CN116118429A - 电动汽车集成式热管理系统、热管理方法 - Google Patents

电动汽车集成式热管理系统、热管理方法 Download PDF

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CN116118429A
CN116118429A CN202310195525.4A CN202310195525A CN116118429A CN 116118429 A CN116118429 A CN 116118429A CN 202310195525 A CN202310195525 A CN 202310195525A CN 116118429 A CN116118429 A CN 116118429A
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refrigerator
refrigerant
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刘志坤
熊双元
田伟
华特强
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Yingxue Automobile Technology Changshu Co ltd
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Abstract

一些实施例公开了电动车集成式热管理系统、热管理方法;热管理系统包括冷却液循环子系统和制冷剂循环子系统,其中:冷却液循环子系统包括:十通阀和与其分别连通的电机、电池、散热器、制冷机、水冷冷凝器、暖风芯体和水加热器;制冷剂循环子系统包括:压缩机、室外换热器、水冷冷凝器、制冷机、制冷剂气液分离器、蒸发器芯体;其中,冷却液与制冷剂在流经制冷机时进行热交换,冷却液与制冷剂在流经水冷冷凝器时进行热交换。电动车集成式热管理系统及热管理方法,简化了系统组成部件,系统布置占用空间小,质量轻;降低了系统成本、降低了系统能耗、提高了系统可靠性,在电动车的热管理领域有良好应用前景。

Description

电动汽车集成式热管理系统、热管理方法
技术领域
本发明属于电动车热技术领域,具体涉及电动车集成式热管理系统、热管理方法。
背景技术
现有的汽车热管理系统通常采用比较复杂的系统架构和一次换热循环,制冷剂采用HFC-134a,乘员舱蒸发器芯体与电池Chiller并联。电机电驱的散热通过散热器实现。冷却液回路通过多个三通阀、四通阀的连接,实现各回路间串联、并联的切换。乘员舱制热,多采用Air-PTC直接加热或W-PTC间接加热的型式,能效比低影响整车续航里程。
目前冷却液回路因零部件数量多,导致管路接头数量多,占据大量空间,系统复杂。同时导致控制复杂,响应速度慢。整车结构布置困难、影响美观;不利于轻量化。
发明内容
有鉴于此,一方面,一些实施例公开了电动车集成式热管理系统,包括冷却液循环子系统和制冷剂循环子系统,其中:
冷却液循环子系统包括:
十通阀;
电机,设置与十通阀的第一接口和第九接口连接;
电池,设置与十通阀的第五接口和第八接口连接;
散热器,设置与十通阀的第二接口和第三接口连接;
制冷机,设置与十通阀的第四接口和第十接口连接;制冷机与十通阀的第四接口之间设置连接有第一水泵;
水冷冷凝器,设置与十通阀的第七接口和第六接口连接,水冷冷凝器与十通阀的第七接口之间设置连接有第二水泵;
暖风芯体,设置连接在水冷冷凝器与十通阀的第六接口之间;
水加热器,设置连接在暖风芯体与水冷冷凝器之间;
制冷剂循环子系统包括:
压缩机;
室外换热器;
水冷冷凝器,其一端设置与压缩机连接,另一端设置与室外换热器连接;水冷冷凝器与室外换热器之间设置连接有第一电子膨胀阀;
制冷机,其一端设置与室外换热器连接,另一端设置与压缩机连接;其中,制冷机与室外换热器之间设置连接有第二电子膨胀阀,制冷机与压缩机之间设置连接有制冷剂气液分离器;
蒸发器芯体,其一端设置与制冷机连接,其另一端设置连接有第三电子膨胀阀,第三电子膨胀阀进一步设置与室外换热器和第二电子膨胀阀相互连接;
其中,冷却液与制冷剂在流经制冷机时进行热交换,冷却液与制冷剂在流经水冷冷凝器时进行热交换。
进一步,一些实施例公开的电动汽车热管理系统,冷却液循环子系统中冷却液的循环路径为第一冷却循环路径,包括:电机→十通阀→散热器→十通阀→第二水泵→水冷冷凝器→水加热器)→暖风芯体→十通阀→电机。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,冷却液循环子系统中冷却液的循环路径为第二冷却循环路径,包括:电池→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电池。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,冷却液循环子系统中冷却液的循环路径为第三冷却循环路径,包括:第二水泵→水冷冷凝器→水加热器→暖风芯体→十通阀→第二水泵。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,冷却液循环子系统中冷却液的循环路径为第四冷却循环路径,包括:第二水泵→水冷冷凝器→水加热器→暖风芯体→十通阀→电池→十通阀→第二水泵。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,冷却液循环子系统中冷却液的循环路径为第五冷却循环路径,包括:电机→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电机。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,冷却液循环子系统中冷却液的循环路径为第六冷却循环路径,包括:电机→十通阀→散热器→十通阀→第二水泵→水冷冷凝器→水加热器→暖风芯体→十通阀→电池→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电机。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,冷却液循环子系统中冷却液的循环路径为第七冷却循环路径,包括:电机→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电机。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,制冷剂循环子系统中制冷剂的循环路径包括第一制冷循环路径、第二制冷循环路径或第三制冷循环路径;
其中,第一制冷循环路径包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀)全开→室外换热器→第二电子膨胀阀节流→制冷机→制冷剂气液分离器→压缩机;
第二制冷循环路径包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀全开→室外换热器→第二电子膨胀阀节流/第三电子膨胀阀节流→制冷机/蒸发器芯体→制冷剂气液分离器→压缩机;
第三制冷循环路径包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀全开→室外换热器→第三电子膨胀阀节流→蒸发器芯体→制冷剂气液分离器→压缩机。
一些实施例公开的电动汽车热管理系统,制冷剂循环子系统中制冷剂的循环路径为制热循环路径,包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀→室外换热器→制冷机→制冷剂气液分离器→压缩机。
另一方面,一些实施例公开了电动汽车集成式热管理方法,利用电动汽车集成式热管理系统实现电动汽车的热管理,包括对电机、电池和乘员舱的热管理。
本发明实施例公开的电动车集成式热管理系统及热管理方法,实现了对乘员舱、电池和电机热能的合理利用,精准管理,增加了热泵模式,可以在环境温度大于-10℃时不开启水加热器加热,降低车的能耗;包含十通阀的热管理系统简化了系统组成部件,冷却液管路数量和管接口数量减少50%以上,系统布置占用空间小,基础模块提交减少20%以上,质量轻,可降低3Kg以上;降低了系统成本、降低了系统能耗、提高了系统可靠性,降低了热管理系统的故障率,提高了热管理系统使用寿命,在电动车的热管理领域有良好应用前景。
附图说明
图1实施例1电动车集成式热管理系统组成示意图。
附图标记
11 十通阀                 12 动力电池
13 电机                   14 散热器
15 水冷冷凝器             16 暖风芯体
17 水加热部件             18 第一水泵
181 第一水箱              19 第二水泵
191 第二水箱              21 压缩机
22 制冷剂气液分离器       23 制冷机
24 室外换热器             25 蒸发器芯体
261 第一电子膨胀阀        262 第二电子膨胀阀
263 第三电子膨胀阀
具体实施方式
在这里专用的词“实施例”,作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本发明实施例中性能指标测试,除非特别说明,采用本领域常规试验方法。应理解,本发明实施例中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明实施例公开的内容。
除非另有说明,否则本文使用的技术和科学术语具有本发明实施例所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义;作为本发明实施例中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如,它们可以是指小于或等于±5%,如小于或等于±2%,如小于或等于±1%,如小于或等于±0.5%,如小于或等于±0.2%,如小于或等于±0.1%,如小于或等于±0.05%。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据,仅为方便和简要起见使用,因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值,还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如,“1~5%”的数值范围应被解释为不仅包括1%至5%的明确列举的值,还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此,在这一数值范围中包括独立值,如2%、3.5%和4%,和子范围,如1%~3%、2%~4%和3%~5%等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外,无论该范围的宽度或所述特征如何,这样的解释都适用。
在本文中,包括权利要求书中,连接词,如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的,即是指“包括但不限于”。只有连接词“由……构成”和“由……组成”是封闭连接词。
为了更好的说明本发明内容,在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在实施例中,对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述,以便凸显本发明的主旨。本文中,第一、第二等仅为表述不同的过程、部件,不表示先后顺序关系,除非与上下文相冲突,例如第一循环路径与第二循环路径,仅为表示两个不同的循环路径,不表示先后顺序关系。
在不冲突的前提下,本发明实施例公开的技术特征可以任意组合,得到的技术方案属于本发明实施例公开的内容。
在一些实施方式中,一些实施例公开了电动车集成式热管理系统,包括冷却液循环子系统和制冷剂循环子系统,其中:
冷却液循环子系统包括:
十通阀;通常十通阀为电子十通阀,具有十个连接口,十个连接口在内部相互连通,通过控制实现在特定连接口之间的连通或切断,实现冷却液流向的控制,实现冷却液在不同冷却循环路径中的水路模式切换;
电机,设置与十通阀的第一接口和第九接口连接;电机设置与电池电连接,将电池的电能转换为机械能,驱动电动车;
电池,设置与十通阀的第五接口和第八接口连接;通常电池为电动车的动力电池,为电动汽车的能源来源;
散热器,设置与十通阀的第二接口和第三接口连接;通常散热器设置在乘员舱外,向环境中散热;通常在电动汽车上加装散热风扇,与散热器适配提高散热器的散热效果;
制冷机,设置与十通阀的第四接口和第十接口连接;制冷机与十通阀的第四接口之间设置连接有第一水泵;通常制冷机中同时设置有冷却液和制冷剂的流通管路,冷却液与制冷剂在其中进行热量交换,能够对电池进行冷却,也能够给冷却液降温,提供冷却的冷却液;通常第一水泵用于对流通的冷却液提供流通动力;制冷机与十通阀的第四接口、第十接口连接形成的管路是冷却液的流通管路;通常冷却液的循环管路设置连接有膨胀水箱,为循环管路中的冷却液提供膨胀空间,或者补充冷却液;冷却液的循环管路上适配设置有温度传感器或温压一体传感器,以监测冷却液的温度、压强,便于进行热管理控制系统进行热管理控制;
水冷冷凝器,设置与十通阀的第七接口和第六接口连接,水冷冷凝器与十通阀的第七接口之间设置连接有第二水泵;通常水冷冷凝器中设置有冷却液和制冷剂的流通管路,冷却液与制冷剂在其中进行热量交换,利用冷却液对制冷剂降温,或者加热冷却液;通常第二水泵用于对流通的冷却液提供流通动力;
暖风芯体,设置连接在水冷冷凝器与十通阀的第六接口之间;通常暖风芯体用于对乘员舱室进行加热;
水加热器,设置连接在暖风芯体与水冷冷凝器之间;通常水加热器用于对冷却液进行加热;
制冷剂循环子系统包括:
压缩机;
室外换热器;通常室外换热器设置在乘员舱室之外,与散热器配套设置为换热集成模块,与环境进行热交换;例如,制冷时室外换热器对环境散热,制热时吸收室外环境热量;
