CN115320324A - 热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种热管理系统,在第一制热模式下,压缩机的出口与第一流量调节装置的入口连通,第一流量调节装置的出口与第一换热器的入口连通,第一换热器的出口与第二流量调节装置的入口连通,第二流量调节装置的出口与压缩机的入口连通,第一流量调节装置处于节流状态,和/或,第二流量调节装置处于节流状态。本申请的第一制热模式下,通过压缩机提供热源,第一流量调节装置和/或第二流量调节装置处于节流状态,用于确保压力差,第一换热器放热实现制热,较为节能。
Description
技术领域
本申请涉及热管理技术领域,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。
相关热管理系统中,大气环境温度较低时,需要开启空调箱中的加热器,或开启冷却液回路的加热器,从而实现乘客舱制热。但是使用加热器对电能的消耗较大,发明人认为有改进的需求。
发明内容
鉴于相关技术存在的上述问题,本申请提供了一种较为节能的热管理系统。
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、第一流量调节装置、第二流量调节装置以及第一换热器,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口之间未设置换热器;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,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述第一流量调节装置的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述压缩机的入口连通,所述第一流量调节装置处于节流状态,和/或,所述第二流量调节装置处于节流状态。
本申请的第一制热模式下,通过压缩机提供热源,第一流量调节装置和/或第二流量调节装置处于节流状态,用于确保压力差,第一换热器放热实现制热,较为节能。
本申请还采用以下技术方案:一种热管理系统,其包括:压缩机、第二流量调节装置、第一换热器和流体管理装置,所述流体管理装置包括相互分隔设置的第一流道部和所述第二流道部,所述第二流量调节装置的出口与所述第二流道部的入口之间未设置换热器;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,所述压缩机的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口与所述第一流道部的入口连通,所述第一流道部的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述第二流道部的入口连通,所述第二流道部的出口与所述压缩机的入口连通,所述第一流道部与所述第二流道部热交换,所述第二流量调节装置处于节流状态。
本申请的第一制热模式下,通过压缩机提供热源,第一换热器放热实现制热,较为节能,第二流量调节装置设置于第一流道部的出口和第二流道部的入口之间,通过流体管理装置提升压缩机进口温度,从而提升制热效果。
附图说明
图1是本申请的热管理系统一实施例的结构示意图;
图2是本申请的热管理系统一实施例的第一制热模式示意图;
图3是图2示出的第一制热模式的一实施例的简易压焓图的示意图;
图4是图2示出的第一制热模式的另一实施例的简易压焓图的示意图;
图5是图2示出的第一制热模式的又一实施例的简易压焓图的示意图;
图6是本申请的热管理系统一实施例的第二制热模式示意图;
图7是本申请的热管理系统一实施例的第三制热模式示意图;
图8是本申请的热管理系统一实施例的制冷模式示意图;
图9是本申请的热管理系统另一实施例的第一制热模式示意图;
图10是本申请的热管理系统另一实施例的第二制热模式示意图;
图11是本申请的热管理系统另一实施例的第三制热模式示意图;
图12是本申请的热管理系统另一实施例的制冷模式示意图;
图13是本申请的流体管理装置一实施例的剖切结构示意图。
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,热管理系统包括第二换热器6和第五换热器7,两个换热器均为液冷换热器,液冷换热器的结构和工作原理为本领域技术人员所熟知,本申请不再赘述。第二换热器6包括第一换热部61和第二换热部62,第五换热器7包括第三换热部71和第四换热部72,第二换热器6和第五换热器7分别用于制冷剂与冷却液进行热交换。第二换热器6和第五换热器7可以相同,也可以不同。
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61的流道和第三换热部71的流道连接于制冷剂系统,第二换热部62的流道和第四换热部72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61的流道连接于制冷剂系统”指,制冷剂系统包括第一换热部61,制冷剂系统中的制冷剂能够流入以及流出第一换热部61的流道,第一换热部61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71的流道连接于制冷剂系统,第二换热部62的流道和第四换热部72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、第一换热部61、第三换热部71、第一换热器101、第三换热器103、第四换热器102、若干流量调节装置、若干节流装置和若干阀装置,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11,气液分离器11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,下文以设置气液分离器11为例进行描述。
流量调节装置具有截止状态、节流状态、全通状态及流量调节状态。当流量调节装置的开度为0时,流量调节装置处于截止状态,流量调节装置两侧的管路不连通。当流量调节装置的开度大于0但小于或等于第一设定值时,流量调节装置处于节流状态,流经流量调节装置的制冷剂降温降压。流量调节装置处于节流状态时,根据换热需求,使流量调节装置的开度在0至第一设定值之间调节,从而调节流量调节装置的节流效果。当流量调节装置的开度大于第一设定值但小于100时,流量调节装置处于流量调节状态,流量调节装置两侧的管路导通但不具有节流功能。流量调节装置处于流量调节状态时,根据换热需求,使流量调节装置的开度在第一设定值至100之间调节,从而调节流经流量调节装置的制冷剂的流量。当流量调节装置的开度等于100时,流量调节装置处于全通状态,流量调节装置两侧的管路导通。可选的,流量调节装置为全通双向节流阀。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。本实施例中,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。
节流装置具有节流状态和截止状态,当节流装置处于节流状态时,制冷剂从节流装置的入口流向出口,流经节流装置的制冷剂降温降压。当节流装置处于截止状态时,节流装置的入口和出口不连通,节流装置所在支路无制冷剂流动。可选的,节流装置为电子膨胀阀或热力膨胀阀。若干节流装置包括第一节流装置4和第二节流装置5。
阀装置具有截止状态和全通状态,若阀装置处于截止状态,阀装置所在支路无制冷剂流动;若阀装置处于全通状态,阀装置所在支路可以有制冷剂流动。可选的,阀装置为截止阀。若干阀装置包括第一阀装置8、第二阀装置9及第三阀装置10。
在一些其他实施例中,第一流量调节装置2、第二流量调节装置3、第一节流装置4及第二节流装置5可以为其他类型的阀件,或者分别为至少两个阀件的组合,只要具有上述工作状态即可,本申请不予限制。
压缩机1的出口与第二阀装置9的一端口以及第一流量调节装置2的一端口连接,第一流量调节装置2的另一端口与第一换热器101的一端口连接,第一换热器101的另一端口与第二流量调节装置3的一端口、第一节流装置4的一端口以及第二节流装置5的一端口连接。第二流量调节装置3的另一端口与第一阀装置8的第一端口以及第三换热器103的一端口连接,第三换热器103的另一端口与第一换热部61的一端口连接,第一换热部61的另一端口与第二阀装置9的另一端口以及第三阀装置10的一端口连接。第一节流装置4的另一端口与第四换热器102的一端口连接,第二节流装置5的另一端口与第三换热部71的一端口连接。第一阀装置8的另一端口、第三阀装置10的另一端口、第四换热器102的另一端口以及第三换热部71的另一端口均与气液分离器11的入口连接,气液分离器11的出口与压缩机1的入口连接。
制冷剂系统包括第一支路a,第一支路a包括第一阀装置8,第一支路a可用于旁通第三换热器103和第一换热部61所在支路,使得第二流量调节装置3流出的制冷剂直接回到压缩机1。
本实施例中,冷却液系统包括第一泵16、第二泵15、第六换热器104、电池换热装置105、电机换热装置106、第一多通装置12、第二多通装置14、第三多通装置13、第一管路以及第二管路,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16和第二泵15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16和第二泵15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。
第一多通装置12包括第一接口121、第二接口122、第三接口123以及第四接口124,第一多通装置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。第一多通装置12处于第一工作状态,第一接口121与第二接口122连通,第三接口123与第四接口124连通。第一多通装置12处于第二工作状态,第一接口121与第四接口124连通,第二接口122与第三接口123连通。可选的,第一多通装置12为四通阀。
