CN114312206A - 电动车辆的热管理系统以及电动车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电动车辆的热管理系统以及电动车辆。电动车辆的热管理系统包括:低压级压缩机;高压级压缩机,高压级压缩机的吸气口与低压级压缩机的排气口相连;内部冷凝器,内部冷凝器的进口与高压级压缩机的排气口相连;中冷器,具有第一进口、第一出口、第二进口和第二出口,内部冷凝器的出口与第一进口相连,高压级压缩机的吸气口与第二出口相连;第一膨胀阀,第一膨胀阀的进口与内部冷凝器的出口相连,第一膨胀阀的出口与第二进口相连;第二膨胀阀,第二膨胀阀的进口与第一出口相连;蒸发器,蒸发器的进口与第二膨胀阀的出口相连,低压级压缩机的吸气口与蒸发器的出口相连。本申请实施例的热管理系统可解决制冷量不足的问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电动车辆技术领域,特别涉及一种电动车辆的热管理系统以及电动车辆。
背景技术
随着科学技术的不断发展,大功率、大容量电池逐渐实现量产,从而推动使用该类电池的电动车辆快速发展。相对于传统燃油汽车,电动车辆对能源安全、环境保护以及可持续发展等方面具有明显优势,因此电动车辆正在逐步替代传统燃油汽车。由于电动车辆的动力结构有别于传动燃油车的动力结构,因此电动车辆的热管理系统与传统燃油车的热管理系统也存在明显差别。在高温环境中,需要电动车辆产生足够的制冷量来满足车内降温需求。然而,在高温环境下,通常遇到制冷量不足的情况,难以满足大制冷量的需求。
发明内容
本申请实施例提供一种电动车辆的热管理系统以及电动车辆,可解决现有技术中制冷量不足的问题。
本申请第一方面提供一种电动车辆的热管理系统,其至少包括:
低压级压缩机;
高压级压缩机,高压级压缩机的吸气口与低压级压缩机的排气口相连;
内部冷凝器,内部冷凝器的进口与高压级压缩机的排气口相连;
中冷器,中冷器具有第一进口和第一出口以及第二进口和第二出口,内部冷凝器的出口与中冷器的第一进口相连,高压级压缩机的吸气口与中冷器的第二出口相连;
第一膨胀阀,第一膨胀阀的进口与内部冷凝器的出口相连,第一膨胀阀的出口与中冷器的第二进口相连;
第二膨胀阀,第二膨胀阀的进口与中冷器的第一出口相连;
蒸发器,蒸发器的进口与第二膨胀阀的出口相连,低压级压缩机的吸气口与蒸发器的出口相连。
本申请实施例的热管理系统,包括低压级压缩机、高压级压缩机以及在低压级压缩机和高压级压缩机之间设置的中冷器。采用包括低压级压缩机和高压级压缩机的双级压缩单元可以有效降低压缩机的压缩比和排气温度,从而提高压缩机效率,进而提高制冷的能效比,降低能耗。采用中冷器可以使得高压级压缩机相同排气温度的情况下可以有更高的过热度,取得额外制冷收益,提升制冷效果,有效提升系统的能效比,从而满足快速且大量需求冷风的场景。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括外部换热器,外部换热器的进口与内部冷凝器的出口相连,外部换热器的出口与中冷器的第一进口相连。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括第三膨胀阀,第三膨胀阀的进口与内部冷凝器的出口相连,第三膨胀阀的出口与外部换热器的进口相连。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括第一鼓风机,第一鼓风机设置于外部换热器一侧,并且第一鼓风机用于提升外部换热器与外界的热交换。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括第二鼓风机,第二鼓风机用于提升蒸发器或内部冷凝器与外界的热交换。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括气液分离器,气液分离器设置于低压级压缩机的上游。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括第四膨胀阀,第四膨胀阀与蒸发器并联设置,第四膨胀阀的进口与中冷器的第一出口相连,第四膨胀阀的出口与低压级压缩机的吸气口相连。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括第一截止阀、第二截止阀和外部冷凝器,第一截止阀的进口与低压级压缩机的排气口相连,第一截止阀的出口与高压级压缩机的吸气口相连,第二截止阀的进口与低压级压缩机的排气口相连,第二截止阀的出口与外部冷凝器的进口相连,外部冷凝器的出口与高压级压缩机的吸气口相连。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括电机冷却液管路和切换单元,电机冷却液管路包括第一循环泵、电机换热器、外部散热器和外部散热器旁路,外部散热器和外部散热器旁路并联设置,外部冷凝器用于与电机冷却液管路换热,外部冷凝器设置于外部散热器以及外部散热器旁路的上游,切换单元用于将电机冷却液管路的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括电池冷却液管路,电池冷却液管路包括第二循环泵和电池换热器,切换单元用于将电机冷却液管路和电池冷却液管路的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。
在一种可能的实施方式中,电动车辆的热管理系统还包括冷却液换热管路,冷却液换热管路包括内部换热器,内部换热器设置于第四膨胀阀和低压级压缩机之间,内部换热器用于使冷却液换热管路与外界换热,切换单元用于将电机冷却液管路、电池冷却液管路和冷却液换热管路的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。
在一种可能的实施方式中,切换单元包括六个外接口,六个外接口用于分别与电机冷却液管路、电池冷却液管路和冷却液换热管路各自的接口中的六个接口对应连通。
本申请实施例第二方面提供一种电动车辆,其包括电动车辆的热管理系统。
附图说明
图1为本申请一实施例的热管理系统的示意图;
图2为本申请另一实施例的热管理系统的示意图;
图3为本申请又一实施例的热管理系统的示意图;
图4为本申请再一实施例的热管理系统的示意图;
图5为图4所示实施例的热管理系统处于制热模式的示意图;
图6为本申请一实施例的热管理系统处于第一种模式的示意图;
图7为本申请一实施例的热管理系统处于第二种模式的示意图;
图8为本申请一实施例的热管理系统处于第三种模式的示意图;
图9为本申请一实施例的热管理系统处于第四种模式的示意图;
图10为本申请一实施例的热管理系统处于第五种模式的示意图;
图11为本申请一实施例的热管理系统处于第六种模式的示意图;
图12为本申请一实施例的热管理系统处于第七种模式的示意图;
图13为本申请一实施例的热管理系统处于第八种模式的示意图;
图14为本申请一实施例的热管理系统处于第九种模式的示意图;
图15为本申请一实施例的热管理系统处于第十种模式的示意图;
图16为本申请一实施例的热管理系统处于第十一种模式的示意图;
图17为本申请一实施例的热管理系统处于第十二种模式的示意图;
图18为本申请一实施例的热管理系统处于第十三种模式的示意图;
图19为本申请一实施例的热管理系统处于第十四种模式的示意图;
图20为本申请一实施例的热管理系统处于第十五种模式的示意图;
图21为本申请一实施例的热管理系统处于第十六种模式的示意图;
图22为本申请一实施例的热管理系统处于第十七种模式的示意图;
图23为本申请一实施例的热管理系统处于第十八种模式的示意图;
图24为本申请一实施例的热管理系统处于第十九种模式的示意图;
图25为本申请一实施例的热管理系统处于第二十种模式的示意图;
图26为本申请一实施例的热管理系统处于第二十一种模式的示意图;
图27为本申请一实施例的热管理系统处于第二十二种模式的示意图;
图28为本申请一实施例的热管理系统处于第二十三种模式的示意图;
图29为本申请一实施例的热管理系统处于第二十四种模式的示意图;
图30为本申请一实施例的热管理系统处于第二十五种模式的示意图;
图31为本申请一实施例的热管理系统处于第二十六种模式的示意图。
附图标记说明:
1、热管理系统;
2、低压级压缩机;
3、高压级压缩机;
4、内部冷凝器;
5、中冷器;51、第一进口;52、第一出口;53、第二进口;54、第二出口;
6、第一膨胀阀;
7、第二膨胀阀;
8、蒸发器;
9、第一鼓风机;
10、第二鼓风机;
11、气液分离器;
12、外部换热器;
13、第三膨胀阀;
14、第四膨胀阀;
15、第一截止阀;
16、第二截止阀;
17、外部冷凝器;
18、电机冷却液管路;181、第一循环泵;182、电机换热器;183、外部散热器;184、外部散热器旁路;
19、切换单元;
20、电池冷却液管路;201、第二循环泵;202、电池换热器;
21、冷却液换热管路;211、内部换热器;
100、电机;
200、电池。
具体实施方式
本申请实施例提供一种电动车辆。电动车辆可以是纯电动汽车,也可以是增程式汽车。电动车辆可以包括电机、控制器以及电池。控制器可以用来控制电池为电机供电。电机通过传动机构与车轮连接,从而驱动电动车辆行进。电池可以作为电动车辆的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为电动车辆提供驱动动力。在一些示例中,在电动车辆的底部、车头或车尾可以设置电池。电池可以用于为电动车辆供电,例如,电池可以作为电动车辆的操作电源,用于电动车辆的电路系统。或者,电池可以用于电动车辆的启动、导航和运行时的工作用电需求。电动车辆的电机设置于底盘上,而不是设置于车辆的前舱处。电池将化学能转化为电能,而电机将电池的电能转化为机械能,从而驱动车轮转动。电池在使用过程中以及电机在运转过程中都会产生热量。
电动车辆还包括驾驶室和热管理系统。驾驶室前方设置有中控台。在中控台处设置有出风口。在车内温度较高时,可以启动热管理系统产生冷风。通过出风口将冷风吹送至驾驶室内,以降低驾驶室的温度。而在车内温度较低时,也可以启动热管理系统产生热风。通过出风口将热风吹送至驾驶室内,以升高驾驶室的温度。热管理系统可以根据环境情况,适时地调整驾驶室内的温度,以使驾驶室内的温度保持在人体舒适的温度,保证驾驶员和乘客的驾乘舒适性。