水冷冷凝器,其一端设置与压缩机连接,另一端设置与室外换热器连接;水冷冷凝器与室外换热器之间设置连接有第一电子膨胀阀;通常水冷冷凝器中设置有冷却液和制冷剂的流通管路,冷却液与制冷剂在其中进行热量交换,利用冷却液对制冷剂降温,或者加热冷却液;通常第一电子膨胀阀是节流原件,用于控制流通管路中制冷剂的流量,使高压液态制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽;
制冷机,其一端设置与室外换热器连接,另一端设置与压缩机连接;其中,制冷机与室外换热器之间设置连接有第二电子膨胀阀,制冷机与压缩机之间设置连接有制冷剂气液分离器;通常制冷机中同时设置有冷却液和制冷剂的流通管路,冷却液与制冷剂在其中进行热量交换,能够对电池进行冷却,也能够给冷却液降温,提供冷却的冷却液;制冷机与室外换热器、压缩机相互连接形成的管路是制冷剂的流通管路;第二电子膨胀阀是节流原件,用于控制流通管路中制冷剂的流量;通常制冷剂气液分离器中将气态与液态的制冷剂相互分离,保护压缩机不被液态制冷剂损坏;
蒸发器芯体,其一端设置与制冷机连接,其另一端设置连接有第三电子膨胀阀,第三电子膨胀阀进一步设置与室外换热器和第二电子膨胀阀相互连接;通常蒸发器芯体设置在乘员舱室,为乘员舱室制冷;通常蒸发器芯体与暖风芯体集成为乘员舱室温度控制模块,为乘员舱室进行温度控制调节,一般地,乘员舱室温度控制模块配套设置有蒸发风机,为温度调节提高效率。
一些实施例中,冷却液循环子系统的冷却液的循环路径为第一冷却循环路径,包括:电机→十通阀→散热器→十通阀→第二水泵→水冷冷凝器→水加热器→暖风芯体→十通阀→电机。
一些实施例中,冷却液循环子系统的冷却液的循环路径为第二冷却循环路径,包括:电池→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电池。
一些实施例中,冷却液循环子系统的冷却液的循环路径为第三冷却循环路径,包括:第二水泵→水冷冷凝器→水加热器→暖风芯体→十通阀→第二水泵。
一些实施例中,冷却液循环子系统的冷却液的循环路径为第四冷却循环路径,包括:第二水泵→水冷冷凝器→水加热器→暖风芯体→十通阀→电池→十通阀→第二水泵。
一些实施例中,冷却液循环子系统的冷却液的循环路径为第五冷却循环路径,包括:电机→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电机。
一些实施例中,冷却液循环子系统的冷却液的循环路径为第六冷却循环路径,包括:电机→十通阀→散热器→十通阀→第二水泵→水冷冷凝器→水加热器→暖风芯体→十通阀→电池→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电机。
一些实施例中,冷却液循环子系统的冷却液的循环路径为第七冷却循环路径,包括:电机→十通阀→第一水泵→制冷机→十通阀→电机。
一些实施例中,制冷剂循环子系统中制冷剂的循环路径为第一制冷循环路径,包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀全开→室外换热器→第二电子膨胀阀节流→制冷机→制冷剂气液分离器→压缩机。其中,第一电子膨胀阀全开是指第一电子膨胀阀处于全开状态,不限制流量。
一些实施例中,制冷剂循环子系统中制冷剂的循环路径为第二制冷循环路径,包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀全开→室外换热器→第二电子膨胀阀节流/第三电子膨胀阀节流→制冷机/蒸发器芯体→制冷剂气液分离器→压缩机;其中,第一电子膨胀阀全开,是指第一电子膨胀阀处于全开状态不限制流量,第二电子膨胀阀节流与第三电子膨胀阀节流,是指二者都处于节流状态,将从室外换热器中流出的制冷剂分为两路,分别进入制冷机和蒸发器芯体。
一些实施例中,制冷剂循环子系统中制冷剂的循环路径为第三制冷循环路径,包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀全开→室外换热器→第三电子膨胀阀节流→蒸发器芯体→制冷剂气液分离器→压缩机。
一些实施例中,制冷剂循环子系统中制冷剂的循环路径为第一制热循环路径,包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀→室外换热器→制冷机→制冷剂气液分离器→压缩机;其中,第一电子膨胀阀节流,第二电子膨胀阀全开。
一些实施例中,制冷剂循环子系统中制冷剂的循环路径为第二制热循环路径,包括:压缩机→水冷冷凝器→第一电子膨胀阀→室外换热器→制冷机→制冷剂气液分离器→压缩机;其中,第一电子膨胀阀全开,第二电子膨胀阀全开。
以下结合实施例对技术细节做进一步示例性说明。
实施例1
电动车集成式热管理系统
图1为实施例1公开的电动车集成式热管理系统组成示意图。
如图1所示,实施例1中,电动车集成式热管理系统包括冷却液循环子系统和制冷剂循环子系统,其中,冷却液循环子系统包括:十通阀11,十通阀11的第一接口和第九接口连接设置与电机13的冷却液接口分别连通,十通阀11的第五接口和第八接口设置与电池12的冷却液接口分别连通,十通阀11的第二接口和第三接口连接设置与散热器14的冷却液接口分别连通,十通阀11的第四接口设置与依次第一水泵18、制冷机23的冷却液接口连通,制冷机23的另一个冷却液接口进一步设置与十通阀11的第十接口连通;十通阀11的第七接口设置依次与第二水泵19、水冷冷凝器15的冷却液接口连通,水冷冷凝器15的另一个冷却液接口设置依次与水加热器17、暖风芯体16的冷却液接口连通,暖风芯体16的另一个冷却液接口进一步设置与十通阀11的第六接口连通;图1中,十通阀11中标注的数字1、2、3、4、5、6、7、8、9、10分别对应于第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口、第八接口、第九接口和第十接口;
制冷剂循环子系统包括:压缩机21和室外换热器24,水冷冷凝器15的一端设置与压缩机21连接,水冷冷凝器的另一端设置与室外换热器24连接;其中,水冷冷凝器15与室外换热器24之间设置连接有第一电子膨胀阀261;室外换热器24的另一端设置依次与第二电子膨胀阀262、制冷机23的制冷剂接口连通,制冷机23的另一个制冷剂接口设置依次与制冷剂气液分离器22、压缩机21连通;
蒸发器芯体25的一个制冷剂接口设置同时与制冷机23的制冷剂接口和制冷剂气液分离器22连通;蒸发器芯体25的另一个制冷剂接口设置与第三电子膨胀阀263连通,第三电子膨胀阀262进一步设置与室外换热器24和第二电子膨胀阀262连通。
其中,散热器14与室外散热器24设置为换热集成模块,通常为换热集成模块配套设置散热风扇,提高散热效果。
暖风芯体16与蒸发器芯体通常设置为乘员舱室温度控制模块,同时配套设置有蒸发风机,为温度调节提高效率。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,冷却液的第一冷却循环路径为:电机13→十通阀11→散热器14→十通阀→第二水泵19→水冷冷凝器15→水加热器17→暖风芯体16→十通阀11→电机13。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,冷却液的第二冷却循环路径为:电池12→十通阀11→第一水泵18→制冷机23→十通阀11→电池12。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,冷却液的第三冷却循环路径为:第二水泵19→水冷冷凝器15→水加热器17→暖风芯体16→十通阀11→第二水泵19。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,冷却液的第四冷却循环路径为:第二水泵19→水冷冷凝器15→水加热器17→暖风芯体16→十通阀11→电池12→十通阀11→第二水泵19。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,冷却液的第五冷却循环路径为:电机13→十通阀11→第一水泵18→制冷机23→十通阀11→电机13。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,冷却液的第六冷却循环路径为:电机13→十通阀11→散热器14→十通阀11→第二水泵19→水冷冷凝器15→水加热器17→暖风芯体16→十通阀11→电池12→十通阀11→第一水泵18→制冷机23→十通阀11→电机13。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,冷却液的第七冷却循环路径为:电机13→十通阀11→第一水泵18→制冷机11→十通阀11→电机13。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,制冷剂的第一制冷循环路径为:压缩机21→水冷冷凝器15→第一电子膨胀阀261全开→室外换热器24→第二电子膨胀阀262节流→制冷机23→制冷剂气液分离器22→压缩机21。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,制冷剂的第二制冷循环路径为:压缩机21→水冷冷凝器15→第一电子膨胀阀261全开→室外换热器24→第二电子膨胀阀262节流/第三电子膨胀阀263节流→制冷机23/蒸发器芯体25→制冷剂气液分离器22→压缩机21。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,制冷剂的第三制冷循环路径为:压缩机21→水冷冷凝器15→第一电子膨胀阀261全开→室外换热器24→第三电子膨胀阀263节流→蒸发器芯体25→制冷剂气液分离器22→压缩机21。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,制冷剂的第一制热循环路径为:压缩机21→水冷冷凝器15→第一电子膨胀阀261节流→室外换热器24→第二电子膨胀阀262全开→制冷机23→制冷剂气液分离器22→压缩机21。
在实施例1公开的电动汽车热管理系统中,制冷剂的循环路径为第二制热循环路径,包括:压缩机21→水冷冷凝器15→第一电子膨胀阀261全开→室外换热器24→第二电子膨胀阀262全开→制冷机23→制冷剂气液分离器22→压缩机21。
实施例2
电动车热管理方法
实施例2中,利用实施例1公开的电动汽车集成式热管理系统,对电动车进行热管理,包括对电机、电池和乘员舱室进行热管理。实施例2公开的热管理控制模式列于表1。
模式1
利用第一冷却循环,能够对电机进行冷却。
模式2
利用第一冷却循环或第二冷却循环,结合第一制冷循环,能够对电池进行制冷,对电机进行降温。
模式3
利用第一冷却循环或第二冷却循环,结合第二制冷循环,能够对电池进行制冷,对电机进行降温,对乘员舱进行制冷。
模式4
利用第二冷却循环,结合第二制冷循环,能够对电池进行制冷,对乘员舱进行降温。
模式5
利用第三制冷循环,能够对乘员舱进行制冷。
模式6
利用第三冷却循环,结合第三制冷循环,能够对乘员舱进行制冷除湿。
模式7
利用第三冷却循环,结合第一制热循环,能够对乘员舱进行制热。
模式8
利用第四冷却循环,结合第一制热循环,能够对乘员舱进行制热,对电池进行加热。
模式9
利用第四冷却循环或第五冷却循环,结合第一制热循环,能够对乘员舱进行制热,对电池进行加热,对电机进行冷却,进行余热回收。
模式10
利用第一冷却循环或第二冷却循环,结合第一制热循环,能够对乘员舱进行制热,对电池进行制冷,对电机进行冷却。
模式11
利用第六冷却循环,能够对电池进行冷却或加热,对电机进行冷却。
模式12
利用第七冷却循环,结合第二制热循环,能够对乘员舱进行化霜。
表1热管理方法控制模式列表
Figure BDA0004107073600000121
本发明实施例公开的电动车集成式热管理系统及热管理方法,实现了对乘员舱、电池和电机热能的合理利用,精准管理,增加了热泵模式,可以在环境温度大于-10℃时不开启水加热器加热,降低车的能耗;包含十通阀的热管理系统简化了系统组成部件,冷却液管路数量和管接口数量减少50%以上,系统布置占用空间小,基础模块提交减少20%以上,质量轻,可降低3Kg以上;降低了系统成本、降低了系统能耗、提高了系统可靠性,降低了热管理系统的故障率,提高了热管理系统使用寿命,在电动车的热管理领域有良好应用前景。
本发明实施例公开的技术方案和实施例中公开的技术细节,仅是示例性说明本发明的发明构思,并不构成对本发明实施例技术方案的限定,凡是对本发明实施例公开的技术细节所做的常规改变、替换或组合等,都与本发明具有相同的发明构思,都在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.电动汽车集成式热管理系统,其特征在于,包括冷却液循环子系统和制冷剂循环子系统,其中:
所述冷却液循环子系统包括:
十通阀(11);
电机(13),设置与所述十通阀(11)的第一接口和第九接口连接;
电池(12),设置与所述十通阀(11)的第五接口和第八接口连接;
散热器(14),设置与所述十通阀(11)的第二接口和第三接口连接;
制冷机(23),设置与所述十通阀(11)的第四接口和第十接口连接;所述制冷机(23)与所述十通阀(11)的第四接口之间设置连接有第一水泵(18);
水冷冷凝器(15),设置与所述十通阀(11)的第七接口和第六接口连接,所述水冷冷凝器(15)与所述十通阀(11)的第七接口之间设置连接有第二水泵(19);
暖风芯体(16),设置连接在所述水冷冷凝器(15)与所述十通阀(11)的第六接口之间;
水加热器(17),设置连接在所述暖风芯体(16)与所述水冷冷凝器(15)之间;
所述制冷剂循环子系统包括:
压缩机(21);
室外换热器(24);
水冷冷凝器(15),其一端设置与所述压缩机(21)连接,另一端设置与所述室外换热器(24)连接;所述水冷冷凝器(15)与所述室外换热器(24)之间设置连接有第一电子膨胀阀(261);
制冷机(23),其一端设置与所述室外换热器(24)连接,另一端设置与所述压缩机(21)连接;其中,所述制冷机(23)与所述室外换热器(24)之间设置连接有第二电子膨胀阀(262),所述制冷机(23)与所述压缩机(21)之间设置连接有制冷剂气液分离器(22);
蒸发器芯体(25),其一端设置与所述制冷机(23)连接,其另一端设置连接有第三电子膨胀阀(263),所述第三电子膨胀阀(263)进一步设置与所述室外换热器(24)和所述第二电子膨胀阀(262)相互连接;
其中,冷却液与制冷剂在流经所述制冷机(23)时进行热交换,冷却液与制冷剂在流经所述水冷冷凝器(15)时进行热交换。
2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环子系统中,冷却液的循环路径为第一冷却循环路径,包括:
电机(13)→十通阀(11)→散热器(14)→十通阀(11乘员舱)→第二水泵(19)→水冷冷凝器(15)→水加热器(17)→暖风芯体(16)→十通阀(11)→电机(13)。
3.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环子系统中,冷却液的循环路径为第二冷却循环路径,包括:
电池(12)→十通阀(11)→第一水泵(18)→制冷机(23)→十通阀(11)→电池(12)。
4.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环子系统中,冷却液的循环路径为第三冷却循环路径,包括:
第二水泵(19)→水冷冷凝器(15)→水加热器(17)→暖风芯体(16)→十通阀(11)→第二水泵(19)。
5.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环子系统中,冷却液的循环路径为第四冷却循环路径,包括:
第二水泵(19)→水冷冷凝器(15)→水加热器(17)→暖风芯体(16)→十通阀(11)→电池(12)→十通阀(11)→第二水泵(19)。
6.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环子系统中,冷却液的循环路径为第五冷却循环路径,包括:
电机(13)→十通阀(11)→第一水泵(18)→制冷机(23)→十通阀(11)→电机(13)。
7.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环子系统中,冷却液的循环路径为第六冷却循环路径,包括:
电机(13)→十通阀(11)→散热器(14)→十通阀→第二水泵(19)→水冷冷凝器(15)→水加热器(17)→暖风芯体(16)→十通阀(11)→电池(12)→十通阀(11)→第一水泵(18)→制冷机(23)→十通阀(11)→电机(13)。
8.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述冷却液循环子系统中,冷却液的循环路径为第七冷却循环路径,包括:
电机(13)→十通阀(11)→第一水泵(18)→制冷机(11)→十通阀(11)→电机(13)。
9.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环子系统中,制冷剂的循环路径包括第一制冷循环路径、第二制冷循环路径或第三制冷循环路径;
其中,所述第一制冷循环路径包括:
压缩机(21)→水冷冷凝器(15)→第一电子膨胀阀(261)全开→室外换热器(24)→第二电子膨胀阀(262)节流→制冷机(23)→制冷剂气液分离器(22)→压缩机(21);
所述第二制冷循环路径包括:
压缩机(21)→水冷冷凝器(15)→第一电子膨胀阀(261)全开→室外换热器(24)→第二电子膨胀阀(262)节流/第三电子膨胀阀(263)节流→制冷机(23)/蒸发器芯体(25)→制冷剂气液分离器(22)→压缩机(21);
所述第三制冷循环路径包括:
压缩机(21)→水冷冷凝器(15)→第一电子膨胀阀(261)全开→室外换热器(24)→第三电子膨胀阀(263)节流→蒸发器芯体(25)→制冷剂气液分离器(22)→压缩机(21)。
10.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征在于,所述制冷剂循环子系统中,制冷剂的循环路径为制热循环路径,包括:
压缩机(21)→水冷冷凝器(15)→第一电子膨胀阀(261)→室外换热器(24)→制冷机(23)→制冷剂气液分离器(22)→压缩机(21)。
11.电动汽车集成式热管理方法,其特征在于,利用权利要求1~10任一项所述的电动汽车集成式热管理系统实现电动汽车的热管理,包括对电机、电池和乘员舱的热管理。
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