CN115891626A - 车辆的热管理系统和车辆 - Google Patents
车辆的热管理系统和车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115891626A CN115891626A CN202111164626.2A CN202111164626A CN115891626A CN 115891626 A CN115891626 A CN 115891626A CN 202111164626 A CN202111164626 A CN 202111164626A CN 115891626 A CN115891626 A CN 115891626A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- valve port
- radiator
- waterway
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
本发明公开了一种车辆的热管理系统和车辆,车辆的热管理系统包括:空调模块、电驱水路和散热器水路,散热器水路包括第一散热器,电驱水路包括电驱装置;空调模块包括:水冷冷凝器,水冷冷凝器包括第一空调侧流道和第一水路侧流道,水冷冷凝器的第一水路侧流道设置于散热器水路或电驱水路上,散热器水路与电驱水路循环连通时,水冷冷凝器的第一水路侧流道串联连接在第一散热器和电驱装置之间。通过设置水冷冷凝器并通过将电驱水路设置在水冷冷凝器的一侧实现对冷媒的冷凝效果,使得车辆前端无需设置空调模块的风冷冷凝器,从而提高了热管理系统的集成度,以及将原本风冷冷凝器所占据的发动机舱的空间空余出来,有利于发动机舱的空间优化。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,尤其是涉及一种车辆的热管理系统和车辆。
背景技术
随着时代的发展,汽车成为大众消费品,越来越多的人们拥有汽车,同时也刺激了汽车行业的飞速发展,商家不断的改进自己的产品,使自己的汽车的性能更好,进而获得消费者的青睐。现有的汽车,为了节能减排和减少用车成本,生产出了电动汽车以及混合动力汽车,通过采用电池供电的方式给整车供电,通过采用廉价的电能,无需消耗汽油,减少了尾气的排放。
相关技术中,将动力电池的热管理系统和空调模块集成在一起,达到整车热环境资源的最大利用率,但是该技术集成度较低,各个系统关联性小,导致整个车辆前端散热模块散热器数量较多,风阻较大,不利于整个系统的散热、集成化及轻量化。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出了一种热管理系统,通过将电驱水路设置在水冷冷凝器的一侧实现对空调模块的冷媒的冷凝效果,使得车辆前端无需设置空调模块的风冷冷凝器,从而提高了热管理系统的集成度,且优化了车辆前端的空间布置。
本发明还提出了一种车辆。
根据本发明第一方面实施例的车辆的热管理系统,包括:空调模块、电驱水路和散热器水路,所述散热器水路包括第一散热器,所述电驱水路包括电驱装置,所述散热器水路与电驱水路可选择性地循环连通;所述空调模块包括:压缩机、水冷冷凝器、第一节流元件和蒸发器,所述水冷冷凝器包括第一空调侧流道和第一水路侧流道,所述压缩机、所述水冷冷凝器的第一空调侧流道、所述第一节流元件和所述蒸发器串联连接,所述水冷冷凝器的第一水路侧流道设置于所述散热器水路或所述电驱水路上,所述散热器水路与电驱水路循环连通时,所述水冷冷凝器的第一水路侧流道串联连接在所述第一散热器和所述电驱装置之间。
根据本发明实施例的车辆的热管理系统,通过设置水冷冷凝器代替现有的风冷冷凝器,并通过将电驱水路设置在水冷冷凝器的一侧实现对空调模块的冷媒的冷凝效果,使得车辆前端无需设置空调模块的风冷冷凝器,从而提高了热管理系统的集成度,以及将原本风冷冷凝器所占据的发动机舱的空间空余出来,有利于发动机舱的空间优化。
根据本发明的一些实施例,所述车辆的热管理系统还包括电池水路、换热水路、控制阀组和换热器,所述电池水路包括电池,所述换热器包括第二空调侧流道和第二水路侧流道,所述第二空调侧流道与所述空调模块连接,所述第二水路侧流道与所述换热水路连接,所述控制阀组分别与所述电驱水路、所述散热器水路、所述电池水路和所述换热水路连接,且所述控制阀组具有三个状态;所述控制阀组处于第一状态时,所述散热器水路与所述电驱水路循环连通,且所述换热水路与所述电池水路循环连通;所述控制阀组处于第二状态时,所述电驱水路、所述散热器水路、所述换热水路、所述电池水路循环连通;所述控制阀组处于第三状态时,所述电驱水路与所述电池水路循环连通。
