CN117863812A - 一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆 - Google Patents
一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117863812A CN117863812A CN202311792128.1A CN202311792128A CN117863812A CN 117863812 A CN117863812 A CN 117863812A CN 202311792128 A CN202311792128 A CN 202311792128A CN 117863812 A CN117863812 A CN 117863812A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow path
- refrigerant
- battery pack
- throttling element
- compressor
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 264
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆,在所述车辆热管理系统上形成有冷媒流路,在所述冷媒流路上设有压缩机,所述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路;在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包,之后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包冷却;在所述加热冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包,之后经过节流后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包加热。进而,实现使用冷媒对电池进行直冷直热,换热效率高,且管路简单,成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及热交换技术领域,具体涉及一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆。
背景技术
当前,新能源汽车发展越来越快,大多数新能源汽车热管理系统中都使用了PTC来进行乘员舱和电池的加热,由于PTC的能效比相对较低,电驱回路中的热量也没有被充分利用,导致能源的浪费,整车续航里程衰减较大。本专利取消了PTC,使用了宽温域热泵空调,可以吸收环境和电驱系统中的热量,大大提高了能量利用率,可以有效降低能耗,提升续航里程。此外,大多数电池使用冷却液进行加热和冷却,冷却液需要经过冷媒和冷却液、冷却液和电池二次换热,效率低下,管路也十分复杂。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆,旨在实现使用冷媒对电池进行直冷直热,换热效率高,且管路简单,成本较低。
为实现上述目的,本发明提出的车辆热管理系统,在所述车辆热管理系统上形成有冷媒流路,在所述冷媒流路上设有压缩机,所述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路;
在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包,之后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包冷却;
在所述加热冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包,之后经过节流后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包加热。
可选地,所述冷媒流路包括冷媒干路以及与所述冷媒干路连通的第一冷媒支路,在所述冷媒干路上设有压缩机和舱外换热器,在所述第一冷媒支路上设有第一节流元件和电池包;
所述冷却冷媒流路包括所述冷媒干路以及所述第一冷媒支路,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过所述舱外换热器,并经过所述第一节流元件节流后流经电池包,之后回流至所述压缩机的回气口内。
可选地,所述冷媒流路还包括第一流路段,所述第一流路段的一端连接于所述第一冷媒支路上,且处在所述电池包和所述第一节流元件之间,另一端连接于所述压缩机的排气口;
所述冷媒流路还包括第二流路段,所述第二流路段的一端连接于所述第一冷媒支路上,且处在所述电池包背向所述第一节流元件的一侧,另一端连接于所述冷媒干路上,且处在所述压缩机的回气口和所述第一冷媒支路之间,在所述第二流路段上设有第二节流元件;
所述加热冷媒流路包括部分所述冷媒干路、所述第一流路段、部分所述第二冷媒支路、所述第二流路段,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过所述电池包,并经过所述第二节流元件节流后,回流至所述压缩机的回气口内。
可选地,在所述第一冷媒支路上还设有第一截止阀,所述第一截止阀处在所述电池包背向所述第一节流元件的一侧,所述第二流路段的一端在所述电池包和所述第一截止阀之间;
所述冷媒流路还包括第二冷媒支路,所述第二冷媒支路与所述第一冷媒支路并联设置,且均与所述冷媒干路连通,在所述第二冷媒支路上设有第三节流元件和第一舱内换热器;
在所述第一流路段上设有第二截止阀;
在所述第二流路段上还设有热交换器,所述热交换器处在所述第二节流元件背向所述电池包的一侧;
所述冷媒流路还包括第三流路段,所述第三流路端的一端连接于所述第一流路段上且处在所述压缩机的排气口和所述第二截止阀之间,另一端连接于所述第二流路段上,且处在所述第二节流元件与所述热交换器之间,在所述第三流路段上设有第四节流元件和第二舱内换热器;
所述冷媒流路还包括第一短接支路,所述第一短接支路均与所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路并联设置,在所述第一短接支路上设有第三截止阀;
在所述冷媒干路上设有第四截止阀,且处在所述压缩机的排气口和所述舱外换热器之间;
所述冷媒流路还包括第四流路段,所述第四流路段的一端连接于所述第二舱内换热器的出气口,另一端连接于所述第一冷媒支路,且处在所述第一节流元件背向所述电池包的一侧,在所述第四流路段上设有第五截止阀;
所述冷媒流路还包括第五流路段,所述第五流路段的一端连接于所述第三流路段,且处在所述第四节流元件和第二舱内换热器之间,另一端连接于所述冷媒干路,且处在所述第四截止阀和所述舱外换热器之间,在所述第五流路段上设有第五节流元件;
所述冷媒流路还包括第六流路段,所述第六流路段的一端连接于所述第五流路段,且处在所述第五节流元件和所述冷媒干路之间,另一端连接于所述第二冷媒支路,且处在所述第一舱内换热器和所述第三节流元件之间,在所述第六流路段上设有第六截止阀;
选择所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件、所述第四节流元件、所述第五节流元件、所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀之中的其中部分部件工作,以使得所述车辆热管理系统具有不同的热管理模式。
可选地,选择所述第四截止阀、所述第一截止阀、所述第一节流元件以及所述第三节流元件开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒先流经所述舱外换热器后,在流经所述第一舱内换热器和所述电池包,再回流至所述压缩机内,以对乘员舱制冷和对所述电池包冷却。
可选地,选择所述第二截止阀、所述第二节流元件、所述第五节流元件、所述第三截止阀开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒分流至所述第二舱内换热器和所述电池包后,一路路径所述热交换器后,回流至所述压缩加的回气口内,另一路流经所述舱外换热器后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包加热;和/或,
选择所述第二截止阀、所述第二节流元件以及所述第四节流元件开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒分流至所述第二舱内换热器和所述电池包后,合流经过所述热交换器,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包加热。
可选地,选择所述第五截止阀、所述第一节流元件以及所述第一截止阀开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒依次流经所述第二舱内换热器和所述电池包后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包冷却。
可选地,选择所述第五节流元件以及所述第六截止阀开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒依次流经所述第二舱内换热器和所述第一舱内换热器后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱除湿制热。
本发明还提出一种新能源车辆,包括车辆热管理系统,在所述车辆热管理系统上形成有冷媒流路,在所述冷媒流路上设有压缩机,所述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路;
在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包,之后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包冷却;
在所述加热冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包,之后经过节流后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包加热。
本发明还提出一种车辆热管理系统的控制方法,包括如下步骤:
获取车辆的行驶状态、所述电池包的当前电池温度以及所述冷媒流路流经所述电池包的出口处的当前冷媒温度和压力;
根据所述车辆的行驶状态和所述电池包的当前温度确定所述电池包的换热策略;
基于所述换热策略控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件、所述第四节流元件、所述第五节流元件、所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀之中的其中部分部件工作,以使得所述车辆热管理系进入对应的换热模式;
