CN217435450U - 电动汽车双分流热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种涉及电动汽车热管理领域的电动汽车双分流热管理系统,包括制冷剂回路、冷却液回路以及电池回路,所述制冷剂回路分别连接所述冷却液回路和所述电池回路,所述冷却液回路连接所述电池回路;制冷剂回路包括气液分离器、压缩机、水冷冷凝器、第一截止阀、第一节流机构、第一换热装置、第二节流机构、第二换热装置、单向阀、第二截止阀、第三节流机构以及蒸发器,流经第一换热装置或/和蒸发器的制冷剂经过气液分离器再回到压缩机中完成制冷剂循环。本实用新型实现热泵加热,从空气吸热,充分利用余热,提高热管理系统能效,制冷剂回路便于配置成不同的工作模式。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车热管理领域,具体地,涉及电动汽车双分流热管理系统。
背景技术
与传统燃油车相比,电动汽车的所有热量均来自于电池的输出,因此如何降低热管理系统能耗,提高电池能量使用效率,对电动汽车具有重要意义。
热泵空调技术由于可以有效利用环境热量,因此其能效可以比传统的电加热方式高出2-3倍,因此非常适合应用于电动汽车热管理。但现有的热泵空调系统主要采用热泵技术加热乘员舱,而冬季对电池的加热一般仍采用电加热的方式。另外,现有的电动车热管理系统一般难以充分利用电机电控在运行中产生的余热,做不到能量的充分利用。
经现有技术专利文献检索发现,中国发明专利公开号为CN111645511A,公开了一种电动汽车双分流热管理系统及电动汽车,属于汽车领域,能够提高电动汽车双分流热管理系统的能量利用效率,以及降低电动汽车双分流热管理系统的制造成本,进而能够降低电动汽车的制造成本。包括电驱温度控制系统、电池温度控制系统和空调系统。电驱温度控制系统、电池温度控制系统和空调系统均与汽车的整车控制器通信连接,整车控制器控制电驱温度控制系统、电池温度控制系统和空调系统的工作状态。其中,通过整车控制器同时控制电驱温度控制系统、电池温度控制系统和空调系统的工作状态,相比于电驱温度控制系统、电池温度控制系统和空调系统设置单独的控制器来进行控制。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷,本实用新型的目的是提供一种电动汽车双分流热管理系统。
根据本实用新型提供的一种电动汽车双分流热管理系统,包括制冷剂回路、冷却液回路以及电池回路,所述制冷剂回路分别连接所述冷却液回路和所述电池回路,所述冷却液回路连接所述电池回路;
制冷剂回路包括气液分离器、压缩机、水冷冷凝器、第一截止阀、第一节流机构、第一换热装置、第二节流机构、第二换热装置、单向阀、第二截止阀、第三节流机构以及蒸发器,气液分离器一端分别连接第二换热装置、第二截止阀以及蒸发器,气液分离器另一端连接压缩机,压缩机连接水冷冷凝器,水冷冷凝器分别连接第一截止阀和第一节流机构,第一节流机构连接第一换热装置,第一截止阀分别连接第二节流机构和单向阀,第二节流机构连接第二换热装置,第二换热装置连接蒸发器,单向阀分别连接第一换热装置、第二截止阀以及第三节流机构,第三节流机构连接蒸发器。
一些实施例中,电池回路包括动力电池、第四换热装置、第一水阀、第三水阀以及第一水泵,动力电池两端分别连接第四换热装置和第一水泵,第四换热装置连接第一水阀、水冷冷凝器以及冷却液回路,第一水阀分别连接第二换热装置、冷却液回路以及第三水阀,第三水阀连接第一水泵。
一些实施例中,冷却液回路包括驱动电机、电机控制单元、第三换热装置、第四水阀、第二水阀、第五水阀、暖风芯体、第三水泵、电加热器以及第二水泵,电机控制单元连接驱动电机,驱动电机分别连接第三换热装置和第四水阀,第四水阀分别连接第三换热装置和第三水阀,第三水阀分别连接第一水阀和第二水阀,第二水阀分别连接第一水阀、第二水泵以及第二换热装置,第二水泵连接电机控制单元;
第五水阀分别连接暖风芯体、第三水泵以及第四换热装置,暖风芯体分别连接水冷冷凝器和第四换热装置,第三水泵分别连接第一换热装置、第三节流机构以及电加热器,电加热器连接水冷冷凝器。
一些实施例中,还包括温度风门,温度风门、蒸发器以及暖风芯体连接于空调箱内部。
一些实施例中,第一水阀、第二水阀以及第三水阀采用四通水阀;