根据本发明的一些实施例,所述控制阀组包括:四通阀,所述四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,所述第一阀口与所述散热器水路的一端连接,所述第二阀口与所述电驱水路的一端连接,所述第三阀口与所述电池水路的一端连接,所述第四阀口与所述换热水路的一端连接;第一三通阀,所述第一三通阀包括第五阀口、第六阀口和第七阀口,所述第五阀口与所述散热器水路的另一端连接,所述第六阀口与所述电驱水路的另一端连接,所述第七阀口、所述电池水路的另一端和所述换热水路的另一端相互连接;其中,所述控制阀组处于第一状态时,所述第一阀口与所述第二阀口连通,所述第三阀口与所述第四阀口连通,所述第五阀口与所述第六阀口连通;所述控制阀组处于第二状态时,所述第一阀口与所述第四阀口连通,所述第二阀口与所述第三阀口连通,所述第五阀口与所述第六阀口连通;所述控制阀组处于第三状态时,所述第二阀口与所述第三阀口连通,所述六阀口与所述第七阀口连通。
根据本发明的一些实施例,所述电驱水路还包括:第一水泵,所述电驱装置、所述第一散热器与所述第一水泵串联连接,所述电驱装置包括:驱动电机和/或电机控制器。
根据本发明的一些实施例,所述空调模块还包括:第二节流元件,所述第二节流元件与所述换热器的第二空调侧流道串联连接,所述第二节流元件和所述换热器的第二空调侧流道共同与所述第一节流元件和所述蒸发器并联连接。
根据本发明的一些实施例,所述车辆的热管理系统还包括:发动机水路,所述发动机水路包括发动机,所述换热器还包括第三水路侧流道,所述第三水路侧流道设置于所述发动机水路上且与所述发动机连接。
根据本发明的一些实施例,所述发动机水路还包括:第二散热器和第二水泵,所述发动机、所述第一散热器与所述第一水泵串联连接且与发动机相连接。
根据本发明的一些实施例,所述发动机水路还包括暖风芯体,所述暖风芯体与所述换热器的第三水路侧流道串联连接且共同与所述第二散热器并联连接。
根据本发明的一些实施例,所述暖风芯体处对应设置有PTC加热器。
根据本发明的一些实施例,所述发动机水路还包括第二三通阀,所述暖风芯体的一端与所述发动机连接,所述暖风芯体的另一端与所述发动机之间设置有第一管路和第二管路,所述第二三通阀连接在所述暖风芯体、所述第一管路和所述第二管路之间,所述换热器设置于所述第二管路,其中,所述第二三通阀可选择性地连接所述暖风芯体的另一端与所述第一管路或连接所述暖风芯体的另一端与所述第二管路。
根据本发明的一些实施例,所述发动机水路还包括尾气热交换器,所述尾气热交换器与所述换热器的第三水路侧流道串联连通且共同与所述第二散热器并联连接。
根据本发明第二方面实施例的车辆,包括上述实施例的车辆的热管理系统。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的热管理系统的结构简图;
图2是根据本发明实施例的热管理系统处于模式一时冷却液的流动示意图;
图3是根据本发明实施例的热管理系统处于模式二时冷却液的流动示意图;
图4是根据本发明实施例的热管理系统处于模式三时冷却液和冷媒的流动示意图;
图5是根据本发明实施例的热管理系统处于模式四时冷却液和冷媒的流动示意图;
图6是根据本发明实施例的热管理系统处于模式五时冷却液的流动示意图。
附图标记:
100、热管理系统;
10、发动机水路;11、第二散热器;12、第二水泵;13、暖风芯体;14、PTC加热器;15、尾气热交换器;16、第二三通阀;17、发动机;
20、电驱水路;22、第一水泵;23、驱动电机;24、电机控制器;25、四通阀;26、第一三通阀;27、第一水箱;28、车载充电器;29、直流转换器;
30、空调模块;31、压缩机;32、水冷冷凝器;33、第一节流元件;34、蒸发器;35、第二节流元件;
40、电池水路;41、电池;50、换热器;60、散热器水路;61、第一散热器;70、换热水路;71、第三水泵。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的车辆的热管理系统100,本发明还提出了一种具有上述车辆的热管理系统100的车辆。
结合图1-图6所示,本发明实施例的车辆的热管理系统100包括:电驱水路20、空调模块30和散热器水路60。其中,散热器水路60包括第一散热器61,电驱水路20包括电驱装置,散热器水路60和电驱水路20连接可选择性地循环连通。也就是说,冷却液可以在散热器水路60和电驱水路20之间循环流动,这样冷却液可以和电驱装置换热,从而可以实现对电驱装置的散热。
以及,如图1-图6所示,空调模块30包括:压缩机31、水冷冷凝器32、第一节流元件33和蒸发器34,压缩机31、水冷冷凝器32、第一节流元件33和蒸发器34串联连接,水冷冷凝器32的第一水路侧流道设置于散热器水路60或电驱水路20上,散热器水路60与电驱水路20循环连通时,水冷冷凝器32的第一水路侧流道串联连接在第一散热器61和电驱装置之间。其中,压缩机31可以输出高温高压的气态冷媒,因为水冷冷凝器32的第一水路侧流道串联连接在第一散热器61和电驱装置之间,通过电驱水路20的冷却液在水冷冷凝器32上吸收高温高压气态冷媒的热量实现气态冷媒的冷凝,此时冷媒相变成液态或气液混合态,再然后经过第一节流元件33完全冷凝成较低温的液态冷媒,最后经过蒸发器34吸收乘员舱热量蒸发成气态冷媒,实现乘员舱制冷,以及,电驱水路20吸收水冷冷凝器32的热量后随着冷却液流通至第一散热器61,最后实现对电驱水路20的散热,使得车辆前端无需设置空调模块30的风冷冷凝器,从而提高了热管理系统100的集成度。
其中,水冷冷凝器32对风冷冷凝器的代替,实际是水冷冷凝器32与第一散热器61的结合对风冷冷凝器的代替,即车辆前端无需设置空调模块30的风冷冷凝器,但由于第一散热器61本身就用于电驱装置的冷却,所以没有新增部件,从而可以提高热管理系统100的集成度。
由此,通过设置水冷冷凝器32代替现有的风冷冷凝器,并通过将电驱水路20设置在水冷冷凝器的一侧实现对水冷冷凝器32散热,使得车辆前端无需设置空调模块30的风冷冷凝器,从而提高了热管理系统100的集成度,以及可以将原本风冷冷凝器所占据的发动机舱的空间空余出来,有利于发动机舱的空间优化。
结合图1-图6所示,热管理系统100还包括:电池水路40、换热水路70、控制阀组和换热器50,电池水路40包括电池41,换热器50包括第二空调侧流道和第二水路侧流道,第二空调侧流道与空调模块30连接,第二水路侧流道与换热水路70连接。如此设置,通过控制阀组将换热水路70、电池水路40、电驱水路20和散热器水路60选择性地连接起来,使得电池水路40可以与电驱水路20选择性的换热。例如,当需要给电池41预热时,可以将电池水路40与电驱水路20连接起来,使得两者相互换热,将电驱装置产生热量供给给电池41,从而实现对电池41的预热。又或者,当需要给电池41降温时,将换热水路70、电池水路40、电驱水路20和散热器水路60连接起来,使得电池水路40和电驱水路20的热量均可以流向散热器水路60,即将电池41和电驱装置产生的热量输送到第一散热器61,这样可以实现对电池水路40和电驱水路20的降温。以及,在电驱装置需要散热时,通过控制阀组将电驱水路20和散热器水路60连通在一起,从而实现电驱装置和电池41的散热。
具体地,控制阀组分别与电驱水路20、散热器水路60、电池水路40和换热水路70连接,并且控制阀组具有三个状态。当控制阀组处于第一状态时,散热器水路60与电驱水路20循环连通,且换热水路70与电池水路40循环连通,也就是说,散热器水路60和电驱水路20之间的冷却液可以相互流通,如此设置可以通过散热器水路60上的第一散热器61来对电驱水路20进行散热。当控制阀组处于第二状态时,电驱水路20、散热器水路60、换热水路70、电池水路40循环连通,也就是说,此时电驱水路20、散热器水路60、换热水路70和电池水路40之间依次连接形成回路,这样电驱装置和电池41产生的热量可以通过散热器水路60和换热水路70实现排放,从而保证电驱装置和电池41的稳定运行。当控制阀组处于第三状态时,电驱水路20与电池水路40循环连通,也就是说,电驱水路20和电池水路40之间形成一个回路,如此设置电驱装置产生的热量可以传输给电池41,这样可以对电池41进行预热,如此可以合理利用电驱装置产生的热量。
以及,换热器50包括第二空调侧流道和第二水路侧流道,第二空调侧流道与空调模块30连接,第二水路侧流道与换热水路70连接。空调模块30和换热水路70之间可以通过第二空调侧流道和第二水路侧流道实现换热,当驾驶员开启空调模块30时,空调模块30可以通过换热器50实现与电池水路40的换热,从而使得空调模块30对乘员舱进行降温的同时吸收换热水路70的热量。
如图1所示,控制阀组包括:四通阀25和第一三通阀26,四通阀25包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,第一阀口与散热器水路60的一端连接,第二阀口与电驱水路20的一端连接,第三阀口与电池水路40的一端连接,第四阀口与换热水路70的一端连接,以及,第一三通阀26包括第五阀口、第六阀口和第七阀口,第五阀口与散热器水路60的另一端连接,第六阀口与电驱水路20的另一端连接,第七阀口、电池水路40的另一端和换热水路70的另一端连接。
如此,当控制阀组处于第一状态时,第一阀口与第二阀口连通,第三阀口与第四阀口连通,第五阀口与第六阀口连通,即散热器水路60与电驱水路20循环连通,换热水路70与电池水路40循环连通,也就是说,散热器水路60和电驱水路20之间的冷却液可以相互流通,如此设置可以通过散热器水路60上的第一散热器61来对电驱水路20进行散热。
以及当控制阀组处于第二状态时,第一阀口与第四阀口连通,第二阀口与第三阀口连通,第五阀口与第六阀口连通,即电驱水路20、散热器水路60、换热水路70、电池水路40四者之间循环连通,也就是说,此时电驱水路20、散热器水路60、换热水路70和电池水路40之间依次连接形成回路,这样电驱装置和电池41产生的热量可以通过散热器水路60和换热水路70实现排放,从而保证电驱装置和电池41的稳定运行。
以及当控制阀组处于第三状态时,第二阀口与第三阀口连通,六阀口与第七阀口连通,即电驱水路20与电池水路40循环连通,也就是说,电驱水路20和电池水路40之间形成一个回路,如此设置电驱装置产生的热量可以传输给电池41,这样可以对电池41进行预热,如此可以合理利用电驱装置产生的热量。
其中,如图1所示,四通阀25包括A口、B口、C口和D口,A口为第一阀口且和散热器水路60的一端连接,B口为第四阀口且换热水路70的一端连接,C口为第三阀口且和电池水路40的一端连接,D口为第二阀口且电驱水路20的一端连接。以及,第一三通阀26包括A口、B口和C口,A口为第五阀口且和散热器水路60的另一端连接,B口为第七阀口,且第七阀口同时与电池水路40的另一端和换热水路70的另一端连接,C口为第六阀口且和电驱水路20连接。
此外,如图1-图6所示,热管理系统100还包括:第一水箱27,四通阀25集成在第一水箱27上。当四通阀25和第一三通阀26在切换不同的模式时,散热水路、电驱水路20、换热水路70和电池水路40中的一个或者多个启动,此时整个热管理系统100内的冷却液不足,因此将四通阀25集成在第一水箱27上,这样可以在热管理系统100内的冷却液不足时通过第一水箱27向热管理系统100内注入冷却液,从而满足热管理系统100的换热需求。
如图1-图6所示,电驱水路20还包括:第一水泵22,电驱装置、第一散热器61与第一水泵22串联连接。也就是说,第一散热器61可以与电驱装置串联设置,在电驱装置持续工作造成温度较高时,第一水泵22启动以使电驱水路20启动起来,冷却液在流经电驱装置时可以带走电驱装置内热量,并且冷却液在流经第一散热器61时可以将热量散发到外界,如此设置实现对电驱装置的散热。其中,电驱装置包括:驱动电机23和电机控制器24,驱动电机23用于驱动车辆行驶,电机控制器24用于控制驱动电机23的运行参数。
参照图1-图6所示,电驱水路20还与充电装置内的水道相连接,充电装置内的水道串联连接在电驱装置内的水道和四通阀25的一个接口之间,充电装置包括:车载充电器28和直流转换器29。也就是说,电驱水路20还可以实现与充电装置的换热。例如,在车辆未充电时,电驱水路20需要对驱动电机23、电机控制器24和充电装置进行降温,此时驱动电机23、电机控制器24和充电装置热量可以被电驱水路20带走。又例如,当车辆处于充电状态,并且环境为温度低于预设值时,需要对电池41进行加热,因此电驱水路20可以将充电装置的热量带走,并且通过电池水路40输送给电池41,从而可以对电池41进行预热,进而可以满足电池41的充电的温度需求。
此外,如图1-图6所示,空调模块30还包括:第二节流元件35,第二节流元件35与换热器50的第二空调侧流道串联连接,第二节流元件35和换热器50的第二空调侧流道共同与第一节流元件33和蒸发器34并联连接。也就是说,蒸发器34和换热器50的第二空调侧流道之间相互并联,此外,第二节流元件35可以控制冷媒是否流经换热器50。例如,当空调模块30启动,第二节流元件35未开启时,冷媒未流经换热器50,这样空调模块30不会与换热水路70换热,这样空调模块30只实现对乘员舱进行换热。又或者,当空调模块30启动,且第二节流元件35开启时,如此,冷却液可以流经换热器50,这样换热器50的第二空调侧流道可以实现蒸发器34相同的功能,即换热器50可以与换热水路70实现换热,当换热水路70和电池水路40连接时,使得空调模块30可以对电池41进行降温。若是,换热水路70、电池水路40、电驱水路20和散热器水路60之间串联时,这样空调模块30还能对电驱水路20进行降温。如此,本发明实施例的热管理系统100的集成度更高。
此外,如图1所示,热管理系统100还包括:发动机水路10,发动机水路10包括发动机17,换热器50还包括第三水路侧流道,第三水路侧流道设置于发动机水路10上,并且第三水路侧流道与发动机17连接。如此设置,发动机水路10、空调模块30和电池水路40之间只需要一个换热器50即可实现换热,这样有利于提升热管理系统100的集成度。例如,发动机水路10可以与换热水路70实现换热,当车辆刚刚启动,发动机17和电池41均需要预热时,发动机水路10可以收集发动机17产生的热量来对发动机17进行预热,并且通过换热器50将发动机水路10的热量传输给换热水路70,换热水路70再通过和电池水路40连接,从而可以对电池41进行预热。
如图1-图6所示,发动机水路10包括:第二散热器11和第二水泵12,第二散热器11与第二水泵12串联连接,并且第二散热器11与发动机17相连接。也就是说,第二水泵12可以持续的抽取冷却液,以使得冷却液可以持续在发动机水路10内循环流动,以实现热量的交换。其中,第二散热器11可以为高温散热器,在发动机17持续运行造成温度较高时,第二散热器11可以通过循环水路对发动机17进行散热。以及,发动机水路10内还包括:第二水箱,第二水箱与第二散热器11并联,在发动机水路10内冷却液不足时,第二水箱可以给发动机水路10补充冷却液。