在对应的所述换热模式下,根据所述当前冷媒温度和压力调整所述第一节流元件的开度、所述第二节流元件的开度和所述压缩机的转速,以使得流经所述电池包的冷媒的过冷度满足预设要求。
在本发明提供的技术方案中,在所述车辆热管理系统上形成有冷媒流路,述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路,在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包,之后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包冷却;其中,所述压缩机压缩和输送制冷剂蒸汽,其工作原理是从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力。在所述加热冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包,之后经过节流后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包加热。进而,使用冷媒对电池进行直冷直热,换热效率高,且管路简单,成本较低。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的车辆热管理系统的一实施例的原理示意图;
图2为图1车辆热管理系统中的第四截止阀、第一截止阀开启冷媒干路、第一节流元件以及第三节流元件开启节流时的原理示意图;
图3为图1车辆热管理系统中的第三截止阀、第二截止阀、第二节流元件以及第五节流元件开启工作时的原理示意图;
图4为图1车辆热管理系统中的第二截止阀、第二节流元件以及第四节流元件单独开启工作时的原理示意图;
图5为图1车辆热管理系统中的第一截止阀以及第一节流元件开启工作时的原理示意图;
图6为图1车辆热管理系统中的第五节流元件以及第六截止阀开启工作时的原理示意图;
图7为本发明提供的车辆热管理系统的控制方法的一实施例的流程示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
当前,新能源汽车发展越来越快,大多数新能源汽车热管理系统中都使用了PTC来进行乘员舱和电池的加热,由于PTC的能效比相对较低,电驱回路中的热量也没有被充分利用,导致能源的浪费,整车续航里程衰减较大。本专利取消了PTC,使用了宽温域热泵空调,可以吸收环境和电驱系统中的热量,大大提高了能量利用率,可以有效降低能耗,提升续航里程。此外,大多数电池使用冷却液进行加热和冷却,冷却液需要经过冷媒和冷却液、冷却液和电池二次换热,效率低下,管路也十分复杂。
鉴于此,本发明提供一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆,图1至图6为本发明提供的车辆热管理系统的实施例。
请参阅图1,为本发明的一实施例示意图,提出一种车辆热管理系统100以及新能源车辆,在所述车辆热管理系统100上形成有冷媒流路,在所述冷媒流路上设有压缩机1,所述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路;在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包9,之后回流至所述压缩机1的回气口内,以通过冷媒对所述电池包9冷却;在所述加热冷媒流路上,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包9,之后经过节流后回流至所述压缩机1的回气口内,以通过冷媒对所述电池包9加热。
在本发明提供的技术方案中,在所述车辆热管理系统100上形成有冷媒流路,述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路,在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包9,之后回流至所述压缩机1的回气口内,以通过冷媒对所述电池包9冷却;其中,所述压缩机1压缩和输送制冷剂蒸汽,其工作原理是从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力。在所述加热冷媒流路上,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包9,之后经过节流后回流至所述压缩机1的回气口内,以通过冷媒对所述电池包9加热。进而,使用冷媒对电池进行直冷直热,换热效率高,且管路简单,成本较低。
在本实施例中,可参阅图2,所述冷媒流路包括冷媒干路以及与所述冷媒干路连通的第一冷媒支路,在所述冷媒干路上设有压缩机1和舱外换热器3,在所述第一冷媒支路上设有第一节流元件8和电池包9。所述舱外换热器3包括有蒸发式冷凝器3a,所述第一节流元件8包括有电子膨胀阀。其中,所述压缩机1起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。所述冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连通压缩机1转化的热量一起传递至冷却介质带走。所述第一节流元件8对制冷剂起节流降压的作用,同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量。所述冷却冷媒流路包括所述冷媒干路以及所述第一冷媒支路,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒经过所述舱外换热器3,并经过所述第一节流元件8节流后流经电池包9,之后回流至所述压缩机1的回气口内。进而实现对所述电池包9的制冷。
进一步,可参阅图3,所述冷媒流路还包括第一流路段,所述第一流路段的一端连接于所述第一冷媒支路上,且处在所述电池包9和所述第一节流元件8之间,另一端连接于所述压缩机1的排气口;所述冷媒流路还包括第二流路段,所述第二流路段的一端连接于所述第一冷媒支路上,且处在所述电池包9背向所述第一节流元件8的一侧,另一端连接于所述冷媒干路上,且处在所述压缩机1的回气口和所述第一冷媒支路之间,在所述第二流路段上设有第二节流元件15;所述加热冷媒流路包括部分所述冷媒干路、所述第一流路段、部分所述第二冷媒支路、所述第二流路段,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒经过所述电池包9,并经过所述第二节流元件15节流后,回流至所述压缩机1的回气口内。在电池需要加热时,电池也可以使用制冷剂加热,此时吸收电驱回路中的热量,操作使得所述加热冷媒流路上的部件开始工作,进而实现对所述电池的冷媒加热。
进一步,在所述第一冷媒支路上还设有第一截止阀10,在所述第一冷媒支路上还设有第一截止阀10,所述第一截止阀10处在所述电池包9背向所述第一节流元件8的一侧,所述第二流路段的一端在所述电池包9和所述第一截止阀10之间;所述第一截止阀10的设置可以开启或者关闭所述第一冷媒支路,所述冷媒流路还包括第二冷媒支路,所述第二冷媒支路与所述第一冷媒支路并联设置,且均与所述冷媒干路连通,在所述第二冷媒支路上设有第三节流元件6和第一舱内换热器7;且在所述第一流路段上设有第二截止阀13,设置所述第二截止阀13可以开启或者关闭所述第一流路段,在所述第二流路段上还设有热交换器22,所述热交换器22处在所述第二节流元件15背向所述电池包9的一侧;所述冷媒流路还包括第三流路段,所述第三流路端的一端连接于所述第一流路段上且处在所述压缩机1的排气口和所述第二截止阀13之间,另一端连接于所述第二流路段上,且处在所述第二节流元件15与所述热交换器22之间,在所述第三流路段上设有第四节流元件16和第二舱内换热器12;所述冷媒流路还包括第一短接支路,所述第一短接支路均与所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路并联设置,在所述第一短接支路上设有第三截止阀5;在所述冷媒干路上设有第四截止阀2,且处在所述压缩机1的排气口和所述舱外换热器3之间;所述冷媒流路还包括第四流路段,所述第四流路段的一端连接于所述第二舱内换热器12的出气口,另一端连接于所述第一冷媒支路,且处在所述第一节流元件8背向所述电池包9的一侧,在所述第四流路段上设有第五截止阀14;所述冷媒流路还包括第五流路段,所述第五流路段的一端连接于所述第三流路段,且处在所述第四节流元件16和第二舱内换热器12之间,另一端连接于所述冷媒干路,且处在所述第四截止阀2和所述舱外换热器3之间,在所述第五流路段上设有第五节流元件17;所述冷媒流路还包括第六流路段,所述第六流路段的一端连接于所述第五流路段,且处在所述第五节流元件17和所述冷媒干路之间,另一端连接于所述第二冷媒支路,且处在所述第一舱内换热器7和所述第三节流元件6之间,在所述第六流路段上设有第六截止阀18;选择所述第一节流元件8、所述第二节流元件15、所述第三节流元件6、所述第四节流元件16、所述第五节流元件17、所述第一截止阀10、所述第二截止阀13、所述第三截止阀5、所述第四截止阀2、第五截止阀14、第六截止阀18之中的其中部分部件工作,以使得所述车辆热管理系统100具有不同的热管理模式。
如此,仅仅通过选择开启或者关闭所述阀组件即可实现不同线路的切换,实现整车各个功能共有一套热管理系统。
其中,不同模式的操作如下:
可参阅图2,选择所述第四截止阀2、所述第一截止阀10、所述第一节流元件8以及所述第三节流元件6开启,以使得自所述压缩机1排出的气态冷媒先流经所述舱外换热器3后,在流经所述第一舱内换热器7和所述电池包9,再回流至所述压缩机1内,以对乘员舱制冷和对所述电池包9冷却。此时,制冷剂从所述压缩机1出口,经过所述第四截止阀2,再经过所述舱外换热器3,然后分成两个回路,第一回路到达所述第三节流元件6,经过第一舱内换热器7之后,回到压缩机1,这一回路可以给乘员舱制冷;第二回路到达所述第一节流元件8,经过所述电池包9,然后制冷剂经过所述第一截止阀10和同轴管11后回到压缩机1,这一回路可以给电池制冷。在此过程中,电子水泵20运转,冷却液经过电驱系统21、余热板换和三通水阀23、再经过散热器散热之后,回到膨胀水壶19,保证电驱系统21工作稳定。其中,所述同轴管11也起到了比较重要的作用。通常汽车空调的制冷管分为低压管和高压管,低压管温度低,总是被外界环境加热,而高压管温度高急需散热,若将低压管与高压管套装在一起构成同轴管11,则高压管热量传入低压管,同轴管11就可以利用高、低压管的热量传递,实现空调系统中的二次换热,提高空调换热效率并改善了整车的节能效果。
可参阅图3,选择所述第二截止阀13、所述第二节流元件15、所述第五节流元件17、所述第三截止阀5开启,以使得自所述压缩机1排出的气态冷媒分流至所述第二舱内换热器12和所述电池包9后,一路路径所述热交换器22后,回流至所述压缩加的回气口内,另一路流经所述舱外换热器3后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包9加热。此时,在所述乘员舱和所述电池包9需要加热时,所述乘员舱可以使用空气源热泵采暖,所述电池包9也可以使用制冷剂加热;需要注意的是,所述乘员舱采暖和所述电池包9加热模式可以同时工作,也可以各自单独工作;制冷剂从所述压缩机1出口分两路,第一路经过第二舱内换热器12之后,通过所述第五节流元件17节流,在蒸发式冷凝器3a吸收环境中的热量,通过储液干燥管4和所述第三截止阀5,然后回到压缩机1,这一回路给乘员舱采暖;第二回路,制冷剂通过所述第二截止阀13后到达所述电池包9,经过所述第二节流元件15后,在热交换器22吸收电驱回路的热量,最后通过所述同轴管11后,回到所述压缩机1,这一回路给所述电池包9加热。在此过程中,三通比例水阀23调节开度,使得冷却液不经过低温散热器24,以节省能量。
可参阅图4,选择所述第二截止阀13、所述第二节流元件15以及所述第四节流元件16开启,以使得自所述压缩机1排出的气态冷媒分流至所述第二舱内换热器12和所述电池包9后,合流经过所述热交换器22,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包9加热。当环境温度很低,所述乘员舱和所述电池包9都需要加热时,所述乘员舱还可以使用水源热泵采暖,所述电池包9也可以使用制冷剂加热,此时吸收电驱回路中的热量;需要注意的是,所述乘员舱采暖和所述电池加热模式可以同时工作,也可以各自单独工作;其中,制冷剂从所述压缩机1出口分两路,第一路经过所述第二舱内换热器12之后,通过所述第四节流元件16节流,在所述热交换器22吸收电驱中的热量,最后通过所述储液干燥管4后回到所述压缩机1,这一回路给所述乘员舱采暖;第二回路,制冷剂通过所述第二截止阀13后到达所述电池包9,经过所述第二节流元件15后,在所述热交换器22吸收电驱回路的热量,最后通过所述同轴管11后,回到所述压缩机1,这一回路给电池加热,在此过程中,所述三通比例水阀23调节开度,使得冷却液不经过所述低温散热器24,以节省能量。
可参阅图5,选择所述第五截止阀14、所述第一节流元件8以及所述第一截止阀10开启,以使得自所述压缩机1排出的气态冷媒依次流经所述第二舱内换热器12和所述电池包9后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包9冷却。在环境温度不高,但驾驶比较激烈时,还会出现所述乘员舱需要采暖,而所述电池包9需要冷却的情况;本专利也可以实现这种功能,制冷剂从所述压缩机1,经过所述第二舱内换热器12之后,给所述乘员舱采暖;再通过所述第五截止阀14,经过所述第一节流元件8节流之后,给所述电池包9制冷,最后经过所述第一截止阀10和所述同轴管11后,回到所述压缩机1。
可参阅图6,选择所述第五节流元件17以及所述第六截止阀18开启,以使得自所述压缩机1排出的气态冷媒依次流经所述第二舱内换热器12和所述第一舱内换热器7后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱除湿制热。在夏天,可以通过空调制冷进行除湿;但当环境温度不高,需要除湿且所述乘员舱还要采暖时,本专利还具有除湿兼顾所述乘员舱采暖的功能,制冷剂从所述压缩机1,经过所述第二舱内换热器12之后,给所述乘员舱采暖;再通过所述第五节流元件17,所述第六截止阀18之后,通过所述第一舱内换热器7进行除湿,最后再经过所述同轴管11后,回到所述压缩机1。
本发明还提出一种新能源车辆,所述新能源车辆包括所述车辆热管理系统100,在所述车辆热管理系统100上形成有冷媒流路,在所述冷媒流路上设有压缩机1,所述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路;在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包9,之后回流至所述压缩机1的回气口内,以通过冷媒对所述电池包9冷却;在所述加热冷媒流路上,所述压缩机1的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包9,之后经过节流后回流至所述压缩机1的回气口内,以通过冷媒对所述电池包9加热。由于此新能源车辆采用了上述实施例全部的技术方案,因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的技术效果,在此不再一一赘述。
本发明还提出一种车辆热管理系统100的控制方法,包括如下步骤:
S10:获取车辆的行驶状态、所述电池包9的当前电池温度以及所述冷媒流路流经所述电池包9的出口处的当前冷媒温度和压力;
如此,通过观察以及测量获取上述数据。
S20:根据所述车辆的行驶状态和所述电池包9的当前温度确定所述电池包9的换热策略;
S30:基于所述换热策略控制所述第一节流元件8、所述第二节流元件15、所述第三节流元件6、所述第四节流元件16、所述第五节流元件17、所述第一截止阀10、所述第二截止阀13、所述第三截止阀5、所述第四截止阀2、第五截止阀14、第六截止阀18之中的其中部分部件工作,以使得所述车辆热管理系进入对应的换热模式;
如此,根据不同需求,仅通过操作部分元件的开启即可进入所需的换热模式。
S40:在对应的所述换热模式下,根据所述当前冷媒温度和压力调整所述第一节流元件8的开度、所述第二节流元件15的开度和所述压缩机1的转速,以使得流经所述电池包9的冷媒的过冷度满足预设要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种车辆热管理系统,其特征在于,在所述车辆热管理系统上形成有冷媒流路,在所述冷媒流路上设有压缩机,所述冷媒流路能够切换形成冷却冷媒流路或者加热冷媒流路;
在所述冷却冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过节流后流经电池包,之后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包冷却;
在所述加热冷媒流路上,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒直接流经所述电池包,之后经过节流后回流至所述压缩机的回气口内,以通过冷媒对所述电池包加热。
2.如权利要求1所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述冷媒流路包括冷媒干路以及与所述冷媒干路连通的第一冷媒支路,在所述冷媒干路上设有压缩机和舱外换热器,在所述第一冷媒支路上设有第一节流元件和电池包;
所述冷却冷媒流路包括所述冷媒干路以及所述第一冷媒支路,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过所述舱外换热器,并经过所述第一节流元件节流后流经电池包,之后回流至所述压缩机的回气口内。
3.如权利要求2所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述冷媒流路还包括第一流路段,所述第一流路段的一端连接于所述第一冷媒支路上,且处在所述电池包和所述第一节流元件之间,另一端连接于所述压缩机的排气口;
所述冷媒流路还包括第二流路段,所述第二流路段的一端连接于所述第一冷媒支路上,且处在所述电池包背向所述第一节流元件的一侧,另一端连接于所述冷媒干路上,且处在所述压缩机的回气口和所述第一冷媒支路之间,在所述第二流路段上设有第二节流元件;
所述加热冷媒流路包括部分所述冷媒干路、所述第一流路段、部分所述第二冷媒支路、所述第二流路段,所述压缩机的排气口排出的气态冷媒经过所述电池包,并经过所述第二节流元件节流后,回流至所述压缩机的回气口内。
4.如权利要求3所述的车辆热管理系统,其特征在于,在所述第一冷媒支路上还设有第一截止阀,所述第一截止阀处在所述电池包背向所述第一节流元件的一侧,所述第二流路段的一端在所述电池包和所述第一截止阀之间;
所述冷媒流路还包括第二冷媒支路,所述第二冷媒支路与所述第一冷媒支路并联设置,且均与所述冷媒干路连通,在所述第二冷媒支路上设有第三节流元件和第一舱内换热器;
在所述第一流路段上设有第二截止阀;
在所述第二流路段上还设有热交换器,所述热交换器处在所述第二节流元件背向所述电池包的一侧;
所述冷媒流路还包括第三流路段,所述第三流路端的一端连接于所述第一流路段上且处在所述压缩机的排气口和所述第二截止阀之间,另一端连接于所述第二流路段上,且处在所述第二节流元件与所述热交换器之间,在所述第三流路段上设有第四节流元件和第二舱内换热器;
所述冷媒流路还包括第一短接支路,所述第一短接支路均与所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路并联设置,在所述第一短接支路上设有第三截止阀;
在所述冷媒干路上设有第四截止阀,且处在所述压缩机的排气口和所述舱外换热器之间;
所述冷媒流路还包括第四流路段,所述第四流路段的一端连接于所述第二舱内换热器的出气口,另一端连接于所述第一冷媒支路,且处在所述第一节流元件背向所述电池包的一侧,在所述第四流路段上设有第五截止阀;
所述冷媒流路还包括第五流路段,所述第五流路段的一端连接于所述第三流路段,且处在所述第四节流元件和第二舱内换热器之间,另一端连接于所述冷媒干路,且处在所述第四截止阀和所述舱外换热器之间,在所述第五流路段上设有第五节流元件;
所述冷媒流路还包括第六流路段,所述第六流路段的一端连接于所述第五流路段,且处在所述第五节流元件和所述冷媒干路之间,另一端连接于所述第二冷媒支路,且处在所述第一舱内换热器和所述第三节流元件之间,在所述第六流路段上设有第六截止阀;
选择所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件、所述第四节流元件、所述第五节流元件、所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀之中的其中部分部件工作,以使得所述车辆热管理系统具有不同的热管理模式。
5.如权利要求4所述的车辆热管理系统,其特征在于,选择所述第四截止阀、所述第一截止阀、所述第一节流元件以及所述第三节流元件开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒先流经所述舱外换热器后,在流经所述第一舱内换热器和所述电池包,再回流至所述压缩机内,以对乘员舱制冷和对所述电池包冷却。
6.如权利要求4所述的车辆热管理系统,其特征在于,选择所述第二截止阀、所述第二节流元件、所述第五节流元件、所述第三截止阀开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒分流至所述第二舱内换热器和所述电池包后,一路路径所述热交换器后,回流至所述压缩加的回气口内,另一路流经所述舱外换热器后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包加热;和/或,
选择所述第二截止阀、所述第二节流元件以及所述第四节流元件开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒分流至所述第二舱内换热器和所述电池包后,合流经过所述热交换器,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包加热。
7.如权利要求4所述的车辆热管理系统,其特征在于,选择所述第五截止阀、所述第一节流元件以及所述第一截止阀开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒依次流经所述第二舱内换热器和所述电池包后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱制热和对所述电池包冷却。
8.如权利要求4所述的车辆热管理系统,其特征在于,选择所述第五节流元件以及所述第六截止阀开启,以使得自所述压缩机排出的气态冷媒依次流经所述第二舱内换热器和所述第一舱内换热器后,回流至所述压缩加的回气口内,以对乘员舱除湿制热。
9.一种新能源车辆,其特征在于,包括如1至8所述的车辆热管理系统。
10.一种车辆热管理系统的控制方法,基于如权利要求4所述的车辆热管理系统,其特征在于,包括如下步骤:
获取车辆的行驶状态、所述电池包的当前电池温度以及所述冷媒流路流经所述电池包的出口处的当前冷媒温度和压力;
根据所述车辆的行驶状态和所述电池包的当前温度确定所述电池包的换热策略;
基于所述换热策略控制所述第一节流元件、所述第二节流元件、所述第三节流元件、所述第四节流元件、所述第五节流元件、所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀之中的其中部分部件工作,以使得所述车辆热管理系进入对应的换热模式;
在对应的所述换热模式下,根据所述当前冷媒温度和压力调整所述第一节流元件的开度、所述第二节流元件的开度和所述压缩机的转速,以使得流经所述电池包的冷媒的过冷度满足预设要求。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311792128.1A CN117863812A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311792128.1A CN117863812A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117863812A true CN117863812A (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=90582218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311792128.1A Pending CN117863812A (zh) | 2023-12-25 | 2023-12-25 | 一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117863812A (zh) |
-
2023
- 2023-12-25 CN CN202311792128.1A patent/CN117863812A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110525169B (zh) | 纯电动汽车用集成乘员舱热泵空调及三电热管理系统 | |
CN110182017B (zh) | 一种集成电池包加热及降温的汽车热泵空调系统 | |
US20220097478A1 (en) | Thermal management system | |
CN112193016B (zh) | 热管理系统和车辆 | |
CN109968940B (zh) | 一种应用于电动汽车的空调系统及电动汽车 | |
CN113173050B (zh) | 热管理系统 | |
CN112428771B (zh) | 热管理系统 | |
CN112428769B (zh) | 热管理系统 | |
CN114734778A (zh) | 一种集成式模块化整车热管理系统 | |
US20210116153A1 (en) | Heat pump system | |
CN114312219A (zh) | 电动汽车空调系统及其控制方法 | |
EP3666565B1 (en) | Automotive air conditioning system | |
EP3982054A1 (en) | Heat exchanger and heat exchange system | |
EP3798536A1 (en) | Heat pump system | |
WO2022068606A1 (zh) | 热管理系统 | |
CN113173049B (zh) | 热管理系统 | |
CN111854215B (zh) | 热泵系统 | |
CN111845244B (zh) | 热综合管理系统 | |
CN117863812A (zh) | 一种车辆热管理系统及其控制方法、新能源车辆 | |
CN218906835U (zh) | 电动汽车的热管理系统 | |
CN220577009U (zh) | 热管理系统和车辆 | |
WO2022179593A1 (zh) | 热管理系统 | |
CN110375463B (zh) | 低温热泵系统 | |
CN115723509A (zh) | 热管理系统及热管理系统的控制方法 | |
CN117863813A (zh) | 一种车辆热管理系统以及新能源车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |