX流路中,进行热量交换,再次升高温度,依次循环。其中,冷却液流动方向为:BAT-HX10→电池4→四通阀21→水泵17→BAT-HX 10。
上述各个实施例中,更多侧重描述制冷剂和冷却液流动方向,并没有涉及到控制器如何控制水泵、调节阀、四通阀等设备工作。例如,冷却液从电池4流到冷却器11时,控制器控制四通阀21,将电池4通向冷却器11的流路导通。再例如,冷却液从W-cond 9的第二W-cond流路流入加热器12时,控制器控制三通换向阀19,仅让冷却液流向加热器12方向的端口导通,而通向BAT-HX 10方向的端口关闭。其它设备的控制,以此类推,本申请在此不作任何限定。
本申请实施例中,以上述13个实施例为例,当然还有其它更多加热流路和降温流路,所以以本申请保护的技术方案,进行扩展的加热流路和降温流路,均受本申请保护。另外,本申请图5中,仅设置有动力总成3、电池4和乘员舱1为例,当然还可以添加其它需要降温的设备和需要升温的设备,然后与现有的动力总成3、电池4和乘员舱1进行并联或串联,从而让本申请设计的系统可以为更多的设备进行加热或降温,本申请在此不作限定。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
最后说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (22)
1.一种车辆的热管理系统,其特征在于,包括:
冷却单元(420 ),设置在制冷剂流路和冷却液流路中,用于通过降低制冷剂的温度来降低乘员舱(1)的温度,以及通过降低冷却液的温度来降低动力总成(3)的温度,所述制冷剂流路为所述制冷剂流经的管路,所述冷却液流路为所述冷却液流经的管路;
热量调配单元(430 ),设置在所述制冷剂流路和所述冷却液流路中,用于对所述制冷剂和所述冷却液进行换热,通过升高所述冷却液的温度来提高所述乘员舱(1)的温度和/或电池(4)的温度;
水力单元(440 ),设置在所述制冷剂流路和所述冷却液流路中,用于对所述制冷剂和所述冷却液进行换热,通过降低所述冷却液的温度来降低所述电池(4)的温度和/或所述动力总成(3)的温度;其中,所述水力单元(440 )包括第一四通阀(21)、第二四通阀(22)和三通换向阀(20),用于控制所述冷却液流在所述冷却单元(420 )、所述热量调配单元(430 )、所述电池(4)和所述动力总成(3)之间流动。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括压缩单元(410 ),设置在所述制冷剂流路中,用于使所述制冷剂在所述制冷剂流路中循环。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述冷却单元(420 )包括风冷冷凝器(6)和低温散热器(7),
所述风冷冷凝器(6),设置在所述制冷剂流路中,且与所述压缩单元(410 )连接,用于降低从所述压缩单元(410 )流出的制冷剂的温度;
所述低温散热器(7),设置在所述冷却液流路中,且与所述动力总成(3)连接,用于降低从所述动力总成(3)流出的冷却液的温度。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,
所述低温散热器(7),还用于升高所述从所述动力总成(3)流出的冷却液的温度。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述冷却单元(420 )还包括:调节阀(25),
所述调节阀(25),设置在所述制冷剂流路中,且位于所述压缩单元(410 )与所述风冷冷凝器(6)之间,用于控制所述制冷剂是否流入所述风冷冷凝器(6)中。
6.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述热量调配单元(430 )包括水冷冷凝器(9),所述水冷冷凝器(9)包括第一水冷冷凝器流路和第二水冷冷凝器流路,
所述第一水冷冷凝器流路设置在所述制冷剂流路中,用于对所述制冷剂进行换热,降低从所述压缩单元(410 )流出的制冷剂的温度;
所述第二水冷冷凝器流路设置在所述冷却液流路中,用于对所述冷却液进行换热,升高所述第二水冷冷凝器流路中的冷却液的温度。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述热量调配单元(430 )还包括:电池换热器(10),所述电池换热器(10)包括第一电池换热器流路和第二电池换热器流路,
所述第一电池换热器流路设置在所述冷却液流路中,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于降低从所述第二水冷冷凝器流路流出的冷却液的温度;
所述第二电池换热器流路设置在所述冷却液流路中,且与所述电池(4)连接,用于对所述冷却液进行换热,升高所述冷却液的温度来提高所述电池(4)的温度。
8.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,所述热量调配单元(430 )还包括:调节阀(26),
所述调节阀(26),设置在所述制冷剂流路中,且位于所述压缩单元(410 )与所述第一水冷冷凝器流路之间,用于控制所述制冷剂是否流入所述水冷冷凝器(9)中。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述热量调配单元(430 )还包括三通换向阀(19),
所述三通换向阀(19)设置在所述冷却液流路中,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于将从所述水冷冷凝器(9)流出的冷却液分流到所述电池换热器(10)和/或乘员舱(1)中。
10.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,所述热量调配单元(430 )还包括水泵(16),
所述水泵(16)设置在所述冷却液流路中,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于使冷却液在所述第二水冷冷凝器流路中流动。
11.根据权利要求1-7任意一项所述的系统,其特征在于,所述水力单元(440 )包括冷却器(11),所述冷却器(11)包括第一冷却器流路和第二冷却器流路,
所述第一冷却器流路设置在所述冷却液流路中,用于降低冷却液的温度;
所述第二冷却器流路设置在所述制冷剂流路中,用于对所述制冷剂进行换热,升高所述第二冷却器流路中的制冷剂的温度。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述第一四通阀(21)、所述第二四通阀(22)和所述三通换向阀(20)设置在所述冷却液流路中,所述第一四通阀(21)的第一端口和所述第一四通阀(21)的第二端口与所述电池(4)中的冷却液流路两个端口连接,所述第一四通阀(21)的第三端口与所述第一冷却器流路的一端口连接,所述第一四通阀(21)的第四端口与所述第二四通阀(22)的第一端口连接;所述第二四通阀(22)的第二端口与所述第一冷却器流路的另一个端口连接,所述第二四通阀(22)的第三端口与所述动力总成中的冷却液流路一个端口连接,所述第二四通阀(22)的第四端口与所述三通换向阀(20)的第一端口连接;所述三通换向阀(20)的第二端口与所述冷却单元(420 )连接,所述三通换向阀(20)第三端口与所述动力总成中的冷却液流路另一个端口连接。
13.根据权利要求12 所述的系统,其特征在于,所述水力单元(440 )还包括调节阀(24),
所述调节阀(24),设置在所述制冷剂流路中,且与所述第二冷却器流路连接,用于控制所述制冷剂是否流入所述冷却器(11)中。
14.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述水力单元(440 )还包括水泵(17),
所述水泵(17)设置在所述冷却液流路中,且与所述第二电池换热流路连接,用于使冷却液在所述第二电池换热器流路中流动。
15.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述水力单元(440 )还包括水泵(18),
所述水泵(18)设置在所述冷却液流路中,且与所述动力总成(3)连接,用于使冷却液在所述动力总成(3)中流动。
16.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,还包括:气液分离器(28),
所述气液分离器(28)设置在所述压缩单元(410 )的一端,用于过滤所述制冷剂,将气态的制冷剂输入到所述压缩单元(410 )中。
17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,还包括:回热器,
所述回热器耦合在所述气液分离器(28),且在所述风冷冷凝器(6)和所述低温散热器(7)的一端,用于降低从所述风冷冷凝器(6)和所述低温散热器(7)流出的制冷剂的温度。
18.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,还包括:蒸发器(13),
所述蒸发器(13),设置在所述制冷剂流路中,且与所述水冷冷凝器(9)连接,用于对
所述制冷剂和所述蒸发器(13)所处的环境的空气进行换热,降低所述乘员舱(1)的温度。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,还包括:调节阀(23),
所述调节阀(23),设置在所述制冷剂流路中,且与所述蒸发器(13)连接,用于控制所述制冷剂是否流入所述蒸发器(13)中。
20.根据权利要求18 所述的系统,其特征在于,还包括:加热器(12),
所述加热器(12),设置在所述冷却液流路上,且与所述第二水冷冷凝器流路连接,用于对所述冷却液和所述加热器(12)所处的环境的空气进行换热,降低或升高所述乘员舱(1)的温度。
21.根据权利要求20所述的系统,其特征在于,还包括:风扇(15),
所述风扇,用于将所述蒸发器(13)和所述加热器(12)所处环境的空气流入所述乘员舱(1)中。
22.一种车辆,其特征在于,包括:乘员舱(1)、动力总成(3)、电池(4)和如权利要求1-21任一项所述的热管理系统,其中,所述热管理系统用于降低所述动力总成(3)的温度,降低或升高所述电池(4)的温度,以及降低或升高所述乘员舱(1)的温度。
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