此外,第二散热器11和第一散热器61相对设置,并且在第二散热器11或第一散热器61的一侧设置有散热风扇,散热风扇可以对第二散热器11和第一散热器61进行散热。如此,一个散热风扇对应第二散热器11和第一散热器61,这样可以提升热管理系统100的集成度。以及,原本设置风冷冷凝器的位置处也可以空余下来,有利于发动机舱的空间优化。
此外,如图1-图6所示,发动机水路10还包括:暖风芯体13,暖风芯体13与换热器50的第三水路侧流道串联连接,并且共同与第二散热器11并联连接。也就是说,在温度较低时,车辆的乘员舱和发动机17需要加热,如此,通过暖风芯体13可以将发动机17产生的热量散发到乘员舱,从而可以对乘员舱进行加热。此外,暖风芯体13和换热器50的第三水路侧流道与第二散热器11并联,也就是说,可以控制第二散热器11所在的支路开启或者关闭,使得发动机水路10在对发动机17和电池41进行预热时,热量不会通过第二散热器11逸散到外界。此外,当温度较高时,可以通过相互并联的第二散热器11和换热器50的第三水路侧流道,使得发动机17的热量可以被第二散热器11逸散到外界,并且换热器50和暖风芯体13不会启动,从而可以保证乘员舱的内部温度不会受到影响。
进一步地,如图1-图6所示,暖风芯体13处对应设置有PTC加热器14。其中,PTC加热器14的存在也满足了纯电模式下的乘员舱加热需求。例如,当车辆处于纯电模式下时,发动机17不会启动,当乘员舱和电池41需要加热时,可以通过PTC加热器14来对乘员舱和电池41进行加热,从而可以使车辆的热管理系统100更加合理,即车辆处于不同行驶模式时都可以对乘员舱和电池41进行加热。以及,当发动机17产生的热量不足时,也可以开启PTC加热器14,这样由此可以消除发动机水路10低温制热时制热量小,整车除霜除雾慢,采暖效果不佳等缺陷。
如图1所示,发动机水路10还包括第二三通阀16,暖风芯体13的一端与发动机17连接,暖风芯体13的另一端与发动机17之间设置有第一管路和第二管路,第二三通阀16连接在暖风芯体13、第一管路和第二管路之间,换热器50设置于第二管路,其中,第二三通阀16可选择性地连接暖风芯体13的另一端与第一管路或连接暖风芯体13的另一端与第二管路。也就是说,第二三通阀16可以控制换热器50选择性地与发动机17串联或者并联。例如,当第二三通阀16控制换热器50和发动机17串联时,冷却液内的热量可以通过换热器50的第三水路侧流道和换热水路70进行热交换;当不需要对电池41进行预热时,第二三通阀16可以控制换热器50和发动机17并联,如此设置,尾气热交换器15的热量不会和换热器50进行换热。其中,第二三通阀16包括A口、B口和C口,A口和发动机17连接,B口和暖风芯体13连接,C口和换热器50连接。
此外,如图1-图6所示,发动机水路10还包括:尾气热交换器15,尾气热交换器15与换热器50的第三水路侧流道串联连通,并且共同与第二散热器11并联连接。其中,冷却液可以通过尾气热交换器15来吸收尾气的热量,并且冷却液通过第二水泵12将热量依次传递给发动机17、暖风芯体13、换热器50,暖风芯体13热量通过空气进入乘员舱,由此达到发动机17暖机和乘员舱加热目的,以及还可以通过换热器50的第三水路侧流道将尾气中的热量传输到换热水路70内,以对电池41进行预热。
在本发明提供的热管理系统100中,可使用R134a、R410a、R32、R290等各种制冷剂,优先选用中高温制冷剂。
下面参照图2-图6描述本发明实施例中的热管理系统100的几种示例性的工作模式。
模式一:如图2所示,该模式为电池41与发动机17共同预热模式和乘员舱加热模式,该模式应用在当环境温度低于预设值温度时,整车启动,需给发动机17和电池41预热并给乘员舱制热的情况。具体地,发动机水路10启动,换热水路70和电池水路40启动,第二水泵12和发动机17运行,第二三通阀16为三通状态,第二三通阀16通道全部开启,四通阀25的B口和C口连接。
发动机17预热及乘员舱加热原理:冷却液由第二水泵12驱动,先后经过发动机17、暖风芯体13、第二三通阀16、换热器50、尾气热交换器15,并由第一水箱27补充冷却液后再回到第二水泵12,冷却液吸收尾气热量,依次传递给发动机17、暖风芯体13、换热器50,暖风芯体13热量通过空气进入乘员舱,由此达到发动机17暖机和乘员舱加热目的。
电池41加热原理:冷却液由第三水泵71驱动循环,先后经过电池41、四通阀25、换热器50,冷却液通过换热器50吸收发动机水路10的热量,以实现电池41预热效果。
模式二:如图3所示,该模式为电驱装置单独冷却模式,该模式应用在环境为温度不高,乘员舱与电池41均不需要冷却,整车处于EV模式时。具体地,散热器水路60和电驱水路20连接,第一水泵22运行,四通阀25的A口和D口连通,第一三通阀26的A口和C口连通。
电驱装置冷却原理:冷却液由第一水泵22驱动,先后经过第一三通阀26、水冷冷凝器32、第一散热器61、四通阀25、车载充电器28和直流转换器29后回到第一水泵22,此过程中,冷却液吸收电驱装置及车载充电器28和直流转换器29热量,并通过第一散热器61将热量散发到空气中,从而达到冷却电驱装置的目的。如此,电驱水路20可以单独启动,这样其他模块不需要启动,从而使得热管理系统100的模式切换更加方便。
模式三:如图4所示,该模式为电驱装置冷却和空调制冷模式,该模式应用在环境为温度不高,乘员舱需要制冷(除湿),电池41不需要制冷时。具体地,散热器水路60和电驱水路20连接,第一水泵22、压缩机31运行,并且四通阀25的A口和D口连通,第一三通阀26A口和C口连通。
电驱装置冷却原理:冷却液由第一水泵22驱动循环,先后经过第一三通阀26、水冷冷凝器32、第一散热器61、四通阀25、电驱装置、车载充电器28和直流转换器29后回到第一水泵22,此过程中,冷却液吸收电驱装置、车载充电器28和直流转换器29及水冷冷凝器32热量,并通过第一散热器61将热量带到空气中,从而实现电驱装置冷却。
空调制冷(除湿)原理:冷媒由压缩机31驱动,先后经过水冷冷凝器32、第一节流元件33、蒸发器34后回到压缩机31,其中冷媒通过水冷冷凝器32与电驱水路20换热,降低冷媒温度到达制冷(除湿)目的。
模式四:如图5所示,该模式为电驱装置冷却、电池41冷却和空调制冷模式,该模式应用在环境温度高,乘员舱与电池41均需要制冷时。具体地,第一水泵22、第三水泵71、压缩机31运行,四通阀25的A口和B口连通、C口和D口连通,第一三通阀26A口和C口连通,第二节流元件35开启。也就是说,电池水路40、换热水路70、散热器水路60和电驱水路20串联连接。
空调制冷原理:冷媒由压缩机31驱动依次经过水冷冷凝器32、第一节流元件33和蒸发器34以及与第一节流元件33和蒸发器34并联的第二节流元件35和换热器50后共同回到压缩机31,由水冷冷凝器32带走系统热量,使换热器50与蒸发器34降温。通过蒸发器34与乘员舱进行热交换,从而达到乘员舱制冷目的。
电驱装置与电池41冷却原理:四通阀25A口和B口连通、C口和D口连通,电驱水路20、散热器水路60、换热水路70、电池水路40四者之间串联。冷却液由第一水泵22、第三水泵71共同驱动,依次通过第三水泵71、电池41、四通阀25的C口和D口、第一水泵22、第一三通阀26、电驱装置、水冷冷凝器32、第一散热器61、四通阀25、换热器50后回到第一水泵22。经第一散热器61散热后的冷却液,经过换热器50再次冷却后带走电池41、电驱装置及水冷冷凝器32产生的热量,达到电池41与电驱装置冷却的目的。其中换热器50通过冷却液冷却。
模式五:如图6所示,该模式为电池41充电预加热模式,该模式应用在环境为温度低于预设值,整车处于充电模式,电池41需要预加热时。具体地,电驱水路20和电池水路40连接,第一水泵22运行,四通阀25C口和D口连通打开,第一三通阀26B口和C口连通,驱动电机23进入堵转模式,车载充电器28和直流转换器29运转。
电池41加热原理:冷却液由第一水泵22驱动,依次经过第一三通阀26、电池41、四通阀25C口和D口连通、车载充电器28和直流转换器29和电驱装置后回到第一水泵22,冷却液将车载充电器28和直流转换器29、电机堵转热量、电控热量带走,并在后续进入电池41后将热量传递至电池41,达到电池41预加热目的。
根据本发明第二方面实施例的车辆,包括上述实施例的车辆的热管理系统100。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (12)
1.一种车辆的热管理系统,其特征在于,包括:
空调模块、电驱水路和散热器水路,所述散热器水路包括第一散热器,所述电驱水路包括电驱装置,所述散热器水路与电驱水路可选择性地循环连通;
所述空调模块包括:压缩机、水冷冷凝器、第一节流元件和蒸发器,所述水冷冷凝器包括第一空调侧流道和第一水路侧流道,所述压缩机、所述水冷冷凝器的第一空调侧流道、所述第一节流元件和所述蒸发器串联连接,所述水冷冷凝器的第一水路侧流道设置于所述散热器水路或所述电驱水路上,所述散热器水路与电驱水路循环连通时,所述水冷冷凝器的第一水路侧流道串联连接在所述第一散热器和所述电驱装置之间。
2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其特征在于,还包括电池水路、换热水路、控制阀组和换热器,所述电池水路包括电池,所述换热器包括第二空调侧流道和第二水路侧流道,所述第二空调侧流道与所述空调模块连接,所述第二水路侧流道与所述换热水路连接,所述控制阀组分别与所述电驱水路、所述散热器水路、所述电池水路和所述换热水路连接,且所述控制阀组具有三个状态;
