CN117067853A - 热管理系统、方法及电动汽车 - Google Patents

热管理系统、方法及电动汽车 Download PDF

Info

Publication number
CN117067853A
CN117067853A CN202311118641.2A CN202311118641A CN117067853A CN 117067853 A CN117067853 A CN 117067853A CN 202311118641 A CN202311118641 A CN 202311118641A CN 117067853 A CN117067853 A CN 117067853A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
electronic expansion
thermal management
battery
communicated
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
Application number
CN202311118641.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王国魁
徐文斌
刘紫阳
王鑫
魏啟印
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Seres New Energy Automobile Design Institute Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Seres New Energy Automobile Design Institute Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Seres New Energy Automobile Design Institute Co Ltd filed Critical Chongqing Seres New Energy Automobile Design Institute Co Ltd
Priority to CN202311118641.2A priority Critical patent/CN117067853A/zh
Publication of CN117067853A publication Critical patent/CN117067853A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00485Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3227Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热管理系统、方法及电动汽车,该热管理系统包括空调热管理回路、电驱热管理回路、采暖回路和电池热管理回路;通过采用电池直冷/直热技术,相比传统的电池水冷却和水加热技术,冷媒直接与电池换热,效率更高;电池冷却/加热不需要水泵提供动力源,降低了伺服能耗;通过采用间接热泵空调技术,可保证暖风风温均匀性,降低乘员舱温区控制难度,同时可一定程度上避免直接热泵技术的换热器易结霜的问题;通过着重冷媒侧设计,减少水阀的使用,可减少由冷却液管路和冷却液加注带来的重量。

Description

热管理系统、方法及电动汽车
技术领域
本发明涉及车辆热管理系统技术领域,尤其涉及一种热管理系统、方法及电动汽车。
背景技术
当前主流电动汽车热管理设计均可实现各系统耦合,以减少能量浪费,使热管理系统更加高效。但现有技术多数使用水阀实现耦合和不同模式切换,着重于水侧设计。此设计理念存在弊端:若为分体式水阀则使用数量多,则对应的连接水管和冷却液加注量增加,将导致整车成本和重量增加;若为集成式水阀或集成模块,则集成模块体积与冷却液流阻、冷热流分离控制、加液排气等方面不易平衡。
因此,面对目前使用水阀实现耦合和不同模式切换存在的上述问题,来研发出的一种能够减少水阀的使用,减少却液管路和冷却液加注带来的重量增加是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种热管理系统、方法及电动汽车,以解决现有电动汽车热管理系统需要较多水阀实现耦合和不同模式切换的问题。
为解决上述技术问题,第一方面,本发明提供一种热管理系统,包括空调热管理回路、电驱热管理回路、采暖回路和电池热管理回路。
空调热管理回路包括依次连通形成循环回路的压缩机、空气冷凝器和前/后蒸发器;前/后蒸发器的进液口设有第一电子膨胀阀。
电驱热管理回路包括依次连通形成循环回路的低温散热器、第一水泵、电驱模块、第二水泵和chiller制冷机;chiller制冷机的水侧的进液口第二水泵的出液口连通,chiller制冷机的水侧的出液口通过三通阀与低温散热器的进液口连通,chiller制冷机的冷媒侧分别与第一电子膨胀阀的进液口和前/后蒸发器的出液口连通;chiller制冷机的冷媒侧与第一电子膨胀阀的进液口连接的一端设有第三电子膨胀阀;三通阀的第一接口与第一水泵的进液口连通,三通阀的第二接口与低温散热器的进液口连通;三通阀的第三接口与低温散热器的出液口连通。
采暖回路包括依次连通形成循环回路的水冷冷凝器、前/后暖风芯体和第三水泵;水冷冷凝器的水侧分别与水冷冷凝器和前/后暖风芯体连通;水冷冷凝器的冷媒侧与空气冷凝器并联连接,空气冷凝器的进液口设有第一截止阀,水冷冷凝器的冷媒侧的进液口设有第二截止阀。
电池热管理回路包括电池包,电池包的一端分别通过第四电子膨胀阀和第五截止阀与第一电子膨胀阀的进液口连通;电池包的另一端通过电池冷却电磁阀与前/后蒸发器的出液口连通,电池包的另一端通过电池加热电磁阀与压缩机的出气口连通。
进一步地,空调热管理回路还包括储液干燥瓶,储液干燥瓶位于在水冷冷凝器与前/后蒸发器之间的管路上。通过储液干燥瓶对可暂时存储制冷剂,使制冷剂的流量与制冷负荷相适应,即接收冷凝器流出的液态制冷剂并一直将其保留到蒸发器需要排出时为止,还可去除制冷剂中的水分和杂质,使气、液分离,确保回路正常运行。
进一步地,空调热管理回路还包括第一同轴管和第二同轴管,第一同轴管位于水冷冷凝器与前/后蒸发器之间的管路上,第二同轴管位于前/后蒸发器与压缩机之间的管路上。在同轴管路中,高温(热)制冷剂气体与低温(冷)制冷剂气体流通的区域相互分开,并且流通方向相反,可提高空调系统的工作效率。
进一步地,空调热管理回路还包括连接在压缩机的进气口的气液分离器。气液分离器可以对进入压缩机的冷为进行气液分离,提高压缩机工作效率。
进一步地,电驱热管理回路还包括与低温散热器连通第一膨胀水壶。当电驱热管理回路管路内压力过高,或者冷媒过量,多余的气体及冷媒可从第一膨胀水壶的旁通水道流出,避免系统内压力过高。
进一步地,采暖回路还包括加热器,加热器位于水冷冷凝器的水侧的出液口与前蒸发器的进液口之间的管路上。加热器用于对采暖回路中的冷媒进行升温,在加热器处设有温度传感器,对加热器处冷媒的温度进行监控。
进一步地,采暖回路还包括第二膨胀水壶,第二膨胀水壶与前蒸发器并联。如果采暖内压力过高,或者冷媒过量,多余的气体及冷媒将从第一膨胀水壶的旁通水道流出,避免系统内压力过高。
进一步地,压缩机的出液口以及气液分离器的进液口均设有温度压力传感器。通过温度压力传感器分别对压缩机的出液口合气液分离器的进液口的温度和压力进行监测,可有利于及时获取管路中温度和压力变化情况,以保证管路能够稳定运行。
第二方面,本发明还提供了一种热管理方法,利用上述热管理系统进行热管理,热管理方法包括以下至少一种热管理模式:
模式一:第一截止阀、电池冷却电磁阀、第一电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均开启;第二截止阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第三电子膨胀阀均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式二:第二截止阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第三电子膨胀阀均开启;第一截止阀、电池冷却电磁阀、第一电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均关闭,三通阀的第二接口与第三接口连通;
模式三:第二截止阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第三电子膨胀阀均开启;第一截止阀、电池冷却电磁阀、第一电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式四:第二截止阀、第一电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀均开启;第一截止阀、电池冷却电磁阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第四电子膨胀阀均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式五:第二截止阀以及第一电子膨胀阀均开启;第一截止阀、电池冷却电磁阀、电池加热电磁阀、第五截止阀、第三电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通。
第三方面,本发明还提供了一种电动汽车,包括上述热管理系统。
本发明的有益效果为:通过采用电池直冷电池直冷/直热技术,相比传统的电池水冷却和水加热技术,冷媒直接与电池换热,效率更高;电池冷却/加热不需要水泵提供动力源,降低了伺服能耗;通过采用间接热泵空调技术,可保证暖风风温均匀性,降低乘员舱温区控制难度,同时可一定程度上避免直接热泵技术的室外换热器易结霜的问题;通过着重冷媒侧设计,减少水阀的使用,可减少由冷却液管路和冷却液加注带来的重量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
其中:100、空调热管理回路;101、压缩机;102、空气冷凝器;103、储液干燥瓶;104、第一同轴管;105、前蒸发器;106、后蒸发器;107、第二同轴管;108、气液分离器;
200、电驱热管理回路;201、低温散热器;202、第一水泵;203、车载充电机;204、节流阀;205、车载电源;206、前驱动电机;207、后驱动电机;208、第二水泵;209、chiller制冷机;210、第一膨胀水壶;
300、采暖回路;301、水冷冷凝器的冷媒侧;302、水冷冷凝器的水侧;303、加热器;304、前暖风芯体;305、后暖风芯体;306、第三水泵;307、第二膨胀水壶;
400、电池热管理回路;401、电池包。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
第一方面,如图1所示,本发明公开了一种热管理系统,包括空调热管理回路100、电驱热管理回路200、采暖回路300和电池热管理回路400;下面分别对各个回路进行详细描述:
空调热管理回路100包括依次连通形成循环回路的压缩机101、空气冷凝器102和前/后蒸发器106;前/后蒸发器106的进液口设有第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2);其中,前/后蒸发器106包括前蒸发器105和后蒸发器106,前蒸发器105的出液口设有温度传感器,后蒸发器106的出液口设有温度压力传感器;空气冷凝器102可采用非过冷式冷凝器。压缩机101的进出液端分别设有一个温度压力传感器,用于对压缩机101的进出液温度和压力进行监测。
电驱热管理回路200包括依次连通形成循环回路的低温散热器201、第一水泵202、电驱模块、第二水泵208和chiller制冷机209;chiller制冷机209的水侧的进液口第二水泵208的出液口连通,chiller制冷机209的水侧的出液口通过三通阀与低温散热器201的进液口连通,chiller制冷机209的冷媒侧分别与第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)的进液口和前/后蒸发器106的出液口连通;chiller制冷机209的冷媒侧与第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)的进液口连接的一端设有第三电子膨胀阀EXV3;三通阀的第一接口与第一水泵202的进液口连通,三通阀的第二接口与低温散热器201的进液口连通;三通阀的第三接口与低温散热器201的出液口连通;通过chiller可实现低温下电驱系统热量回收和环境热量回收。第一水泵202和第二水泵208的作用是对管路中的冷媒加压,保证其在电驱热管理回路200中循环流动,从而进行热量传递。电驱模块的进液口设有温度传感器。电驱模块包括前驱单元和后驱单元,前驱动单元包括车载充电机203、节流阀204和前驱动电机206,车载充电机203与节流阀204并联后与前驱动电机206串接,后驱单元包括串接的车载电源205和后驱动电机207。
采暖回路300包括依次连通形成循环回路的水冷冷凝器、前/后暖风芯体305和第三水泵306;水冷冷凝器的水侧302分别与水冷冷凝器和前/后暖风芯体305连通;水冷冷凝器的冷媒侧301与空气冷凝器102并联连接,空气冷凝器102的进液口设有第一截止阀SOV1,水冷冷凝器的冷媒侧301的进液口设有第五截止阀SOV2;间接热泵空调技术,可保证暖风风温均匀性,降低乘员舱温区控制难度,同时一定程度上避免直接热泵技术的室外换热器易结霜的问题。
电池热管理回路400包括电池包401,电池包401的一端(进出液口)分别通过第四电子膨胀阀EXV4和第五截止阀SOV5与第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)的进液口连通;电池包401的另一端(进出液口)通过电池冷却电磁阀SOV4与前/后蒸发器106的出液口连通,电池包401的另一端通过电池加热电磁阀SOV3与压缩机101的出气口连通;该电池热管理回路400采用电池直冷/直热技术,相比传统的电池水冷却和水加热技术,冷媒直接与电池换热,效率更高;电池冷却/加热不需要水泵提供动力源,降低伺服能耗。电池包401的一端设有温度传感器,电池包401的另一端设有温度压力传感器。
根据本申请的一个实施例,空调热管理回路100还包括储液干燥瓶103,储液干燥瓶103位于在水冷冷凝器与前/后蒸发器106之间的管路上;通过储液干燥瓶103对可暂时存储制冷剂,使制冷剂的流量与制冷负荷相适应,即接收冷凝器流出的液态制冷剂并一直将其保留到蒸发器需要排出时为止,还可去除制冷剂中的水分和杂质,使气、液分离,确保回路正常运行。
根据本申请的一个实施例,空调热管理回路100还包括第一同轴管104和第二同轴管107,第一同轴管104位于水冷冷凝器与前/后蒸发器106之间的管路上,第二同轴管107位于前/后蒸发器106与压缩机101之间的管路上。在同轴管路中,高温(热)制冷剂气体与低温(冷)制冷剂气体流通的区域相互分开,并且流通方向相反,可提高空调系统的工作效率。
根据本申请的一个实施例,空调热管理回路100还包括连接在压缩机101的进气口的气液分离器108;液分离器108可以对进入压缩机101的冷为进行气液分离。
根据本申请的一个实施例,电驱热管理回路200还包括与低温散热器201连通第一膨胀水壶210。如果电驱热管理回路200管路内压力过高,或者冷媒过量,多余的气体及冷媒将从第一膨胀水壶210的旁通水道流出,避免系统内压力过高。
根据本申请的一个实施例,采暖回路300还包括加热器303,加热器303位于水冷冷凝器的水侧302的出液口与前蒸发器105的进液口之间的管路上。加热器303用于对采暖回路300中的冷媒进行升温,在加热器303处设有温度传感器,对加热器303处冷媒的温度进行监控。
根据本申请的一个实施例,采暖回路300还包括第二膨胀水壶307,第二膨胀水壶307与前蒸发器105并联。如果采暖回路300内压力过高,或者冷媒过量,多余的气体及冷媒将从第一膨胀水壶210的旁通水道流出,避免系统内压力过高。
根据本申请的一个实施例,压缩机101的出液口以及气液分离器108的进液口均设有温度压力传感器。通过温度压力传感器分别对压缩机的出液口合气液分离器的进液口的温度和压力进行监测,可有利于及时获取管路中温度和压力变化情况,以保证管路能够稳定运行。
第二方面,本发明还提供了一种热管理方法,利用上述热管理系统进行热管理,热管理方法包括以下至少一种热管理模式:
模式一:第一截止阀SOV1、电池冷却电磁阀SOV4、第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)以及第四电子膨胀阀EXV4均开启;第五截止阀SOV2、电池加热电磁阀SOV3、第五截止阀SOV5以及第三电子膨胀阀EXV3均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通;模式一适用于夏季高温,主要包括乘员舱制冷(单蒸、双蒸)、电池冷却和电驱冷却:
乘员舱制冷(单蒸、双蒸)&电池:压缩机101吸入低温低压气态冷媒,排出高温高压气态冷媒,冷媒流经空气冷凝器102与环境空气换热,变成高温高压液态冷媒,冷媒流经第一同轴管104变为液态过冷冷媒,再通过第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)和第四电子膨胀阀EXV4节流降压,变为低温低压气液混合态冷媒,在前/后蒸发器106和电池包401内蒸发吸热,变成过热气态冷媒,流经第二同轴管107和气液分离器108,回到压缩机101,完成一个循环。
电驱冷却:水泵推动冷却液进入电驱模块换热,由低温变为高温,再流经chiller和三通阀进入散热器与环境空气换热,由高温变为低温并回到水泵,完成一个循环。
模式二:第五截止阀SOV2、电池加热电磁阀SOV3、第五截止阀SOV5以及第三电子膨胀阀EXV3均开启;第一截止阀SOV1、电池冷却电磁阀SOV4、第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)以及第四电子膨胀阀EXV4均关闭,三通阀的第二接口与第三接口连通;
模式二适用于冬季低温,主要包括空调热泵制热、电池冷却和电驱冷却:
空调热泵制热+电池冷却:压缩机101吸入低温低压气态冷媒,排出高温高压气态冷媒,冷媒分为两路。第一路高温高压气态冷媒流经水冷冷凝器与采暖回路300换热,暖风冷却液升温流经前暖风芯体304与空气换热,热空气进入乘员舱为乘客采暖;同时冷媒变成高温高压液态冷媒,冷媒流经第一104同轴管变为液态过冷冷媒;第二路高温高压气态通过电池加热电磁阀SOV3进入电池包与电池换热,变为高温高压液态冷媒,在流经第五截止阀SOV5与第一路冷媒汇合,经电子膨胀阀节流降压,变为低温低压气液混合态冷媒,在chiller制冷机209中与电驱模块换热,变为过热气态冷媒,流经第二同轴管107和气液分离器108,回到压缩机101,完成一个循环。
电驱冷却:第一水泵202推动冷却液进入电驱模块换热,由低温变为高温,再通过chiller制冷机209与冷媒换热由高温变为低温,经三通阀回到第一水泵202,完成一个循环。
模式三:第五截止阀SOV2、电池加热电磁阀SOV3、第五截止阀SOV5以及第三电子膨胀阀EXV3均开启;第一截止阀SOV1、电池冷却电磁阀SOV4、第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)以及第四电子膨胀阀EXV4均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式三适用于春秋季低温,主要包括空调热泵制热、电池冷却和电驱冷却:
空调热泵制热+电池冷却:压缩机101吸入低温低压气态冷媒,排出高温高压气态冷媒,冷媒分为两路。第一路高温高压气态冷媒流经水冷冷凝器与采暖回路300换热,暖风冷却液升温流经前暖风芯体304与空气换热,热空气进入乘员舱为乘客采暖;同时冷媒变成高温高压液态冷媒,冷媒流经第一同轴管104变为液态过冷冷媒;第二路高温高压气态通过电池加热电磁阀SOV3进入电池包与电池换热,变为高温高压液态冷媒,在流经第五截止阀SOV5与第一路冷媒汇合,经第三电子膨胀阀EXV3节流降压,变为低温低压气液混合态冷媒,在chiller制冷机209中与电驱模块水路换热,变为过热气态冷媒,流经第二同轴管107和气液分离器108,回到压缩机101,完成一个循环。
电驱冷却:第一水泵推202动冷却液进入电驱模块换热,由低温变温高温,再通过chiller制冷机209与冷媒换热由高温变为低温,经三通阀流进低温散热器201,与空气换热升温,再回到第一水泵202完成一个循环。
模式四:第五截止阀SOV2、第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)以及第三电子膨胀阀EXV3均开启;第一截止阀SOV1、电池冷却电磁阀SOV4、电池加热电磁阀SOV3、第五截止阀SOV5以及第四电子膨胀阀EXV4均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式四适用于春秋季低温,主要包括空调热泵低温除湿采暖和电驱冷却:
空调热泵制热:压缩机101吸入低温低压气态冷媒,排出高温高压气态冷媒,冷媒流经水冷冷凝器与采暖回路300换热,暖风冷却液升温流经前暖风芯体304与空气换热,热空气进入乘员舱为乘客采暖;同时冷媒变成高温高压液态冷媒,冷媒流经第一同轴管104变为液态过冷冷媒,第一路冷媒经第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)节流降压,变为低温低压气液混合态冷媒,在前/后蒸发器中与空气换热除湿(乘员舱空气先经过蒸发器,在经过暖风芯体),变为过热气态冷媒;第二路冷媒经第三电子膨胀阀节EXV3流降压,变为低温低压气液混合态冷媒,在chiller制冷机209中与电驱模块中的高温冷却液换热,变为过热气态冷媒与第一路汇合,再流经第二同轴管107和气液分离器108,回到压缩机101,完成一个循环。
电驱冷却:第一水泵202推动冷却液进入电驱模块换热,由低温变温高温,再通过chiller制冷机209与冷媒换热由高温变为低温,经三通阀流进散热器,与空气换热升温,再回到第一水泵202完成一个循环。
模式五:第五截止阀SOV2以及第一电子膨胀阀(EXV1/EXV2)均开启;第一截止阀SOV1、电池冷却电磁阀SOV4、电池加热电磁阀SOV3、第五截止阀SOV5、第三电子膨胀阀EXV3以及第四电子膨胀阀EXV4均关闭,三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式五主要包括空调热泵中温除湿+电驱冷却:
空调热泵制热:压缩机101吸入低温低压气态冷媒,排出高温高压气态冷媒,冷媒流经水冷冷凝器与采暖回路300换热,暖风冷却液升温流经前暖风芯体304与空气换热,热空气进入乘员舱为乘客采暖;同时冷媒变成高温高压液态冷媒,冷媒流经第一同轴管104变为液态过冷冷媒,冷媒经第一电子膨胀阀节(EXV1/EXV2)流降压,变为低温低压气液混合态冷媒,在前/后蒸发器中与空气换热除湿(乘员舱空气先经过蒸发器,在经过暖风芯体),变为过热气态冷媒,再流经第二同轴管107和气液分离器108,回到压缩机101,完成一个循环。
电驱冷却:第一水泵202推动冷却液进入电驱模块换热,由低温变温高温,再通过chiller制冷机209经三通阀流进散热器,与空气换热降温,再回到第一水泵202完成一个循环。
第三方面,本发明还提供了一种电动汽车,该电动汽车包括上述热管理系统。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种热管理系统,其特征在于,包括空调热管理回路、电驱热管理回路、采暖回路和电池热管理回路;
所述空调热管理回路包括依次连通形成循环回路的压缩机、空气冷凝器和前/后蒸发器;前/后蒸发器的进液口设有第一电子膨胀阀;
所述电驱热管理回路包括依次连通形成循环回路的低温散热器、第一水泵、电驱模块、第二水泵和chiller制冷机;chiller制冷机的水侧的进液口第二水泵的出液口连通,chiller制冷机的水侧的出液口通过三通阀与低温散热器的进液口连通,chiller制冷机的冷媒侧分别与第一电子膨胀阀的进液口和前/后蒸发器的出液口连通;chiller制冷机的冷媒侧与第一电子膨胀阀的进液口连接的一端设有第三电子膨胀阀;所述三通阀的第一接口与第一水泵的进液口连通,三通阀的第二接口与低温散热器的进液口连通;三通阀的第三接口与低温散热器的出液口连通;
所述采暖回路包括依次连通形成循环回路的水冷冷凝器、前/后暖风芯体和第三水泵;水冷冷凝器的水侧分别与水冷冷凝器和前/后暖风芯体连通;水冷冷凝器的冷媒侧与空气冷凝器并联连接,空气冷凝器的进液口设有第一截止阀,水冷冷凝器的冷媒侧的进液口设有第二截止阀;
所述电池热管理回路包括电池包,所述电池包的一端分别通过第四电子膨胀阀和第五截止阀与第一电子膨胀阀的进液口连通;电池包的另一端通过电池冷却电磁阀与前/后蒸发器的出液口连通,电池包的另一端通过电池加热电磁阀与压缩机的出气口连通。
2.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述空调热管理回路还包括储液干燥瓶,所述储液干燥瓶位于在所述水冷冷凝器与前/后蒸发器之间的管路上。
3.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述空调热管理回路还包括第一同轴管和第二同轴管,所述第一同轴管位于所述水冷冷凝器与前/后蒸发器之间的管路上,所述第二同轴管位于所述前/后蒸发器与所述压缩机之间的管路上。
4.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述空调热管理回路还包括连接在压缩机的进气口的气液分离器。
5.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述电驱热管理回路还包括与低温散热器连通第一膨胀水壶。
6.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述采暖回路还包括加热器,所述加热器位于水冷冷凝器的水侧的出液口与前蒸发器的进液口之间的管路上。
7.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述采暖回路还包括第二膨胀水壶,所述第二膨胀水壶与前蒸发器并联。
8.根据权利要求4所述的热管理系统,其特征在于,所述压缩机的出液口以及气液分离器的进液口均设有温度压力传感器。
9.一种热管理方法,其特征在于,利用权利要求1-8任一项所述的热管理系统进行热管理,所述热管理方法包括以下至少一种热管理模式:
模式一:所述第一截止阀、电池冷却电磁阀、第一电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均开启;所述第二截止阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第三电子膨胀阀均关闭,所述三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式二:所述第二截止阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第三电子膨胀阀均开启;所述第一截止阀、电池冷却电磁阀、第一电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均关闭,所述三通阀的第二接口与第三接口连通;
模式三:所述第二截止阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第三电子膨胀阀均开启;所述第一截止阀、电池冷却电磁阀、第一电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均关闭,所述三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式四:所述第二截止阀、第一电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀均开启;所述第一截止阀、电池冷却电磁阀、电池加热电磁阀、第五截止阀以及第四电子膨胀阀均关闭,所述三通阀的第一接口与第三接口连通;
模式五:所述第二截止阀以及第一电子膨胀阀均开启;所述第一截止阀、电池冷却电磁阀、电池加热电磁阀、第五截止阀、第三电子膨胀阀以及第四电子膨胀阀均关闭,所述三通阀的第一接口与第三接口连通。
10.一种电动汽车,其特征在于,包括权利要求1-8任一所述的热管理系统。
CN202311118641.2A 2023-08-31 2023-08-31 热管理系统、方法及电动汽车 Pending CN117067853A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311118641.2A CN117067853A (zh) 2023-08-31 2023-08-31 热管理系统、方法及电动汽车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311118641.2A CN117067853A (zh) 2023-08-31 2023-08-31 热管理系统、方法及电动汽车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117067853A true CN117067853A (zh) 2023-11-17

Family

ID=88704020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311118641.2A Pending CN117067853A (zh) 2023-08-31 2023-08-31 热管理系统、方法及电动汽车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117067853A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117989743A (zh) * 2023-12-22 2024-05-07 深圳光大同创新材料股份有限公司 动力电池热管理性能检测用冷媒直冷直热系统及控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117989743A (zh) * 2023-12-22 2024-05-07 深圳光大同创新材料股份有限公司 动力电池热管理性能检测用冷媒直冷直热系统及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230271478A1 (en) Thermal management system with first flow regulating device having bi-directional throttling function and control method thereof
CN209365827U (zh) 一种新能源汽车车用余热回收式热泵空调系统
CN107914538B (zh) 一种电动汽车热管理系统
CN210821724U (zh) 一种热管理系统及其新能源汽车
CN108973587A (zh) 一种汽车热泵空调系统和控制方法
CN111251813B (zh) 车辆的热管理系统及车辆
CN111251802A (zh) 车辆的热管理系统及车辆
CN112428767B (zh) 车辆热管理系统
CN108973591A (zh) 电动汽车温度调控系统及其控制方法
CN111923694B (zh) 一种热管理系统及电动车
CN115416444A (zh) 一种用于新能源汽车的热泵热管理系统及其工作方法
CN113173049A (zh) 热管理系统
CN117067853A (zh) 热管理系统、方法及电动汽车
CN111251814B (zh) 车辆的热管理系统及车辆
CN215153791U (zh) 热管理系统和电动汽车
CN111251809B (zh) 车辆的热管理系统及车辆
CN209126467U (zh) 电动汽车温度调控系统
CN111251807A (zh) 整车热管理系统及具有其的车辆
CN212194994U (zh) 车辆热管理系统
CN219446676U (zh) 热管理系统及车辆
CN111251804B (zh) 车辆的热管理系统及车辆
CN209274302U (zh) 一种电动车辆的热管理系统
CN113263889B (zh) 热管理系统
CN212124785U (zh) 一种顶置多接口电池热集成热泵空调产品
CN113415121A (zh) 热管理系统及其控制方法和电动汽车

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