热管理系统包括压缩机。压缩机的工作过程为吸气、压缩和排气。压缩机从吸气口吸入低温低压的制冷剂气体。压缩机压缩制冷剂气体后,压缩机排出高温高压的制冷剂气体。
在遇到高温环境时,驾驶室内的温度会上升至非常高,此时,电动车辆需要在短时间内产生大量的冷风来快速对驾驶室进行降温,以使驾驶员能够进入驾驶室进行相应操作。同时,在电动车辆驾驶过程中,仍然需要持续产生冷风来维持驾驶室的温度,避免驾驶室的温度重新上升而影响驾驶员驾驶电动车辆。现有的电动车辆采用单级压缩机来压缩制冷剂,并通过制冷剂吸收驾驶室的热量来对驾驶室降温。制冷剂可以是四氟乙烷(R134a)或二氧化碳。然而,在高温环境下,热管理系统的制冷能效比较低,尤其是二氧化碳作为制冷剂时,制冷能效相比四氟乙烷作为制冷剂时的制冷能效较低,难以满足快速制冷需求,影响电动车辆使用体验。同时,热管理系统的电能通常来自电池。热管理系统的能效比低,会导致电能能耗高,导致电动车辆续航里程下降。
基于上述发现的问题,本申请实施例提供一种电动车辆的热管理系统,包括双级压缩单元和中冷器来。采用双级压缩单元可以有效降低压缩机的压缩比和排气温度,从而提高压缩机效率,进而提高制冷的能效比,降低能耗。采用中冷器可以使得制冷剂进一步过冷,有利于增大单位制冷量,从而满足快速且大量需求冷风的场景,例如高温环境。
下面对本申请实施例提供的电动车辆的热管理系统的实现方式详细进行描述。
图1示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1。参见图1所示,本申请实施例提供一种电动车辆的热管理系统1,至少包括低压级压缩机2、高压级压缩机3、内部冷凝器4、中冷器5、第一膨胀阀6、第二膨胀阀7和蒸发器8。低压级压缩机2和高压级压缩机3组成双级压缩单元。高压级压缩机3的吸气口与低压级压缩机2的排气口相连。内部冷凝器4的进口与高压级压缩机3的排气口相连。中冷器5具有第一进口51和第一出口52以及第二进口53和第二出口54。内部冷凝器4的出口与中冷器5的第一进口51相连。高压级压缩机3的吸气口与中冷器5的第二出口54相连。第一膨胀阀6的进口与内部冷凝器4的出口相连。第一膨胀阀6的出口与中冷器5的第二进口53相连。第二膨胀阀7的进口与中冷器5的第一出口52相连。蒸发器8的进口与第二膨胀阀7的出口相连。低压级压缩机2的吸气口与蒸发器8的出口相连。示例性地,相邻的两个零部件之间可以是使用管道连接实现相连。示例性地,内部冷凝器4和蒸发器8可以设置于驾驶室的中控台处。第一膨胀阀6和第二膨胀阀7可以用于调节制冷剂压力。
热管理系统1处于制冷模式下,流经蒸发器8后形成的低温低压的制冷剂气体,被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热制冷剂气体。高压级压缩机3吸入来自低压级压缩机2的中间压力的过热制冷剂气体并压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体一部分进入中冷器5的盘管内过冷,一部分经过第一膨胀阀6节流降压形成中温中压的气液两相制冷剂。中冷器5中,中温中压的气液两相制冷剂在盘管外蒸发吸收热量而形成中间压力的制冷剂气体,同时使得盘管内的高温高压的制冷剂液体得到进一步过冷。中冷器5中的中间压力的制冷剂气体从第二出口54排出并被高压级压缩机3吸入。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出并进入第二膨胀阀7。经过第二膨胀阀7节流降压形成低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入蒸发器8后吸热蒸发,产生冷效应。蒸发器8周围的冷空气可以与驾驶室内的热量进行交换,以降低驾驶室内的温度。蒸发器8中形成的低温低压的制冷剂气体被低压级压缩机2吸入,完成制冷循环。
本申请实施例的热管理系统1包括低压级压缩机2、高压级压缩机3以及在低压级压缩机2和高压级压缩机3之间设置的中冷器5。采用双级压缩单元可以有效降低压缩机的压缩比和排气温度,从而提高压缩机效率,进而提高制冷的能效比,降低能耗。采用中冷器5可以使得高压级压缩机3相同排气温度的情况下可以有更高的过热度,取得额外制冷收益,提升制冷效果,有效提升系统的能效比,从而满足快速且大量需求冷风的场景。
本申请实施例的蒸发器8可以直接与驾驶室进行热交换,相当于制冷剂直接流经驾驶室,因此属于一次换热。相比于通过其他换热结构进行二次换热的方式,可以提升热管理系统1的能效比。
在一些实施例中,电动车辆的热管理系统1可以采用二氧化碳作为制冷剂。二氧化碳属于天然、环保、无污染的制冷剂,并且具有良好的低温制热性能。
在低压级压缩机2和高压级压缩机3之间设置中冷器5,使得高压级压缩机3相同排气温度的情况下可以有更高的过热度,取得额外制冷收益,提升制冷效果,有效提升系统的能效比。本申请实施例的热管理系统1可以有效解决以二氧化碳作为制冷剂时,高温环境下二氧化碳能效比低、制冷量不足的问题。
本申请实施例的蒸发器8可以直接与驾驶室进行热交换,相当于制冷剂直接流经驾驶室,因此属于一次换热。相比于通过其他换热结构进行二次换热的方式,可以提升热管理系统的能效比。例如,在使用二氧化碳作为制冷剂时,热管理系统的能效比可以提升10%至20%。
电动车辆的热管理系统1还包括第二鼓风机10。第二鼓风机10设置于蒸发器8的一侧。第二鼓风机10工作时,可以向驾驶室内吹送空气,以加快空气流动,并且将蒸发器8处的冷空气吹送到驾驶室内,以降低驾驶室内的温度。第二鼓风机10用于提升蒸发器8与外界的热交换,从而提高换热效率。
电动车辆的热管理系统1还包括气液分离器11。气液分离器11设置于低压级压缩机2的上游。气液分离器11的出口与低压级压缩机2的吸气口相连。进入低压级压缩机2的制冷剂需要先经过气液分离器11。气液分离器11可以分离气态制冷剂和液态制冷剂,从而降低液态制冷剂进入压缩机而导致压缩机发生损坏的可能性。
图2示意性地显示了本申请另一实施例的热管理系统1。参见图2所示,本申请实施例的热管理系统1还包括外部换热器12。外部换热器12设置于内部冷凝器4和中冷器5之间。外部换热器12的进口与内部冷凝器4的出口相连,而外部换热器12的出口与中冷器5的第一进口51相连。外部换热器12可以设置于电动车辆的前舱处。外部换热器12用于与室外空气进行热交换。在热管理系统1处于制冷模式时,流经外部换热器12的制冷剂和室外空气之间进行换热,以降低制冷剂的温度。制冷剂在经过外部换热器12进行散热后,可以增加制冷剂的冷凝量,从而可以强化冷却性能并降低系统功耗。在冬季或者车外温度较低的环境下,制冷剂散发的热量可以升高外部换热器12自身的温度,有利于降低外部换热器12出现结霜情况的可能性。
电动车辆的热管理系统1还包括第一鼓风机9。第一鼓风机9工作时,可以向外部换热器12吹送空气,以加快空气流动,从而温度较低的空气可以带走外部换热器12的热量,以降低外部换热器12的温度。第一鼓风机9设置于外部换热器12一侧,并且第一鼓风机9用于提升外部换热器12与外界的热交换。
电动车辆的热管理系统1还包括第三膨胀阀13。第三膨胀阀13设置于外部换热器12和内部冷凝器4之间。第三膨胀阀13的进口与内部冷凝器4的出口相连,而第三膨胀阀13的出口与外部换热器12的进口相连。在热管理系统1处于制冷模式下,第三膨胀阀13处于完全开启状态,即第三膨胀阀13不对流经的制冷剂进行节流降压。在需要使制冷剂以低温低压状态进入外部换热器12的情况下,第三膨胀阀13可以处于调节状态,即可以对流经的制冷剂进行节流降压。
图3示意性地显示了本申请又一实施例的热管理系统1。参见图3所示,电动车辆的热管理系统1还包括第四膨胀阀14。第四膨胀阀14与蒸发器8并联设置。第四膨胀阀14的进口与中冷器5的第一出口52相连,而第四膨胀阀14的出口与低压级压缩机2的吸气口相连。在热管理系统1处于制冷模式下,第四膨胀阀14可以处于关闭状态,使得制冷剂不流经第四膨胀阀14。在需要使制冷剂以低温低压状态进入低压级压缩机2的情况下,第四膨胀阀14可以处于调节状态,即可以对流经的制冷剂进行节流降压。
在驾驶室内温度较低的情况下,需要热管理系统1可以切换为制热模式,并将热风送入驾驶室,以升高驾驶室内的温度。示例性地,在热管理系统1处于制热模式时,第一膨胀阀6处于关闭状态,从而第一膨胀阀6和中冷器5不工作。第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。第三膨胀阀13处于调节状态,对流经的制冷剂进行节流降压,使得高温高压的制冷剂液体形成为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入外部换热器12。第四膨胀阀14处于完全开启状态。低温低压的制冷剂气体流经第四膨胀阀14并被低压级压缩机2吸入。制热模式下,高温高压的制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂气体冷凝时产生的热量通过内部冷凝器4散发以加热周围的空气。内部冷凝器4周围的热空气被送入驾驶室以加热驾驶室内的空气,从而升高驾驶室内的温度。
本申请实施例的内部冷凝器4可以直接与驾驶室进行热交换,相当于制冷剂直接流经驾驶室,因此属于一次换热,换热效率高。
图4示意性地显示了本申请再一实施例的热管理系统1。参见图4所示,电动车辆的热管理系统1还包括第一截止阀15、第二截止阀16和外部冷凝器17。第一截止阀15的进口与低压级压缩机2的排气口相连,而第一截止阀15的出口与高压级压缩机3的吸气口相连。第二截止阀16的进口与低压级压缩机2的排气口相连,而第二截止阀16的出口与外部冷凝器17的进口相连。外部冷凝器17的出口与高压级压缩机3的吸气口相连。外部冷凝器17可以与外界其他结构件进行换热。
示例性地,在热管理系统1处于一种制冷模式时,第一截止阀15处于关闭状态,制冷剂不流经第一截止阀15。在蒸发器8中形成的低温低压的制冷剂气体,被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热制冷剂气体。第二截止阀16处于打开状态,从低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17。中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17时散热,形成中间压力的制冷剂气体,而该中间压力的制冷剂气体被高压级压缩机3吸入。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压的制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体一部分进入中冷器5的盘管内,一部分经过第一膨胀阀6节流降压形成中温中压的气液两相制冷剂。中冷器5中,中温中压的气液两相制冷剂在盘管外蒸发吸收热量而形成中间压力的制冷剂气体,同时使得盘管内的高温高压的制冷剂液体得到进一步过冷。中冷器5中的中间压力的制冷剂气体从第二出口54排出并被高压级压缩机3吸入。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出并进入第二膨胀阀7。经过第二膨胀阀7节流降压形成低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入蒸发器8后吸热蒸发形成低温低压的制冷剂气体,产生冷效应。
示例性地,图5示意性地显示了图4所示实施例的热管理系统1处于制热模式。参见图5所示,在热管理系统1处于一种制热模式时,第一截止阀15处于打开状态,低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经第一截止阀15。第二截止阀16处于关闭状态,制冷剂不流经第二截止阀16和外部冷凝器17。第一膨胀阀6处于关闭状态,从而第一膨胀阀6和中冷器5不工作。第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。第三膨胀阀13处于调节状态,对流经的制冷剂节流降压,使得高温高压的制冷剂液体形成为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入外部换热器12。第四膨胀阀14处于完全开启状态。低温低压的制冷剂气体流经第四膨胀阀14并被低压级压缩机2吸入。高温高压的制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂气体冷凝时产生的热量通过内部冷凝器4散发以加热周围的空气,产生热效应。内部冷凝器4周围的热空气被送入驾驶室以加热驾驶室内的空气,从而升高驾驶室内的温度。
图6示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第一种模式。参见图6所示,电动车辆的热管理系统1还包括电机冷却液管路18和切换单元19。电机冷却液管路18包括第一循环泵181、电机换热器182、外部散热器183和外部散热器旁路184。外部散热器183和外部散热器旁路184并联设置。外部冷凝器17用于与电机冷却液管路18换热。外部冷凝器17设置于外部散热器183以及外部散热器旁路184的上游。切换单元19用于将电机100冷却液管路18的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。示例性地,切换单元19将第一循环泵181、电机换热器182和外部散热器183对应连通时,第一循环泵181可以驱动冷却液在第一循环泵181、电机换热器182、外部散热器183和切换单元19形成的回路中流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。冷却液流经外部散热器183时,通过外部散热器183将热量散发到外界空气中,从而实现电机100冷却。切换单元19将第一循环泵181、电机换热器182和外部散热器旁路184对应连通时,第一循环泵181可以驱动冷却液在第一循环泵181、电机换热器182、外部散热器旁路184和切换单元19形成的回路中流动。冷却液不再流经外部散热器183,此时,不需要使用外部散热器183对电机100进行冷却。
示例性地,冷却液可以包括水和乙二醇。或者,冷却液可以包括水和二甘醇。
电动车辆的热管理系统1还包括电池冷却液管路20。电池冷却液管路20包括第二循环泵201和电池换热器202。流经电池换热器202的冷却液可以与电池200进行热交换。切换单元19可以用于将电机冷却液管路18和电池冷却液管路20的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。示例性地,切换单元19可以将电机冷却液管路18与电池冷却液管路20连通,从而第一循环泵181和第二循环泵201可以驱动冷却液在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间循环流动。或者,通过切换单元19将电机冷却液管路18和电池冷却液管路20彼此之间不连通,但使得电机冷却液管路18和电池冷却液管路20各自形成自循环回路。电机冷却液管路18中,冷却液在第一循环泵181、电机换热器182、外部散热器旁路184和切换单元19形成的回路中流动,或者,冷却液在第一循环泵181、电机换热器182、外部散热器183和切换单元19形成的回路中流动。电池冷却液管路20中,冷却液在第二循环泵201、电池换热器202和切换单元19形成的回路中流动。
电动车辆的热管理系统1还包括冷却液换热管路21。冷却液换热管路21包括内部换热器211。内部换热器211设置于第四膨胀阀14和低压级压缩机2之间,而内部换热器211用于使冷却液换热管路21与外界换热。切换单元19用于将电机冷却液管路18、电池冷却液管路20和冷却液换热管路21的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。示例性地,切换单元19可以将电机冷却液管路18和冷却液换热管路21连通,而电池冷却液管路20形成自循环回路。一部分冷却液在电机冷却液管路18和冷却液换热管路21之间循环流动,一部分冷却液在电池冷却液管路20中循环流动。或者,切换单元19可以将电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通,而电机冷却液管路18形成自循环回路。一部分冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间循环流动,一部分冷却液在电机冷却液管路18中循环流动。或者,切换单元19可以将电机冷却液管路18和电池冷却液管路20连通,而冷却液换热管路21形成回路。一部分冷却液在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间循环流动,一部分冷却液位于冷却液换热管路21中。或者,切换单元19可以将电机冷却液管路18、电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。冷却液可以在电机冷却液管路18、电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间循环流动。
在一些实施例中,切换单元19包括六个外接口。电机冷却液管路18包括接口a、接口f1和接口f2。电池冷却液管路20包括接口b和接口c。冷却液换热管路21包括接口d和接口e。电机冷却液管路18、电池冷却液管路20和冷却液换热管路21各自的接口可以分别与对应的外接口对应连通,从而可以构成不同的冷却液回路。
在一些示例中,切换单元19为一个六通阀。切换单元19包括内部的三个通道以及三个通道所对应的六个外接口。或者,切换单元19可以为两个串联的四通阀。每个四通阀具有两个通道以及两个通道所对应的四个接口。其中,一个四通阀的一个接口以另一个四通阀的一个接口相连,从而每个四通阀具有三个外接口。
下面通过一些实施例来进一步示例性地描述本申请的热管理系统1的工作模式,但以下实施例并不限定本申请方案的保护范围。
第一种模式:
参见图6所示,电池200和电机100处于不管理状态,即电池200和电机100的工作温度处于合适范围,不需加热或冷却。电动车辆的热管理系统1处于即不制冷也不制热模式,即不工作状态。
此时,整个热管理系统1处于不工作状态。
第二种模式:
图7示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二种模式。参见图7所示,电池200处于不管理状态,而电机100处于需要冷却状态。热管理系统1处于既不制冷也不制热的模式。
切换单元19将接口a和接口f2对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181处于开启状态,驱动冷却液流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经外部散热器183时,通过外部散热器183将热量散发到外界空气中,从而冷却电机100。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间流动,以使电池200保持均热状态。
第三种模式:
图8示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第三种模式。参见图8所示,电池200和电机100处于不管理状态。热管理系统1处于一种制冷模式。
切换单元19将接口a和接口f1对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间流动,以使电池200保持均热状态。
热管理系统1处于制冷模式,也可以实现除湿除雾功能。蒸发器8附近的空气温度低,从而可以对流经蒸发器8的湿度较大的空气进行除湿。电动车辆可以在开启内循环模式下,对驾驶室内的空气进行除湿除雾,有利于降低外循环比例,引入的新风量可以明显下降,相比于传统冬季直接从外部空气引新风除湿的方式,可以达到明显的节能目的。
本实施例的热管理系统1的制冷模式下:
第一截止阀15处于关闭状态,制冷剂不流经第一截止阀15。在蒸发器8中形成的低温低压的制冷剂气体,被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热制冷剂气体。第二截止阀16处于打开状态,从低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17。中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17时散热,形成中间压力的制冷剂气体,而该中间压力的制冷剂气体被高压级压缩机3吸入。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压的制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体一部分进入中冷器5的盘管内,一部分经过第一膨胀阀6节流降压形成中温中压的气液两相制冷剂。中冷器5中,中温中压的气液两相制冷剂在盘管外蒸发吸收热量而形成中间压力的制冷剂气体,同时使得盘管内的高温高压的制冷剂液体得到进一步过冷。中冷器5中的中间压力的制冷剂气体从第二出口54排出并被高压级压缩机3吸入。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出并进入第二膨胀阀7。经过第二膨胀阀7节流降压形成低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入蒸发器8后吸热蒸发形成低温低压的制冷剂气体,产生冷效应。
第四种模式:
图9示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第四种模式。参见图9所示,电机100处于需要冷却状态,而电池200处于不管理状态。热管理系统1处于一种制冷模式。
切换单元19将接口a和接口f2对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181处于开启状态,驱动冷却液流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。外部冷凝器17可以与冷却液进行换热,将热量传递到冷却液中,而冷却液可以将来自于外部冷凝器17的热量带到外部散热器183。外部散热器183将热量散失到外部空气中。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间流动,以使电池200保持均热状态。
热管理系统1处于本实施例的制冷模式时,可以实现除湿除雾功能。蒸发器8附近的空气温度低,从而可以对流经蒸发器8的湿度较大的空气进行除湿。电动车辆可以在开启内循环模式下,对驾驶室内的空气进行除湿除雾,有利于降低外循环比例,引入的新风量可以明显下降,相比于传统冬季直接从外部空气引新风除湿的方式,可以达到明显的节能目的。
本实施例的热管理系统1的制冷模式与第三种模式中的制冷模式相同,这里不再赘述。
第五种模式:
图10示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第五种模式。参见图10所示,电池200和电机100处于不管理状态。热管理系统1处于一种制热模式。
切换单元19将接口a和接口e以及接口f1和接口d对应连通,以使电机冷却液管路18和冷却液换热管路21相连通。冷却液可以在电机冷却液管路18和冷却液换热管路21之间循环流动。
电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液流经冷却液换热管路21上的内部换热器211。冷却液换热管路21上的内部换热器211与流经第四膨胀阀14后的制冷剂进行换热,以使制冷剂进一步吸热蒸发,降低制冷剂中存在液态制冷剂的可能性。电机100自身产生的废热可以得到再利用,有利于提高热管理系统1的能效,降低能耗。
切换单元19将接口b和接口c对应连通,以使电池冷却液管路20形成自循环回路。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动,以使电池200保持均热状态。
本实施例的热管理系统1的制热模式下:
第一截止阀15处于打开状态,低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经第一截止阀15。第二截止阀16处于关闭状态,制冷剂不流经第二截止阀16和外部冷凝器17。第一膨胀阀6处于关闭状态,从而第一膨胀阀6和中冷器5不工作。第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。第三膨胀阀13处于调节状态,对流经的制冷剂节流降压,使得高温高压的制冷剂液体形成为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入外部换热器12。第四膨胀阀14处于完全开启状态。低温低压的制冷剂气体流经第四膨胀阀14并被低压级压缩机2吸入。高温高压的制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂气体冷凝时产生的热量通过内部冷凝器4散发以加热周围的空气,产生热效应。
第六种模式:
图11示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第六种模式。参见图11所示,电机100处于需要冷却状态,而电池200处于不管理状态。热管理系统1处于一种制热模式。
切换单元19将接口a和接口e以及接口f2和接口d对应连通,以使电机冷却液管路18和冷却液换热管路21相连通。冷却液可以在电机冷却液管路18和冷却液换热管路21之间循环流动。第一循环泵181处于开启状态,驱动冷却液流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。另外,冷却液流经冷却液换热管路21上的内部换热器211。冷却液换热管路21上的内部换热器211与流经第四膨胀阀14后的制冷剂进行换热。冷却液的热量通过外部散热器183和内部换热器211进行散热。
切换单元19将接口b和接口c对应连通,以使电池冷却液管路20形成自循环回路。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动,以使电池200保持均热状态。
本实施例的热管理系统1的制热模式与第五种模式中的制热模式相同,这里不再赘述。
第七种模式:
图12示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第七种模式。参见图12所示,电机100处于不管理状态,而电池200处于需要加热状态。热管理系统1处于另一种制冷模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f1和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。电机冷却液管路18中的冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。冷却液换热管路21形成回路,但冷却液换热管路21中的冷却液不循环流动。电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,同时外部冷凝器17也可以向冷却液中散热,从而将热量通过冷却液传递到电池200,以加热电池200,使得电池200温度升高。
热管理系统1虽然处于制冷模式,主要是通过外部冷凝器17将热量从制冷剂传递到冷却液中并对电池200进行加热,从而使得电池200升温较快,而此时蒸发器8处产生的冷空气可以不与驾驶室进行热交换,因此不会使得驾驶室的温度下降。
本实施例的热管理系统1的制冷模式下:
第一截止阀15处于关闭状态,制冷剂不流经第一截止阀15。在蒸发器8中形成的低温低压的制冷剂气体,被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热制冷剂气体。第二截止阀16处于打开状态,从低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17。中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17时散热,形成中间压力的制冷剂气体。中间压力的制冷剂气体被高压级压缩机3吸入。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。第三膨胀阀13处于调节状态,对流经的制冷剂进行节流降压,使得高温高压的制冷剂液体形成为低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入外部换热器12。低温低压的制冷剂液体从中冷器5的第一进口51进入,从第一出口52排出。第一膨胀阀6处于关闭状态。第二膨胀阀7处于完全开启状态。低温低压的制冷剂液体通过第二膨胀阀7后进入蒸发器8,并且在蒸发器8内进一步吸热蒸发。从蒸发器8排出的低温低压的制冷剂气体被低压级压缩机2吸入。本实施例的热管理系统1的制冷模式下包括一个制冷剂回路。
第八种模式:
图13示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第八种模式。参见图13所示,电机100处于需要冷却的状态,而电池200处于需要加热状态。热管理系统1处于制冷模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f2和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183将热量散发到外界空气中,从而冷却电机100。并且,电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,同时外部冷凝器17也可以向冷却液中散热,从而将热量通过冷却液传递到电池200,以加热电池200。
本实施例的热管理系统1的制冷模式与第七种模式中的制冷模式相同,这里不再赘述。
第九种模式:
图14示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第九种模式。参见图14所示,电机100处于不管理状态,而电池200处于需要加热状态。热管理系统1处于另一种制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f1和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。电机冷却液管路18中的冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。冷却液换热管路21形成回路,但冷却液换热管路21中的冷却液不循环流动。电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,同时外部冷凝器17也可以向冷却液中散热,从而将热量通过冷却液传递到电池200,以加热电池200,使得电池200温度升高。
本实施例的热管理系统1的制热模式下:
在蒸发器8中形成的低温低压的制冷剂气体,被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热制冷剂气体。第一截止阀15处于打开状态,而第二截止阀16也处于打开状态,从而从低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体一部分流经第一截止阀15后被高压级压缩机3吸入,另一部分流经外部冷凝器17。中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17时散热,形成中间压力的制冷剂气体。中间压力的制冷剂气体也被高压级压缩机3吸入。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。第三膨胀阀13处于调节状态,对流经的制冷剂节流降压,使得高温高压的制冷剂液体形成为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入外部换热器12。低温低压的制冷剂气体从中冷器5的第一进口51进入,从第一出口52排出。第一膨胀阀6处于关闭状态。第二膨胀阀7处于关闭状态。第四膨胀阀14处于完全开启状态。低温低压的制冷剂气体通过第四膨胀阀14后被低压级压缩机2吸入。高温高压的制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂气体冷凝时产生的热量通过内部冷凝器4散发以加热周围的空气,产生热效应。内部冷凝器4周围的热空气被送入驾驶室以加热驾驶室内的空气,从而升高驾驶室内的温度。
第十种模式:
图15示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十种模式。参见图15所示,电机100处于需要冷却状态,而电池200处于需要加热状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f2和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。并且,电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,同时外部冷凝器17也可以向冷却液中散热,从而将热量通过冷却液传递到电池200,以加热电池200。
本实施例的热管理系统1的制热模式与第九种模式相同,这里不再赘述。
第十一种模式:
图16示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十一种模式。参见图16所示,电机100处于不管理状态,而电池200处于需要加热状态。热管理系统1处于制冷模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f1和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。电机冷却液管路18中的冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。冷却液换热管路21形成回路,但冷却液换热管路21中的冷却液不循环流动。
电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,同时外部冷凝器17也可以向冷却液中散热,从而将热量通过冷却液传递到电池200,以加热电池200,使得电池200温度升高。
本实施例的热管理制冷模式下:
第一截止阀15处于关闭状态,制冷剂不流经第一截止阀15。在蒸发器8中形成的低温低压的制冷剂气体,被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热制冷剂气体。第二截止阀16处于打开状态,从低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17。中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17时散热,形成中间压力的制冷剂气体。中间压力的制冷剂气体被高压级压缩机3吸入。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。
第三膨胀阀13处于完全开启状态。高温高压的制冷剂液体进入外部换热器12。流经外部换热器12的高温高压的制冷剂液体,一部分进入中冷器5的盘管内过冷,另一部分经过第一膨胀阀6节流降压形成中温中压的气液两相制冷剂。中冷器5中,中温中压的气液两相制冷剂在盘管外蒸发吸收热量而形成中间压力的制冷剂气体,同时使得盘管内的高温高压的制冷剂液体得到进一步过冷。中冷器5中的中间压力的制冷剂气体从第二出口54排出并被高压级压缩机3吸入。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出并进入第二膨胀阀7。经过第二膨胀阀7节流降压形成低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入蒸发器8后吸热蒸发形成低温低压的制冷剂气体,产生冷效应。第四膨胀阀14处于关闭状态,制冷剂不流经第四膨胀阀14。
热管理系统1处于本实施例的制冷模式时,可以实现除湿除雾功能。蒸发器8附近的空气温度低,从而可以对流经蒸发器8的湿度较大的空气进行除湿。电动车辆可以在开启内循环模式下,对驾驶室内的空气进行除湿除雾,有利于降低外循环比例,引入的新风量可以明显下降,相比于传统冬季直接从外部空气引新风除湿的方式,可以达到明显的节能目的。
第十二种模式:
图17示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十二种模式。参见图17所示,电机100处于需要冷却状态,而电池200处于需要加热状态。热管理系统1处于制冷模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f2和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。
电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,同时外部冷凝器17也可以向冷却液中散热,从而将热量通过冷却液传递到电池200,以加热电池200。
本实施例的热管理制冷模式与第十一种模式下的制冷模式相同,这里不再赘述。
第十三种模式:
图18示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十三种模式。参见图18所示,电机100处于不管理状态,而电池200处于需要加热的状态。热管理系统1处于既不制冷又不制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f1和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。电机冷却液管路18中的冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。冷却液换热管路21形成回路,但冷却液换热管路21中的冷却液不循环流动。
电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,使得电池200温度升高。本实施例的模式下,主要是利用电机100自身产生的热量对电池200进行加热,有利于降低热管理系统1的能耗。
第十四种模式:
图19示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十四种模式。参见图19所示,电机100处于需要冷却的状态,而电池200处于需要加热的状态。热管理系统1处于既不制冷又不制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f2和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。冷却液换热管路21形成回路,但冷却液换热管路21中的冷却液不循环流动。
流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。
电机100自身产生的热量一部分可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200。本实施例的模式下,主要是利用电机100自身产生的热量对电池200进行加热。
第十五种模式:
图20示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十五种模式。参见图20所示,电机100处于不管理状态,而电池200处于需要加热的状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f1和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。电机冷却液管路18中的冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。冷却液换热管路21形成回路,但冷却液换热管路21中的冷却液不循环流动。
电机100自身产生的热量可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200,使得电池200温度升高。本实施例的模式下,主要是利用电机100自身产生的热量对电池200进行加热。
本实施例的热管理系统1的制热模式下:
第一截止阀15处于打开状态,低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经第一截止阀15。第二截止阀16处于关闭状态,制冷剂不流经第二截止阀16和外部冷凝器17。第一膨胀阀6处于关闭状态,从而第一膨胀阀6和中冷器5不工作。第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。高压级压缩机3吸入中间压力的过热制冷剂气体并压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。第三膨胀阀13处于调节状态,对流经的制冷剂节流降压,使得高温高压的制冷剂液体形成为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入外部换热器12。第四膨胀阀14处于完全开启状态。低温低压的制冷剂气体流经第四膨胀阀14并被低压级压缩机2吸入。高温高压制冷剂气体冷凝时产生的热量通过内部冷凝器4散发以加热周围的空气,产生热效应。内部冷凝器4周围的热空气被送入驾驶室以加热驾驶室内的空气,从而提高驾驶室内的温度。
第十六种模式:
图21示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十六种模式。参见图21所示,电机100处于需要冷却的状态,而电池200处于需要加热的状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口f2和接口b以及接口d和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18和电池冷却液管路20相连通,从而冷却液可以在电机冷却液管路18和电池冷却液管路20之间流动。冷却液换热管路21形成回路,但冷却液换热管路21中的冷却液不循环流动。
流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。
电机100自身产生的热量一部分可以传递到冷却液中。然后,冷却液可以将热量传递到电池200上,以加热电池200。本实施例的模式下,主要是利用电机100自身产生的热量对电池200进行加热。
本实施例的制热模式与第十五种模式下的制热模式相同,这里不再赘述。
第十七种模式:
图22示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十七种模式。参见图22所示,电机100处于不管理的状态,而电池200处于需要冷却的状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口b和接口d以及接口f1和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18、电池冷却液管路20以及冷却液换热管路21相连通。电机冷却液管路18中的冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。电机冷却液管路18、电池冷却液管路20以及冷却液换热管路21相互串联形成一个冷却液回路,从而冷却液可以在电机冷却液管路18、电池冷却液管路20以及冷却液换热管路21之间循环流动。
流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。流经第四膨胀阀14后的低温低压的制冷剂气体吸收来自冷却液的热量后,进一步吸热蒸发,有利于流经第四膨胀阀14后的制冷剂充分汽化。
由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,因此冷却液可以对电池200进行有效冷却。
本实施例的制热模式与第十五种模式下的制热模式相同,这里不再赘述。
第十八种模式:
图23示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十八种模式。参见图23所示,电机100处于需要冷却的状态,而电池200处于需要冷却的状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口c、接口b和接口d以及接口f2和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18、电池冷却液管路20以及冷却液换热管路21相连通。
流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,一部分热量可以通过外部散热器183散发到外界空气中,一部分冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换,从而有效冷却电机100。
流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,一部分热量可以通过外部散热器183散发到外界空气中,一部分冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换,以降低冷却液的温度,从而有效冷却电池200。
本实施例中,可以通过外部散热器183和内部换热器211同时对电机100和电池200实现冷却。
本实施例的制热模式与第十五种模式下的制热模式相同,这里不再赘述。
第十九种模式:
图24示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第十九种模式。参见图24所示,电机100处于不管理状态,而电池200处于需要冷却的状态。热管理系统1处于另一种制热模式。
切换单元19将接口a和接口f1对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181开启桩体,冷却液流经第一循环泵181、电机换热器182和外部散热器旁路184。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21相连通。冷却液可以在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间循环流动。
流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,以降低冷却液的温度,因此冷却液可以对电池200进行有效冷却。
本实施例的热管理系统1的制热模式下:
第一截止阀15处于关闭状态,制冷剂不流经第一截止阀15。第二截止阀16处于打开状态,从低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17。中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17时散热,形成中间压力的制冷剂气体。中间压力的制冷剂气体被高压级压缩机3吸入。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体一部分进入中冷器5的盘管内过冷,一部分经过第一膨胀阀6节流降压形成中温中压的气液两相制冷剂。中冷器5中,中温中压的气液两相制冷剂在盘管外蒸发吸收热量而形成中间压力的制冷剂气体,同时使得盘管内的高温高压的制冷剂液体得到进一步过冷。中冷器5中的中间压力的制冷剂气体从第二出口54排出并被高压级压缩机3吸入。
第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。第四膨胀阀14处于调节状态。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出并流经第四膨胀阀14。第四膨胀阀14对流经的制冷剂进行节流降压。高温高压的制冷剂液体流经第四膨胀阀14后,形成低温低压的制冷剂气体。
热管理系统1虽然处于制热模式,但此时内部冷凝器4处产生的热空气可以不与驾驶室进行热交换,因此不会使得驾驶室的温度升高。
本实施例中,冷却液在内部换热器211处与流经第四膨胀阀14后的低温低压的制冷剂气体进行热交换。
第二十种模式:
图25示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二十种模式。参见图25所示,电机100处于需要冷却的状态,而电池200也处于需要冷却的状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口f2对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181开启桩体,冷却液流经第一循环泵181、电机换热器182和外部散热器183。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21相连通。冷却液可以在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间循环流动。
流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,以降低冷却液的温度,因此冷却液可以对电池200进行有效冷却。
本实施例的制热模式与第十九种模式下的制热模式相同,这里不再赘述。
第二十一种模式:
图26示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二十一种模式。参见图26所示,电机100处于不管理的状态,而电池200处于需要冷却的状态。热管理系统1处于制冷模式。
切换单元19将接口a和接口f1对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间流动。
本实施例的热管理系统1的制冷模式下:
第一截止阀15处于关闭状态,制冷剂不流经第一截止阀15。在蒸发器8中形成的低温低压的制冷剂气体,被低压级压缩机2吸入并压缩成中间压力的过热制冷剂气体。第二截止阀16处于打开状态,从低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17。中间压力的过热制冷剂气体流经外部冷凝器17时散热,形成中间压力的制冷剂气体。中间压力的制冷剂气体被高压级压缩机3吸入。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体一部分进入中冷器5的盘管内过冷,一部分经过第一膨胀阀6节流降压形成中温中压的气液两相制冷剂。中冷器5中,中温中压的气液两相制冷剂在盘管外蒸发吸收热量而形成中间压力的制冷剂气体,同时使得盘管内的高温高压的制冷剂液体得到进一步过冷。中冷器5中的中间压力的制冷剂气体从第二出口54排出并被高压级压缩机3吸入。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出后,高温高压的制冷剂液体的一部分并进入第二膨胀阀7。经过第二膨胀阀7节流降压形成低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入蒸发器8后吸热蒸发形成低温低压的制冷剂气体,产生冷效应。蒸发器8周围的冷空气可以与驾驶室内的热量进行交换,以降低驾驶室内的温度。
本实施例中,第四膨胀阀14处于调节状态。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出后,高温高压的制冷剂液体的一部分流经第四膨胀阀14。第四膨胀阀14对流经的制冷剂进行节流降压。高温高压的制冷剂液体流经第四膨胀阀14后,形成低温低压的制冷剂气体。流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,以降低冷却液的温度,因此冷却液可以对电池200进行有效冷却。
热管理系统1处于本实施例的制冷模式时,可以实现除湿除雾功能。蒸发器8附近的空气温度低,从而可以对流经蒸发器8的湿度较大的空气进行除湿。电动车辆可以在开启内循环模式下,对驾驶室内的空气进行除湿除雾,有利于降低外循环比例,引入的新风量可以明显下降,相比于传统冬季直接从外部空气引新风除湿的方式,可以达到明显的节能目的。
第二十二种模式:
图27示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二十二种模式。参见图27所示,电机100处于需要冷却的状态,而电池200处于需要冷却的状态。热管理系统1处于制冷模式。
切换单元19将接口a和接口f2对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181开启桩体,冷却液流经第一循环泵181、电机换热器182和外部散热器183。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,一部分热量可以通过外部散热器183散发到外界空气中,一部分冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换,从而冷却电机100。
外部冷凝器17可以与冷却液进行换热,将热量传递到冷却液中,而冷却液可以将热量带到外部散热器183,并可以通过外部散热器183将热量散发到外界空气中。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间流动。
流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,以降低冷却液的温度,因此冷却液可以对电池200进行有效冷却。
本实施例的制冷模式与第二十一种模式下的制冷模式相同,这里不再赘述。
本实施例中,第四膨胀阀14处于调节状态。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出后,高温高压的制冷剂液体的一部分流经第四膨胀阀14。第四膨胀阀14对流经的制冷剂进行节流降压。高温高压的制冷剂液体流经第四膨胀阀14后,形成低温低压的制冷剂气体。流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。
第二十三种模式:
图28示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二十三种模式。参见图28所示,电机100处于不管理的状态,而电池200处于需要冷却的状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口f1对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间流动。
流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。流经第四膨胀阀14后的低温低压的制冷剂气体吸收来自冷却液的热量后,进一步吸热蒸发,有利于流经第四膨胀阀14后的制冷剂充分汽化。由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,因此冷却液可以对电池200进行有效冷却。
本实施例的热管理系统1的制热模式下:
第一截止阀15处于打开状态,低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经第一截止阀15。第二截止阀16处于关闭状态,制冷剂不流经第二截止阀16和外部冷凝器17。第一膨胀阀6处于关闭状态,从而第一膨胀阀6和中冷器5不工作。第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。高压级压缩机3吸入中间压力的过热制冷剂气体并压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。第三膨胀阀13处于调节状态,对流经的制冷剂节流降压,使得高温高压的制冷剂液体形成为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入外部换热器12。第四膨胀阀14处于完全开启状态。低温低压的制冷剂气体流经第四膨胀阀14并被低压级压缩机2吸入。高温高压制冷剂气体冷凝时产生的热量通过内部冷凝器4散发以加热周围的空气。内部冷凝器4周围的热空气被送入驾驶室以加热驾驶室内的空气,从而升高驾驶室内的温度。
第二十四种模式:
图29示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二十四种模式。参见图29所示,电机100处于需要冷却的状态,而电池200处于需要冷却的状态。空调处于制热状态。热管理系统1处于制热模式。
切换单元19将接口a和接口f2对应连通,以使电机冷却液管路18形成自循环回路。第一循环泵181开启桩体,冷却液流经第一循环泵181、电机换热器182和外部散热器183。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。然后,冷却液流经电机冷却液管路18的外部散热器183时,热量可以通过外部散热器183散发到外界空气中,从而冷却电机100。
切换单元19将接口b和接口d以及接口c和接口e对应连通,以使电池冷却液管路20和冷却液换热管路21连通。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动。冷却液在电池冷却液管路20和冷却液换热管路21之间流动。
流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。流经第四膨胀阀14后的低温低压的制冷剂气体吸收来自冷却液的热量后,进一步吸热蒸发,有利于流经第四膨胀阀14后的制冷剂充分汽化。由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,因此冷却液可以对电池200进行有效冷却。
本实施例的制热模式与第二十三种模式下的制热模式相同,这里不再赘述。
第二十五种模式:
图30示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二十五种模式。参见图30所示,外部换热器12处于需要除霜的状态。
切换单元19将接口a和接口e以及接口f1和接口d对应连通,以使电机冷却液管路18和冷却液换热管路21相连通。冷却液可以在电机冷却液管路18和冷却液换热管路21之间循环流动。第一循环泵181处于开启状态,驱动冷却液流动。流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量。冷却液流经冷却液换热管路21上的内部换热器211。内部换热器211与流经第四膨胀阀14后的制冷剂进行换热。冷却液的热量通过内部换热器211进行散热,从而冷却电机100。
切换单元19将接口b和接口c对应连通,以使电池冷却液管路20形成自循环回路。第二循环泵201处于开启状态,驱动冷却液流动,以使电池200保持均热状态。
本实施例的热管理系统1处于制热模式:
第一截止阀15处于打开状态,低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经第一截止阀15并被高压级压缩机3吸入。第二截止阀16处于关闭状态,制冷剂不流经第二截止阀16和外部冷凝器17。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。
第三膨胀阀13处于完全开启状态。高温高压的制冷剂液体进入外部换热器12。流经外部换热器12的高温高压的制冷剂液体,一部分进入中冷器5的盘管内,另一部分经过第一膨胀阀6节流降压形成中温中压的气液两相制冷剂。中冷器5中,中温中压的气液两相制冷剂在盘管外蒸发吸收热量而形成中间压力的制冷剂气体,同时使得盘管内的高温高压的制冷剂液体得到进一步过冷。中冷器5中的中间压力的制冷剂气体从第二出口54排出并被高压级压缩机3吸入。
第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。第四膨胀阀14处于调节状态。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出并流经第四膨胀阀14。第四膨胀阀14对流经的制冷剂进行节流降压。高温高压的制冷剂液体流经第四膨胀阀14后,形成低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体被低压级压缩机2吸入。
本实施例中,流经外部换热器12的高温高压的制冷剂液体可以在外部换热器12处放热,从而使得外部换热器12实现除霜的目的,保证外部换热器12可以正常进行换热。
第二十六种模式:
图31示意性地显示了本申请一实施例的热管理系统1处于第二十六种模式。参见图31所示,切换单元19将接口a和接口c、接口b和接口d以及接口f1和接口e对应连通,以使电机冷却液管路18、电池冷却液管路20以及冷却液换热管路21相连通。电机冷却液管路18中的冷却液流经外部散热器旁路184,但不流经外部散热器183。电机冷却液管路18、电池冷却液管路20以及冷却液换热管路21相互串联,从而冷却液可以在电机冷却液管路18、电池冷却液管路20以及冷却液换热管路21之间循环流动。
流经电机换热器182的冷却液可以与电机100换热以带走电机100的热量,以冷却电机100。流经电池换热器202的冷却液在电池200处带走电池200产生的多余热量,以冷却电池200。然后,冷却液在内部换热器211处与制冷剂进行热交换。流经第四膨胀阀14后的低温低压的制冷剂气体吸收热量后,进一步吸热蒸发,有利于流经第四膨胀阀14后的制冷剂充分汽化。由于冷却液可以与制冷剂进行有效换热,因此冷却液可以对电机100和电池200同时进行有效冷却。
本实施例的热管理系统1的制热模式下:
第一截止阀15处于打开状态,低压级压缩机2排出的中间压力的过热制冷剂气体流经第一截止阀15并被高压级压缩机3吸入。第二截止阀16处于关闭状态,制冷剂不流经第二截止阀16和外部冷凝器17。高压级压缩机3将吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。高温高压制冷剂气体进入内部冷凝器4散热后形成高温高压的制冷剂液体。
第三膨胀阀13处于完全开启状态。高温高压的制冷剂液体进入外部换热器12。流经外部换热器12的高温高压的制冷剂液体,进入中冷器5。第一膨胀阀6处于关闭状态,从而第一膨胀阀6和中冷器5不工作。
第二膨胀阀7处于关闭状态,从而第二膨胀阀7和蒸发器8不工作。第四膨胀阀14处于调节状态。中冷器5中的高温高压的制冷剂液体从第一出口52排出并流经第四膨胀阀14。第四膨胀阀14对流经的制冷剂进行节流降压。高温高压的制冷剂液体流经第四膨胀阀14后,形成低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体被低压级压缩机2吸入。
本实施例的热管理系统1可以在电机100和电池200的散热需求很大的场景下,例如赛道模式,对电机100和电池200实施主动冷却,降低电机100和电池200温度超过工作温度而导致电机100和电池200性能下降的可能性。
本申请实施例提供的电动车辆的热管理系统1,通过不同的制冷剂回路和不同的冷却液回路设计,并且制冷剂和冷却液之间可以实现热交换,从而使得电动车辆的热管理系统1可以实现多种工作模式,进而电动车辆的热管理系统1可以满足更多的工况需求,提高自身的工作环境适应能力。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非是另有精确具体地规定。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系;在公式中,字符“/”,表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是,在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。
可以理解的是,在本申请的实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。
Claims (13)
1.一种电动车辆的热管理系统,其特征在于,至少包括:
低压级压缩机;
高压级压缩机,所述高压级压缩机的吸气口与所述低压级压缩机的排气口相连;
内部冷凝器,所述内部冷凝器的进口与所述高压级压缩机的排气口相连;
中冷器,所述中冷器具有第一进口和第一出口以及第二进口和第二出口,所述内部冷凝器的出口与所述中冷器的第一进口相连,所述高压级压缩机的吸气口与所述中冷器的第二出口相连;
第一膨胀阀,所述第一膨胀阀的进口与所述内部冷凝器的出口相连,所述第一膨胀阀的出口与所述中冷器的第二进口相连;
第二膨胀阀,所述第二膨胀阀的进口与所述中冷器的第一出口相连;
蒸发器,所述蒸发器的进口与所述第二膨胀阀的出口相连,所述低压级压缩机的吸气口与所述蒸发器的出口相连。
2.根据权利要求1所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括外部换热器,所述外部换热器的进口与所述内部冷凝器的出口相连,所述外部换热器的出口与所述中冷器的第一进口相连。
3.根据权利要求2所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括第三膨胀阀,所述第三膨胀阀的进口与所述内部冷凝器的出口相连,所述第三膨胀阀的出口与所述外部换热器的进口相连。
4.根据权利要求2或3所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括第一鼓风机,所述第一鼓风机设置于所述外部换热器一侧,并且所述第一鼓风机用于提升所述外部换热器与外界的热交换。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括第二鼓风机,所述第二鼓风机用于提升所述蒸发器或所述内部冷凝器与外界的热交换。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括气液分离器,所述气液分离器设置于所述低压级压缩机的上游。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括第四膨胀阀,所述第四膨胀阀与所述蒸发器并联设置,所述第四膨胀阀的进口与所述中冷器的第一出口相连,所述第四膨胀阀的出口与所述低压级压缩机的吸气口相连。
8.根据权利要求7所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括第一截止阀、第二截止阀和外部冷凝器,所述第一截止阀的进口与所述低压级压缩机的排气口相连,所述第一截止阀的出口与所述高压级压缩机的吸气口相连,所述第二截止阀的进口与所述低压级压缩机的排气口相连,所述第二截止阀的出口与所述外部冷凝器的进口相连,所述外部冷凝器的出口与所述高压级压缩机的吸气口相连。
9.根据权利要求8所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括电机冷却液管路和切换单元,所述电机冷却液管路包括第一循环泵、电机换热器、外部散热器和外部散热器旁路,所述外部散热器和所述外部散热器旁路并联设置,所述外部冷凝器用于与所述电机冷却液管路换热,所述外部冷凝器设置于所述外部散热器以及所述外部散热器旁路的上游,所述切换单元用于将所述电机冷却液管路的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。
10.根据权利要求9所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括电池冷却液管路,所述电池冷却液管路包括第二循环泵和电池换热器,所述切换单元用于将所述电机冷却液管路和所述电池冷却液管路的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。
11.根据权利要求10所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述电动车辆的热管理系统还包括冷却液换热管路,所述冷却液换热管路包括内部换热器,所述内部换热器设置于所述第四膨胀阀和所述低压级压缩机之间,所述内部换热器用于使所述冷却液换热管路与外界换热,所述切换单元用于将所述电机冷却液管路、所述电池冷却液管路和所述冷却液换热管路的接口对应连通,以构成不同的冷却液回路。
12.根据权利要求11所述的电动车辆的热管理系统,其特征在于,所述切换单元包括六个外接口,六个所述外接口用于分别与所述电机冷却液管路、所述电池冷却液管路和所述冷却液换热管路各自的接口中的六个接口对应连通。
13.一种电动车辆,其特征在于,包括如权利要求1至12任一项所述的电动车辆的热管理系统。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
CN104210333A (zh) * | 2014-09-20 | 2014-12-17 | 国家电网公司 | 一种双压缩机汽车停车后外接电源供电的冷暖空调装置 |
CN107757304A (zh) * | 2016-08-22 | 2018-03-06 | 博格思众公司 | 并联压缩机气候系统 |
CN109476212A (zh) * | 2016-07-05 | 2019-03-15 | 开利公司 | 双压缩机运输制冷单元 |
CN110171267A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-27 | 中国科学院理化技术研究所 | 电动汽车热泵空调系统 |
CN111806196A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-10-23 | 的卢技术有限公司 | 一种汽车热泵系统及控制方法 |
-
2021
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104210333A (zh) * | 2014-09-20 | 2014-12-17 | 国家电网公司 | 一种双压缩机汽车停车后外接电源供电的冷暖空调装置 |
CN109476212A (zh) * | 2016-07-05 | 2019-03-15 | 开利公司 | 双压缩机运输制冷单元 |
CN107757304A (zh) * | 2016-08-22 | 2018-03-06 | 博格思众公司 | 并联压缩机气候系统 |
CN110171267A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-27 | 中国科学院理化技术研究所 | 电动汽车热泵空调系统 |
CN111806196A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-10-23 | 的卢技术有限公司 | 一种汽车热泵系统及控制方法 |
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