CN118418661B - 集成热管理系统、方法及电动车辆 - Google Patents

集成热管理系统、方法及电动车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN118418661B
CN118418661B CN202410874864.XA CN202410874864A CN118418661B CN 118418661 B CN118418661 B CN 118418661B CN 202410874864 A CN202410874864 A CN 202410874864A CN 118418661 B CN118418661 B CN 118418661B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
loop
heat conduction
way valve
conduction loop
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.)
Active
Application number
CN202410874864.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN118418661A (zh
Inventor
田豪
李雪刚
王宇
李建
梅哲
杨阳
王军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Golden Dragon Bus Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Golden Dragon Bus Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Golden Dragon Bus Co Ltd filed Critical Nanjing Golden Dragon Bus Co Ltd
Priority to CN202410874864.XA priority Critical patent/CN118418661B/zh
Publication of CN118418661A publication Critical patent/CN118418661A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118418661B publication Critical patent/CN118418661B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3228Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3227Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3229Cooling devices using compression characterised by constructional features, e.g. housings, mountings, conversion systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种集成热管理系统、方法及电动车辆,涉及新能源车辆技术领域,本发明提供的集成热管理系统,包括冷媒循环流路和冷却液循环流路;冷媒循环流路包括:作用于驾驶室的第一制冷回路,以及作用于动力电池的第二制冷回路;冷却液循环流路包括:以散热器为热源的第一导热回路,以及以加热器为热源的第二导热回路和第三导热回路;第一导热回路和第二导热回路作用于驾驶室,第三导热回路作用于动力电池,第一制冷回路、第二制冷回路、第一导热回路、第二导热回路和第三导热回路各自独立切换通断状态,温控状态更加多样、灵活,利用了散热器的余热,降低了温控能耗,有利于提高电动车辆的续航能力。

Description

集成热管理系统、方法及电动车辆
技术领域
本发明涉及新能源车辆技术领域,尤其是涉及一种集成热管理系统、方法及电动车辆。
背景技术
新能源轻卡的动力电池及驾驶室通常采用同一压缩机运行制冷,冷媒回路采用普通热力膨胀阀及电磁截止阀组合调控,由于传统热力膨胀阀的开度调节范围在60%~90%,流量变化小,调节时反应不够灵敏,而且电磁截止阀布置占用空间较大,增大了新能源轻卡热管理系统的布局难度。此外,通常动力电池由内置的加热膜自加热,驾驶室则采用风暖PTC制热,分开制热导致系统布局较为分散,且热能利用不够充分。另外,动力电池加热膜存在一定的安全隐患,容易出现热失控,而且动力电池和驾驶室皆未能利用车辆余热,存在制热能耗较高的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成热管理系统、方法及电动车辆,以缓解上述技术问题。
第一方面,本发明提供的集成热管理系统适用于电动车辆,所述集成热管理系统包括:冷媒循环流路和冷却液循环流路;
所述冷媒循环流路包括:作用于驾驶室的第一制冷回路,以及作用于动力电池的第二制冷回路;
所述冷却液循环流路包括:以散热器为热源的第一导热回路,以及以加热器为热源的第二导热回路和第三导热回路;
所述第一导热回路和所述第二导热回路作用于驾驶室,所述第三导热回路作用于动力电池,所述第一制冷回路、所述第二制冷回路、所述第一导热回路、所述第二导热回路和所述第三导热回路各自独立切换通断状态。
一种可行的实施方式中,所述第一制冷回路包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀Ⅰ和蒸发器,所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀Ⅰ和所述蒸发器首尾依次流体连通形成循环回路;
所述蒸发器设置于风机Ⅰ的风路中,并由所述风机Ⅰ向所述驾驶室输送冷风。
一种可行的实施方式中,所述第二制冷回路包括:压缩机、冷凝器、膨胀阀Ⅱ和换热器,所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀Ⅱ和所述换热器首尾依次流体连通形成循环回路,所述换热器与所述动力电池导热配合。
一种可行的实施方式中,所述第一导热回路包括所述散热器和暖风芯体,所述散热器和所述暖风芯体首尾依次流体连通形成循环回路;
所述暖风芯体设置于风机Ⅱ的风路中,并由所述风机Ⅱ向所述驾驶室输送暖风。
一种可行的实施方式中,所述第二导热回路包括:所述加热器和液泵Ⅰ,所述液泵Ⅰ、所述加热器和所述暖风芯体首尾依次流体连通形成循环回路。
一种可行的实施方式中,所述散热器和所述加热器分别经电控三通阀Ⅱ与所述暖风芯体流体连通。
一种可行的实施方式中,所述散热器和所述液泵Ⅰ分别经电控三通阀Ⅰ与所述暖风芯体流体连通;
在所述第一导热回路导通状态下,冷却液自所述散热器依次流经所述电控三通阀Ⅱ、所述暖风芯体和所述电控三通阀Ⅰ返回所述散热器。
一种可行的实施方式中,所述第三导热回路包括:所述加热器和单向阀,所述加热器、所述动力电池、所述单向阀和所述液泵Ⅰ首尾依次流体连通形成循环回路。
一种可行的实施方式中,在所述第二制冷回路具有与所述动力电池热交换的换热器的条件下,所述换热器、所述动力电池和所述电控三通阀Ⅱ分别经电控四通阀与所述加热器流体连通;
在所述第二导热回路导通状态下,冷却液自所述加热器依次流经所述电控四通阀、所述电控三通阀Ⅱ、所述暖风芯体、所述电控三通阀Ⅰ和所述液泵Ⅰ返回所述加热器;
在所述第三导热回路导通状态下,冷却液自所述加热器依次流经所述电控四通阀、所述动力电池、所述单向阀、所述液泵Ⅰ返回所述加热器。
一种可行的实施方式中,所述第三导热回路设有温度传感器Ⅱ和温度传感器Ⅲ,所述动力电池位于所述温度传感器Ⅱ和所述温度传感器Ⅲ之间。
一种可行的实施方式中,所述散热器与发热器件换热配合,所述发热器件包括多合一控制器、车载充电机和驱动电机中的至少其一;
所述散热器内的冷却液经液泵Ⅱ流经所述发热器件的散热管路,所述散热管路的冷却液流入端与膨胀水箱Ⅰ流体连通。
一种可行的实施方式中,所述集成热管理系统还包括温度传感器Ⅰ,所述温度传感器Ⅰ用于检测自所述发热器件的散热管路流入所述散热器的冷却液温度,且所述温度传感器Ⅰ位于所述第一导热回路中。
一种可行的实施方式中,所述动力电池的冷却液流入端与膨胀水箱Ⅱ流体连通。
第二方面,本发明提供的集成热管理方法采用第一方面记载的集成热管理系统,且包括以下步骤:
根据驾驶室温控指令切换驾驶室控温模式,所述驾驶室控温模式包括:驾驶室制冷模式和驾驶室制热模式;
根据电池温控指令切换电池控温模式,所述电池控温模式包括:电池制冷模式和电池制热模式;
在所述驾驶室制冷模式下控制所述第一制冷回路导通,在所述驾驶室制热模式下控制所述第一导热回路和所述第二导热回路至少其一导通,在所述电池制冷模式下控制所述第二制冷回路导通,在所述电池制热模式下控制所述第三导热回路导通。
第二方面,本发明提供的电动车辆配置有第一方面记载的集成热管理系统。
本发明实施例带来了以下有益效果:采用冷媒循环流路包括作用于驾驶室的第一制冷回路以及作用于动力电池的第二制冷回路,冷却液循环流路包括以散热器为热源的第一导热回路,以及以加热器为热源的第二导热回路和第三导热回路,第一导热回路和第二导热回路作用于驾驶室,第三导热回路作用于动力电池,第一制冷回路、第二制冷回路、第一导热回路、第二导热回路和第三导热回路各自独立切换通断状态,温控状态更加多样,并且利用了散热器的余热,降低了温控能耗。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,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发明具体实施方式或相关技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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的附图。
图1为本发明实施例提供的集成热管理系统的示意图;
图2为本发明实施例提供的集成热管理系统的冷媒循环流路示意图;
图3为本发明实施例提供的集成热管理系统的冷却液循环流路的示意图。
图标:001-压缩机;002-冷凝器;003-膨胀阀Ⅰ;004-蒸发器;005-风机Ⅰ;006-膨胀阀Ⅱ;007-换热器;008-散热器;009-加热器;010-暖风芯体;011-风机Ⅱ;012-液泵Ⅰ;013-电控三通阀Ⅱ;014-电控三通阀Ⅰ;015-单向阀;016-动力电池;017-电控四通阀;018-温度传感器Ⅱ;019-温度传感器Ⅲ;020-多合一控制器;021-车载充电机;022-驱动电机;023-液泵Ⅱ;024-膨胀水箱Ⅰ;025-温度传感器Ⅰ;026-膨胀水箱Ⅱ。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述名称差异,而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量,如无单独标注,应理解为国际单位制基本单位的基本量,或者,由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2和图3所示,本发明实施例提供的集成热管理系统适用于电动车辆,集成热管理系统包括:冷媒循环流路和冷却液循环流路;冷媒循环流路包括:作用于驾驶室的第一制冷回路,以及作用于动力电池016的第二制冷回路;冷却液循环流路包括:以散热器008为热源的第一导热回路,以及以加热器009为热源的第二导热回路和第三导热回路;第一导热回路和第二导热回路作用于驾驶室,第三导热回路作用于动力电池016,第一制冷回路、第二制冷回路、第一导热回路、第二导热回路和第三导热回路各自独立切换通断状态。
在本实施方式中,制冷模式包括:仅第一制冷回路导通的驾驶室单独制冷、仅第二制冷回路导通的动力电池016单独制冷,以及第一制冷回路和第二制冷回路皆导通的驾驶室和动力电池016同时制冷模式三。制热模式包括:第一导热回路和第二导热回路至少其一导通的驾驶室单独制热、第三导热回路导通的动力电池016制热,以及第三导热回路导通、且第一导热回路和第二导热回路至少其一导通的驾驶室和动力电池016同时制热模式。不仅实现了温控状态多样、自由切换,工况选择更加灵活,而且利用了散热器008的余热,相较于动力电池加热膜制热更加安全、耐用,能耗更低,尤其适用于电动车辆,有利于提高电动车辆的续航能力。
如图1和图2所示,在本发明实施例中,第一制冷回路包括:压缩机001、冷凝器002、膨胀阀Ⅰ003和蒸发器004,压缩机001、冷凝器002、膨胀阀Ⅰ003和蒸发器004首尾依次流体连通形成循环回路;蒸发器004设置于风机Ⅰ005的风路中,并由风机Ⅰ005向驾驶室输送冷风。
通过调节膨胀阀Ⅰ003的开度进而可以调控第一制冷回路的冷媒流量,由此实现对驾驶室制冷功率的调节。膨胀阀Ⅰ003开度范围优选采用0~100%,提高冷媒流量调节的响应速度,无需使用电磁截止阀,进而避免了因电磁截止阀占用空间较大所导致的热管理系统布局难度增大的问题。
第二制冷回路包括:压缩机001、冷凝器002、膨胀阀Ⅱ006和换热器007,压缩机001、冷凝器002、膨胀阀Ⅱ006和换热器007首尾依次流体连通形成循环回路,换热器007与动力电池016导热配合。
通过调节膨胀阀Ⅱ006的开度,可以调控流经第二制冷回路的冷媒流量,由此实现对动力电池016制冷降温功率的调节。膨胀阀Ⅱ006开度范围优选采用0~100%,提高冷媒流量调节的响应速度,无需使用电磁截止阀,进一步避免了因电磁截止阀占用空间较大所导致的热管理系统布局难度增大的问题。
如图1和图3所示,第一导热回路包括散热器008和暖风芯体010,散热器008和暖风芯体010首尾依次流体连通形成循环回路;暖风芯体010设置于风机Ⅱ011的风路中,并由风机Ⅱ011向驾驶室输送暖风。
第二导热回路包括:加热器009和液泵Ⅰ012,液泵Ⅰ012、加热器009和暖风芯体010首尾依次流体连通形成循环回路。
在可选的实施方式中,第一导热回路和第二导热回路可分别安装控制阀,用以调控第一导热回路和第二导热回路各自独立通断。在第一导热回路和第二导热回路仅其一导通的情况下实现驾驶室制热,还可使第一导热回路和第二导热回路同时导通,由此第一导热回路和第二导热回路共同对暖风芯体010输送热能,在散热器008余热不足时由加热器009作为热能补充,以满足低温条件下的取暖需求。
本实施方式中,散热器008和加热器009分别经电控三通阀Ⅱ013与暖风芯体010流体连通。电控三通阀Ⅱ013可使散热器008和加热器009择一与暖风芯体010流体连通,也可以使散热器008和加热器009同时与暖风芯体010流体连通,在制热关闭工况下,还可通过电控三通阀Ⅱ013切断散热器008和加热器009与暖风芯体010的导通状态,以此实现第一导热回路和第二导热回路择一导通、同时导通和同时断开。
进一步的,散热器008和液泵Ⅰ012分别经电控三通阀Ⅰ014与暖风芯体010流体连通;在第一导热回路导通状态下,冷却液自散热器008依次流经电控三通阀Ⅱ013、暖风芯体010和电控三通阀Ⅰ014返回散热器008。
电控三通阀Ⅰ014可调节散热器008和液泵Ⅰ012择一与暖风芯体010导通,还可以使散热器008和液泵Ⅰ012同时与暖风芯体010导通或断开。被暖风芯体010吸收热量后的冷却液可经液泵Ⅰ012输送至加热器009,随后可用于第二导热回路和第三导热回路;被暖风芯体010吸收热量后的冷却液还可通入散热器008的冷端,在液泵Ⅱ023的作用下可流经各车载热源,在吸收各车载热源热量后可通入散热器008的热端或进入第一导热回路。
进一步的,第三导热回路包括:加热器009和单向阀015,加热器009、动力电池016、单向阀015和液泵Ⅰ012首尾依次流体连通形成循环回路。
通过单向阀015可避免冷却液倒流,被加热器009加热的冷却液流经动力电池016实现对动力电池016加热,以使动力电池016在低温条件下达到预设温度,被动力电池016吸热后的冷却液经单向阀015和液泵Ⅰ012回流至加热器009,如此往复形成第三导热回路的循环。
在第二制冷回路具有与动力电池016热交换的换热器007的条件下,换热器007、动力电池016和电控三通阀Ⅱ013分别经电控四通阀017与加热器009流体连通;通过电控四通阀017可以控制换热器007、动力电池016和电控三通阀Ⅱ013择一与加热器009导通,也可以使换热器007、动力电池016和电控三通阀Ⅱ013皆与加热器009断开。
在第二导热回路导通状态下,冷却液自加热器009依次流经电控四通阀017、电控三通阀Ⅱ013、暖风芯体010、电控三通阀Ⅰ014和液泵Ⅰ012返回加热器009。
在第三导热回路导通状态下,冷却液自加热器009依次流经电控四通阀017、动力电池016、单向阀015、液泵Ⅰ012返回加热器009。
需要说明的是,换热器007具有冷媒流道和冷却液流道,冷媒和冷却液分别通入换热器007,在换热器007内可实现冷媒与冷却液的换热。流入换热器007的冷媒用于使换热器007降温,进而吸收换热器007内冷却液的热量,在加热器009停止加热状态下,液泵Ⅰ012驱使低温冷却液流经动力电池016实现对动力电池016的降温冷却。
在可选的实施方式中,亦可使换热器007内冷媒与冷却液隔热处理,冷媒与冷却液仅其一导通于换热器007。当膨胀阀Ⅱ006打开时,可控制电控四通阀017使加热器009与换热器007断开;反之,当电控四通阀017将加热器009与换热器007导通时,可控制膨胀阀Ⅱ006关闭。换热器007还可增设连接动力电池016的导热器件,用以提高换热器007与动力电池016的换热效率。
本实施方式中,第三导热回路设有温度传感器Ⅱ018和温度传感器Ⅲ019,动力电池016位于温度传感器Ⅱ018和温度传感器Ⅲ019之间,通过温度传感器Ⅱ018检测进入动力电池016的冷却液温度,温度传感器Ⅲ019检测流经动力电池016后的冷却液温度,通过温度传感器Ⅱ018与温度传感器Ⅲ019的温差可以估测动力电池016当前温度。在对动力电池016进行加热时,若温度传感器Ⅲ019与温度传感器Ⅱ018的差值低于预期,还可开启第三导热回路、启用加热器009,甚至增大加热器009的加热功率,从而使动力电池016快速预热至最佳工作温度。
进一步的,散热器008与发热器件换热配合,换热方式包括接触传热和气流传热。
本实施方式中,发热器件包括多合一控制器020、车载充电机021和驱动电机022中的至少其一;散热器008内的冷却液经液泵Ⅱ023流经发热器件的散热管路,散热管路的冷却液流入端与膨胀水箱Ⅰ024流体连通,通过膨胀水箱Ⅰ024对流入散热管路的冷却液进行补液,通过冷却液实现发热器件与散热器008之间的热传递,一方面提高了对发热器件的散热效率,另一方面可以更高效地将热量传递至散热器008,以提高第一导热回路对热量的利用效率。
进一步的,集成热管理系统还包括温度传感器Ⅰ025,温度传感器Ⅰ025用于检测自发热器件的散热管路流入散热器008的冷却液温度,且温度传感器Ⅰ025位于第一导热回路中。
一方面,温度传感器Ⅰ025能够检测流经发热器件后冷却液的温度,另一方面也可以检测自散热器008流向第一导热回路的冷却液温度,通常可视为自散热器008流向第一导热回路的冷却液温度与流经发热器件后冷却液的温度基本相等。而且,发热器件的散热管路和第一导热回路流体连通,吸收了发热器件热量的冷却液可直接进入第一导热回路,经第一导热回路吸热利用后,温度降低的冷却液可经液泵Ⅱ023回流至发热器件的散热管路,从而减少了因散热器008与空气接触所产生的热能损耗,提高了热能利用率。
进一步的,动力电池016的冷却液流入端与膨胀水箱Ⅱ026流体连通,通过膨胀水箱Ⅱ026可对流入动力电池016的冷却液进行补充,从而确保流入动力电池016的冷却液充足,进而保证冷却液与动力电池016的换热效率。
如图1所示,冷凝器002和散热器008可共用同一风机Ⅲ,可将冷凝器002安装于散热器008上,采用轴流风机对冷凝器002和散热器008进行风冷,提高了结构紧凑性,并且有利于降低生产成本。
需要说明的是,控制系统运行的控制器可包括:热管理控制器和整车控制器,整车控制器、温度传感器Ⅱ018、温度传感器Ⅲ019、电控三通阀Ⅱ013、液泵Ⅰ012、压缩机001、膨胀阀Ⅱ006和风机Ⅲ分别与热管理控制器连接、并由热管理控制器分别控制工作状态。温度传感器Ⅰ025、空调控制器和液泵Ⅱ023分别与整车控制器连接、并由整车控制器分别控制工作状态。蒸发器004的温度传感器和膨胀阀Ⅰ003分别与空调控制器连接、并由空调控制器分别控制工作状态。
另外,在可选实施方式中还可在冷媒循环流路和冷却液循环流路分别安装压力传感器,用以分别检测冷媒管路内部压力和冷却液管路内部压力。压力传感器与控制器连接,以便可以根据冷媒和冷却液是否满足需要控制各回路的通断状态。
本发明实施例提供的集成热管理方法采用上述实施方式记载的集成热管理系统,且包括以下步骤:
根据驾驶室温控指令切换驾驶室控温模式,驾驶室控温模式包括:驾驶室制冷模式和驾驶室制热模式;
根据电池温控指令切换电池控温模式,电池控温模式包括:电池制冷模式和电池制热模式;
在驾驶室制冷模式下控制第一制冷回路导通,在驾驶室制热模式下控制第一导热回路和第二导热回路至少其一导通,在电池制冷模式下控制第二制冷回路导通,在电池制热模式下控制第三导热回路导通。
在本发明实施例中,集成热管理方法应用了上述实施方式记载的集成热管理系统,具备上述集成热管理系统的技术效果,在此不再赘述。
本发明实施例提供的电动车辆配置有上述实施方式记载的集成热管理系统,实现了多模式灵活控温,并且能够利用车载发热器件的热量,降低了对加热器009依赖,进而降低了整车电耗,有利于提高电动车辆的续航能力。
本发明实施方式记载的集成热管理系统、方法及电动车辆,具有以下工作模式:
(1)单电池制冷模式:此时热管理控制器控制膨胀阀Ⅱ006打开、膨胀阀Ⅰ003关闭,通过压力传感器检测冷媒管管内压力,当满足压力设定范围时,控制压缩机001启动,按照第二制冷回路的设定逻辑运行。此时,热管理控制器控制电控四通阀017流向,实现冷却液依次通过加热器009、电控四通阀017、换热器007、温度传感器Ⅱ018、动力电池016、温度传感器Ⅲ019、单向阀015和液泵Ⅰ012回流至加热器009。
(2)单驾驶室制冷模式:此时空调控制器控制膨胀阀Ⅰ003打开、膨胀阀Ⅱ006关闭,压力传感器检测冷媒管管内压力,当满足压力设定范围时,控制压缩机001启动,压缩机001按照蒸发器004表面温度及转速对应关系运行。
(3)电池制冷与驾驶室制冷模式:此时热管理控制器控制膨胀阀Ⅱ006打开,空调控制器控制膨胀阀Ⅰ003打开,压力传感器检测冷媒管管内压力,当满足压力设定范围时,控制压缩机001启动,压缩机001按照转速设定逻辑运行。此时,热管理控制器控制电控四通阀017流向,实现冷却液依次通过加热器009、电控四通阀017、换热器007、温度传感器Ⅱ018、动力电池016、温度传感器Ⅲ019、单向阀015和液泵Ⅰ012回流至加热器009。
(4)单电池制热模式:此时热管理控制器控制电控四通阀017流向,实现冷却液依次通过加热器009、电控四通阀017、温度传感器Ⅱ018、动力电池016、温度传感器Ⅲ019、单向阀015和液泵Ⅰ012回流至加热器009。
(5)单驾驶室制热模式一:此时热管理控制器控制电控四通阀017、电控三通阀Ⅰ014、电控三通阀Ⅱ013流向,实现冷却液依次通过驱动电机022、电控三通阀Ⅱ013、暖风芯体010、电控三通阀Ⅰ014、液泵Ⅱ023、多合一控制器020和车载充电机021回流至驱动电机022。
(6)单驾驶室制热模式二:此时热管理控制器控制电控四通阀017、电控三通阀Ⅰ014、电控三通阀Ⅱ013流向,实现冷却液依次通过加热器009、电控四通阀017、电控三通阀Ⅱ013、暖风芯体010、电控三通阀Ⅰ014和液泵Ⅰ012回流至加热器009。
(7)单驾驶室制热模式三:此时热管理控制器控制电控四通阀017、电控三通阀Ⅰ014、电控三通阀Ⅱ013流向,实现单驾驶室制热模式一与单驾驶室制热模式二并联、同时开启,此时可实现对驾驶室加热效率最大化。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种集成热管理系统,适用于电动车辆,其特征在于,所述集成热管理系统包括:冷媒循环流路和冷却液循环流路;
所述冷媒循环流路包括:作用于驾驶室的第一制冷回路,以及作用于动力电池(016)的第二制冷回路;
所述冷却液循环流路包括:以散热器(008)为热源的第一导热回路,以及以加热器(009)为热源的第二导热回路和第三导热回路;
所述第一导热回路和所述第二导热回路作用于驾驶室,所述第三导热回路作用于动力电池(016),所述第一制冷回路、所述第二制冷回路、所述第一导热回路、所述第二导热回路和所述第三导热回路各自独立切换通断状态;
所述第一导热回路包括所述散热器(008)和暖风芯体(010),所述散热器(008)和所述暖风芯体(010)首尾依次流体连通形成循环回路;
所述暖风芯体(010)设置于风机Ⅱ(011)的风路中,并由所述风机Ⅱ(011)向所述驾驶室输送暖风;
所述第二导热回路包括:所述加热器(009)和液泵Ⅰ(012),所述液泵Ⅰ(012)、所述加热器(009)和所述暖风芯体(010)首尾依次流体连通形成循环回路;
所述散热器(008)和所述加热器(009)分别经电控三通阀Ⅱ(013)与所述暖风芯体(010)流体连通;
所述散热器(008)和所述液泵Ⅰ(012)分别经电控三通阀Ⅰ(014)与所述暖风芯体(010)流体连通;
在所述第一导热回路导通状态下,冷却液自所述散热器(008)依次流经所述电控三通阀Ⅱ(013)、所述暖风芯体(010)和所述电控三通阀Ⅰ(014)返回所述散热器(008);
所述第三导热回路包括:所述加热器(009)和单向阀(015),所述加热器(009)、所述动力电池(016)、所述单向阀(015)和所述液泵Ⅰ(012)首尾依次流体连通形成循环回路;
在所述第二制冷回路具有与所述动力电池(016)热交换的换热器(007)的条件下,所述换热器(007)、所述动力电池(016)和所述电控三通阀Ⅱ(013)分别经电控四通阀(017)与所述加热器(009)流体连通;
在所述第二导热回路导通状态下,冷却液自所述加热器(009)依次流经所述电控四通阀(017)、所述电控三通阀Ⅱ(013)、所述暖风芯体(010)、所述电控三通阀Ⅰ(014)和所述液泵Ⅰ(012)返回所述加热器(009);
在所述第三导热回路导通状态下,冷却液自所述加热器(009)依次流经所述电控四通阀(017)、所述动力电池(016)、所述单向阀(015)、所述液泵Ⅰ(012)返回所述加热器(009)。
2.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其特征在于,所述第一制冷回路包括:压缩机(001)、冷凝器(002)、膨胀阀Ⅰ(003)和蒸发器(004),所述压缩机(001)、所述冷凝器(002)、所述膨胀阀Ⅰ(003)和所述蒸发器(004)首尾依次流体连通形成循环回路;
所述蒸发器(004)设置于风机Ⅰ(005)的风路中,并由所述风机Ⅰ(005)向所述驾驶室输送冷风。
3.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其特征在于,所述第二制冷回路包括:压缩机(001)、冷凝器(002)、膨胀阀Ⅱ(006)和换热器(007),所述压缩机(001)、所述冷凝器(002)、所述膨胀阀Ⅱ(006)和所述换热器(007)首尾依次流体连通形成循环回路,所述换热器(007)与所述动力电池(016)导热配合。
4.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其特征在于,所述第三导热回路设有温度传感器Ⅱ(018)和温度传感器Ⅲ(019),所述动力电池(016)位于所述温度传感器Ⅱ(018)和所述温度传感器Ⅲ(019)之间。
5.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其特征在于,所述散热器(008)与发热器件换热配合,所述发热器件包括多合一控制器(020)、车载充电机(021)和驱动电机(022)中的至少其一;
所述散热器(008)内的冷却液经液泵Ⅱ(023)流经所述发热器件的散热管路,所述散热管路的冷却液流入端与膨胀水箱Ⅰ(024)流体连通。
6.根据权利要求5所述的集成热管理系统,其特征在于,所述集成热管理系统还包括温度传感器Ⅰ(025),所述温度传感器Ⅰ(025)用于检测自所述发热器件的散热管路流入所述散热器(008)的冷却液温度,且所述温度传感器Ⅰ(025)位于所述第一导热回路中。
7.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其特征在于,所述动力电池(016)的冷却液流入端与膨胀水箱Ⅱ(026)流体连通。
8.一种集成热管理方法,其特征在于,所述集成热管理方法采用权利要求1-7任一项所述的集成热管理系统,且包括以下步骤:
根据驾驶室温控指令切换驾驶室控温模式,所述驾驶室控温模式包括:驾驶室制冷模式和驾驶室制热模式;
根据电池温控指令切换电池控温模式,所述电池控温模式包括:电池制冷模式和电池制热模式;
在所述驾驶室制冷模式下控制所述第一制冷回路导通,在所述驾驶室制热模式下控制所述第一导热回路和所述第二导热回路至少其一导通,在所述电池制冷模式下控制所述第二制冷回路导通,在所述电池制热模式下控制所述第三导热回路导通。
9.一种电动车辆,其特征在于,所述电动车辆配置有权利要求1-7任一项所述的集成热管理系统。
CN202410874864.XA 2024-07-02 2024-07-02 集成热管理系统、方法及电动车辆 Active CN118418661B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410874864.XA CN118418661B (zh) 2024-07-02 2024-07-02 集成热管理系统、方法及电动车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410874864.XA CN118418661B (zh) 2024-07-02 2024-07-02 集成热管理系统、方法及电动车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118418661A CN118418661A (zh) 2024-08-02
CN118418661B true CN118418661B (zh) 2024-10-29

Family

ID=92326582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410874864.XA Active CN118418661B (zh) 2024-07-02 2024-07-02 集成热管理系统、方法及电动车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118418661B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119636393B (zh) * 2024-12-23 2025-12-02 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 一种纯电工程车辆用整车热管理控制系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN219406077U (zh) * 2023-02-23 2023-07-25 徐州徐工汽车制造有限公司 一种新能源汽车热管理系统及新能源重卡汽车

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111251813B (zh) * 2018-11-30 2022-07-15 比亚迪股份有限公司 车辆的热管理系统及车辆
CN115805786B (zh) * 2022-12-01 2025-09-19 长城汽车股份有限公司 一种用于车辆的热管理系统及车辆
CN115871413B (zh) * 2022-12-29 2024-06-18 中国重汽集团济南动力有限公司 一种电动商用车的整车热管理系统及纯电动汽车
CN219667920U (zh) * 2023-04-26 2023-09-12 徐州徐工汽车制造有限公司 一种混合动力重型卡车热管理系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN219406077U (zh) * 2023-02-23 2023-07-25 徐州徐工汽车制造有限公司 一种新能源汽车热管理系统及新能源重卡汽车

Also Published As

Publication number Publication date
CN118418661A (zh) 2024-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN213007493U (zh) 电动汽车及其热管理系统
CN113335021B (zh) 一种增程式混合动力汽车余热回收式整车热管理系统
CN115871413B (zh) 一种电动商用车的整车热管理系统及纯电动汽车
CN108284725B (zh) 新能源汽车分布式驱动智能化热管理系统
CN113978274A (zh) 插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统及其控制方法
CN109962268B (zh) 燃料电池汽车热管理方法
CN111231770A (zh) 车辆热管理系统和车辆
CN115891626B (zh) 车辆的热管理系统和车辆
CN221541166U (zh) 热管理系统和车辆
CN116061638B (zh) 一种热泵空调热管理系统、控制方法、控制装置及介质
CN108466531A (zh) 一种混合动力车乘员舱温度调节系统及混合动力车
CN111746297B (zh) 车辆热管理系统及新能源汽车
CN116039334A (zh) 一种增程式电动车热管理系统及方法
CN116605000B (zh) 一种纯电动汽车热管理系统
CN113859051A (zh) 车辆及其热管理系统的控制方法
CN113771589A (zh) 一种热管理系统及其控制方法
CN118418661B (zh) 集成热管理系统、方法及电动车辆
CN116533715B (zh) 一种纯电动汽车的热管理系统及其控制方法
CN113997753A (zh) 一种新能源汽车热管理系统
CN217455588U (zh) 热管理系统及工程机械
CN221113430U (zh) 热管理系统和车辆
WO2025261213A1 (zh) 换热模块、热管理系统和车辆
CN113547893A (zh) 车辆及其热管理系统
CN114954136B (zh) 一种电驱系统与电池系统的冷却水路架构及车辆
CN116787996A (zh) 一种混动车辆的热管理控制方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant