CN115703321A - 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,第二换热器与室内换热器位于空调箱内,在所述第一辅热模式下,室内换热器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室外换热器的入口连通,室外换热器的出口与第一换热部的入口连通,第二流体驱动装置、发热设备换热装置、第二换热部连通成回路,第一换热部与第二换热部热交换。热管理系统运行第一辅热模式时,从第一流量调节装置流出的换热介质依次流经室外换热器和第一换热部,全部换热介质流经室外换热器并从大气环境中吸热,然后再流经第一换热部,若发热设备换热装置有余热,可以回收余热,提升制热效果,若无余热,对制热效果的影响较小,从而可以确保制热效果的稳定。
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)的热管理系统可以通过室内换热器对乘客舱内的环境温度进行调节。
热管理系统包括室内换热器和室外换热器,制热模式下,室内换热器放热,室外换热器吸热,从而实现给乘客舱供暖。相关技术中,热管理系统还包括辅热换热器和双流道换热器,辅热换热器设于空调箱内,双流道换热器用于对电池进行热管理,采暖效果不佳时,水冷电加热器加热后的冷却液流经辅热换热器,辅热换热器放热,用于对乘客舱补热。节流后的制冷剂一部分流入室外换热器,从大气环境吸热,另一部分流入双流道换热器,从电池处吸热。由于节流后的制冷剂被分流,流经室外换热器的制冷剂相对减少,室外换热器处吸收的热量也相对减少,由于电池的温度与车辆的运行状态较为相关,若双流道换热器处有热量吸收,乘客舱制热效果较好,若双流道换热器处无热量吸收,乘客舱的制热效果较差,从而使得乘客舱的制热效果不稳定。
发明内容
鉴于相关技术存在的上述问题,本申请提供了一种制热效果较为稳定的热管理系统。
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,包括:压缩机、室内换热器、第一流量调节装置、室外换热器、第一换热器、第一流体驱动装置、第二流体驱动装置、发热设备换热装置、第二换热器、加热装置以及空调箱,所述第一换热器包括第一换热部和第二换热部,所述第一换热部与所述第二换热部不连通,所述第二换热器与所述室内换热器位于所述空调箱内;
所述热管理系统具有第一辅热模式,在所述第一辅热模式下,所述压缩机、所述室内换热器、所述第一流量调节装置、所述室外换热器以及所述第一换热部连通成回路,所述第一流体驱动装置、所述加热装置以及所述第二换热器连通成回路,所述第二流体驱动装置、所述发热设备换热装置、所述第二换热部连通成回路,所述第一流量调节装置处于节流状态,所述加热装置处于开启状态,所述室内换热器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室外换热器的入口连通,所述室外换热器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热交换。
本申请中的热管理系统在第一辅热模式下,室内换热器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室外换热器的入口连通,室外换热器的出口与第一换热部的入口连通,第二流体驱动装置、发热设备换热装置、第二换热部连通成回路,第一换热部与第二换热部热交换。热管理系统运行第一辅热模式时,从第一流量调节装置流出的换热介质依次流经室外换热器和第一换热部,全部换热介质流经室外换热器并从大气环境中吸热,然后再流经第一换热部,若发热设备换热装置有余热,可以回收余热,提升制热效果,若无余热,对制热效果的影响较小,从而可以确保制热效果的稳定。
附图说明
图1是本申请的热管理系统一实施例的连接示意图;
图2是本申请的热管理系统一实施例的第一制冷模式的连接示意图;
图3是本申请的热管理系统一实施例的第二制冷模式的连接示意图;
图4是本申请的热管理系统一实施例的第三制冷模式的连接示意图;
图5是本申请的热管理系统一实施例的第一制热模式的连接示意图;
图6是本申请的热管理系统一实施例的第二制热模式的连接示意图;
图7是本申请的热管理系统一实施例的第三制热模式的连接示意图;
图8是本申请的热管理系统一实施例的制热除湿模式的连接示意图;
图9是本申请的热管理系统一实施例的第一化霜模式的连接示意图;
图10是本申请的热管理系统一实施例的第二化霜模式的连接示意图;
图11是本申请的热管理系统一实施例的第一辅热模式的连接示意图;
图12是本申请的热管理系统一实施例的第二辅热模式的连接示意图;
图13是本申请的热管理系统另一实施例的连接示意图;
图14是本申请的热管理系统又一实施例的连接示意图;
图15是本申请的第一流向调节装置的另一实施例的结构意图;
图16是本申请的平行流液冷换热器的一实施例的部分结构意图;
图17是本申请的气液分离装置的一实施例的剖切结构意图。
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,热管理系统包括第三换热器5和第一换热器6。第三换热器5包括第三换热部51和第四换热部52,第三换热部51和第四换热部52能够进行热交换,第三换热部51和第四换热部52均设置有流道,第三换热部51的流道和第四换热部52的流道相互隔离不连通。第一换热器6包括第一换热部61和第二换热部62,第一换热部61和第二换热部62能够进行热交换,第一换热部61和第二换热部62均设置有流道,第一换热部61的流道和第二换热部62的流道相互隔离不连通。制冷剂通过第三换热器5和第一换热器6均可以与冷却液进行热交换。第三换热器5和第一换热器6可以是板式换热器、平行流的液冷换热器或其他液冷换热器中的一种,第三换热器5和第一换热器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),第三换热器5和第一换热器6均选取平行流液冷换热器,相对板式换热器,平行流液冷换热器耐压能力更强,爆破风险更低。参照图16,平行流液冷换热器包括若干并列排布的微通道扁管100、连接于微通道扁管100一端的第一集流件200、连接于微通道扁管100另一端的第二集流件300以及包围在微通道扁管100外且位于两集流件之间的外壳400。制冷剂可以从一侧第一集流件200的一腔体流入再经过一部分微通道扁管100流动至另一侧的第二集流件300,再经过另一部分微通道扁管100后从第一集流件200的另一腔体流出,冷却液在外壳400形成的腔体内与微通道扁管100之间的间隙中流动,从而实现制冷剂和冷却液的热量交换。
热管理系统的各个组件连接形成两大系统,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。其中,冷却液系统流通冷却液,制冷剂系统中流通制冷剂,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,第三换热部51的流道和第一换热部61的流道连接于制冷剂系统,第四换热部52的流道和第二换热部62的流道连接于冷却液系统。
需要解释的是,这里的“第三换热部51的流道和第一换热部61的流道连接于制冷剂系统”指,制冷剂系统包括第三换热部51和第一换热部61,制冷剂系统中的制冷剂能够流入以及流出第三换热部51的流道和第一换热部61的流道,第三换热部51和第一换热部61能通过管路与制冷剂系统中的部件连接,在热管理系统工作时通过管路连通后形成回路。同样的道理,第四换热部52的流道和第二换热部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、室内换热器、室外换热器103、第三换热部51、第一换热部61、第四换热器7、第二流量调节装置2、第一流量调节装置3、第三流量调节装置4、第一阀201、第二阀202、第三阀203、第四阀204、第五阀205、第六阀206以及气液分离器10,室内换热器包括第一室内换热器101和第二室内换热器102,上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接。
第四换热器7包括第五换热部71和第六换热部72,第五换热部71和第六换热部72能够进行热交换,第五换热部71和第六换热部72均设置有流道,第五换热部71的流道和第六换热部72的流道相互隔离且在第四换热器7内不连通。第五换热部71的流道和第六换热部72的流道分别连接于制冷剂系统,第五换热部71和第六换热部72中均流通制冷剂,只是流通热管理系统中不同段的制冷剂。第六换热部72的流道连通于气液分离器10的出口和压缩机1的入口之间,可用于提升进入压缩机1的制冷剂的温度,从而减少压缩机1液击现象。制冷模式下,第五换热部71的流道连通于室外换热器103的出口和第二流量调节装置2的入口或第一流量调节装置3的入口之间,可用于降低节流前的制冷剂的温度,从而提升制冷效果。
制冷剂系统包括第一支路A1、第二支路A2、第三支路A3和第四支路A4。其中,第一支路A1与第二支路A2并联设置。
第一室内换热器101、第三流量调节装置4、第二室内换热器102和第一流量调节装置3设于第一支路A1,第一支路A1具有第一端和第二端,从第一支路A1的第一端到第一支路A1的第二端,第一室内换热器101、第三流量调节装置4、第二室内换热器102和第一流量调节装置3顺次布置。即,第一室内换热器101的第一端口靠近第一支路A1的第一端,第一室内换热器101的第二端口与第三流量调节装置4的第一端口连接,第三流量调节装置4的第二端口与第二室内换热器102的第一端口连接,第二室内换热器102的第二端口与第一流量调节装置3的第一端口连接,第一流量调节装置3的第二端口靠近第一支路A1的第二端。
第三阀203、第三换热部51和第二流量调节装置2设于第二支路A2,第二支路A2具有第一端和第二端,从第二支路A2的第一端到第二支路A2的第二端,第三阀203、第三换热部51和第二流量调节装置2顺次布置。即,第三阀203的第一端口靠近第二支路A2的的第一端,第三阀203的第二端口与第三换热部51的第一端口连接,第三换热部51的第二端口与第二流量调节装置2的第一端口连接,第二流量调节装置2的第二端口靠近第二支路A2的第二端。
第一阀201设于第三支路A3,第三支路A3具有第一端和第二端,第三支路A3的第一端连接于第一室内换热器101的第二端口和第三流量调节装置4的第一端口之间,第三支路A3的第二端连接于室外换热器103的第二端口。第一阀201的第一端口靠近第三支路A3的第一端,第一阀201的第二端口靠近第三支路A3的第二端。在一些其他实施例中,第三支路A3的第一端还可以连接于第二室内换热器102的第一端口和第三流量调节装置4的第二端口之间。
第二阀202设于第四支路A4,第四支路A4具有第一端和第二端,第四支路A4的第一端连接于第三阀203的第二端口和第三换热部51的第一端口之间,第三支路A3的第二端与气液分离器10的入口连接。第二阀202的第一端口靠近第四支路A4的第一端,第二阀202的第二端口靠近第四支路A4的第二端。
制冷剂系统中,压缩机1的出口与第五阀205的第一端口和第六阀206的第一端口连接,第五阀205的第二端口与第一换热部61的一端口和第四阀204的第二端口连接,第一换热部61的另一端口与室外换热器103的第二端口和第一阀201的第二端口连接,第六阀206的第二端口与第一支路A1的第一端和第二支路A2的第一端连接。第一支路A1的第二端和第二支路A2的第二端均与第五换热部71的一端口连接,第五换热部71的另一端口与室外换热器103的第一端口连接。第四阀204的第二端口与第二阀202的第二端口均与气液分离器10的入口连接,气液分离器10的出口与第六换热部72的一端口连接,第六换热部72的另一端口与压缩机1的入口连接。
第一阀201、第二阀202、第三阀203、第四阀204、第五阀205以及第六阀206均具有导通功能和截止功能。可选的,第一阀201、第二阀202、第三阀203、第四阀204、第五阀205以及第六阀206均为截止阀。当然,第一阀201、第二阀202、第三阀203、第四阀204、第五阀205以及第六阀206也可以为具有导通功能和截止功能的其他种类的阀件,第一阀201、第二阀202、第三阀203、第四阀204、第五阀205以及第六阀206的阀件种类可以相同也可以不同,本申请不予限制。
第二流量调节装置2至少具有截止功能和双向节流功能,第一流量调节装置3和第三流量调节装置4均至少具有导通功能、截止功能以及双向节流功能。可选的,第二流量调节装置2、第一流量调节装置3和第三流量调节装置4均为电子膨胀阀。当然,第二流量调节装置2、第一流量调节装置3和第三流量调节装置4也可以为其他种类的阀件或者阀件的组合,三者的种类可以相同也可以不同,本申请不予限制。通过对第一阀201、第二阀202、第三阀203、第四阀204、第五阀205、第六阀206、第二流量调节装置2、第一流量调节装置3以及第三流量调节装置4的工作状态的调节,可以实现制冷剂系统的不同工况的切换,至少实现制热、制冷、制热除湿以及化霜等功能。
在一些实施例中,气液分离器10和第四换热器7可以集成在一起形成气液分离装置,气液分离装置同时具有气液分离器10的气液分离功能和第四换热器7的换热功能。参照图17,气液分离装置包括内筒301、外筒302、气液分离组件303和换热组件304,气液分离组件303至少部分位于内筒301的内腔中,换热组件304至少部分位于内筒301与外筒302形成的夹层腔中。气液分离装置包括第一进口305、第二进口307、第一出口306以及第二出口308。气液分离组件303用于对第一进口305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301中,气态制冷剂流入夹层腔中与换热组件304换热后从第一出口306流出气液分离装置。第二进口307和第二出口308中一个为换热组件304的入口,另一个为换热组件304的出口,换热组件304的内腔中流通制冷剂。本实施例中,第一进口305与第四阀204的第二端口和第二阀202的第二端口连接,第一出口306与压缩机1的入口连接,第二进口307与室外换热器103的第一端口连接,第二出口308与第一支路A1的第二端和第二支路A2的第二端连接。
冷却液系统包括:第一流体驱动装置11、第二流体驱动装置12、第三流体驱动装置13、第四换热部52、第二换热部62、第二换热器104、第五换热器105、电池换热装置106、电机换热装置107、加热装置108、第一流向调节装置8以及第二流向调节装置9,上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接。
第一流向调节装置8包括第一连接口81、第二连接口82、第三连接口83、第四连接口84以及第五连接口85。本实施例中,第一流向调节装置8包括阀体和阀芯,第一连接口81、第二连接口82、第三连接口83、第四连接口84以及第五连接口85在阀体表面不连通,阀芯设于阀体内部且可以在阀体内运动,从而调节第一连接口81、第二连接口82、第三连接口83、第四连接口84以及第五连接口85之间的连通和截止情况。可选的,第二流向调节装置9为五通阀。在一些其他实施例中,第二流向调节装置9可以为多个阀件的组合。
第一流向调节装置8具有第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态和第四工作状态,阀芯能够控制第一流向调节装置8处于第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态以及第四工作状态中的一种。第一流向调节装置8处于第一工作状态时,第一连接口81与第二连接口82连通,第三连接口83与第四连接口84连通。第一流向调节装置8处于第二工作状态时,第一连接口81与第四连接口84连通,第二连接口82与第三连接口83连通。第一流向调节装置8处于第三工作状态,第一连接口81与第二连接口82连通,第四连接口84与第五连接口85连通。第一流向调节装置8处于第四工作状态,第一连接口81与第四连接口84连通,第二连接口82与第五连接口85连通。
第二流向调节装置9包括第六连接口91、第七连接口92、第八连接口93以及第九连接口94。第二流向调节装置9具有第一工作方式和第二工作方式,在第一工作方式下,第六连接口91与第七连接口92连通,第八连接口93与第九连接口94连通。在第二工作方式下,第六连接口91与第九连接口94连通,第八连接口93与第七连接口92连通。可选的,第二流向调节装置9为四通阀,或者为多个截止阀的组合。
冷却液系统包括第一流向调节装置8、第一流路B1和第二流路,其中,第二流路包括第二流向调节装置9、第一子流路B2、第二子流路B3、第三子流路B4以及第四子流路B5。
第一流体驱动装置11、加热装置108以及第二换热器104设于第一流路B1,加热装置108的出口与第二换热器104的入口连接。第三流体驱动装置13、电池换热装置106以及第四换热部52设于第一子流路B2,第四换热部52的出口与电池换热装置106的入口连接。第二流体驱动装置12、电机换热装置107和第二换热部62设于第二子流路B3,电机换热装置107的出口与第二换热部62的入口连接。第五换热器105设于第三子流路B4,第四子流路B5为流通管路。
第一流路B1的第一端口与第一连接口81连接,第一流路B1的第二端口与第二连接口82连接。第一子流路B2的第一端口与第六连接口91连接,第一子流路B2的第二端口与第七连接口92连接。第二子流路B3的第一端口与第八连接口93连接,第二子流路B3的第二端口与第四连接口84连接。第三子流路B4的第一端口与第五连接口85连接,第三子流路B4的第二端口与第九连接口94连接。第四子流路B5的第一端口与第三连接口83连接,第四子流路B5的第二端口与第九连接口94连接。
发热设备包括电机和电池,发热设备换热装置包括电池换热装置106和电机换热装置107。电机换热装置107与电机进行热交换,用于电机进行热管理。电池换热装置106与电池进行热交换,用于对电池进行热管理。需要理解的是,在外界环境较低时,电机和电池存在需要被加热的状态,但在运行一段时间后会开始发热。
第一流体驱动装置11、第二流体驱动装置12以及第三流体驱动装置13为冷却液系统中的冷却液的流动提供动力,可选的,第一流体驱动装置11、第二流体驱动装置12以及第三流体驱动装置13为电子水泵。第五换热器105为风冷换热器,用于与空气进行热交换。可选的,第五换热器105为低温水箱,低温水箱的结构为本领域技术人员所熟知,本申请不再赘述。加热装置108用于加热冷却液,可选的,加热装置108为液冷型的PTC电加热器。
通过对第一流向调节装置8以及第二流向调节装置9的工作状态的调节,可以实现第一流路B1、第一子流路B2、第二子流路B3、第三子流路B4以及第四子流路B5之间的连通关系的切换。其中,第一流路B1和第一子流路B2可以分别单独形成小回路。
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109,第一室内换热器101、第二室内换热器102和第二换热器104设置于空调箱109内,第一室内换热器101相对第二室内换热器102位于空气流的下游侧,第二换热器104相对第一室内换热器101位于空气流的下游侧,空调箱109内设有风机,用于引导空调箱109内的空气的流动。室外换热器103、第五换热器105以及风扇装置组成的前端模块设置于汽车前进气格栅附近,第五换热器105相对室外换热器103位于空气流的下游侧,风扇装置用于引导空气的流动。
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、辅热模式、电池预热模式、电池冷却模式、化霜模式以及其他散热模式等。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,本申请的说明书以车辆为例进行说明。
如图2至图4所示,当大气环境温度较高时,根据乘客舱和电池是否有冷却需求,热管理系统具有乘客舱单冷、电池单冷或乘客舱与电池同时冷却的工况。
参照图2,当仅乘客舱有冷却需求时,热管理系统处于第一制冷模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,第一阀201、第四阀204以及第六阀206处于截止状态,第二阀202、第三阀203以及第五阀205处于导通状态,第二流量调节装置2处于截止状态,第一流量调节装置3处于节流状态,第三流量调节装置4处于导通状态。压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第一流量调节装置3、第二室内换热器102、第三流量调节装置4、第二室内换热器102、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。
此时,冷却液系统根据电机和电池是否有散热需求,调节第一流向调节装置8和第二流向调节装置9的工作状态。当仅电机具有散热需求时,第一流向调节装置8处于第三工作状态,第二流向调节装置9处于第一工作方式,第一流体驱动装置11和第三流体驱动装置13可以不工作。第二流体驱动装置12、电机换热装置107、第二换热部62以及第五换热器105连通形成冷却液回路,电机的热量通过第五换热器105释放至大气环境中。当电池和电机均具有散热需求时,参图2,第一流向调节装置8处于第三工作状态,第二流向调节装置9处于第二工作方式,第一流体驱动装置11可以不工作。第四换热部52、第三流体驱动装置13、电池换热装置106、第二流体驱动装置12、电机换热装置107、第二换热部62以及第五换热器105连通形成冷却液回路,电池和电机的热量通过第五换热器105释放至大气环境中。制冷剂通过第一换热器6与冷却液系统中的冷却液进行热交换。
经压缩机1压缩后的高温制冷剂流入第一换热部61中,第一换热部61中温度较高的制冷剂将热量传递给第二换热部62中的冷却液,通过冷却液系统中冷却液的循环流动带走制冷剂的部分热量,然后制冷剂流入室外换热器103,与空气进行热交换后制冷剂温度再次降低,从室外换热器103中流出的制冷剂流向第一支路A1。制冷剂进入第一支路A1,经第一流量调节装置3节流后依次流经第二室内换热器102和第一室内换热器101,第一室内换热器101和第二室内换热器102用作蒸发器,制冷剂与乘客舱空调箱109内的空气进行热交换,从而实现乘客舱降温。从第一支路A1流出的制冷剂依次流经气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。
气液分离器10用于将气液两相状态的制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂,液态制冷剂储存在气液分离器10中,气态制冷剂流动至压缩机1。在一些实施例中,若压缩机1内设置有储液罐或者流入压缩机1的制冷剂全部为气态时,也可以不设置气液分离器10,制冷剂直接回到压缩机1内。
参照图3,当乘客舱和电池均有冷却需求时,热管理系统处于第二制冷模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,第一阀201、第四阀204以及第六阀206处于截止状态,第二阀202、第三阀203以及第五阀205处于导通状态,第二流量调节装置2和第一流量调节装置3处于节流状态,第三流量调节装置4处于导通状态。压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第一流量调节装置3、第二室内换热器102、第三流量调节装置4、第一室内换热器101、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路,且压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第二流量调节装置2、第三换热部51、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。
此时,冷却液系统中第一流向调节装置8处于第三工作状态,第二流向调节装置9处于第一工作方式。第二流体驱动装置12、电机换热装置107、第二换热部62以及第五换热器105连通形成冷却液回路,制冷剂通过第一换热器6与冷却液系统中的冷却液进行热交换,电机的热量通过第五换热器105释放至大气环境中。且第三流体驱动装置13、电池换热装置106以及第四换热部52连通形成冷却液回路,制冷剂通过第三换热器5与冷却液系统中的冷却液进行热交换。
第二制冷模式与第一制冷模式相比,区别在于,制冷剂系统中从室外换热器103中流出的制冷剂分成两路,一路流向第一支路A1,另一路流向第二支路A2。制冷剂进入第一支路A1,经第一流量调节装置3节流后依次流经第二室内换热器102和第一室内换热器101,第一室内换热器101和第二室内换热器102用作蒸发器,制冷剂与乘客舱空调箱109内的空气进行热交换,从而实现乘客舱降温。制冷剂进入第二支路A2,经第二流量调节装置2节流后流入第三换热部51,第三换热部51内的制冷剂与第四换热部52内的冷却液进行热交换,使冷却液温度降低,通过冷却液的循环流动,从而实现为电池降温的目的。从第一支路A1流出的制冷剂和从第二支路A2流出的制冷剂流经气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。在该模式下,可以通过制冷剂实现电池降温,可以达到较好的降温效果。第二制冷模式与第一制冷模式相同之处不再赘述,可参考上述描述。
参照图4,当仅电池均有冷却需求时,热管理系统处于第三制冷模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,第一阀201、第四阀204以及第六阀206处于截止状态,第二阀202、第三阀203以及第五阀205处于导通状态,第三流量调节装置4和第一流量调节装置3中的至少一个处于截止状态,第二流量调节装置2处于节流状态。压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第二流量调节装置2、第三换热部51、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。此时,该模式下的冷却液的流动状态与第二制冷模式的冷却液的流动原理相同,可参考上述描述,此处不再赘述。
第三制冷模式与第二制冷模式相比,区别在于,制冷剂系统中从室外换热器103中流出的制冷剂全部流向第二支路A2,经第二流量调节装置2节流后流入第三换热部51,第三换热部51内的制冷剂与第四换热部52内的冷却液进行热交换,使冷却液温度降低,通过冷却液的循环流动,从而实现为电池降温的目的。从第二支路A2流出的制冷剂依次流经气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。在该模式下,可以通过制冷剂实现电池降温,可以达到较好的降温效果。第二制冷模式与第一制冷模式相同之处不再赘述,可参考上述描述。
本申请的热管理系统的第一制冷模式、第二制冷模式以及第三制冷模式中,通过第一换热器6和室外换热器103的作用,使制冷剂在流向第一支路A1或流向第二支路A2之前温度降低两次,从而使经第二流量调节装置2或第一流量调节装置3节流后的制冷剂具有更低的温度,从而使第一支路A1的制冷剂可以在第一室内换热器101和第二室内换热器102处吸收更多空气的热量,或使第二支路A2的制冷剂可以在第三换热部51处吸收冷却液的热量,提升制冷效果。另外,第一室内换热器101和第二室内换热器102均作为蒸发器使用,相较于只有一个室内换热器的结构,两个室内换热器可以提升制冷能力。
如图5至图7所示,当环境温度较低的情况下,根据乘客舱和电池是否有加热需求,热管理系统具有乘客舱单热、电池单热或乘客舱与电池同时加热的工况。
参照图5,当仅乘客舱有加热需求时,热管理系统处于第一制热模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,第一阀201、第二阀202以及第五阀205处于截止状态,第四阀204以及第六阀206处于导通状态,第三阀203和第二流量调节装置2中的至少一个处于截止状态,第一流量调节装置3处于节流状态,第三流量调节装置4处于导通状态。压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第一流量调节装置3、第一室内换热器101、第三流量调节装置4、第二室内换热器102、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。
此时,该模式下的冷却液的流动状态与第一制冷模式的冷却液的流动原理大致相同,相同之处可参考上述描述,此处不再赘述。其区别在于,此时第一流向调节装置8处于第一工作状态,电机的余热或电机和电池的余热通过第一换热器6回收至制冷剂系统中。但是,当冷却液系统的余热较多时,可以将第一流向调节装置8切换至第三工作状态,经余热回收后的余热通过第五换热器105释放至大气环境中。
经压缩机1压缩后的高温制冷剂流入第一支路A1,依次流经第一室内换热器101和第二室内换热器102,经第一流量调节装置3节流后流出第一支路A1,第一室内换热器101和第二室内换热器102用作冷凝器,制冷剂与乘客舱空调箱109内的空气进行热交换,从而实现乘客舱加热。流出第一支路A1的制冷剂流经第五换热部71,并与第六换热部72中的制冷剂热交换。然后制冷剂依次流经室外换热器103和第一换热部61,通过室外换热器103吸收空气热量,接着第一换热部61中的制冷剂吸收第二换热部62中的冷却液的热量,实现余热回收。从第一换热部61流出的制冷剂依次流经气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。
参照图6,当乘客舱和电池均有加热需求时,热管理系统处于第二制热模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,第一阀201、第二阀202以及第五阀205处于截止状态,第三阀203、第四阀204以及第六阀206处于导通状态,第二流量调节装置2和第一流量调节装置3处于节流状态,第三流量调节装置4处于导通状态。压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第一流量调节装置3、第一室内换热器101、第三流量调节装置4、第二室内换热器102、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。且压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第二流量调节装置2、第三换热部51、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。
该模式下的冷却液的流动状态与第二制冷模式的冷却液的流动原理大致相同,相同之处可参考上述描述,此处不再赘述。其区别在于,此时,第一流向调节装置8处于第一工作状态,电机的热量通过第一换热器6回收至制冷剂系统中。同样地,当电机的余热较多时,可以将第一流向调节装置8切换至第三工作状态,经余热回收后的余热通过第五换热器105释放至大气环境中。
第二制热模式与第一制热模式相比区别在于,制冷剂系统中从压缩机1流出的制冷剂分成两路,一路流向第一支路A1,另一路流向第二支路A2。制冷剂进入第一支路A1,依次流经第一室内换热器101、第二室内换热器102以及第一流量调节装置3,经第一流量调节装置3节流后流出第一支路A1,第一室内换热器101和第二室内换热器102用作冷凝器,制冷剂与乘客舱空调箱109内的空气进行热交换,从而实现乘客舱加热。制冷剂进入第二支路A2,依次流经第三换热部51和第二流量调节装置2,经第二流量调节装置2节流后流出第二支路A2,第三换热部51内的制冷剂与第四换热部52内的冷却液进行热交换,使冷却液温度升高,通过冷却液的循环流动,从而实现为电池加热的目的。从第一支路A1流出的制冷剂和从第二支路A2流出的制冷剂流经第五换热部71、室外换热器103、第一换热部61、气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。在该模式下,可以通过制冷剂系统实现电池加热,可以达到较好的加热效果。第二制热模式与第一制热模式相同之处不再赘述,可参考上述描述。
参照图7,当仅电池均有加热需求时,热管理系统处于第三制热模式。第三制热模式的制冷剂系统和冷却液系统的连接状态与第二制热模式的制冷剂系统和冷却液系统的连接状态大致相同,相同之处可参考第二制热模式的相关描述,此处不再赘述。
第三制热模式与第二制热模式的区别在于,第三流量调节装置4和第一流量调节装置3中的至少一个处于截止状态。压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第二流量调节装置2、第三换热部51、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。制冷剂系统中从压缩机1流出的制冷剂全部流向第二支路A2,依次流经第三换热部51和第二流量调节装置2,经第二流量调节装置2节流后流出第二支路A2,第三换热部51内的制冷剂与第四换热部52内的冷却液进行热交换,使冷却液温度升高,通过冷却液的循环流动,从而实现为电池加热的目的。从第二支路A2流出的制冷剂依次流经第五换热部71、室外换热器103、第一换热部61、气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。
本申请的热管理系统的第一制热模式、第二制热模式以及第三制热模式中,通过第一换热器6和室外换热器103的作用,使制冷剂可以吸收大气环境的热量,也可以回收冷却液系统的余热,丰富热源,提升制热效果。另外,室外换热器103结霜时,若冷却液系统中余热充足,可以无需运行化霜模式,第一换热器6用作冷凝器,室外换热器105用作管路,有利于提升系统的稳定性。第一室内换热器101和第二室内换热器102均作为冷凝器使用,可以提升制热能力。
当冬天环境温度较低乘客舱内温度较高时,乘客舱内温度与车外环境温度相差较大,车窗上会凝结水雾或水珠,对视线造成影响,开车时会有安全隐患。本实施例的热管理系统具有制热除湿模式。参照图8,制热除湿模式下的制冷剂的流动状态与第一制热模式或第二制热模式的制冷剂的流动状态大致相同,相同之处可参考上述描述,此处不再赘述。此时,冷却液系统根据电机和电池是否有散热需求,调节第一流向调节装置8和第二流向调节装置9的工作状态。
制热除湿模式与第一制热模式或第二制热模式的区别在于,第三流量调节装置4处于节流状态,第一流量调节装置3处于节流状态或导通状态。具体地,流入第一支路A1的高温制冷剂依次流经第一室内换热器101和第二室内换热器102,第一室内换热器101用作冷凝器,第二室内换热器102用作蒸发器,由于第一室内换热器101位于第二室内换热器102的下风侧,经第二室内换热器102除湿后的干燥空气,被第二室内换热器102加热后吹入乘客舱,从而实现制热除湿。
本申请的热管理系统,从第一制热模式或第二制热模式切换为制热除湿模式,可以仅切换第三流量调节装置4的工作状态,或仅切换第一流量调节装置3和第三流量调节装置4的工作状态,系统操作简单。
当乘客舱有加热需求,热管理系统在第一制热模式或第二制热模式运行一段时间后,由于室外环境温度较低,且室外换热器103用作蒸发器,室外换热器103会有结霜的可能,室外换热器103结霜后,室外换热器103的换热性能降低,影响热管理系统的正常运行,对乘客舱内舒适性也会有影响。如图9和图10所示,根据室外换热器103的状态,本实施例的热管理系统具有第一化霜模式和第二化霜模式。
参照图9,当室外换热器103即将结霜或已经有结霜现象产生时,热管理系统处于第一化霜模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,第三阀203、第四阀204以及第五阀205处于截止状态,第一阀201、第二阀202以及第六阀206处于导通状态,第二流量调节装置2处于节流状态,第三流量调节装置4和第一流量调节装置3中的至少一个处于截止状态。压缩机1、第一室内换热器101、室外换热器103、第五换热部71、第二流量调节装置2、第三换热部51、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。
此时,冷却液系统中第一流向调节装置8处于第一工作状态,第二流向调节装置9处于第二工作方式。第四换热部52、第三流体驱动装置13、电池换热装置106、第二流体驱动装置12、电机换热装置107以及第二换热部62连通形成冷却液回路,制冷剂通过第三换热器5与冷却液系统中的冷却液进行热交换,电机和电池的热量通过第三换热器5回收至制冷剂系统中。
经压缩机1压缩后的高温制冷剂流入第一室内换热器101,第一室内换热器101用作冷凝器,制冷剂与乘客舱空调箱109内的空气进行热交换,从而实现乘客舱加热。由于第一阀201处于导通状态,第一流量调节装置3和第三流量调节装置4中的至少一个处于截止状态,从第一室内换热器101流出的制冷剂通过第三支路A3流入室外换热器103,室外换热器103用作冷凝器,制冷剂释放热量融化室外换热器103外的霜,从而实现化霜。从室外换热器103流出的制冷剂流经第五换热部71。然后经第二流量调节装置2节流后进入第三换热部51,第三换热部51中的制冷剂回收第四换热部52中的冷却液的热量,实现余热回收。从第三换热部51流出的制冷剂依次流经气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。
本申请的热管理系统的第一化霜模式中,从压缩机1排出的高温制冷剂先流入第一室内换热器101,确保乘客舱的制热效果。然后再流入室外换热器103,利用冷凝放热后的制冷剂的余热,实现室外换热器103化霜的目的,减少由于化霜带来的热量损失。接着节流后的制冷剂通过第三换热器5回收冷却液系统中的电机和电池的余热,实现余热的有效利用。
参照图10,当室外换热器103结霜现象较为严重,需要快速化霜时,热管理系统还具有第二化霜模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,第三阀203、第四阀204以及第六阀206处于截止状态,第一阀201、第二阀202以及第五阀205处于导通状态,第二流量调节装置2处于节流状态,第一流量调节装置3和第三流量调节装置4处于导通状态。压缩机1、第一换热部61、第三流量调节装置4、第二室内换热器102、第一流量调节装置3、第二流量调节装置2、第三换热部51、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。且压缩机1、第一换热部61、室外换热器103、第五换热部71、第二流量调节装置2、第三换热部51、气液分离器10以及第六换热部72连通形成制冷剂回路。
此时,该模式下的冷却液的流动状态与第一化霜模式的冷却液的流动原理相同,可参考上述描述,此处不再赘述。
经压缩机1压缩后的高温制冷剂分成两路,一路流向室外换热器103,另一路通过第三支路A3流入第二室内换热器102。制冷剂流入第二室内换热器102,第二室内换热器102用作冷凝器,制冷剂与乘客舱空调箱109内的空气进行热交换,从而实现乘客舱加热。制冷剂流入室外换热器103,室外换热器103用作冷凝器,制冷剂释放热量融化室外换热器103外的霜,由于此时制冷剂温度较高,从而可以实现快速化霜。从第二室内换热器102流出的制冷剂和从室外换热器103流出的制冷剂流向第二流量调节装置2。然后经第二流量调节装置2节流后进入第三换热部51,第三换热部51中的制冷剂回收第四换热部52中的冷却液的热量,实现余热回收。从第三换热部51流出的制冷剂依次流经气液分离器10和第六换热部72,然后回到压缩机1,如此循环。
本申请的热管理系统的第二化霜模式中,从压缩机1排出的高温制冷剂分流至室外换热器103和第二室内换热器102,一方面实现乘客舱的制热,另一方面利用高温制冷剂实现快速化霜。节流后的制冷剂通过第三换热器5回收冷却液系统中的电机和电池的余热,实现余热的有效利用。
在第一化霜模式或第二化霜模式下,若冷却液系统中电机和电池的余热不足时,可以将第一流向调节装置8切换为第二工作状态,并开启加热装置108。第四换热部52、第三流体驱动装置13、电池换热装置106、第二流体驱动装置12、电机换热装置107、第二换热部62、第一流体驱动装置11、加热装置108以及第二换热器104连通形成冷却液回路。既使用加热装置108加热冷却液,也使用第二换热器104用于提升制热效果,确保化霜时的制热效果。
可以理解的是,当室外换热器103有化霜需求时,热管理系统可组合使用第一化霜模式和第二化霜模式,从而提升化霜效率以及提高系统能效。例如,可以先运行一段时间第一化霜模式,然后切换至第二化霜模式,由于运行第一化霜模式时,可利用流出第一室内换热器101的制冷剂的余热实现化霜,不影响乘客舱侧的取暖效果,但具有一定的化霜效果,因此能够缩短第二化霜模式的运行时间,提升化霜效率。例如,也可以先运行一段时间第二化霜模式后,然后切换至第一化霜模式,先使用第二化霜模式较为快速进行化霜,缓解室外换热器的结霜情况,然后切换至第一化霜模式,利用制冷剂的余热继续化霜,直至完成整个化霜过程,缩短第二化霜模式的运行时间。第二化霜模式虽然可以实现快速化霜,但由于压缩机排出的高温制冷剂需要分流一部分至室外换热器处用于化霜,相较于制热模式,用于制热的制冷剂的量减少,对乘客舱侧的取暖效果有影响,故缩短第二化霜模式的运行时间,可以提升热管理系统的能效。
当乘客舱有加热需求,热管理系统可以运行第一制热模式,当室外环境温度较低时,室外换热器103能吸收的热量较少,从而影响乘客舱的取暖效果。如图11和图12所示,根据电机和电池的余热是否充足,本实施例的热管理系统具有第一辅热模式和第二辅热模式。
参照图11,当冷却液系统中电机和电池的余热不是很充足时,热管理系统处于第一辅热模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,制冷剂的流动状态与第一制热模式的制冷剂的流动原理相同,可参考上述描述,此处不再赘述。
此时,冷却液系统中第一流向调节装置8处于第一工作状态,加热装置108开启,第二流向调节装置9处于第二工作方式。第三流体驱动装置13、电池换热装置106、第四换热部52、第二流体驱动装置12、电机换热装置107以及第二换热部62连通形成冷却液回路,制冷剂通过第一换热器6与冷却液系统中的冷却液进行热交换,电机和电池的热量通过第一换热器6回收至制冷剂系统中。且第一流体驱动装置11、加热装置108以及第二换热器104连通形成回路,被加热装置108加热后的冷却液流入第二换热器104,第二换热器104与流经第一室内换热器101和第二室内换热器102后的空气进行热交换,进一步加热进入乘客舱前的空气,从而确保乘客舱的制热效果。
在第一辅热模式下,加热装置108产生的热量全部用于辅热,减少能量的浪费,且能有效提升制热效果,电机和电池的少量余热可以通过第一换热器6回收至制冷剂中。
参照图12,当冷却液系统的余热比较充足时,热管理系统处于第二辅热模式,冷却液系统的余热用于辅热。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态,制冷剂的流动状态与第一制热模式制冷剂的流动原理相同,可参考上述描述,此处不再赘述。
此时,冷却液系统中第一流向调节装置8处于第二工作状态,第二流向调节装置9处于第二工作方式。第四换热部52、第三流体驱动装置13、电池换热装置106、第二流体驱动装置12、电机换热装置107、第二换热部62、第一流体驱动装置11、加热装置108以及第二换热器104连通成回路。一方面,制冷剂通过第一换热器6与冷却液系统中的冷却液进行热交换,电机和电池的热量通过第一换热器6回收至制冷剂系统中。另一方面,冷却液流入第二换热器104,第二换热器104与流经第一室内换热器101和第二室内换热器102后的空气进行热交换,进一步加热进入乘客舱前的空气,从而提升乘客舱的制热效果。
本实施例中,在第二辅热模式下,冷却液的流动顺序依次为电机换热装置107、加热装置108、第二换热器104、电池换热装置106,根据对热量的需求,可以选择开启加热装置108。电机的温度较高,从电机换热装置107流出的高温冷却液先流入第二换热器104用于辅热,然后再流入电池换热装置106对电池进行热管理,通过对热量的分级利用,可以减小加热装置108的使用。若加热装置108开启,从电机换热装置107流出的高温冷却液先流经加热装置108被加热,然后再流入第二换热器104,可以降低加热装置108的运行功率,提高车辆的热管理效率。
当乘客舱有取暖要求但需求温度不高时,可以运行第三辅热模式,可以使用电机的余热、电池的余热以及加热装置108中的至少一个实现乘客舱制热,可节省能源。具体地,第三辅热模式下,关闭压缩机1,冷却液系统的连接状态与第一辅热模式或第二辅热模式相同,使用加热装置108加热冷却液、使用电机余热和使用电机余热中的至少一个实现乘客舱制热。
根据电机和电池的温度状态,结合乘客舱的制热需求,可在第一辅热模式、第二辅热模式以及第三辅热模式之间进行切换,满足乘客舱的制热需求,合理利用发热设备的余热,减少加热装置108的使用,或降低加热装置108的运行功率,从而实现节约能源的目的。
当乘客舱无取暖和冷却需求时,可以关闭压缩机1,节省能源。热管理系统根据电机和电池的状态,控制冷却液系统中第一流向调节装置8和第二流向调节装置9的工作状态,从而对电机和电池进行热管理。例如,第一流向调节装置8处于第三工作状态,第二流向调节装置9处于第一工作方式,使用第五换热器105为电机散热。或者,第一流向调节装置8处于第三工作状态,第二流向调节装置9处于第二工作方式,使用第五换热器105为电机和电池同时散热。或者,第一流向调节装置8处于第一工作状态,第二流向调节装置9处于第二工作方式,使用电机的余热加热电池。或者,第一流向调节装置8处于第二工作状态,第二流向调节装置9处于第二工作方式,使用加热装置108加热电机和电池。或者,第一流向调节装置8处于第二工作状态,第二流向调节装置9处于第二工作方式,使用电池和电机的余热用于乘客舱取暖,减少压缩机1的使用频率,节省能源等。
根据本申请的另一个具体实施例,如图13所示,其热管理系统的结构与上述实施例的热管理系统的结构基本相同,且工作原理也与上述实施例大致相同,相同之处可参考上一实施例的描述,此处不再赘述。其区别在于:热管理系统不设有第五阀205和第六阀206,但设有流向切换装置14。
流向切换装置14包括第一接口141、第二接口142、第三接口143及第四接口144,流向切换装置14具有第一工作模式和第二工作模式。在第一工作模式下,第一接口141与第二接口142连通,第三接口143与第四接口144连通。在第二工作模式下,第一接口141与第四接口144连通,第二接口142与第三接口143连通。可选的,流向切换装置14为四通阀。
第一接口141与压缩机1的出口连接,第二接口142与第一支路A1的第一端和第二支路A2的第一端连接,第三接口143与第四阀204的第一端口连接,第四接口144与第一换热部61的一端口连接,该端口为远离室外换热器103和第一阀201的一侧。
流向切换装置14用于切换制冷剂系统中制冷剂的流向,当流向切换装置14处于第一工作模式,压缩机1排出的高温制冷剂流向第一支路A1或第二支路A2,此时,热管理系统可运行第一制热模式、第二制热模式、第三制热模式、第一化霜模式、第一辅热模式以及第二辅热模式中的一种。
当流向切换装置14处于第二工作模式,压缩机1排出的高温制冷剂流向室外换热器103或第三支路A3,此时,热管理系统可运行第一制冷模式、第二制冷模式、第三制冷模式以及第二化霜模式的一种。其中,在第一制冷模式和第二制冷模式下,当第二阀202处于截止状态,第四阀204处于导通状态时,从第一支路A1流出的制冷剂流经流向切换装置14和第四阀204后流入气液分离器10。当第四阀204处于截止状态,第二阀202和第三阀203处于导通状态时,从第一支路A1流出的制冷剂流经第三阀203和第二阀202后流入气液分离器10。
在第三制冷模式和第二制冷模式下,当第二阀202处于截止状态,第四阀204处于导通状态,从第二支路A2流出的制冷剂流经流向切换装置14和第四阀204后流入气液分离器10。当第四阀204处于截止状态,第二阀202处于导通状态,从第三换热部51流出的制冷剂流经第二阀202后流入气液分离器10。上述两种流入气液分离器10的连通方式,可根据系统设计需求进行选择,本申请不予限制。
根据本申请的又一个具体实施例,如图14所示,其热管理系统的结构与第一个具体实施例的热管理系统的结构基本相同,且工作原理也与第一个具体实施例大致相同,相同之处可参考第一个具体实施例的描述,此处不再赘述。其区别在于:第一流向调节装置8包括各自独立成型的第一多通阀15和第二多通阀16,第一多通阀15的阀体与第二多通阀16的阀体通过管路连接或直接固定连接。
第一多通阀15包括第一连接口81、第二连接口82、第四连接口84以及第一中间连接口86,第一连接口81、第二连接口82、第四连接口84以及第一中间连接口86在第一多通阀15的阀体表面不连通。可选的,第一多通阀15为四通水阀。第二多通阀16包括第三连接口83、第五连接口85以及第二中间连接口87,第三连接口83、第五连接口85以及第二中间连接口87在第二多通阀16的阀体表面不连通。可选的,第二多通阀16为三通水阀。
第一流向调节装置8处于第一工作状态时,第一连接口81与第二连接口82连通,第一中间连接口86与第四连接口84连通,第一中间连接口86与第二中间连接口87连通,第二中间连接口87与第三连接口83连通。
第一流向调节装置8处于第二工作状态时,第一连接口81与第四连接口84连通,第一中间连接口86与第二连接口82连通,第一中间连接口86与第二中间连接口87连通,第二中间连接口87与第三连接口83连通。
第一流向调节装置8处于第三工作状态时,第一连接口81与第二连接口82连通,第一中间连接口86与第四连接口84连通,第一中间连接口86与第二中间连接口87连通,第二中间连接口87与第五连接口85连通。
第一流向调节装置8处于第四工作状态时,第一连接口81与第四连接口84连通,第一中间连接口86与第二连接口82连通,第一中间连接口86与第二中间连接口87连通,第二中间连接口87与第五连接口85连通。
可以理解的是,在一些其他实施例中,制冷剂系统为图13所示的制冷剂系统的结构设计,冷却液系统为图14所示的冷却液系统的结构设计,不影响各个工况的实现,本申请不予限制。
在一些其他实施例中,如图15所示,第一流向调节装置8包括多个各自独立成型的三通阀,多个三通阀的阀体直接或间接的连接设置,通过对多个三通阀的阀口的连通关系的设计,实现第一流向调节装置8的四种工作状态的切换。
本申请中的第二流量调节装置2和第一流量调节装置3均为双向节流阀,使热管理系统阀件的数量和连接管路减少,热管理系统的结构更加简单,且第二流量调节装置2和第一流量调节装置3可以在热管理系统运行时同时处于各自支路的上游端或下游端,当乘客舱制热时,可以给电池换热组件加热,当乘客舱制冷时,可以给电池换热组件冷却,可以通过制冷剂实现电池换热组件的加热或降温,减少冷却液系统加热装置108的使用,可以节能且提高安全性。室外换热器103和压缩机1之间设有第一换热器6,当乘客舱制热时,可以回收利用冷却液回路的热量,提升系统的制热效果,当乘客舱制冷时,可以实现两次降低节流前的冷却液的温度,提升系统的制冷效果。
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。
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、室内换热器、第一流量调节装置、室外换热器、第一换热器、第一流体驱动装置、第二流体驱动装置、发热设备换热装置、第二换热器、加热装置、以及空调箱,所述第一换热器包括第一换热部和第二换热部,所述第一换热部与所述第二换热部不连通,所述第二换热器与所述室内换热器位于所述空调箱内;
所述热管理系统具有第一辅热模式,在所述第一辅热模式下,所述压缩机、所述室内换热器、所述第一流量调节装置、所述室外换热器以及所述第一换热部连通成回路,所述第一流体驱动装置、所述加热装置以及所述第二换热器连通成回路,所述第二流体驱动装置、所述发热设备换热装置、所述第二换热部连通成回路,所述第一流量调节装置处于节流状态,所述加热装置处于开启状态,所述室内换热器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室外换热器的入口连通,所述室外换热器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热交换。
2.如权利要求1所述的一种热管理系统,其特征在于,所述热管理系统具有第二辅热模式,在所述第二辅热模式下,所述压缩机、所述室内换热器、所述第一流量调节装置、所述室外换热器以及所述第一换热部连通成回路,所述第一流体驱动装置、所述第二流体驱动装置、所述加热装置、所述第二换热器、所述发热设备换热装置、所述第二换热部连通成回路,所述第一流量调节装置处于节流状态,所述室内换热器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室外换热器的入口连通,所述室外换热器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热交换。
3.如权利要求2所述的一种热管理系统,其特征在于,所述发热设备换热装置包括电池换热装置和电机换热装置,在第一辅热模式下,所述第一流体驱动装置、所述加热装置以及所述第二换热器连通成回路,所述第二流体驱动装置、所述电机换热装置、所述电池换热装置以及所述第二换热部连通成回路,两个回路相互不连通;在第二辅热模式下,所述第一流体驱动装置、所述第二流体驱动装置、所述加热装置、所述第二换热器、所述电池换热装置、所述电机换热装置、所述第二换热部连通成回路,所述电机换热装置的出口与所述第二换热器的入口连通,所述电池换热装置的入口与所述第二换热器的出口连通。
4.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一流向调节装置,所述第一流向调节装置包括第一连接口、第二连接口、第三连接口以及第四连接口,所述第一流向调节装置具有第一工作状态和第二工作状态;
所述热管理系统包括第一流路和第二流路,所述第一流路的第一端口能够与所述第一连接口连通,所述第一流路的第二端口能够与所述第二连接口连通,所述第二流路的第一端口能够与所述第三连接口连通,所述第二流路的第二端口能够与所述第四连接口连通,所述第一流体驱动装置、所述加热装置以及所述第二换热器设于所述第一流路,所述第二流体驱动装置、所述发热设备换热装置、第二换热部设于第二流路;
在第一辅热模式下,所述第一流向调节装置处于第一工作状态,所述第一连接口与所述第二连接口连通,所述第三连接口与所述第四连接口连通,所述第一流路与所述第二流路不连通;在第二辅热模式下,所述第一流向调节装置处于第二工作状态,所述第一连接口与所述第四连接口连通,所述第二连接口与所述第三连接口连通,所述第一流路与所述第二流路连通。
5.如权利要求4所述的一种热管理系统,其特征在于,所述第一流向调节装置还包括第五连接口,所述第一流向调节装置包括阀体和至少部分位于所述阀体内的阀芯,所述第一连接口、所述第二连接口、所述第三连接口、所述第四连接口以及所述第五连接口均设于所述阀体上,所述第一连接口、所述第二连接口、所述第三连接口、所述第四连接口以及所述第五连接口在所述阀体表面上不连通;
所述第一流向调节装置还具有第三工作状态和第四工作状态,所述第一流向调节装置处于第三工作状态,所述第一连接口与所述第二连接口连通,所述第四连接口与所述第五连接口连通;所述第一流向调节装置处于第四工作状态,所述第一连接口与所述第四连接口连通,所述第二连接口与所述第五连接口连通;
所述阀芯能够控制所述第一流向调节装置处于第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态以及第四工作状态中的一种。
6.如权利要求4所述的一种热管理系统,其特征在于,所述第一流向调节装置还包括第五连接口,所述第一流向调节装置包括第一多通阀和与所述第一多通阀连接的第二多通阀,所述第一连接口、所述第二连接口以及所述第四连接口设于所述第一多通阀,所述第三连接口和所述第五连接口设于所述第二多通阀,所述第一多通阀还包括第一中间连接口,所述第二多通阀还包括第二中间连接口;
所述第一流向调节装置还具有第三工作状态和第四工作状态,所述第一流向调节装置处于第一工作状态时,所述第一连接口与所述第二连接口连通,所述第一中间连接口与所述第四连接口连通,所述第一中间连接口与所述第二中间连接口连通,所述第二中间连接口与所述第三连接口连通;
所述第一流向调节装置处于第二工作状态时,所述第一连接口与所述第四连接口连通,所述第一中间连接口与所述第二连接口连通,所述第一中间连接口与所述第二中间连接口连通,所述第二中间连接口与所述第三连接口连通;
所述第一流向调节装置处于第三工作状态时,所述第一连接口与所述第二连接口连通,所述第一中间连接口与所述第四连接口连通,所述第一中间连接口与所述第二中间连接口连通,所述第二中间连接口与所述第五连接口连通;
所述第一流向调节装置处于第四工作状态时,所述第一连接口与所述第四连接口连通,所述第一中间连接口与所述第二连接口连通,所述第一中间连接口与所述第二中间连接口连通,所述第二中间连接口与所述第五连接口连通。
7.如权利要求4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体驱动装置、第二流向调节装置和第五换热器,所述发热设备换热装置包括电池换热装置和电机换热装置;
所述第二流路包括第二流向调节装置、第一子流路、第二子流路、第三子流路以及第四子流路,所述第三流体驱动装置和所述电池换热装置设于所述第一子流路,所述第二流体驱动装置、所述电机换热装置和所述第二换热部设于第二子流路,所述第五换热器设于所述第三子流路,所述第四子流路为管路;
所述第二流向调节装置包括第六连接口、第七连接口、第八连接口以及第九连接口,所述第一流向调节装置还包括第五连接口;
所述第一子流路的第一端口能够与所述第六连接口连通,所述第一子流路的第二端口能够与所述第七连接口连通,所述第二子流路的第一端口能够与所述第八连接口连通,所述第二子流路的第二端口能够与所述第四连接口连通,所述第三子流路的第一端口能够与所述第五连接口连通,所述第三子流路的第二端口能够与所述第九连接口连通,所述第四子流路的第一端口能够与所述第三连接口连通,所述第四子流路的第二端口能够与所述第九连接口连通。
8.如权利要求7所述的一种热管理系统,其特征在于,所述第二流向调节装置具有第一工作方式和第二工作方式,在所述第一工作方式下,所述第六连接口与所述第七连接口连通,所述第八连接口与所述第九连接口连通;在所述第二工作方式下,所述第六连接口与所述第九连接口连通,所述第八连接口与所述第七连接口连通。
9.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三换热器和第二流量调节装置,所述第三换热器包括第三换热部和第四换热部,所述第三换热部与所述第四换热部不连通;
所述热管理系统具有制热模式,在所述制热模式下,所述压缩机、所述室内换热器、所述第一流量调节装置、所述室外换热器以及所述第一换热部连通成回路,所述第一流量调节装置处于节流状态,所述室内换热器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室外换热器的入口连通,所述室外换热器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热交换;或,所述压缩机、所述第三换热部、所述第二流量调节装置、所述室外换热器以及所述第一换热部连通成回路,所述第二流量调节装置处于节流状态,所述第三换热部的出口与所述第二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室外换热器的入口连通,所述室外换热器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热交换,所述第三换热部与所述第四换热部热交换。
10.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三换热器和第二流量调节装置,所述第三换热器包括第三换热部和第四换热部,所述第三换热部与所述第四换热部不连通;
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、所述室内换热器、所述第一流量调节装置、所述室外换热器以及所述第一换热部连通成回路,所述第一流量调节装置处于节流状态,所述第一换热部的出口与所述室外换热器的入口连通,所述室外换热器的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述室内换热器的入口与所述第一流量调节装置的出口连通,所述第一换热部与所述第二换热部热交换;或,所述压缩机、所述第三换热部、所述第二流量调节装置、所述室外换热器以及所述第一换热部连通成回路,所述第二流量调节装置处于节流状态,所述第一换热部的出口与所述室外换热器的入口连通,所述室外换热器的出口与所述第一流量调节装置的入口连通,所述第三换热部的入口与所述第二流量调节装置的出口连通,所述第一换热部与所述第二换热部热交换,所述第三换热部与所述第四换热部热交换。
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