CN115320323A - 热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种热管理系统,第一换热器位于空调箱内,第二换热器位于空调箱外,第一换热器设于第一支路,第二换热器设于第二支路,在第一工作模式下,压缩机、第一换热器、第二换热器、换热器件、流量调节装置以及节流装置连通,节流装置处于节流状态,压缩机的出口分别与第一支路的一端口与第二支路的一端口连通,第一支路的另一端口与第二支路的另一端口均与节流装置的入口连通,节流装置的出口与换热器件的入口连通,流量调节装置处于流量调节状态,流量调节装置调控流经第一支路和流经第二支路的流量比例。通过流量调节装置调节流经第一支路流体和流经第二支路的流体的流量比例,使用第二支路分担第一支路的热量,从而调节制热效果。
Description
技术领域
本申请涉及热交换技术领域,尤其涉及一种热管理系统。
背景技术
车辆(例如电动汽车)的热管理统可以对乘客舱内环境温度、电池温度以及电机温度进行调节。
乘客舱有制热除湿需求时,气流先流经室内蒸发器实现除湿功能,除湿后的空气再流经室内冷凝器被加热,接着加热后的干燥空气进入乘客舱,实现制热除湿的功能。相关热管理系统中,室内冷凝器温度较高,当乘客舱需要除湿但制热需求较低时,会造成体验感较差。
发明内容
鉴于相关技术存在的上述问题,本申请提供了一种热管理系统,在制热除湿模式下,制热效果可调节。
为了达到上述目的,本申请采用以下技术方案:一种热管理系统,其包括:压缩机、第一换热器、第二换热器、换热器件、流量调节装置、节流装置及空调箱,所述第一换热器位于所述空调箱内,所述第二换热器位于所述空调箱外,所述流量调节装置至少具有截止状态、全通状态和流量调节状态;所述热管理系统包括第一支路和第二支路,所述第一换热器设于所述第一支路,所述第二换热器设于所述第二支路;
所述热管理系统具有一工作模式,在所述第一工作模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述换热器件、所述第二换热器、所述流量调节装置以及所述节流装置连通,所述节流装置处于节流状态,所述压缩机的出口分别与所述第一支路的一端口与所述第二支路的一端口连通,所述第一支路的另一端口与所述第二支路的另一端口均与所述节流装置的入口连通,所述节流装置的出口与所述换热器件的入口连通,所述流量调节装置处于流量调节状态,所述流量调节装置调控流经所述第一支路和流经所述第二支路的流量比例。
本申请的热管理系统运行工作模式,通过流量调节装置调节流经第一支路流体和流经第二支路的流体的流量比例,使用第二支路分担第一支路的热量,从而调节制热效果。
附图说明
图1是本申请的热管理系统一实施例的示意图;
图2是本申请的热管理系统一实施例的制冷模式的示意图;
图3是本申请的热管理系统一实施例的第一制热模式的示意图;
图4是本申请的热管理系统一实施例的第二制热模式的示意图;
图5是本申请的热管理系统一实施例的第三制热模式的示意图;
图6是本申请的热管理系统一实施例的第一制热除湿模式的示意图;
图7是本申请的热管理系统一实施例的第二制热除湿模式的示意图;
图8是本申请的热管理系统一实施例的化霜模式的示意图;
图9是本申请的热管理系统一实施例的第一电池加热模式的示意图;
图10是本申请的热管理系统一实施例的第二电池加热模式的示意图;
图11是本申请的热管理系统一实施例的电池快速制冷模式的示意图;
图12是本申请的热管理系统一实施例的散热模式的示意图;
图13是本申请的热管理系统另一实施例的制热模式的一实施例的示意图;
图14是本申请的热管理系统另一实施例的化霜模式的一实施例的示意图;
图15是本申请的热管理系统又一实施例的化霜模式的一实施例的示意图;
图16至图18是本申请的热管理系统的其他的实施例的制热除湿模式的一实施例的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个;“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。
下面结合附图,对本申请示例型实施例的热管理系统进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
根据本申请的热管理系统一个具体实施例,如图1所示,热管理系统包括第四换热器7和第五换热器6。第四换热器7包括第一换热部71和第二换热部72,第一换热部71和第二换热部72能够进行热交换,第一换热部71和第二换热部72均设置有流道,第一换热部71的流道和第二换热部72的流道相互隔离不连通。第五换热器6包括第三换热部61和第四换热部62,第三换热部61和第四换热部62能够进行热交换,第三换热部61和第四换热部62均设置有流道,第三换热部61的流道和第四换热部62的流道相互隔离不连通。第四换热器7和第五换热器6均用于制冷剂与冷却液进行热交换。第四换热器7和第五换热器6可以是板式换热器、套管式换热器、平行流的液冷换热器或其他液冷换热器中的一种,第四换热器7和第五换热器6可以相同,也可以不同。当制冷剂采用高压冷媒时(例如CO2冷媒),第四换热器7和第五换热器6可选取平行流换热器,相对板式换热器,平行流换热器耐压能力更强,爆破风险更低。
热管理系统的各个组件通过管路连接形成两大系统,分别是制冷剂系统和冷却液系统,制冷剂系统和冷却液系统相互隔离不连通。制冷剂系统中流通制冷剂,冷却液系统流通冷却液,制冷剂可以是R134A或二氧化碳或其它换热介质,冷却液可以是乙醇和水的混合溶液或其他冷却介质。其中,第一换热部71的流道和第三换热部61的流道连接于制冷剂系统,第二换热部72的流道和第四换热部62的流道连接于冷却液系统。
需要解释的是,这里的“第一换热部71的流道连接于制冷剂系统”指,制冷剂系统包括第一换热部71,制冷剂系统中的制冷剂能够流入以及流出第一换热部71的流道,第一换热部71的进出口能通过管路与制冷剂系统中的其他部件连接,在热管理系统工作时通过管路连通后形成回路。第三换热部61的流道连接于制冷剂系统、第二换热部72的流道连接于冷却液系统以及第四换热部62的流道连接于冷却液系统,参考上述解释。
本实施例中,制冷剂系统包括压缩机1、第一换热器101、第三换热器102、第二换热器103、第一换热部71、第三换热部61、若干流量调节装置、若干节流装置及第一多通装置8,上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接,也可以集成后为一体结构。
在一些其他实施例中,制冷剂系统还设有气液分离器9,气液分离器9设置于压缩机1的入口前,对进入压缩机1前的制冷剂进行气液分离,减少压缩机1被液击的可能性。为便于理解,下文以未设置气液分离器9为例进行描述。
第一多通装置8包括第一接口81、第二接口82以及第三接口83,第一多通装置8处于工作状态时,第一接口81、第二接口82以及第三接口83中的至少两个连通。可选的,第一多通装置8为三通阀。
若干流量调节装置包括第一流量调节装置2和第二流量调节装置3。第一流量调节装置2具有截止状态、节流状态、全通状态及流量调节状态。当第一流量调节装置2的开度为0时,第一流量调节装置2处于截止状态,第一流量调节装置2两侧的管路不连通。当第一流量调节装置2的开度大于0但小于或等于第一设定值时,第一流量调节装置2处于节流状态,流经第一流量调节装置2的制冷剂降温降压。第一流量调节装置2处于节流状态时,根据换热需求,使第一流量调节装置2的开度在0至第一设定值之间调节,从而调节第一流量调节装置2的节流效果。当第一流量调节装置2的开度大于第一设定值但小于100时,第一流量调节装置2处于流量调节状态,第一流量调节装置2两侧的管路导通但不具有节流功能。第一流量调节装置2处于流量调节状态时,根据换热需求,使第一流量调节装置2的开度在第一设定值至100之间调节,从而调节流经第一流量调节装置2的制冷剂的流量。当第一流量调节装置2的开度等于100时,第一流量调节装置2处于全通状态,第一流量调节装置2两侧的管路导通。可选的,第一流量调节装置2为全通双向节流阀。需要理解的是,第一设定值是根据产品需求设定的一个定值,介于0至100之间。在一些其他实施例中,第一流量调节装置2也可以为至少两个阀件的组合,只要能让第一流量调节装置2具有截止状态、节流状态、全通状态及流量调节状态即可,本申请不予限制。本实施例的第二流量调节装置3具有截止状态、节流状态、全通状态及流量调节状态,第二流量调节装置3的工作原理与第一流量调节装置2的工作原理相同,可参考上述描述。
若干节流装置包括第一节流装置4和第二节流装置5。第一节流装置4具有节流状态和截止状态,当第一节流装置4处于节流状态时,制冷剂从第一节流装置4的入口流向出口,流经第一节流装置4的制冷剂降温降压。当第一节流装置4处于截止状态时,第一节流装置4的入口和出口不连通,第一节流装置4所在支路无制冷剂流动。可选的,第一节流装置4为电子膨胀阀或热力膨胀阀。在一些其他实施例中,第一节流装置4也可以为其他类型的阀件,或者为至少两个阀件的组合,只要能让第一节流装置4具有截止状态和节流状态即可。本实施例的第二节流装置5具有节流状态和截止状态,第二节流装置5的工作原理与第一节流装置4的工作原理相同,可参考上述描述。
制冷剂系统包括第一支路和第二支路,第一换热器101和第一流量调节装置2设于第一支路,且第一流量调节装置2设置于第一换热器101的出口侧;第二换热器103、第三换热部61以及第二流量调节装置3设置于第二支路,第二换热器103连接于第三换热部61和第二流量调节装置3之间。第一支路具有第一端口和第二端口,第一支路的设置顺序为第一支路的第一端口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第一支路的第二端口。第二支路具有第一端口和第二端口,第二支路的设置顺序为第二支路的第一端口、第三换热部61、第二换热器103、第二流量调节装置3、第二支路的第二端口。
压缩机1的出口与第一接口81和第一支路的第一端口连接,第二接口82与第二支路的第一端口连接,第一支路的第二端口、第二支路的第二端口、第一节流装置4的入口、第二节流装置5的入口连接。第一节流装置4的出口与第三换热器102的入口连接,第二节流装置5的出口与第一换热部71的入口连接。第三换热器102的出口、第一换热部71的出口以及第三接口83均与压缩机1的入口连接。
需要理解的是,“第一换热器101和第一流量调节装置2设于第一支路”是指,第一支路包括第一换热器101、第一流量调节装置2以及管路,该管路用于实现两者之间的连接以及实现两者与其他部件连接等。“第二换热器103、第三换热部61以及第二流量调节装置3设置于第二支路”参上述解释。
本实施例中,冷却液系统包括第一泵10、第二泵11、第六换热器104、电池换热装置105、电机换热装置106、加热装置107、第二多通装置12、第三多通装置14、第四多通装置13、第一管路a以及第二管路b,上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接,也可以集成后为一体结构。
第一泵10和第二泵11用于为冷却液系统中的冷却液的流动提供动力。可选的,第一泵10和第二泵11为电子水泵,两个泵的类型和规格可以相同,也可以不同,根据热管理系统的需求进行选择。
第二多通装置12包括第四接口121、第五接口122、第六接口123以及第七接口124,第二多通装置12具有第一工作状态和第二工作状态,根据系统需求可以在两种工作状态之间切换。第二多通装置12处于第一工作状态,第四接口121与第五接口122连通,第六接口123与第七接口124连通。第二多通装置12处于第二工作状态,第四接口121与第七接口124连通,第五接口122与第六接口123连通。可选的,第二多通装置12为四通阀。
第三多通装置14包括第八接口141、第九接口142以及第十接口143,第三多通装置14处于工作状态时,第八接口141、第九接口142以及第十接口143中的至少两个连通。第四多通装置13包括第十一接口131、第十二接口132以及第十三接口133,第四多通装置13处于工作状态时,第十一接口131、第十二接口132以及第十三接口133中的至少两个连通。可选的,第三多通装置14和第四多通装置13为三通阀。
电池换热装置105用于对电池进行热管理。可选的,电池换热装置105可以是与电池为一体结构的集成部件,也可以是独立的部件然后与电池装配在一起。电机换热装置106用于对电机进行热管理。可选的,电机换热装置106可以是与电机为一体结构的集成部件,也可以是独立的部件然后与电机装配在一起。加热装置107用于加热冷却液,可选的,加热装置107为电加热器。第一管路a和第二管路b均为内部中空的管件,可用于旁通某些部件。
冷却液系统包括电机支路和电池支路,第一泵10、第三多通装置14、第二换热部72、电池换热装置105、加热装置107及第一管路a设于电池支路,第二泵11、第四换热部62、电机换热装置106、第六换热器104、第四多通装置13以及第二管路b设于电机支路。
在电池支路中,第一泵10的入口与第五接口122连接,第一泵10的出口与第九接口142连接,第八接口141与电池换热装置105的一端口连接,第十接口143与第一管路a的一端口连接。电池换热装置105的另一端口和第一管路a的另一端口与第二换热部72的入口连接,第二换热部72的出口与加热装置107的入口连接,加热装置107的出口与第四接口121连接。通过调节第三多通装置14的工作状态,可以选择接入电池换热装置105和第一管路a中的至少一个。可选的,第三多通装置14是三通比例阀,当同时接入电池换热装置105和第一管路a时,可以调节两个支路的流量比例。
在电机支路中,第二泵11的入口与第七接口124连接,第二泵11的出口与电机换热装置106的一端口连接,电机换热装置106的另一端口与第十二接口132连接。第十一接口131与第二管路b的一端口连接,第十三接口133与第六换热器104的一端口连接,第二管路b的另一端口与第六换热器104的另一端口与第四换热部62的一端口连接,第四换热部62的另一端口与第六接口123连接。可选的,第四多通装置13是三通比例阀,当同时接入第六换热器104和第二管路b时,可以调节两个支路的流量比例。
通过切换第二多通装置12的工作状态,使得电池支路和电机支路串联或并联。具体地,当第二多通装置12处于第一工作状态,电池支路和电机支路并联,形成各自独立的两个小回路;当第二多通装置12处于第二工作状态,电池支路与电机支路串联,形成相互连通的一个大回路。
在一些其他实施例中,上述第一多通装置8、第二多通装置12、第三多通装置14以及第四多通装置13可以根据其功能替换其他类型的阀件或其他类型阀件的组合,例如单向阀、截止阀、比例阀或者其组合等。
本申请实施例提供的热管理系统可应用于电动汽车,电动汽车具有与乘客舱内空气换热的空调箱100,第一换热器101和第三换热器102设置于空调箱100内,第一换热器101和第三换热器102用于与空调箱100中的空气热交换,调节乘客舱的温度。第一换热器101相对第三换热器102位于空气流的下游侧,空调箱100内设有风机,用于引导空调箱100内的空气的流动。第二换热器103和第六换热器104设置于汽车前进气格栅附近,第二换热器103和第六换热器104并列布置,设有风扇装置用于引导空气的流动。第二换热器103和第六换热器104分别用于与大气环境热交换,用于向大气环境中释放热量或从大气环境中吸收热量。压缩机1和气液分离器9设置于驾驶室的前方机腔内。第一换热器101、第三换热器102、第二换热器103以及第六换热器104均为风冷换热器,均用于与空气进行热交换,风冷换热器的结构为本领域技术人员所熟知,本申请不再赘述。
本实施例的热管理系统具有多种工作模式,包括制热模式、制冷模式、制热除湿模式、化霜模式、电池加热模式、电池快速制冷模式及散热模式等。本实施例的热管理系统不仅适用于车辆,还适用于其他需要热管理的换热系统,为便于描述,本申请的说明书以应用于车辆为例进行说明。
参照图2,当环境温度较高的情况下,乘客舱或电池有冷却需求,热管理系统处于制冷模式。
当仅乘客舱有冷却需求时,压缩机1开启,第一多通装置8的第一接口81与第二接口82连通,第一流量调节装置2处于截止状态,第二流量调节装置3处于全通状态,第一节流装置4处于节流状态,第二节流装置5处于截止状态。第一泵10关闭,第二泵11开启,第二多通装置12处于第一工作状态,第四多通装置13的第十二接口132与第十三接口133连通。
压缩机1出口、第一多通装置8、第三换热部61、第二换热器103、第二流量调节装置3、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1入口顺次连通。第二泵11的出口、电机换热装置106、第四多通装置13、第六换热器104、第四换热部62、第二多通装置12、第二泵11的入口顺次连通。具体地,压缩机1排出的高温高压的制冷剂,先流入第三换热部61。在第五换热器6中,第三换热部61中的制冷剂释放热量至第四换热部62中的冷却液中,通过冷却液循环流动,在第六换热器104处将热量释放至大气环境中,制冷剂温度降低。然后,温度降低后的制冷剂流入第二换热器103,在第二换热器103处与大气环境再次换热,制冷剂温度进一步降低。接着制冷剂流经处于全通状态的第二流量调节装置3后,流经处于节流状态的第一节流装置4,制冷剂降温降压。再接着,制冷剂流入第三换热器102,制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱冷却。从第三换热器102流出的制冷剂流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。冷却液循环流动时,将电机的热量也带到第六换热器104处,从而实现电机的冷却。
当仅电池有冷却需求时,热管理系统连接状态与仅乘客舱有冷却需求的连接状态相似,区别在于:第一节流装置4处于截止状态,第二节流装置5处于节流状态,第一泵10开启,第三多通装置14的第八接口141与第九接口142连通,加热装置107处于关闭状态,用作管路。
压缩机1出口、第一多通装置8、第三换热部61、第二换热器103、第二流量调节装置3、第二节流装置5、第一换热部71、压缩机1入口顺次连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、电池换热装置105、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通,第二泵11的出口、电机换热装置106、第四多通装置13、第六换热器104、第四换热部62、第二多通装置12、第二泵11的入口顺次连通。具体地,制冷剂流经处于全通状态的第二流量调节装置3后,流经处于节流状态的第二节流装置5,降温降压后的制冷剂流入第一换热部71。在第四换热器7中,第一换热部71中的制冷剂从第二换热部72中的冷却液中吸收热量,冷却液温度降低,冷却液循环流动从而实现电池冷却。从第一换热部71流出的制冷剂流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。
当乘客舱和电池均有冷却需求时,热管理系统连接状态与仅乘客舱有冷却需求的连接状态相似,区别在于:第一节流装置4处于节流与状态,第二节流装置5处于节流状态,第一泵10开启,第三多通装置14的第八接口141与第九接口142连通,加热装置107处于关闭状态,用作管路。具体地,制冷剂流经处于全通状态的第二流量调节装置3后,分为两路:一路流经处于节流状态的第一节流装置4,降温降压后的制冷剂流入第三换热器102,制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱冷却;另一路流经处于节流状态的第二节流装置5,降温降压后的制冷剂流入第一换热部71,制冷剂与电池支路中的冷却液换热从而实现电池的冷却。从第三换热器102和第一换热部71流出的制冷剂均流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。
在本申请中,第一支路设置有第一流量调节装置2,在制冷模式下,第一换热器101不接入制冷剂回路,可以改善制冷剂流经第一换热器101带来的热辐射问题,从而确保制冷效果,提升乘客舱舒适性。
在本实施例中,第一流量调节装置2设于第一换热器101的出口侧,制冷模式下,即使第一流量调节装置2处于截止状态,由于压缩机1出口与第一换热器101的内腔未隔绝,第一换热器101中储存的制冷剂会被加热,仍然可能会有热辐射的问题。因此,在一些其他实施例中,参照图15至图18,第一流量调节装置2可设置于第一换热器101的入口侧,在制冷模式下,第一流量调节装置2处于截止状态,使压缩机1的出口与第一换热器101之间断开,第一换热器101的出口连接于第二换热器103的出口后,此处制冷剂温度已经较低,因此可以较好的改善热辐射的问题。
如图3至图5所示,当环境温度较低的情况下,乘客舱有采暖需求,热管理系统处于制热模式,根据电池、电机以及大气环境的状态,可选择从大气环境、加热装置107、电机以及电池中的至少一个获取热量。
当大气环境热量充足时,热管理系统运行第一制热模式,参照图3,压缩机1开启,第一多通装置8的第二接口82与第三接口83连通,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的一个处于全通状态另一个处于节流状态,第一节流装置4和第二节流装置5处于截止状态。第一泵10关闭,第二泵11开启,第二多通装置12处于第一工作状态,第四多通装置13的第十一接口131与第十二接口132连通。
压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第二流量调节装置3、第二换热器103、第三换热部61、第一多通装置8、压缩机1入口顺次连通。第二泵11的出口、电机换热装置106、第四多通装置13、第二管路b、第四换热部62、第二多通装置12、第二泵11的入口顺次连通。具体地,压缩机1排出的高温高压的制冷剂,先流入第一换热器101,制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱制热。然后,制冷剂依次流经第一流量调节装置2和第二流量调节装置3,制冷剂降温降压。接着,制冷剂流入第二换热器103,在第二换热器103处从大气环境中吸热。再接着,制冷剂流入第三换热部61,冷却液循环流动,将电机的热量带到第四换热部62处,在第五换热器6中,第三换热部61中的制冷剂从第四换热部62中的冷却液吸收热量,实现电机的余热回收。从第三换热部61流出的制冷剂流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。
在该模式下,当大气环境温度较低,第二换热器103结霜时,仍然可以从电机获取热量,确保制热效果。另一方面,由于同时从大气环境和电机获取热量,可以延缓或者避免第二换热器103结霜的现象。
进一步的,当大气环境热量不足时,热管理系统可运行第二制热模式,参照图4,可以将第二多通装置12切换成第二工作状态,第一泵10开启,加热装置107处于开启状态,加热装置107加热冷却液,第三多通装置14的第十接口143与第九接口142连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、第一管路a、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第二泵11、电机换热装置106、第四多通装置13、第二管路b、第四换热部62、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通。冷却液循环流动,电机和加热装置107的热量带到第四换热部62处,在第五换热器6中,第三换热部61中的制冷剂从第四换热部62中的冷却液中吸收热量,从而确保制热效果。当电池有余热时,可以将第三多通装置14切换至第八接口141与第九接口142连通,实现电池的余热回收。若电机和电池余热充足,还可以关闭加热装置107,通过第五换热器6实现电机和电池的余热回收,从而满足制热需求。
当同时从电机和加热装置107获取热量时,热管理系统还有其他的连接方式,参照图5,热管理系统运行第三制热模式。具体地,压缩机1开启,第一多通装置8的第二接口82与第三接口83连通,第一流量调节装置2处于全通状态,第二流量调节装置3处于节流状态,第一节流装置4处于截止状态,第二节流装置5处于节流状态。第一泵10和第二泵11开启,第二多通装置12处于第一工作状态,第三多通装置14的第九接口142和第十接口143连通,第四多通装置13的第十一接口131与第十二接口132连通。
压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第二流量调节装置3、第二换热器103、第三换热部61、第一多通装置8、压缩机1入口顺次连通。压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第二节流装置5、第一换热部71、压缩机1入口顺次连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、第一管路a、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通。第二泵11的出口、电机换热装置106、第四多通装置13、第二管路b、第四换热部62、第二多通装置12、第二泵11的入口顺次连通。制冷剂流经处于全通状态的第一流量调节装置2后,分为两路:一路流经处于节流状态的第二流量调节装置3,通过第五换热器6从电机获取热量,通过第二换热器103从大气环境获取热量;另一路流经处于节流状态的第二节流装置5,通过第四换热器7从加热装置107获取热量。该模式下,可缩短冷却液的循环路径,减少热量损失,从而提升制热效果。同样的,当电池有余热或者电池需要加热时,可以将第三多通装置14切换至第八接口141与第九接口142连通,实现电池的余热回收或给电池加热。
当环境温度较低且湿度较高的情况下,挡风玻璃容易起雾,具有安全隐患,乘客舱有采暖和除湿的需求,参照图6和7,热管理系统处于制热除湿模式。根据乘客舱的采暖需求,可调节第一多通装置8、第一流量调节装置2以及第二流量调节装置3的状态,控制是否接入第二支路,以及控制流经第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,从而调节第一换热器101的换热能力。
在春秋季,乘客舱的采暖需求较低时,热管理系统处于第一制热除湿模式。参照图6,压缩机1开启,第一多通装置8的第一接口81与第二接口82连通,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3处于流量调节状态,第一节流装置4处于节流状态,第二节流装置5处于截止状态。第一泵10关闭,第二泵11开启,第二多通装置12处于第一工作状态,第四多通装置13的第十三接口133与第十二接口132连通。
压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1入口顺次连通。压缩机1出口、第一多通装置8、第三换热部61、第二换热器103、第二流量调节装置3、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1入口顺次连通。第二泵11的出口、电机换热装置106、第四多通装置13、第六换热器104、第四换热部62、第二多通装置12、第二泵11的入口顺次连通。从压缩机1排出的高温高压的制冷剂分为两路:一路流向第一支路,流经第一换热器101和第一流量调节装置2,第一换热器101释放热量,加热空调箱100中的空气从而实现乘客舱制热;另一路流向第二支路,流经第三换热部61、第二换热器103以及第二流量调节装置3,第五换热器6向冷却液释放热量,第二换热器103向大气环境释放热量。然后,从第一支路和第二支路流出制冷剂均流向处于节流状态的第一节流装置4,制冷剂降温降压。接着,制冷剂流入第三换热器102,空气流经温度较低的第三换热器102,空气中的水分析出,从而干燥空气。从第三换热器102流出的制冷剂流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。在该模式下,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3均处于流量调节状态,调节两个流量调节装置的开度,从而调节流经第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,使用第二支路分担第一支路的热量,在压缩机1的转速不可在调节的情况下,乘客舱的温度仍然可调节,热管理系统的调节灵活度较高,适用场景丰富。
当乘客舱的采暖需求逐渐增加时,热管理系统切换至第二制热除湿模式。参照图7,热管理系统连接状态与第一制热除湿模式的连接状态相似,区别在于:第一多通装置8处于关闭状态。
压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1入口顺次连通。第二泵11的出口、电机换热装置106、第四多通装置13、第六换热器104、第四换热部62、第二多通装置12、第二泵11的入口顺次连通。第一换热器101和第三换热器102均与乘客舱内的空气热交换,由于第一换热器101位于第三换热器102的下风侧,潮湿的空气先流经第三换热器102,遇冷空气中的水分析出,空气被干燥。干燥后的空气再流经第一换热器101,空气被加热,升温后的干燥空气进入乘客舱实现制热除湿的效果。冷却液循环流动,通过第六换热器104实现电机的散热。
在一些其他实施例中,当制热除湿模式下的制热效果不足时,在第二制热除湿模式的基础上,可以将第二流量调节装置3切换至节流状态,第一多通装置8切换至第二接口82与第三接口83连通,利用第二换热器103从大气环境吸热,或者利用第五换热器6回收电机的余热。
在一些其他实施例中,还可以将第二节流装置5切换至节流状态,第一泵10开启,利用第四换热器7从加热装置107获取热量,或者回收电池的余热。
在一些其他实施例中,还可以将第二流量调节装置3切换至节流状态,第一多通装置8切换至第二接口82与第三接口83连通,第二节流装置5切换至节流状态,第一泵10开启,从大气环境、电机、电池、加热装置107等获取热量。
可以理解的是,根据乘客舱的采暖需求,热管理系统可以直接运行第一制热除湿模式、第二制热除湿模式以及其他制热除湿模式中的一个,不需要先运行第一制热除湿模式,再进行切换,上述描述只是为了便于理解模式间的差异,不限制热管理系统的控制方式。
车辆以制热模式工作一段时间后,由于外界环境温度较低湿度较大,第二换热器103可能会有结霜的现象产生,此时需要运行化霜模式,用于避免或延缓第二换热器103结霜,或用于给第二换热器103化霜,但是外界环境温度较低,因此要确保乘客舱的制热效果。
参照图8,压缩机1开启,第一多通装置8的第一接口81与第二接口82连通,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3处于流量调节状态,第一节流装置4处于截止状态,第二节流装置5处于节流状态。第一泵10开启,第二泵11关闭,第二多通装置12处于第一工作状态,第三多通装置14的第九接口142与第十接口143连通。
压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第二节流装置5、第一换热部71、压缩机1入口顺次连通。压缩机1出口、第一多通装置8、第三换热部61、第二换热器103、第二流量调节装置3、第二节流装置5、第一换热部71、压缩机1入口顺次连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、第一管路a、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通。从压缩机1排出的高温高压的制冷剂分为两路:一路流向第一支路,流经第一换热器101和第一流量调节装置2,第一换热器101释放热量,实现乘客舱制热;另一路流向第二支路,流经第三换热部61、第二换热器103以及第二流量调节装置3,实现第二换热器103除霜。然后,从第一支路和第二支路流出制冷剂均流向处于节流状态的第二节流装置5,制冷剂降温降压。接着,制冷剂流入第一换热部71,加热装置107加热冷却液,冷却液循环流动,在第四换热器7中,第一换热部71中的制冷剂从第二换热部72中的冷却液内吸收热量。从第一换热部71流出的制冷剂流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。在该模式下,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3均处于流量调节状态,调节两个流量调节装置的开度,从而调节流经第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,在有效实现第二换热器103化霜的同时,确保乘客舱的制热效果。
本实施例中,在化霜模式下,若第二泵11开启,第四换热部62接入冷却液回路,会降低进入第二换热器103前的制冷剂的温度,不利于除霜,因此,第二泵11未开启,但是电机的温度较高,会造成电机余热的浪费,且电机一直不散热,温度持续升高会有安全隐患。在一些其他实施例中,参照图15,电机支路设置第五多通装置15和第三管路c,第五多通装置15的一个端口与第六换热器104连接,第五多通装置15的另一端口与第二管路b和第四换热部62的入口连接,第五多通装置15的再一端口与第三管路c的一端口连接,第三管路c的另一端口和第四换热部62的出口均与第六接口123连接。可选的,第五多通装置15为三通阀。
在化霜模式下,通过第三管路c旁通第四换热部62,然后切换第二多通装置12至第二工作状态,使得电池支路与电机支路串联,使用第四换热器7回收电机的余热,从而提升能效。当电池有余热时,还可以将电池接入冷却液回路。
由于电池的特性,电池需要工作在适宜的温度区间,电池温度过高和过低都会影响电池性能。尤其是在给电池充电时,电池温度过低充不进去电,电池温度过高还会有安全隐患,因此需要对电池进行热管理。
当电池温度过低,且车内没人时,热管理系统运行第一电池加热模式,参照图9,压缩机1开启,第一多通装置8的第一接口81与第二接口82连通,第一流量调节装置2处于截止状态,第二流量调节装置3处于全通状态,第一节流装置4处于节流状态,第二节流装置5处于截止状态。第一泵10和第二泵11开启,第二多通装置12处于第二工作状态,第三多通装置14的第九接口142与第十接口143连通,第四多通装置13装置的第十二接口132与第十三接口133连通。
压缩机1出口、第一多通装置8、第三换热部61、第二换热器103、第二流量调节装置3、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1入口顺次连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、电池换热装置105、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第二泵11、电机换热装置106、第四多通装置13、第二管路b、第四换热部62、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通,加热装置107处于关闭状态。压缩机1排出的高温高压的制冷剂,先流入第三换热部61。在第五换热器6中,第三换热部61中的制冷剂释放热量至第四换热部62中的冷却液中,冷却液温度升高,通过冷却液循环流动,从而实现电池的加热,同时循环流动时回收利用电机的余热,提升能效。然后,温度降低后的制冷剂流入第二换热器103,制冷剂与大气环境换热。接着,制冷剂流经处于全通状态的第二流量调节装置3后,流经处于节流状态的第一节流装置4,制冷剂降温降压。再接着,制冷剂流入第三换热器102,由于车内没人,制冷剂可以从空调箱100中的空气中吸收热量。从第三换热器102流出的制冷剂流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。当热量不足时,可以开启加热装置107辅热。
若车内有人,则不能再从空调箱100的空气中吸热,会使车内乘客感到不舒适。需运行第二电池加热模式,参照图10,关闭压缩机1,将第二多通装置12切换至第一工作状态,第一泵10的出口、第三多通装置14、电池换热装置105、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通,加热装置107加热冷却液,通过冷却液的循环流动实现电池的加热。若乘客舱有加热需求,则将制冷剂系统的连接状态切换至第一制热模式的制冷剂系统的连接状态,第一换热器101释放热量实现乘客舱制热,通过第二换热器103从大气环境吸热,或通过第五换热器6从电机吸热。
当电池温度过高,且车内没人时,例如车内无人快充状态,热管理系统运行电池快速制冷模式,参照图11,压缩机1开启,第一多通装置8的第一接口81与第二接口82连通,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3处于全通状态,第一节流装置4处于截止状态,第二节流装置5处于节流状态。第一泵10和第二泵11开启,第二多通装置12处于第一工作状态,第三多通装置14的第八接口141与第九接口142连通,第四多通装置13装置的第十二接口132与第十三接口133连通。
压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第二节流装置5、第一换热部71、压缩机1入口顺次连通。压缩机1出口、第一多通装置8、第三换热部61、第二换热器103、第二流量调节装置3、第二节流装置5、第一换热部71、压缩机1入口顺次连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、电池换热装置105、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通。第二泵11的出口、电机换热装置106、第四多通装置13、第六换热器104、第四换热部62、第二多通装置12、第二泵11的入口顺次连通。从压缩机1排出的高温高压的制冷剂分为两路:一路流向第一支路,流经第一换热器101和第一流量调节装置2,由于车内没人,第一换热器101可以向车内释放热量;另一路流向第二支路,流经第三换热部61、第二换热器103以及第二流量调节装置3,通过第五换热器6向电机支路放热,冷却液循环流动,通过第六换热器104将热量释放至大气环境中,同时,还通过第二换热器103向大气环境放热。然后,从第一支路和第二支路流出制冷剂均流向处于节流状态的第二节流装置5,制冷剂降温降压。接着,制冷剂流入第一换热部71,电池支路的冷却液温度降低,实现电池的冷却。从第一换热部71流出的制冷剂流动至压缩机1中,再次被压缩成高温高压的制冷剂,如此循环流动。在该模式下,第五换热器6、第二换热器103以及第三换热器102均释放热量,使得进入第二节流装置5前的制冷剂的温度较低,从而使得经第二节流装置5节流后的制冷剂的温度足够的低,能够较快的实现电池冷却。
在电池快速制冷模式下,可以将第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的至少一个切换至流量调节状态,从而调节第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,防止车内温度过高。
若车内有人,则不能再向空调箱100的空气中放热,会使车内乘客感到不舒适。需运行制冷模式,参照图2,根据车内是否有冷却需求,调节热管理系统状态。
当仅电机和电池有散热需求时,压缩机1关闭,热管理系统运行散热模式。具体地,参照图12,压缩机1关闭,制冷剂系统不运行。冷却液系统中,第一泵10和第二泵11开启,第二多通装置12处于第二工作状态,第三多通装置14的第九接口142与第十接口143连通,第四多通装置13装置的第十二接口132与第十三接口133连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、电池换热装置105、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第二泵11、电机换热装置106、第四多通装置13、第六换热器104、第四换热部62、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通,加热装置107处于关闭状态。通过第六换热器104与大气环境换热,冷却液温度降低,从而实现电池和电机的散热。
根据本申请的热管理系统另一个具体实施例,如图13和14所示,本实施例与第一个具体实施例基本相同,其区别在于:第四换热部62设于第二管路b,第六换热器104与第四换热部62并联连接。本实施例的热管理系统在各个工况下的连接状态与第一个具体实施例基本相同,下面针对区别之处进行举例说明,相同之处参考第一个具体实施例的相关描述。
通过第四多通装置13,可以选择将第六换热器104和第四换热部62中的至少一个接入冷却液回路,当第六换热器104和第四换热部62需同时接入时,第六换热器104和第四换热部62并联。
参照图13,热管理系统运行制热模式,压缩机1开启,第一多通装置8的第三接口83与第二接口82连通,第一流量调节装置2处于全通状态,第二流量调节装置3处于节流状态,第一节流装置4处于截止状态,第二节流装置5处于节流状态。第一泵10和第二泵11开启,第二多通装置12处于第二工作状态,第三多通装置14的第十接口143与第九接口142连通,第四多通装置13装置的第十二接口132与第十一接口131连通。
压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第二节流装置5、第一换热部71、压缩机1入口顺次连通。压缩机1出口、第一换热器101、第一流量调节装置2、第二流量调节装置3、第二换热器103、第三换热部61、第一多通装置8、压缩机1入口顺次连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、第一管路a、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第二泵11、电机换热装置106、第四多通装置13、第四换热部62、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通,加热装置107加热冷却液。通过第二换热器103从大气环境获取热量,且同时通过第四换热器7和第五换热器6从冷却液回路获取热量,提升吸热能力,提升制热效果。
参照图14,热管理系统运行化霜模式,压缩机1开启,制冷剂系统的连接状态以及工作原理与第一个具体实施例的化霜模式的制冷剂系统相同,此处不再描述。冷却液系统中,第一泵10和第二泵11开启,第二多通装置12处于第二工作状态,第三多通装置14的第十接口143与第九接口142连通,第四多通装置13装置的第十二接口132与第十三接口133连通。第一泵10的出口、第三多通装置14、第一管路a、第二换热部72、加热装置107、第二多通装置12、第二泵11、电机换热装置106、第四多通装置13、第六换热器104、第二多通装置12、第一泵10的入口顺次连通,加热装置107加热冷却液。第四换热部62不接入冷却液回路,改善冷却液流经第四换热部62,导致流经第三换热部61的制冷剂温度降低,从而影响第二换热器103化霜的现象。还可以通过第六换热器104从大气环境吸热,增加热源,提升除霜效果。
根据本申请的热管理系统另一个具体实施例,参照图16,本实施例与第一个具体实施例基本相同,其区别在于:制冷剂系统不设置第一多通装置8,但设置有第一阀装置16和第二阀装置17。本实施例的热管理系统在各个工况下的连接状态与第一个具体实施例基本相同,下面针对区别之处进行举例说明,相同之处参考上述实施例的相关描述。
第一阀装置16的一端口与第一支路的一端口和压缩机1的出口连接,第一阀装置16的另一端口与第二支路和第二阀装置17的一端口连接,第二阀装置17的另一端口与压缩机1的进口、第三换热器102的出口以及第一换热部71的出口连接。可选的,第一阀装置16和第二阀装置17为截止阀,第一阀装置16和第二阀装置17均具有截止状态和全通状态。在本实施例中,第一流量调节装置2可设置于第一换热器101的入口侧,也可以设置于出口侧。
本实施例中,可通过第一阀装置16、第二阀装置17以及第二流量调节装置3控制是否有制冷剂流经第二支路,且控制第二支路上的换热器用作蒸发器还是冷凝器。具体地,当第一阀装置16和第二阀装置17均处于截止状态,没有制冷剂流经第二支路;当第一阀装置16处于全通状态,第二阀装置17处于截止状态,若第二流量调节装置3不处于截止状态,压缩机1排出的制冷剂可以流入第二支路,第二换热器103和第五换热器6用作冷凝器;当第一阀装置16处于截止状态,第二阀装置17处于全通状态,若第二流量调节装置3不处于截止状态,从第一支路流出的制冷剂可以流入第二支路,第二换热器103和第五换热器6用作蒸发器。当第一支路与第二支路并联连通设置时,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3处于流量调节状态,通过第一流量调节装置2和第二流量调节装置3的开度,调节第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,从而控制换热效果。
根据本申请的热管理系统另一个具体实施例,参照图17,本实施例与第一个具体实施例基本相同,其区别在于:制冷剂系统不设置第一多通装置8和第二流量调节装置3,但设置有第一阀装置16、第二阀装置17和第三阀装置20,且替换第一流量调节装置2的阀件类型。本实施例的热管理系统在各个工况下的连接状态与第一个具体实施例基本相同,下面针对区别之处进行举例说明,相同之处参考上述实施例的相关描述。
本实施例中的第一阀装置16和第二阀装置17的设置方式和工作原理,与图16中的第一阀装置16和第二阀装置17的设置方式和工作原理相同,可参考相关描述。
第三阀装置20设于第二支路,设置于第一个具体实施例中第二流量调节装置3的相应位置,第三阀装置20包括相互并联设置的单向单元21和节流单元22,单向单元21具有单向全通状态和反向截止状态,节流单元22具有截止状态和节流状态。若节流单元22处于截止状态,从第一支路流出的制冷剂无法流入第二支路。可以理解的是,第三阀装置20可以替换成第一个具体实施例中的第二流量调节装置3。
本实施例中,第一流量调节装置2可以设置于第一换热器101的出口侧,也可以设置于入口侧。第一流量调节装置2为流量比例阀,第一流量调节装置2具有全通状态、截止状态和流量调节状态。当第一支路与第二支路并联连通设置时,通过第一流量调节装置2调节第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,从而控制换热效果。
根据本申请的热管理系统另一个具体实施例,参照图18,本实施例与第一个具体实施例基本相同,其区别在于:制冷剂系统不设置第一多通装置8和第二流量调节装置3,但设置有第六多通装置18、第三阀装置20和第四阀装置19,且替换第一流量调节装置2的阀件类型。本实施例的热管理系统在各个工况下的连接状态与第一个具体实施例基本相同,下面针对区别之处进行举例说明,相同之处参考上述实施例的相关描述。
第六多通装置18包括第一连接口181、第二连接口182、第三连接口183以及第四连接口184,第六多通装置18具有第一工作方式和第二工作方式,第六多通装置18可以在两种模式间切换。第六多通装置18处于第一工作方式,第一连接口181和第二连接口182连通,第三连接口183和第四连接口184连通;第六多通装置18处于第二工作方式,第一连接口181和第四连接口184连通,第二连接口182和第三连接口183连通。
第一流量调节装置2的一端口与压缩机1的出口和第一连接口181连接,第一流量调节装置2的另一端口与第二连接口182和第一换热器101的入口连接。第三连接口183与第四阀装置19的一端口连接,第四阀装置19的另一端口与压缩机1的入口、第三换热器102的出口以及第一换热部71的出口连接。第四连接口184与第三换热部61的一端口连接,第三换热部61的另一端口与第二换热器103的一端口连接。
本实施例中,第一流量调节装置2为流量比例阀,第一流量调节装置2具有全通状态、截止状态和流量调节状态。第三阀装置20与图17中的第三阀装置20的设置方式和工作原理相同,可参考相关描述。可选的,第四阀装置19为截止阀,第四阀装置19具有截止状态和全通状态。
本实施例中,可通过第六多通装置18、第三阀装置20和第四阀装置19控制是否有制冷剂流经第二支路,且控制第二支路上的换热器用作蒸发器还是冷凝器。具体地,当第三阀装置20和第四阀装置19均处于截止状态,没有制冷剂流经第二支路;当第六多通装置18处于第二工作方式,若第三阀装置20不处于截止状态,压缩机1排出的制冷剂可以流入第二支路,第二换热器103和第五换热器6用作冷凝器;当第六多通装置18处于第一工作方式,第四阀装置19处于全通状态,若第三阀装置20不处于截止状态,从第一支路流出的制冷剂可以流入第二支路,第二换热器103和第五换热器6用作蒸发器。当第一支路与第二支路并联连通设置时,通过第一流量调节装置2调节第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,从而控制换热效果。
本实施例中,当第一支路与第二支路并联连通设置时,第六多通装置18处于第二工作方式,第四阀装置19需处于截止状态,防止从压缩机1流出的制冷剂直接回到压缩机1的入口。在一些其他实施例中,通过对第六多通装置18结构的设计,使得第六多通装置18处于第二工作方式时,第一连接口181和第四连接口184连通,但第二连接口182和第三连接口183不连通,此时,可以不设置第四阀装置19,第三连接口183与压缩机1的入口、第三换热器102的出口以及第一换热部71的出口连接。
以上实施例中,热管理系统执行第一工作模式,例如第一制热除湿模式、化霜模式以及电池快速制冷模式时,第一支路和第二支路并联连通,第一换热器101和第二换热器103均用作冷凝器,通过第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的至少一个,调节第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例,从而控制换热效果。在一些其他实施例中,可在压缩机1的出口、第一支路入口以及第二支路入口交叉处设置三通比例阀,调节三通比例阀的状态,从而调节第一支路和第二支路的制冷剂的流量比例。
本申请中两个部件之间的“连接”可以是直接连接,也可以是通过管路连接,两个部件之间可以仅设有管路,也可以两者之间除管路外还设有阀件或其他部件。同样的,本申请中两个部件之间的“连通”可以是直接连通,也可以是通过管路实现连通,两个部件之间可以仅设有管路连通,也可以两者之间还设有阀件或其他部件后连通。
本申请还提供一种热管理系统的控制方法,本申请中的控制方法应用于上述实施方式的热管理系统,热管理系统还包括控制系统200,控制系统200可用于对制冷剂系统的工作状态和冷却液系统的工作状态进行控制。
参照图1,控制系统200包括控制器和多个传感器,多个传感器可用于获取第一换热器101、第三换热器102、第二换热器103、第四换热器7、第五换热器6、第六换热器104、电机以及电池的工作信息,可选的,工作信息包括温度和压力。控制器与压缩机1、空调箱100内的风机、进气格栅处的风扇装置、多个流量调节装置、多个节流装置、多个阀装置、多个泵、多个多通装置以及多个传感器等部件电连接。控制器可用于获取传感器得到的工作信息。控制器可用于对热管理系统的部件的工作状态进行调节,工作状态的调节包括开启部件、关闭部件、转速调节、开度调节以及功率调节中的至少一个。控制器可用于执行热管理系统的控制方法。
热管理系统的控制方法包括:
获取乘客的需求和传感器得到的工作信息;
根据乘客的需求和从传感器得到的工作信息,控制器对热管理系统中的各个部件的工作状态进行调节,使热管理系统执行合适的空调运行模式,从而实现对乘客舱、电机以及电池的热管理。
热管理系统还包括交互装置,控制器与交互装置电连接,控制器通过交互装置可以获得乘客的需求,如乘客需求的目标温度或运行模式等。可选的,交互装置可以为电动汽车的控制面板。空调运行模式包括制冷模式、制热模式、制热除湿模式、电池加热模式、电池快速制冷模式、化霜模式以及散热模式。上述工作模式下的热管理系统的连接状态可参照前文描述,此处不再赘述。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请做任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种热管理系统,其特征在于,包括:压缩机、第一换热器、第二换热器、换热器件、流量调节装置、节流装置及空调箱,所述第一换热器位于所述空调箱内,所述第二换热器位于所述空调箱外,所述流量调节装置至少具有截止状态、全通状态和流量调节状态;
所述热管理系统包括第一支路和第二支路,所述第一换热器设于所述第一支路,所述第二换热器设于所述第二支路;
所述热管理系统具有第一工作模式,在所述第一工作模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述换热器件、所述第二换热器、所述流量调节装置以及所述节流装置连通,所述节流装置处于节流状态,所述压缩机的出口分别与所述第一支路的一端口与所述第二支路的一端口连通,所述第一支路的另一端口与所述第二支路的另一端口均与所述节流装置的入口连通,所述节流装置的出口与所述换热器件的入口连通,所述流量调节装置处于流量调节状态,所述流量调节装置调控流经所述第一支路和流经所述第二支路的流量比例。
2.如权利要求1所述的一种热管理系统,其特征在于,所述换热器件包括第三换热器,所述节流装置包括第一节流装置,所述第三换热器位于所述空调箱内;
所述第一工作模式为第一制热除湿模式,在所述第一制热除湿模式下,所述第一节流装置处于节流状态,所述第一换热器位于所述第三换热器的下风侧。
3.如权利要求1所述的一种热管理系统,其特征在于,所述流量调节装置包括第一流量调节装置,所述第一流量调节装置至少具有截止状态、节流状态及流量调节状态,所述第一流量调节装置设于所述第一支路,所述第一流量调节装置设置于所述第一换热器的入口侧或出口侧,在所述第一工作模式下,所述第一流量调节装置处于流量调节状态;或,
所述流量调节装置包括第二流量调节装置,所述第二流量调节装置至少具有截止状态、节流状态及流量调节状态,所述第二流量调节装置设于所述第二支路,所述第二流量调节装置设置于所述第二换热器的入口侧或出口侧,在所述第一工作模式下,所述第二流量调节装置处于流量调节状态。
4.如权利要求1所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第一泵和加热装置,所述换热器件包括第四换热器,所述节流装置包括第二节流装置,所述第四换热器包括相互分隔设置的第一换热部和第二换热部;
所述第一工作模式为化霜模式,在所述化霜模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第二换热器、所述第一换热部、所述流量调节装置以及所述第二节流装置连通,所述第一泵、所述第二换热部以及所述加热装置连通,所述第二节流装置处于节流状态,所述压缩机的出口分别与所述第一支路的一端口与所述第二支路的一端口连通,所述第一支路的另一端口与所述第二支路的另一端口均与所述第二节流装置的入口连通,所述第二节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通,所述第一换热部与所述第二换热部进行热交换,所述流量调节装置处于流量调节状态,所述流量调节装置调控流经所述第一支路和流经所述第二支路的流量比例。
5.如权利要求1所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第一泵和电池换热装置,所述换热器件包括第四换热器,所述节流装置包括第二节流装置,所述第四换热器包括相互分隔设置的第一换热部和第二换热部;
所述第一工作模式为电池快速制冷模式,在所述电池快速制冷模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第二换热器、所述第一换热部、所述流量调节装置以及所述第二节流装置连通,所述第一泵、所述第二换热部以及所述电池换热装置连通,所述流量调节装置处于全通状态或流量调节状态,所述第二节流装置处于节流状态,所述压缩机的出口分别与所述第一支路的一端口与所述第二支路的一端口连通,所述第一支路的另一端口与所述第二支路的另一端口均与所述第二节流装置的入口连通,所述第二节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通,所述第一换热部与所述第二换热部进行热交换。
6.如权利要求5所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第五换热器、第六换热器以及第二泵,所述第五换热器包括相互分隔设置的第三换热部和第四换热部,所述第三换热部设于所述第二支路;
在所述电池快速制冷模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第二换热器、所述第一换热部、所述第三换热部、所述流量调节装置以及所述第二节流装置连通,所述第二泵、所述第四换热部以及所述第六换热器连通,所述第三换热部与所述第四换热部进行热交换。
7.如权利要求2所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统具有制冷模式,在所述制冷模式下,所述压缩机、所述第二换热器、所述第三换热器以及所述第一节流装置连通,所述第一节流装置处于节流状态,所述第一节流装置的入口与所述第二换热器的出口连通,所述第一节流装置的出口与所述第三换热器的入口连通。
8.如权利要求2或7所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第四换热器、第二节流装置、第一泵以及电池换热装置,所述第四换热器包括相互分隔设置的第一换热部和第二换热部;
在所述制冷模式下,所述压缩机、所述第二换热器、所述第一换热部以及所述第二节流装置连通,所述第一泵、所述第二换热部以及所述电池换热装置连通,所述第二节流装置处于节流状态,所述第二节流装置的入口与所述第二换热器的出口连通,所述第二节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通,所述第一换热部与所述第二换热部进行热交换。
9.如权利要求2所述的一种热管理系统,其特征在于,所述流量调节装置包括第二流量调节装置;
所述热管理系统具有第一制热模式,在所述第一制热模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第二换热器以及所述第二流量调节装置连通,所述第二流量调节装置处于节流状态,所述第二流量调节装置的入口与所述第一换热器的出口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述第二换热器的入口连通。
10.如权利要求9所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第五换热器、第二泵、电机换热装置以及加热装置,所述第五换热器包括相互分隔设置的第三换热部和第四换热部;
在所述第一制热模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第二换热器、所述第三换热部以及所述第二流量调节装置连通,所述第二泵、所述第四换热部及所述电机换热装置连通,所述第二流量调节装置处于节流状态,所述第二流量调节装置的入口与所述第一换热器的出口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述第二换热器的入口或所述第三换热部的入口连通,所述第三换热部与所述第四换热部进行热交换;
所述热管理系统具有第二制热模式,在所述第二制热模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第二换热器、所述第三换热部以及所述第二流量调节装置连通,所述第二泵、所述第四换热部、所述加热装置及所述电机换热装置连通,所述第二流量调节装置的入口与所述第一换热器的出口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述第二换热器的入口或所述第三换热部的入口连通,所述第三换热部与所述第四换热部进行热交换。
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