所述控制阀组处于第一状态时,所述散热器水路与所述电驱水路循环连通,和/或所述换热水路与所述电池水路循环连通;
所述控制阀组处于第二状态时,所述电驱水路、所述散热器水路、所述换热水路、所述电池水路循环连通;
所述控制阀组处于第三状态时,所述电驱水路与所述电池水路循环连通。
3.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述控制阀组包括:
四通阀,所述四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,所述第一阀口与所述散热器水路的一端连接,所述第二阀口与所述电驱水路的一端连接,所述第三阀口与所述电池水路的一端连接,所述第四阀口与所述换热水路的一端连接;
第一三通阀,所述第一三通阀包括第五阀口、第六阀口和第七阀口,所述第五阀口与所述散热器水路的另一端连接,所述第六阀口与所述电驱水路的另一端连接,所述第七阀口、所述电池水路的另一端和所述换热水路的另一端相互连接;
其中,所述控制阀组处于第一状态时,所述第一阀口与所述第二阀口连通,所述第三阀口与所述第四阀口连通,所述第五阀口与所述第六阀口连通;
所述控制阀组处于第二状态时,所述第一阀口与所述第四阀口连通,所述第二阀口与所述第三阀口连通,所述第五阀口与所述第六阀口连通;
所述控制阀组处于第三状态时,所述第二阀口与所述第三阀口连通,所述六阀口与所述第七阀口连通。
4.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述电驱水路还包括:第一水泵,所述电驱装置、所述第一散热器与所述第一水泵串联连接,所述电驱装置包括:驱动电机和/或电机控制器。
5.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述空调模块还包括:第二节流元件,所述第二节流元件与所述换热器的第二空调侧流道串联连接,所述第二节流元件和所述换热器的第二空调侧流道共同与所述第一节流元件和所述蒸发器并联连接。
6.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统,其特征在于,还包括:发动机水路,所述发动机水路包括发动机,所述换热器还包括第三水路侧流道,所述第三水路侧流道设置于所述发动机水路上且与所述发动机连接。
7.根据权利要求6所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述发动机水路还包括:第二散热器和第二水泵,所述发动机、所述第一散热器与所述第一水泵串联连接。
8.根据权利要求7所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述发动机水路还包括暖风芯体,所述暖风芯体与所述换热器的第三水路侧流道串联连接且共同与所述第二散热器并联连接。
9.根据权利要求8所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述暖风芯体处对应设置有PTC加热器。
10.根据权利要求8所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述发动机水路还包括第二三通阀,所述暖风芯体的一端与所述发动机连接,所述暖风芯体的另一端与所述发动机之间设置有第一管路和第二管路,所述第二三通阀连接在所述暖风芯体、所述第一管路和所述第二管路之间,所述换热器设置于所述第二管路,其中,所述第二三通阀可选择性地连接所述暖风芯体的另一端与所述第一管路或连接所述暖风芯体的另一端与所述第二管路。
11.根据权利要求8所述的车辆的热管理系统,其特征在于,所述发动机水路还包括尾气热交换器,所述尾气热交换器与所述换热器的第三水路侧流道串联连通且共同与所述第二散热器并联连接。
12.一种车辆,其特征在于,包括:权利要求1-11中任一项所述的车辆的热管理系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111164626.2A CN115891626A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 车辆的热管理系统和车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111164626.2A CN115891626A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 车辆的热管理系统和车辆 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115891626A true CN115891626A (zh) | 2023-04-04 |
Family
ID=86495362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111164626.2A Pending CN115891626A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 车辆的热管理系统和车辆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115891626A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116533715A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-04 | 合众新能源汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车的热管理系统及其控制方法 |
-
2021
- 2021-09-30 CN CN202111164626.2A patent/CN115891626A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116533715A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-04 | 合众新能源汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车的热管理系统及其控制方法 |
CN116533715B (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-19 | 合众新能源汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车的热管理系统及其控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10589596B2 (en) | Thermal management for an electric or hybrid vehicle and a method for air-conditioning the interior of such a motor vehicle | |
KR101436960B1 (ko) | 냉난방 공조시스템과 연계한 전기차 배터리 온도관리 시스템 및 그 운용방법 | |
CN111231657A (zh) | 车辆热管理系统及其控制方法、车辆 | |
US20120247716A1 (en) | Motor Vehicle Cooling System | |
US11142037B2 (en) | Thermal management system for vehicle | |
CN213007493U (zh) | 电动汽车及其热管理系统 | |
JP2002352867A (ja) | 電気自動車のバッテリ温度制御装置 | |
KR102474341B1 (ko) | 차량용 히트 펌프 시스템 | |
CN102275521A (zh) | 具有双模式冷却回路的热管理系统 | |
CN102668228A (zh) | 用于调节交通工具的电源的温度的方法 | |
CN111347934B (zh) | 燃料电池汽车热管理系统及方法 | |
CN111231770A (zh) | 车辆热管理系统和车辆 | |
CN111251800A (zh) | 车辆热管理系统及车辆 | |
CN113459764B (zh) | 增程式混合动力汽车热管理系统的控制方法 | |
CN113335021B (zh) | 一种增程式混合动力汽车余热回收式整车热管理系统 | |
CN111231617B (zh) | 车辆热管理系统及其控制方法、车辆 | |
JP2019031109A (ja) | 車両用空調装置 | |
CN115891626A (zh) | 车辆的热管理系统和车辆 | |
CN216033622U (zh) | 集成式热管理系统及车辆 | |
CN113954697A (zh) | 燃料电池辅助系统与电池热管理集成系统及其控制方法 | |
CN115891624A (zh) | 热管理系统和具有其的车辆 | |
KR20220022536A (ko) | 전기자동차의 열관리 시스템 | |
CN117360174B (zh) | 一种燃料电池汽车耦合热管理系统 | |
CN115139778B (zh) | 热管理系统和具有其的车辆 | |
CN113733848B (zh) | 一种一体化水冷混合动力汽车热管理系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |