CN115771377A - 一种热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热管理系统,包括制冷剂循环回路、冷却液循环回路、第一热交换器及第二热交换器,其中,制冷剂循环回路上设置有电池换热器和车厢内换热器;冷却液循环回路上设置有电控热管理模块和电机热管理模块;第一热交换器及第二热交换器,这二者中的一者用于将制冷剂循环回路的热量传递至冷却液循环回路;另一者用于将制冷剂循环回路的冷量传递至冷却液循环回路。该热管理系统,能够使得电池换热器及车厢内换热器与电控热管理模块及电机热管理模块既能实现相互独立的控制,又能实现能量传递交换互补,充分利用制冷剂循环回路的冷量和热量,降低总体热管理能耗,继而提升整车的续航里程和性能。
Description
技术领域
本发明涉及热管理技术领域,更具体地说,涉及一种热管理系统。
背景技术
新能源汽车热管理系统研究内容主要包括以下三个部分:车内环境热管理、电机及控制器热管理和动力电池热管理。电池的热问题直接决定了其使用性能、寿命及安全性。因此这就要求电池热管理系统需要对温度进行精准的控制。空调热管理方面,目前电动汽车空调系统主要采用电阻PTC加热器完成,在冬季,几乎一半的电量用于制热,大大降低了新能源汽车的行驶里程。且热泵系统在冬季运行时,室外机结霜会大大影响系统的制热性能。电机电控等其余热源需要散热,如:驱动电机作为纯电动汽车能量的转化单元,以电池为动力源,把电能转化为机械能驱动车轮。由于在能量转化的过程中会出现机械损失、摩擦损失等产生热量,若这些热量不能及时散发出去,则会造成电机的热疲劳,降低电池的使用性能。
目前现有的大多数电动汽车的动力电池、电机及控制器、车厢热管理是相对独立的,使得总体热管理系统能耗高,严重影响整车的续航里程和性能。
综上所述,如何解决电动车辆的热管理系统能耗高且影响整车的续航里程和性能的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种热管理系统,以解决电动车辆的热管理系统能耗高且影响整车的续航里程和性能的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种热管理系统,应用于电动车辆,包括:
制冷剂循环回路,所述制冷剂循环回路上设置有电池换热器和车厢内换热器;
冷却液循环回路,所述冷却液循环回路上设置有电控热管理模块、电机热管理模块和车厢外换热器;
第一热交换器,包括第一制冷剂换热腔和与所述第一制冷剂换热腔呈传热布置的第一冷却液换热腔;
第二热交换器,包括第二制冷剂换热腔和与所述第二制冷剂换热腔呈传热布置的第二冷却液换热腔;
其中,所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔串接于所述制冷剂循环回路,且这两者中的一者配置为蒸发器,另一者配置为冷凝器;
所述第一冷却液换热腔和所述第二冷却液换热腔串接于所述冷却液循环回路,且所述车厢外换热器的进液口与所述第二冷却液换热腔的出液口连通,所述车厢外换热器的出液口与所述第一冷却液换热腔的进液口连通,所述电控热管理模块及所述电机热管理模块位于所述第一冷却液换热腔的出液口的下游且位于所述第二冷却液换热腔的进液口的上游。
可选地,所述制冷剂循环回路上串接有压缩机,所述压缩机位于所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔之间,且所述压缩机的出回液端口之间设置有阀门组,所述阀门组包括第一阀组口、第二阀组口、第三阀组口和第四阀组口,所述第一阀组口与所述压缩机的出液端口连通,所述第二阀组口与所述压缩机的回液端口连通,所述第三阀组口与所述第一制冷剂换热腔连通,所述第四阀组口与所述第二制冷剂换热腔连通;
所述阀门组具有第一工作状态和第二工作状态,当所述阀门组处于第一工作状态时,所述第一阀组口与所述第三阀组口连通,所述第二阀组口与所述第四阀组口连通;当所述阀门组处于第二工作状态时,所述第一阀组口与所述第四阀组口连通,所述第二阀组口与所述第三阀组口连通。
可选地,所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门,其中,所述第二阀门的第一阀口和所述第三阀门的第一阀口均与所述第一阀组口连通,所述第一阀门的第一阀口和所述第四阀门的第一阀口均与所述第二阀组口连通,所述第一阀门的第二阀口和所述第二阀门的第二阀口均与所述第三阀组口连通,所述第三阀门的第二阀口和所述第四阀门的第二阀口均与所述第四阀组口连通。
可选地,所述制冷剂循环回路上的所述第四阀组口侧设置有并联布置的第一支管路和第二支管路;
所述第一支管路上设置有串联布置的第三控制阀、所述第二制冷剂换热腔、所述电池换热器、第一膨胀阀和第四控制阀,且所述第四控制阀位于所述第一膨胀阀的上游,所述第一膨胀阀位于所述电池换热器的上游且用于向所述电池换热器输送制冷剂,所述第二制冷剂换热腔位于所述电池换热器的下游;
所述第二支管路上设置有串联布置的车厢内换热器、第二膨胀阀和第五控制阀,且所述第五控制阀位于第二膨胀阀的上游,所述第二膨胀阀位于所述车厢内换热器的上游且用于向所述车厢内换热器输送制冷剂;
其中,所述第一支管路上设置有第一旁通管路和第二旁通管路,所述第一旁通管路的第一端连接于所述第二制冷剂换热腔与所述第三控制阀之间的连接管路上,所述第一旁通管路的第二端连接于所述电池换热器与所述第一膨胀阀之间的连接管路上,且所述第一旁通管路上设置有自所述第一旁通管路的第一端向所述第一旁通管路的第二端依次布置的第一控制阀、辅助储液罐和第一循环泵;所述第二旁通管路上设置有第六控制阀,且所述第二旁通管路的第一端连接于所述第四控制阀的进口侧,所述第二旁通管路的第二端连接于所述第一膨胀阀的出口侧;所述第二支管路上设置有第三旁通管路,所述第三旁通管路上设置有第七控制阀,且所述第三旁通管路的第一端连接于所述第五控制阀的进口侧,所述第三旁通管路的第二端连接于所述第二膨胀阀的出口侧。
可选地,所述制冷剂循环回路上还设置有第八控制阀、第三膨胀阀和第四旁通管路;其中,所述第八控制阀位于所述第三膨胀阀的上游;所述第三膨胀阀用于向所述第一制冷剂换热腔输送制冷剂;所述第四旁通管路上设置有第九控制阀,其中,所述第一制冷剂换热腔、所述第三膨胀阀和所述第八控制阀在所述制冷剂循环回路上的所述第三阀组口侧依次串联布置,所述第四旁通管路的第一端连接于所述第八控制阀的进口侧,所述第四旁通管路的第二端连接于所述第三膨胀阀的出口侧。
可选地,所述制冷剂循环回路上还设置有主储液罐,所述主储液罐的第一端同时与所述第二旁通管路的第一端及所述第三旁通管路的第一端连通,所述主储液罐的第二端与所述第四旁通管路的第一端连通。
可选地,所述电控热管理模块的第一端和所述电机热管理模块的第一端均与所述第一冷却液换热腔的出液口连通,所述电控热管理模块的第二端和所述电机热管理模块的第二端均与所述第二冷却液换热腔的进液口连通。
可选地,所述冷却液循环回路上还设置有水箱和第二循环泵,所述水箱的进液口与所述第一冷却液换热腔的出液口连通,所述水箱的出液口与所述第二循环泵的进液口连通,所述第二循环泵的出液口同时与所述电控热管理模块的第一端及所述电机热管理模块的第一端连通。
可选地,所述冷却液循环回路上还设置有第五旁通管路,所述第五旁通管路的两端分别连接于所述第二循环泵的出液口和所述第一冷却液换热腔的回液口,所述第五旁通管路上设置有第二控制阀,所述第五旁通管路的外侧设置有用于对所述第五旁通管路内冷却液进行加热的PTC加热器。
可选地,所述热管理系统具有多种工作模式,所述工作模式包括第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式、第四工作模式、第五工作模式、第六工作模式、第七工作模式、第八工作模式和第九工作模式中的至少一种;
其中,在所述第一工作模式下,控制所述第一阀门和所述第三阀门均导通,所述第二阀门和所述第四阀门均关闭;控制所述制冷剂循环系统中的所述第一控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀和所述第九控制阀均关闭,所述第三控制阀、所述第六控制阀、所述第七控制阀和所述第八控制阀均导通;另外控制所述冷却液循环回路上的所述第二控制阀关闭;
在所述第二工作模式下,控制所述第一阀门和所述第三阀门均导通,所述第二阀门和所述第四阀门均关闭;控制所述制冷剂循环系统中的所述第一控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀和所述第九控制阀均关闭,所述第三控制阀、所述第六控制阀、所述第七控制阀和所述第八控制阀均导通;另外控制所述冷却液循环回路上的所述第二控制阀导通;
在第三工作模式下,控制所述第一阀门、所述第三阀门、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第七控制阀和所述第八控制阀均导通;控制所述第二阀门、所述第四阀门、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀和所述第九控制阀均关闭;
在所述第四工作模式下,控制所述第二阀门、所述第四阀门、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀和所述第九控制阀均导通;控制所述第一阀门、所述第三阀门、所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第六控制阀、所述第七控制阀和所述第八控制阀均关闭;
在所述第五工作模式下,所述压缩机停止工作,所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门均关闭;同时控制所述制冷剂循环回路中的所述第一控制阀导通,所述制冷剂循环回路上的所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀、所述第七控制阀和所述第八控制阀和所述第九控制阀均关闭;另外控制所述冷却液循环回路上的所述第二控制阀关闭;
在所述第六工作模式下,控制所述第一阀门和所述第三阀门导通,所述第二阀门和所述第四阀门关闭;控制所述制冷剂循环回路上的所述第一控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀和所述第九控制阀均关闭,并控制所述第七控制阀和所述第八控制阀均导通;另外,控制所述冷却液循环回路上的所述第二控制阀导通;
在所述第七工作模式下,控制所述第一阀门和所述第三阀门导通,所述第二阀门和所述第四阀门关闭;控制所述制冷剂循环回路上的所述第一控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第七控制阀和所述第九控制阀均关闭,所述第三控制阀、所述第六控制阀和所述第八控制阀均导通;另外,控制所述冷却液循环回路上的所述第二控制阀导通;
在所述第八工作模式下,控制所述第一阀门和所述第三阀门关闭,所述第二阀门和所述第四阀门导通;控制所述制冷剂循环回路上的所述第一控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第六控制阀、所述第七控制阀和所述第八控制阀均关闭,所述第五控制阀和所述第九控制阀均导通;另外,控制所述冷却液循环回路上的所述第二控制阀关闭;
在所述第九工作模式下,控制所述第一阀门和所述第三阀门关闭,所述第二阀门和所述第四阀门导通;控制所述制冷剂循环回路上的所述第一控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀、所述第七控制阀和所述第八控制阀均关闭,所述第三控制阀、所述第四控制阀和所述第九控制阀均导通;另外,控制所述冷却液循环回路上的所述第二控制阀关闭。
相比于背景技术介绍内容,上述热管理系统,在实际应用过程中,通过将电控热管理模块和电机热管理模块均布置在冷却液循环回路上,使得对于换热量相对较低的电控热管理模块和电机热管理模块,能够实现集成控制;通过将电池换热器和车厢内换热器均布置在制冷剂循环回路上,使得对于换热量需求较高的电池换热器和车厢内换热器能够集成控制,另外,通过第一热交换器和第二热交换器能够使得制冷剂循环回路与冷却液循环回路之间实现热量和冷量的传递交互,继而使得电池换热器及车厢内换热器与电控热管理模块及电机热管理模块既能实现相互独立的控制,又能实现能量传递交换互补,充分利用制冷剂循环回路的冷量和热量,降低总体热管理能耗,继而提升整车的续航里程和性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的热管理系统的原理结构示意图(图示中实线代表制冷剂循环管路,虚线代表冷却液循环管路);
图2为本发明实施例提供的阀门组的结构示意图。
其中,图1和图2中:
制冷剂循环回路1、电池换热器11、车厢内换热器12、压缩机13、阀门组14、第一阀组口14a、第二阀组口14b、第一阀门141、第一阀门的第一阀口141a、第一阀门的第二阀口141b、第二阀门142、第二阀门的第一阀口142a、第二阀门的第二阀口142b、第三阀门143、第三阀门的第一阀口143a、第三阀门的第二阀口143b、第四阀门144、第四阀门的第一阀口144a、第四阀门的第二阀口144b、第三阀组口15、第四阀组口16、第一膨胀阀17、第二膨胀阀18、第三膨胀阀19、第一支管路101、第二支管路102、第一旁通管路103、第二旁通管路104、第一控制阀105、辅助储液罐106、第一循环泵107、第三旁通管路108、第四旁通管路109、主管路110、主储液罐111、第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114、第六控制阀115、第七控制阀116、第八控制阀117、第九控制阀118;
冷却液循环回路2、电控热管理模块21、电机热管理模块22、水箱23、第二循环泵24、车厢外换热器25、第五旁通管路26、PTC加热器27、第二控制阀28;
第一热交换器3;
第二热交换器4。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种热管理系统,以解决电动车辆的热管理系统能耗高且影响整车的续航里程和性能的问题。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1和图2,其中,图1为本发明实施例提供的热管理系统的原理结构示意图(图示中实线代表制冷剂循环管路,虚线代表冷却液循环管路);图2为本发明实施例提供的阀门组的结构示意图。
本发明具体提供了一种热管理系统,应用于电动车辆,包括制冷剂循环回路1、冷却液循环回路2、第一热交换器3和第二热交换器4,其中,制冷剂循环回路1上设置有电池换热器11和车厢内换热器12;冷却液循环回路2上设置有电控热管理模块21、电机热管理模块22和车厢外换热器25;第一热交换器3包括第一制冷剂换热腔和与所述第一制冷剂换热腔呈传热布置的第一冷却液换热腔;第二热交换器4包括第二制冷剂换热腔和与所述第二制冷剂换热腔呈传热布置的第二冷却液换热腔;且第一制冷剂换热腔和第二制冷剂换热腔串接于制冷剂循环回路1,且这两者中的一者配置为蒸发器,另一者配置为冷凝器;第一冷却液换热腔和第二冷却液换热腔串接于冷却液循环回路2,且车厢外换热器25的进液口与第二冷却液换热腔的出液口连通,车厢外换热器25的出液口与第一冷却液换热腔的进液口连通,电控热管理模块21及电机热管理模块22位于第一冷却液换热腔的出液口的下游且位于第二冷却液换热腔的进液口的上游。。
该热管理系统,在实际应用过程中,通过将电控热管理模块21和电机热管理模块22均布置在冷却液循环回路2上,使得对于换热量相对较低的电控热管理模块21和电机热管理模块22,能够实现集成控制;通过将电池换热器11和车厢内换热器12均布置在制冷剂循环回路1上,使得对于换热量需求较高的电池换热器11和车厢内换热器12能够集成控制,另外,通过第一热交换器3和第二热交换器4能够使得制冷剂循环回路1与冷却液循环回路2之间实现热量和冷量的传递交互,继而使得电池换热器11及车厢内换热器12与电控热管理模块21及电机热管理模块22既能实现相互独立的控制,又能实现能量传递交换互补,充分利用制冷剂循环回路1的冷量和热量,降低总体热管理能耗,继而提升整车的续航里程和性能。
在一些具体的实施方案中,上述制冷剂循环回路1上串接有压缩机13,压缩机13位于第一制冷剂换热腔和第二制冷剂换热腔之间,且压缩机13的出回液端口之间设置有阀门组14,阀门组14包括第一阀组口14a、第二阀组口14b、第三阀组口15和第四阀组口16,第一阀组口14a与压缩机13的出液端口连通,第二阀组口14b与压缩机13的回液端口连通,第三阀组口15与第一制冷剂换热腔连通,第四阀组口16与第二制冷剂换热腔连通;阀门组14具有第一工作状态和第二工作状态,当阀门组14处于第一工作状态时,第一阀组口14a与第三阀组口15连通,第二阀组口14b与第四阀组口16连通;当阀门组14处于第二工作状态时,第一阀组口14a与第四阀组口16连通,第二阀组口14b与第三阀组口15连通。通过将阀门组14设计成上述结构形式,使得阀门组14用于切换制冷剂循环回路1的制冷剂流向,从而能够实现制冷剂循环回路1上充当蒸发器和冷凝器的部件实现互换,切换制冷和制热模式。
进一步的实施方案中,上述阀门组14具体可以包括第一阀门141、第二阀门142、第三阀门143和第四阀门144,其中,第二阀门142的第一阀口142a和第三阀门143的第一阀口143a均与第一阀组口14a连通,第一阀门141的第一阀口141a和第四阀门144的第一阀口144a均与第二阀组口14b连通,第一阀门141的第二阀口141b和第二阀门142的第二阀口142b均与第三阀组口15连通,第三阀门143的第二阀口143b和第四阀门144的第二阀口144b均与第四阀组口16连通。通过将阀门组14设计成上述结构形式,只需要简单的二通阀组合即可压缩机13制冷和加热工况下排气管路切换,控制简单易于实现。其中对应的第一阀门141、第二阀门142、第三阀门143和第四阀门144均优选采用电控调节阀,这样更加方便实施智能控制。
进一步的实施方案中,上述制冷剂循环回路1上的第四阀组口16侧可以设置有并联布置的第一支管路101和第二支管路102,第一支管路101上设置有串联布置的第三控制阀112、第二制冷剂换热腔、电池换热器11、第一膨胀阀17和第四控制阀113,且第四控制阀113位于第一膨胀阀17的上游,第一膨胀阀17位于电池换热器11的上游且用于向电池换热器11输送制冷剂,第二制冷剂换热腔位于电池换热器11的下游;第二支管路102上设置有串联布置的车厢内换热器12、第二膨胀阀18和第五控制阀114,且第五控制阀114位于第二膨胀阀18的上游,第二膨胀阀18位于车厢内换热器12的上游且用于向车厢内换热器12输送制冷剂;其中,第一支管路101上设置有第一旁通管路103和第二旁通管路104,第一旁通管路103的第一端连接于第二制冷剂换热腔与第三控制阀112之间的连接管路上,第一旁通管路103的第二端连接于电池换热器11与第一膨胀阀17之间的连接管路上,且第一旁通管路103上设置有自第一旁通管路103的第一端向第一旁通管路103的第二端依次布置的第一控制阀105、辅助储液罐106和第一循环泵107;第二旁通管路104上设置有第六控制阀115,且第二旁通管路104的第一端连接于第四控制阀113的进口侧,第二旁通管路104的第二端连接于第一膨胀阀17的出口侧;第二支管路102上设置有第三旁通管路108,第三旁通管路108上设置有第七控制阀116,且第三旁通管路108的第一端连接于第五控制阀114的进口侧,第三旁通管路108的第二端连接于第二膨胀阀18的出口侧。
通过将制冷剂循环回路1设计成上述第一支管路101和第二支管路102的结构形式,使得电池换热器11和车厢内换热器12可以实现电池热管理和车厢温度调控的独立控制和混合控制,控制更加方便灵活;另外通过第一旁通管路103可以选择对第二热交换器4及电池换热器11进行旁通,继而使得第一支管路101能够根据实际工况需求选择是否经过第二热交换器4及电池换热器11,其中第一支管路101上还可以设置有第三控制阀112,该第三控制阀112用于控制第一支管路101整体是否导通,从而使得第一支管路101是否接入制冷剂循环回路1上的控制更加方便;通过第二旁通管路104的布置,当不需要第一膨胀阀17工作时,可以选择性旁通第一膨胀阀17,其中,第二旁通管路104可以通过第六控制阀115实现通断,第一膨胀阀17所在的管路上也可以布置第四控制阀113实现通断;此外,由于第一旁通管路103上设置有第一控制阀105、辅助储液罐106和第一循环泵107,因此,第二热交换器4及电池换热器11与第一旁通管路103还可以根据工况需求选择执行小循环模式,也即第三控制阀112关闭,第一控制阀105开启,第四控制阀113和第六控制阀115均关闭,此时,在第一循环泵107的带动下,实现第二热交换器4及电池换热器11在第一旁通管路104的导通下执行小循环,其中辅助储液罐106能够对小循环的制冷剂回路起到一定的保护作用。
通过在第二支管路102上布置用于旁通第二膨胀阀18的第三旁通管路108,可以根据第二膨胀阀18实际工况需求,选择是否接通该第二膨胀阀18,比如阀门组14换向至第二膨胀阀18工作的反方向时,可以导通第三旁通管路108,其中第三旁通管路108的通断具体可以在第三旁通管路108上布置第七控制阀116来控制,另外,第二膨胀阀18所在的管路上也可以设置有第五控制阀114控制是否导通,保证制冷剂流向控制的准确性。
更进一步的实施方案中,上述制冷剂循环回路1上还设置有第八控制阀117、第三膨胀阀19和第四旁通管路109;其中,第八控制阀117位于第三膨胀阀19的上游;第三膨胀阀19用于向第一制冷剂换热腔输送制冷剂;第四旁通管路109上设置有第九控制阀118,其中,第一制冷剂换热腔、第三膨胀阀19和第八控制阀117在制冷剂循环回路1上的第三阀组口15侧依次串联布置,第四旁通管路109的第一端连接于第八控制阀117的进口侧,第四旁通管路109的第二端连接于第三膨胀阀19的出口侧。通过设计第四旁通管路109,可以根据第三膨胀阀19的实际工况需求,选择是否接入第三膨胀阀19,其中第四旁通管路109上具体可以通过布置第九控制阀118实现通断控制,第三膨胀阀19所在的管路上也可以设置有第八控制阀117控制通断,保证制冷剂的流向,比如第三膨胀阀19不需要接入时,第八控制阀117关闭,第九控制阀118开启。
在一些更具体的实施方案中,上述制冷剂循环回路1上还可以设置有位于第一热交换器3的制冷剂换热腔和第二热交换器4的制冷剂换热腔之间的主管路110,该主管路110上设置有主储液罐111,也即主储液罐111的第一端同时与第二旁通管路104的第一端及第三旁通管路108的第一端连通,主储液罐111的第二端与第四旁通管路109的第一端连通。通过布置该主储液罐111,能够保证制冷剂循环回路1安全运行。
在另外一些具体的实施方案中,上述电控热管理模块21与电机热管理模块22在冷却液循环回路2上具体可以采用并联布置的方式,也即电控热管理模块21的第一端和电机热管理模块22的第一端均与第一冷却液换热腔的出液口连通,电控热管理模块21的第二端和电机热管理模块22的第二端均与第二冷却液换热腔的进液口连通。通过将电控热管理模块21与电机热管理模块22设计成并联布置的方式,使得二者可以实现独立控制,控制更加方便灵活。当然可以理解的是,实际应用过程中,当具有其他需求时,也可以布置成串联布置的方式,在此不做更具体的限定。
进一步的实施方案中,上述冷却液循环回路2上还设置有水箱23和第二循环泵24,水箱23的进液口与第一冷却液换热腔的出液口连通,水箱23的出液口与第二循环泵24的进液口连通,第二循环泵24的出液口同时与电控热管理模块21的第一端及电机热管理模块22的第一端连通。实际工作过程中,可以通过第二循环泵24带动冷却液在冷却液循环回路2中循环流动。比如,当制冷剂循环回路1的第一热交换器3充当冷凝器、第二热交换器4充当蒸发器时,冷却液循环回路2中的冷却液流经第一热交换器3的冷却液换热腔时会与制冷剂换热腔的制冷剂换热,由于第一热交换器3此时充当冷凝器,制冷剂换热腔内的制冷剂散热,冷却液换热腔的冷却液可以吸收热量,并通过第二循环泵24输送至电控热管理模块21和电机热管理模块22,实现二者低温工况升温的作用;又比如,当制冷剂循环回路1的第一热交换器3充当蒸发器、第二热交换器4充当冷凝器时,冷却液循环回路2中的冷却液流经第一热交换器3的冷却液换热腔时会与制冷剂换热腔的制冷剂换热,由于第一热交换器3此时充当蒸发器,制冷剂换热腔内的制冷剂吸热,冷却液换热腔的冷却液会被冷却,并通过第二循环泵24输送至电控热管理模块21和电机热管理模块22,实现二者降温的作用。
更进一步的实施方案中,上述冷却液循环回路2上还设置有第五旁通管路26,第五旁通管路26的两端分别连接于第二循环泵24的出液口和第一冷却液换热腔的回液口,第五旁通管路26上设置有第二控制阀28,第五旁通管路26的外侧设置有用于对第五旁通管路26内冷却液进行加热的PTC加热器。通过设计该第五旁通管路26及PTC加热器27,可以根据需求工况,选择性导通第五旁通管路26,比如,低温工况(比如冬季)时,第一热交换器3所提供给冷却液循环回路的热量不足,此时可以选择开启PTC加热器27和第二控制阀28,此时PTC加热器27会对流经第五旁通管路26的冷却液循环加热,最终使得流经电控热管理模块21和电机热管理模块22的温度得到进一步提升,继而能够满足更低温度工况的使用。
另外,本发明还提供了一种电动车辆,包括热管理系统,该热管理系统为上述任一方案所描述的热管理系统。由于上述热管理系统具有前述技术效果,因此具有该热管理系统的电动车辆也应具有相应的技术效果,在此不再赘述。
为了本领域技术人员能够更好的理解本发明所提供的技术方案,下面结合优选的实施方案和具体的应用场景进行举例说明:
该热管理系统在实际应用中,根据电池热管理需求,车厢热管理需求,电机及控制器散热需求可分为9种工作模式。
第一工作模式下:
参照图1和图2,控制阀门组14的第一阀门141和第三阀门143均导通,第二阀门142和第四阀门144均关闭;控制制冷剂循环系统1中的第一控制阀105、第四控制阀113、第五控制阀114和第九控制阀118均关闭,第三控制阀112、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均导通;另外控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭。
此时,电池换热器11用于向电池组传热,车厢内换热器12用于与车厢内进入空气进行传热,其中,电池组采用热泵系统(也即制冷剂循环回路1)进行加热时,电池换热器11作为冷凝器使用;车厢内换热器12采用热泵系统(也即制冷剂循环回路1)制热时,车厢内换热器12作为冷凝器;第一热交换器3作为蒸发器使用,热源主要有电机和电控余热、第二热交换器4的冷凝热。
第二工作模式下:
参照图1和图2,控制阀门组14的第一阀门141和第三阀门143均导通,第二阀门142和第四阀门144均关闭;控制制冷剂循环系统1中的第一控制阀105、第四控制阀113、第五控制阀114和第九控制阀118均关闭,第三控制阀112、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均导通;另外控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28导通。该工作模式与第一工作模式的区别在于,第二控制阀28由关闭变为导通。
此时,电池换热器11用于向电池组传热,车厢内换热器12用于与车厢内进入空气进行传热,其中,电池组采用热泵系统(也即制冷剂循环回路1)进行加热时,电池换热器11作为冷凝器使用;车厢内换热器12采用热泵系统(也即制冷剂循环回路1)制热时,车厢内换热器12作为冷凝器;第一热交换器3作为蒸发器使用,热源主要有电机和电控余热、第二热交换器4的冷凝热和PTC加热器27。
第三工作模式下:
参照图1和图2,控制第一阀门141、第三阀门143、第一控制阀105、第二控制阀28、第七控制阀116和第八控制阀117均导通;控制第二阀门142、第四阀门144、第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114、第六控制阀115和第九控制阀118均关闭。第一旁通管路103与第二热交换器4和电池换热器11形成制冷液剂液体的小循环模式。
此时,电池组采用制冷剂液体进行降温,第二热交换器4将从电池换热器11流出的温度较高的液态制冷剂进行冷却;车厢内换热器12通过热泵系统(也即制冷剂循环回路1)制热,车厢内换热器12作为冷凝器;第一热交换器作为蒸发器使用,热源主要有电机和电控余热、第二热交换器4冷却热和PTC加热器27。
第四工作模式下:
参照图1和图2,控制第二阀门142、第四阀门144、第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114和第九控制阀118均导通;控制第一阀门141、第三阀门143、第一控制阀105、第二控制阀28、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均关闭。
此时,电池组直冷进行降温,电池换热器11作为蒸发器使用,第二热交换器4将从电池换热器11流出饱和态的制冷剂加热到一定的过热度;车厢内换热器12直冷降温,车厢内换热器12作为蒸发器;第一热交换器3作为冷凝器使用,冷源主要有第二热交换器蒸发吸热、车厢外换热器25。
第五工作模式下:
参照图1和图2,压缩机13停止工作,第一阀门141、第二阀门142、第三阀门143和第四阀门144均关闭;同时控制制冷剂循环回路1中的第一控制阀105导通,制冷剂循环回路1上其他阀体均关闭,比如第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117和第九控制阀118均关闭;另外控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭。
此时,电池组采用制冷剂液体(也即第一旁通管路103与第二热交换器4和电池换热器11所在管路所形成的小循环)进行降温,第二热交换器4将从电池换热器11流出的温度较高的液态制冷剂进行冷却,从第二热交换器4流出的高温冷却液经由车厢外换热器25进行冷却;车厢内换热器12:不工作,流经电机和电控的冷却液经由车厢外换热器25进行冷却。
第六工作模式下:
参照图1和图2,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143导通,第二阀门142和第四阀门144关闭;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114、第六控制阀115和第九控制阀118均关闭,并控制第七控制阀116和第八控制阀117均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28导通。
此时,电池换热器11不工作;车厢内换热器12采用热泵系统(也即制冷剂循环回路1)制热,车厢内换热器12作为冷凝器;第一热交换器3作为蒸发器使用,热源主要有电机和电控余热、和PTC加热器。
第七工作模式下:
参照图1和图2,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143导通,第二阀门142和第四阀门144关闭;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第四控制阀113、第五控制阀114、第七控制阀116和第九控制阀118均关闭,第三控制阀112、第六控制阀115和第八控制阀117均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28导通。
此时,电池组采用热泵系统(也即制冷剂循环回路1)进行加热,电池换热器11作为冷凝器使用;车厢内换热器12不工作;第一热交换器作3为蒸发器使用,热源主要有电机和电控余热、第二热交换器4冷凝热、PTC加热器。
第八工作模式下:
参照图1和图2,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143关闭,第二阀门142和第四阀门144导通;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第三控制阀112、第四控制阀113、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均关闭,第五控制阀114和第九控制阀118均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭。
此时,电池换热器11不工作;车厢内换热器12直冷降温,车厢内换热器12作为蒸发器;第一热交换器3作为冷凝使用,冷源主要有:车厢外换热器25风冷换热。
第九工作模式下:
参照图1和图2,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143关闭,第二阀门142和第四阀门144导通;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第五控制阀114、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均关闭,第三控制阀112、第四控制阀113和第九控制阀118均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭。
此时,电池组直冷进行降温,电池换热器11作为蒸发器使用,第二热交换器4将从电池换热器11流出饱和态的制冷剂加热到一定的过热度;车厢内换热器12不工作;第一热交换器3作为冷凝使用,冷源主要有第二热交换器4的蒸发吸热、车厢外换热器25的风冷换热。
该热管理系统在实际应用过程中,还可以根据不同的环境场景执行相应的工作状态,具体地:
比如,冬季温度较高时,该热管理系统可以实现电池加热、车厢制热、电机及电控余热回收,参照图1结合图2,具体地操作方式及工作过程:控制阀门组14的第一阀门141和第三阀门143均导通,第二阀门142和第四阀门144均关闭;控制制冷剂循环系统1中的第一控制阀105、第四控制阀113、第五控制阀114和第九控制阀118均关闭,第三控制阀112、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均导通;另外控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭,此时,从压缩机13排出的高温高压的过热气态制冷剂进入车厢内换热器12释放热量为车供暖。冬季电池包需要加热时,由于压缩机13排气过热度较高,若此高过热度的制冷剂直接进入电池换热器11会导致电池包在升温过程中出现温度不致性的问题,因此,在电池换热器11之前安装第二热交换器4用以调节进入电池换热器11的制冷剂干度,进入第二热交换器4调节制冷剂流出第二热交换器4制冷剂干度在0~0.1之间即可,从第二热交换器4流出的接近饱和液态制冷剂进入电池换热器11释放热量为电池组进行加热,从车厢内换热器12和电池换热器11排出的低温高压冷凝液进入主储液罐111,经第三膨胀阀19节流后成低温低压湿蒸汽首先进入第一热交换器3吸收热量,制冷剂以过热态气体进入压缩机13。其中第一热交换器3的热源主要有两个途径,其一是电机和电控系统产生的余热,其二是从第二热交换器中排出的热量。
冬季温度较低时,该热管理系统可以实现电池加热、车厢制热、PTC加热、电机及电控余热回收,参照图1结合图2,具体地操作方式及工作过程:控制阀门组14的第一阀门141和第三阀门143均导通,第二阀门142和第四阀门144均关闭;控制制冷剂循环系统1中的第一控制阀105、第四控制阀113、第五控制阀114和第九控制阀118均关闭,第三控制阀112、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均导通;另外控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28导通。从压缩机13排出的高温高压的过热气态制冷剂进入车厢内换热器12释放热量为车供暖。冬季电池包需要加热时,由于压缩机13排气过热度较高,若此高过热度的制冷剂直接进入电池换热器11会导致电池包在升温过程中出现温度不致性的问题,因此,在电池换热器11之前安装第二热交换器4用以调节进入电池换热器11的制冷剂干度,进入第二热交换器4调节制冷剂流出第二热交换器4制冷剂干度在0~0.1之间即可,从第二热交换器4流出的接近饱和液态制冷剂进入电池换热器11释放热量为电池组进行加热从车厢内换热器12和电池换热器11排出的低温高压冷凝液进入主储液灌111,经第三膨胀阀19节流后成低温低压湿蒸汽首先进入第一热交换器3吸收热量,制冷剂以过热态气体进入压缩机13。其中第一热交换器3的热源主要有三个途径,其一是电机和电控系统产生的余热,其二是从第二热交换器4中排出的热量,其三是从PTC加热器27提供热量。当仅车厢需要制热,而电池不需要制热时,该热管理系统可按照前述第六工作模式进行操作,参照图1和图2,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143导通,第二阀门142和第四阀门144关闭;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114、第六控制阀115和第九控制阀118均关闭,并控制第七控制阀116和第八控制阀117均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28导通。具体过程:从压缩机13排出的高温高压的过热气态制冷剂进入车厢内换热器12释放热量为车供暖。当仅电池需要制热,而车厢不需要制热时,该热管理系统可按照前述第七工作模式进行操作,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143导通,第二阀门142和第四阀门144关闭;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第四控制阀113、第五控制阀114、第七控制阀116和第九控制阀118均关闭,第三控制阀112、第六控制阀115和第八控制阀117均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28导通,此时从压缩机13排出的高温高压的过热气态制冷剂进入第二热交换器4后进去电池换热器11内释放热量为电池组加热。
冬季时,该热管理系统可以实现车厢制热、电池制冷、电机和电控余热回收,具体可以按照前述第三工作模式执行,控制第一阀门141、第三阀门143、第一控制阀105、第二控制阀28、第七控制阀116和第八控制阀117均导通;控制第二阀门142、第四阀门144、第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114、第六控制阀115和第九控制阀118均关闭。第一旁通管路103与第二热交换器4和电池换热器11形成制冷液剂液体的小循环模式。从压缩机13排出的高温高压的过热气态制冷剂进入车厢内换热器12释放热量为车供暖。第一循环泵107驱动制冷剂为电池进行降温,流出电池换热器11的高温液态制冷剂经第二热交换器4进行冷却,冷却后的制冷剂进入主储液罐111完成循环。第二热交换器4中流出的高温冷却液流到第一热交换器3作为蒸发器的热源。其中第一热交换器3热源主要有两个途径,其一是电机和电控系统产生的余热,其二是电池的冷却热。
夏季制冷模式:夏季电池需要降温、车厢需要制冷,控制器及电机模块需要散热,此时热管理系统可执行前述第四工作模式,控制第二阀门142、第四阀门144、第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114和第九控制阀118均导通;控制第一阀门141、第三阀门143、第一控制阀105、第二控制阀28、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均关闭。具体的工作过程:低温低压制冷剂湿蒸汽分别进入车厢内换热器12和电池换热器11为车厢和电池降温。其中当电池换热器11作为蒸发器使用时,需要确保蒸发器的出口具有一定的过热度,由于过热段换热系数较低,会导致电池组温度不均匀,可以采用第二热交换器4将从电池换热器11流出的饱和态附近制冷剂加热到一定的过热度。第一热交换器3在夏季作为冷凝器使用,第二热交换器4的冷却液管路与第一热交换器3串联,可以用第二热交换器4对第一热交换器3中的冷却液进行冷却,提高系统的效率。当夏季电池不需要散热,而车厢及电机电控需要制冷时,该热管理系统可以按照前述第八工作模式工作,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143关闭,第二阀门142和第四阀门144导通;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第三控制阀112、第四控制阀113、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均关闭,第五控制阀114和第九控制阀118均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭,低温低压制冷剂湿蒸汽进入车厢内换热器12和车厢降温。当夏季车厢不需要直冷,而电池和电机及电控需要制冷,该热管理系统可以按照第九工作模式运行,控制阀门组14中的第一阀门141和第三阀门143关闭,第二阀门142和第四阀门144导通;控制制冷剂循环回路1上的第一控制阀105、第五控制阀114、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117均关闭,第三控制阀112、第四控制阀113和第九控制阀118均导通;另外,控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭,此时低温低压制冷剂湿蒸汽进入电池换热器11为电池降温。
春秋季节电池间接风冷模式:春秋季节,当电池负荷较低时,可以采用间接风冷的方式利用外界空气温度给电池降温,此时热管理系统可以按照第五工作模式运行,压缩机13停止工作,第一阀门141、第二阀门142、第三阀门143和第四阀门144均关闭;同时控制制冷剂循环回路1中的第一控制阀105导通,制冷剂循环回路1上其他阀体均关闭,比如第三控制阀112、第四控制阀113、第五控制阀114、第六控制阀115、第七控制阀116和第八控制阀117和第九控制阀118均关闭;另外控制冷却液循环回路2上的第二控制阀28关闭,第一循环泵107驱动制冷剂为电池进行降温,流出电池换热器11的高温液态制冷剂经第二热交换器4进行冷却,冷却后的制冷剂进入辅助储液罐106完成循环。第二热交换器4中流出的高温冷却液流经车厢外换热器25进行风冷冷却。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
应当理解,本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”,仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换该词语。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;本文中的“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,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请中如若使用了流程图,则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种热管理系统,应用于电动车辆,其特征在于,包括:
制冷剂循环回路(1),所述制冷剂循环回路(1)上设置有电池换热器(11)和车厢内换热器(12);
冷却液循环回路(2),所述冷却液循环回路(2)上设置有电控热管理模块(21)、电机热管理模块(22)和车厢外换热器(25);
第一热交换器(3),包括第一制冷剂换热腔和与所述第一制冷剂换热腔呈传热布置的第一冷却液换热腔;
第二热交换器(4),包括第二制冷剂换热腔和与所述第二制冷剂换热腔呈传热布置的第二冷却液换热腔;
其中,所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔串接于所述制冷剂循环回路(1),且这两者中的一者配置为蒸发器,另一者配置为冷凝器;
所述第一冷却液换热腔和所述第二冷却液换热腔串接于所述冷却液循环回路(2),且所述车厢外换热器(25)的进液口与所述第二冷却液换热腔的出液口连通,所述车厢外换热器(25)的出液口与所述第一冷却液换热腔的进液口连通,所述电控热管理模块(21)及所述电机热管理模块(22)位于所述第一冷却液换热腔的出液口的下游且位于所述第二冷却液换热腔的进液口的上游。
2.如权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环回路(1)上串接有压缩机(13),所述压缩机(13)位于所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔之间,且所述压缩机(13)的出回液端口之间设置有阀门组(14),所述阀门组(14)包括第一阀组口(14a)、第二阀组口(14b)、第三阀组口(15)和第四阀组口(16),所述第一阀组口(14a)与所述压缩机(13)的出液端口连通,所述第二阀组口(14b)与所述压缩机(13)的回液端口连通,所述第三阀组口(15)与所述第一制冷剂换热腔连通,所述第四阀组口(16)与所述第二制冷剂换热腔连通;
所述阀门组(14)具有第一工作状态和第二工作状态,当所述阀门组(14)处于第一工作状态时,所述第一阀组口(14a)与所述第三阀组口(15)连通,所述第二阀组口(14b)与所述第四阀组口(16)连通;当所述阀门组(14)处于第二工作状态时,所述第一阀组口(14a)与所述第四阀组口(16)连通,所述第二阀组口(14b)与所述第三阀组口(15)连通。
3.如权利要求2所述的热管理系统,其特征在于,所述阀门组(14)包括第一阀门(141)、第二阀门(142)、第三阀门(143)和第四阀门(144),其中,所述第二阀门(142)的第一阀口(142a)和所述第三阀门(143)的第一阀口(143a)均与所述第一阀组口(14a)连通,所述第一阀门(141)的第一阀口(141a)和所述第四阀门(144)的第一阀口(144a)均与所述第二阀组口(14b)连通,所述第一阀门(141)的第二阀口(141b)和所述第二阀门(142)的第二阀口(142b)均与所述第三阀组口(15)连通,所述第三阀门(143)的第二阀口(143b)和所述第四阀门(144)的第二阀口(144b)均与所述第四阀组口(16)连通。
4.如权利要求3所述的热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环回路(1)上的所述第四阀组口(16)侧设置有并联布置的第一支管路(101)和第二支管路(102);
所述第一支管路(101)上设置有串联布置的第三控制阀(112)、所述第二制冷剂换热腔、所述电池换热器(11)、第一膨胀阀(17)和第四控制阀(113),且所述第四控制阀(113)位于所述第一膨胀阀(17)的上游,所述第一膨胀阀(17)位于所述电池换热器(11)的上游且用于向所述电池换热器(11)输送制冷剂,所述第二制冷剂换热腔位于所述电池换热器(11)的下游;
所述第二支管路(102)上设置有串联布置的车厢内换热器(12)、第二膨胀阀(18)和第五控制阀(114),且所述第五控制阀(114)位于第二膨胀阀(18)的上游,所述第二膨胀阀(18)位于所述车厢内换热器(12)的上游且用于向所述车厢内换热器(12)输送制冷剂;
其中,所述第一支管路(101)上设置有第一旁通管路(103)和第二旁通管路(104),所述第一旁通管路(103)的第一端连接于所述第二制冷剂换热腔与所述第三控制阀(112)之间的连接管路上,所述第一旁通管路(103)的第二端连接于所述电池换热器(11)与所述第一膨胀阀(17)之间的连接管路上,且所述第一旁通管路(103)上设置有自所述第一旁通管路(103)的第一端向所述第一旁通管路(103)的第二端依次布置的第一控制阀(105)、辅助储液罐(106)和第一循环泵(107);所述第二旁通管路(104)上设置有第六控制阀(115),且所述第二旁通管路(104)的第一端连接于所述第四控制阀(113)的进口侧,所述第二旁通管路(104)的第二端连接于所述第一膨胀阀(17)的出口侧;所述第二支管路(102)上设置有第三旁通管路(108),所述第三旁通管路(108)上设置有第七控制阀(116),且所述第三旁通管路(108)的第一端连接于所述第五控制阀(114)的进口侧,所述第三旁通管路(108)的第二端连接于所述第二膨胀阀(18)的出口侧。
5.如权利要求4所述的热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环回路(1)上还设置有第八控制阀(117)、第三膨胀阀(19)和第四旁通管路(109);其中,所述第八控制阀(117)位于所述第三膨胀阀(19)的上游;所述第三膨胀阀(19)用于向所述第一制冷剂换热腔输送制冷剂;所述第四旁通管路(109)上设置有第九控制阀(118),其中,所述第一制冷剂换热腔、所述第三膨胀阀(19)和所述第八控制阀(117)在所述制冷剂循环回路(1)上的所述第三阀组口(15)侧依次串联布置,所述第四旁通管路(109)的第一端连接于所述第八控制阀(117)的进口侧,所述第四旁通管路(109)的第二端连接于所述第三膨胀阀(19)的出口侧。
6.如权利要求5所述的热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环回路(1)上还设置有主储液罐(111),所述主储液罐(111)的第一端同时与所述第二旁通管路(104)的第一端及所述第三旁通管路(108)的第一端连通,所述主储液罐(111)的第二端与所述第四旁通管路(109)的第一端连通。
7.如权利要求6所述的热管理系统,其特征在于,所述电控热管理模块(21)的第一端和所述电机热管理模块(22)的第一端均与所述第一冷却液换热腔的出液口连通,所述电控热管理模块(21)的第二端和所述电机热管理模块(22)的第二端均与所述第二冷却液换热腔的进液口连通。
8.如权利要求7所述的热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环回路(2)上还设置有水箱(23)和第二循环泵(24),所述水箱(23)的进液口与所述第一冷却液换热腔的出液口连通,所述水箱(23)的出液口与所述第二循环泵(24)的进液口连通,所述第二循环泵(24)的出液口同时与所述电控热管理模块(21)的第一端及所述电机热管理模块(22)的第一端连通。
9.如权利要求8所述的热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环回路(2)上还设置有第五旁通管路(26),所述第五旁通管路(26)的两端分别连接于所述第二循环泵(24)的出液口和所述第一冷却液换热腔的回液口,所述第五旁通管路(26)上设置有第二控制阀(28),所述第五旁通管路(26)的外侧设置有用于对所述第五旁通管路(26)内冷却液进行加热的PTC加热器。
10.如权利要求9所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统具有多种工作模式,所述工作模式包括第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式、第四工作模式、第五工作模式、第六工作模式、第七工作模式、第八工作模式和第九工作模式中的至少一种;
其中,在所述第一工作模式下,控制所述第一阀门(141)和所述第三阀门(143)均导通,所述第二阀门(142)和所述第四阀门(144)均关闭;控制所述制冷剂循环系统(1)中的所述第一控制阀(105)、所述第四控制阀(113)、所述第五控制阀(114)和所述第九控制阀(118)均关闭,所述第三控制阀(112)、所述第六控制阀(115)、所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)均导通;另外控制所述冷却液循环回路(2)上的所述第二控制阀(28)关闭;
在所述第二工作模式下,控制所述第一阀门(141)和所述第三阀门(143)均导通,所述第二阀门(142)和所述第四阀门(144)均关闭;控制所述制冷剂循环系统(1)中的所述第一控制阀(105)、所述第四控制阀(113)、所述第五控制阀(114)和所述第九控制阀(118)均关闭,所述第三控制阀(112)、所述第六控制阀(115)、所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)均导通;另外控制所述冷却液循环回路(2)上的所述第二控制阀(28)导通;
在第三工作模式下,控制所述第一阀门(141)、所述第三阀门(143)、所述第一控制阀(105)、所述第二控制阀(28)、所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)均导通;控制所述第二阀门(142)、所述第四阀门(144)、所述第三控制阀(112)、所述第四控制阀(113)、所述第五控制阀(114)、所述第六控制阀(115)和所述第九控制阀(118)均关闭;
在所述第四工作模式下,控制所述第二阀门(142)、所述第四阀门(144)、所述第三控制阀(112)、所述第四控制阀(113)、所述第五控制阀(114)和所述第九控制阀(118)均导通;控制所述第一阀门(141)、所述第三阀门(143)、所述第一控制阀(105)、所述第二控制阀(28)、所述第六控制阀(115)、所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)均关闭;
在所述第五工作模式下,所述压缩机(13)停止工作,所述第一阀门(141)、所述第二阀门(142)、所述第三阀门(143)和所述第四阀门(144)均关闭;同时控制所述制冷剂循环回路(1)中的所述第一控制阀(105)导通,所述制冷剂循环回路(1)上的所述第三控制阀(112)、所述第四控制阀(113)、所述第五控制阀(114)、所述第六控制阀(115)、所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)和所述第九控制阀(118)均关闭;另外控制所述冷却液循环回路(2)上的所述第二控制阀(28)关闭;
在所述第六工作模式下,控制所述第一阀门(141)和所述第三阀门(143)导通,所述第二阀门(142)和所述第四阀门(144)关闭;控制所述制冷剂循环回路(1)上的所述第一控制阀(105)、所述第三控制阀(112)、所述第四控制阀(113)、所述第五控制阀(114)、所述第六控制阀(115)和所述第九控制阀(118)均关闭,并控制所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)均导通;另外,控制所述冷却液循环回路(2)上的所述第二控制阀(28)导通;
在所述第七工作模式下,控制所述第一阀门(141)和所述第三阀门(143)导通,所述第二阀门(142)和所述第四阀门(144)关闭;控制所述制冷剂循环回路(1)上的所述第一控制阀(105)、所述第四控制阀(113)、所述第五控制阀(114)、所述第七控制阀(116)和所述第九控制阀(118)均关闭,所述第三控制阀(112)、所述第六控制阀(115)和所述第八控制阀(117)均导通;另外,控制所述冷却液循环回路(2)上的所述第二控制阀(28)导通;
在所述第八工作模式下,控制所述第一阀门(141)和所述第三阀门(143)关闭,所述第二阀门(142)和所述第四阀门(144)导通;控制所述制冷剂循环回路(1)上的所述第一控制阀(105)、所述第三控制阀(112)、所述第四控制阀(113)、所述第六控制阀(115)、所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)均关闭,所述第五控制阀(114)和所述第九控制阀(118)均导通;另外,控制所述冷却液循环回路(2)上的所述第二控制阀(28)关闭;
在所述第九工作模式下,控制所述第一阀门(141)和所述第三阀门(143)关闭,所述第二阀门(142)和所述第四阀门(144)导通;控制所述制冷剂循环回路(1)上的所述第一控制阀(105)、所述第五控制阀(114)、所述第六控制阀(115)、所述第七控制阀(116)和所述第八控制阀(117)均关闭,所述第三控制阀(112)、所述第四控制阀(113)和所述第九控制阀(118)均导通;另外,控制所述冷却液循环回路(2)上的所述第二控制阀(28)关闭。
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