CN117818280A - 车辆的热管理系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆的热管理系统和车辆,热管理系统包括压缩机、车外换热器、第一换热板、第二换热板和集成模块,第一换热板和第二换热板分别适于与电池模组热交换,集成模块包括阀座和节流阀组,节流阀组设于阀座以对流经其的冷媒节流降压,车外换热器、进口、第一流动通道的两端和第二流动通道的两端分别与相应的接口相连,热管理系统具有电池冷却模式,在电池冷却模式,从集成模块流出的节流降压后的冷媒分别流向第一流动通道和第二流动通道中的至少一个后流回集成模块以排向进口。根据本发明的车辆的热管理系统,可以将电池模组产生的热量及时散发出去,同时热管理系统具有一定的集成程度,便于节省车内布置空间。
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
随着新能源汽车的快速发展,新能源汽车用户不断增加,充电桩数量以及充电速度都已不能满足客户的需求,给用户带来不便,大功率快充可以大大降低汽车的充电时间,提高出行效率,从而成为未来发展趋势;然而,汽车快充过程中产生的热量无法散出会影响充电效率,影响出行效率、且使用不便。
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,本发明提出一种车辆的热管理系统,所述热管理系统可以将电池模组产生的热量及时散发出去,保证电池模组的循环使用寿命,同时热管理系统具有一定的集成程度,便于节省车内布置空间。
本发明还提出一种具有上述热管理系统的车辆。
根据本发明第一方面实施例的车辆的热管理系统,所述车辆包括电池模组,所述热管理系统包括:压缩机,所述压缩机设有出口和进口;车外换热器,所述车外换热器与所述出口相连;第一换热板和第二换热板,所述第一换热板和所述第二换热板分别适于与所述电池模组热交换,所述第一换热板内设有第一流动通道,所述第二换热板内设有第二流动通道;集成模块,所述集成模块包括阀座和节流阀组,所述节流阀组设于所述阀座以对流经其的冷媒节流降压,所述阀座设有多个接口,所述车外换热器、所述进口、所述第一流动通道的两端和所述第二流动通道的两端分别与相应的接口相连,所述热管理系统具有电池冷却模式,在所述电池冷却模式,从所述集成模块流出的节流降压后的冷媒分别流向所述第一流动通道和所述第二流动通道中的至少一个后流回所述集成模块以排向所述进口。
根据本发明实施例的车辆的热管理系统,通过设置压缩机、车外换热器、第一换热板、第二换热板和节流阀组,可以使得热管理系统具有电池冷却模式,以使第一换热板和第二换热板中的至少一个用于对电池模组进行冷却、降温,从而使得电池模组在充电(例如快充)、放电等过程中产生的热量可以及时散发出去,便于保证电池模组处于合适的工作温度,以保证电池模组使用可靠、且具有良好的循环使用寿命。此外,通过将节流阀组设于阀座,便于使得集成模块具有一定的集成程度,有利于节省车内布置空间,便于实现平台化布置。
在一些实施例中,所述多个接口包括排气接口,所述出口与所述排气接口相连,所述集成模块还设有设于所述阀座的控制阀组,所述控制阀组动作以切换所述阀座内的冷媒流向;所述热管理系统还包括第一换热器,所述第一换热器连接于所述节流阀组和所述进口之间,所述热管理系统具有电池加热模式,在所述电池加热模式,从所述出口排出的冷媒流经所述集成模块后流向所述第一流动通道和所述第二流动通道中的至少一个,之后经所述节流阀组节流后流向所述第一换热器。
在一些实施例中,所述多个接口包括换热器接口,所述第一换热器固定至所述阀座且与所述换热器接口相连。
在一些实施例中,所述多个接口包括排气接口、回气接口、第一冷板接口至第四冷板接口,所述排气接口与所述出口相连,所述回气接口与所述进口相连,所述第一冷板接口和所述第二冷板接口分别与所述第一流动通道的两端相连,所述第三冷板接口和所述第四冷板接口分别与所述第二流动通道的两端相连;所述阀座内设有第一总路、第二总路、第一支路和第二支路,所述第一总路与所述排气接口相连,第二总路与所述回气接口相连,第一支路与所述第一冷板接口相连,所述第二支路与所述第三冷板接口相连,所述第一总路分别与所述第一支路和所述第二支路相连,所述第二总路分别与所述第一支路和所述第二支路相连;所述控制阀组包括第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀,所述第一电子膨胀阀和所述第二电子膨胀阀均具有通断和流量调节功能,所述第一电子膨胀阀串联于所述第一总路,所述第二电子膨胀阀串联于所述第二总路。
在一些实施例中,所述多个接口包括排气接口、回气接口、第一冷板接口至第四冷板接口,所述排气接口与所述出口相连,所述回气接口与所述进口相连,所述第一冷板接口和所述第二冷板接口分别与所述第一流动通道的两端相连,所述第三冷板接口和所述第四冷板接口分别与所述第二流动通道的两端相连;所述阀座内设有第一总路、第二总路、第一支路和第二支路,所述第一总路与所述排气接口相连,所述第二总路与所述回气接口相连,所述第一支路与所述第一冷板接口相连,所述第二支路与所述第三冷板接口相连,所述第一总路分别与所述第一支路和所述第二支路相连,所述第二总路分别与所述第一支路和所述第二支路相连,所述控制阀组包括第一通断阀、第二通断阀、第三电子膨胀阀和第四电子膨胀阀,所述第一通断阀设于所述第一总路,所述第二通断阀设于所述第二总路,所述第三电子膨胀阀设于所述第一支路,所述第四电子膨胀阀设于所述第二支路。
在一些实施例中,所述多个接口还包括第一单向阀接口和第二单向阀接口,所述集成模块还包括第一单向阀和第二单向阀,所述第一单向阀固定至所述阀座且与所述第一单向阀接口相连,所述第一单向阀分别与所述节流阀组和所述第一换热器相连且使得冷媒单向流向所述第一换热器;所述第二单向阀固定至所述阀座且与所述第二单向阀接口相连,所述第二单向阀分别与所述节流阀组和所述车外换热器相连且使得冷媒单向流向所述节流阀组。
在一些实施例中,所述热管理系统还包括第一车内换热器,所述多个接口中的其中两个与所述第一车内换热器的进出端对应相连;所述热管理系统还设有制冷模式,在所述制冷模式,从所述集成模块流出的节流降压后的冷媒流向所述第一车内换热器后流回所述集成模块以排向所述进口。
在一些实施例中,所述热管理系统还包括第二车内换热器,所述第二车内换热器分别与相应的所述接口和所述出口相连;所述热管理系统还设有制热模式,在所述制热模式,所述出口流出的冷媒流向所述第二车内换热器后流向所述集成模块。
在一些实施例中,所述热管理系统还包括第一换热器,所述第一换热器设有相互换热的第一换热流路和第二换热流路,所述第一换热流路分别与所述节流阀组和所述进口相连;所述热管理系统还包括冷却液回路,所述冷却液回路用于与所述车辆的电机电控模块散热器进行热交换,所述第二换热流路构造成所述冷却液回路的一部分。
在一些实施例中,所述热管理系统还包括第一散热器和第一切换阀,所述第一切换阀分别与所述第一散热器、所述电机电控模块散热器和所述第一换热器相连,所述热管理系统还包括第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式,所述第一切换阀动作以控制所述热管理系统在所述第一工作模式、所述第二工作模式和所述第三工作模式之间切换;在所述第一工作模式,冷却液流经所述电机电控模块散热器和所述第一散热器以形成所述冷却液回路;在所述第二工作模式,冷却液流经所述电机电控模块散热器和所述第二换热流路以形成所述冷却液回路;在所述第三工作模式,冷却液流经所述电机电控模块散热器、所述第二换热流路和所述第一散热器以形成冷却液回路。
在一些实施例中,所述热管理系统还包括混合模式,所述第一切换阀被构造成控制所述热管理系统同时运行所述第二工作模式和所述第三工作模式以进入所述混合模式。
在一些实施例中,所述多个接口包括切换阀接口,所述第一切换阀固定至所述阀座且与所述切换阀接口相连。
在一些实施例中,所述多个接口包括第一水侧接口和第二水侧接口,所述第一水侧接口与所述电机电控模块散热器相连,所述第二水侧接口与所述第一散热器相连。
在一些实施例中,所述多个接口包括换热器第一接口、换热器第二接口、换热器第三接口和换热器第四接口,所述第一换热器固定至所述阀座,所述第一换热流路的两端分别与所述换热器第一接口和所述换热器第二接口相连,所述第二换热流路的两端分别与所述换热器第三接口和所述换热器第四接口相连。
在一些实施例中,所述热管理系统还包括补水箱,所述补水箱与所述冷却液回路相连以用于向所述冷却液回路补液。
在一些实施例中,所述多个接口包括水箱接口,所述补水箱设于所述阀座且与所述水箱接口相连。
在一些实施例中,所述多个接口包括水泵接口,所述热管理系统还包括串联于所述冷却液回路的水泵,所述水泵固定至所述阀座且与所述水泵接口相连。
根据本发明第二方面实施例的车辆,包括:电池模组;热管理系统,所述热管理系统为根据本发明上述第一方面实施例的热管理系统,所述第一换热板和所述第二换热板分别与所述电池模组热交换。
根据本发明实施例的车辆,通过采用上述的热管理系统,可以减少维修、更换电池模组的次数,提升车辆的充电效率和使用便利性,同时便于实现车辆的合理化布局。
在一些实施例中,所述第一换热板和所述第二换热板设于所述电池模组的相对侧壁。
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是根据本发明一个实施例的热管理系统的原理图,集成模块包括虚线框内的部件;
图2是根据本发明另一个实施例的热管理系统的原理图,集成模块包括虚线框内的部件;
图3是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池冷却模式;
图4是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池加热模式;
图5是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于制冷模式;
图6是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池冷却+制冷模式;
图7是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池加热+制冷模式;
图8是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于制热模式;
图9是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池冷却+制热模式;
图10是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池加热+制热模式;
图11是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于制冷+采暖模式;
图12是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池加热+制冷+采暖模式;
图13是图2中所示的热管理系统的工作示意图,热管理系统处于电池冷却+制冷+采暖模式;
图14是根据本发明一个实施例的集成模块的示意图;
图15是图14所示的集成模块的另一个示意图;
图16是图14中所示的集成模块的再一个示意图;
图17是图14中所示的气液分离器的示意图;
图18是图14中所示的阀座的局部示意图;
图19是沿图18中A-A线的剖视图;
图20是沿图18中B-B线的剖视图;
图21是沿图18中C-C线的剖视图;
图22是图18中所示的阀座对应于冷媒侧的流道示意图;
图23是图14中所示的集成模块的爆炸图。
附图标记:
热管理系统100、电机电控模块散热器101、
压缩机1、出口1a、进口1b、
车外换热器2、
第一换热板3、第一流动通道30、
第二换热板4、第二流动通道40、
集成模块5、连接线50、流道P、
阀座51、接口510、排气接口51a、换热器接口51b、回气接口51c、第一冷板接口51d、第二冷板接口51e、第三冷板接口51f、第四冷板接口51g、第一单向阀接口51h、第二单向阀接口51i、切换阀接口51j、第一水侧接口51k、第二水侧接口51l、换热器第一接口51o、换热器第二接口51p、换热器第三接口51q、换热器第四接口51r、水箱接口51s、水泵接口51t、
第一总路A、第二总路B、第一支路C、第二支路D、
节流阀组52、第一节流阀521、第二节流阀522、第三节流阀523、
控制阀组53、第一电子膨胀阀531、第二电子膨胀阀532、第一通断阀533、第二通断阀534、第三电子膨胀阀535、第四电子膨胀阀536、第三通断阀537、第四通断阀538、
第一单向阀54、第二单向阀55、堵盖56、温度传感器57、密封圈58、第三单向阀59、第四单向阀511、
第一换热器6、第一车内换热器7、第二车内换热器8、
冷却液回路9、第一散热器10、第一切换阀11、
补水箱12、水泵13、储液罐14、过滤件15、气液分离器16、冷媒入口16a、冷媒出口16b、分离器接头161、螺钉162。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
下面,参考附图,描述根据本发明第一方面实施例的车辆的热管理系统100。其中,车辆可以是燃油汽车、或燃气汽车、或新能源汽车、或轨道车辆,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;车辆还包括电池模组,电池模组可以用于车辆的供电,例如,电池模组可以作为车辆的操作电源,或者电池模组可以作为车辆的驱动电源,以代替或部分地代替燃油或天然气等为车辆提供驱动动力,或者电池模组可以用于为车辆的某些部件比如马达等供电,使得电池模组可以用于车辆的启动、导航和行驶等中的至少一个的工作用电需求。
如图1和图2所示,热管理系统100包括压缩机1、车外换热器2、第一换热板3和第二换热板4,压缩机1设有出口1a和进口1b,车外换热器2与出口1a相连,压缩机1内压缩完成的冷媒可以流至车外换热器2,以使车外换热器2可以与车辆外部环境进行热交换,最终冷媒通过进口1b流至压缩机1;第一换热板3内设有第一流动通道30,第一流动通道30内适于流动冷媒,第二换热板4内设有第二流动通道40,第二流动通道40内适于流动冷媒。
其中,第一换热板3和第二换热板4分别适于与电池模组热交换,则第一流动通道30内的冷媒可以与电池模组换热,第二流动通道40内的冷媒可以与电池模组换热;可见,第一换热板3和第二换热板4可以共同用于调节电池模组的温度,以便于使得电池模组具有合适的工作温度,从而保证电池模组工作稳定、可靠。
如图1和图2所示,热管理系统100还包括集成模块5,集成模块5包括阀座51和节流阀组52,节流阀组52设于阀座51以对流经其的冷媒节流降压,则节流阀组52对冷媒节流降压后可以降低冷媒的温度和压力,以便使得冷媒进入后续换热部件例如蒸发器等内实现蒸发吸热,从而使得相应换热部件实现制冷;阀座51设有多个接口510,车外换热器2、进口1b、第一流动通道30的两端和第二流动通道40的两端分别与相应的接口510相连,则接口510的数量至少为六个,其中六个接口510分别与车外换热器2、进口1b、第一流动通道30的两端和第二流动通道40的两端对应相连,以便实现冷媒在压缩机1、车外换热器2、节流阀组52、第一换热板3、第二换热板4形成的循环流路中循环流动。
热管理系统100具有电池冷却模式,如图3所示,在电池冷却模式,从集成模块5流出的节流降压后的冷媒分别流向第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个后流回集成模块5以排向进口1b,则节流降压后的冷媒温度较低,这些冷媒流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个时可以吸收电池模组的热量,以降低电池模组的温度,实现电池模组的冷却,保证电池模组运行稳定、可靠。
可见,在电池冷却模式下,节流降压后的冷媒,在第一流动通道30和第二流动通道40中,可以仅通过第一流动通道30流回集成模块5以排向进口1b、也可以仅通过第二流动通道40流回集成模块5以排向进口1b、还可以被分配至第一流动通道30和第二流通通道中流回集成模块5以排向进口1b;换言之,第一流动通道30和第二流动通道40并联设置在节流阀组52和进口1b之间,在电池冷却模式下,第一换热板3和第二换热板4中的至少一个用于与电池模组热交换,以对电池模组进行冷却。
下面,以多个接口510包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口和第六接口为例进行说明:
车外换热器2内流道的一端与出口1a相连,车外换热器2内流道的另一端与第一接口相连,进口1b与第二接口相连,第一流动通道30的两端分别与第三接口和第四接口相连,第二流动通道40的两端分别与第五接口和第六接口相连;在电池冷却模式下,压缩机1内压缩机1完成的高温高压气态冷媒通过出口1a流至车外换热器2,以与车外环境换热,换热后的冷媒温度降低且液化为中温高压的液体,并通过第一接口流至集成模块5内,冷媒在集成模块5内流经节流阀组52以节流降压,进一步降低冷媒温度以使冷媒形成为低温低压气液混合态,节流降压后的冷媒自集成模块5流出并流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个以对电池模组进行冷却,使得冷媒吸收电池模组的热量蒸发,降低电池模组的温度,而后与电池模组换热后的冷媒再次流至集成模块5并通过第二接口流至进口1b,以进入下一循环。
可见,在电池冷却模式下,车外换热器2用作冷凝器。其中,当节流降压后的冷媒流至第一流动通道30时,冷媒可以自第三接口和第四接口中的其中一个流出集成模块5,经过第一流动通道30后,再自第三接口和第四接口中的另一个流回至集成模块5;当节流降压后的冷媒流至第二流动通道40时,冷媒可以自第五接口和第六接口中的其中一个流出集成模块5,经过第二流动通道40后,再自第五接口和第六接口中的另一个流回至集成模块5。
需要说明的是,在本申请的描述中,“第一换热板3”、“第二换热板4”应作广义理解,可以理解为以下多种情况:1、第一换热板3可以用于对电池模组进行冷却,且第一换热板3还可以用于对电池模组进行加热,同样第二换热板4可以用于对电池模组进行冷却,且第二换热板4还可以用于对电池模组进行加热;2、第一换热板3仅用于对电池模组进行冷却,第二换热板4仅用于对电池模组进行冷却。
根据本发明的车辆的热管理系统100,通过设置压缩机1、车外换热器2、第一换热板3、第二换热板4和节流阀组52,可以使得热管理系统100具有电池冷却模式,以使第一换热板3和第二换热板4中的至少一个用于对电池模组进行冷却、降温,从而使得电池模组在充电(例如快充)、放电等过程中产生的热量可以及时散发出去,便于保证电池模组处于合适的工作温度,提升电池模组的充电效率,保证电池模组使用可靠、且具有良好的循环使用寿命,进而提升车辆的出行效率和使用便利性。此外,通过将节流阀组52设于阀座51,便于使得集成模块5具有一定的集成程度,有利于节省车内布置空间,有利于简化系统的管路连接,便于实现平台化布置,同时有利于减小系统的流阻,进而提高系统的效率。
而且,本申请中可以采用第一换热板3和第二换热板4共同对电池模组进行冷却,使得电池模组温度冷却速度加快,可实现大功率充电下的热量及时散发。
需要说明的是,在本申请附图3-图13中,粗线构成的流路为对应模式下的冷媒循环流路。
在一些实施例中,如图1和图2所示,热管理系统100还包括储液罐14,储液罐14连接在车外换热器2和阀座51的与车外换热器2相连的接口510之间,以便于实现热管理系统100在不同模式下根据所需冷媒循环量的不同而适应调节,以保证热管理系统100的性能。
在一些实施例中,如图1、图2、图14和图17所示,多个接口510包括分离器接口,集成模块5还包括气液分离器16,气液分离器16具有冷媒入口16a和冷媒出口16b,气液分离器16固定至阀座51(例如气液分离器16通过螺钉162与阀座51固定),且气液分离器16与分离器接口相连。由此,方便了气液分离器16的布置,且实现了气液分离器16与阀座51内流道的连通,同时提升了集成模块5的集成化程度,有利于节省车内布置空间。
可选地,气液分离器16具有分离器接头161,分离器接头161设于冷媒入口16a处且与冷媒入口16a连通,冷媒入口16a通过分离器接头161与其他流道或管路相连。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,多个接口510包括排气接口51a,出口1a与排气接口51a相连,压缩机1内压缩完成的冷媒可以通过排气接口51a流至集成模块5内;集成模块5还设有控制阀组53,控制阀组53设于阀座51,且控制阀组53动作以切换阀座51内的冷媒流向,以便于丰富热管理系统100的模式、功能。
如图1、图2、图14所示,热管理系统100还包括第一换热器6,第一换热器6连接于节流阀组52和进口1b之间,则自节流阀组52流向进口1b的冷媒可以流经第一换热器6进行换热。热管理系统100具有电池加热模式,在电池加热模式,从出口1a排出的冷媒流经集成模块5后流向第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个,之后经节流阀组52节流后流向第一换热器6,出口1a排出的冷媒温度较高,这些冷媒流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个时可以对电池模组进行加热,以提升电池模组的温度,保证电池模组运行稳定、可靠,此时压缩机1、第一换热板3、第二换热板4、节流阀组52和第一换热器6形成冷媒循环流路。
可见,在电池加热模式下,出口1a排出的冷媒,在第一流动通道30和第二流动通道40中,可以仅通过第一流动通道30流向节流阀组52和第一换热器6、也可以仅通过第二流动通道40流向节流阀组52和第一换热器6、还可以通过第一流动通道30和第二流通通道流向节流阀组52和第一换热器6;换言之,第一流动通道30和第二流动通道40并联设置在排气接口51a和节流阀组52之间,在电池加热模式下,第一换热板3和第二换热板4中的至少一个用于与电池模组热交换,以对电池模组进行加热。
下面以多个接口510包括第一接口至第六接口为例,车外换热器2内流道的一端与出口1a相连,车外换热器2内流道的另一端与第一接口相连,进口1b与第二接口相连,第一流动通道30的两端分别与第三接口和第四接口相连,第二流动通道40的两端分别与第五接口和第六接口相连;在电池加热模式下,压缩机1内压缩机1完成的高温高压气态冷媒通过出口1a经排气接口51a流至集成模块5,冷媒自集成模块5流出并流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个以对电池模组进行加热,然后冷媒再次流至集成模块5并经过节流阀组52节流降压,而后冷媒流至第一换热器6进行换热,冷媒吸收热量蒸发后流回至进口1b,以进入下一循环。
可见,在电池加热模式下,第一换热器6用作蒸发器。
在本发明的一些实施例中,如图1、图2和图14所示,多个接口510包括换热器接口51b,第一换热器6固定至阀座51上,且第一换热器6与换热器接口51b相连,则换热器接口51b为两个,第一换热器6连接在两个换热器接口51b之间,其中一个换热器接口51b设在节流阀组52和第一换热器6之间,另一个换热器接口51b设在第一换热器6和与进口1b相连的接口510之间。由此,方便了第一换热器6的布置,且实现了第一换热器6与阀座51内流道的连通,与第一换热器6相连的部分可以连接至阀座51以实现与第一换热器6的相连,大幅简化了系统的管路连接,降低了流阻,提升了系统的效率,同时提升了集成模块5的集成化程度,有利于节省车内布置空间,便于实现平台化布置。
例如,在图1和图2的示例中,多个接口510包括第一接口至第六接口,进口1b与第二接口相连,其中一个换热器接口51b设在节流阀组52和第一换热器6之间,另一个换热器接口51b设在第一换热器6和第二接口之间,阀座51形成有上述其中一个换热器接口51b和节流阀组52的流道、连通上述另一个换热器接口51b和第二接口的流道。由此,在电池加热模式下,冷媒流经节流阀组52后流经流道并通过上述其中一个换热器接口51b流出阀座51、流至第一换热器6,而后通过上述另一个换热器接口51b再次流至阀座51的流道,并通过第二接口流出阀座51,以流回至进口1b。
在本发明的一些实施例中,如图1所示,多个接口510包括排气接口51a、回气接口51c(例如上文所述的第二接口)、第一冷板接口51d(例如上文所述的第四接口)、第二冷板接口51e(例如上文所述的第三接口)、第三冷板接口51f(例如上文所述的第六接口)和第四冷板接口51g(例如上文所述的第五接口),排气接口51a与出口1a相连,回气接口51c与进口1b相连,第一冷板接口51d和第二冷板接口51e分别与第一流动通道30的两端相连,第三冷板接口51f和第四冷板接口51g分别与第二流动通道40的两端相连;阀座51内设有第一总路A、第二总路B、第一支路C和第二支路D,第一总路A与排气接口51a相连,第二总路B与回气接口51c相连,第一支路C与第一冷板接口51d相连,第二支路D与第三冷板接口51f相连,第一总路A分别与第一支路C和第二支路D相连,第二总路B分别与第一支路C和第二支路D相连。可见,出口1a排出的冷媒可以通过排气接口51a流至第一总路A,并可以被分配至第一支路C和第二支路D;第一支路C和第二支路D中的冷媒汇聚至第二总路B以通过回气接口51c流回至压缩机1。
此时,如图1所示,集成模块5还设有控制阀组53,控制阀组53动作以切换阀座51内的冷媒流向;控制阀组53包括第一电子膨胀阀531和第二电子膨胀阀532,第一电子膨胀阀531和第二电子膨胀阀532均具有通断和流量调节功能。其中,第一电子膨胀阀531串联于第一总路A,则第一电子膨胀阀531可以用于控制第一总路A的导通、隔断(即不导通),且第一电子膨胀阀531还用于调节第一总路A的流量;第二电子膨胀阀532串联于第二总路B,则第二电子膨胀阀532可以用于控制第二总路B的导通、隔断,且第二电子膨胀阀532还用于调节第二总路B的流量。
由此,在电池冷却模式下,第一总路A隔断且第二总路B连通,以使从出口1a排出的冷媒依次流经车外换热器2和节流阀组52,节流降压后的冷媒自集成模块5流出并通过第二冷板接口51e和第四冷板接口51g中的至少一个流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个以对电池模组进行冷却,而后与电池模组换热后的冷媒再次通过第一冷板接口51d和第二冷板接口51e中的至少一个流至集成模块5的第一支路C和第二支路D中的至少一个,并通过第二总路B流至回气接口51c以流回压缩机1。
在电池加热模式下,第一总路A连通且第二总路B隔断,以使从出口1a排出的冷媒通过第一总路A流向第一支路C和第二支路D中的至少一个,以使冷媒流向第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个,而后冷媒依次流经节流阀组52和第一换热器6,然后冷媒流向回气接口51c并流至进口1b;可见,在上述过程中,第一换热器6的出口端的流路具有两条分路,一条分路与回气接口51c相连,另一条分路与第二总路B相连,由于第二总路B隔断,则自第一换热器6流出的冷媒全部经回气接口51c流向进口1b。
显然,可以通过第一电子膨胀阀531和第二电子膨胀阀532控制第一总路A和第二总路B的通断,便于实现热管理系统100切换至电池冷却模式或电池加热模式,由此减少了阀件的使用,降低了成本,且降低了系统的流阻,提高了系统的效率,此外还方便了热管理系统100的控制。
可以理解的是,在图1的示例中,第一支路C和第二支路D上均未设置阀体,则在电池冷却模式下,节流降压后的冷媒自集成模块5分别流至第一流动通道30和第二流动通道40中,在电池加热模式下,从出口1a排出的冷媒通过第一总路A分别流向第一第一流动通道30和第二流动通道40;也就是说,无论在电池冷却模式下还是在电池加热模式下,第一支路C和第二支路D均处于通路状态,因此第一换热板3和第二换热板4均用于调节电池模组的温度。
在本发明的另一些实施例中,如图2所示,多个接口510包括排气接口51a、回气接口51c(例如上文所述的第二接口)、第一冷板接口51d(例如上文所述的第四接口)、第二冷板接口51e(例如上文所述的第三接口)、第三冷板接口51f(例如上文所述的第六接口)和第四冷板接口51g(例如上文所述的第五接口),排气接口51a与出口1a相连,回气接口51c与进口1b相连,第一冷板接口51d和第二冷板接口51e分别与第一流动通道30的两端相连,第三冷板接口51f和第四冷板接口51g分别与第二流动通道40的两端相连;阀座51内设有第一总路A、第二总路B、第一支路C和第二支路D,第一总路A与排气接口51a相连,第二总路B与回气接口51c相连,第一支路C与第一冷板接口51d相连,第二支路D与第三冷板接口51f相连,第一总路A分别与第一支路C和第二支路D相连,第二总路B分别与第一支路C和第二支路D相连。可见,出口1a排出的冷媒可以通过排气接口51a流至第一总路A,并可以被分配至第一支路C和第二支路D;第一支路C和第二支路D中的冷媒汇聚至第二总路B以通过回气接口51c流回至压缩机1。
此时,如图2所示,集成模块5还设有控制阀组53,控制阀组53动作以切换阀座51内的冷媒流向;控制阀组53包括第一通断阀533、第二通断阀534、第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536,第一通断阀533设于第一总路A,第二通断阀534设于第二总路B,第三电子膨胀阀535设于第一支路C,第四电子膨胀阀536设于第二支路D,则第一通断阀533可以用于控制第一总路A的导通、隔断,第二通断阀534可以用于控制第二总路B的导通、隔断,第三电子膨胀阀535可以用于控制第一支路C的流量,第四电子膨胀阀536可以用于控制第二支路D的流量。
由此,在电池冷却模式下,第一总路A隔断且第二总路B连通,以使从出口1a排出的冷媒依次流经车外换热器2和节流阀组52,节流降压后的冷媒自集成模块5流出并通过第二冷板接口51e和第四冷板接口51g中的至少一个流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个以对电池模组进行冷却,而后与电池模组换热后的冷媒再次通过第一冷板接口51d和第二冷板接口51e中的至少一个流至集成模块5的第一支路C和第二支路D中的至少一个,并通过第二总路B流至回气接口51c以流回压缩机1。
在电池加热模式下,第一总路A连通且第二总路B隔断,以使从出口1a排出的冷媒通过第一总路A流向第一支路C和第二支路D中的至少一个,以使冷媒流向第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个,而后冷媒依次流经节流阀组52和第一换热器6,然后冷媒流向回气接口51c并流至进口1b;可见,在上述过程中,第一换热器6的出口端的流路具有两条分路,一条分路与回气接口51c相连,另一条分路与第二总路B相连,由于第二总路B隔断,则自第一换热器6流出的冷媒全部经回气接口51c流向进口1b。
显然,可以通过第一通断阀533和第二通断阀534控制第一总路A和第二总路B的通断,便于实现热管理系统100切换至电池冷却模式或电池加热模式,方便了热管理系统100的控制。其中,可以通过第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536合理分配流至第一换热板3和第二换热板4的冷媒量和节流程度,以便于更好地调控电池模组的温度;比如电池模组的对应于第一换热板3位置处的温度与电池模组的对应于第二换热板4位置处的温度不同,此时分别调节第一换热板3和第二换热板4的冷媒量和冷媒温度,便于对电池模组相应位置进行有效控温,从而提升对电池模组控温的灵活性。
可以理解的是,当第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536可以用于流量调节而无法实现流道通道时,第一支路C和第二支路D均保持导通,则无论在电池冷却模式下还是在电池加热模式下,第一换热板3和第二换热板4均用于调节电池模组的温度。
当然,第三电子膨胀阀535还可以具有通断功能,以用于控制第一支路C的通断,第四电子膨胀阀536也可以具有通断功能,以用于控制第二支路D的通断。此时,如果第一通断阀533、第二通断阀534无法正常关闭等,可以利用第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536配合来保证热管理系统100流路的正常使用,有利于提升控制阀组53的使用可靠性,同时可以为后续维修提供一定的应急处理时间;而且,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536还可以用于控制第一换热板3和第二换热板4中的哪个或哪些用于调节电池模组的温度:例如在电池冷却模式下,第一支路C导通、且第二支路D隔断,则第一换热板3用于对电池模组冷却、第二换热板4无法对电池模组冷却,或者第一支路C隔断、且第二支路D导通,则第二换热板4用于对电池模组冷却、第一换热板3无法对电池模组冷却,或者第一支路C和第二支路D均导通,则第一换热板3和第二换热板4均用于对电池模组冷却。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,多个接口510还包括第一单向阀接口51h和第二单向阀接口51i,集成模块5还包括第一单向阀54,第一单向阀54固定至阀座51,且第一单向阀54与第一单向阀接口51h相连,第一单向阀54分别与节流阀组52和第一换热器6相连,且第一单向阀54使得冷媒单向流向第一换热器6,则节流阀组52的冷媒可以通过第一单向阀54流至第一换热器6、而第一换热器6的冷媒无法通过第一单向阀54流至节流阀组52;集成模块5还包括第二单向阀55,第二单向阀55固定至阀座51,且第二单向阀55与第二单向阀接口51i相连,第二单向阀55分别与节流阀组52和车外换热器2相连,且第二单向阀55使得冷媒单向流向节流阀组52,则车外换热器2的冷媒可以通过第二单向阀55流至节流阀组52、而节流阀组52的冷媒无法通过第二单向阀55流至车外换热器2。由此,进一步提升了集成模块5的集成程度。
可见,在电池冷却模式下,从出口1a流出的冷媒流经车外换热器2后通过第二单向阀55流至节流阀组52,以使冷媒节流降压后流向第一换热板3和第二换热板4中的至少一个;在电池加热模式下,第一换热板3和第二换热板4中的至少一个流出的冷媒流经节流阀组52后通过第一单向阀54流至第一换热器6,以回流至进口1b。由此,通过设置第一单向阀54和第二单向阀55以使热管理系统100在电池冷却模式和电池加热模式下冷媒具有准确的流动路径,以保证对电池模组的控温效果。
例如,在图1和图2的示例中,节流阀组52包括第一节流阀521,第一节流阀521为两个,其中一个第一节流阀521与第一流动通道30对应,且该第一节流阀521连接在第一流动通道30和车外换热器2之间,另一个第一节流阀521与第二流动通道40对应,且该第一节流阀521连接在第二流动通道40和车外换热器2之间,则连接在车外换热器2与第一换热板3和第二换热板4之间的流路包括一条总路和两条与总路分别连通的支路,两条支路分别与第一流通通道和第二流动通道40一一对应相连,每个第一节流阀521分别串联于对应支路上。由此,在电池冷却模式下,冷媒经第一节流阀521节流降压流向第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个。
当热管理系统100还具有电池加热模式时,第一流通通道和第二流动通道40中的至少一个的冷媒流向对应第一节流阀521,并流向第一换热器6。
当然,在本申请其他示例中,第一节流阀521还可以为一个,此时在电池冷却模式下,第一换热板3和第二换热板4共用一个第一节流阀521。如果热管理系统100具有电池加热模式,在电池加热模式下,第一换热板3和第二换热板4也共用一个第一节流阀521。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,热管理系统100还包括第一车内换热器7,多个接口510中的其中两个与第一车内换热器7的进出端对应相连,以实现阀座51内流道与第一车内换热器7的连通;热管理系统100还具有制冷模式,如图5所示,在制冷模式,从集成模块5流出的节流降压后的冷媒流向第一车内换热器7后流回集成模块5以排向进口1b,则在制冷模式,与第一车内换热器7的进口端相连的接口510与节流阀组52相连,与第一车内换热器7的出口端相连的接口510与回气接口51c相连,节流降压后的冷媒温度较低,这些冷媒流至第一车内换热器7可以吸收车辆内部热量,以降低车内温度,为驾乘人员提供舒适环境,此时压缩机1、车外换热器2、节流阀组52、第一车内换热器7形成冷媒循环流路。
可见,第一流动通道30、第二流通通道和第一车内换热器7并联在节流阀组52和进口1b之间。可以理解的是,热管理系统100可以构造成:热管理系统100具有电池冷却模式和制冷模式,且电池冷却模式和制冷模式无法同时进行;或者,热管理系统100具有电池冷却模式、制冷模式和电池冷却+制冷模式,在电池冷却+制冷模式下(如图6所示),从集成模块5流出的节流降压后的冷媒用于电池模组和车内的降温,即从集成模块5流出的节流降压后的冷媒的一部分流向第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个后流回集成模块5以排向进口1b、另一部分流向第一车内换热器7后流回集成模块5以排向进口1b。
例如,在图1和图2的示例中,节流阀组52包括第一节流阀521和第二节流阀522,第一节流阀521与第一换热板3和第二换热板4对应设置,第二节流阀522与第一车内换热器7对应设置,可见,第一车内换热器7与第一换热板3和第二换热板4分别对应不同的节流阀;此时,如果第一节流阀521和第二节流阀522均具有通断功能,便于无需通过其他阀即可实现热管理系统100在电池冷却模式、制冷模式和电池冷却+制冷模式之间的灵活切换,如果第一节流阀521和第二节流阀522具有流量调节功能,便于合理调节对电池模组降温的冷媒和对车内降温的冷媒。
当然,在本申请的其他示例中,第一换热板3和第二换热板4中的至少一个与第一车内换热器7共用同一个节流阀。
在一些实施例中,如图1和图2所示,多个接口510包括排气接口51a,出口1a与排气接口51a相连,集成模块5还设有设于阀座51的控制阀组53,控制阀组53动作以切换阀座51内的冷媒流向;热管理系统100还包括第一换热器6和第一车内换热器7,第一换热器6连接于节流阀组52和进口1b之间,多个接口510中的其中两个与第一车内换热器7的进出端对应相连,热管理系统100还具有电池加热模式和制冷模式,在电池加热模式,如图4所示,从出口1a排出的冷媒流经集成模块5后流向第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个后流向节流阀组52和第一换热器6,在制冷模式,从集成模块5流出的节流降压后的冷媒流向第一车内换热器7后流回集成模块5以排向进口1b。
可以理解的是,热管理系统100可以构造成:热管理系统100具有电池加热模式和制冷模式,且电池加热模式和制冷模式无法同时进行;或者,热管理系统100具有电池加热模式、制冷模式和电池加热+制冷模式,在电池加热+制冷模式下(如图7所示),从出口1a排出的冷媒一部分流经集成模块5后流向第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个后流向节流阀组52和第一换热器6后可以流回集成模块5以排向进口1b、另一部分流经车外换热器2并通过节流阀组52流至第一车内换热器7后流回集成模块5以排向进口1b,可见,在电池加热+制冷模式下,节流阀组52包括多个节流阀,且第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个的冷媒流向节流阀组52的节流阀与车外换热器2的冷媒流向的节流阀组52的节流阀并非同一个。
例如,在图1和图2的示例中,节流阀组52包括第一节流阀521和第二节流阀522,第一节流阀521与第一换热板3和第二换热板4对应设置,第二节流阀522与第一车内换热器7对应设置,使得在电池加热+制冷模式下第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个的冷媒流向第一节流阀521、车外换热器2的冷媒流向第二节流阀522。
进一步地,在图1和图2的示例中,在电池加热+制冷模式下,第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个的冷媒流经第一节流阀521和第一换热器6后可以流回集成模块5、并通过第二节流阀522二次节流后通过第一车内换热器7再次流回集成模块5以排向进口1b,以便保证制冷效果。当然,在本申请的其他实施例中,在电池加热+制冷模式下,第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个的冷媒流经第一节流阀521和第一换热器6后可以流回集成模块5,未通过第二节流阀522、而是通过集成模块5的其他流道排向进口1b。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,热管理系统100还包括第二车内换热器8,第二车内换热器8分别与相应的接口510和出口1a相连,则相应的接口510与第二车内换热器8的出口端相连,以实现阀座51内流道与第二车内换热器8的连通;热管理系统100还具有制热模式,在制热模式,如图8所示,出口1a流出的冷媒流向第二车内换热器8后流向集成模块5,出口1a排出的冷媒温度较高,流经第二车内换热器8时可以用于提升车内温度,为驾乘人员提供舒适环境。
例如,在图1和图2的示例中,热管理系统100还包括第一换热器6,第一换热器6连接于节流阀组52和进口1b之间;在制热模式,从出口1a流出的冷媒流向第二车内换热器8后流至集成模块5,并流经节流阀组52和第一换热器6后以排向进口1b,此时压缩机1、车外换热器2、节流阀组52和第一换热器6形成冷媒循环流路。当然,制热模式的冷媒循环流路不限于此。
可以理解的是,热管理系统100可以构造成:热管理系统100具有电池冷却模式和制热模式,且电池冷却模式和制热模式无法同时进行;或者,热管理系统100具有电池冷却模式、制热模式和电池冷却+制热模式,在电池冷却+制热模式下(如图9所示),从出口1a排出的冷媒一部分通过车外换热器2流至集成模块5内、并通过节流阀组52节流降压后流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个,而后再次流至集成模块5以排至进口1b,从出口1a排出的冷媒另一部分通过第二车内换热器8并流经节流阀组52节流降压后经换热部件例如第一换热器6换热后流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个,而后再次流至集成模块5以排至进口1b,可见上述一部分通过车外换热器2流至集成模块5的冷媒与上述另一部分经换热部件换热后的冷媒汇合,以流向第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个。
可选地,在图1和图2的示例中,节流阀组52包括第一节流阀521和第三节流阀523,第一节流阀521与第一换热板3和第二换热板4对应设置,且第一节流阀521连接在换热板(第一换热板3和第二换热板4)和车外换热器2之间,第三节流阀523与第二车内换热器8对应设置,且第三节流阀523连接在第二车内换热器8和第一节流阀521之间;在电池冷却+制热模式下,从出口1a排出的冷媒的上述另一部分通过第二车内换热器8并依次流经第三节流阀523和第一节流阀521后流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个,以便保证对电池模组的冷却效果。
进一步地,热管理系统100还包括第一换热器6,第一换热器6连接在第三节流阀523和第一节流阀521之间,以便于后续余热回收利用。
当然,在本申请的其他实施例中,节流阀组52还可以不包括第三节流阀523,则在电池冷却+制热模式下,从出口1a排出的冷媒的上述另一部分通过第二车内换热器8后流经第一节流阀521以节流降压、再流至第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个。
在一些实施例中,如图1和图2所示,多个接口510包括排气接口51a,出口1a与排气接口51a相连,集成模块5还设有设于阀座51的控制阀组53,控制阀组53动作以切换阀座51内的冷媒流向;热管理系统100还包括第一换热器6和第二车内换热器8,第一换热器6连接于节流阀组52和进口1b之间,第二车内换热器8分别与相应的接口510和出口1a相连,热管理系统100还具有电池加热模式和制热模式,在电池加热模式,从出口1a排出的冷媒流经集成模块5后流向第一流动通道30和第二流动通道40中的至少一个后流向节流阀组52和第一换热器6,在制热模式,出口1a流出的冷媒流向第二车内换热器8后流向集成模块5。
可以理解的是,热管理系统100可以构造成:热管理系统100具有电池加热模式和制热模式,且电池加热模式和制热模式无法同时进行;或者,热管理系统100具有电池加热模式、制热模式和电池加热+制热模式,在电池加热+制热模式下(如图10所示),从出口1a排出的冷媒一部分流经集成模块5后流向第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个后流向节流阀组52和第一换热器6后可以流回集成模块5以排向进口1b、从出口1a排出的冷媒的另一部分流经第二车内换热器8并通过节流阀组52后经第一换热器6后再流回集成模块5以排向进口1b,其中冷媒的上述另一部分在通过节流阀组52(例如后文所述的第三节流阀523)后可以流经第一换热器6后再流回集成模块5以排向进口1b。
可选地,在图1和图2的示例中,节流阀组52包括第一节流阀521和第三节流阀523,第一节流阀521与第一换热板3和第二换热板4对应设置,且第一节流阀521连接在换热板(第一换热板3和第二换热板4)和车外换热器2之间,第三节流阀523与第二车内换热器8对应设置,且第三节流阀523连接在第二车内换热器8和第一节流阀521之间;在电池加热+制热模式下,从出口1a排出的冷媒一部分流经集成模块5后流向第一流动通道30和所述第二流动通道40中的至少一个后流向第一节流阀521和第一换热器6后可以流回集成模块5以排向进口1b、从出口1a排出的冷媒的另一部分流经第二车内换热器8并通过第三节流阀523后流回进口1b。
当然,在本申请的其他实施例中,节流阀组52还可以不包括第三节流阀523,则在电池加热+制热模式下,从出口1a排出的冷媒的上述另一部分通过第二车内换热器8后流经第一节流阀521以节流降压、再流向第一换热器6。
在一些实施例中,如图1和图2所示,第一流动通道30的长度两端分别设有过滤件15,第二流动通道40的长度两端也分别设有过滤件,以便于保证第一流动通道30和第二流动通道40的流动顺畅性。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,热管理系统100还包括第一换热器6,第一换热器6设有相互换热的第一换热流路和第二换热流路,第一换热流路分别与节流阀组52和进口1b相连,则自节流阀组52流向第一换热流路的冷媒可以流向进口1b。
热管理系统100还包括冷却液回路9,冷却液回路9用于与车辆的电机电控模块散热器101进行热交换,电机电控模块散热器101可以对车辆的电机电控模块进行散热,以便保证电机电控模块具有合适的工作温度;其中,第二换热流路构造成冷却液回路9的一部分,则第一换热流路中的冷媒可以与第二换热流路中的冷却液换热,使得第一换热流路中的冷媒可以对电机电控散热器进行间接冷却,进一步保证电机电控模块具有合适的工作温度。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,热管理系统100还包括第一散热器10和第一切换阀11,第一切换阀11分别与第一散热器10、电机电控模块散热器101和第一换热器6相连。热管理系统100还具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式,第一切换阀11动作以控制热管理系统100在第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式之间切换。由此,便于根据散热需求控制第一切换阀11将热管理系统100切换至合适的工作模式,以满足实际差异化需求。
在第一工作模式,冷却液流经电机电控散热器和第一散热器10以形成冷却液回路9,此时第一散热器10可以通过冷却液将电机电控模块散热器101的热量带走,以降低电机电控模块散热器101的温度,保证对电机电控模块的降温效果。在第二工作模式,冷却液流经电机电控模块散热器101和第二换热流路以形成冷却液回路9,此时冷却液流经第二换热流路以与第一换热流路中的冷媒(例如热管理系统100处于电池加热模式下的第一换热流路中的冷媒)换热,以降低冷却液的温度,同样可以保证对电机电控模块的降温效果。在第三工作模式,冷却液流经电机电控散热器、第二换热流路和第一散热器10以形成冷却液回路9,此时第一散热器10可以通过冷却液将电机电控模块散热器101的热量带走,同时冷却液流经第二换热流路以与第一换热流路中的冷媒(例如热管理系统100处于电池加热模式下的第一换热流路中的冷媒)换热,以降低冷却液的温度,实现对电机电控模块散热器101的双重降温,提升对电机电控模块的降温效果。
可见,第一工作模式可以为高温散热模式,第二工作模式可以为-10℃以下热泵工作模式,第三工作模式可以为-10℃~10℃之间热泵工作模式。
例如,在图1和图2的示例中,第一切换阀11包括第一切换口、第二切换口、第三切换口和第四切换口,第一切换口与第一散热器10相连,第二切换口与电机电控模块散热器101相连,第三切换口与第二换热流路相连,第二换热流路的另一端与电机电控模块散热器101,第四切换口与第二换热流路的另一端和电机电控模块散热器101分别相连;在第一工作模式,第一切换口和第二切换口连通、且第一切换口和第二切口换均与第三切换口隔断,在第二工作模式下,第二切换口和第三切换口连通、且第二切换口和第三切口换均与第一切换口隔断,在第三工作模式下,第三切换口和第一切换口连通且均与第二切换口隔断。例如,第一切换阀11为四通阀。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,热管理系统100还包括混合模式,第一切换阀11被构造成控制热管理系统100同时运行第二工作模式和第三工作模式以进入混合模式,以实现吸热、散热工作模式的循环工作。
例如,在图1和图2的示例中,第一切换阀11包括第一切换口、第二切换口和第三切换口,第一切换口与第一散热器10相连,第二切换口与电机电控模块散热器101相连,第三切换口与第二换热流路相连,第二换热流路的另一端与电机电控模块散热器101;在混合模式下,第三切换口和第一切换口连通且均与第二切换口连通。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,多个接口510包括切换阀接口51j,第一切换阀11固定至阀座51,且第一切换阀11与切换阀接口51j相连。由此,方便了第一切换阀11的布置,且实现了第一切换阀11与阀座51内流道的连通,与第一切换阀11相连的部件可以连接至阀座51以实现与第一切换阀11的相连,同时提升了集成模块5的集成化程度,有利于节省车内布置空间,可实现平台化布置。
可选地,切换阀接口51j的数量可以与第一切换阀11的切换口的数量相等。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,多个接口510包括第一水侧接口51k和第二水侧接口51l,第一水侧接口51k与电机电控模块散热器101相连,且第一水侧接口51k与对应切换阀接口51j通过阀座51内的流道相连,第二水侧接口51l与第一散热器10相连,且第二水侧接口51l与对应切换阀接口51j通过阀座51内的流道相连,方便了电机电控模块散热器101与第一切换阀11的装配、第一散热器10与第一切换阀11的装配。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,多个接口510包括换热器第一接口51o、换热器第二接口51p、换热器第三接口51q和换热器第四接口51r,第一换热器6固定至阀座51,第一换热流路的两端分别与换热器第一接口51o和换热器第二接口51p相连,第二换热流路的两端分别与换热器第三接口51q和换热器第四接口51r相连。由此,方便了第一换热器6的布置,且实现了第一换热器6与阀座51内流道的连通,与第一换热器6相连的部件可以连接至阀座51上的对应接口510以实现与第一换热流路、第二换热流路的相连,同时提升了集成模块5的集成化程度,有利于节省车内布置空间。
可见,本申请中集成模块5对冷媒侧和冷却液侧进行了集成,有效节省车内布置空间,可实现平台化布置。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,热管理系统100还包括补水箱12,补水箱12与冷却液回路9相连以用于向冷却液回路9补液,以便于在冷却液回路9缺少冷却液时增加冷却液回路9中冷却液量以保证冷却液回路9对电机电控模块散热器101的降温效果,且便于实现缺液保护。
可以理解的是,补水箱12在冷却液回路9上的位置可以根据实际需求具体设置。
在本发明的一些实施例中,如图1、图2和图14所示,多个接口510包括水箱接口51s,补水箱12设于阀座51,且补水箱12与水箱接口51s相连。由此,方便了补水箱12的布置,且实现了补水箱12与阀座51内流道的连通,冷却液回路9可以连接至对应水箱接口51s以实现与冷却液回路9与补水箱12的相连,同时提升了集成模块5的集成化程度。
在本发明的一些实施例中,如图1、图2和图14所示,多个接口510包括水泵接口51t,热管理系统100还包括串联于冷却液回路9的水泵13,则水泵13可以驱动冷却液回路9中的冷却液循环流动,水泵13固定至阀座51,且水泵13与水泵接口51t相连。由此,方便了水泵13的布置,且实现了水泵13与阀座51内流道的连通,冷却液回路9可以连接至对应水泵接口51t以实现与冷却液回路9与水泵13的相连,同时提升了集成模块5的集成化程度。
相较于现有电动车技术中的集成模块,本申请的集成模块5可以进行灵活的零部件集成和流道布局,可以适应不同的车型不同的安装空间,具有灵活的布置方式,能为整车降低重量,降低成本和能耗,节省整车布置空间,并用于新配置的加装;相较于现有技术,集成模块5集成度更高,集成了冷媒侧+水侧热管理系统,方便整车管路布置,由于前舱优化空间布置,使得整车布置更加合理、美观,更能有利于整车平台化的设计。
根据本发明第二方面实施例的车辆,包括电池模组和热管理系统100,热管理系统100为根据本发明上述第一方面实施例的热管理系统100,第一换热板3和第二换热板4分别与电池模组热交换,以调节电池模组的温度,便于保证电池模组具有合适的工作温度。
根据本发明实施例的车辆,通过采用上述的热管理系统100,可以减少维修、更换电池模组的次数,提升车辆的充电效率和使用便利性,同时便于实现车辆的合理化布局。
在本发明的一些实施例中,第一换热板3和第二换热板4设于电池模组的相对侧壁,以便于减小电池模组的温度差异,提升电池模组的循环使用寿命。
例如,电池模组可以包括至少一排电池组,电池组包括至少一个电池单体;当电池组包括多个电池单体时,多个电池单体可以沿第一换热板3的长度方向依次布置。可选地,电池单体具有多个侧壁,多个侧壁包括相对的换热侧壁,换热侧壁的面积大于其余侧壁的面积,第一换热板3和第二换热板4分别与换热侧壁导热配合;但不限于此。
根据本发明实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
下面参考图1-图13以两个具体的实施例详细描述根据发明实施例的车辆的热管理系统100。值得理解的是,下述描述仅是示例性说明,而不是对发明的具体限制。
实施例一
如图2-图13所示,热管理系统100包括压缩机1、车外换热器2、第一换热板3、第二换热板4、集成模块5、第一换热器6、第一车内换热器7、第二车内换热器8、冷却液回路9、第一散热器10、第一切换阀11、补水箱12、水泵13、储液罐14和气液分离器16。第一换热器6为板式换热器。
集成模块5包括阀座51和设在阀座51上的节流阀组52、控制阀组53、第一单向阀54、第二单向阀55、堵盖56、温度传感器57、密封圈58、第三单向阀59、第四单向阀511和连接线50,连接线50可以上述阀体相连以用于传输信号;阀座51上形成有流道P,以连接对应接口510。其中,阀座51的流道可以包括用于流动冷媒的流道和用于流动冷却液的流道。
如图1所示,压缩机1和车外换热器2之间连接有第三通断阀537,储液罐14和气液分离器16之间连接有第四通断阀538,第二节流阀522和第一车内换热器7构成的流路与第四通断阀538并联设置。第一通断阀533、第二通断阀534、第三通断阀537和第四通断阀538分别可选为电磁阀。
热管理系统100具有电池冷却模式、电池加热模式、制冷模式、电池冷却+制冷模式、电池加热+制冷模式、制热模式、电池冷却+制热模式、电池加热+制热模式、制冷+采暖模式、电池冷却+制冷+采暖模式、电池加热+制冷+采暖模式。
如图3所示,在电池冷却模式下,第四通断阀538和第一通断阀533关闭,第三通断阀537和第二通断阀534开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536开启以实现节流作用,两个第一节流阀521(例如第一节流阀521为双向节流阀,比如双向电子膨胀阀,具有一定调节流量作用)开启,第二节流阀522和第三节流阀523均关闭。
此时,压缩机1排出高温高压气态冷媒,经过第三通断阀537进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2放热液化后为中温高压的液体,多余的冷媒存储在储液罐14中,经过相应接口510进入集成模块5,流经第三单向阀59和第二单向阀55进入两个第一节流阀521内节流,通过对应接口510流出集成模块5,进入第一换热板3、第二换热板4,此时,低温低压的气液混合物吸收电池模组的热量蒸发,实现动力电池温度过高时降温,再过对应接口510流入集成模块5,经过第三电子膨胀阀535或第四电子膨胀阀536节流后,依次流经第二通断阀534、第四单向阀511和气液分离器16,并通过对应接口510流出集成模块5,最后经连接管路进入压缩机1的进口1b进行循环工作。
可见,在电池冷却模式下,多冷板设计可以提高电池模组安全性与耐久性,使得电池模组温度冷却速度加快,可实现大功率充电下的热量交换。
如图4所示,在电池加热模式下,第三通断阀537和第二通断阀534关闭,第四通断阀538和第一通断阀533开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536(例如第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536均为大口径电子膨胀阀)开启以实现节流作用,两个第一节流阀521开启,第二节流阀522和第三节流阀523均关闭。
此时,高温高压冷媒从压缩机1流出,从对应接口510进入集成模块5,经过对应流道P和第一通断阀533后被分配至第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536,并通过对应接口510流出集成模块后5流入第一换热板3和第二换热板4,此时冷媒冷凝放热给电池模组加热,提高电池寿命,提高电池效率,提高低温下电池容量及整车续航里程,有效缩短充电时间;放热后的冷媒过对应接口510进入集成模块5再过对应第一节流阀521节流膨胀汇合,汇合后的冷媒通过第一单向阀54进入第一换热器6吸热蒸发,第一换热器6出来的冷媒依次流经第四通断阀538、气液分离器16,再通过对应接口510流出集成模块5后进入压缩机1进行循环工作。
如图5所示,在制冷模式下,第一通断阀533、第四通断阀538和第二通断阀534关闭,第三通断阀537开启。此时,压缩机1排出高温高压气态冷媒,进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2放热液化后为中温高压的液体,并通过对应接口510进入集成模块5,依次流经第三单向阀59和第二节流阀522后流出集成模块5,低温低压的气液混合物流至第一车内换热器7吸热蒸发,使得乘员舱温度下降,低温低压的气体再次进入集成模块5,经对应流道P进入气液分离器16,再从对应接口510流出集成模块5以回流至压缩机1进行循环工作。
如图6所示,在电池冷却+制冷模式下,第四通断阀538和第一通断阀533关闭,第三通断阀537和第二通断阀534开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536开启以实现节流作用,两个第一节流阀521开启,第二节流阀522开启,第三节流阀523关闭。
此时,压缩机1排出高温高压气态冷媒,进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2液化后为中温高压的液体,多余液体储存于储液罐中14,冷媒通过对应接口510进入集成模块5并通过第三单向阀50后分为两路:一路经第二单向阀55后被分配至两个第一节流阀521以分别流至第一换热板3和第二换热板4,实现动力电池温度过高时降温,冷媒再次通过对应接口510进入集成模块5,第一换热板3的冷媒流经第三电子膨胀阀535、第二换热板4的冷媒流经第四电子膨胀阀536,两者汇聚以一起流经第二通断阀534;另一路通过第二节流阀522并自对应接口510流出集成模块5,低温低压的气液混合物进入第一车内换热器7吸热蒸发,使得乘员舱温度下降,低温低压的气体通过对应接口510再流入集成模块5与上述一路的冷媒汇合再进入气液分离器16,再通过对应接口510流出集成模块5并流回压缩机1进行循环工作。
如图7所示,在电池加热+制冷模式下,第四通断阀538关闭,第三通断阀537、第一通断阀533和第二通断阀534开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536开启以实现节流作用,两个第一节流阀521(例如第一节流阀521为双向节流阀,比如双向电子膨胀阀,具有一定调节流量作用)开启,第二节流阀522开启,第三节流阀523关闭。
此时,压缩机1排出高温高压气态冷媒,分为两路:一路过第三通断阀537进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2放热液化后为中温高压的液体,多余冷媒储存于储液罐14中,冷媒经对应接口510进入集成模块5,再过第三单向阀59;另一路从对应接口510进入集成模块5,经对应流道P和第一通断阀533被分配至第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536,而后流至第一换热板3和第二换热板4以实现对电池模组加热,提高电池寿命,提高电池效率,提高低温下电池容量及整车续航里程,有效缩短充电时间,放热后的冷媒过对应接口510进入集成模块5再过对应第一节流阀521后汇聚至第一单向阀54、且进入第一换热器6吸热蒸发,再同上一路的冷媒汇合形成气液混合物通过对应流道P一同进入第二节流阀522节流膨胀,在过对应接口510流出集成模块5,低温低压的气液混合物进入第一车内换热器7吸热蒸发,使得乘员舱温度下降,低温低压的气体经过对应接口510进入集成模块5,过对应流道P进入气液分离器16再过对应接口510流出集成模块5流向压缩机1进行循环工作。
如图8所示,在制热模式下,冷媒流出压缩机1并进入第二车内换热器8,冷媒在第二车内换热器8放热,通过鼓风机将热风吹进车内,为车内制热;第二车内换热器8出来的冷媒通过对应接口510进入集成模块5,并通过第三节流阀523节流膨胀,通过对应流道P进入第一换热器6以与水侧换热实现吸热蒸发(吸收电机电控模块余热等),第一换热器6出来的冷媒通过第四通断阀538、气液分离器16从对应接口510流出集成模块5,并流回压缩机1进行循环工作。
如图9所示,在电池冷却+制热模式下,第四通断阀538和第一通断阀533关闭,第三通断阀537和第二通断阀534开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536开启以实现节流作用,两个第一节流阀521开启,第二节流阀522关闭,第三节流阀523开启。
此时,压缩机1排出高温高压气态冷媒,分为两路:一路进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2放热液化后为中温高压的液体,过对应接口510进入集成模块5,再过第三单向阀59;另一路进入第二车内换热器8,冷媒在第二车内换热器8放热,第二车内换热器8放热结合风加热PTC,再通过鼓风机将热风吹进车内,为车内制热,第二车内换热器8出来的冷媒通过对应接口510进入集成模块5,经过第三节流阀523节流膨胀后进入第一换热器6吸热蒸发,第一换热器6出来的冷媒上述一路经过第三单向阀59的冷媒汇合后通过第二单向阀55被分配至两个第一节流阀521以分别流至第一换热板3和第二换热板4,低温低压的气液混合物吸收电池模组热量蒸发,实现动力电池温度过高时降温,第一换热板3和第二换热板4中的冷媒通过对应接口510再流入集成模块5并汇聚至第二通断阀534并流经第四单向阀511和气液分离器16,再通过对应接口510流出集成模块5最终进入压缩机1进行循环工作。
如图10所示,在电池加热+制热模式下,第三通断阀537和第二通断阀534关闭,第四通断阀538和第一通断阀533开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536开启以实现节流作用,两个第一节流阀521开启,第二节流阀522关闭,第三节流阀523开启。
此时,压缩机1排出高温高压气态冷媒,分为两路:一路进入第二车内换热器8,冷媒在第二车内换热器8放热,第二车内换热器8放热结合风加热PTC,再通过鼓风机将热风吹进车内,为车内制热,第二车内换热器8出来的冷媒通过对应接口510进入集成模块5、并流经第三节流阀523节流膨胀;另一路从对应接口510进入集成模块5、并经第一通断阀533被分配至第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536,以分别流至第一换热板3和第二换热板4,实现电池加热,提高电池寿命,提高电池效率,提高低温下电池容量及整车续航里程,有效缩短充电时间,第一换热板3和第二换热板4放热后的冷媒通过对应接口510进入集成模块5、并通过对应第一节流阀521汇聚至第一单向阀54,流过第一单向阀54的冷媒和流过第三节流阀523的冷媒汇合后进入第一换热器6吸热蒸发,第一换热器6出来的冷媒通过第四通断阀538流至气液分离器16,并通过对应接口510流出集成模块5、最终进入压缩机1进行循环工作。
如图11所示,在制冷+采暖模式下,第四通断阀538和第三通断阀537开启,第一通断阀533和第二通断阀534关闭开启。
此时,压缩机排出高温高压气态冷媒分为两路,一路进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2放热液化后为中温高压的液体,并通过相应接口510进入集成模块5,经单向阀和阀座51内部流道进入第二节流阀522节流膨胀阀,低温低压的气液混合物进入第一车内换热器7吸热蒸发以吸收环境中的热量,使得乘员舱温度下降,低温低压的气体冷媒再次进入集成模块5,经阀座51内流道进入气液分离器16;另外一路进入第二车内换热器8以放热,通过鼓风机将热风吹进车内,为车内制热,自第二车内换热器8内出来的冷媒通过相应接口510进入集成模块5,经阀座51内流道进入第三节流阀523节流膨胀,并通过阀座51内流道进入第一换热器6吸热蒸发,此时第一换热流路中的冷媒可以吸收来自第二换热流路中的冷却液的电机电控模块余热,第一换热器6出来的冷媒通过流道进入第四通断阀,再经过流道进入气液分离器16。冷媒从气液分离器16通过相应接口510流至进口1b进入压缩机1。
可见,在制冷+采暖模式下,可以用于实现车内除雾、除湿;例如第二车内换热器8将车窗雾霜等去除,第一车内换热器7可以降低车内湿度。
如图12所示,在电池加热+制冷+采暖模式下,第四通断阀538和第二通断阀534关闭,第三通断阀537和第一通断阀533开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536开启以实现节流作用,两个第一节流阀521开启,第二节流阀522关闭,第三节流阀523开启。
此时,高温高压冷媒从压缩机1流出,分为三路:第一路进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2放热液化后为中温高压的液体后通过对应接口510进入集成模块5流经第三单向阀59;第二路进入第二车内换热器8,冷媒在第二车内换热器8放热,第二车内换热器8放热结合风加热PTC,再通过鼓风机将热风吹进车内,为车内制热,第二车内换热器8出来的冷媒通过对应接口510进入集成模块5并流经第三节流阀523节流膨胀;第三路通过对应接口510进入集成模块5,并通过第一通断阀533被分配至第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536以分别流至第一换热板3和第二换热板4,实现电池加热,提高电池寿命,提高电池效率,提高低温下电池容量及整车续航里程,有效缩短充电时间,第一换热板3和第二换热板4的冷媒过对应接口510再次流入集成模块5并流经对应第一节流阀521节流膨胀后汇合于第一单向阀54,流过第一单向阀54的冷媒与流过第三节流阀523的冷媒汇合后再一起进入第一换热器6吸热蒸发,第一换热器6出来的冷媒再与流过第三单向阀59出来的冷媒汇合后通过对应流道P进入第二节流阀522节流膨胀,再通过对应接口510流出集成模块5,低温低压的气液混合物进入第一车内换热器7吸热蒸发,即吸收环境中的热量,低温低压的气体经对应接口510流入集成模块5过对应流道P进入气液分离器16再过对应接口510流出集成模块5、再流入压缩机1进行循环工作。
如图13所示,在电池冷却+制冷+采暖模式下,第四通断阀538和第一通断阀533关闭,第三通断阀537和第二通断阀534开启,第三电子膨胀阀535和第四电子膨胀阀536开启以实现节流作用,两个第一节流阀521开启,第二节流阀522关闭,第三节流阀523开启。
此时,压缩机1排出高温高压气态冷媒,分为两路:第一路进入车外换热器2,冷媒在车外换热器2放热液化后为中温高压的液体后通过对应接口510进入集成模块5、并流入第三单向阀59;第二路进入第二车内换热器8,冷媒在第二车内换热器8放热,第二车内换热器8放热结合风加热PTC,再通过鼓风机将热风吹进车内,为车内制热,第二车内换热器8出来的冷媒通过对应接口510进入集成模块5,再过对应流道P进入第三节流阀523节流膨胀后进入第一换热器6,再与流过第三单向阀59的冷媒汇合后又分两路:第一路通过第二节流阀522节流膨胀阀后经对应接口510流出集成模块5,低温低压的气液混合物再流入第一车内换热器7吸热蒸发,使得乘员舱温度下降,低温低压的气体再过对应接口510流入集成模块5,通过气液分离器16回归压缩机1;第二路过第二单向阀55被分配至两个第一节流阀521以分别流至第一换热板3和第二换热板4以吸收电池模组热量蒸发,实现动力电池温度过高时降温,第一换热板3和第二换热板4的冷媒汇聚至第二通断阀534并通过第四单向阀511和气液分离器16流出集成模块5、并最终进入压缩机1进行循环工作。
实施例二
如图1所示,本实施例与实施例一的结构大致相同,其中相同的部件采用相同的附图标记,不同之处在于:控制阀组53不同。
控制阀组53包括第一电子膨胀阀531和第二电子膨胀阀532,第一电子膨胀阀531和第二电子膨胀阀532均具有通断和流量调节功能,第一电子膨胀阀531串联于第一总路A,第二电子膨胀阀532串联于第二总路B;该热管理系统100也具有实施例一中的模式。
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”、“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。此外,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。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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 (19)
1.一种车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述车辆包括电池模组,所述热管理系统(100)包括:
压缩机(1),所述压缩机(1)设有出口(1a)和进口(1b);
车外换热器(2),所述车外换热器(2)与所述出口(1a)相连;
第一换热板(3)和第二换热板(4),所述第一换热板(3)和所述第二换热板(4)分别适于与所述电池模组热交换,所述第一换热板(3)内设有第一流动通道(30),所述第二换热板(4)内设有第二流动通道(40);
集成模块(5),所述集成模块(5)包括阀座(51)和节流阀组(52),所述节流阀组(52)设于所述阀座(51)以对流经其的冷媒节流降压,所述阀座(51)设有多个接口(510),所述车外换热器(2)、所述进口(1b)、所述第一流动通道(30)的两端和所述第二流动通道(40)的两端分别与相应的接口(510)相连,所述热管理系统(100)具有电池冷却模式,在所述电池冷却模式,从所述集成模块(5)流出的节流降压后的冷媒分别流向所述第一流动通道(30)和所述第二流动通道(40)中的至少一个后流回所述集成模块(5)以排向所述进口(1b)。
2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括排气接口(51a),所述出口(1a)与所述排气接口(51a)相连,所述集成模块(5)还设有设于所述阀座(51)的控制阀组(53),所述控制阀组(53)动作以切换所述阀座(51)内的冷媒流向;
所述热管理系统(100)还包括第一换热器(6),所述第一换热器(6)连接于所述节流阀组(52)和所述进口(1b)之间,所述热管理系统(100)具有电池加热模式,在所述电池加热模式,从所述出口(1a)排出的冷媒流经所述集成模块(5)后流向所述第一流动通道(30)和所述第二流动通道(40)中的至少一个,之后经所述节流阀组(52)节流后流向所述第一换热器(6)。
3.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括换热器接口(51b),所述第一换热器(6)固定至所述阀座(51)且与所述换热器接口(51b)相连。
4.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括排气接口(51a)、回气接口(51c)、第一冷板接口(51d)至第四冷板接口(51g),所述排气接口(51a)与所述出口(1a)相连,所述回气接口(51c)与所述进口(1b)相连,所述第一冷板接口(51d)和所述第二冷板接口(51e)分别与所述第一流动通道(30)的两端相连,所述第三冷板接口(51f)和所述第四冷板接口(51g)分别与所述第二流动通道(40)的两端相连;
所述阀座(51)内设有第一总路(A)、第二总路(B)、第一支路(C)和第二支路(D),所述第一总路(A)与所述排气接口(51a)相连,所述第二总路(B)与所述回气接口(51c)相连,所述第一支路(C)与所述第一冷板接口(51d)相连,所述第二支路(D)与所述第三冷板接口(51f)相连,所述第一总路(A)分别与所述第一支路(C)和所述第二支路(D)相连,所述第二总路(B)分别与所述第一支路(C)和所述第二支路(D)相连;
所述控制阀组(53)包括第一电子膨胀阀(531)和第二电子膨胀阀(532),所述第一电子膨胀阀(531)和所述第二电子膨胀阀(532)均具有通断和流量调节功能,所述第一电子膨胀阀(531)串联于所述第一总路(A),所述第二电子膨胀阀(532)串联于所述第二总路(B)。
5.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括排气接口(51a)、回气接口(51c)、第一冷板接口(51d)至第四冷板接口(51g),所述排气接口(51a)与所述出口(1a)相连,所述回气接口(51c)与所述进口(1b)相连,所述第一冷板接口(51d)和所述第二冷板接口(51e)分别与所述第一流动通道(30)的两端相连,所述第三冷板接口(51f)和所述第四冷板接口(51g)分别与所述第二流动通道(40)的两端相连;
所述阀座(51)内设有第一总路(A)、第二总路(B)、第一支路(C)和第二支路(D),所述第一总路(A)与所述排气接口(51a)相连,第二总路(B)与所述回气接口(51c)相连,第一支路(C)与所述第一冷板接口(51d)相连,所述第二支路(D)与所述第三冷板接口(51f)相连,所述第一总路(A)分别与所述第一支路(C)和所述第二支路(D)相连,所述第二总路(B)分别与所述第一支路(C)和所述第二支路(D)相连,
所述控制阀组(53)包括第一通断阀(533)、第二通断阀(534)、第三电子膨胀阀(535)和第四电子膨胀阀(536),所述第一通断阀(533)设于所述第一总路(A),所述第二通断阀(534)设于所述第二总路(B),所述第三电子膨胀阀(535)设于所述第一支路(C),所述第四电子膨胀阀(536)设于所述第二支路(D)。
6.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)还包括第一单向阀接口(51h)和第二单向阀接口(51i),所述集成模块(5)还包括第一单向阀(54)和第二单向阀(55),所述第一单向阀(54)固定至所述阀座(51)且与所述第一单向阀接口(51h)相连,所述第一单向阀(54)分别与所述节流阀组(52)和所述第一换热器(6)相连且使得冷媒单向流向所述第一换热器(6);
所述第二单向阀(55)固定至所述阀座(51)且与所述第二单向阀接口(51i)相连,所述第二单向阀(55)分别与所述节流阀组(52)和所述车外换热器(2)相连且使得冷媒单向流向所述节流阀组(52)。
7.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,还包括第一车内换热器(7),所述多个接口(510)中的其中两个与所述第一车内换热器(7)的进出端对应相连;
所述热管理系统(100)还具有制冷模式,在所述制冷模式,从所述集成模块(5)流出的节流降压后的冷媒流向所述第一车内换热器(7)后流回所述集成模块(5)以排向所述进口(1b)。
8.根据权利要求7所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,还包括第二车内换热器(8),所述第二车内换热器(8)分别与相应的所述接口(510)和所述出口(1a)相连;
所述热管理系统(100)还具有制热模式,在所述制热模式,所述出口(1a)流出的冷媒流向所述第二车内换热器(8)后流向所述集成模块(5)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,还包括第一换热器(6),所述第一换热器(6)设有相互换热的第一换热流路和第二换热流路,所述第一换热流路分别与所述节流阀组(52)和所述进口(1b)相连;
所述热管理系统(100)还包括冷却液回路(9),所述冷却液回路(9)用于与所述车辆的电机电控模块散热器(101)进行热交换,所述第二换热流路构造成所述冷却液回路(9)的一部分。
10.根据权利要求9所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,还包括第一散热器(10)和第一切换阀(11),所述第一切换阀(11)分别与所述第一散热器(10)、所述电机电控模块散热器(101)和所述第一换热器(6)相连,所述热管理系统(100)还具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式,所述第一切换阀(11)动作以控制所述热管理系统(100)在所述第一工作模式、所述第二工作模式和所述第三工作模式之间切换;
在所述第一工作模式,冷却液流经所述电机电控模块散热器(101)和所述第一散热器(10)以形成所述冷却液回路(9);
在所述第二工作模式,冷却液流经所述电机电控模块散热器(101)和所述第二换热流路以形成所述冷却液回路(9);
在所述第三工作模式,冷却液流经所述电机电控模块散热器(101)、所述第二换热流路和所述第一散热器(10)以形成冷却液回路(9)。
11.根据权利要求10所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述热管理系统(100)还包括混合模式,所述第一切换阀(11)被构造成控制所述热管理系统(100)同时运行所述第二工作模式和所述第三工作模式以进入所述混合模式。
12.根据权利要求10所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括切换阀接口(51j),所述第一切换阀(11)固定至所述阀座(51)且与所述切换阀接口(51j)相连。
13.根据权利要求12所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括第一水侧接口(51k)和第二水侧接口(51l),所述第一水侧接口(51k)与所述电机电控模块散热器(101)相连,所述第二水侧接口(51l)与所述第一散热器(10)相连。
14.根据权利要求9所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括换热器第一接口(51o)、换热器第二接口(51p)、换热器第三接口(51q)和换热器第四接口(51r),所述第一换热器(6)固定至所述阀座(51),所述第一换热流路的两端分别与所述换热器第一接口(51o)和所述换热器第二接口(51p)相连,所述第二换热流路的两端分别与所述换热器第三接口(51q)和所述换热器第四接口(51r)相连。
15.根据权利要求9所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,还包括补水箱(12),所述补水箱(12)与所述冷却液回路(9)相连以用于向所述冷却液回路(9)补液。
16.根据权利要求15所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括水箱接口(51s),所述补水箱(12)设于所述阀座(51)且与所述水箱接口(51s)相连。
17.根据权利要求16所述的车辆的热管理系统(100),其特征在于,所述多个接口(510)包括水泵接口(51t),所述热管理系统(100)还包括串联于所述冷却液回路(9)的水泵(13),所述水泵(13)固定至所述阀座(51)且与所述水泵接口(51t)相连。
18.一种车辆,其特征在于,包括:
电池模组;
热管理系统(100),所述热管理系统(100)为根据权利要求1-17中任一项所述的热管理系统(100),所述第一换热板(3)和所述第二换热板(4)分别与所述电池模组热交换。
19.根据权利要求18所述的车辆,其特征在于,所述第一换热板(3)和所述第二换热板(4)设于所述电池模组的相对侧壁。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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