CN118046728A - 车辆热管理系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种车辆热管理系统及车辆,该车辆热管理系统包括压缩机、第一四通阀、室内换热器、第一膨胀阀以及室外换热器,压缩机的出口与第一四通阀的A口连接,第一四通阀的B口与室内换热器的第一端口连接,室内换热器的第二端口与第一膨胀阀的第一端口连接,第一膨胀阀的第二端口与室外换热器的第一端口连接,室外换热器的第二端口与第一四通阀的C口连接,第一四通阀的D口与压缩机的入口连接。上述的车辆热管理系统仅需设置一个室内换热器,室内换热器能够在乘员舱制热模式下作为冷凝器使用,在乘员舱制冷模式下作为蒸发器使用,从而有利于减少热管理系统的结构数量,简化系统复杂度,便于热管理系统在车辆中的布置。
Description
技术领域
本公开涉及车辆热管理领域,具体地,涉及一种车辆热管理系统及车辆。
背景技术
当前车辆中的空调系统,通常需要在乘员舱内分别设置一个蒸发器和一个冷凝器,在乘员舱需要进行制冷时使用蒸发器以实现吸热制冷,而在乘员舱需要进行制热时使用冷凝器以实现放热,由于蒸发器和冷凝器相互独立,占用的空间和重量大,不利于空调系统的布置,空调系统的结构复杂且设计成本高。
发明内容
本公开的目的是提供一种车辆热管理系统及车辆,以解决相关技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的,本公开第一方面提供一种车辆热管理系统,包括压缩机、第一四通阀、室内换热器、第一膨胀阀以及室外换热器,
所述压缩机的出口与所述第一四通阀的A口连接,所述第一四通阀的B口与所述室内换热器的第一端口连接,所述室内换热器的第二端口与所述第一膨胀阀的第一端口连接,所述第一膨胀阀的第二端口与所述室外换热器的第一端口连接,所述室外换热器的第二端口与所述第一四通阀的C口连接,所述第一四通阀的D口与所述压缩机的入口连接;
其中,所述第一四通阀具有第一冷媒导通状态和第二冷媒导通状态,在所述第一冷媒导通状态,所述第一四通阀的A口与所述第一四通阀的B口导通,且所述第一四通阀的C口与所述第一四通阀的D口导通,在所述第二冷媒导通状态,所述第一四通阀的A口与所述第一四通阀的C口导通,所述第一四通阀的B口与所述第一四通阀的D口导通。
可选地,所述车辆热管理系统还包括第一冷却液流路、第一水泵、液冷板、散热器以及第一换热器,所述第一水泵、所述散热器和所述液冷板均设置在所述第一冷却液流路上,所述液冷板用于冷却电机模块和/或电控模块;
所述室外换热器的第二端口与所述第一换热器的冷媒第一端口连接,所述第一换热器的冷媒第二端口与所述第一四通阀的C口连接,所述第一冷却液流路的第一端分别与所述第一换热器的冷却液第一端口和所述第一冷却液流路的第二端连接,且第一冷却液流路的第一端与所述第一冷却液流路的第二端可选择性地导通或截止,所述第一冷却液流路的第二端还与所述第一换热器的冷却液第二端口连接。
可选地,所述车辆热管理系统还包括第二冷却液流路、第二水泵、电池换热板、第二换热器以及第二膨胀阀,所述第二水泵和所述电池换热板均设置在所述第二冷却液流路上;
所述第二换热器的冷媒第一端口与所述第一四通阀的B口连接,所述第二换热器的冷媒第二端口与所述第二膨胀阀的第一端口连接,所述第二膨胀阀的第二端口与所述室外换热器的第一端口连接;
所述第二冷却液流路的第一端与所述第二换热器的冷却液第一端口连接,所述第二冷却液流路的第二端与所述第二换热器的冷却液第二端口连接。
可选地,所述车辆热管理系统还包括设置在所述第二冷却液流路上的第二四通阀,所述第二水泵的出口与所述第二四通阀的E口连接,所述第二四通阀的F口与所述第二换热器的冷却液第二端口连接,所述第二四通阀的G口与所述第二水泵的入口连接,所述第二四通阀的H口与所述电池换热板的第一端口连接,所述电池换热板的第二端口与所述第二换热器的冷却液第一端口连接;
其中,所述第二四通阀具有第一冷却液导通状态和第二冷却液导通状态,在所述第一冷却液导通状态,所述第二四通阀的E口与所述第二四通阀的H口导通,且所述第二四通阀的F口与所述第二四通阀的G口导通,在所述第二冷却液导通状态,所述第二四通阀的E口与所述第二四通阀的F口导通,所述第二四通阀的G口与所述第二四通阀的H口导通。
可选地,所述车辆热管理系统具有第一电池包加热模式和电池包冷却模式;
在所述车辆热管理系统处于第一电池包加热模式时,所述第一四通阀处于第一冷媒导通状态,所述第二四通阀处于第一冷却液导通状态,所述第二换热器内的冷媒从所述第二换热器的冷媒第一端口流向所述第二换热器的冷媒第二端口,所述第二换热器内的冷却液从所述第二换热器的冷却液第一端口流向所述第二换热器的冷却液第二端口,且所述第二换热器内的冷媒的流动方向与所述第二换热器内的冷却液的流动方向相反;
在所述车辆热管理系统处于电池包冷却模式时,所述第一四通阀处于第二冷媒导通状态,所述第二四通阀处于第二冷却液导通状态,所述第二换热器内的冷媒从所述第二换热器的冷媒第二端口流向所述第二换热器的冷媒第一端口,所述第二换热器内的冷却液从所述第二换热器的冷却液第二端口流向所述第二换热器的冷却液第一端口,且所述第二换热器内的冷媒的流动方向与所述第二换热器内的冷却液的流动方向相反。
可选地,所述车辆热管理系统还包括第三冷却液流路、第四冷却液流路和设置在所述第四冷却液流路上的PTC加热器,所述第二冷却液流路的第一端与所述第三冷却液流路的第一端和所述第四冷却液流路的第一端均连接,且所述第二冷却液流路的第一端与所述第三冷却液流路的第一端和所述第四冷却液流路的第一端均能够选择性地导通或截止,所述第三冷却液流路的第二端与所述第二换热器的冷却液第一端口连接,所述第四冷却液流路的第二端与所述第二冷却液流路的第二端连接。
可选地,所述车辆热管理系统还包括第五冷却液流路、以及均设置在所述第五冷却液流路上的第三水泵和暖风芯体;
所述第五冷却液流路的第一端与所述第四冷却液流路的第一端连接,且所述第五冷却液流路的第一端与所述第四冷却液流路的第一端能够选择性地导通或截止,所述第五冷却液流路的第二端与所述第四冷却液流路的第二端连接。
可选地,所述车辆热管理系统还包括第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀和第五开关阀,所述第二开关阀设置在所述第二冷却液流路上,所述第三开关阀设置在所述第三冷却液流路上,所述第四开关阀设置在所述第四冷却液流路上,所述第五开关阀设置在所述第五冷却液流路上。
可选地,所述第二冷却液流路还包括PTC加热器,所述PTC加热器设置在所述第二冷却液流路上。
本公开第二方面提供一种车辆,包括上述的车辆热管理系统。
通过上述技术方案,本公开提供的车辆热管理系统可以通过切换第一四通阀的导通状态,调整冷媒经过室内换热器、第一膨胀阀和室外换热器的先后顺序,室内换热器能够在第一四通阀处于第一冷媒导通状态时,实现冷媒在室内换热器中进行冷凝放热,在第一四通阀处于第二冷媒导通状态时,实现冷媒在室内换热器中进行蒸发吸热。上述的车辆热管理系统仅需设置一个室内换热器,即可具有乘员舱制热模式和乘员舱制冷模式,从而有利于减少热管理系统的结构数量,简化系统复杂度,便于热管理系统在车辆中的布置。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图;
图2是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于乘员舱制热模式;
图3是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于乘员舱制冷模式;
图4是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于乘员舱余热制热模式;
图5是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于电机模块和/或电控模块单独散热模式;
图6是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于第一电池包加热模式;
图7是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于乘员舱制热及电池包加热模式;
图8是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于第二电池包加热模式;
图9是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于电池包冷却模式;
图10是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于第三电池包加热模式;
图11是本公开一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于暖风芯体供暖模式;
图12是本公开另一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图;
图13是本公开另一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于第四电池包加热模式;
图14是本公开另一种示例性实施方式提供的车辆热管理系统的流路图,其中,车辆热管理系统处于电池包加热及暖风芯体供暖模式;
图15是本公开一种示例性实施方式提供的车辆的示意图。
附图标记说明
100-车辆热管理系统;11-压缩机;12-第一四通阀;13-室内换热器;14-第一膨胀阀;15-室外换热器;16-第二换热器;17-第二膨胀阀;2-第一冷却液流路;21-第一水泵;22-液冷板;23-散热器;3-第一换热器;4-第一开关阀;5-第二冷却液流路;51-第二水泵;52-电池换热板;53-第二四通阀;54-第二开关阀;6-第三冷却液流路;61-第三开关阀;7-第四冷却液流路;71-PTC加热器;72-第四开关阀;8-第五冷却液流路;81-第三水泵;82-暖风芯体;83-第五开关阀;9-气液分离器;200-车辆。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,需要说明的是,使用的术语如“连接”可以是直接连接也可以是间接连接,使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素此外,不具有顺序性和重要性。另外,在参考附图的描述中,不同附图中的同一标记表示相同的要素。
如图1至图14所示,本公开第一方面提供一种车辆热管理系统,包括压缩机11、第一四通阀12、室内换热器13、第一膨胀阀14以及室外换热器15,压缩机11的出口与第一四通阀12的A口连接,第一四通阀12的B口与室内换热器13的第一端口连接,室内换热器13的第二端口与第一膨胀阀14的第一端口连接,第一膨胀阀14的第二端口与室外换热器15的第一端口连接,室外换热器15的第二端口与第一四通阀12的C口连接,第一四通阀12的D口与压缩机11的入口连接。其中,第一四通阀12具有第一冷媒导通状态和第二冷媒导通状态,在第一冷媒导通状态,第一四通阀12的A口与第一四通阀12的B口导通,且第一四通阀12的C口与第一四通阀12的D口导通,在第二冷媒导通状态,第一四通阀12的A口与第一四通阀12的C口导通,第一四通阀12的B口与第一四通阀12的D口导通。
如图2所示,上述的车辆热管理系统可以具有乘员舱制热模式,在该模式下,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,即,第一四通阀12的A口与第一四通阀12的B口导通,且第一四通阀12的C口与第一四通阀12的D口导通。其中,压缩机11、室内换热器13、第一膨胀阀14和室外换热器15构成一个冷媒回路,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入室内换热器13,冷媒在室内换热器13中冷凝放热,以实现乘员舱的制热。从室内换热器13流出的冷媒经过第一膨胀阀14,经过第一膨胀阀14节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量。上述车辆热管理系统处于乘员舱制热模式中时,冷媒可以在室外换热器15中吸收外界的热量,并在室内换热器13中释放热量,以实现乘员舱的供暖制热。
如图3所示,上述的车辆热管理系统可以具有乘员舱制冷模式。在该模式下,上述的第一四通阀12处于第二冷媒导通状态,即,第一四通阀12的A口与第一四通阀12的C口导通,第一四通阀12的B口与第一四通阀12的D口导通。其中,压缩机11、室外换热器15、第一膨胀阀14和室内换热器13构成一个冷媒回路,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的C口流出,从第一四通阀12的C口流出的冷媒进入室外换热器15,冷媒在室外换热器15中冷凝放热。从室外换热器15流出的冷媒经过第一膨胀阀14,经过第一膨胀阀14节流降压后的冷媒进入室内换热器13,并能够在室内换热器13中吸收乘员舱内的热量,以实现乘员舱的制冷。上述车辆热管理系统处于乘员舱制冷模式中时,冷媒可以在室内换热器13中吸收热量,并通过室外换热器15将热量释放出去,以实现乘员舱的制冷。
在上述的车辆热管理系统处于乘员舱制热模式时,室内换热器13能够作为冷凝器以使得冷媒能够通过室内换热器13进行冷凝放热,在车辆热管理系统处于乘员舱制冷模式时,室内换热器13能够作为蒸发器以使得冷媒能够通过室内换热器13进行蒸发吸热。相比于相关技术中设置单独的室内冷凝器和室内蒸发器分别实现对于乘员舱内部的制热和制冷的技术方案而言,本公开提供的车辆热管理系统可以通过切换第一四通阀12的导通状态,调整冷媒在室内换热器13、第一膨胀阀14和室外换热器15中流动方向,可以实现控制冷媒依次经过室内换热器13、第一膨胀阀14和室外换热器15,实现冷媒在室内换热器13中进行冷凝散热,以实现乘员舱制热模式。或者,可以实现控制冷媒依次经过室外换热器15、第一膨胀阀14和室内换热器13,实现冷媒在室内换热器13中进行蒸发吸热,以实现乘员舱制冷模式。由此可见,车辆热管理系统仅需设置一个室内换热器13,即可具有乘员舱制热模式和乘员舱制冷模式,从而有利于减少热管理系统的结构数量,简化系统复杂度,便于热管理系统在车辆中的布置。
通过上述技术方案,本公开提供的车辆热管理系统可以通过切换第一四通阀12的导通状态,调整冷媒经过室内换热器13、第一膨胀阀14和室外换热器15的先后顺序,室内换热器13能够在第一四通阀12处于第一冷媒导通状态时,实现冷媒在室内换热器13中进行冷凝放热,在第一四通阀12处于第二冷媒导通状态时,实现冷媒在室内换热器13中进行蒸发吸热。上述的车辆热管理系统仅需设置一个室内换热器13,即可具有乘员舱制热模式和乘员舱制冷模式,从而有利于减少热管理系统的结构数量,简化系统复杂度,便于热管理系统在车辆中的布置。
可选地,上述的车辆热管理系统还可以包括第一冷却液流路2、第一水泵21、液冷板22以及第一换热器3,第一水泵21和液冷板22均设置在第一冷却液流路2上,液冷板22用于冷却电机模块和/或电控模块,室外换热器15的第二端口与第一换热器3的冷媒第一端口连接,第一换热器3的冷媒第二端口与第一四通阀12的C口连接,第一冷却液流路2的第一端与第一换热器3的冷却液第一端口连接,第一冷却液流路2的第二端与第一换热器3的冷却液第二端口连接。
在上述实施例中,如图4所示,车辆热管理系统还可以具有乘员舱余热制热模式,其中,第一冷却液流路2和第一换热器3的冷却液端可以构成一个冷却液回路,在该冷却液回路中,第一水泵21可以驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液流经液冷板22,能够通过液冷板22吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量,从而实现对电机模块和/或电控模块的冷却。吸收了电机模块和/或电控模块所产生的热量的冷却液流经第一换热器3,冷却液中的热量能够通过第一换热器3传递给冷媒。在冷媒回路中,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入室内换热器13,冷媒在室内换热器13中冷凝放热,以实现乘员舱的制热。从室内换热器13流出的冷媒经过第一膨胀阀14,经过第一膨胀阀14节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量,从室外换热器15中流出的冷媒经过第一换热器3,能够继续吸收冷却液回路中的热量,即吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量。由此可见,在上述车辆热管理系统处于乘员舱余热制热模式中时,冷媒可以通过室外换热器15吸收外界的热量,还能够通过第一换热器3吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量,并在通过室内换热器13将热量释放至乘员舱内,实现乘员舱的供暖制热,即实现电机模块和/或电控模块的余热回收再利用,从而节约能源。
上述的液冷板22用于冷却电机模块和/或电控模块,是指液冷板22可以仅用于冷却电机模块,或者液冷板22可以仅用于冷却电控模块。或者液冷板22可以同时用于冷却电机模块和电控模块,在该实施例中,液冷板22可以同时接触于电机模块和电控模块,也可以包括两个分别和电机模块和电控模块接触的液冷子板,本公开对此不做具体限制。
可选地,车辆热管理系统还可以包括散热器23,散热器23设置在第一冷却液流路2上,第一冷却液流路2的第一端还连接于第一冷却液流路2的第二端,且第一冷却液流路2的第一端与第一冷却液流路2的第二端可选择性地导通或截止。在上述实施例中,车辆热管理系统还可以具有电机模块和/或电控模块单独散热模式,在该模式下,第一冷却液流路2的第一端与第一冷却液流路2的第二端导通并形成回路,第一水泵21可以驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液流经液冷板22,能够通过液冷板22吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量,从而实现对电机模块和/或电控模块的冷却,吸收热量后的冷却液流经散热器23,并通过散热器23将热量发散出去。
在上述实施例中,第一冷却液流路2的第一端与第一冷却液流路2的第二端可选择性地导通或截止,作为一种示例性实施方式,车辆热管理系统可以包括第一开关阀4,第一冷却液流路2的第一端与第一开关阀4的入口连接,第一冷却液流路2的第二端与第一开关阀4的出口连接。如图5所示,当第一开关阀4处于打开状态下时,由于第一换热器3内的流阻大于第一开关阀4的流阻,冷却液通过第一开关阀4的流量远大于通过第一换热器3的流量,因此,可以视为冷却液全部经过第一开关阀4流动。
在第一开关阀4处于打开状态时,由于冷却液通过第一换热器3的冷却液端的流量小,第一水泵21、液冷板22、散热器23和第一开关阀4所在的冷却液回路与冷媒流路之间通过第一换热器3交换的热量少。因此,上述的车辆热管理系统在处于电机模块和/或电控模块单独散热模式时,可以同时处于乘员舱制热模式或乘员舱制冷模式,本公开对此不做限制。
可选地,车辆热管理系统还可以包括第二冷却液流路5、第二水泵51、电池换热板52、第二换热器16以及第二膨胀阀17,第二水泵51和电池换热板52均设置在第二冷却液流路5上,第二换热器16的冷媒第一端口与第一四通阀12的B口连接,第二换热器16的冷媒第二端口与第二膨胀阀17的第一端口连接,第二膨胀阀17的第二端口与室外换热器15的第一端口连接,第二冷却液流路5的第一端与第二换热器16的冷却液第一端口连接,第二冷却液流路5的第二端与第二换热器16的冷却液第二端口连接。
上述的电池换热板52可以为集成在电池包内部的换热板或者冷板结构,其内部形成有供冷却液流动的冷却液通道,或者,上述的电池换热板52也可以是设置在电池包外部并用于和电池包壳体贴合的换热板体,本公开对于电池换热板52的具体安装位置和结构不做限制。
在上述实施例中,如图6所示,车辆热管理系统还可以具有第一电池包加热模式,在第一电池包加热模式中,第一四通阀12处于第一导通状态,第二膨胀阀17处于节流降压状态,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入第二换热器16,冷媒在第二换热器16中将热量传递给冷却液,从第二换热器16流出的冷媒经过第二膨胀阀17,经过第二膨胀阀17节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量。而在第二冷却液流路5和第二换热器16的冷却液端所构成的冷却液回路中,第二水泵51驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液经过第二换热器16时能够吸收冷媒的热量,吸收热量后的冷却液流经电池换热板52并将热量传递给电池包,以实现电池包的加热,提高电池包的工作效率。
在上述车辆热管理系统处于第一电池包加热模式时,第一膨胀阀14可以处于关闭状态,在该状态下,冷媒不经过室内换热器13,即冷媒的热量均通过第二换热器16传递给冷却液回路,冷却液回路内的冷却液吸收热量后流经电池换热板52可以用于加热电池包。或者,在上述车辆热管理系统处于第一电池包加热模式时,第一膨胀阀14可以处于节流状态,在该状态下,车辆热管理系统还可以具有乘员舱制热及电池包加热模式,如图7所示,第一膨胀阀14和第二膨胀阀17均处于节流状态,一部分的冷媒经过第二换热器16以将热量传递给冷却液回路,冷却液回路内的冷却液流经电池换热板52以用于加热电池包,另一部分的冷媒经过室内换热器13以将热量传递给乘员舱,实现乘员舱制热。
需要说明的是,上述的第一膨胀阀14和第二膨胀阀17是指内部集成有通流流道和节流流道的阀门,其可以实现通流、截断和节流三种工作状态的阀门,第一膨胀阀14和第二膨胀阀17均可以选择性地对流过其的流体进行节流降压,或不进行节流降压(即,只使流体流过)。
为了保证冷媒和冷却液之间的换热效率,可选地,在上述车辆热管理系统处于第一电池包加热模式时,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,第二换热器16内的冷媒从第二换热器16的冷媒第一端口流向第二换热器16的冷媒第二端口,第二换热器16内的冷却液从第二换热器16的冷却液第一端口流向第二换热器16的冷却液第二端口,且第二换热器16内的冷媒的流动方向与第二换热器16内的冷却液的流动方向相反,即,第二换热器16内部的冷媒和冷却液能够实现对流,从而提高冷媒和冷却液之间的换热效率,从而提高车辆热管理系统对于电池包的加热效率。
在车辆热管理系统包括第一冷却液流路2的实施例中,上述的车辆热管理系统还可以具有第二电池包加热模式,如图8所示,在第二电池包加热模式中,第一开关阀4处于关闭状态,即第一冷却液流路2和第一换热器3的冷却液端构成冷却液回路,第一冷却液流路2中的冷却液流经液冷板22,以吸收电机模块和/或电驱模块的热量,冷却液流经第一换热器3时能够将热量传递给冷媒。第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,第二膨胀阀17处于节流降压状态,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入第二换热器16,冷媒在第二换热器16中将热量传递给冷却液,从室内换热器13流出的冷媒经过第二膨胀阀17,经过第二膨胀阀17节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量,从室外换热器15出来的冷媒经过第一换热器3,并通过第一换热器3吸收第一冷却液流路2中的热量。而在第二冷却液流路5和第二换热器16的冷却端所构成的冷却液回路中,第二水泵51驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液经过第二换热器16时能够吸收冷媒的热量,吸收热量后的冷却液流经电池换热板52并将热量传递给电池包,即,上述模式能够利用电机模块和/或电驱模块的热量实现对电池包的加热,从而回收利用能源,减少能源浪费。
可选地,车辆热管理系统还包括设置在第二冷却液流路5上的第二四通阀53,第二水泵51的出口与第二四通阀53的E口连接,第二四通阀53的F口与第二换热器16的冷却液第二端口连接,第二四通阀53的G口与第二水泵51的入口连接,第二四通阀53的H口与电池换热板52的第一端口连接,电池换热板52的第二端口与第二换热器16的冷却液第一端口连接,其中,第二四通阀53具有第一冷却液导通状态和第二冷却液导通状态,在第一冷却液导通状态,第二四通阀53的E口与第二四通阀53的H口导通,且第二四通阀53的F口与第二四通阀53的G口导通,在第二冷却液导通状态,第二四通阀53的E口与第二四通阀53的F口导通,第二四通阀53的G口与第二四通阀53的H口导通。
在上述实施例中,车辆热管理系统处于第一电池包加热模式或者第二电池包加热模式时,上述的第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,即冷却液流经第二换热器16并吸收冷媒流路的热量,冷却液流经电池换热板52以将热量传递给电池包,实现对电池包的加热。
上述的车辆热管理系统还可以具有电池包冷却模式,如图9所示,在电池包冷却模式中,第一四通阀12处于第二冷媒导通状态,第二四通阀53处于第二冷却液导通状态,第二膨胀阀17处于节流状态。在该模式下,压缩机11驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的C口流出,从第一四通阀12的C口流出的冷媒进入室外换热器15,冷媒在室外换热器15中冷凝放热。从室外换热器15流出的冷媒经过第二膨胀阀17,经过第二膨胀阀17节流降压后的冷媒进入第二换热器16,并能够在第二换热器16中吸收冷却液的热量。而流经第二换热器16的冷却液将热量释放给冷媒,冷却液流经电池换热板52时能够通过电池换热板52吸收电池包所产生的热量,从而实现对电池包的冷却。由此可见,在上述车辆热管理系统处于电池包冷却模式中时,第二冷却液流路5中的冷却液能够通过电池换热板52吸收电池包产生的热量,并将热量通过第二换热器16传递给冷媒流路,冷媒流路中的冷媒通过第二换热器16吸收冷却液回路中的热量后,流动经过室外换热器15,并能够通过室外换热器15将热量发散出去。
在上述的车辆热管理系统处于电池包冷却模式时,第一膨胀阀14可以处于关闭状态,或者第二膨胀阀17也可以处于节流状态。在第二膨胀阀17也可以处于节流状态时,上述的车辆热管理系统可以同时处于电池包冷却模式和乘员舱制冷模式,本公开对此不做详细描述。
在上述实施例中,为了保证冷媒和冷却液之间的换热效率,可选地,在上述车辆热管理系统处于电池包冷却模式时,第一四通阀12处于第二冷媒导通状态,所述第二四通阀53处于第二冷却液导通状态,第二换热器16内的冷媒从第二换热器16的冷媒第二端口流向第二换热器16的冷媒第一端口,第二换热器16内的冷却液从第二换热器16的冷却液第二端口流向第二换热器16的冷却液第一端口,且第二换热器16内的冷媒的流动方向与第二换热器16内的冷却液的流动方向相反,以使得第二换热器16中的冷媒和冷却液能够实现对流,从而提高冷媒和冷却液之间的换热效率,从而提高车辆热管理系统对于电池包的冷却效率。
在车辆热管理系统处于第一电池包加热模式时,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,第二换热器16内部的冷媒和冷却液能够实现对流,而在车辆热管理系统处于电池包冷却模式时,第一四通阀12处于第二冷媒导通状态,所述第二四通阀53处于第二冷却液导通状态,第二换热器16中的冷媒和冷却液仍能够实现对流,即,无论车辆热管理系统处于第一电池包加热模式还是电池包冷却模式,第二换热器16内的冷媒和冷却液均能够实现对流,从而保证换热效率。
为了保证电池换热板52对电池包的加热效率,可选地,车辆热管理系统还可以包括第三冷却液流路6、第四冷却液流路7和设置在第四冷却液流路7上的PTC加热器71,第二冷却液流路5的第一端与第三冷却液流路6的第一端和第四冷却液流路7的第一端均连接,且第二冷却液流路5的第一端与第三冷却液流路6的第一端和第四冷却液流路7的第一端均能够选择性地导通或截止,第三冷却液流路6的第二端与第二换热器16的冷却液第一端口连接,第四冷却液流路7的第二端与第二冷却液流路5的第二端连接。
在上述实施例中,上述的车辆热管理系统还具有第三电池包加热模式,如图10所所示,在车辆热管理系统处于第三电池包加热模式时,第二冷却液流路5的第一端和第四冷却液流路7的第一端相互导通,设置在第四冷却液流路7上的PTC加热器71能够对冷却液进行加热,加热后的冷却液流经电池换热板52,能够通过电池换热板52对电池包进行加热。在上述模式中,第三冷却液流路6的第一端和第二冷却液流路5的第一端可以处于截止状态,即,从第二冷却液流路5的第一端流出的冷却液仅进入第四冷却液流路7,而不会进入第三冷却液流路6,以使冷却液回路中的全部冷却液均流经第四冷却液流路7。或者,第二冷却液流路5的第一端和第三冷却液流路6的第一端也可以处于导通状态,即第二冷却液流路5分别与第三冷却液流路6和第四冷却液流路7均处于导通状态,从第二冷却液流路5的第一端流出的一部分冷却液进入第四冷却液流路7,以能够吸收PTC加热器71提供的热量,另一部分冷却液进入第三冷却液流路6,以能够通过第二换热器16吸收冷媒流路的热量,在上述模式中,车辆热管理系统可以同时处于第一电池包加热模式和第三电池包加热模式,本公开对此不做具体描述。
可选地,车辆热管理系统还包括第五冷却液流路8、以及均设置在第五冷却液流路8上的第三水泵81和暖风芯体82,第五冷却液流路8的第一端与第四冷却液流路7的第一端连接,且第五冷却液流路8的第一端与第四冷却液流路7的第一端能够选择性地导通或截止,第五冷却液流路8的第二端与第四冷却液流路7的第二端连接。
在上述实施例中,如图11所示,车辆热管理系统还可以具有暖风芯体供暖模式,在该模式下,第二冷却液流路5的第一端与第三冷却液流路6的第一端之间处于截止状态,第四冷却液流路7的第一端和第五冷却液流路8的第一端之间相互导通以构成冷却液回路,第三水泵81能够驱动冷却液在上述的冷却液回路中循环流动,冷却液流经PTC加热器71能够吸收热量,吸收热量后的冷却液流经暖风芯体82并将热量释放至乘员舱内,以实现供暖。
可选地,车辆热管理系统还可以包括第二开关阀54、第三开关阀61、第四开关阀72和第五开关阀83,第二开关阀54设置在第二冷却液流路5上,第三开关阀61设置在第三冷却液流路6上,第四开关阀72设置在第四冷却液流路7上,第五开关阀83设置在第五冷却液流路8上。
在上述实施例中,当车辆热管理系统处于第一电池包加热模式或者第二电池包加热模式时,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于打开状态,第四开关阀72处于关闭状态,第五开关阀83处于关闭状态。
当车辆热管理系统处于电池包冷却模式时,第二四通阀53处于第二冷却液导通状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于打开状态,第四开关阀72处于关闭状态,第五开关阀83处于关闭状态。
当车辆热管理系统处于第三电池包加热模式时,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于关闭状态,第四开关阀72处于打开状态,第五开关阀83处于关闭状态。
当车辆热管理系统处于暖风芯体供暖模式时,第二四通阀53处于关闭状态,第二开关阀54处于关闭状态,第三开关阀61处于关闭状态,第四开关阀72处于打开状态,第五开关阀83处于打开状态。
作为另一种示例性实施方式,如图12所示,可选地,第二冷却液流路5还包括PTC加热器71,PTC加热器71设置在第二冷却液流路5上。
在上述实施例中,车辆热管理系统可以具有第四电池包加热模式,如图13所示,在该模式下,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,第二冷却液流路5和第三冷却液流路6导通,冷却液流经PTC加热器71能够吸收热量,吸收热量后的冷却液流经电池换热板52能够将热量传递给电池包,以实现对于电池包的加热。在上述实施例中,车辆热管理系统处于第四电池包加热模式的同时还可以处于第一电池包加热模式,在该模式中,第二冷却液流路5的第一端和第三冷却液流路6的第一端之间相互导通,在冷媒回路中,第一四通阀12可以处于第一冷媒导通状态,且第二膨胀阀17处于节流状态,冷媒流经第二换热器16能够将热量传递给第三冷却液流路6中的冷却液,即,冷却液不仅可以吸收PTC加热器提供的热量,还能够通过第二换热器16吸收冷媒的热量,吸收热量后的冷却液能够通过电池换热板52对电池包进行加热,此时,上述车辆热管理系统同时处于第一电池包加热模式和第四电池包加热模式。
可选地,车辆热管理系统还包括第三冷却液流路6、第五冷却液流路8以及设置在第五冷却液流路8上的第三水泵81和暖风芯体82,第二冷却液流路5的第一端与第三冷却液流路6的第一端和第五冷却液流路8的第一端均连接,且第二冷却液流路5的第一端与第三冷却液流路6的第一端和第五冷却液流路8的第一端均能够选择性地导通或截止,第三冷却液流路6的第二端与第二换热器16的冷却液第一端口连接,第五冷却液流路8的第二端与第二冷却液流路5的第二端连接。
上述的车辆热管理系统可以具有电池包加热及暖风芯体供暖模式,如图14所示,在该模式下,第二冷却液流路5的第一端和第五冷却液流路8的第一端之间导通,冷却液流经PTC加热器71能够吸收热量,吸收热量后的冷却液流经暖风芯体82能够将热量传递给乘员舱,以实现乘员舱的制热,并且,冷却液流经电池换热板52还能够将剩余的热量传递给电池包,以实现对于电池包的加热。
在上述实施例中,可选地,车辆热管理系统还可以包括第二开关阀54、第三开关阀61和第五开关阀83,第二开关阀54设置在第二冷却液流路5上,第三开关阀61设置在第三冷却液流路6上,第五开关阀83设置在第五冷却液流路8上。
在上述的车辆热管理系统处于第四电池包加热模式时,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于打开状态,第五开关阀83处于关闭状态。
在上述的车辆热管理系统处于电池包加热及暖风芯体供暖模式时,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于关闭状态,第五开关阀83处于打开状态。
可选地,冷媒流路还包括气液分离器9,气液分离器9的出口与压缩机11的入口连接,气液分离器9的入口与第一四通阀12的D口连接。
为便于理解,下面将以图1中的实施例为例,结合图2到图11来描述本公开提供的车辆热管理系统的主要工作模式下的循环过程及原理。
模式一:乘员舱制热模式。在该模式下,如图2所示,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,即第一四通阀12的A口与B口连通,第一四通阀12的C口和D口连通,第一膨胀阀14处于节流状态,第二膨胀阀17处于关闭状态,第二四通阀53、PTC加热器71、第一开关阀4、第二开关阀54、第三开关阀61、第四开关阀72以及第五开关阀83的状态不做限制。压缩机11、第一四通阀12、室内换热器13、第一膨胀阀14和室外换热器15构成一个冷媒回路,压缩机11驱动冷媒在该冷媒回路中循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入室内换热器13,冷媒在室内换热器13中冷凝放热,以实现乘员舱的制热。从室内换热器13流出的冷媒经过第一膨胀阀14,经过第一膨胀阀14节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量,即,冷媒可以在室外换热器15中吸收外界的热量,并在室内换热器13中释放热量,以实现乘员舱的供暖制热。
模式二:乘员舱制冷模式。在该模式下,如图3所示,第一四通阀12处于第二冷媒导通状态,即第一四通阀12的A口与C口连通,第一四通阀12的B口和D口连通,第一膨胀阀14处于节流状态,第二膨胀阀17处于关闭状态,第二四通阀53、PTC加热器71、第一开关阀4、第二开关阀54、第三开关阀61、第四开关阀72以及第五开关阀83的状态不做限制。压缩机11、第一四通阀12、室外换热器15、第一膨胀阀14和室内换热器13构成一个冷媒回路,压缩机11驱动冷媒在该冷媒回路中循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的C口流出,从第一四通阀12的C口流出的冷媒进入室外换热器15,冷媒在室外换热器15中冷凝放热。从室外换热器15流出的冷媒经过第一膨胀阀14,经过第一膨胀阀14节流降压后的冷媒进入室内换热器13,并能够在室内换热器13中吸收乘员舱内的热量,以实现乘员舱的制冷,即在该模式下,冷媒可以在室内换热器13中吸收乘员舱内的热量,并通过室外换热器15将热量释放出去,以实现乘员舱的制冷。
模式三:乘员舱余热制热模式。在该模式下,如图4所示,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,即第一四通阀12的A口与B口连通,第一四通阀12的C口和D口连通,第一膨胀阀14处于节流状态,第二膨胀阀17处于关闭状态,第一开关阀4处于关闭状态,第一水泵21处于工作状态,第二四通阀53、PTC加热器71、第二开关阀54、第三开关阀61、第四开关阀72以及第五开关阀83的状态不做限制。其中,压缩机11、第一四通阀12、室内换热器13、第一膨胀阀14、室外换热器15以及第一换热器3的冷媒端构成一个冷媒回路,第一水泵21、液冷板22以及第一换热器3的冷却液端构成一个冷却液回路。在上述的冷却液回路中,第一水泵21可以驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液流经液冷板22,能够通过液冷板22吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量,从而实现对电机模块和/或电控模块的冷却。吸收了电机模块和/或电控模块所产生的热量的冷却液流经第一换热器3,冷却液中的热量能够通过第一换热器3传递给冷媒。在冷媒回路中,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入室内换热器13,冷媒在室内换热器13中冷凝放热,以实现乘员舱的制热。从室内换热器13流出的冷媒经过第一膨胀阀14,经过第一膨胀阀14节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量,从室外换热器15中流出的冷媒经过第一换热器3,能够继续吸收冷却液回路中的热量,即吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量。即,冷媒可以通过室外换热器15吸收外界的热量,还能够通过第一换热器3吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量,并在通过室内换热器13将热量释放至乘员舱内,实现乘员舱的供暖制热,即实现电机模块和/或电控模块的余热回收再利用,从而节约能源。
模式四:电机模块和/或电控模块单独散热模式。在该模式下,如图5所示,第一水泵21处于工作状态,第一开关阀4处于打开状态,第一四通阀12、第二四通阀53、第一膨胀阀14、第二膨胀阀17、PTC加热器71、第二开关阀54、第三开关阀61、第四开关阀72以及第五开关阀83的状态不做限制。第一水泵21、第一开关阀4、散热器23以及液冷板22构成一个冷却液回路,在该冷却液回路中,第一水泵21可以驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液流经液冷板22,能够通过液冷板22吸收电机模块和/或电控模块所产生的热量,从而实现对电机模块和/或电控模块的冷却,吸收热量后的冷却液流经散热器23,并通过散热器23将热量发散出去。
模式五:第一电池包加热模式。在该模式下,如图6所示,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,即第一四通阀12的A口与B口连通,第一四通阀12的C口和D口连通,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,即第二四通阀53的E口与H口连通,第二四通阀53的F口与G口连通,第一膨胀阀14处于关闭状态,第二膨胀阀17处于节流状态,第一开关阀4处于关闭状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于打开状态,第四开关阀72处于关闭状态,第五开关阀83处于关闭状态。其中,压缩机11、第一四通阀12、第二换热器16、第二膨胀阀17、室外换热器15以及第一换热器3构成一个冷媒回路,第二水泵51、第二四通阀53、电池换热板52以及第二换热器16的冷却液端构成一个冷却液回路。在冷媒回路中,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入第二换热器16,冷媒在第二换热器16中将热量传递给冷却液,从第二换热器16流出的冷媒经过第二膨胀阀17,经过第二膨胀阀17节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量。而在冷却液回路中,第二水泵51驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液经过第二换热器16时能够吸收冷媒的热量,吸收热量后的冷却液流经电池换热板52并将热量传递给电池包,以实现电池包的加热。
模式六:乘员舱制热及电池包加热模式。在该模式下,如图7所示,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,即第一四通阀12的A口与B口连通,第一四通阀12的C口和D口连通,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,即第二四通阀53的E口与H口连通,第二四通阀53的F口与G口连通,第一膨胀阀14处于节流状态,第二膨胀阀17处于节流状态,第一开关阀4处于关闭状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于打开状态,第四开关阀72处于关闭状态,第五开关阀83处于关闭状态。其中,室内换热器13和第一膨胀阀14构成第一冷媒支路,第二换热器16的冷媒端和第二膨胀阀17构成第二冷媒支路,压缩机11、第一四通阀12、第一冷媒支路、第二冷媒支路、室外换热器15、第一换热器3的冷媒端构成一个冷媒回路,第二水泵51、第二四通阀53、电池换热板52以及第二换热器16的冷却液端构成一个冷却液回路。在冷媒回路中,第一膨胀阀14和第二膨胀阀17均处于节流状态,一部分的冷媒经过第二换热器16以将热量传递给冷却液回路以用于加热电池包,另一部分的冷媒经过室内换热器13以将热量传递给乘员舱,实现乘员舱制热。其工作原理参考前述的乘员舱制暖模式和第一电池包加热模式,本公开对此不做详细描述。
模式七:第二电池包加热模式。在该模式下,如图8所示,第一四通阀12处于第一冷媒导通状态,即第一四通阀12的A口与B口连通,第一四通阀12的C口和D口连通,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,即第二四通阀53的E口与H口连通,第二四通阀53的F口与G口连通,第一膨胀阀14处于关闭状态,第二膨胀阀17处于节流状态,第一开关阀4处于关闭状态,第一水泵21处于工作状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于打开状态,第四开关阀72处于关闭状态,第五开关阀83处于关闭状态。其中,压缩机11、第一四通阀12、第二换热器16的冷媒端、第二膨胀阀17、室外换热器15以及第一换热器3的冷媒端构成一个冷媒回路,第一水泵21、液冷板22以及第一换热器3的冷却液端构成第一冷却液回路,第二水泵51、第二四通阀53、电池换热板52以及第二换热器16的冷却液端构成第二冷却液回路。在冷媒回路中,压缩机11能够驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的B口流出,从第一四通阀12的B口流出的冷媒进入第二换热器16,冷媒在第二换热器16中将热量传递给冷却液,从第二换热器16流出的冷媒经过第二膨胀阀17,经过第二膨胀阀17节流降压后的冷媒进入室外换热器15,并能够在室外换热器15中吸收外界的热量,冷媒经过第一换热器3,能够在第一换热器3吸收冷却液的热量。而在第一冷却液回路中,冷却液流经液冷板22能够吸收电机模块和/或电驱模块的热量,冷却液流经第一换热器3时能够将热量传递给冷媒。在第二冷却液回路中,第二水泵51驱动冷却液在冷却液回路中循环流动,冷却液经过第二换热器16时能够吸收冷媒的热量,吸收热量后的冷却液流经电池换热板52并将热量传递给电池包,即,上述模式能够同时利用电机模块和/或电驱模块以及外界的热量实现对电池包的加热,从而回收利用能源,减少能源浪费。
模式八:电池包冷却模式。在该模式下,如图9所示,第一四通阀12处于第二冷媒导通状态,即第一四通阀12的A口与C口连通,第一四通阀12的B口和D口连通,第二四通阀53处于第二冷却液导通状态,即第二四通阀53的E口与F口连通,第二四通阀53的H口与G口连通,第一膨胀阀14处于关闭状态,第二膨胀阀17处于节流状态,第一开关阀4处于关闭状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于打开状态,第四开关阀72处于关闭状态,第五开关阀83处于关闭状态。其中,压缩机11、第一四通阀12、室外换热器15、第二膨胀阀17以及第二换热器16的冷媒端构成一个冷媒回路,第二水泵51、第二四通阀53、电池换热板52以及的第二换热器16的冷却液端构成一个冷却液回路。在冷媒回路中,压缩机11驱动冷媒循环流动,从压缩机11中流出的冷媒进入第一四通阀12的A口并从第一四通阀12的C口流出,从第一四通阀12的C口流出的冷媒进入室外换热器15,冷媒在室外换热器15中冷凝放热。从室外换热器15流出的冷媒经过第二膨胀阀17,经过第二膨胀阀17节流降压后的冷媒进入第二换热器16,并能够在第二换热器16中吸收冷却液的热量。在冷却液回路中,冷却液流经电池换热板52时能够吸收电池包所产生的热量,吸收电池包热量后的冷却液流经第二换热器16并将热量释放给冷媒,从而实现对电池包的冷却。即,冷却液能够通过电池换热板52吸收电池包产生的热量,并将热量通过第二换热器16传递给冷媒回路中的冷媒,吸收热量后的冷媒流经室外换热器15并能够将热量发散出去。
模式九:第三电池包加热模式。在该模式下,如图10所示,第二四通阀53处于第一冷却液导通状态,即第二四通阀53的E口与H口连通,第二四通阀53的F口与G口连通,第一膨胀阀14处于关闭状态,第二膨胀阀17处于关闭状态,第二开关阀54处于打开状态,第三开关阀61处于关闭状态,第四开关阀72处于打开状态,第五开关阀83处于关闭状态,第一四通阀12和第一开关阀4的状态不做限制。第二水泵51、第二四通阀53、电池换热板52以及PTC加热器71构成一个冷却液回路,在该冷却液回路中,第二水泵51能够驱动冷却液循环流动,冷却液流经PTC加热器71能够吸收热量,吸收热量后的冷却液流经电池换热板52,以能够通过电池换热板52对电池包进行加热。
模式十:暖风芯体供暖模式。在该模式下,如图11所示,第二四通阀53处于关闭状态,第一膨胀阀14处于关闭状态,第二膨胀阀17处于关闭状态,第二开关阀54处于关闭状态,第三开关阀61处于关闭状态,第四开关阀72处于打开状态,第五开关阀83处于打开状态,第一四通阀12和第一开关阀4的状态不做限制。第三水泵81、暖风芯体82以及PTC加热器71构成一个冷却液回路,在该冷却液回路中,第三水泵81驱动冷却液循环流动,冷却液流经PTC加热器71能够吸收热量,吸收热量后的冷却液流经暖风芯体82并将热量释放至乘员舱内,以实现乘员舱的供暖。
需要说明的是,上述模式为本公开提供车辆热管理系统的主要工作模式,对于本公开未提及的工作模式,但能够通过本公开提供的车辆热管理系统能够实现的工作模式也属于本公开的保护范围。
如图15所示,本公开第二方面提供一种车辆,该车辆200包括上述的车辆热管理系统100。这里的车辆200可以是纯电动车辆、混合动力车辆,本公开对此不做具体限制。
在上述的车辆中,车辆的车辆热管理系统中可以仅设置有一个位于乘员舱内的室内换热器13,车辆热管理系统可以通过切换第一四通阀12的导通状态,调整冷媒经过室内换热器13、第一膨胀阀14和室外换热器15的先后顺序,室内换热器13能够在第一四通阀12处于第一冷媒导通状态时,实现冷媒在室内换热器13中进行冷凝放热,在第一四通阀12处于第二冷媒导通状态时,实现冷媒在室内换热器13中进行蒸发吸热。相比于相关技术中需要在乘员舱内分别设置冷凝器和蒸发器的技术方案而言,车辆的车辆热管理系统100仅需设置一个室内换热器13,即可具有乘员舱制热模式和乘员舱制冷模式,从而有利于减少热管理系统的结构数量,简化车辆热管理系统复杂度,便于车辆热管理系统在车辆中的布置。本公开提供的车辆在保证空调系统的功能性的同时,车辆能够具有轻量化的特点。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种车辆热管理系统,其特征在于,包括压缩机、第一四通阀、室内换热器、第一膨胀阀以及室外换热器,
所述压缩机的出口与所述第一四通阀的A口连接,所述第一四通阀的B口与所述室内换热器的第一端口连接,所述室内换热器的第二端口与所述第一膨胀阀的第一端口连接,所述第一膨胀阀的第二端口与所述室外换热器的第一端口连接,所述室外换热器的第二端口与所述第一四通阀的C口连接,所述第一四通阀的D口与所述压缩机的入口连接;
其中,所述第一四通阀具有第一冷媒导通状态和第二冷媒导通状态,在所述第一冷媒导通状态,所述第一四通阀的A口与所述第一四通阀的B口导通,且所述第一四通阀的C口与所述第一四通阀的D口导通,在所述第二冷媒导通状态,所述第一四通阀的A口与所述第一四通阀的C口导通,所述第一四通阀的B口与所述第一四通阀的D口导通。
2.根据权利要求1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冷却液流路、第一水泵、液冷板、散热器以及第一换热器,所述第一水泵、所述散热器和所述液冷板均设置在所述第一冷却液流路上,所述液冷板用于冷却电机模块和/或电控模块;
所述室外换热器的第二端口与所述第一换热器的冷媒第一端口连接,所述第一换热器的冷媒第二端口与所述第一四通阀的C口连接,所述第一冷却液流路的第一端分别与所述第一换热器的冷却液第一端口和所述第一冷却液流路的第二端连接,且第一冷却液流路的第一端与所述第一冷却液流路的第二端可选择性地导通或截止,所述第一冷却液流路的第二端还与所述第一换热器的冷却液第二端口连接。
3.根据权利要求1或2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冷却液流路、第二水泵、电池换热板、第二换热器以及第二膨胀阀,所述第二水泵和所述电池换热板均设置在所述第二冷却液流路上;
所述第二换热器的冷媒第一端口与所述第一四通阀的B口连接,所述第二换热器的冷媒第二端口与所述第二膨胀阀的第一端口连接,所述第二膨胀阀的第二端口与所述室外换热器的第一端口连接;
所述第二冷却液流路的第一端与所述第二换热器的冷却液第一端口连接,所述第二冷却液流路的第二端与所述第二换热器的冷却液第二端口连接。
4.根据权利要求3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设置在所述第二冷却液流路上的第二四通阀,所述第二水泵的出口与所述第二四通阀的E口连接,所述第二四通阀的F口与所述第二换热器的冷却液第二端口连接,所述第二四通阀的G口与所述第二水泵的入口连接,所述第二四通阀的H口与所述电池换热板的第一端口连接,所述电池换热板的第二端口与所述第二换热器的冷却液第一端口连接;
其中,所述第二四通阀具有第一冷却液导通状态和第二冷却液导通状态,在所述第一冷却液导通状态,所述第二四通阀的E口与所述第二四通阀的H口导通,且所述第二四通阀的F口与所述第二四通阀的G口导通,在所述第二冷却液导通状态,所述第二四通阀的E口与所述第二四通阀的F口导通,所述第二四通阀的G口与所述第二四通阀的H口导通。
5.根据权利要求4所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统具有第一电池包加热模式和电池包冷却模式;
在所述车辆热管理系统处于第一电池包加热模式时,所述第一四通阀处于第一冷媒导通状态,所述第二四通阀处于第一冷却液导通状态,所述第二换热器内的冷媒从所述第二换热器的冷媒第一端口流向所述第二换热器的冷媒第二端口,所述第二换热器内的冷却液从所述第二换热器的冷却液第一端口流向所述第二换热器的冷却液第二端口,且所述第二换热器内的冷媒的流动方向与所述第二换热器内的冷却液的流动方向相反;
在所述车辆热管理系统处于电池包冷却模式时,所述第一四通阀处于第二冷媒导通状态,所述第二四通阀处于第二冷却液导通状态,所述第二换热器内的冷媒从所述第二换热器的冷媒第二端口流向所述第二换热器的冷媒第一端口,所述第二换热器内的冷却液从所述第二换热器的冷却液第二端口流向所述第二换热器的冷却液第一端口,且所述第二换热器内的冷媒的流动方向与所述第二换热器内的冷却液的流动方向相反。
6.根据权利要求3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三冷却液流路、第四冷却液流路和设置在所述第四冷却液流路上的PTC加热器,所述第二冷却液流路的第一端与所述第三冷却液流路的第一端和所述第四冷却液流路的第一端均连接,且所述第二冷却液流路的第一端与所述第三冷却液流路的第一端和所述第四冷却液流路的第一端均能够选择性地导通或截止,所述第三冷却液流路的第二端与所述第二换热器的冷却液第一端口连接,所述第四冷却液流路的第二端与所述第二冷却液流路的第二端连接。
7.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统还包括第五冷却液流路、以及均设置在所述第五冷却液流路上的第三水泵和暖风芯体;
所述第五冷却液流路的第一端与所述第四冷却液流路的第一端连接,且所述第五冷却液流路的第一端与所述第四冷却液流路的第一端能够选择性地导通或截止,所述第五冷却液流路的第二端与所述第四冷却液流路的第二端连接。
8.根据权利要求7所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述车辆热管理系统还包括第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀和第五开关阀,所述第二开关阀设置在所述第二冷却液流路上,所述第三开关阀设置在所述第三冷却液流路上,所述第四开关阀设置在所述第四冷却液流路上,所述第五开关阀设置在所述第五冷却液流路上。
9.根据权利要求3所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述第二冷却液流路还包括PTC加热器,所述PTC加热器设置在所述第二冷却液流路上。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的车辆热管理系统。
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