CN118163552A - 热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种热管理系统,包括压缩机、室内换热装置、第一换热器和室外换热装置,第一换热器具有第一换热通道,室外换热装置具有室外换热通道,室内换热装置具有第一通道和第二通道,第一支路包括第一通道,第一支路能够连通于第一换热通道的进口和压缩机的出口之间;第二支路包括第二通道,第二支路能够连通于室外换热通道的出口和压缩机的进口之间;热管理系统还包括水媒支路,第一换热器还具有第一换热流道,第一换热流道能够与水媒支路串联连通。本申请通过在室外换热装置的基础上增设了第一换热器,能够通过第一换热通道和室外换热通道的串联连通提高换热性能,满足系统运行中第二通道内冷媒的换热需求。
Description
技术领域
本发明属于换热系统领域,具体地,涉及热管理系统。
背景技术
随着新能源汽车的高速发展,氢化氟制冷剂受于环保的限制将逐渐削减使用,同时需求更低环境温度下热泵采暖的制冷剂,天然工质(例如R744)因环保,低温采暖优的性能得到越来越多主机厂重视。但其由于本身的物性,系统运行为跨临界,在高温环境下制冷性能较差,影响乘员舱的舒适性。相关技术中,在高温环境下系统仅依赖室外气冷器给乘员舱进行制冷,制冷效果较差。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种能提高换热性能的热管理系统。
本发明提供一种热管理系统,包括压缩机、室内换热装置、第一换热器和室外换热装置,所述第一换热器具有第一换热通道,所述室外换热装置具有室外换热通道,所述第一换热通道连通于所述压缩机的出口和室外换热通道的进口之间,所述室外换热通道连通于所述第一换热通道出口和压缩机的进口之间;所述热管理系统包括主路,所述主路包括压缩机的流腔、第一换热通道和室外换热通道;所述室内换热装置具有第一通道和第二通道,所述热管理系统包括第一支路和第二支路,所述第一支路和第二支路中的至少一者能够与所述主路串联连通;所述第一支路包括所述第一通道,所述第一支路能够连通于所述第一换热通道的进口和压缩机的出口之间;所述第二支路包括所述第二通道,所述第二支路能够连通于所述室外换热通道的出口和压缩机的进口之间;
所述热管理系统还包括水媒支路,所述第一换热器还具有第一换热流道,所述第一换热流道能够与水媒支路串联连通。
本发明提供的热管理系统,包括具有第一通道和第二通道的室内换热装置、具有室外换热通道的室外换热装置和具有第一换热通道及第一换热流道的第一换热器,第一通道能够连通于第一换热通道的进口和压缩机的出口之间,第二通道能够连通于室外换热通道的出口和压缩机的进口之间,第一换热流道能够与水媒支路串联连通,通过在室外换热装置的基础上增设了第一换热器,能够通过第一换热器的第一换热通道和室外换热装置的室外换热通道的串联连通提高换热性能,满足系统运行中第二通道内冷媒的换热需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,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,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本申请热管理系统的一种系统图;
图2为本申请热管理系统的另一种系统图;
图3.1和图3.2为本申请热管理系统不同乘员舱制冷模式下的系统图;
图4为本申请热管理系统在电池冷却模式下的系统图;
图5为本申请热管理系统在乘员舱制冷和电池冷却模式下的系统图;
图6为本申请热管理系统在乘员舱制热和电机加热电池模式下的系统图;
图7为本申请热管理系统在乘员舱余热回收电机热量制热和电池自循环模式下的系统图;
图8为本申请热管理系统在乘员舱制热和热泵加热电池模式下的系统图;
图9为本申请热管理系统在乘员舱制热和室外换热器除冰模式下的系统图;
图10和图11为本申请热管理系统不同乘员舱除湿模式下的系统图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个;“多个”表示两个及两个以上的数量,除非另行指出。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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。
随着新能源汽车的高速发展,氢化氟制冷剂受于环保的限制将逐渐削减使用,同时需求更低环境温度下热泵采暖的制冷剂,天然工质(例如R744)因环保,低温采暖优的性能得到越来越多主机厂重视。但其由于本身的物性,系统运行为跨临界,在高温环境下制冷性能较差,影响乘员舱的舒适性。相关技术中,在高温环境下系统仅依赖室外气冷器给乘员舱进行制冷,制冷效果较差。
为此,请参阅图1指图2,本申请提出一种热管理系统,包括压缩机1、室内换热装置2、第一换热器H1和室外换热装置4,所述第一换热器H1具有第一换热通道H11和第一换热流道H12,所述室外换热装置4具有室外换热通道41,所述第一换热通道H11连通于所述压缩机1的出口和室外换热通道41的进口之间,所述室外换热通道41连通于所述第一换热通道H11出口和压缩机1的进口之间;所述热管理系统包括主路M,所述主路M包括压缩机1的流腔、第一换热通道H11和室外换热通道41。所述室内换热装置2具有第一通道21和第二通道22,所述热管理系统包括第一支路100和第二支路200,所述第一支路100和第二支路200中的至少一者能够与所述主路M串联连通;所述第一支路100包括所述第一通道21,所述第一支路100能够连通于所述第一换热通道H11的进口和压缩机1的出口之间;所述第二支路200包括所述第二通道22,所述第二支路200能够连通于所述室外换热通道41的出口和压缩机1的进口之间。本实施例中,室内换热装置2包括暖风芯体和冷风芯体,暖风芯体具有所述第一通道21,冷风芯体具有所述第二通道22。其中,所述热管理系统还包括水媒支路,所述第一换热流道H12能够与水媒支路串联连通。
在上述实施例中,室内换热装置2还包括第二风机F2,第二风机F2位于暖风芯体和冷风芯体的旁侧,用于将空气输送经过暖风芯体和/或冷风芯体,与暖风芯体和/或冷风芯体中的冷媒进行换热。
本实施例通过在室外换热装置的基础上增设了第一换热器H1,能够通过第一换热器H1的第一换热通道H11和室外换热装置4的室外换热通道41的串联连通提高换热性能,进而满足系统运行中第二通道22内冷媒的换热需求。
此外,室外换热装置4还具有室外换热流道42,所述室外换热流道42能够与水媒支路串联连通。本实施例中,室外换热装置4包括第一换热件和第二换热件,第一换热件具有所述室外换热通道41,用于流通冷媒(即制冷剂),第一换热件用于空气和冷媒的换热;第二换热件具有所述室外换热流道42,用于流通水媒(即防冻液),第二换热件用于空气和水媒的换热。第一换热件和第二换热件均可以采用微通道换热器,室外换热装置4还包括第一风机F1,第一风机F1位于第一换热件和第二换热件的旁侧,用于将室外的空气输送经过第一换热件和第二换热件。
本实施例中,所述水媒支路包括电机换热支路500,所述电机换热支路500包括电机换热流道H41,所述电机换热流道H41用于与电机机组换热。电机机组包括电机、电驱控制器、充电器等。热管理系统包括电机换热部件,电机换热部件具有所述电机换热流道H41。
进一步地,所述热管理系统包括第二换热器H2,所述第二换热器H2具有第二换热通道H21和第二换热流道H22,所述热管理系统具有第三换热支路300、换热流路600和电池换热支路700;所述第三换热支路300包括所述第二换热通道H21,所述第三换热支路300能够连通于所述室外换热通道41的出口和压缩机1的进口之间;所述换热流路600包括所述第二换热流道H22,所述电池换热支路700能够与所述换热流路600串联连通,所述换热流路600能够与所述电机换热支路500串联连通。其中,所述电池换热支路700包括电池换热流道H51,所述电池换热流道H51用于与电池换热,其中“电池”包括但不限于电池包、充电器等。本实施例中,电池换热流道H51可以是电池部件上具有的换热流道,也可以热管理系统包括电池换热部件,比如液冷板,电池换热部件具有所述电池换热流道H51。
本实施例中,热管理系统包括第一切换装置V1和第二切换装置V2,所述第一切换装置V1用于控制所述电池换热支路700与所述换热流路600串联连通或断开连通,所述第二切换装置V2用于控制所述换热流路600与所述电机换热支路500串联连通或断开连通。第一切换装置V1和第二切换装置V2均可以采用四通阀,通过第一切换装置V1和第二切换装置V2的切换,可以实现多种换热所需的模式切换,热管理系统的不同模式将在后文中详细说明。
另外,所述热管理系统还包括第一泵P1和第二泵P2,所述电机换热支路500还包括所述第一泵P1的流腔,所述电池换热支路700还包括所述第二泵P2的流腔。换言之,电机换热支路500和电池换热支路700均能够独立循环运行。
进一步地,所述热管理系统具有第一旁通支路400,所述第一旁通支路400能够连通于所述室外换热通道41的出口和压缩机1的进口之间;
所述热管理系统包括流路切换装置,所述流路切换装置用于控制所述第一旁通支路400或者所述第二支路200和第三换热支路300中的至少一者与所述主路M串联连通。通过设置第一旁通支路400,进一步增加了热管理系统的可调模式,应用场景广。
在上述实施例中,所述流路切换装置包括第一阀V3、第二阀V4和第三阀V5,所述第一阀V3的流腔能够连通于所述第二支路200进口和所述室外换热通道41的出口之间;所述第二阀V4的流腔能够连通于所述第三换热支路300的进口和所述室外换热通道41的出口之间;所述第三阀V5的流腔能够连通于所述第一旁通支路400的进口和所述室外换热通道41的出口之间;所述第一阀V3和第二阀V4均为具有通断功能的膨胀阀,所述第三阀V5为截止阀。
另外,所述热管理系统包括第三换热器H3,所述第三换热器H3具有第三换热通道H31和第四换热通道H32,所述第三换热通道H31连通于所述室外换热通道41的出口和所述流路切换装置的进口之间;所述第四换热通道H32连通于所述第一旁通支路400、第二支路200、第三换热支路300的出口和所述压缩机1的进口之间。此外,所述热管理系统包括气液分离器3,所述气液分离器3的流腔连通于所述第一旁通支路400、第二支路200、第三换热支路300的出口和所述第四换热通道H32的进口之间。本实施例中,热管理系统包括集成气液分离器3和第三换热器H3的气液分离装置。
更进一步地,所述热管理系统具有第二旁通支路800,所述第二旁通支路800和所述第一支路100中的一者能够串联连通于所述第一换热通道H11的进口和压缩机1的出口之间;所述热管理系统包括流路切换阀V6和单向装置5,所述流路切换阀V6用于控制所述第二旁通支路800和所述第一支路100中的一者串联连通于所述第一换热通道H11的进口和压缩机1的出口之间,所述单向装置5位于所述第一通道21的出口和第二旁通支路800的出口之间,所述单向装置5用于从第一通道21的出口向所述第一换热通道H11的进口导通。本实施例通过设置第二旁通支路800,能实现一些模式下,从压缩机1出口流出的冷媒不用经过第一通道21再经过室外换热通道41,以提高热管理系统的换热响应。
另外,所述热管理系统包括阀件V0,所述阀件V0的流腔连通于所述第一换热通道H11的出口和所述室外换热通道41的进口之间,所述阀件V0为具有全通功能的膨胀阀。
本实施例中,所述热管理系统包括第一切换阀WV1,所述第一切换阀WV1用于控制所述第一换热流道H12与所述水媒支路串联连通或者断开连通;所述热管理系统包括第二切换阀WV2,所述第二切换阀WV2用于控制所述室外换热流道42与所述水媒支路串联连通或者断开连通。通过第一切换阀WV1、第二切换阀WV2的切换,可以根据需要将第一换热流道H12和/或室外换热流道42串连进水媒流路,以满足系统的换热所需。
以上,主路M、第一支路100、第二支路200、第三换热支路300、第一旁通支路400、第二旁通支路800在运行的过程中均流通冷媒,电机换热支路500、换热流路600、电池换热支路700在运行的过程中均流通水媒,流通冷媒的通道和流通水媒的流路不连通。
本申请所提出的热管理系统,可实现乘员舱制冷,电池冷却,乘员舱和电池同时冷却,乘员舱空气源加热,乘员舱余热回收加热,电池热泵加热,除湿,除冰等,下面介绍几种主要运行模式。
请参阅图3.1,乘员舱制冷模式,在环境温度超过一定温度(例如20℃)以上时,运行制冷模式,在此模式下,冷媒回路中,冷媒在压缩机1中压缩后流入第一换热器H1的第一换热通道H11、室外换热装置4的室外换热通道41,此时阀件V0全开,第一换热器H1和室外换热装置4均作为气冷器进行放热,与空气换热后的冷媒通过第三换热器H3的第三换热通道H31后通过第一阀V3的节流后流入室内换热装置2的第二通道22吸收空气热量,并将冷量传递给换热后的空气,通过第二风机F2输送至乘员舱内进行制冷,再流经气液分离器3后进入第三换热器H3的第四换热通道H32,冷媒在第四换热通道H32内与第三换热通道H31内的冷媒进行换热,吸收第三换热通道H31内冷媒的热量后从压缩机1的进口回到压缩机1进行压缩。水媒回路中,电机换热支路500与第一换热器H1的第一换热流道H12和室外换热装置4的室外换热流道42串联换热,水媒从第一泵P1流出到电机换热流道H41与电机机组换热后通过第一切换阀WV1流入第一换热流道H12,与第一换热通道H11内的冷媒进行换热,然后从第二切换阀WV2流入到室外换热流道42,与空气进行换热,放热到室外的空气中,然后通过第二切换装置V2回到第一泵P1,如此循环;电池换热支路700为自循环,电池换热支路700内的水媒从第二泵P2流出经过第一切换装置V1流入到电池换热流道H51,与电池进行换热后回到第二泵P2,如此循环。当热管理系统不具有第二旁通支路800时,从压缩机1出口流出的冷媒先进入到室内换热装置2的第一通道21再进入到第一换热流道H12,此时第一通道21所在的暖风芯体仅用于流通冷媒,不参与与空气的换热。当热管理系统具有第二旁通支路800时,从压缩机1出口流出的冷媒经过流路切换阀V6后进入到第一换热流道H12,通过单向装置5的作用防止从压缩机1出口流出的冷媒进入到室内换热装置2的第一通道21中。在此模式下,第一换热器H1和室外换热装置4同时作为气冷器放热,制冷性能提升效果显著,应用R744冷媒,在环境温度43℃,进温43℃,湿度50%,车速40km/h,鼓风机风量480m3/h工况下,第一换热通道H11与室外换热通道41串联换热制冷比单室外换热流道42制冷时,最大转速下COP提升约20.9%。另外,此模式下室外换热通道41所在的换热件放置在室外换热流道42所在的换热件前,比室外换热通道41所在的换热件放置在室外换热流道42所在的换热件后,COP提升约10%-15%。
请参阅图3.2,相较于图3.1所示的乘员舱制冷模式,在乘员舱热负荷没那么高时,水媒侧,可通过第一切换阀WV1不经过第一换热流道H12流入到第二切换阀WV2,然后流入到室外换热流道42,与空气进行换热。此时仅室外换热流道42所在的换热件作为气冷器放热,满足乘员舱制冷。
请参阅图4,电池冷却模式。在电池冷却模式下,冷媒在第二阀V4前的流路和乘员舱制冷模式的流路一致,在此不再赘述。区别是冷媒通过第二阀V4节流流入第二换热器H2的第二换热通道H21,水媒侧,换热流路600通过第一切换装置V1和第二切换装置V2与电池换热支路700串联,第二换热通道H21内的冷媒将其冷量传递给第二换热流道H22内的水媒,水媒在第二泵P2的作用下从换热流路600流入到电池换热支路700,与电池进行换热,完成电池冷却,从第二换热通道H21流出的冷媒再经气液分离器3后流入第四换热通道H32,冷媒在第四换热通道H32内与第三换热通道H31内的冷媒进行换热,吸收第三换热通道H31内冷媒的热量后从压缩机1的进口回到压缩机1进行压缩。在此模式下,第一换热通道H11内的冷媒和第一换热流道H12内的水媒换热,第一换热通道H11和室外换热通道41串联,第一换热器H1和室外换热装置4同时作为气冷器放热,电池冷却性能提升效果显著。在环境温度40℃工况下,第一换热通道H11和室外换热通道41串联换热时电池冷却比单室外换热通道41换热量提升约23.7%,COP提升约20.3%,对新能源电动车在超级快充时电池冷却更有利。
请参阅图5,乘员舱制冷和电池冷却模式。冷媒在第一阀V3和第二阀V4前的流路和乘员舱制冷模式、电池冷却模式的流路一致,在此不再赘述。区别是冷媒一部分通过第一阀V3的节流后流入室内换热装置2的第二通道22吸收空气热量,并将冷量传递给换热后的空气,通过第二风机F2输送至乘员舱内进行制冷,一部分通过第二阀V4节流流入第二换热器H2的第二换热通道H21与电池水媒回路换热,对电池进行冷却。从第二通道22和第二换热通道H21流出的制冷剂,即第二支路200和第三换热支路300汇流的冷媒经气液分离器3后进入第三换热器H3的第四换热通道H32,冷媒在第四换热通道H32内与第三换热通道H31内的冷媒进行换热,吸收第三换热通道H31内冷媒的热量后从压缩机1的进口回到压缩机1进行压缩,如此循环实现乘员舱制冷和电池冷却。
乘员舱制热模式。此模式下,冷媒在压缩机1中压缩后流入室内换热装置2的第一通道21,第二风机F2将空气输送经过暖风芯体,与第一通道21内的冷媒换热后进入到乘员舱内进行制热,从第一通道21流出的冷媒经过第一换热器H1的第一换热通道H11,此时第一换热通道H11用于流通冷媒,不参与换热,阀件V0节流,经过阀件V0的节流后进入到室外换热装置4的室外换热通道41内与室外的空气进行换热,吸收空气的热量,流经第三换热通道H31后,此时第三阀V5打开,冷媒经过第一旁通支路400、气液分离器3后流入第四换热通道H32,冷媒在第四换热通道H32内与第三换热通道H31内的冷媒进行换热,吸收第三换热通道H31内冷媒的热量后从压缩机1的进口回到压缩机1进行压缩,如此循环,实现乘员舱的制热。水媒侧,若电机、电池均不需要换热时,第一泵P1和第二泵P2可以不启动。此模式下,第二支路200和第三换热支路300不参与运行。
请参阅图6,乘员舱制热和电机加热电池模式。在此模式下,冷媒流路同上述乘员舱制热模式。区别在于水媒侧,水媒均不流经第一换热流道H12和室外换热流道42,电机换热支路500通过第二切换装置V2与换热流路600串联连通,换热流路600通过第一切换装置V1与电池换热支路700串联连通,换言之,电机换热支路500与电池换热支路700串联连通,电机机组的热量能够在泵的泵送作用下通过水媒传递至电池换热支路700,对电池进行加热,保证其维持在正常的工作温度范围,对电池可以起到保护作用。
请参阅图7,乘员舱余热回收电机热量制热,电池自循环模式。在此模式下,冷媒流出第三换热通道H31之前的流路同图6所示的流路一致,在此不再赘述。区别在于,冷媒流出第三换热通道H31后,经过通过第二阀V4节流流入第二换热器H2的第二换热通道H21。水媒侧,换热流路600通过第二切换装置V2与电机换热支路500串联,电机机组所产生的热量能够通过水媒在第二换热流道H22内与第二换热通道H21内的冷媒进行换热,水媒将电机机组所产生的热量传递给第二换热通道H21内的冷媒,冷媒吸收热量后经气液分离器3、第四换热通道H32后从压缩机1的进口回到压缩机1进行压缩。电池换热支路700与换热流路600不连通,其在第二泵P2的作用下自循环运行。
请参阅图8,乘员舱制热,热泵加热电池模式。在此模式下,冷媒流出第三换热通道H31之前的流路同图6所示的流路一致,在此不再赘述。区别在于,第三阀V5打开,冷媒流出第三换热通道H31后,经过第三阀V5流入第一旁通支路400,后经气液分离器3、第四换热通道H32后从压缩机1的进口回到压缩机1进行压缩。水媒侧,电池换热支路700通过第一切换装置V1与换热流路600串联连通,换热流路600通过第二切换装置V2与电机换热支路500串联连通,第一换热流道H12通过第一切换阀WV1与电机换热支路500串联连通,此模式下室外换热流道42不参与水媒流路连通,换言之,电池换热支路700、换热流路600、电机换热支路500、第一换热流道H12串联连通,水媒流经第一换热流道H12时与第一换热通道H11内的冷媒换热,吸收第一换热通道H11内冷媒的热量,然后流入到电池换热支路700,与电池进行换热,实现热泵加热电池模式,进而实现乘员舱制热和热泵加热电池的混合制热模式,此模式可以取消水PTC,降低系统的成本。
请参阅图9,乘员舱制热,室外换热装置除冰模式。在此模式下,冷媒在压缩机1中压缩后流入室内换热装置2的第一通道21,第二风机F2将空气输送经过暖风芯体,与第一通道21内的冷媒换热后进入到乘员舱内进行制热,从第一通道21流出的冷媒经过第一换热器H1的第一换热通道H11,此时第一换热通道H11用于流通冷媒,不参与换热,阀件V0全通,高温的冷媒进入室外换热通道41内,对室外换热通道41所在的第一换热件外表面的结冰进行加热除冰,后流经第三换热通道H31,冷媒通过第二阀V4节流流入第二换热器H2的第二换热通道H21。水媒侧,电池换热支路700自循环,换热流路600通过第二切换装置V2与电机换热支路500串联,第一换热流道H12和室外换热流道42不与水媒流路串联,电机机组所产生的热量通过电机换热支路500和换热流路600传递至第二换热流道H22内,与流经第二换热通道H21内的冷媒进行换热,第二换热通道H21内的冷媒吸收第二换热流道H22内水媒的热量后经气液分离器3、第四换热通道H32后从压缩机1的进口回到压缩机1进行压缩。如此循环,实现乘员舱制热,第一换热件除冰,第二换热器H2预热回收电机机组的热量,电池自循环模式。此模式下若电池侧有多余热量也可参与到循环中。
请参阅图10和图11,乘员舱除湿模式。在此模式下,冷媒从第三换热通道H31流出前的流路与乘员舱制热模式一致,冷媒从第一通道21流出后经过第一换热器H1的第一换热通道H11,流经第一换热通道H11时不参与换热,经阀件V0流入室外换热通道41释放或吸收空气热量,阀件V0全开或节流,全开状态下室外换热通道41释放热量,节流状态下室外换热通道41吸收空气热量,其开度通过环境温度和热管理系统控制逻辑所决定,冷媒流经第三换热通道H31后经第一阀V3的节流流入室内换热装置2的第二通道22,吸收空气热量,冷却空气将水分析出,冷却的空气流经第一通道21所在芯体时能通过第一通道21内的冷媒进行再次的加热,达到原来的温度之后再送入乘员舱内,保证乘员舱的舒适性,从而起到除湿的效果,冷媒自第二通道22流出后经气液分离器3、第四换热通道H32后回到压缩机1。水媒侧,在一种实施方式中,请参阅图10,电机换热支路500、换热流路600、电池换热支路700和室外换热流道42四者串联,电机机组和电池机组所产生的热量通过水媒传递至室外换热流道42与通过第一风机F1传送经过第二换热件的空气进行换热,将热量散热至外界空气中。在另一种实施方式中,请参阅图11,电机换热支路500和室外换热流道42串联,电机所产生的热量通过冷媒流经室外换热流道42的时候散热至外界空气中,电机换热支路500自循环。
本申请中,在制冷中低负荷下,水媒流路可不流经第一换热流道H12与第一换热通道H11内的冷媒进行热交换,通过室外换热通道41进行热量交换即可满足需求;在制冷高负荷工况下,水媒流路流经第一换热流道H12与第一换热通道H11内的冷媒进行热交换,第一换热通道H11和室外换热通道41串联做冷凝器,提升制冷性能,尤其电池超级快充工况下提升更为显著。
在上述实施例中,串联连通一般指间接连通,比如通过中间管路或其他部件进行连通。本实施例所提供的热管理系统可以适用于上述所述的新能源电动汽车,也可以适用于混动汽车、飞行汽车、航行器等各种场合。上述实施例中部分技术实施方式可以组合或者替换。
以上实施例仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案,对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础,例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述,仅用于描述物件之间的关系,非实质性限定。
尽管本说明书参照上述的实施例对本申请已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换,而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本申请的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种热管理系统,其特征在于,包括压缩机(1)、室内换热装置(2)、第一换热器(H1)和室外换热装置(4),所述第一换热器(H1)具有第一换热通道(H11),所述室外换热装置(4)具有室外换热通道(41),所述第一换热通道(H11)连通于所述压缩机(1)的出口和室外换热通道(41)的进口之间,所述室外换热通道(41)连通于所述第一换热通道(H11)出口和压缩机(1)的进口之间;所述热管理系统包括主路(M),所述主路(M)包括压缩机(1)的流腔、第一换热通道(H11)和室外换热通道(41);
所述室内换热装置(2)具有第一通道(21)和第二通道(22),所述热管理系统包括第一支路(100)和第二支路(200),所述第一支路(100)和第二支路(200)中的至少一者能够与所述主路(M)串联连通;所述第一支路(100)包括所述第一通道(21),所述第一支路(100)能够连通于所述第一换热通道(H11)的进口和压缩机(1)的出口之间;所述第二支路(200)包括所述第二通道(22),所述第二支路(200)能够连通于所述室外换热通道(41)的出口和压缩机(1)的进口之间;
所述热管理系统还包括水媒支路,所述第一换热器(H1)还具有第一换热流道(H12),所述第一换热流道(H12)能够与水媒支路串联连通。
2.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述室外换热装置(4)还具有室外换热流道(42),所述室外换热流道(42)能够与水媒支路串联连通;
所述水媒支路包括电机换热支路(500)。
3.根据权利要求2所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第二换热器(H2),所述第二换热器(H2)具有第二换热通道(H21)和第二换热流道(H22),所述热管理系统具有第三换热支路(300)、换热流路(600)和电池换热支路(700);所述第三换热支路(300)包括所述第二换热通道(H21),所述第三换热支路(300)能够连通于所述室外换热通道(41)的出口和压缩机(1)的进口之间;所述换热流路(600)包括所述第二换热流道(H22),所述电池换热支路(700)能够与所述换热流路(600)串联连通,所述换热流路(600)能够与所述电机换热支路(500)串联连通。
4.根据权利要求3所述的热管理系统,其特征在于,所述电机换热支路(500)包括电机换热流道(H41),所述电机换热流道(H41)用于与电机机组换热;
所述电池换热支路(700)包括电池换热流道(H51),所述电池换热流道(H51)用于与电池换热。
5.根据权利要求3所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第一切换装置(V1)和第二切换装置(V2),所述第一切换装置(V1)用于控制所述电池换热支路(700)与所述换热流路(600)串联连通或断开连通,所述第二切换装置(V2)用于控制所述换热流路(600)与所述电机换热支路(500)串联连通或断开连通;
所述热管理系统还包括第一泵(P1)和第二泵(P2),所述电机换热支路(500)还包括所述第一泵(P1)的流腔,所述电池换热支路(700)还包括所述第二泵(P2)的流腔;
所述热管理系统具有第一旁通支路(400),所述第一旁通支路(400)能够连通于所述室外换热通道(41)的出口和压缩机(1)的进口之间;
所述热管理系统包括流路切换装置,所述流路切换装置用于控制所述第一旁通支路(400)或者所述第二支路(200)和第三换热支路(300)中的至少一者与所述主路(M)串联连通。
6.根据权利要求5所述的热管理系统,其特征在于,所述流路切换装置包括第一阀(V3)、第二阀(V4)和第三阀(V5),所述第一阀(V3)的流腔能够连通于所述第二支路(200)进口和所述室外换热通道(41)的出口之间;所述第二阀(V4)的流腔能够连通于所述第三换热支路(300)的进口和所述室外换热通道(41)的出口之间;所述第三阀(V5)的流腔能够连通于所述第一旁通支路(400)的进口和所述室外换热通道(41)的出口之间;
所述第一阀(V3)和第二阀(V4)均为具有通断功能的膨胀阀,所述第三阀(V5)为截止阀。
7.根据权利要求5所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第三换热器(H3),所述第三换热器(H3)具有第三换热通道(H31)和第四换热通道(H32),所述第三换热通道(H31)连通于所述室外换热通道(41)的出口和所述流路切换装置的进口之间;
所述第四换热通道(H32)连通于所述第一旁通支路(400)、第二支路(200)、第三换热支路(300)的出口和所述压缩机(1)的进口之间。
8.根据权利要求7所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括气液分离器(3),所述气液分离器(3)的流腔连通于所述第一旁通支路(400)、第二支路(200)、第三换热支路(300)的出口和所述第四换热通道(H32)的进口之间。
9.根据权利要求2至8任意一项所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括第一切换阀(WV1),所述第一切换阀(WV1)用于控制所述第一换热流道(H12)与所述水媒支路串联连通或者断开连通;
所述热管理系统包括第二切换阀(WV2),所述第二切换阀(WV2)用于控制所述室外换热流道(42)与所述水媒支路串联连通或者断开连通。
10.根据权利要求1至8任意一项所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统具有第二旁通支路(800),所述第二旁通支路(800)和所述第一支路(100)中的一者能够串联连通于所述第一换热通道(H11)的进口和压缩机(1)的出口之间;
所述热管理系统包括流路切换阀(V6)和单向装置(5),所述流路切换阀(V6)用于控制所述第二旁通支路(800)和所述第一支路(100)中的一者串联连通于所述第一换热通道(H11)的进口和压缩机(1)的出口之间,所述单向装置(5)位于所述第一通道(21)的出口和第二旁通支路(800)的出口之间,所述单向装置(5)用于从第一通道(21)的出口向所述第一换热通道(H11)的进口导通;
所述热管理系统包括阀件(V0),所述阀件(V0)的流腔连通于所述第一换热通道(H11)的出口和所述室外换热通道(41)的进口之间,所述阀件(V0)为具有全通功能的膨胀阀。
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