第一水阀的连接端分别表示为151端、152端、153端以及154端,151端连接第二换热装置,152端连接第二水阀,153端连接第三水阀,154端连接第四换热装置;
第二水阀的连接端分别表示为221端、222端、223端以及224端,221端连接第二换热装置,222端连接第二水泵,223端连接第三水阀,224端连接第一水阀的152端;
第三水阀的连接端分别表示为161端、162端、163端以及164端,161端连接第一水阀的153端,162端连接第二水阀的223端,163端连接第四水阀,164端连接第一水泵。
一些实施例中,第四水阀和第五水阀采用三通水阀;
第四水阀的连接端分别表示为211端、212端以及213端,211端连接第三换热装置,212端连接驱动电机,213端连接第三水阀的163端;
第五水阀的连接端分别表示为231端、232端以及233端,231端连接第三水泵, 232端连接暖风芯体,233端连接第四换热装置。
一些实施例中,电机控制单元控制连接第一截止阀、第一节流机构、第二节流机构、单向阀、第二截止阀、第三节流机构、第一水阀、第三水阀、第四水阀、第二水阀以及第五水阀的开关,驱使冷却液回路在制冷模式、制热模式、乘员舱制热电池冷却模式、除湿模式、外置换热装置除霜模式、电机加热电池模式以及电机电池散热模式之间进行切换。
一些实施例中,当处于制冷模式时,关闭第三水泵、第五水阀、第一截止阀以及第二截止阀,开启第一节流机构、第二节流机构、第三节流机构、第一水泵、第二水泵以及第三水泵,第一水阀的151端和154端相通、152端和153端相通,第二水阀的221 端和224端相通、222端和223端相通,第三水阀的161端和164端相通、162端和163 端相通,第四水阀的211端和213端相通,对动力电池和/或驱动电机进行冷却;
或者,当处于电机电池散热模式时,关闭制冷剂回路、第五水阀以及第三水泵,开启第一水泵和第二水泵,第一水阀的153端和154端相通,第二水阀的222端和223端相通,第三水阀的161端和162端相通、163端和164端相通,第四水阀的211端和213 端相通,对动力电池进行冷却;
或者,当处于乘员舱制热电池冷却模式时,关闭单向阀和第三节流机构,开启第一水泵、第二水泵、第三水泵、第一节流机构、第二节流机构、第一截止阀以及第二截止阀,第一水阀的151端和154端相通、152端和153端相通,第二水阀的221端和224 端相通、222端和223端相通,第三水阀的161端和164端相通、162端和163端相通,第四水阀的211端和213端相通,所以第五水阀的231端和232端相通。
一些实施例中,当处于制热模式时,关闭单向阀和第三节流机构,开启第一水泵、第二水泵、第三水泵、第一节流机构以及第二节流机构,第一水阀的151端和152端相通、153端和154端相通,第二水阀的221端和222端相通、223端和224端相通,第三水阀的161端和164端相通、162端和163端相通,第四水阀的212端和213端相通,第五水阀的231端、232端以及233端全通;
或者,当处于制热模式时,关闭单向阀、第三节流机构、第一节流机构以及第二截止阀,开启第一水泵、第二水泵、第三水泵以及第二节流机构,第一水阀的151端和152 端相通、153端和154端相通,第二水阀的221端和222端相通、223端和224端相通,第三水阀的161端和164端相通、162端和163端相通,第四水阀的211端和213端相通,第五水阀的231端、232端以及233端全通;
或者,处于电机加热电池模式,关闭制冷剂回路、第三水泵以及第五水阀,开启第一水泵和第二水泵,第一水阀的154端和153端相通,第二水阀的222端和223端相通,第三水阀的161端和162端相通、163端和164端相通,第四水阀的212端和213端相通。
一些实施例中,当处于除湿模式时,关闭第一截止阀和第二截止阀,开启单向阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、第一节流机构、第二节流机构以及第三节流机构,第一水阀的151端和152端相通,第二水阀的221端和222端相通、223端和224端相通,第三水阀的162端和163端相通,第四水阀的212端和213端相通,第五水阀的231端、 232端以及233端全通;
或者,当处于外置换热装置除霜模式时,关闭第三节流机构、第一截止阀以及第二截止阀,开启单向阀、第二节流机构、第一水泵、第二水泵以及第三水泵,第一水阀的 151端和154端相通、152端和153端相通,第二水阀的221端和224端相通、222端和 223端相通,第三水阀的161端和164端相通、162端和163端相通,第四水阀的211 端和213端相通,第五水阀的231端、232端以及233端全通。
与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:
1)本实用新型可以实现利用热泵来给电池加热,相较于通常使用的电加热方式更加节能,该热泵系统可以利用车外蒸发器直接从空气吸热,也可以通过车外散热器利用冷却液回路从空气吸热,从而解决车外蒸发器结霜后无法继续使用热泵制冷的问题;
2)本实用新型可以充分合理地利用电机、电机控制单元甚至电池在运行时产生的余热为车辆提供热量;
3)本实用新型也可以直接采用风扇和散热器而无需开启压缩机的方式来为电池散热,从而进一步提高热管理系统能效;
4)本实用新型的制冷剂回路采用双冷凝器设计,便于配置成不同的工作模式,冷却液回路同样结构灵活,可以十分方便的配置成不同的工作模式来使系统能效处于最优水平。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1本实用新型的示意图
图2本实用新型的制冷剂回路示意图;
图3本实用新型在制冷模式下的运行示意图;
图4本实用新型在一种制热模式下的运行示意图;
图5本实用新型在另一种制热模式下的运行示意图;
图6本实用新型在乘员舱制热电池冷却模式下的运行示意图;
图7本实用新型在乘员舱除湿模式下的运行示意图;
图8本实用新型在外置换热装置除霜模式下的运行示意图;
图9本实用新型在电机加热电池模式下冷却液回路的运行示意图;
图10本实用新型在电池电机散热模式下冷却液回路的运行示意图。
图中标号:
气液分离器1、压缩机2、水冷冷凝器3、第一截止阀4、第一节流机构5、第一换热装置6、第二节流机构7、第二换热装置8、单向阀9、第二截止阀10、第三节流机构 11、蒸发器12、动力电池13、第四换热装置14、第一水阀15、151端、152端、153 端、154端、第三水阀16、161端、162端、163端、164端、第一水泵17、驱动电机 18、电机控制单元19、第三换热装置20、第四水阀21、211端、212端、213端、第二水阀22、221端、222端、223端、224端、第五水阀23、231端、232端、233端、暖风芯体24、第三水泵25、电加热器26、第二水泵27、温度风门28。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
实施例
本实用新型提供的一种电动汽车双分流热管理系统,如图1-2所示,包括制冷剂回路、冷却液回路、电池回路以及温度风门28,所述制冷剂回路分别连接所述冷却液回路和所述电池回路,所述冷却液回路连接所述电池回路;其中,温度风门28、蒸发器 12以及暖风芯体24连接于空调箱内部。
制冷剂回路包括气液分离器1、压缩机2、水冷冷凝器3、第一截止阀4、第一节流机构5、第一换热装置6、第二节流机构7、第二换热装置8、单向阀9、第二截止阀10、第三节流机构11以及蒸发器12,气液分离器1一端分别连接第二换热装置8、第二截止阀10以及蒸发器12,气液分离器1另一端连接压缩机2,压缩机2连接水冷冷凝器3,水冷冷凝器3分别连接第一截止阀4和第一节流机构5,第一节流机构5连接第一换热装置6,第一截止阀4分别连接第二节流机构7和单向阀9,第二节流机构7连接第二换热装置8,第二换热装置8连接蒸发器12,单向阀9分别连接第一换热装置6、第二截止阀10以及第三节流机构11,第三节流机构11连接蒸发器12。高温高压的过热气态制冷剂从压缩机2中流出,在第一换热装置6内向环境空气散热并成为过冷状态的液态制冷剂,流过第一换热装置6的液态制冷剂分别流过第二节流机构7或/和第三节流机构8中,经过第二节流机构7或/和第三节流机构8节流降压后的制冷剂流入蒸发器8 中,流经第一换热装置6或/和蒸发器4的制冷剂经过气液分离器1再回到压缩机2中完成制冷剂循环。
电池回路包括动力电池13、第四换热装置14、第一水阀15、第三水阀16以及第一水泵17,动力电池13两端分别连接第四换热装置14和第一水泵17,第四换热装置14 连接第一水阀15、水冷冷凝器3以及冷却液回路,第一水阀15分别连接第二换热装置 8、冷却液回路以及第三水阀16,第三水阀16连接第一水泵17。
冷却液回路包括驱动电机18、电机控制单元19、第三换热装置20、第四水阀21、第二水阀22、第五水阀23、暖风芯体24、第三水泵25、电加热器26以及第二水泵27,电机控制单元19连接驱动电机18,驱动电机18分别连接第三换热装置20和第四水阀 21,第四水阀21分别连接第三换热装置20和第三水阀16,第三水阀16分别连接第一水阀15和第二水阀22,第二水阀22分别连接第一水阀15、第二水泵27以及第二换热装置8,第二水泵27连接电机控制单元19。第五水阀23分别连接暖风芯体24、第三水泵25以及第四换热装置14,暖风芯体24分别连接水冷冷凝器3和第四换热装置14,第三水泵25分别连接第一换热装置6、第三节流机构11以及电加热器26,电加热器26 连接水冷冷凝器3。
其中,第一水阀15、第二水阀22以及第三水阀16采用四通水阀;第一水阀15的连接端分别表示为151端、152端、153端以及154端,151端连接第二换热装置8,152 端连接第二水阀22,153端连接第三水阀16,154端连接第四换热装置14;第二水阀 22的连接端分别表示为221端、222端、223端以及224端,221端连接第二换热装置8, 222端连接第二水泵27,223端连接第三水阀16,224端连接第一水阀15的152端;第三水阀16的连接端分别表示为161端、162端、163端以及164端,161端连接第一水阀15的153端,162端连接第二水阀22的223端,163端连接第四水阀21,164端连接第一水泵17。第四水阀21和第五水阀23采用三通水阀;第四水阀21的连接端分别表示为211端、212端以及213端,211端连接第三换热装置20,212端连接驱动电机 18,213端连接第三水阀16的163端;第五水阀23的连接端分别表示为231端、232 端以及233端,231端连接第三水泵25,232端连接暖风芯体24,233端连接第四换热装置14。
电机控制单元19控制连接第一截止阀4、第一节流机构5、第二节流机构7、单向阀9、第二截止阀10、第三节流机构11、第一水阀15、第三水阀16、第四水阀21、第二水阀22以及第五水阀23的开关,驱使冷却液回路在制冷模式、制热模式、乘员舱制热电池冷却模式、除湿模式、外置换热装置除霜模式、电机加热电池模式以及电机电池散热模式之间进行切换。
工作原理:第二节流机构7和第三节流机构11可以处于关闭或者节流状态,用于调节制冷剂流量。第一节流机构5可以处于关闭、节流或全通状态,当其处于全通状态时相当于连接管路的作用,无节流效果。第一截止阀4、第二截止阀10、单向阀9、第一节流机构5、第二节流机构7以及第三节流期11共同组合用于控制制冷剂回路的工作模式。电加热器26用于热泵制热能力不足或者热泵无法工作的条件下为系统提供热量。四通水阀和三通水阀用于控制冷却液回路的工作模式。第一换热装置6用于制冷剂和环境空气之间的换热,具体地在制冷模式下作为冷凝器向空气放热而在制热模式下作为蒸发器从环境吸热。第二换热装置8用于进行制冷剂和冷却液回路的换热,具体用于利用低温的制冷剂来降低冷却液温度或者从冷却液回路吸收热量。第三换热装置20用于冷却液和环境空气之间的换热。第四换热装置14用于进行冷却液和冷却液之间的换热,具体用于一个支路的冷却液来加热另一个支路的冷却液。
如图3所示,当处于制冷模式时,该模式下第一节流机构5处于全通状态使得第一换热装置5作为车外冷凝器工作,第一截止阀4关闭,第二截止阀10关闭,第二节流机构7和第三节流机构11的其中一个或两个可以处于节流状态。第三水泵25不工作,因此水冷冷凝器3内不进行制冷剂和冷却液的换热,其仅作为制冷剂流通回路的一段管路。高温高压的过热气态制冷剂从压缩机2中流出,在第一换热装置6内向环境空气散热并成为过冷状态的液态制冷剂。流过第一换热装置6的液态制冷剂根据需要可以分别流过第二节流机构7和第三节流机构11。当动力电池13需要冷却时第二节流机构7开启,第一水阀15的151端和154端相通、152端和153端相通,第二水阀22的221端和224端相通、222端和223端相通,第三水阀16的161端和164端相通、162端和163 端相通,第四水阀21的211端和213端相通,制冷剂在经过第二节流机构7节流降压降温后在第一换热装置6内吸收电池回路的冷却液热量从而冷却电池。当乘员舱需要冷却时第三节流机构11开启,这样制冷剂在经过第三节流机构11节流降压降温后在蒸发器12内吸收乘员舱内的空气热量,从而实现乘员舱降温的功能。此时温度风门28一般处于全冷的位置。流经第一换热装置6或蒸发器12的制冷剂经过气液分离器1再回到压缩机2从而完成制冷剂循环。
如图4所示,当处于一种制热模式时,该模式下第一节流机构5处于节流状态使得第一换热装置6作为车外蒸发器工作,第一截止阀4可以打开,第二截止阀10打开,第二节流机构7可以处于节流状态,第三节流机构11关闭。第三水泵25开启水冷冷凝器3工作使得冷却液回路可以从流经水冷冷凝器3的制冷剂回路中吸收热量用于对乘员舱或者电池进行加热。高温高压的过热气态制冷剂从压缩机2中流出,在水冷冷凝器3 内向冷却液放热从而冷凝成为液态制冷剂。流过水冷冷凝器3的液态制冷剂经过第一节流机构5后节流降压降温从而通过第一换热装置6从外界环境中吸收热量。根据需要流过水冷冷凝器3的液态制冷剂也可以同时流过第二节流机构7,用于回收电机和电机控制单元在运行过程中产生的余热,此时第一水阀15的151端和152端相通、153端和 154端相通,第二水阀22的221端和222端相通、223端和224端相通,第三水阀16 的161端和164端相通、162端和163端相通,第四水阀21的212端和213端相通,制冷剂在经过第二节流机构7节流降压降温后通过第二换热装置8吸收驱动电机18和电机控制单元19回路的热量。第三水泵25开启,根据需要第五水阀23的231端与232 端、231端与233端或者231端同时与232和233端可以相通,使得冷却液回路从水冷冷凝器3中制冷剂吸收的热量可以通过暖风芯体24释放到乘员舱进行加热,也可以通过第二换热装置8加热电池回路的冷却液来加热动力电池13。当对乘员舱进行加热时,温度风门28处于全热状态。当对动力电池进行13加热时,第一水泵17开启。
图4展示的一种制热模式中系统主要通过第一换热装置6从车外环境中吸收热量。当环境中湿度较大时,这种方式容易导致第一换热装置6表面出现结霜的现象,当结霜严重时热泵系统则无法工作,只能通过电加热的方式提供热量。本系统提供了另一种解决方案。图5展示了另一种制热模式,用于在第一换热装置6出现结霜严重条件下继续使用热泵制热。此模式下第一节流机构5处于关闭状态,第四水阀21的211端和213 端相通,其余部分与图4第一种制热模式一致。该模式下制冷剂回路通过第二换热装置 8吸收电池回路的热量,而低温的冷却液回路通过第三换热装置20继续从外界环境吸热,从而保证热泵系统的正常工作。不同于制冷模式,在该制热模式下第三换热装置20用于从环境空气吸热。
如图6所述,当处于乘员舱制热电池冷却模式时,该模式下第一水阀15的151端和154端相通、152端和153端相通,第二水阀22的221端和224端相通、222端和223 端相通,第三水阀16的161端和164端相通、162端和163端相通。第一截止阀4开启且第二节流机构7处于节流状态,制冷剂通过第二换热装置8冷却电池回路。第一节流机构5处于节流状态从而实现从外界环境吸收热量。第二截止阀10开启,第三节流机构11处于关闭状态。第三水泵25开启,所以第五水阀23的231端和232端相通,冷却液回路从水冷冷凝器3中制冷剂吸收的热量可以通过暖风芯体24释放到乘员舱进行加热。
如图7所述,当处于除湿模式时,该模式下第一截止阀4和第二截止阀10关闭,第一节流机构5处于全通状态使得第一换热装置6作为车外冷凝器工作。第三节流机构 11处于节流状态,使得制冷剂在经过第三节流机构11降压降温后通过蒸发器12与空调箱内流过蒸发器12的空气换热从而对乘员舱进行降温除湿。第三水泵25开启,第五水阀23的231端与232端相通,使得经过蒸发器12后温度较低的空气经过暖风芯体24 重新加热成为温度适宜而湿度较低的空气进入乘员舱。根据需要第二节流机构7可以开启,此时第一水阀15的151端和152端相通,第二水阀22的221端和222端相通、223 端和224端相通,第三水阀16的162端和163端相通,从而使得制冷剂回路可以通过第二换热装置8吸收驱动电机18和电机控制单元19在运行过程中产生的余热。该模式下温度风门28可根据乘员舱制热量的需要进行位置调节。
当环境中湿度较大时,系统在热泵状态运行容易导致车外换热器结霜,如果结霜比较严重则需要进行除霜操作。如图8所示,当处于外置换热装置除霜模式时,该模式下第一截止阀4和第二截止阀10关闭,第一节流机构5处于全通状态使得第一换热装置6 作为车外冷凝器工作。从压缩机2出来的温度较高的制冷剂经过第一换热装置6从而实现除霜的功能。第二节流机构7处于节流状态,第一水阀15的151端和154端相通、 152端和153端相通,第二水阀22的221端和224端相通,第三水阀16的161端和164 端相通,制冷剂回路通过第二换热装置8吸收动力电池13的热量。第三水泵25开启,第五水阀23的231端与232端相通,电加热器26开启,从而通过暖风芯体24为乘员舱提供热量。
电动汽车驱动电机18、电机控制单元19以及动力电池13在工作时会产生热量,利用这些热量可以有效提高热管理能效,因为可以减少电加热器26或压缩机2带来的能耗。如图9所示,当处于电机加热电池模式时,即利用驱动电机18和电机控制单元19 加热动力电池13模式下冷却液回路的运行模式。关闭制冷剂回路、第三水泵25以及第五水阀23,开启第一水泵17和第二水泵27,第一水阀15的151端和153端相通,第二水阀22的222端和223端相通,第三水阀16的161端和162端相通、163端和164 端相通,第四水阀21的212端和213端相通。
当驱动电机18、电机控制单元19和动力电池13等部件温度过高时,需要对其进行冷却从而保障它们的正常运行。对驱动电机18和电机控制单元19的冷却通过第三换热装置20实现,如图3所示。对动力电池13的冷却有两种方式,一种如图3所示,通过流经第二换热装置8的制冷剂冷却动力电池13,这种方式一般用于环境温度较高的情况。当环境温度较低时可以通过第三换热装置20直接向外界环境散热,如图10所示,关闭制冷剂回路、第五水阀23以及第三水泵25,开启第一水泵17和第二水泵27,第一水阀15的153端和154端相通,第二水阀22的222端和223端相通,第三水阀16的161 端和162端相通、163端和164端相通,第四水阀21的211端和213端相通,对动力电池13进行冷却。此时无需开启压缩机2,从而达到节能的效果。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,包括制冷剂回路、冷却液回路以及电池回路,所述制冷剂回路分别连接所述冷却液回路和所述电池回路,所述冷却液回路连接所述电池回路;
所述制冷剂回路包括气液分离器(1)、压缩机(2)、水冷冷凝器(3)、第一截止阀(4)、第一节流机构(5)、第一换热装置(6)、第二节流机构(7)、第二换热装置(8)、单向阀(9)、第二截止阀(10)、第三节流机构(11)以及蒸发器(12),所述气液分离器(1)一端分别连接所述第二换热装置(8)、所述第二截止阀(10)以及所述蒸发器(12),所述气液分离器(1)另一端连接所述压缩机(2),所述压缩机(2)连接所述水冷冷凝器(3),所述水冷冷凝器(3)分别连接所述第一截止阀(4)和所述第一节流机构(5),所述第一节流机构(5)连接所述第一换热装置(6),所述第一截止阀(4)分别连接所述第二节流机构(7)和所述单向阀(9),所述第二节流机构(7)连接所述第二换热装置(8),所述第二换热装置(8)连接所述蒸发器(12),所述单向阀(9)分别连接所述第一换热装置(6)、所述第二截止阀(10)以及所述第三节流机构(11),所述第三节流机构(11)连接所述蒸发器(12)。
2.根据权利要求1所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,所述电池回路包括动力电池(13)、第四换热装置(14)、第一水阀(15)、第三水阀(16)以及第一水泵(17),所述动力电池(13)两端分别连接所述第四换热装置(14)和所述第一水泵(17),所述第四换热装置(14)连接所述第一水阀(15)、所述水冷冷凝器(3)以及所述冷却液回路,所述第一水阀(15)分别连接所述第二换热装置(8)、所述冷却液回路以及所述第三水阀(16),所述第三水阀(16)连接所述第一水泵(17)。
3.根据权利要求2所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,所述冷却液回路包括驱动电机(18)、电机控制单元(19)、第三换热装置(20)、第四水阀(21)、第二水阀(22)、第五水阀(23)、暖风芯体(24)、第三水泵(25)、电加热器(26)以及第二水泵(27),所述电机控制单元(19)连接所述驱动电机(18),所述驱动电机(18)分别连接所述第三换热装置(20)和所述第四水阀(21),所述第四水阀(21)分别连接所述第三换热装置(20)和所述第三水阀(16),所述第三水阀(16)分别连接第一水阀(15)和所述第二水阀(22),所述第二水阀(22)分别连接所述第一水阀(15)、所述第二水泵(27)以及所述第二换热装置(8),所述第二水泵(27)连接所述电机控制单元(19);
所述第五水阀(23)分别连接所述暖风芯体(24)、所述第三水泵(25)以及所述第四换热装置(14),所述暖风芯体(24)分别连接所述水冷冷凝器(3)和所述第四换热装置(14),所述第三水泵(25)分别连接所述第一换热装置(6)、第三节流机构(11)以及所述电加热器(26),所述电加热器(26)连接所述水冷冷凝器(3)。
4.根据权利要求3所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,还包括温度风门(28),所述温度风门(28)、所述蒸发器(12)以及所述暖风芯体(24)连接于空调箱内部。
5.根据权利要求4所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,所述第一水阀(15)、第二水阀(22)以及第三水阀(16)采用四通水阀;
所述第一水阀(15)的连接端分别表示为151端、152端、153端以及154端,所述151端连接所述第二换热装置(8),所述152端连接所述第二水阀(22),所述153端连接所述第三水阀(16),所述154端连接所述第四换热装置(14);
所述第二水阀(22)的连接端分别表示为221端、222端、223端以及224端,所述221端连接所述第二换热装置(8),所述222端连接所述第二水泵(27),所述223端连接所述第三水阀(16),所述224端连接所述第一水阀(15)的152端;
所述第三水阀(16)的连接端分别表示为161端、162端、163端以及164端,所述161端连接所述第一水阀(15)的153端,所述162端连接所述第二水阀(22)的223端,所述163端连接所述第四水阀(21),所述164端连接所述第一水泵(17)。
6.根据权利要求5所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,所述第四水阀(21)和第五水阀(23)采用三通水阀;
所述第四水阀(21)的连接端分别表示为211端、212端以及213端,所述211端连接所述第三换热装置(20),所述212端连接所述驱动电机(18),所述213端连接所述第三水阀(16)的163端;
所述第五水阀(23)的连接端分别表示为231端、232端以及233端,所述231端连接所述第三水泵(25),所述232端连接所述暖风芯体(24),所述233端连接所述第四换热装置(14)。
7.根据权利要求6所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,所述电机控制单元(19)控制连接第一截止阀(4)、所述第一节流机构(5)、所述第二节流机构(7)、单向阀(9)、第二截止阀(10)、所述第三节流机构(11)、所述第一水阀(15)、所述第三水阀(16)、所述第四水阀(21)、所述第二水阀(22)以及所述第五水阀(23)的开关,驱使所述冷却液回路在制冷模式、制热模式、乘员舱制热电池冷却模式、除湿模式、外置换热装置除霜模式、电机加热电池模式以及电机电池散热模式之间进行切换。
8.根据权利要求7所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,当处于制冷模式时,关闭所述第三水泵(25)、所述第五水阀(23)、所述第一截止阀(4)以及所述第二截止阀(10),开启所述第一节流机构(5)、所述第二节流机构(7)、所述第三节流机构(11)、第一水泵(17)、所述第二水泵(27)以及所述第三水泵(25),所述第一水阀(15)的151端和154端相通、152端和153端相通,所述第二水阀(22)的221端和224端相通、222端和223端相通,所述第三水阀(16)的161端和164端相通、162端和163端相通,所述第四水阀(21)的211端和213端相通,对所述动力电池(13)和/或所述驱动电机(18)进行冷却;
或者,当处于电机电池散热模式时,关闭所述制冷剂回路、所述第五水阀(23)以及所述第三水泵(25),开启所述第一水泵(17)和所述第二水泵(27),所述第一水阀(15)的153端和154端相通,所述第二水阀(22)的222端和223端相通,所述第三水阀(16)的161端和162端相通、163端和164端相通,所述第四水阀(21)的211端和213端相通,对所述动力电池(13)进行冷却;
或者,当处于乘员舱制热电池冷却模式时,关闭所述单向阀(9)和所述第三节流机构(11),开启所述第一水泵(17)、所述第二水泵(27)、所述第三水泵(25)、所述第一节流机构(5)、所述第二节流机构(7)、所述第一截止阀(4)以及所述第二截止阀(10),所述第一水阀(15)的151端和154端相通、152端和153端相通,所述第二水阀(22)的221端和224端相通、222端和223端相通,所述第三水阀(16)的161端和164端相通、162端和163端相通,所述第四水阀(21)的211端和213端相通,所以第五水阀(23)的231端和232端相通。
9.根据权利要求7所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,当处于制热模式时,关闭所述单向阀(9)和所述第三节流机构(11),开启所述第一水泵(17)、所述第二水泵(27)、所述第三水泵(25)、所述第一节流机构(5)以及所述第二节流机构(7),所述第一水阀(15)的151端和152端相通、153端和154端相通,所述第二水阀(22)的221端和222端相通、223端和224端相通,所述第三水阀(16)的161端和164端相通、162端和163端相通,所述第四水阀(21)的212端和213端相通,所述第五水阀(23)的231端、232端以及233端全通;
或者,当处于制热模式时,关闭所述单向阀(9)、所述第三节流机构(11)、所述第一节流机构(5)以及所述第二截止阀(10),开启所述第一水泵(17)、所述第二水泵(27)、所述第三水泵(25)以及所述第二节流机构(7),所述第一水阀(15)的151端和152端相通、153端和154端相通,所述第二水阀(22)的221端和222端相通、223端和224端相通,所述第三水阀(16)的161端和164端相通、162端和163端相通,所述第四水阀(21)的211端和213端相通,所述第五水阀(23)的231端、232端以及233端全通;
或者,处于电机加热电池模式,关闭所述制冷剂回路、所述第三水泵(25)以及第五水阀(23),开启所述第一水泵(17)和所述第二水泵(27),所述第一水阀(15)的154端和153端相通,所述第二水阀(22)的222端和223端相通,所述第三水阀(16)的161端和162端相通、163端和164端相通,所述第四水阀(21)的212端和213端相通。
10.根据权利要求7所述的电动汽车双分流热管理系统,其特征在于,当处于除湿模式时,关闭所述第一截止阀(4)和所述第二截止阀(10),开启所述单向阀(9)、所述第一水泵(17)、所述第二水泵(27)、所述第三水泵(25)、所述第一节流机构(5)、所述第二节流机构(7)以及所述第三节流机构(11),所述第一水阀(15)的151端和152端相通,所述第二水阀(22)的221端和222端相通、223端和224端相通,所述第三水阀(16)的162端和163端相通,所述第四水阀(21)的212端和213端相通,所述第五水阀(23)的231端、232端以及233端全通;
或者,当处于外置换热装置除霜模式时,关闭所述第三节流机构(11)、所述第一截止阀(4)以及所述第二截止阀(10),开启所述单向阀(9)、所述第二节流机构(7)、所述第一水泵(17)、所述第二水泵(27)以及所述第三水泵(25),所述第一水阀(15)的151端和154端相通、152端和153端相通,所述第二水阀(22)的221端和224端相通、222端和223端相通,所述第三水阀(16)的161端和164端相通、162端和163端相通,所述第四水阀(21)的211端和213端相通,所述第五水阀(23)的231端、232端以及233端全通。
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