CN117901617B - 舱室热量交换回路及车辆热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种舱室热量交换回路及车辆热管理系统,该舱室热量交换回路中舱室泵的第一端连接第一换热器的第一输入端,第一换热器的第一输出端连接阀门组件的第一接口;第一芯体的输入端连接阀门组件的第二接口,第一芯体的输出端连接阀门组件的第三接口;第二芯体的输入端连接阀门组件的第四接口,第二芯体的输出端连接阀门组件的五接口;舱室泵的第二端连接阀门组件的第六接口;阀门组件配置为切换第一芯体和第二芯体串联或并联。本申请通过切换阀门组件切换该第一芯体和第二芯体的串并联关系,以使第一芯体和第二芯体可以同时制冷或制热,进而不同的制冷或制热需求下,两个芯体均充分利用,减少热量交换的能量损耗,提高换热能力。
Description
技术领域
本申请涉及热管理领域,具体而言,涉及一种舱室热量交换回路及车辆热管理系统。
背景技术
目前的舱室热量交换回路中一般采用包括暖芯和冷芯的双芯体结构。当制热时,主要通过暖芯与车辆内舱进行热量交换。当制冷时,主要通过冷芯与车辆内舱进行热量交换。但是,如果暖芯在制冷时参与工作会因热对流/热辐射有损耗。如果冷芯在制热时参与工作会导致被升温后的介质又被重新降温,有一定的热量损耗,影响舱室热量交换回路的换热能力。无论制冷还是制热,该暖芯和冷芯都不能充分利用,影响舱室热量交换回路的换热能力。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种舱室热量交换回路及车辆热管理系统,能够提高舱室热量交换回路的换热能力。
第一方面,本申请实施例提供了一种舱室热量交换回路,包括:第一芯体、第二芯体、阀门组件以及舱室泵;舱室泵的第一端连接第二换热器的第三输入端,第二换热器的第三输出端连接阀门组件的第一接口;第一芯体的输入端连接阀门组件的第二接口,第一芯体的输出端连接阀门组件的第三接口;第二芯体的输入端连接阀门组件的第四接口,第二芯体的输出端连接阀门组件的第五接口;舱室泵的第二端连接阀门组件的第六接口;其中,阀门组件配置为切换第一芯体和第二芯体串联或并联。
在上述实现过程中,通过将第一芯体和第二芯体分别与阀门组件的不同接口连接,进而可以通过切换阀门组件不同接口接通,而切换该第一芯体和第二芯体的串并联关系,以使得该第一芯体和第二芯体可以同时制冷或制热,也可以部分制冷或制热,进而使得该第一芯体和第二芯体在不同的制冷或制热需求下,均能够充分利用,减少第一芯体和第二芯体进行热量交换的能量损耗,提高换热能力。
在一个实施例中,第二芯体上设置有分隔板,分隔板配置为将第二芯体配置为将第二芯体分为多个介质通道;每个介质通道设置有对应的介质输入口,多个介质通道共用一个介质输出口;每个介质输入口均连接阀门组件的第四接口,介质输出口连接阀门组件的第五接口。
在上述实现过程中,通过在第二芯体上设置分隔板,该分隔板可以将该第二芯体分为多个介质通道。进而可以通过流入各个直接通道中的介质流量,实现对第二芯体各个区域的热量交换能力进行控制,进而可以根据车辆内舱内各个乘客的需求对车辆内舱不同区域的制冷或制热效果进行控制,提高用户体验感。
在一个实施例中,舱室热量交换回路还包括:多通阀,多通阀设置有多个接口;多通阀的第一接口连接阀门组件的第四接口;多通阀中除第一接口外的其他接口分别连接一个介质输入口,多通阀配置为根据各个介质通道对应区域的设定温度调节多通阀与各个介质输入口的接通比例;其中,多通阀配置为通过调节多通阀与各个介质输入口的接通比例控制介质流入第二芯体的各个介质通道的量,以相应调节第二芯体中各个介质通道对应区域的温度。
在一个实施例中,多通阀为第一三通阀;分隔板配置为将第二芯体分为第一介质通道和第二介质通道;第一三通阀的第一接口连接阀门组件的第四接口;第一介质通道的输入口连接第一三通阀的第二接口,第二介质通道的输入口连接第一三通阀的第三接口连接。
在上述实现过程中,通过设置多通阀,且该多通阀中除第一接口外的其他接口分别连接一个介质输入口,可以通过切换该多通阀的接通比例,调节流入该第二芯体的不同介质通道中的介质量,进行实现对第二芯体不同区域分别进行控制,且各个介质通道中的流量是通过多通阀的切口控制的,每个介质通道中的流量控制较为自由,提高了该第二芯体不同区域热量交换能力控制的灵活性。
在一个实施例中,阀门组件为集成电磁切换阀;集成电磁切换阀包括第一部分和第二部分;第二换热器的第三输出端连接第一部分的第一接口;第一芯体的输入端连接第二部分的第一接口,第一芯体的输出端连接第一部分的第二接口;第二芯体的输入端连接第二部分的第二接口,第二芯体的输出端连接第一部分的第三接口;舱室泵的第二端连接第二部分的第三接口;其中,第一部分与第二部分独立控制,第一部分配置为切换热量交换模式,第二部分配置为切换除湿模式。
在上述实现过程中,通过设置集成电磁切换阀,该集成电磁切换阀可以通过切换不同的接通位置切换该第一芯体和第二芯体的连接方式,以及与该第一芯体和/或第二芯体连接的回路,进而控制该第一芯体和第二芯体切换不同的制冷或制热模式,进而使得该第一芯体和第二芯体在不同的制冷或制热需求下,均能够充分利用,减少第一芯体和第二芯体进行热量交换的能量损耗,提高换热能力。另外,通过将阀门组件设置为集成电磁切换阀,相对于设置多种基础切换阀,且该多种基础切换阀设置多种连接关系的方式,可以降低该舱室热量交换回路的复杂性,使得整个舱室热量交换回路结构简单,节省材料和空间。
在一个实施例中,舱室热量交换回路还包括:加热器;加热器的输入端连接第二换热器的第三输出端,加热器的输出端连接阀门组件的第一接口。
在上述实现过程中,通过在舱室热量交换回路中设置加热器,以在第二换热器进行换热后的介质的温度不满足制热需求时,可以通过开启该加热器,对该舱室热量交换回路中的介质的热量进行补充,以使得该舱室热量交换回路中的介质的温度能够满足车辆内舱制热需求,提高用户体验感。
第二方面,本申请实施例还提供一种车辆热管理系统,包括:包括:电驱热量交换回路、电池热量交换回路、冷媒回路、第一换热器、第二换热器以及上述第一方面,或第一方面的任一种可能的实施方式中的舱室热量交换回路;第一换热器的第一输入端和第一换热器的第一输出端连接冷媒回路;第一换热器的第二输入端和第一换热器的第二输出端连接电驱热量交换回路;第一换热器的第三输入端和第一换热器的第三输出端连接电池热量交换回路;第二换热器的第一输入端和第二换热器的第一输出端连接冷媒回路;第二换热器的第二输入端和第二换热器的第二输出端连接电池热量交换回路;第二换热器的第三输入端和第二换热器的第三输出端连接舱室热量交换回路;其中,第一换热器配置为对电驱热量交换回路、电池热量交换回路与冷媒回路中的两者或多者中的介质进行热量交换;第二换热器配置为对舱室热量交换回路、电池热量交换回路与冷媒回路中的两者或多者中的介质进行热量交换。
在上述实现过程中,通过在该热管理系统中设置两个三介质换热器,每个换热器分别与该车辆热管理系统中的一个回路连接,进而可以通过一个冷媒回路与电驱热量交换回路、电池热量交换回路以及舱室热量交换回路进行热量交换,进而对该车辆系统中的电池、驱动装置以及车辆内舱等进行热管理。整个车辆热管理系统中设备较少,连接关系简单,不需要设置多种旁通回路,简化了该车辆热管理系统的结构。另外,可以避免因结构复杂导致的出现流阻,漏热,凝液,回油,加注等诸多问题。
在一个实施例中,冷媒回路,包括:压缩机、换向阀、膨胀阀以及气液分离器;气液分离器的第一端连接换向阀的第三接口;气液分离器的第二端连接压缩机的输入端,压缩机的输出端连接换向阀的第一接口;第一换热器的第一输入端连接换向阀的第二接口,第一换热器的第一输出端膨胀阀的输入端;膨胀阀的输出端连接第二换热器的第一输入端,第二换热器的第一输出端连接换向阀的第四接口;其中,换向阀配置为控制冷媒回路中介质的流向,膨胀阀配置为通过调节膨胀阀的开启程度控制压缩机、第一换热器与第二换热器中的一者或多者的过冷度或过热度。
在上述实现过程中,通过在冷媒回路设置换向阀和膨胀阀,且该膨胀阀设置在第一换热器和第二换热器之间,该膨胀阀可以将压缩机产生的高温高压的热介质转换为低温低压的冷介质,以使得第一换热器和第二换热器的一者中的介质为热介质,另一者中的介质为冷介质,进而可以分别对相应的环境介质进行制冷或制热。另外,通过设置换向阀,该换向阀可以改变该冷媒回路中介质的流向,使得该第一换热器和第二换热器中的介质既可以是热介质,也可以是冷介质。即,第一换热器和第二换热器均可以与其环境中的介质进行制冷或制热。整个冷媒回路中,仅需要设置压缩机、换向阀、气液分离器和膨胀阀等主要部件即可实现该冷媒回路既可以制冷,又可以制热。不需要设置多种旁通回路,简化了该冷媒回路的结构。另外,可以避免因结构复杂导致的出现流阻,漏热,凝液,回油,加注等诸多问题。
在一个实施例中,电驱热量交换回路,包括:驱动泵、驱动换热器、散热器以及第二三通阀;驱动泵的第一端连接驱动换热器的第一端;驱动换热器的第二端连接第一换热器的第二输入端;第二三通阀的第一接口连接第一换热器的第二输出端;第二三通阀的第二接口连接散热器的第一端;第二三通阀的第三接口连接舱室热量交换回路中阀门组件的第七接口;散热器的第二端连接驱动泵的第二端和阀门组件的第八接口。
在上述实现过程中,通过在电驱热量交换回路设置驱动换热器和散热器,以通过该驱动换热器和散热器配合对车辆的驱动装置等进行散热,减少过热对驱动装置的质量和寿命的影响,同时还可以提高驱动装置的运行效率。
在一个实施例中,电池热量交换回路,包括:电池水泵、水冷板以及四通阀;水冷板的第一端连接电池水泵的第一端;电池水泵的第二端连接四通阀的第三接口;水冷板的第二端连接四通阀的第一接口;四通阀的第二接口连接第一换热器的第三输入端;四通阀的第四接口连接第二换热器的第二输入端;水冷板的第二端连接第一换热器的第三输出端和第二换热器的第二输出端。
在上述实现过程中,通过在电池热量交换回路设置四通阀,以通过切换该四通阀的不同接口接通或关闭,可以调整不同的换热器对电池进行加热或降温,或调整该换热器处于恒温状态,进而可以使得该电池热量交换回路根据第一换热器和第二换热器中的介质类型对四通阀的接口接通方式进行适应性的调整,提高了电池热量交换回路进行热量交换的灵活性,不需要单独对电池增加相应的热量交换回路,简化了该车辆热管理系统的结构的同时,增加了车辆管理系统的应用场景。
在一个实施例中,舱室热量交换回路中的阀门组件配置为在多个热管理子模式之间切换;其中,多个热管理子模式包括制冷子模式、制热子模式、制冷除湿子模式以及制热除湿子模式;在制冷子模式或制热子模式中,第一芯体的输入端通过阀门组件接通第一换热器的第一输出端,第一芯体的输出端通过阀门组件接通第二芯体的输入端,第二芯体的输出端通过阀门组件接通舱室泵的第二端;和/或在制冷除湿子模式中,第一芯体的输入端通过阀门组件接通第一换热器的第一输出端,第一芯体的输出端通过阀门组件接通舱室泵的第二端;第二芯体的输入端通过阀门组件接通散热器的第一端,第二芯体的输出端通过阀门组件接通散热器的第二端和舱室泵的第二端接通;和/或在制热除湿子模式中,第一芯体的输入端通过阀门组件接通第一换热器的第一输出端和散热器的第一端,第一芯体的输出端通过阀门组件接通散热器的第二端;第二芯体的输入端通过阀门组件接通第一换热器的第一输出端,第二芯体的输出端通过阀门组件接通舱室泵的第二端。
在上述实现过程中,通过在该车辆热管理系统中设置多个热管理子模式,且通过阀门组件切换该多个热管理子模式,可以使得该车辆热管理系统中在不同场景下可以切换相应的热管理子模式,增加该车辆热管理系统的使用场景。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括电驱散热模式;在电驱散热模式中,驱动泵启动,以使散热器和/或舱室热量交换回路中的第一芯体或第二芯体为电驱热量交换回路中的待散热设备散热;其中,第二三通阀的接通位置通过电驱热量交换回路中的介质温度控制,驱动泵的介质流量通过待散热设备的温度和电驱热量交换回路中的介质温度控制。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括舱室制冷模式;在舱室制冷模式中,压缩机启动,换向阀处于第一位置;在第一位置中,压缩机产生的热介质通过换向阀进入第一换热器;舱室泵启动,阀门组件切换至制冷子模式,膨胀阀降温后的冷介质通过第二换热器与舱室热量交换回路中的介质进行热量交换;第二芯体和第一芯体配置将舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱;其中,舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制冷需求控制。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括制冷除湿模式;在制冷除湿模式中,压缩机启动,换向阀处于第一位置;在第一位置中,压缩机产生的热介质通过换向阀进入第一换热器;舱室泵和驱动泵启动,阀门组件切换至制冷除湿子模式,膨胀阀降温后的冷介质通过第二换热器与舱室热量交换回路中的介质进行热量交换,第一芯体配置将舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱,以为车辆内舱制冷;压缩机产生的热介质通过第一换热器与电驱热量交换回路中的介质进行热量交换,第二芯体配置为与蒸发器配合对车辆内舱进行除湿;其中,舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制冷需求控制。
在一个实施例中,车辆热管理系统还包括第一电池冷却模式;在第一电池冷却模式中,电池水泵启动,四通阀的第三接口和四通阀的第四接口接通;其中,电池水泵的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路中的介质温度控制,膨胀阀降温后的冷介质通过第二换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对电池热量交换回路中电池降温。
在一个实施例中,车辆热管理系统还包括第一电池加热模式;在第一电池加热模式中,电池水泵启动,四通阀的第一接口、四通阀的第二接口和四通阀的第三接口接通;其中,电池水泵的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路中的介质温度控制,压缩机产生的热介质通过第一换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对电池热量交换回路中电池加热。
在一个实施例中,若车辆内舱冷量过剩,则启动电池水泵,并切换四通阀的第三接口与四通阀的第四接口接通;其中,膨胀阀降温后的冷介质和舱室热量交换回路中的冷介质通过第二换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以为电池热量交换回路中电池降温。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括舱室制热模式;在舱室制热模式中,压缩机启动,换向阀处于第二位置;第二位置中,压缩机产生的热介质通过换向阀进入第二换热器;舱室泵启动,阀门组件切换至制热子模式,膨胀阀降温后的冷介质通过第二换热器与舱室热量交换回路中的介质进行热量交换;第二芯体和第一芯体配置将舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量传递到车辆的车辆内舱;其中,舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制热需求控制。
在一个实施例中,舱室热量交换回路中设置有加热器;在舱室制热模式中,若舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量不满足车辆内舱的制热需求,则启动加热器;若舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量满足车辆内舱的制热需求,则关闭加热器。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括余热回收模式;在余热回收模式中,电池泵和驱动泵均启动,换向阀处于第二位置;四通阀的第一接口、四通阀的第二接口和四通阀的第三接口接通;第二位置中,压缩机产生的热介质通过换向阀进入第二换热器;其中,电池热量交换回路中的介质和电驱热量交换回路的介质通过第一换热器与冷媒回路中的冷介质进行热量交换。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括制热除湿模式;在制热除湿模式中,压缩机启动,换向阀处于第二位置;在第二位置中,压缩机产生的热介质通过换向阀进入第二换热器,膨胀阀降温后的冷介质通过换向阀进入第一换热器;舱室泵和驱动泵启动,阀门组件切换至制热除湿子模式,压缩机产生的热介质通过第二换热器与舱室热量交换回路中的介质进行热量交换,第二芯体配置将舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱,以为车辆内舱制热;膨胀阀降温后的冷介质通过第一换热器与电驱热量交换回路中的介质进行热量交换,第一芯体配置为与蒸发器配合对车辆内舱进行除湿;其中,舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制热需求控制。
在一个实施例中,车辆热管理系统还包括第二电池冷却模式;在第二电池冷却模式中,电池水泵启动,四通阀的第一接口、四通阀的第二接口和四通阀的第三接口接通;其中,电池水泵的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路中的介质温度控制,膨胀阀降温后的冷介质通过第一换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对电池热量交换回路中电池降温。
在一个实施例中,车辆热管理系统还包括第二电池加热模式;在第二电池加热模式中,电池水泵启动,四通阀的第三接口和四通阀的第四接口接通;其中,电池水泵的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路中的介质温度控制,压缩机产生的热介质通过第二换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对电池热量交换回路中电池加热。
在一个实施例中,舱室热量交换回路中设置有加热器;在第二电池加热模式中,若电池热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量不满足电池的制热需求,加热器开启,舱室泵处于最大占空比;若电池热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量满足电池的制热需求,加热器关闭。
在一个实施例中,若车辆内舱热量过剩,则启动电池水泵,并切换四通阀的第三接口与四通阀的第四接口接通;其中,压缩机产生的热介质和舱室热量交换回路中的介质通过第二换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以为电池热量交换回路中电池加热。
在一个实施例中,车辆热管理系统还包括电池匀温模式;在电池匀温模式中,电池水泵启动,四通阀的第一接口和四通阀的第三接口接通;其中,电池水泵的介质流量通过电池的温差控制,水冷板配置为调节电池热量交换回路中电池的温度。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括电池低温冷却模式;在电池低温冷却模式中,电池泵和驱动泵均启动,第二三通阀第一接口和第二三通阀的第二接口接通;四通阀第一接口、四通阀的第二接口和四通阀的第三接口接通;其中,电池水泵的介质流量通过电池热量交换回路中电池的冷却需求控制,电驱热量交换回路中的介质通过第一换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以调节电池热量交换回路中电池的温度。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括电池吸收电机余热模式;在电池吸收电机余热模式中,电池泵和驱动泵均启动,第二三通阀第一接口、第二三通阀的第二接口和第二三通阀的第三接口均接通;四通阀第一接口、四通阀的第二接口和四通阀的第三接口接通;其中,电池水泵的介质流量通过电池冷却需求控制,电驱热量交换回路中的介质通过第一换热器与电池热量交换回路中的介质进行热量交换。
在一个实施例中,车辆热管理系统包括化霜模式;在化霜模式中,压缩机和驱动泵启动,换向阀处于第一位置;第二三通阀第一接口和第二三通阀的第二接口接通;在第一位置中,压缩机产生的热介质通过换向阀进入第一换热器,膨胀阀降温后的冷介质通过换向阀进入第二换热器;其中,驱动泵的介质流量通过电驱热量交换回路中待化霜设备的化霜需求控制,压缩机产生的热介质通过第一换热器与电驱热量交换回路中的介质进行热量交换,以对待化霜设备进行化霜。
在一个实施例中,化霜模式包括行车化霜模式;在行车化霜模式中,舱室泵启动,阀门组件切换至制热子模式或制冷子模式,膨胀阀降温后的冷介质或压缩机产生的热介质通过第二换热器与舱室热量交换回路中的介质进行热量交换;第二芯体和第一芯体配置将舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱;其中,舱室泵的介质流量通过乘客舱的制热或制冷需求控制。
在上述实现过程中,通过调节换向阀、阀门组件置、四通阀、第二三通阀等设备的位置,以及控制舱室泵、压缩机、驱动泵、电池泵等装置的启动与停止,进而调节该车辆热管理系统处于不同的热管理模式,以对驱动设备、电池、乘客舱中的一者或多者进行制冷和/或制热。可以使得该车辆热管理系统可以满足不同工况,增加该车辆热管理系统的应用场景。另外,该车辆热管理系统在不同工况下,各个回路中的热能能够相互利用,进而可以充分各个设备的热量,可以提高该车辆热管理系统的能量利用率,减少压缩机制冷或制热的需求,进而减少整个车辆热管理系统的能耗。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的舱室热量交换回路示意图;
图2为本申请实施例提供的第二芯体示意图;
图3为本申请实施例提供的第一三通阀示意图;
图4为本申请实施例提供的在舱室热量交换回路中设置第一三通阀示意图;
图5为本申请实施例提供的集成电磁切换阀示意图;
图6为本申请实施例提供的舱室热量交换回路通过集成电磁切换阀与电驱热量交换回路连接示意图;
图7为本申请实施例提供的集成电磁切换阀切换至制冷子模式或制热子模式时的位置示意图;
图8为本申请实施例提供的集成电磁切换阀切换至制冷除湿子模式时的位置示意图;
图9为本申请实施例提供的集成电磁切换阀切换至制热除湿子模式时的位置示意图;
图10为本申请实施例提供的车辆热管理系统示意图;
图11为本申请实施例提供的电驱散热模式示意图;
图12为本申请实施例提供的舱室制冷模式示意图;
图13为本申请实施例提供的制冷除湿模式示意图;
图14为本申请实施例提供的第一电池冷却模式示意图;
图15为本申请实施例提供的第一电池加热模式示意图;
图16为本申请实施例提供的舱室制热模式示意图;
图17为本申请实施例提供的余热回收模式示意图;
图18为本申请实施例提供的制热除湿模式示意图;
图19为本申请实施例提供的第二电池冷却模式示意图;
图20为本申请实施例提供的第二电池加热模式示意图;
图21为本申请实施例提供的电池匀温模式示意图;
图22为本申请实施例提供的电池低温冷却模式示意图;
图23为本申请实施例提供的电池吸收电机余热模式示意图;
图24为本申请实施例提供的电池吸收电机余热模式基础上压缩机和舱室泵启动示意图。
附图说明:100-舱室热量交换回路、110-第一芯体、120-第二芯体、121-分隔板、130-集成电磁切换阀、131-第一部分、132-第二部分、140-舱室泵、150-第一三通阀、151-阀芯、160-加热器、200-电驱热量交换回路、210-驱动泵、220-驱动换热器、230-散热器、240-第二三通阀、300-电池热量交换回路、310-电池水泵、320-水冷板、330-四通阀、400-冷媒回路、410-压缩机、420-换向阀、430-气液分离器、440-膨胀阀、500-第二换热器、600-第一换热器、11-第一三通阀的第一接口、12-第一三通阀的第二接口、13-第一三通阀的第三接口、21-第二三通阀的第一接口、22-第二三通阀的第二接口、23-第二三通阀的第三接口、31-四通阀的第一接口、32-四通阀的第二接口、33-四通阀的第三接口、34-四通阀的第四接口、1A-第一部分的第一接口、2A-第一部分的第二接口、3A-第一部分的第三接口、4A-第一部分的第四接口、1B-第二部分的第一接口、2B-第二部分的第二接口、3B-第二部分的第三接口、4B-第二部分的第四接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”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,或者是申请产品使用时惯常拜访的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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,因此不能解释为本申请的限制。
本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“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;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,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申请中的具体含义。
本申请发明人经长期研究发现,目前舱室热量交换回路中常常采用双芯体结构,这种双芯体结构虽然可以辅助实现车辆内舱制热或制冷需求。但是,由于两种芯体的相互影响,进而使得在该舱室热量交换回路进行制热或制冷时,均存在能量损耗,进而影响舱室热量交换回路的换热能力。
有鉴于此,本申请发明人提出一种舱室热量交换回路,通过在阀门组件连接该第一芯体和第二芯体,进而可以通过切换阀门组件不同接口接通,而切换该第一芯体和第二芯体的串并联关系,以使得该第一芯体和第二芯体可以同时制冷或制热,也可以部分制冷或制热,进而使得该第一芯体和第二芯体在不同的制冷或制热需求下,均能够充分利用,减少第一芯体和第二芯体进行热量交换的能量损耗,提高换热能力。
为便于对本实施例进行理解,首先对执行本申请实施例所公开的一种舱室热量交换回路进行详细介绍。
如图1所示,是本申请实施例提供的舱室热量交换回路示意图,包括:第一芯体110、第二芯体120、集成电磁切换阀130以及舱室泵140。
其中,舱室泵140的第一端连接第二换热器500的第三输入端,第二换热器500的第三输出端连接集成电磁切换阀130的第一接口;第一芯体110的输入端连接集成电磁切换阀130的第二接口,第一芯体110的输出端连接集成电磁切换阀130的第三接口;第二芯体120的输入端连接集成电磁切换阀130的第四接口,第二芯体120的输出端连接集成电磁切换阀130的第五接口;舱室泵140的第二端连接集成电磁切换阀130的第六接口。
这里的集成电磁切换阀130配置为切换第一芯体110和第二芯体120串联或并联。可以理解地,该集成电磁切换阀130可以包括多个接口,多个接口分别设置在该集成电磁切换阀130的两侧,且集成电磁切换阀130的两侧的接口在该集成电磁切换阀130内部设置有设定连接关系,以使该集成电磁切换阀130两端的接口可以通过该集成电磁切换阀130的设定连接关系连通,进而使得连接该集成电磁切换阀130两端接口的设备可以形成通路。
示例性地,该集成电磁切换阀130的第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口以及第六接口等接口设置在集成电磁切换阀130的两侧,且该第一接口和第二接口连接,第三接口和第四接口在该集成电磁切换阀130内部连接,第五接口和第六接口在该集成电磁切换阀130内部连接等。
可选地,该集成电磁切换阀130可以是电磁集成切换阀,也可以是多个基础切换阀组成的结构。该集成电磁切换阀130的具体结构可以根据实际情况进行调整。
若该集成电磁切换阀130为电磁集成切换阀,则可以通过切换该电磁集成切换阀的阀芯151位置,切换该电磁集成切换阀接通或断开的接口,进而切换该第一芯体110、第二芯体120、第二换热器500以及舱室泵140等设备之间连接关系。
若该集成电磁切换阀130为多个基础切换阀组成的结构,则可以通过切换该多个基础切换阀中各个基础切换阀的导通或关闭,切换该集成电磁切换阀130中的多个基础切换阀的连接关系,进而切换该第一芯体110、第二芯体120、第二换热器500以及舱室泵140等设备之间连接关系。
上述的第一芯体110和第二芯体120配置为通过流过该第一芯体110和第二芯体120的介质与该第一芯体110和第二芯体120所在的乘客舱中的介质进行热量交换,以对乘客舱进行制冷、制热和/或除湿等。
第一芯体110可以作为暖芯,也可以作为冷芯。若该第一芯体110内部介质为热介质,则该第一芯体110为暖芯。若该第一芯体110内部介质为冷介质,则该第一芯体110为冷芯。
同样地,该第二芯体120可以作为暖芯,也可以作为冷芯。若该第二芯体120内部介质为热介质,则该第二芯体120为暖芯。若该第二芯体120内部介质为冷介质,则该第二芯体120为冷芯。
可选地,该第一芯体110和第二芯体120可以都为暖芯,也可以都为冷芯,还可以为一个暖芯,一个冷芯等。该第一芯体110和第二芯体120的具体作用可以根据实际情况进行调整。
示例性地,若该集成电磁切换阀130切换到该第一芯体110和第二芯体120串联位置,则该第一芯体110和第二芯体120串联,该第一芯体110和第二芯体120内部的介质为同一介质。此时,该第一芯体110和第二芯体120为同一类型芯体。即,若该第一芯体110和第二芯体120内部介质为热介质,则该第一芯体110和第二芯体120均为暖芯。若该第一芯体110和第二芯体120内部介质为冷介质,则该第一芯体110和第二芯体120均为冷芯。
若该集成电磁切换阀130切换到该第一芯体110和第二芯体120并联位置,则该第一芯体110和第二芯体120并联,该第一芯体110和第二芯体120内部的介质为不同介质。此时,该第一芯体110和第二芯体120为不同类型芯体。即,若该第一芯体110内部介质为热介质,则该第一芯体110为暖芯,第二芯体120内部介质为冷介质,则该第二芯体120为冷芯。若该第一芯体110内部介质为冷介质,则该第一芯体110为冷芯,第二芯体120内部介质为暖介质,则该第二芯体120为暖芯。
上述舱室泵140为配置为,在该车辆内舱需要制冷或制热时启动,以使介质在该舱室热量交换回路100中流动,以使通过第一热交换器进行热量交换后的介质传输到该第一芯体110和/或第二芯体120,进而通过该第一芯体110和/或第二芯体120对该车辆内舱制冷或制热。以及在该车辆内舱不需要制冷和制热时停止,以使介质在该舱室热量交换回路100中停止流动。
这里的车辆内舱可以是汽车中乘客和/或司机乘坐的空间,也可以是卡车中乘客和/或司机乘坐的空间,当然,也可以是冷藏车中乘客和/或司机乘坐的空间以及冷藏箱中的空间等。该车辆内舱可以根据不同的车辆类型进行调整,本申请不做具体限制。
在上述实现过程中,通过将第一芯体110和第二芯体120分别与集成电磁切换阀130的不同接口连接,进而可以通过切换集成电磁切换阀130不同接口接通,而切换该第一芯体110和第二芯体120的串并联关系,以使得该第一芯体110和第二芯体120可以同时制冷或制热,也可以部分制冷或制热,进而使得该第一芯体110和第二芯体120在不同的制冷或制热需求下,均能够充分利用,减少第一芯体110和第二芯体120进行热量交换的能量损耗,提高换热能力。
在一种可能的实现方式中,第二芯体120上设置有分隔板121,该分隔板121配置为将第二芯体120配置为将第二芯体120分为多个介质通道。
这里的每个介质通道设置有对应的介质输入口,多个介质通道共用一个介质输出口;每个介质输入口均连接集成电磁切换阀130的第四接口,介质输出口连接集成电磁切换阀130的第五接口。
上述的分隔板121数量可以为一个或多个。该分隔板121用于将该第二芯体120中的空间隔离成多个独立的空间,以形成多个介质通道。每个介质通道的大小可以相同,也可以不同。各个介质通道的大小可以根据实际情况进行调整。
可以理解地,每个介质通道均设置对应的介质输入口,可以通过控制流入每个介质通道的介质流量,进而控制该第二芯体120中不同介质通道所在区域的热量交换能力,以实现对该第二芯体120分区控制。
示例性地,如图2所示,图2中示出一个分隔板121将该第二芯体120分为左介质通道和右介质通道。其中,左介质通道和右介质通道分别设置有对应的介质输入口,该左介质通道和右介质通道共用一个介质输入口。若左介质通道中的介质流量大于该右介质通道介质流量,则该左介质通道的热量交换能力大于该右介质通道的热量交换能力,进而可以使得左介质通道所在区域的制冷或制热效果大于右介质通道所在区域的制冷或制热效果。
在上述实现过程中,通过在第二芯体120上设置分隔板121,该分隔板121可以将该第二芯体120分为多个介质通道。进而可以通过流入各个直接通道中的介质流量,实现对第二芯体120各个区域的热量交换能力进行控制,进而可以根据车辆内舱内各个乘客的需求对车辆内舱不同区域的制冷或制热效果进行控制,提高用户体验感。
在一种可能的实现方式中,该舱室热量交换回路100还包括:多通阀。
其中,该多通阀设置有多个接口,多通阀的第一接口连接集成电磁切换阀130的第四接口;多通阀中除第一接口外的其他接口分别连接一个介质输入口。
可选地,该多通阀可以是三通阀、四通阀330、五通阀等,该多通阀的具体类型可以根据第二芯体120中介质通道的数量确定。
这里的多通阀配置为根据各个介质通道对应区域的设定温度调节多通阀与各个介质输入口的接通比例。
具体地,该多通阀配置为通过调节多通阀与各个介质输入口的接通比例控制介质流入第二芯体120的各个介质通道的量,以相应调节第二芯体120中各个介质通道对应区域的温度。
在一些实施例中,如图3所示(图3中示出为三通阀),该多通阀内部设置有阀芯151,该阀芯151设置在本体中多个接口汇通处。该阀芯151可以为球形,阀芯151上设置有切口;该多通阀配置为通过调整切口的朝向调整各个接口介质流通量。
可选地,该阀芯151上的切口可以为该阀芯151的二分之一、三分之一、四分之一等。该切口的大小可以根据实际情况进行调整。该阀芯151未设置切口的部分为密闭的结构。该阀芯151可以在该本体内部以其中一个接口为轴自由旋转。
具体地,该阀芯151中切口朝向的接口为接通的接口,非切口部分朝向的接口为关闭的接口。通过调节阀芯151的角度,可以调节切口朝向不同接口的量,进而调节对应介质通道中介质流通的量。
示例性地,如图4,该多通阀为第一三通阀150;分隔板121配置为将第二芯体120分为第一介质通道和第二介质通道。
其中,第一三通阀的第一接口11连接集成电磁切换阀130的第四接口;第一介质通道的输入口连接第一三通阀的第二接口12,第二介质通道的输入口连接第一三通阀的第三接口13连接。
在上述实现过程中,通过设置多通阀,且该多通阀中除第一接口外的其他接口分别连接一个介质输入口,可以通过切换该多通阀的接通比例,调节流入该第二芯体120的不同介质通道中的介质量,进行实现对第二芯体120不同区域分别进行控制,且各个介质通道中的流量是通过多通阀的切口控制的,每个介质通道中的流量控制较为自由,提高了该第二芯体120不同区域热量交换能力控制的灵活性。
在一种可能的实现方式中,集成电磁切换阀130为集成电磁切换阀130;该集成电磁切换阀130包括第一部分131和第二部分132。
其中,第二换热器500的第三输出端连接第一部分的第一接口1A;第一芯体110的输入端连接第二部分的第一接口1B,第一芯体110的输出端连接第一部分的第二接口2A;第二芯体120的输入端连接第二部分的第二接口2B,第二芯体120的输出端连接第一部分的第三接口3A;舱室泵140的第二端连接第二部分的第三接口3B。
这里的第一部分131和第二部分132均包括控制部分和阀体,以实现切换热量交换模式的切换。其中,控制部分可以通过线圈实现。
可以理解地,该集成电磁切换阀130的第一接口为第一部分的第一接口1A,集成电磁切换阀130的第二接口为第二部分的第一接口1B,集成电磁切换阀130的第三接口为第一部分的第二接口2A,集成电磁切换阀130的第四接口为第二部分的第二接口2B,集成电磁切换阀130的第五接口为第一部分的第三接口3A,集成电磁切换阀130的第六接口为第二部分的第三接口3B。
这里的第一部分131与第二部分132独立控制,该第一部分131和第二部分132均为电磁线圈。该第一部分131和第二部分132通过激励电磁铁产生磁性克服弹簧弹力从而改变阀芯151位置,进而实现不同接口的连通。
示例性地,如图5所示,该第一部分的第一接口1A分别连接第二部分的第一接口1B和第二部分的第二接口2B,第一部分的第二接口2A分别连接第二部分的第二接口2B、第二部分的第三接口3B和第二部分132的第四接口,该第一部分的第三接口3A分别连接第二部分的第三接口3B和第二部分132的第四接口,第一部分131的第四接口分别连接第二部分的第一接口1B、第二部分的第二接口2B和第二部分132的第四接口等。通过切换该第一部分131和第二部分132中的阀芯151位置,以控制不同该第一部分131和第二部分132中接通的接口,进而控制该第一芯体110和第二芯体120等与该集成电磁切换阀130连接设备的连接方式。
在一些实施例中,该第一部分131配置为切换热量交换模式,第二部分132配置切换热量交换模式。即,该第一部分131配置为切换与该第一芯体110和/或第二芯体120接通的回路。该第二部分132配置为切换该第一芯体110和第二芯体120的连接方式。
具体地,如图6所示,该舱室热量交换回路100还可以通过该集成电磁切换阀130与电驱热量交换回路200连接。另外,该第二换热器500的第一输入端和第一输出端可以与冷媒回路400连接。该电驱热量交换回路200和冷媒回路400可以通过第一换热器600进行热量交换。
其中,冷媒回路400中的压缩机410在工作时,将吸入的低温低压的介质,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,排出高温高压的热介质,该热介质通过膨胀阀440降温降压后,成为低温低压的冷介质。
若该冷媒回路400中介质的流向为压缩机410到第一换热器600、到膨胀阀440、再到第二换热器500,并返回压缩机410。则该第二换热器500与该冷媒回路400中的冷介质进行热量交换,该第一换热器600与该冷媒回路400中的热介质进行热量交换。
此时,若集成电磁切换阀130位于图7所示位置,则该舱室热量交换回路100中介质的流过的设备依次为:第一换热器600、第一芯体110、集成电磁切换阀130、第二芯体120、集成电磁切换阀130、舱室泵140,再回到第一换热器600。即,该第一芯体110和第二芯体120串联,流过该第一芯体110和第二芯体120中的介质均为通过第二换热器500与冷介质进行热量交换后的冷介质,则在该集成电磁切换阀130位于图7所示位置,且该冷媒回路400中介质的流向为压缩机410到第一换热器600、到膨胀阀440、再到第二换热器500,并返回压缩机410时,该第一芯体110和第二芯体120配置用于为车辆内舱制冷。
同理,在该集成电磁切换阀130位于图7所示位置,且该冷媒回路400中介质的流向为压缩机410到第二换热器500、到膨胀阀440、再到第一换热器600,并返回压缩机410时,该第一芯体110和第二芯体120配置用于为车辆内舱制热。
若集成电磁切换阀130位于图8所示位置,则该舱室热量交换回路100中介质的流过的设备依次为:第二换热器500、集成电磁切换阀130、第一芯体110、集成电磁切换阀130,再回到第二换热器500。该电驱热量交换回路200中介质的流过的设备依次为:第一换热器600、集成电磁切换阀130、第二芯体120、集成电磁切换阀130,再回到第一换热器600。以及第一换热器600、集成电磁切换阀130、第二芯体120、集成电磁切换阀130,再到第二换热器500。即,该第一芯体110和第二芯体120并联,且该第二芯体120中的介质分别输入到该舱室热量交换回路100以及该电驱热量交换回路200中。由于该电驱热量交换回路200中设置有蒸发器,进而可以将该第二芯体120中的介质进行除湿后,再通过该第二芯体120传输到该舱室热量交换回路100和车辆内舱中。此时,该第一芯体110用于为车辆内舱制冷,该第二芯体120用于为车辆内舱除湿。
若集成电磁切换阀130位于图9所示位置,且该冷媒回路400中介质的流向为压缩机410到第二换热器500、到膨胀阀440、再到第一换热器600,并返回压缩机410时:该则该舱室热量交换回路100中介质的流过的设备依次为:第二换热器500、集成电磁切换阀130、第二芯体120、集成电磁切换阀130,再回到第二换热器500。以及第二换热器500、集成电磁切换阀130、第一芯体110、集成电磁切换阀130,再到第一换热器600。该电驱热量交换回路200中介质的流过的设备依次为:第一换热器600、集成电磁切换阀130、第一芯体110、集成电磁切换阀130,再回到第一换热器600。即,该第一芯体110和第二芯体120并联,且该第一芯体110中的介质分别来自舱室热量交换回路100和电驱热量交换回路200,且输出到该舱室热量交换回路100中。由于该电驱热量交换回路200中设置有蒸发器,进而可以将该第一芯体110中的介质进行除湿后,再通过该第一芯体110传输到车辆内舱。此时,该第一芯体110用于为车辆内舱除湿,该第二芯体120用于为车辆内舱制热。
在上述实现过程中,通过设置集成电磁切换阀130,该集成电磁切换阀130可以通过切换不同的接通位置切换该第一芯体110和第二芯体120的连接方式,以及与该第一芯体110和/或第二芯体120连接的回路,进而控制该第一芯体110和第二芯体120切换不同的制冷或制热模式,进而使得该第一芯体110和第二芯体120在不同的制冷或制热需求下,均能够充分利用,减少第一芯体110和第二芯体120进行热量交换的能量损耗,提高换热能力。另外,通过将集成电磁切换阀130设置为集成电磁切换阀130,相对于设置多种基础切换阀,且该多种基础切换阀设置多种连接关系的方式,可以降低该舱室热量交换回路100的复杂性,使得整个舱室热量交换回路100结构简单,节省材料和空间。
在一种可能的实现方式中,舱室热量交换回路100还包括:加热器160。
其中,加热器160的输入端连接第二换热器500的第三输出端,加热器160的输出端连接集成电磁切换阀130的第一接口。
这里的加热器160配置为在第二换热器500进行换热后的介质的温度不满足制热需求时开启。在第二换热器500进行换热后的介质的温度满足制热需求时关闭。
可以理解地,在一些特殊情况下,经过第二换热器500换热后的介质的温度可能会达不到车辆内舱的制热需求。通过在该舱室热量交换回路100上设置加热器160,当在第二换热器500进行换热后的介质的温度不满足制热需求时,开启该加热器160,以通过该加热器160对该舱室热量交换回路100中的介质进一步加热,进而使得该舱室热量交换回路100中的介质的温度能够满足车辆内舱制热需求。
在上述实现过程中,通过在舱室热量交换回路100中设置加热器160,以在第二换热器500进行换热后的介质的温度不满足制热需求时,可以通过开启该加热器160,对该舱室热量交换回路100中的介质的热量进行补充,以使得该舱室热量交换回路100中的介质的温度能够满足车辆内舱制热需求,提高用户体验感。
如图10所示,是本申请实施例提供的车辆热管理系统,包括:电驱热量交换回路200、电池热量交换回路300、冷媒回路400、第一换热器600、第二换热器500以及上述的舱室热量交换回路100。
其中,第一换热器600的第一输入端和第一换热器600的第一输出端连接冷媒回路400;第一换热器600的第二输入端和第一换热器600的第二输出端连接电驱热量交换回路200;第一换热器600的第三输入端和第一换热器600的第三输出端连接电池热量交换回路300;第二换热器500的第一输入端和第二换热器500的第一输出端连接冷媒回路400;第二换热器500的第二输入端和第二换热器500的第二输出端连接电池热量交换回路300;第二换热器500的第三输入端和第二换热器500的第三输出端连接舱室热量交换回路100。
这里的第一换热器600配置为对电驱热量交换回路200、电池热量交换回路300与冷媒回路400中的两者或多者中的介质进行热量交换;第二换热器500配置为对舱室热量交换回路100、电池热量交换回路300与冷媒回路400中的两者或多者中的介质进行热量交换。
上述的电池热量交换回路300用于对车辆系统中的电池进行热管理。例如,对电池加热、对电池降温以及保持电池恒温等。电驱热量交换回路200用于对车辆系统中的驱动装置(如,驱动电机、变速器等)进行热管理。例如,对驱动装置加热、对驱动装置降温以及对驱动装置进行化霜等。该舱室热量交换回路100用于对车辆的成员舱进行热管理。例如,为车辆内舱制冷、为车辆内舱制热等。
可选地,该第一换热器600和第二换热器500可以是单介质换热器、双介质换热器、三介质换热器、四介质换热器等。该单介质换热器中仅包括一个介质通道,双介质换热器中包括两个介质通道,三介质换热器中包括三个介质通道,四介质换热器中包括四个介质通道等。该第一换热器600和第二换热器500的具体结构以及设置方式可以根据实际情况进行调整。
示例性地,该第一换热器600的第二输入端和第二输出端之间的通道可以为第二介质通道,该第一换热器600的第三输入端和第三输出端之间的通道可以为第三介质通道。即将该第一换热器600的第二介质通道与电驱热量交换回路200连接,可以实现冷媒回路400中的介质与电驱热量交换回路200中的介质热量交换,以通过冷媒回路400对驱动装置进行热管理。将该第一换热器600的第三介质通道与电池热量交换回路300连接,可以实现冷媒回路400中的介质与电池热量交换回路300中的介质热量交换,以通过冷媒回路400对电池进行热管理。
该第二换热器500的第二输入端和第二输出端之间的通道可以为第五介质通道,该第二换热器500的第三输入端和第三输出端之间的通道可以为第六介质通道。即将该第二换热器500的第五介质通道与电池热量交换回路300连接,可以实现冷媒回路400中的介质与电池热量交换回路300中的介质热量交换,以通过冷媒回路400对电池进行热管理。将该第二换热器500的第六介质通道与舱室热量交换回路100连接,可以实现冷媒回路400中的介质与舱室热量交换回路100中的介质热量交换,以通过冷媒回路400对车辆内舱进行热管理。
在上述实现过程中,通过在该热管理系统中设置两个三介质换热器,每个换热器分别与该车辆热管理系统中的一个回路连接,进而可以通过一个冷媒回路400与电驱热量交换回路200、电池热量交换回路300以及舱室热量交换回路100进行热量交换,进而对该车辆系统中的电池、驱动装置以及车辆内舱等进行热管理。整个车辆热管理系统中设备较少,连接关系简单,不需要设置多种旁通回路,简化了该车辆热管理系统的结构。另外,可以避免因结构复杂导致的出现流阻,漏热,凝液,回油,加注等诸多问题。
在一种可能的实现方式中,该冷媒回路400,包括:压缩机410、换向阀420、膨胀阀440以及气液分离器430。
其中,气液分离器430的第一端连接换向阀420的第三接口;气液分离器430的第二端连接压缩机410的输入端,压缩机410的输出端连接换向阀420的第一接口;第一换热器600的第一输入端连接换向阀420的第二接口,第一换热器600的第一输出端膨胀阀440的输入端;膨胀阀440的输出端连接第二换热器500的第一输入端,第二换热器500的第一输出端连接换向阀420的第四接口。
这里的换向阀420配置为控制冷媒回路400中介质的流向,通过该换向阀420可以改变第一换热器600和第二换热器500的功能,以使该冷媒回路400既可以实现制冷又可以实现制热。当然,该换向阀420还可以用于除霜,当第一换热器600或第二换热器500处于室外时,可以用换向阀420切换冷媒回路400中介质的流向,使处于室外的换热器内的介质为热介质,以对该换热器进行除霜。
示例性地,该冷媒回路400中的介质流向为从第一换热器600流向膨胀阀440,再流向第二换热器500,则在压缩机410对介质进行压缩后,热介质通过第一换热器600与电驱热量交换回路200和/或电池热量交换回路300中的介质进行热量交换后,流向膨胀阀440,通过膨胀阀440降温降压成冷介质后再流向第二换热器500,冷介质通过第二换热器500与舱室热量交换回路100和/或电池热量交换回路300中的介质进行热量交换。此时,由于第一换热器600中的介质为热介质,则该第一换热器600用于为该第一换热器600为电驱热量交换回路200和/或电池热量交换回路300中的设备制热。而第二换热器500中的介质为降温降压后的冷介质,则该第二换热器500用于为该舱室热量交换回路100所在环境和/或电池热量交换回路300中的设备制冷。
上述的膨胀阀440将热介质转换为冷介质的原理为:当介质从高压侧进入膨胀阀440,通过膨胀阀440的狭窄通道后,压力降低,使得介质膨胀为低温低压状态,从而实现制冷效果。另外,该膨胀阀440可以利用介质在流经狭窄通道时的压力降来实现流量控制,以通过调节膨胀阀440的开启程度控制压缩机410、第一换热器600与第二换热器500中的一者或多者的过冷度或过热度。
具体地,该压缩机410、第一换热器600与第二换热器500均有对应的目标过热度范围和目标过冷度范围。当该压缩机410、第一换热器600或第二换热器500的实际过热度不在该目标过热度范围内,则可以通过控制该膨胀阀440的开启程度,调整该压缩机410、第一换热器600或第二换热器500的过热度。或,当该压缩机410、第一换热器600或第二换热器500的实际过冷度不在该目标过冷度范围内,则可以通过控制该膨胀阀440的开启程度,调整该压缩机410、第一换热器600或第二换热器500的过冷度。
这里的气液分离器430配置为分离冷媒回路400中的液体介质和气体介质。
可以理解地,冷媒回路400中的介质在降温或加压过程中,一部分可凝气体会形成液滴与气体介质一起流动。当这些介质在第一换热器600和第二换热器500中进行热量交换后会回到压缩机410,但是压缩机410只能压缩气体,若将带有液滴的介质直接吸入压缩机410,进行压缩很容易造成压缩机410损坏。
在上述实现过程中,通过在冷媒回路400设置换向阀420和膨胀阀440,且该膨胀阀440设置在第一换热器600和第二换热器500之间,该膨胀阀440可以将压缩机410产生的高温高压的热介质转换为低温低压的冷介质,以使得第一换热器600和第二换热器500的一者中的介质为热介质,另一者中的介质为冷介质,进而可以分别对相应的环境介质进行制冷或制热。另外,通过设置换向阀420,该换向阀420可以改变该冷媒回路400中介质的流向,使得该第一换热器600和第二换热器500中的介质既可以是热介质,也可以是冷介质。即,第一换热器600和第二换热器500均可以与其环境中的介质进行制冷或制热。整个冷媒回路400中,仅需要设置压缩机410、换向阀420、气液分离器430和膨胀阀440等主要部件即可实现该冷媒回路400既可以制冷,又可以制热。不需要设置多种旁通回路,简化了该冷媒回路400的结构。另外,可以避免因结构复杂导致的出现流阻,漏热,凝液,回油,加注等诸多问题。
在一种可能的实现方式中,该电驱热量交换回路200,包括:驱动泵210、驱动换热器220、散热器230以及第二三通阀240。
其中,驱动泵210的第一端连接驱动换热器220的第一端;驱动换热器220的第二端连接第一换热器600的第二输入端;第二三通阀的第一接口21连接第一换热器600的第二输出端;第二三通阀的第二接口22连接散热器230的第一端;第二三通阀的第三接口23连接舱室热量交换回路100中集成电磁切换阀130的第七接口;散热器230的第二端连接驱动泵210的第二端和集成电磁切换阀130的第八接口。该集成电磁切换阀130的第七接口为第一部分的第四接口4A,集成电磁切换阀130的第八接口为第二部分的第四接口4B。
这里的驱动泵210配置为,在该驱动泵210启动时,该电驱热量交换回路200中的介质在该电驱热量交换回路200中流动,以进行热量交换。在该驱动泵210停止时,该电驱热量交换回路200中的介质停止在该电驱热量交换回路200中流动,以停止热量交换。
上述的驱动换热器220可以与驱动系统中的DCDC转换器、电源分配单元、电机控制器等设备串联或并联,以进行热量交换,并通过散热器230为DCDC转换器、电源分配单元、电机控制器等设备进行散热。
可以理解地,该电驱热量交换回路200中可以设置多种待散热设备和/或待化霜设备。例如,该电驱热量交换回路200中可以包括驱动电机、制动设备等。这些设备在工作时,可能会产生一定的热量,进而影响对应设备的使用寿命。另外,当车辆处于较低环境时,这些设备也可能会结霜,进而可能会导致对应设备工作时不准确,严重时甚至会失效。因而,可以通过将这些设备设置在电驱热量交换回路200中,以通过电驱热量交换回路200对这些待散热设备进行散热和/或对这些待化霜设备进行化霜。该待散热设备和待化霜设备包括相同的设备,也可以包括不同的设备。
可选地,该第一三通阀150和第二三通阀240可以是同一类型三通阀,也可以是不同类型三通阀,该第二三通阀240的具体结构可以根据实际情况进行调整,本申请不做具体限制。
在上述实现过程中,通过在电驱热量交换回路200设置驱动换热器220和散热器230,以通过该驱动换热器220和散热器230配合对车辆的驱动装置等进行散热,减少过热对驱动装置的质量和寿命的影响,同时还可以提高驱动装置的运行效率。
在一种可能的实现方式中,电池热量交换回路300,包括:电池水泵310、水冷板320以及四通阀330。
其中,水冷板320的第一端连接电池水泵310的第一端;电池水泵310的第二端连接四通阀的第三接口33;水冷板320的第二端连接四通阀的第一接口31;四通阀的第二接口32连接第一换热器600的第三输入端;四通阀的第四接口34连接第二换热器500的第二输入端;水冷板320的第二端连接第一换热器600的第三输出端和第二换热器500的第二输出端。
这里的电池水泵310配置为,在该电池水泵310启动时,该电池热量交换回路300中的介质在该电池热量交换回路300中流动,以进行热量交换。在该电池水泵310停止时,该电池热量交换回路300中的介质停止在该电池热量交换回路300中流动,以停止热量交换。
上述的水冷板320用于将电池工作时的热量与该水冷板320内部的介质进行热量交换,以对电池进行降温或加热。
可以理解地,这里的四通阀330设置有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口。其中,在该电池热量交换回路300需要进行热量交换时,该第一接口、第二接口、第三接口和第四接口中的部分或全部接通。例如,在电池需要恒温时,该第一接口和第三接口接通,第二接口和第四接口关闭。在电池需要通过第一换热器600进行降温或加热时,该第二接口和第三接口接通,第一接口和第四接口关闭。在电池需要通过第二换热器500进行降温或加热时,该第三接口和第四接口接通,第一接口和第二接口关闭。
在上述实现过程中,通过在电池热量交换回路300设置四通阀330,以通过切换该四通阀330的不同接口接通或关闭,可以调整不同的换热器对电池进行加热或降温,或调整该换热器处于恒温状态,进而可以使得该电池热量交换回路300根据第一换热器600和第二换热器500中的介质类型对四通阀330的接口接通方式进行适应性的调整,提高了电池热量交换回路300进行热量交换的灵活性,不需要单独对电池增加相应的热量交换回路,简化了该车辆热管理系统的结构的同时,增加了车辆管理系统的应用场景。
在一种可能的实现方式中,舱室热量交换回路100中的集成电磁切换阀130配置为在多个热管理子模式之间切换。
其中,多个热管理子模式可以包括制冷子模式、制热子模式、制冷除湿子模式以及制热除湿子模式。
在制冷子模式或制热子模式中,第一芯体110的输入端通过集成电磁切换阀130接通第一换热器600的第一输出端,第一芯体110的输出端通过集成电磁切换阀130接通第二芯体120的输入端,第二芯体120的输出端通过集成电磁切换阀130接通舱室泵140的第二端。
在制冷除湿子模式中,第一芯体110的输入端通过集成电磁切换阀130接通第一换热器600的第一输出端,第一芯体110的输出端通过集成电磁切换阀130接通舱室泵140的第二端;第二芯体120的输入端通过集成电磁切换阀130接通散热器230的第一端,第二芯体120的输出端通过集成电磁切换阀130接通散热器230的第二端和舱室泵140的第二端接通。
在制热除湿子模式中,第一芯体110的输入端通过集成电磁切换阀130接通第一换热器600的第一输出端和散热器230的第一端,第一芯体110的输出端通过集成电磁切换阀130接通散热器230的第二端;第二芯体120的输入端通过集成电磁切换阀130接通第一换热器600的第一输出端,第二芯体120的输出端通过集成电磁切换阀130接通舱室泵140的第二端。
可选地,该车辆热管理系统的热管理子模式可以包括上述制冷子模式、制热子模式、制冷除湿子模式以及制热除湿子模式中的一者或多者。例如,该车辆热管理系统的热管理子模式可以只包括制冷子模式、制热子模式以及制冷除湿子模式等。该车辆热管理系统的热管理子模式也可以只包括制冷子模式和制热子模式等。该车辆热管理系统的热管理子模式可以根据实际需求进行增加或减少。
可以理解地,该集成电磁切换阀130可以通过切换不同接口接通,以切换多个热管理子模式之间的切换。例如,当该多个热管理子模式为制冷子模式时,该集成电磁切换阀130位于图7所示位置。当该多个热管理子模式为制热子模式时,该集成电磁切换阀130位于图7所示位置。当该多个热管理子模式为制冷除湿子模式时,该集成电磁切换阀130位于图8所示位置。当该多个热管理子模式为制热除湿子模式时,该集成电磁切换阀130位于图9所示位置。
在上述实现过程中,通过在该车辆热管理系统中设置多个热管理子模式,且通过集成电磁切换阀130切换该多个热管理子模式,可以使得该车辆热管理系统中在不同场景下可以切换相应的热管理子模式,增加该车辆热管理系统的使用场景。
可以理解地,根据上述多种热管理子模式,该车辆热管理系统中不同热量交换回路的工作状态,以及冷媒回路400中介质的流向等的不同情况,该车辆热管理系统可以包括多种热管理模式。
示例性地,该热管理模式可以包括以下几种模式:
模式一:电驱散热模式:如图11所示,在电驱散热模式中,驱动泵210启动,以使散热器230和/或舱室热量交换回路100中的第一芯体110或第二芯体120为电驱热量交换回路200中的待散热设备散热。
可以理解地,电驱散热是指为电驱热量交换回路200中的待散热设备散热。由于该电驱热量交换回路200中设置有散热器230,则当该车辆热管理系统处于电驱散热模式时,可以直接通过该散热器230为该待散热设备散热。当然,也可以通过集成电磁切换阀130切换该热管理系统的制冷子模式,将该第一芯体110和/或第二芯体120接入该电驱热量交换回路200中,以通过该第一芯体110和/或第二芯体120为该待散热设备散热。
示例性地,当该集成电磁切换阀130切换至制冷子模式或制热子模式时,由于该第一芯体110和第二芯体120通过该集成电磁切换阀130串联在该舱室热量交换回路100中,该电驱热量交换回路200中的介质不能通过集成电磁切换阀130传输到第一芯体110和第二芯体120。因而,该待散热设备仅能通过该散热器230散热。
当该集成电磁切换阀130切换至制冷除湿子模式时,由于该第二芯体120的输入端通过集成电磁切换阀130接通散热器230的第一端,第二芯体120的输出端通过集成电磁切换阀130接通散热器230的第二端接通,即将该第二芯体120连接在该电驱热量交换回路200中,该电驱热量交换回路200中的介质可以通过集成电磁切换阀130传输到第二芯体120。因而,该待散热设备可以通过该散热器230和第二芯体120散热。
当该集成电磁切换阀130切换至制热除湿子模式时,由于该第一芯体110的输入端通过集成电磁切换阀130接通散热器230的第一端,第一芯体110的输出端通过集成电磁切换阀130接通散热器230的第二端接通,即将该第一芯体110连接在该电驱热量交换回路200中,该电驱热量交换回路200中的介质可以通过集成电磁切换阀130传输到第一芯体110。因而,该待散热设备可以通过该散热器230和第一芯体110散热。
在电驱散热模式中,第二三通阀240的接通位置通过电驱热量交换回路200中的介质温度控制,驱动泵210的介质流量通过待散热设备的温度和电驱热量交换回路200中的介质温度控制。
这里的第二三通阀240中可以仅接通第二三通阀的第一接口21和第二三通阀的第二接口22,也可以将该第二三通阀的第一接口21、第二三通阀的第二接口22以及第二三通阀的第三接口23均接通。例如,当该电驱热量交换回路200中的介质温度低于第一温度阈值时,该第二三通阀的第一接口21与第二三通阀的第二接口22接通。当该电驱热量交换回路200中的介质温度高于第一温度阈值时,该第二三通阀的第一接口21、第二三通阀的第二接口22以及第二三通阀的第三接口23均接通。该第一温度阈值为该散热器230支持的最大散热温度。
通常情况下,电驱热量交换回路200中流过的介质越多,则相应的散热的效果会更好。因而,当该待散热设备的温度和电驱热量交换回路200中的介质温度较高时,可以增加该驱动泵210的介质流量。当该待散热设备的温度和电驱热量交换回路200中的介质温度较低时,可以减少该驱动泵210的介质流量。
在一些实施例中,可以建立该待散热设备的温度和电驱热量交换回路200中的介质温度与该介质流量关系。以直接通过该待散热设备的温度和电驱热量交换回路200中的介质温度控制该驱动泵210中的介质流量。
该待散热设备的温度和电驱热量交换回路200中的介质温度可以通过分别在待散热设备处和电驱热量交换回路200中设置温度监测设备,该温度监测设备可以与该驱动泵210的控制器或上位机等控制装置连接,以将获取到的温度数据上传到该控制装置,该控制装置可以根据该温度数据控制驱动泵210中介质流量。
模式二:舱室制冷模式:如图12所示,在舱室制冷模式中,压缩机410启动,换向阀420处于第一位置;舱室泵140启动,集成电磁切换阀130切换至制冷子模式。
在第一位置中,压缩机410产生的热介质通过换向阀420进入第一换热器600。
可以理解地,当该压缩机410启动,该压缩机410配置为将该冷媒回路400中的介质进行压缩,产生热介质,该热介质在膨胀阀440的作用下变为冷介质。当该换向阀420处于第一位置时,该冷媒回路400中的介质流向为:压缩机410到第一换热器600、到膨胀阀440、到第二换热器500,再回到压缩机410。
由于该第一换热器600设置在该膨胀阀440降温前的回路中,则该压缩机410产生的热介质通过第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换。第二换热器500设置在该膨胀阀440降温后的回路中,膨胀阀440降温后的冷介质通过换向阀420进入第二换热器500;冷介质通过第二换热器500与舱室热量交换回路100中的介质进行热量交换,以降低该舱室热量交换回路100中的介质的温度。
在该舱室制冷模式中,该舱室热量交换回路100中介质的流向为:第二换热器500到集成电磁切换阀130、到第一芯体110、到集成电磁切换阀130、到第二芯体120,再到集成电磁切换阀130后返回到第二换热器500。
这里的第二芯体120和第一芯体110配置将舱室热量交换回路100中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱。
上述的舱室泵140的介质流量通过车辆内舱的制冷需求控制。
通常情况下,舱室热量交换回路100中流过的介质越多,则相应的热量交换的效果会更好。因而,当该车辆内舱的制冷需求较高时,可以增加该舱室泵140的介质流量。当当该车辆内舱的制冷需求较低时,可以减少该舱室泵140的介质流量。
在一些实施例中,可以建立该制冷需求与该舱室泵140介质流量关系。以直接通过该制冷需求控制该舱室泵140中的介质流量。
该制冷需求可以通过终端直接发送到驱动泵210的控制器或上位机等控制装置上,该控制装置可以根据该制冷需求控制舱室泵140中的介质流量。
模式三:制冷除湿模式:如图13所示,在制冷除湿模式中,压缩机410启动,换向阀420处于第一位置;舱室泵140和驱动泵210启动,集成电磁切换阀130切换至制冷除湿子模式。
可以理解地,当该压缩机410启动,该压缩机410配置为将该冷媒回路400中的介质进行压缩,产生热介质,该热介质在膨胀阀440的作用下变为冷介质。当该换向阀420处于第一位置时,该冷媒回路400中的介质流向为:压缩机410到第一换热器600、到膨胀阀440、到第二换热器500,再回到压缩机410。
由于该第一换热器600设置在该膨胀阀440降温前的回路中,则该压缩机410产生的热介质通过第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换。第二换热器500设置在该膨胀阀440降温后的回路中,膨胀阀440降温后的冷介质通过换向阀420进入第二换热器500;冷介质通过第二换热器500与舱室热量交换回路100中的介质进行热量交换,以降低该舱室热量交换回路100中的介质的温度。
另外,在集成电磁切换阀130切换至制冷除湿子模式,且该舱室泵140和驱动泵210均启动,则舱室热量交换回路100和电驱热量交换回路200均启动热量交换。当该集成电磁切换阀130切换至制冷除湿子模式时,该舱室热量交换回路100中介质的流过的设备依次为:第二换热器500、集成电磁切换阀130、第一芯体110、集成电磁切换阀130,再回到第二换热器500。该电驱热量交换回路200中介质的流过的设备依次为:第一换热器600、集成电磁切换阀130、第二芯体120、集成电磁切换阀130,再回到第一换热器600。以及第一换热器600、集成电磁切换阀130、第二芯体120、集成电磁切换阀130,再到第二换热器500。
该第二芯体120中的介质分别输入到该舱室热量交换回路100以及该电驱热量交换回路200中。由于该电驱热量交换回路200中设置有蒸发器,进而可以将该第二芯体120中的介质进行除湿后,再通过该第二芯体120传输到该舱室热量交换回路100和车辆内舱中。
在模式三中,该第一芯体110配置为对车辆内舱制冷,该第二芯体120配置为与蒸发器配合对车辆内舱进行除湿。
在模式三中,舱室泵140的介质流量也通过车辆内舱的制冷需求控制。该控制原理、方式等均与上述模式二类似,这里不再赘述。
模式四:第一电池冷却模式:如图14所示,在第一电池冷却模式中,电池水泵310启动,四通阀的第三接口33和四通阀的第四接口34接通。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第三接口33和四通阀的第四接口34接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第二换热器500,并通过该第二换热器500与冷媒回路400的冷介质进行热量交换,以降低该电池热量交换回路300中的介质的温度,进而以对电池热量交换回路300中电池降温。
上述电池水泵310的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度控制。
通常情况下,电池热量交换回路300中流过的介质越多,则相应的热量交换的效果会更好。因而,当该电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度较高时,可以增加该电池水泵310的介质流量。当该电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度较低时,可以减少该舱室泵140的介质流量。
在一些实施例中,可以建立该电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度与该舱室泵140介质流量关系。以直接通过该电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度控制该舱室泵140中的介质流量。
该电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度可以通过分别在电池处和电池热量交换回路300中设置温度监测设备,该温度监测设备可以与该电池泵的控制器或上位机等控制装置连接,以将获取到的温度数据上传到该控制装置,该控制装置可以根据该温度数据控制电池泵中介质流量。
模式五:第一电池加热模式:如图15所示,在第一电池加热模式中,电池水泵310启动,四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第一换热器600,并通过该第一换热器600与冷媒回路400的热介质进行热量交换,以升高该电池热量交换回路300中的介质的温度,进而以对电池热量交换回路300中电池加热。
在一些实施例中,在模式五中,也可以只将四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通,将四通阀的第一接口31关闭。
在模式五中,电池水泵310的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度控制。该控制原理、方式等均与上述模式四类似,这里不再赘述。
模式六:车辆内舱冷量过剩模式:如图14所示,在车辆内舱冷量过剩模式中,启动电池水泵310,并切换四通阀的第三接口33与四通阀的第四接口34接通。
其中,压缩机410的冷介质和舱室热量交换回路100中的冷介质通过第二换热器500与电池热量交换回路300中的介质进行热量交换,以为电池热量交换回路300中电池降温。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第三接口33和四通阀的第四接口34接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第二换热器500,并通过该第二换热器500与冷媒回路400的冷介质进行热量交换,以分散该冷媒回路400中的介质的部分热量,进而提升与舱室热量交换回路100中的介质的温度,以利用该车辆内舱过剩的冷量为电池热量交换回路300中电池降温。
上述的模式六和模式四基本类似,这里的不再赘述。
模式七:舱室制热模式:如图16所示,在舱室制热模式中,压缩机410启动,换向阀420处于第二位置;舱室泵140启动,集成电磁切换阀130切换至制热子模式。
在第二位置中,压缩机410产生的热介质通过换向阀420进入第二换热器500。
可以理解地,当该压缩机410启动,该压缩机410配置为将该冷媒回路400中的介质进行压缩,产生热介质,该热介质在膨胀阀440的作用下变为冷介质。当该换向阀420处于第二位置时,该冷媒回路400中的介质流向为:压缩机410到第二换热器500、到膨胀阀440、到第一换热器600,再回到压缩机410。
由于第一换热器600设置在该膨胀阀440降温后的回路中,膨胀阀440降温后的冷介质通过换向阀420进入第一换热器600;冷介质通过第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换。该第二换热器500设置在该膨胀阀440降温前的回路中,则该压缩机410产生的热介质通过第二换热器500与舱室热量交换回路100中的介质进行热量交换,以升高该舱室热量交换回路100中的介质的温度。
在该舱室制热模式中,该舱室热量交换回路100中介质的流向为:第二换热器500到集成电磁切换阀130、到第一芯体110、到集成电磁切换阀130、到第二芯体120,再到集成电磁切换阀130后返回到第二换热器500。
这里的第二芯体120和第一芯体110配置将舱室热量交换回路100中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱。
上述的舱室泵140的介质流量通过车辆内舱的制热需求控制。
通常情况下,舱室热量交换回路100中流过的介质越多,则相应的热量交换的效果会更好。因而,当该车辆内舱的制热需求较高时,可以增加该舱室泵140的介质流量。当该车辆内舱的制热需求较低时,可以减少该舱室泵140的介质流量。
在一些实施例中,可以建立该制热需求与该舱室泵140介质流量关系。以直接通过该制热需求控制该舱室泵140中的介质流量。
该制热需求可以通过终端直接发送到驱动泵210的控制器或上位机等控制装置上,该控制装置可以根据该制热需求控制舱室泵140中的介质流量。
在一些实施例中,该舱室热量交换回路100中设置有加热器160。
在舱室制热模式中,若舱室热量交换回路100中进行热量交换后的介质的热量不满足车辆内舱的制热需求,则启动加热器160。若舱室热量交换回路100中进行热量交换后的介质的热量满足车辆内舱的制热需求,则关闭加热器160。
模式八:余热回收模式:如图17所示,在余热回收模式中,电池泵和驱动泵210均启动,换向阀420处于第二位置;四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通。
在该余热回收模式中,电池热量交换回路300中的介质和电驱热量交换回路200的介质通过第一换热器600与冷媒回路400中的介质进行热量交换。
可以理解地,该电池泵和驱动泵210均启动,则该电池热量交换回路300和电驱热量交换回路200中的介质均进行热量交换。若该电驱热量交换回路200中的介质通过第一换热器600与冷媒回路400中的冷介质进行热量交换后,还存在多余的热量。可以通过将四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通,进而使得电池热量交换回路300通过该第一换热器600与该冷媒回路400中的冷介质进行热量交换,并通过该冷媒回路400中的冷介质进一步与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换,以回收该电驱热量交换回路200中多余热量。
模式九:制热除湿模式:如图18所示,在制热除湿模式中,压缩机410启动,换向阀420处于第二位置;舱室泵140和驱动泵210启动,集成电磁切换阀130切换至制热除湿子模式。
可以理解地,当该压缩机410启动,该压缩机410配置为将该冷媒回路400中的介质进行压缩,产生热介质,该热介质在膨胀阀440的作用下变为冷介质。当该换向阀420处于第二位置时,该冷媒回路400中的介质流向为:压缩机410到第二换热器500、到膨胀阀440、到第一换热器600,再回到压缩机410。
由于第一换热器600设置在该膨胀阀440降温后的回路中,膨胀阀440降温后的冷介质通过换向阀420进入第一换热器600;冷介质通过第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换。该第二换热器500设置在该膨胀阀440降温前的回路中,则该压缩机410产生的热介质通过第二换热器500与舱室热量交换回路100中的介质进行热量交换,以升高该舱室热量交换回路100中的介质的温度。
另外,在集成电磁切换阀130切换至制热除湿子模式,且该舱室泵140和驱动泵210均启动,则舱室热量交换回路100和电驱热量交换回路200均启动热量交换。当该集成电磁切换阀130切换至制热除湿子模式时,该舱室热量交换回路100中介质的流过的设备依次为:第二换热器500、集成电磁切换阀130、第二芯体120、集成电磁切换阀130,再回到第二换热器500。以及第二换热器500、集成电磁切换阀130、第一芯体110、集成电磁切换阀130,再到第一换热器600。该电驱热量交换回路200中介质的流过的设备依次为:第一换热器600、集成电磁切换阀130、第一芯体110、集成电磁切换阀130,再回到第一换热器600。
该第一芯体110中的介质分别来自该舱室热量交换回路100以及该电驱热量交换回路200中。由于该电驱热量交换回路200中设置有蒸发器,进而可以将该舱室热量交换回路100中的介质进行除湿后再传输第一芯体110,再通过该第一芯体110传输到车辆内舱中。
在模式九中,该第二芯体120配置为对车辆内舱制热,该第一芯体110配置为与蒸发器配合对车辆内舱进行除湿。
在模式九中,舱室泵140的介质流量也通过车辆内舱的制冷需求控制。该控制原理、方式等均与上述模式七类似,这里不再赘述。
模式十:第二电池冷却模式:如图19所示,在第二电池冷却模式中,电池水泵310启动,四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第一换热器600,并通过该第一换热器600与冷媒回路400的冷介质进行热量交换,以降低该电池热量交换回路300中的介质的温度,进而以对电池热量交换回路300中电池降温。
上述电池水泵310的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度控制。该控制原理、方式等均与上述模式四类似,这里不再赘述。
模式十一:第二电池加热模式:如图20所示,在第二电池加热模式中,电池水泵310启动,四通阀的第三接口33和四通阀的第四接口34接通。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第三接口33和四通阀的第四接口34接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第二换热器500,并通过该第二换热器500与冷媒回路400的热介质进行热量交换,以提升该电池热量交换回路300中的介质的温度,进而以对电池热量交换回路300中电池加热。
上述电池水泵310的介质流量通过电池本体温度和电池热量交换回路300中的介质温度控制。该控制原理、方式等均与上述模式四类似,这里不再赘述。
在一些实施例中,在第二电池加热模式中,若电池热量交换回路300中进行热量交换后的介质的热量不满足电池的制热需求,则开启加热器160,且调节舱室泵140处于最大占空比。若电池热量交换回路300中进行热量交换后的介质的热量满足电池的制热需求,加热器160关闭。
在另一些实施例中,若该电池的热量需求较大时(如,冷车启动或驻车充电时),可以控制压缩机410压缩后的介质到达预设高温度状态,并将预设高温度状态的介质传递到第二换热器500,与电池量交换回路中的介质进行热量交换,以满足电池热量需求。
模式十二:车辆内舱热量过剩模式,如图20所示,在车辆内舱热量过剩模式中,启动电池水泵310,并切换四通阀的第三接口33与四通阀的第四接口34接通。
其中,压缩机410产生的热介质和舱室热量交换回路100中的介质通过第二换热器500与电池热量交换回路300中的介质进行热量交换,以为电池热量交换回路300中电池加热。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第三接口33和四通阀的第四接口34接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第二换热器500,并通过该第二换热器500与冷媒回路400的热介质进行热量交换,以分散该冷媒回路400中的介质的部分热量,进而降低与舱室热量交换回路100中的介质的温度,以利用该车辆内舱过剩的热量为电池热量交换回路300中电池加热。
上述的模式十二和模式十一基本类似,这里的不再赘述。
模式十三:电池匀温模式:如图21所示,在电池匀温模式中,电池水泵310启动,四通阀的第一接口31和四通阀的第三接口33接通。
这里的水冷板320配置为调节电池热量交换回路300中电池的温度。
可以理解地,水冷板320是一种水冷散热器230,可以用于散热。当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第一接口31和四通阀的第三接口33接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过水冷板320散热,以保持电池恒温。
当该电池的温度在一定范围内时,仅通过水冷板320即可使得该电池维持在正常温度范围时,可以将该电池热量交换回路300切换至模式十三。
上述电池水泵310的介质流量通过电池本体温度控制。该控制原理、方式等均与上述模式四类似,这里不再赘述。
模式十四:电池低温冷却模式:如图22所示,在电池低温冷却模式中,电池泵和驱动泵210均启动,第二三通阀240第一接口和第二三通阀的第二接口22接通;四通阀330第一接口、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通。
其中,电驱热量交换回路200中的介质通过第一换热器600与电池热量交换回路300中的介质进行热量交换,以调节电池热量交换回路300中电池的温度。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第一换热器600,并通过该第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换,由于该电驱热量交换回路200中设置有散热器230,电驱热量交换回路200中的待散热设备的热量可以通过该电驱热量交换回路200中的介质传递到散热器230,以及电池热量交换回路300中的电池的热量可以通过电池热量交换回路300中的介质将热量传递到电驱热量交换回路200中,进而传递到散热器230,以通过该散热器230将电池的热量散发到环境中,进而对电池进行降温。
上述电池水泵310的介质流量通过电池本体温度控制。该控制原理、方式等均与上述模式四类似,这里不再赘述。
模式十五:电池吸收电机余热模式:如图23所示,在电池吸收电机余热模式中,电池泵和驱动泵210均启动,第二三通阀240第一接口、第二三通阀的第二接口22和第二三通阀的第三接口23均接通;四通阀330第一接口、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通。
其中,电驱热量交换回路200中的介质通过第一换热器600与电池热量交换回路300中的介质进行热量交换。
可以理解地,当该电池水泵310启动,该电池热量交换回路300中介质流动。此时,该四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通,则该电池热量交换回路300中的介质通过该四通阀330进入该第一换热器600,并通过该第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换。以将电驱热量交换回路200中待散热设备的热量通过该第一换热器600传递到该电池热量交换回路300中的介质中,并通过该电池热量交换回路300中的介质将该热量传递到电池,以对电池进行加热。
上述电池水泵310的介质流量通过电池本体温度控制。该控制原理、方式等均与上述模式四类似,这里不再赘述。
应理解,在模式十五中,如图24所示,压缩机410和舱室泵140可以启动,也可以不启动,还可以部分启动等。该模式十五不受舱室热量交换回路100和冷媒回路400的影响。
模式十五:化霜模式:在化霜模式中,压缩机410和驱动泵210启动,换向阀420处于第一位置;第二三通阀240第一接口和第二三通阀的第二接口22接通。
其中,压缩机410产生的热介质通过第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换,以对待化霜设备进行化霜。
可以理解地,当该车辆热管理系统所在的车辆处于低温环境时,该车辆中的各个设备可能会结霜。对于部分设备来说,若结霜,可能会影响该设备动作的准确性,严重时,可能还会失效。如,制动装置,若制动装置结霜,该制动装置在工作时,可能会在冰霜的影响下打滑,进而使得制动失效,给用户带来危险。
通过起动压缩机410和驱动泵210,且换向阀420处于第一位置。则压缩机410产生的热介质通过第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换。该与热介质进行热量交换后的电驱热量交换回路200中的介质再与待化霜设备进行热量交换,以提高该待化霜设备的温度,以进行化霜。
上述驱动泵210的介质流量通过电驱热量交换回路200中待化霜设备的化霜需求控制。
通常情况下,电驱热量交换回路200中流过的介质越多,则相应的散热的效果会更好。因而,当该待化霜设备的化霜需求较高时,可以增加该驱动泵210的介质流量。当该待化霜设备的化霜需求较低时,可以减少该驱动泵210的介质流量。
在一些实施例中,可以建立该待化霜设备的化霜需求与该介质流量关系。以直接通过该待化霜设备的化霜需求控制该驱动泵210中的介质流量。
该化霜需求可以通过终端直接发送到驱动泵210的控制器或上位机等控制装置上,该控制装置可以根据该化霜需求控制舱室泵140中的介质流量。
在模式五中,电池水泵310启动,四通阀的第一接口31、四通阀的第二接口32和四通阀的第三接口33接通。即将电池热量交换回路300中的介质输入到第一换热器600,进而可以该电池热量交换回路300中的介质可以通过第一换热器600与电驱热量交换回路200中的介质进行热量交换,进而将电池的热量传递到该待化霜设备。
模式十六:行车化霜模式:在行车化霜模式中,压缩机410和驱动泵210启动,换向阀420处于第一位置;第二三通阀240第一接口和第二三通阀的第二接口22接通;舱室泵140启动,集成电磁切换阀130切换至制热子模式或制冷子模式,膨胀阀440降温后的冷介质通过第二换热器500与舱室热量交换回路100中的介质进行热量交换。
这里的第二芯体120和第一芯体110配置将舱室热量交换回路100中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱。
可以理解地,在化霜模式中,若该车辆处于行车过程中,该车辆内舱也需要进行热管理,则还可以在该化霜模式的基础上,启动舱室泵140,进行通过第二换热器500、第一芯体110和第二芯体120为车辆内舱进行制热或制冷。
在一些实施例中,在车辆热管理系统处于模式十五或模式十六时,电池处于较高温度,还可以在该模式十五或模式十六的基础上启动模式五,进而可以适当利用电池热量交换回路300中电池的热量。
可选地,该车辆热管理系统中,还可以设置风扇。该风扇设置在散热器230处。该风扇的启停配置为根据散热器230温度和/或电驱热量交换回路200中介质控制。
在另一些实施例中,电驱热量交换回路200中的驱动电机配置有主动发热模式。在上述各个加热模式中,该驱动电机的主动发热模式可以对各个回路的制热需求进行补充。例如,当电池需要制热时,该驱动电机主动发的热量通过第一换热器600传递到电池热量交换回路300,进而对压缩机410的热量进行补偿,以满足电池的制热需求。
可以理解地,在上述模式中,若车辆内舱制冷能量过剩,且电池无制冷需求。则可以开启电池冷却,以控制车辆内舱制冷能量在设定范围内。
若车辆内舱和电池均制冷能量过剩,则可降低舱室泵140和电池泵的开启程度,减少舱室热量交换回路100中介质和电池热量交换回路300中介质的放热量,以控制车辆内舱制冷能量和电池制冷能量均在设定范围内。
若车辆内舱制热能量过剩,且电池无制冷需求。则可以开启电池加热,以控制车辆内舱制热能量在设定范围内。
若车辆内舱和电池均制热能量过剩,则可降低舱室泵140和电池泵的开启程度,减少舱室热量交换回路100中介质和电池热量交换回路300中介质的吸热量,以控制车辆内舱制热能量和电池制热能量均在设定范围内。
应理解,上述模式中,各个模式之间可以相互独立,也可以彼此联系。在具体实施时,在各个回路中的制热或冷需求不冲突时,可以同时启动上述模式中的一种或多种,以形成多种其他模式。例如,模式一和模式二可以形成电驱散热同时舱室制冷模式;模式一和模式三可以形成电驱散热同时制冷除湿模式;模式一和模式四可以形成电驱散热同时电池冷却模式;模式一和模式五可以形成电驱散热同时电池加热模式;模式二加模式四可以形成舱室和电池双制冷模式;模式三加模式四可以形成制冷除湿同时电池冷却模式;模式一加模式二加模式四可以形成电驱散热同时舱室和电池双制冷模式;模式七加模式十一可以形成舱室和电池双制热模式;模式七加模式十三可以形成舱室制热同时电池匀温模式;模式一加模式十三可以形成电驱散热同时电池匀温模式等。
上述的组合模式仅是示例性地,该模式一到模式十六中的各个模式组合还可以比上述示例更多。在同时启动上述多种模式,可以同时启动两种,也可以同时启动三种,还可以同时启动四种等。同时启动的模式数量可以根据实际情况进行调整。
可以理解地,在上述多种模式组合时,对于存在冲突的模式不能同时启动。这里的冲突通常是指:集成电磁切换阀130的位置冲突、同一热量交换回路中热交换目的冲突等。例如,模式二中的集成电磁切换阀130切换至制冷子模式,而模式三中的集成电磁切换阀130切换至制冷除湿子模式,则模式二和模式三不能结合。再如,模式四中电池热量交换回路300中电池需要降温,模式四中电池热量交换回路300中电池需要加热,则模式四和模式五也不能结合。以及,模式二中舱室热量交换回路100中需要制冷,而模式七中舱室热量交换回路100中需要制热等。
在上述实现过程中,通过调节换向阀420、集成电磁切换阀130置、四通阀330、第二三通阀240等设备的位置,以及控制舱室泵140、压缩机410、驱动泵210、电池泵等装置的启动与停止,进而调节该车辆热管理系统处于不同的热管理模式,以对驱动设备、电池、乘客舱中的一者或多者进行制冷和/或制热。可以使得该车辆热管理系统可以满足不同工况,增加该车辆热管理系统的应用场景。另外,该车辆热管理系统在不同工况下,各个回路中的热能能够相互利用,进而可以充分各个设备的热量,可以提高该车辆热管理系统的能量利用率,减少压缩机410制冷或制热的需求,进而减少整个车辆热管理系统的能耗。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (29)
1.一种舱室热量交换回路,其特征在于,包括:第一芯体、第二芯体、阀门组件以及舱室泵;
所述舱室泵的第一端连接第二换热器的第三输入端,所述第二换热器的第三输出端连接所述阀门组件的第一接口;
所述第一芯体的输入端连接所述阀门组件的第二接口,所述第一芯体的输出端连接所述阀门组件的第三接口;
所述第二芯体的输入端连接所述阀门组件的第四接口,所述第二芯体的输出端连接所述阀门组件的第五接口;
所述舱室泵的第二端连接所述阀门组件的第六接口;
其中,所述阀门组件配置为切换所述第一芯体和所述第二芯体串联或并联;
所述阀门组件为集成电磁切换阀;所述集成电磁切换阀包括第一部分和第二部分;
所述第二换热器的第三输出端连接所述第一部分的第一接口;
所述第一芯体的输入端连接所述第二部分的第一接口,所述第一芯体的输出端连接所述第一部分的第二接口;
所述第二芯体的输入端连接所述第二部分的第二接口,所述第二芯体的输出端连接所述第一部分的第三接口;
所述舱室泵的第二端连接所述第二部分的第三接口;
其中,所述第一部分与所述第二部分独立控制,所述第一部分配置为切换热量交换模式,所述第二部分配置为切换除湿模式。
2.根据权利要求1所述的舱室热量交换回路,其特征在于,所述第二芯体上设置有分隔板,所述分隔板配置为将所述第二芯体分为多个介质通道;
每个所述介质通道设置有对应的介质输入口,多个所述介质通道共用一个介质输出口;
每个所述介质输入口均连接所述阀门组件的第四接口,所述介质输出口连接所述阀门组件的第五接口。
3.根据权利要求2所述的舱室热量交换回路,其特征在于,所述舱室热量交换回路还包括:多通阀,所述多通阀设置有多个接口;
所述多通阀的第一接口连接所述阀门组件的第四接口;
所述多通阀中除第一接口外的其他接口分别连接一个所述介质输入口,所述多通阀配置为根据各个介质通道对应区域的设定温度调节所述多通阀与各个所述介质输入口的接通比例;
其中,所述多通阀配置为通过调节所述多通阀与各个介质输入口的接通比例控制介质流入所述第二芯体的各个介质通道的量,以相应调节所述第二芯体中各个介质通道对应区域的温度。
4.根据权利要求3所述的舱室热量交换回路,其特征在于,所述多通阀为第一三通阀;
所述分隔板配置为将所述第二芯体分为第一介质通道和第二介质通道;
所述第一三通阀的第一接口连接所述阀门组件的第四接口;
所述第一介质通道的输入口连接所述第一三通阀的第二接口,所述第二介质通道的输入口连接所述第一三通阀的第三接口连接。
5.根据权利要求1所述的舱室热量交换回路,其特征在于,所述舱室热量交换回路还包括:加热器;
所述加热器的输入端连接所述第二换热器的第三输出端,所述加热器的输出端连接所述阀门组件的第一接口。
6.一种车辆热管理系统,其特征在于,包括:电驱热量交换回路、电池热量交换回路、冷媒回路、第一换热器、第二换热器以及权利要求1-5任意一项所述的舱室热量交换回路;
所述第一换热器的第一输入端和所述第一换热器的第一输出端连接所述冷媒回路;
所述第一换热器的第二输入端和所述第一换热器的第二输出端连接所述电驱热量交换回路;
所述第一换热器的第三输入端和所述第一换热器的第三输出端连接所述电池热量交换回路;
所述第二换热器的第一输入端和所述第二换热器的第一输出端连接所述冷媒回路;
所述第二换热器的第二输入端和所述第二换热器的第二输出端连接所述电池热量交换回路;
所述第二换热器的第三输入端和所述第二换热器的第三输出端连接所述舱室热量交换回路;
其中,所述第一换热器配置为对所述电驱热量交换回路、所述电池热量交换回路与所述冷媒回路中的两者或多者中的介质进行热量交换;所述第二换热器配置为对所述舱室热量交换回路、所述电池热量交换回路与所述冷媒回路中的两者或多者中的介质进行热量交换。
7.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述冷媒回路,包括:压缩机、换向阀、膨胀阀以及气液分离器;
所述气液分离器的第一端连接所述换向阀的第三接口;
所述气液分离器的第二端连接所述压缩机的输入端,所述压缩机的输出端连接所述换向阀的第一接口;
所述第一换热器的第一输入端连接所述换向阀的第二接口,所述第一换热器的第一输出端连接所述膨胀阀的输入端;
所述膨胀阀的输出端连接所述第二换热器的第一输入端,所述第二换热器的第一输出端连接所述换向阀的第四接口;
其中,所述换向阀配置为控制所述冷媒回路中介质的流向,所述膨胀阀配置为通过调节所述膨胀阀的开启程度控制所述压缩机、所述第一换热器与所述第二换热器中的一者或多者的过冷度或过热度。
8.根据权利要求7所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述电驱热量交换回路,包括:驱动泵、驱动换热器、散热器以及第二三通阀;
所述驱动泵的第一端连接所述驱动换热器的第一端;
所述驱动换热器的第二端连接所述第一换热器的第二输入端;
所述第二三通阀的第一接口连接所述第一换热器的第二输出端;
所述第二三通阀的第二接口连接所述散热器的第一端;
所述第二三通阀的第三接口连接所述舱室热量交换回路中阀门组件的第七接口;
所述散热器的第二端连接所述驱动泵的第二端和所述阀门组件的第八接口。
9.根据权利要求8所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述电池热量交换回路,包括:电池水泵、水冷板以及四通阀;
所述水冷板的第一端连接所述电池水泵的第一端;
所述电池水泵的第二端连接所述四通阀的第三接口;
所述水冷板的第二端连接所述四通阀的第一接口;
所述四通阀的第二接口连接所述第一换热器的第三输入端;
所述四通阀的第四接口连接所述第二换热器的第二输入端;
所述水冷板的第二端连接所述第一换热器的第三输出端和所述第二换热器的第二输出端。
10. 根据权利要求9所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述舱室热量交换回路中的阀门组件配置为在多个热管理子模式之间切换;其中,多个热管理子模式包括制冷子模式、制热子模式、制冷除湿子模式以及制热除湿子模式;
在所述制冷子模式或所述制热子模式中,第一芯体的输入端通过所述阀门组件接通所述第一换热器的第一输出端,所述第一芯体的输出端通过所述阀门组件接通第二芯体的输入端,所述第二芯体的输出端通过所述阀门组件接通舱室泵的第二端;和/或
在所述制冷除湿子模式中,所述第一芯体的输入端通过所述阀门组件接通所述第一换热器的第一输出端,所述第一芯体的输出端通过所述阀门组件接通所述舱室泵的第二端;所述第二芯体的输入端通过所述阀门组件接通所述散热器的第一端,所述第二芯体的输出端通过所述阀门组件接通所述散热器的第二端和所述舱室泵的第二端接通;和/或
在所述制热除湿子模式中,所述第一芯体的输入端通过所述阀门组件接通所述第一换热器的第一输出端和所述散热器的第一端,所述第一芯体的输出端通过所述阀门组件接通所述散热器的第二端;所述第二芯体的输入端通过所述阀门组件接通所述第一换热器的第一输出端,所述第二芯体的输出端通过所述阀门组件接通所述舱室泵的第二端。
11.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括电驱散热模式;
在所述电驱散热模式中,所述驱动泵启动,以使所述散热器和/或所述舱室热量交换回路中的所述第一芯体或所述第二芯体为所述电驱热量交换回路中的待散热设备散热;
其中,所述第二三通阀的接通位置通过所述电驱热量交换回路中的介质温度控制,所述驱动泵的介质流量通过待散热设备的温度和所述电驱热量交换回路中的介质温度控制。
12.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括舱室制冷模式;
在所述舱室制冷模式中,所述压缩机启动,所述换向阀处于第一位置;在第一位置中,所述压缩机产生的热介质通过所述换向阀进入第一换热器;
所述舱室泵启动,所述阀门组件切换至所述制冷子模式,所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述第二换热器与所述舱室热量交换回路中的介质进行热量交换;
所述第二芯体和所述第一芯体配置将所述舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱;
其中,所述舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制冷需求控制。
13.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括制冷除湿模式;
在所述制冷除湿模式中,所述压缩机启动,所述换向阀处于第一位置;在所述第一位置中,所述压缩机产生的热介质通过所述换向阀进入所述第一换热器;
所述舱室泵和所述驱动泵启动,所述阀门组件切换至所述制冷除湿子模式,所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述第二换热器与所述舱室热量交换回路中的介质进行热量交换,所述第一芯体配置将所述舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱,以为车辆内舱制冷;
所述压缩机产生的热介质通过所述第一换热器与所述电驱热量交换回路中的介质进行热量交换,所述第二芯体配置为与蒸发器配合对车辆内舱进行除湿;
其中,所述舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制冷需求控制。
14.根据权利要求10-13任意一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统还包括第一电池冷却模式;
在所述第一电池冷却模式中,所述电池水泵启动,所述四通阀的第三接口和所述四通阀的第四接口接通;
其中,所述电池水泵的介质流量通过电池本体温度和所述电池热量交换回路中的介质温度控制,所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述第二换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对所述电池热量交换回路中电池降温。
15.根据权利要求10-13任意一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统还包括第一电池加热模式;
在所述第一电池加热模式中,所述电池水泵启动,所述四通阀的第一接口、所述四通阀的第二接口和所述四通阀的第三接口接通;
其中,所述电池水泵的介质流量通过电池本体温度和所述电池热量交换回路中的介质温度控制,所述压缩机产生的热介质通过所述第一换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对所述电池热量交换回路中电池加热。
16.根据权利要求10-13任意一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,若车辆内舱冷量过剩,则启动所述电池水泵,并切换所述四通阀的第三接口与所述四通阀的第四接口接通;
其中,所述膨胀阀降温后的冷介质和所述舱室热量交换回路中的冷介质通过所述第二换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以为所述电池热量交换回路中电池降温。
17.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括舱室制热模式;
在所述舱室制热模式中,所述压缩机启动,所述换向阀处于第二位置;所述第二位置中,所述压缩机产生的热介质通过所述换向阀进入所述第二换热器;
所述舱室泵启动,所述阀门组件切换至所述制热子模式,所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述第二换热器与所述舱室热量交换回路中的介质进行热量交换;
所述第二芯体和所述第一芯体配置将所述舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量传递到车辆的车辆内舱;
其中,所述舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制热需求控制。
18.根据权利要求17所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述舱室热量交换回路中设置有加热器;
在所述舱室制热模式中,若所述舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量不满足车辆内舱的制热需求,则启动所述加热器;
若所述舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量满足车辆内舱的制热需求,则关闭所述加热器。
19.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括余热回收模式;
在所述余热回收模式中,所述电池泵和所述驱动泵均启动,所述换向阀处于第二位置;所述四通阀的第一接口、所述四通阀的第二接口和所述四通阀的第三接口接通;在所述第二位置中,所述压缩机产生的热介质通过所述换向阀进入所述第二换热器;
其中,所述电池热量交换回路中的介质和所述电驱热量交换回路的介质通过所述第一换热器与所述冷媒回路中的冷介质进行热量交换。
20.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括制热除湿模式;
在所述制热除湿模式中,所述压缩机启动,所述换向阀处于第二位置;在所述第二位置中,所述压缩机产生的热介质通过所述换向阀进入所述第二换热器,所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述换向阀进入所述第一换热器;
所述舱室泵和所述驱动泵启动,所述阀门组件切换至所述制热除湿子模式,所述压缩机产生的热介质通过所述第二换热器与所述舱室热量交换回路中的介质进行热量交换,所述第二芯体配置将所述舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱,以为车辆内舱制热;
所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述第一换热器与所述电驱热量交换回路中的介质进行热量交换,所述第一芯体配置为与蒸发器配合对车辆内舱进行除湿;
其中,所述舱室泵的介质流量通过车辆内舱的制热需求控制。
21.根据权利要求17-20任意一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统还包括第二电池冷却模式;
在所述第二电池冷却模式中,所述电池水泵启动,所述四通阀的第一接口、所述四通阀的第二接口和所述四通阀的第三接口接通;
其中,所述电池水泵的介质流量通过电池本体温度和所述电池热量交换回路中的介质温度控制,所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述第一换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对所述电池热量交换回路中电池降温。
22.根据权利要求17-20任意一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统还包括第二电池加热模式;
在所述第二电池加热模式中,所述电池水泵启动,所述四通阀的第三接口和所述四通阀的第四接口接通;
其中,所述电池水泵的介质流量通过电池本体温度和所述电池热量交换回路中的介质温度控制,所述压缩机产生的热介质通过所述第二换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以对所述电池热量交换回路中电池加热。
23.根据权利要求22所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述舱室热量交换回路中设置有加热器;
在所述第二电池加热模式中,若所述电池热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量不满足电池的制热需求,所述加热器开启,所述舱室泵处于最大占空比;
若所述电池热量交换回路中进行热量交换后的介质的热量满足电池的制热需求,所述加热器关闭。
24.根据权利要求17-20任意一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,
若车辆内舱热量过剩,则启动所述电池水泵,并切换所述四通阀的第三接口与所述四通阀的第四接口接通;
其中,所述压缩机产生的热介质和所述舱室热量交换回路中的介质通过所述第二换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以为所述电池热量交换回路中电池加热。
25.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,车辆热管理系统还包括电池匀温模式;
在所述电池匀温模式中,所述电池水泵启动,所述四通阀的第一接口和所述四通阀的第三接口接通;
其中,所述电池水泵的介质流量通过电池的温差控制,所述水冷板配置为调节所述电池热量交换回路中电池的温度。
26.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括电池低温冷却模式;
在所述电池低温冷却模式中,所述电池泵和所述驱动泵均启动,所述第二三通阀第一接口和所述第二三通阀的第二接口接通;所述四通阀第一接口、所述四通阀的第二接口和所述四通阀的第三接口接通;
其中,所述电池水泵的介质流量通过所述电池热量交换回路中电池的冷却需求控制,所述电驱热量交换回路中的介质通过所述第一换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换,以调节所述电池热量交换回路中电池的温度。
27.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括电池吸收电机余热模式;
在所述电池吸收电机余热模式中,所述电池泵和所述驱动泵均启动,所述第二三通阀第一接口、所述第二三通阀的第二接口和所述第二三通阀的第三接口均接通;所述四通阀第一接口、所述四通阀的第二接口和所述四通阀的第三接口接通;
其中,所述电池水泵的介质流量通过电池冷却需求控制,所述电驱热量交换回路中的介质通过所述第一换热器与所述电池热量交换回路中的介质进行热量交换。
28.根据权利要求10所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统包括化霜模式;
在所述化霜模式中,所述压缩机和所述驱动泵启动,所述换向阀处于第一位置;所述第二三通阀第一接口和所述第二三通阀的第二接口接通;在所述第一位置中,所述压缩机产生的热介质通过所述换向阀进入所述第一换热器,所述膨胀阀降温后的冷介质通过所述换向阀进入所述第二换热器;
其中,所述驱动泵的介质流量通过所述电驱热量交换回路中待化霜设备的化霜需求控制,所述压缩机产生的热介质通过所述第一换热器与所述电驱热量交换回路中的介质进行热量交换,以对待化霜设备进行化霜。
29.根据权利要求28所述的车辆热管理系统,其特征在于,化霜模式包括行车化霜模式;
在所述行车化霜模式中,所述舱室泵启动,所述阀门组件切换至所述制热子模式或所述制冷子模式,所述膨胀阀降温后的冷介质或所述压缩机产生的热介质通过所述第二换热器与所述舱室热量交换回路中的介质进行热量交换;
所述第二芯体和所述第一芯体配置为将所述舱室热量交换回路中进行热量交换后的介质的冷量传递到车辆的车辆内舱;
其中,所述舱室泵的介质流量通过乘客舱的制热或制冷需求控制。
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