第二多通装置14包括第五接口141、第六接口142以及第七接口143,第二多通装置14处于工作状态时,第五接口141、第六接口142以及第七接口143中的至少两个连通。第三多通装置13包括第八接口131、第九接口132以及第十接口133,第三多通装置13处于工作状态时,第八接口131、第九接口132以及第十接口133中的至少两个连通。可选的,第二多通装置14和第三多通装置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。第一管路和第二管路均为内部中空的管件,可用于旁通某些部件。
冷却液系统包括电池支路和电机支路,电池支路包括第二泵15、第二多通装置14、第四换热部72、电池换热装置105及第一管路,电机支路包括第一泵16、第二换热部62、电机换热装置106、第六换热器104、第三多通装置13以及第二管路。
在电池支路中,第二泵15的入口与第二接口122连接,第二泵15的出口与第六接口142连接,第五接口141与电池换热装置105的一端口连接,第七接口143与第一管路的一端口连接。电池换热装置105的另一端口和第一管路的另一端口与第四换热部72的入口连接,第四换热部72的出口与第一接口121连接。通过调节第二多通装置14的工作状态,可以选择接入电池换热装置105和第一管路中的至少一个。可选的,第二多通装置14是三通比例阀,当同时接入电池换热装置105和第一管路时,可以调节两个支路的流量比例。
在电机支路中,第一泵16的入口与第四接口124连接,第一泵16的出口与电机换热装置106的一端口连接,电机换热装置106的另一端口与第九接口132连接。第八接口131与第二管路的一端口连接,第十接口133与第六换热器104的一端口连接,第二管路的另一端口与第六换热器104的另一端口与第二换热部62的一端口连接,第二换热部62的另一端口与第三接口123连接。可选的,第三多通装置13是三通比例阀,当同时接入第六换热器104和第二管路时,可以调节两个支路的流量比例。
通过切换第一多通装置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,当第一多通装置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;当第一多通装置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12、第二多通装置14以及第三多通装置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。
需要理解的是,“第一支路a包括第一阀装置8”是指,第一支路a包括第一阀装置8及一些管路,其中,管路用于实现第一阀装置8与系统中其他部件的连接和连通。对于电池支路和电机支路的理解与电池支路的解释相同,本处不再赘述。
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和第四换热器102设置于空调箱100内,第一换热器101和第四换热器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相对第四换热器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。第三换热器103和第六换热器104设置于汽车前进气格栅附近,设有风扇装置用于引导空气的流动。第三换热器103和第六换热器104并排设置,均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11设置于驾驶室的前方机腔内。第一换热器101、第三换热器103、第四换热器102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。
当环境温度较低的情况下,乘客舱有制热需求,热管理系统处于制热模式,为乘客舱提供热量。在某些情况下,大气环境温度较低,无法从大气环境获取热量,且冷却液回路也不能提供热量,热管理系统运行第一制热模式,制冷剂不通过换热器从大气环境或冷却液回路吸热,压缩机1做功加热制冷剂提供热量。
具体地,热管理系统执行第一制热模式,参照图2,压缩机1开启,第一节流装置4、第二节流装置5、第二阀装置9和第三阀装置10处于截止状态,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的至少一个处于节流状态。第二泵15和第一泵16关闭,冷却液回路不工作。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第二流量调节装置3、气液分离器11、压缩机1的入口顺次连通。第一换热器101与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱制热。
若第一流量调节装置2和第二流量调节装置3均处于节流状态,第一制热模式对应的压焓图如图3所示,热管理系统循环路径为:A-B-C-D-E-A。状态A的制冷剂被压缩机1压缩至状态B,经第一流量调节装置2节流后变成状态C,在第一换热器101中冷凝后变成状态D,经过第二流量调节装置3节流后变成状态E,流经气液分离器11后回到状态A,完成一次循环。制冷剂从压缩机1流出后先经过一次节流,再流入第一换热器101进行换热,然后再经过一次节流后回到压缩机1。在冷凝压力相同的情况下,与压缩机1流出的制冷剂直接进入第一换热器101相比,第一换热器101进口与出口的制冷剂的焓差更大,使得第一换热器101处的换热量更大,第一制热模式的制热效果较好。
若第一流量调节装置2处于节流状态,第二流量调节装置3处于全通状态,第一制热模式对应的压焓图如图4所示,热管理系统循环路径为:A1-B1-C1-A1。状态A1的制冷剂被压缩机1压缩至状态B1,经第一流量调节装置2节流后变成状态C1,在第一换热器101中冷凝后变成状态A1,完成一次循环。整个循环中制冷剂均为气态,因为气液分离器11对制冷剂的温度影响可忽略不计。
若第一流量调节装置2处于全通状态,第二流量调节装置3处于节流状态,第一制热模式对应的压焓图如图5所示,热管理系统循环路径为:A2-B2-C2-D2-A2。状态A2的制冷剂被压缩机1压缩至状态B2,在第一换热器101中冷凝后变成状态C2,经第二流量调节装置3节流后变成状态D2,流经气液分离器11后回到状态A2,完成一次循环。
第一制热模式下,压缩机1做功使得制冷剂的温度升高,压缩机1用作加热装置,本实施例中,冷却液回路可以不设置加热装置。经第一流量调节装置2和第二流量调节装置3节流后的制冷剂压力与温度降低,通过调节处于节流状态的流量调节装置的开度,从而调节压缩机1的进气温度,压缩机1的进气温度可控,使得压缩机1的排气温度可控且较为稳定,使得制热效果较为稳定。
由于车辆一直行驶或者运行中,电机持续发热,若电机温度足够高,具有余热,热管理系统运行第二制热模式。参照图6,热管理系统连接状态与第一制热模式的连接状态相似,区别在于:第三阀装置10处于全通状态,第一泵16开启,第一多通装置12处于第一工作状态,第三多通装置13的第八接口131与第九接口132连通。制冷剂系统还有第二个回路:压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第二流量调节装置3、第三换热器103、第一换热部61、气液分离器11、压缩机1的入口顺次连通。第一泵16的出口、电机换热装置106、第二换热部62、第一泵16的入口顺次连通。第一换热部61中的制冷剂从第二换热部62中的冷却液中吸收热量,实现电机余热回收。本模式下,第三换热器103处不发生换热,可使用旁通支路旁通第三换热器103。
在一些其他实施例中,可以将第一阀装置8和第三阀装置10中的至少一个替换成流量调节装置,在第二制热模式下,流量调节装置处于流量调节状态,从而调节流经第一换热部61和第一支路a的制冷剂流量,从而调节制热效果。
当大气环境热量充足,热管理系统可运行第三制热模式,通过第一换热器101从大气环境获取热量。参照图7,热管理系统连接状态与第一制热模式的连接状态相似,区别在于:第一阀装置8处于截止状态,第三阀装置10处于全通状态,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。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第二流量调节装置3、第三换热器103、第一换热部61、气液分离器11、压缩机1的入口顺次连通。
第三换热器103与大气环境换热,获取热量。
在一些其他实施例中,若冷却液系统中的电机和电池具有余热,可以调节冷却液系统的连接状态,使冷却液系统的冷却液循环起来,通过第二换热器6和/或第五换热器7,从冷却液系统中仅回收电机余热、仅回收电池余热、或同时回收电机和电池的余热。
当环境温度较高,乘客舱有冷却需求时,热管理系统运行制冷模式,参照图8,压缩机1开启,第二阀装置9处于全通状态,第一流量调节装置2、第二节流装置5、第一阀装置8、第三阀装置10处于截止状态,第一节流装置4和第二流量调节装置3中的一个处于节流状态,另一个处于全通状态。第一泵16开启,第一多通装置12处于第一工作状态,第三多通装置13的第九接口132与第十接口133连通。压缩机1的出口、第一换热部61、第三换热器103、第二流量调节装置3、第一节流装置4、第四换热器102、气液分离器11、压缩机1的入口顺次连通。第一泵16的出口、电机换热装置106、第六换热器104、第二换热部62、第一泵16的入口顺次连通。第一换热部61中的制冷剂向第二换热部62中的冷却液中释放热量,通过第二换热器6和第三换热器103两次降低制冷剂的温度,从而使得进入第一节流装置4的制冷剂的温度较低,提升制冷效果。第四换热器102与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱制冷。
当电池需要冷却时,将第二节流装置5切换至节流状态,第二泵15开启,通过第五换热器7降低电池支路的冷却液的温度,冷却液循环流动从而实现电池冷却液。当乘客舱无制冷需求,仅电池有冷却需求时,将第一节流装置4切换至截止状态,第二节流装置5切换至节流状态。
本实施例的热管理系统不仅可实现制热模式和制冷模式,还可以实现制热除湿模式、化霜模式、电池加热模式、电池快速制冷模式及散热模式等。通过调节若干节流装置、若干流量调节装置及若干阀装置的状态,即可实现各个工作模式的切换。在某些工作模式下,若两个并联连通的支路中,至少一个设置有流量调节装置,可以通过调节处于流量调节状态的流量调节装置的开度,从而调节流经两个支路的流量比例。
根据本申请的热管理系统另一个具体实施例,如图9至图12所示,本实施例与上述实施例基本相同,其区别在于:制冷剂系统设置流体管理装置17和第三流量调节装置18,不设置气液分离器11和第一阀装置8。本实施例的热管理系统在各个工况下的连接状态与上述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。
流体管理装置17包括第一流道部和第二流道部,第二流道部包括气液分离部和换热部,气液分离部用于分离气态制冷剂和液态制冷剂,第二流道部的入口即为气液分离部的入口,气液分离部的出口与热交换部的入口连通,热交换部的出口即为第二流道部的出口,热交换部内的制冷剂能够与第一流道部内的制冷剂热交换。具体地,参照图13,流体管理装置17包括内筒201、外筒202、气液分离组件203和换热组件204,气液分离组件203至少部分位于内筒201的内腔中,换热组件204至少部分位于内筒201与外筒202形成的夹层腔中。流体管理装置17包括第一进口205、第二进口207、第一出口206以及第二出口208。气液分离组件203用于对第一进口205流入的制冷剂进行气液分离,气液分离后的液态制冷剂储存在内筒201中,气态制冷剂流入夹层腔中与换热组件204换热后从第一出口206流出流体管理装置17。第二进口207为换热组件204的入口,第二出口208为换热组件204的出口,换热组件204的内腔中流通制冷剂。由此可知,换热组件204中流通高温制冷剂,从第一进口205流入的制冷剂为低温制冷剂。气液分离部包括内筒201和气液分离组件203,换热部包括内筒201、外筒202以及夹层腔,第一流道部包括换热组件204。
制冷剂系统包括第二支路b和第三支路c,其中,第三支路c包括第二流量调节装置3。在制冷剂系统中,第一换热器101的出口与第二支路b的一端口、第三流量调节装置18的一端口、第一节流装置4的一端口以及第二节流装置5的一端口连接,第三流量调节装置18的另一端口与第三换热器103的一端口连接。第二支路b的另一端口与第一流道部的入口,即第二进口207连接。第一流道部的出口,即第二出口208与第三支路c的一端口连接。第二流道部的入口,即第一进口205与第三阀装置10的另一端口、第三支路c的另一端口、第四换热器102的另一端口以及第三换热部71的另一端口连接。
参照图9,本实施例的第一制热模式下,第一节流装置4、第二节流装置5、第二阀装置9、第三阀装置10及第三流量调节装置18均处于截止状态,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的至少一个处于节流状态。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第一流道部、第二流量调节装置3、第二流道部、压缩机1的入口顺次连通。第一流道部的制冷剂与换热部中的制冷剂热交换,提升压缩机1进口温度,从而提升压缩机1出口温度,提升制热效果。通过切换第一流量调节装置2和第二流量调节装置3的状态,同样能实现上述实施例中三种压焓图对应的第一制热模式。
参照图10,本实施例的第二制热模式下,第一节流装置4、第二节流装置5及第二阀装置9均处于截止状态,第三阀装置10处于全通状态,第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的至少一个处于节流状态,第一流量调节装置2和第三流量调节装置18中的至少一个处于节流状态。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第一流道部、第二流量调节装置3、第二流道部、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第三流量调节装置18、第三换热器103、第一换热部61、第二流道部、压缩机1的入口顺次连通。通过第二换热器6从电机支路回收电机余热,提升制热效果。
参照图11,本实施例的第三制热模式下,第一节流装置4、第二节流装置5及第二阀装置9均处于截止状态,第三阀装置10处于全通状态,第一流量调节装置2处于全通状态,第二流量调节装置3中处于截止状态,第三流量调节装置18处于节流状态。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第三流量调节装置18、第三换热器103、第一换热部61、第二流道部、压缩机1的入口顺次连通。通过第三换热器103从大气环境获取热量。同样地,电机和电池有余热时,可以从冷却液系统获取热量。
参照图12,本实施例的制冷模式下,第一流量调节装置2、第二流量调节装置3、第二节流装置5及第三阀装置10均处于截止状态,第二阀装置9处于全通状态,第一节流装置4和第三流量调节装置18中一个处于全通状态,另一个处于节流状态。压缩机1的出口、第一换热部61、第三换热器103、第三流量调节装置18、第一节流装置4、第四换热器102、第二流道部、压缩机1的入口顺次连通。
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,控制系统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,控制系统包括控制器200和多个传感器,多个传感器可用于获取第一换热器101、第二换热器6、第三换热器103、第四换热器102、第五换热器7、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200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、多个泵、多个多通装置以及多个传感器等部件电连接。控制器200可用于获取传感器得到的工作信息。控制器200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200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200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200与交互装置电连接,控制器200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。空调运行模式包括上述热管理系统的各个工作模式,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、第一流量调节装置、第二流量调节装置以及第一换热器,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口之间未设置换热器;
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,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述第一流量调节装置的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述压缩机的入口连通,所述第一流量调节装置处于节流状态,和/或,所述第二流量调节装置处于节流状态。
2.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二换热器、第一泵和电机换热装置,所述第二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,所述第一泵、所述第二换热部以及所述电机换热装置连通,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述第一流量调节装置的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第二流量调节装置的出口分别与所述压缩机的入口以及所述第一换热部的入口连通,所述第一换热部的出口与所述压缩机的入口连通,所述第一换热部与所述第二换热部热交换,所述第一流量调节装置处于节流状态,和/或,所述第二流量调节装置处于节流状态。
3.如权利要求2所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第三换热器和空调箱,所述第一换热器位于空调箱内,所述第三换热器位于空调箱外;
所述热管理系统具有第三制热模式,在所述第三制热模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第三换热器、所述第一流量调节装置、所述第二流量调节装置连通,所述第一流量调节装置处于全通状态,所述第二流量调节装置处于节流状态,所述第一换热器的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述第三换热器的入口连通。
4.如权利要求3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支路,所述第一支路包括第一阀装置;
在所述第一制热模式下,所述第一阀装置处于全通状态,所述第二流量调节装置的出口与所述第一支路的一端口连通,所述第一支路的另一端口与所述压缩机的入口连通;
在所述第二制热模式下,所述第一阀装置处于全通状态,所述第二流量调节装置的出口分别与所述第一支路的一端口以及所述第一换热部的入口连通,所述第一支路的另一端口和所述第一换热部的出口均与所述压缩机的入口连通;
在所述第三制热模式下,所述第一阀装置处于截止状态。
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流体管理装置,所述流体管理装置包括相互分隔设置的第一流道部和所述第二流道部,所述第二流量调节装置的出口与所述第二流道部的入口之间未设置换热器;
在所述第一制热模式下,所述第一换热器的出口与所述第一流道部的入口连通,所述第一流道部的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述第二流道部的入口连通,所述第二流道部的出口与所述压缩机的入口连通,所述第一流道部与所述第二流道部热交换。
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三流量调节装置、第二换热器、第一泵和电机换热装置,所述第二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,所述第一泵、所述第二换热部以及所述电机换热装置连通,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述第一流量调节装置的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口分别与所述第一流道部的入口和所述第三流量调节装置的入口连通,所述第一流道部的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第三流量调节装置的出口与所述第一换热部的入口连通,所述第二流量调节装置的出口和所述第一换热部的出口均与所述第二流道部的入口连通,所述第二流道部的出口与所述压缩机的入口连通,所述第一换热部与所述第二换热部热交换,所述第一流道部与所述第二流道部热交换,所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置中的至少一个处于节流状态,所述第一流量调节装置和所述第三流量调节装置中的至少一个处于节流状态。
7.如权利要求6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三换热器和空调箱,所述第一换热器位于空调箱内,所述第三换热器位于空调箱外;
所述热管理系统具有第三制热模式,在所述第三制热模式下,所述压缩机、所述第一换热器、所述第三换热器、所述第一流量调节装置、所述第三流量调节装置以及所述流体管理装置连通,所述第一流量调节装置处于全通状态,所述第三流量调节装置处于节流状态,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述第一流量调节装置的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口与所述第三流量调节装置的入口连通,所述第三流量调节装置的出口与所述第三换热器的入口连通,所述第三换热器的出口与所述第二流道部的入口连通,所述第二流道部的出口与所述压缩机的入口连通。
8.如权利要求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二支路和第三支路,所述第三支路包括所述第二流量调节装置;
在所述第一制热模式下,所述第一换热器的出口与所述第二支路的一端口连通,所述第二支路的另一端口与所述第一流道部的入口连通,所述第二流道部的出口与所述第三支路的一端口连通,所述第三支路的另一端口与所述第二流道部的入口连通,所述第二流量调节装置处于节流状态或全通状态;
在所述第二制热模式下,所述第一换热器的出口分别与所述第二支路的一端口和所述第三流量调节装置的入口连通,所述第二支路的另一端口与所述第一流道部的入口连通,所述第一流道部的出口与所述第三支路的一端口连通,所述第三支路的另一端口和所述第一换热部的出口均与所述第二流道部的入口连通,所述第二流量调节装置处于节流状态或全通状态;
在所述第三制热模式下,所述第二流量调节装置处于截止状态。
9.一种热管理系统,其特征在于,包括:压缩机、第二流量调节装置、第一换热器和流体管理装置,所述流体管理装置包括相互分隔设置的第一流道部和所述第二流道部,所述第二流量调节装置的出口与所述第二流道部的入口之间未设置换热器;
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,所述压缩机的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口与所述第一流道部的入口连通,所述第一流道部的出口与所述第二流量调节装置的入口连通,所述第二流量调节装置的出口与所述第二流道部的入口连通,所述第二流道部的出口与所述压缩机的入口连通,所述第一流道部与所述第二流道部热交换,所述第二流量调节装置处于节流状态。
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一流量调节装置;
在所述第一制热模式下,所述压缩机的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述第一流量调节装置的出口与所述第一换热器的入口连通,所述第一换热器的出口与所述第一流道部的入口连通,所述第一流量调节装置处于节流状态,和/或,所述第二流量调节装置处于节流状态。
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