CN219325709U - 汽车的热管理系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车的热管理系统及汽车,热管理系统包括:制冷剂循环系统,制冷剂循环系统包括第一换热器、膨胀阀、第二换热器、压缩机以及第一流路切换部件,第一换热器具有相互独立且可进行热传递的制冷剂通道和电驱冷却液通道,第二换热器具有相互独立的制冷剂通道、乘客舱冷却液通道和电池冷却液通道,且乘客舱冷却液通道和电池冷却液通道可与制冷剂通道进行热传递。冷却液循环系统,冷却液循环系统包括:乘客舱冷却液循环系统,乘客舱冷却液循环系统包括第一水泵和冷热芯;机舱冷却液循环系统,机舱冷却液循环系统包括电驱循环回路、电池循环回路、第二流路切换部件以及第三流路切换部件。该热管理系统零部件数量少、布置紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车热管理技术领域,尤其涉及一种汽车的热管理系统及汽车。
背景技术
随着新能源技术的快速发展,对汽车热管理技术提出更高的挑战。其中,汽车热管理技术中的电池热管理系统具有独立的冷却功率和加热功率需求。在传统的热管理系统中,对于电池冷却和乘客舱制冷需求,一般是通过分开设置独立的蒸发器和冷凝器,并配有独立的膨胀阀分别进行调节的。并且,在加热需求方面,乘客舱的热源一般是由热泵系统或者空气侧PTC(发热元件)提供的,而电池加热一般采用独立的水侧PTC或者利用电驱系统的余热。故现有技术中的热管理系统需要在电池冷却回路和乘客舱制冷回路上分别设置独立的蒸发器和冷凝器,并需要配备独立的膨胀阀,还需要另外设置用于向热源供给热量的供给部件。
因此,现有技术中的热管理系统存在零部件数量多、结构复杂以及布置不够紧凑的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的热管理系统存在零部件数量多、结构复杂以及布置不够紧凑的问题。
为解决上述问题,本实用新型的一种实施方式提供了一种汽车的热管理系统,包括:制冷剂循环系统,制冷剂循环系统包括第一换热器、膨胀阀、第二换热器、压缩机以及第一流路切换部件,第一换热器具有相互独立且可进行热传递的制冷剂通道和电驱冷却液通道,第二换热器具有相互独立的制冷剂通道、乘客舱冷却液通道和电池冷却液通道,且乘客舱冷却液通道和电池冷却液通道可与制冷剂通道进行热传递。其中,第一换热器的制冷剂通道的第一端与膨胀阀的第一端连通,膨胀阀的第二端与第二换热器的制冷剂通道的第一端连通。第一流路切换部件设置于压缩机、第一换热器的制冷剂通道的第二端、第二换热器的制冷剂通道的第二端之间,以选择性地将第二换热器的制冷剂通道的第二端、压缩机的第一端、压缩机的第二端和第一换热器的制冷剂通道的第二端依次连通,使得第一换热器可用作冷凝器、第二换热器可用作蒸发器,或者将第一换热器的制冷剂通道的第二端、压缩机的第一端、压缩机的第二端和第二换热器的制冷剂通道的第二端依次连通,使得第一换热器可用作蒸发器、第二换热器可用作冷凝器。
冷却液循环系统,冷却液循环系统包括:乘客舱冷却液循环系统,乘客舱冷却液循环系统包括第一水泵和冷热芯;第二换热器的乘客舱冷却液通道的输出端与第一水泵的输入端连通,第一水泵的输出端与冷热芯的输入端连通,冷热芯的输出端与第二换热器的乘客舱冷却液通道的输入端连通。
机舱冷却液循环系统,机舱冷却液循环系统包括电驱循环回路、电池循环回路、第二流路切换部件以及第三流路切换部件。其中,电驱循环回路的第一端与第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连通,电驱循环回路的第二端与第一换热器的电驱冷却液通道的第二端连通。第二流路切换部件设置于电驱循环回路与电池循环回路之间,以选择性地将电驱循环回路与电池循环回路以相互独立的方式设置,或者将电驱循环回路与电池循环回路以串联的方式设置。第三流路切换部件设置于电池循环回路与第二换热器的电池冷却液通道之间,以选择性地将电池循环回路与电池冷却液通道以相互独立的方式设置,或者将电池循环回路与电池冷却液通道以串联的方式设置。
采用上述技术方案,制冷剂循环系统可通过第一换热器和第二换热器分别与乘客舱冷却液循环系统、电驱循环回路以及电池循环回路进行换热。并且,当外界环境的温度较高时,例如夏季,第一换热器用作冷凝器放热、第二换热器用作蒸发器吸热,第一水泵可将经过第二换热器降温冷却的乘客舱冷却液输送至乘客舱的冷热芯(此时作为冷芯),以进行乘客舱的降温冷却。第二换热器降温冷却的电池冷却液可输送至电池循环回路中,以进行电池的冷却,进而避免因高温而影响电池性能。第一换热器换热升温的电驱冷却液可输送至电驱循环回路中,并通过电驱循环回路将热量转移至外界环境中。当外界环境的温度较低时,例如冬季,第一换热器用作蒸发器吸热、第二换热器用作冷凝器放热,第一水泵可将经过第二换热器升温的乘客舱冷却液输送至乘客舱的冷热芯(此时作为热芯),以进行乘客舱的供热。第二换热器换热升温的电池冷却液可输送至电池循环回路中,以加热电池,进而避免因低温而影响电池性能。第一换热器换热降温的电驱冷却液可输送至电驱循环回路中,以吸收电驱余热和环境热量。故该汽车的热管理系统仅需具有一个冷凝器、一个蒸发器和膨胀阀的制冷剂循环系统,即可使得乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统共用作为热源的冷凝器,以及用于制冷的蒸发器和膨胀阀,从而大大减少制冷剂循环系统中的零部件数量,降低整体结构的复杂度,同时,也使得制冷剂循环系统中的零部件的布置更加紧凑。
另外,由于乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统是共用作为热源的冷凝器和用于制冷的蒸发器和膨胀阀的,制冷剂循环系统无需进行乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统的冷量或者热量的分配控制,故制冷剂循环系统的系统控制更加简单,可靠性更高。同时,此种设置方式也能充分合理的利用热管理系统中的能量,从而提高热管理系统中的能量利用率。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,第一流路切换部件设置为第一四通换向阀,第一四通换向阀具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,第一接口与压缩机的第二端连接,第二接口与第二换热器的制冷剂通道的第二端连接,第三接口与压缩机的第一端连接,第四接口与第一换热器的制冷剂通道的第二端连接。
当第一四通换向阀中的第一接口与第四接口连通,第二接口与第三接口连通时,第二换热器的制冷剂通道的第二端、第一四通换向阀的第二接口、第三接口、压缩机的第一端、压缩机的第二端、第一四通换向阀的第一接口、第四接口、第一换热器的制冷剂通道的第二端、第一换热器的制冷剂通道的第一端、膨胀阀、第二换热器的制冷剂通道的第一端依次连通,形成第一制冷剂循环回路。
当第一四通换向阀中的第一接口与第二接口连通,第三接口与第四接口连通时,第一换热器的制冷剂通道的第二端、第一四通换向阀的第四接口、第三接口、压缩机的第一端、压缩机的第二端、第一四通换向阀的第一接口、第二接口、第二换热器的制冷剂通道的第二端、第二换热器的制冷剂通道的第一端、膨胀阀、第一换热器的制冷剂通道的第一端依次连通,形成第二制冷剂循环回路。
采用上述技术方案,当第一四通换向阀中的第一接口与第四接口连通,第二接口与第三接口连通时,压缩机中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀中的第一接口与第四接口,流入第一换热器内的制冷剂通道,并将热量传递给第一换热器内的电驱冷却液,以使得第一换热器用作冷凝器向机舱冷却液循环系统中放热。流出第一换热器内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第二换热器内的制冷剂通道,并吸收第二换热器内的乘客舱冷却液或者电池冷却液的热量,以使得第二换热器用作蒸发器吸收乘客舱内或者电池的热量。流出第二换热器内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀中的第二接口与第三接口流入压缩机中,并经过压缩机变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
当第一四通换向阀中的第一接口与第二接口连通,第三接口与第四接口连通时,压缩机中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀中的第一接口与第二接口流入第二换热器内的制冷剂通道,并将热量传递给第二换热器内的乘客舱冷却液或者电池冷却液,以使得第二换热器用作冷凝器向乘客舱内或者电池释放热量。流出第二换热器内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第一换热器内的制冷剂通道,以使得第一换热器用作蒸发器通过机舱冷却液循环系统吸收电驱余热和环境中的热量,从而使得该汽车的热管理系统具有能量利用率高的优势。流出第一换热器内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀中的第四接口与第三接口流入压缩机中,并经过压缩机变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
因此,该汽车的热管理系统通过在制冷剂循环系统中设置第一四通换向阀,即可通过第一四通换向阀的换向,来转换制冷剂循环系统中的制冷剂的流动方向,进而在外界环境的温度较高时,例如夏季,使得第一换热器用作冷凝器放热、第二换热器用作蒸发器吸热。在外界环境的温度较低时,例如冬季,第一换热器用作蒸发器吸热、第二换热器用作冷凝器放热。也就是说,制冷剂循环系统中仅通过第一四通换向阀的换向,即可改变第一换热器和第二换热器的制冷或者制热的功能,从而大大增加了第一换热器和第二换热器的使用率,使得制冷剂循环系统中的结构更加简单,整体布置更加紧凑。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,电驱循环回路包括电驱冷却液流路和散热流路,电驱冷却液流路包括以串联的方式连接的电驱组件和第二水泵,散热流路包括散热器。
电驱循环回路还包括第四流路切换部件,第四流路切换部件设置于电驱冷却液流路与散热流路之间,以选择性地将电驱冷却液流路独立连通旁通散热流路,或者将电驱冷却液流路与散热流路以串联的方式设置。其中,电驱冷却液流路的第一端构成电驱循环回路的第一端,电驱冷却液流路的第二端构成电驱循环回路的第二端。
采用上述技术方案,当电驱组件的余热足够供热时,电驱冷却液流路独立连通且旁通散热流路,第一换热器中的制冷剂可通过电驱冷却液流路回收电驱组件的余热,进而提高该热管理系统的能量利用率。当电驱组件的余热不足时,电驱冷却液流路与散热流路以串联的方式设置,以使得第一换热器中的制冷剂可同时通过低温散热器从外界环境中吸收热量以及回收电驱组件的余热。另外,电驱冷却液流路与散热流路以串联的方式设置时,第一换热器中的制冷剂还可以通过低温散热器向外界环境中转移热量。因此,该汽车的热管理系统的电驱循环回路仅需设置第四流路切换部件,即可根据热量需求分配第一换热器与低温散热器的热量交换,以及第一换热器与电驱组件的热量交换,从而使得电驱循环回路的整体结构更加简单,鲁棒性更强。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,第二流路切换部件设置为第二四通换向阀,第二四通换向阀具有第一开口、第二开口、第三开口以及第四开口,第一开口与第四流路切换部件连接,第二开口与第二水泵的第一端连接,第三开口与电池循环回路的一端连接,第四开口与第三流路切换部件连接,第二水泵的第二端与第一换热器的电驱冷却液通道的第二端连接。
当第二四通换向阀的第一开口与第二开口连通,第三开口与第四开口连通时,电驱循环回路与电池循环回路以相互独立的方式设置。
当第二四通换向阀中的第一开口与第四开口连通,第三开口与第二开口连通时,电驱循环回路与电池循环回路以串联的方式设置。
采用上述技术方案,电驱循环回路与电池循环回路以相互独立的方式设置时,电池循环回路仅与第二换热器进行换热,第二换热器可对乘客舱和电池进行制冷或者制热。电驱循环回路与电池循环回路以串联的方式设置时,电池循环回路与电驱循环回路之间可以交换热量,以在例如极端寒冷天气下,将电池循环回路中的部分热量传递至电驱循环回路中,进而维持电驱循环回路中部件的正常工作。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,电池循环回路包括以串联的方式连接的电池和第三水泵;第三流路切换部件设置为三通比例阀。三通比例阀具有第一连通口、第二连通口以及第三连通口,第一连通口与第二四通换向阀的第四开口连接,第二连通口与第二换热器的电池冷却液通道的第一端连接,第三连通口分别与第三水泵的第一端和第二换热器的电池冷却液通道的第二端连接,且第三水泵的第一端与第二换热器的电池冷却液通道的第二端连接,第三水泵的第二端与电池的冷却液通道的第一端连接,电池的冷却液通道的第二端与第二四通换向阀的第三开口连接。
当三通比例阀的第一连通口和第二连通口连通时,电池循环回路与电池冷却液通道以串联的方式设置。
当三通比例阀的第一连通口和第三连通口连通时,电池循环回路独立连通。
当三通比例阀的第一连通口、第二连通口、第三连通口分别两两连通时,电池循环回路与电池冷却液通道以相互独立的方式设置。
采用上述技术方案,三通比例阀可以调节第二换热器中的电池冷却液传递至电池循环回路中的流量,进而控制第二换热器传递至电池循环回路中的热量,以通过简单的阀体设置,即可实现电池循环回路中的热量分配,从而使得汽车的热管理系统的整体结构更加简单,鲁棒性更强。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,第四流路切换部件设置为三通阀。三通阀具有第一连接口、第二连接口以及第三连接口,第一连接口与散热器的第二端连接,第二连接口与第二四通换向阀的第一开口连接,第三连接口与电驱组件的第二端连接,电驱组件的第一端与第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连接,散热器的第一端与电驱组件的第二端连接。
当三通阀的第一连接口与第二连接口连通时,电驱冷却液流路与散热流路以串联的方式设置。
当三通阀的第二连接口与第三连接口连通时,电驱冷却液流路独立连通旁通散热流路。
采用上述技术方案,第四流路切换部件设置为三通阀使得该汽车的热管理系统仅需通过简单的阀体设置,即可根据热量需求分配第一换热器与低温散热器的热量交换,以及第一换热器与电驱组件的热量交换,从而使得电驱循环回路的整体结构更加简单,鲁棒性更强。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,电驱组件包括充电单元和电驱构件,充电单元的第一端与第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连接,充电单元的第二端与电驱构件的第一端连接,电驱构件的第二端与三通阀的第三连接口连接,并与散热器的第一端连接。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,电驱循环回路还包括热芯流路,热芯流路包括热芯。热芯设置于电驱组件与第四流路切换部件之间,使得第四流路切换部件还能选择性地将电驱冷却液流路与热芯流路以串联的方式设置。
采用上述技术方案,热芯流路可串联电驱冷却液流路,并通过第一换热器和第二换热器的配合,以增加乘客舱的除湿功能。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,第四流路切换部件设置为四通阀,四通阀具有第一连接口、第二连接口、第三连接口以及第四连接口,第一连接口与散热器的第二端连接,第二连接口与第二四通换向阀的第一开口连接,第三连接口与电驱组件的第二端连接,第四连接口与热芯的第二端连接,电驱组件的第一端与第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连接,散热器的第一端与电驱组件的第二端连接,热芯的第二端与电驱组件的第二端连接。
当四通阀的第一连接口与第二连接口连通时,电驱冷却液流路与散热流路以串联的方式连通。
当四通阀的第二连接口与第三连接口连通时,电驱冷却液流路独立连通旁通散热流路和热芯流路。
当四通阀的第二连接口与第四连接口连通时,电驱冷却液流路与热芯流路以串联的方式设置。
采用上述技术方案,第四流路切换部件设置为四通阀,使得热芯流路可串联电驱冷却液流路。
本实用新型的一种实施方式还提供了一种汽车,包括上述任意一种汽车的热管理系统。
采用上述技术方案,该汽车的热管理系统由于乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统是共用作为热源的冷凝器和用于制冷的蒸发器和膨胀阀的,制冷剂循环系统无需进行乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统的冷量或者热量的分配控制,故制冷剂循环系统的系统控制更加简单,可靠性更高。同时,此种设置方式也能充分合理的利用热管理系统中的能量,从而提高热管理系统中的能量利用率。而汽车的热管理系统的冷却液循环系统中的热量和冷量的分配是通过控制简单的阀体实现的,因此,该汽车的热管理系统还具有整体结构简单、可靠性高、鲁棒性强的优势。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供的汽车的热管理系统的制冷剂循环系统可通过第一换热器和第二换热器分别与乘客舱冷却液循环系统、电驱循环回路以及电池循环回路进行换热。并且,当外界环境的温度较高时,例如夏季,第一换热器用作冷凝器放热、第二换热器用作蒸发器吸热,第一水泵可将经过第二换热器降温冷却的乘客舱冷却液输送至乘客舱的冷热芯(此时作为冷芯),以进行乘客舱的降温冷却。第三水泵将经过第二换热器降温冷却的电池冷却液输送至电池循环回路中,以进行电池的冷却,进而避免因高温而影响电池性能。第二水泵将经过第一换热器升温的电驱冷却液输送至电驱循环回路中,并通过电驱循环回路将热量转移至外界环境中。当外界环境的温度较低时,例如冬季,第一换热器用作蒸发器吸热、第二换热器用作冷凝器放热,第一水泵可将经过第二换热器升温的乘客舱冷却液输送至乘客舱的冷热芯(此时作为热芯),以进行乘客舱的供热。第三水泵将经过第二换热器升温的电池冷却液输送至电池循环回路中,以加热电池,进而避免因低温而影响电池性能。第二水泵将经过第一换热器降温的电驱冷却液输送至电驱循环回路中,以吸收电驱余热和环境热量。故该汽车的热管理系统仅需具有一个冷凝器、一个蒸发器和膨胀阀的制冷剂循环系统,即可使得乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统共用作为热源的冷凝器,以及用于制冷的蒸发器和膨胀阀,从而大大减少制冷剂循环系统中的零部件数量,降低整体结构的复杂度,同时,也使得制冷剂循环系统中的零部件的布置更加紧凑。
另外,由于乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统是共用作为热源的冷凝器和用于制冷的蒸发器和膨胀阀的,制冷剂循环系统无需进行乘客舱冷却液循环系统和机舱冷却液循环系统的冷量或者热量的分配控制,故制冷剂循环系统的系统控制更加简单,可靠性更高。同时,此种设置方式也能充分合理的利用热管理系统中的能量,从而提高热管理系统中的能量利用率。而汽车的热管理系统的冷却液循环系统中的热量和冷量的分配是通过控制简单的阀体实现的,因此,该汽车的热管理系统还具有整体结构简单、可靠性高、鲁棒性强的优势。
本实用新型其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明,且应当理解,至少部分有益效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第一种工作模式下的系统示意图;
图2为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第二种工作模式下的系统示意图;
图3为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第三种工作模式下的系统示意图;
图4为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第四种工作模式下的系统示意图;
图5为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第五种工作模式下的系统示意图;
图6为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第六种工作模式下的系统示意图;
图7为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第七种工作模式下的系统示意图;
图8为本实用新型实施例1提供的汽车的热管理系统在第八种工作模式下的系统示意图;
图9为本实用新型实施例2提供的汽车的热管理系统的系统示意图。
附图标记说明:
10:制冷剂循环系统;
110:第一换热器;
120:膨胀阀;
130:第二换热器;
140:压缩机;
150:第一四通换向阀;1a:第一接口;2a:第二接口;3a:第三接口;4a:第四接口;
20:乘客舱冷却液循环系统;210:第一水泵;220:冷热芯;
30:机舱冷却液循环系统;
310:电驱循环回路;
311:电驱冷却液流路;3111:电驱组件;3111a:充电单元;3111b:电驱构件;3112:第二水泵;
312:散热流路;3121:散热器;
313:三通阀;1b:第一连接口;2b:第二连接口;3b:第三连接口;
314:热芯流路;3141:热芯;
315:四通阀;1c:第一连接口;2c:第二连接口;3c:第三连接口;4c:第四连接口;
320:电池循环回路;
321:电池;
322:第三水泵;
323:三通比例阀;1d:第一连通口;2d:第二连通口;3d:第三连通口;
330:第二四通换向阀;1e:第一开口;2e:第二开口;3e:第三开口;4e:第四开口。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,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。
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。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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实施例中的具体含义。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种汽车的热管理系统,如图1-图8所示,包括制冷剂循环系统10以及冷却液循环系统。制冷剂循环系统10包括第一换热器110、膨胀阀120、第二换热器130、压缩机140以及第一流路切换部件。
第一换热器110具有相互独立且可进行热传递的制冷剂通道和电驱冷却液通道。第二换热器130具有相互独立的制冷剂通道、乘客舱冷却液通道和电池冷却液通道,且乘客舱冷却液通道和电池冷却液通道可与制冷剂通道进行热传递。其中,第一换热器110的制冷剂通道的第一端与膨胀阀120的第一端连通,膨胀阀120的第二端与第二换热器130的制冷剂通道的第一端连通。
第一流路切换部件设置于压缩机140、第一换热器110的制冷剂通道的第二端、第二换热器130的制冷剂通道的第二端之间,以选择性地将第二换热器130的制冷剂通道的第二端、压缩机140的第一端、压缩机140的第二端和第一换热器110的制冷剂通道的第二端依次连通,使得第一换热器110可用作冷凝器、第二换热器130可用作蒸发器,或者将第一换热器110的制冷剂通道的第二端、压缩机140的第一端、压缩机140的第二端和第二换热器130的制冷剂通道的第二端依次连通,使得第一换热器110可用作蒸发器、第二换热器130可用作冷凝器。
冷却液循环系统包括乘客舱冷却液循环系统20以及机舱冷却液循环系统30。乘客舱冷却液循环系统20包括第一水泵210和冷热芯220。第二换热器130的乘客舱冷却液通道的输出端与第一水泵210的输入端连通,第一水泵210的输出端与冷热芯220的输入端连通,冷热芯220的输出端与第二换热器130的乘客舱冷却液通道的输入端连通。
机舱冷却液循环系统30包括电驱循环回路310、电池循环回路320、第二流路切换部件以及第三流路切换部件。其中,电驱循环回路310的第一端与第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端连通,电驱循环回路310的第二端与第一换热器110的电驱冷却液通道的第二端连通。第二流路切换部件设置于电驱循环回路310与电池循环回路320之间,以选择性地将电驱循环回路310与电池循环回路320以相互独立的方式设置,或者将电驱循环回路310与电池循环回路320以串联的方式设置。第三流路切换部件设置于电池循环回路320与第二换热器130的电池冷却液通道之间,以选择性地将电池循环回路320与电池冷却液通道以相互独立的方式设置,或者将电池循环回路320与电池冷却液通道以串联的方式设置。
具体地,制冷剂循环系统10和冷却液循环系统中的各个部件之间是通过管路连通的,且各个管路与各个部件的进出口之间是通过管接头连接的。
更为具体地,第一换热器110和第二换热器130均为双向换热器,以通过调节制冷剂的流向,使得第一换热器110和第二换热器130可分别用作冷凝器和蒸发器。并且,第一换热器110和第二换热器130可分别设置为板式换热器、管式换热器或者其他种类的换热器。
更为具体地,第一流路切换部件可以为至少设置有四个开口的电磁换向阀、球阀等结构,以通过切换不同路径调节制冷剂的流向。第二流路切换部件可以为至少设置有四个开口的电磁换向阀、球阀等结构,以通过切换不同路径使得电驱循环回路310与电池循环回路320以相互独立的方式设置,或者将电驱循环回路310与电池循环回路320以串联的方式设置。第三流路切换部件可以为至少设置有三个开口的电磁阀、比例阀等结构,优选地,为能更精准地调整电池循环回路320与第二换热器130的电池冷却液通道内的冷却液流量,进而控制热量的传递,本实施例中的第三流路切换部件为至少设置有三个开口的比例阀。
需要说明的是,制冷剂循环系统10可通过第一换热器110和第二换热器130分别与乘客舱冷却液循环系统20、电驱循环回路310以及电池循环回路320进行换热。并且,当外界环境的温度较高时,例如夏季,第一换热器110用作冷凝器放热、第二换热器130用作蒸发器吸热,第一水泵210可将经过第二换热器130降温冷却的乘客舱冷却液输送至乘客舱的冷热芯220(此时作为冷芯),以进行乘客舱的降温冷却。第二换热器130降温冷却的电池冷却液可输送至电池循环回路320中,以进行电池321的冷却,进而避免因高温而影响电池321性能。第一换热器110换热升温的电驱冷却液可输送至电驱循环回路310中,并通过电驱循环回路310将热量转移至外界环境中。当外界环境的温度较低时,例如冬季,第一换热器110用作蒸发器吸热、第二换热器130用作冷凝器放热,第一水泵210可将经过第二换热器130升温的乘客舱冷却液输送至乘客舱的冷热芯220(此时作为热芯),以进行乘客舱的供热。第二换热器130换热升温的电池冷却液可输送至电池循环回路320中,以加热电池321,进而避免因低温而影响电池321性能。第一换热器110换热降温的电驱冷却液可输送至电驱循环回路310中,以吸收电驱余热和环境热量。故该汽车的热管理系统仅需具有一个冷凝器、一个蒸发器和膨胀阀120的制冷剂循环系统10,即可使得乘客舱冷却液循环系统20和机舱冷却液循环系统30共用作为热源的冷凝器,以及用于制冷的蒸发器和膨胀阀120,从而大大减少制冷剂循环系统10中的零部件数量,降低整体结构的复杂度,同时,也使得制冷剂循环系统10中的零部件的布置更加紧凑。
另外,由于乘客舱冷却液循环系统20和机舱冷却液循环系统30是共用作为热源的冷凝器和用于制冷的蒸发器和膨胀阀120的,制冷剂循环系统10无需进行乘客舱冷却液循环系统20和机舱冷却液循环系统30的冷量或者热量的分配控制,故制冷剂循环系统10的系统控制更加简单,可靠性更高。同时,此种设置方式也能充分合理的利用热管理系统中的能量,从而提高热管理系统中的能量利用率。而冷却液循环系统中的热量和冷量的分配是通过控制简单的阀体实现的,因此,该汽车的热管理系统还具有整体结构简单、可靠性高、鲁棒性强的优势。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,如图1-图8所示,第一流路切换部件设置为第一四通换向阀150,第一四通换向阀150具有第一接口1a、第二接口2a、第三接口3a和第四接口4a,第一接口1a与压缩机140的第二端连接,第二接口2a与第二换热器130的制冷剂通道的第二端连接,第三接口3a与压缩机140的第一端连接,第四接口4a与第一换热器110的制冷剂通道的第二端连接。
当第一四通换向阀150中的第一接口1a与第四接口4a连通,第二接口2a与第三接口3a连通时,第二换热器130的制冷剂通道的第二端、第一四通换向阀150的第二接口2a、第三接口3a、压缩机140的第一端、压缩机140的第二端、第一四通换向阀150的第一接口1a、第四接口4a、第一换热器110的制冷剂通道的第二端、第一换热器110的制冷剂通道的第一端、膨胀阀120、第二换热器130的制冷剂通道的第一端依次连通,形成第一制冷剂循环回路。
当第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a连通,第三接口3a与第四接口4a连通时,第一换热器110的制冷剂通道的第二端、第一四通换向阀150的第四接口4a、第三接口3a、压缩机140的第一端、压缩机140的第二端、第一四通换向阀150的第一接口1a、第二接口2a、第二换热器130的制冷剂通道的第二端、第二换热器130的制冷剂通道的第一端、膨胀阀120、第一换热器110的制冷剂通道的第一端依次连通,形成第二制冷剂循环回路。
具体地,当第一四通换向阀150中的第一接口1a与第四接口4a连通,第二接口2a与第三接口3a连通时,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第四接口4a,流入第一换热器110内的制冷剂通道,并将热量传递给第一换热器110内的电驱冷却液,以使得第一换热器110用作冷凝器向机舱冷却液循环系统30中放热。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第二换热器130内的制冷剂通道,并吸收第二换热器130内的乘客舱冷却液或者电池冷却液的热量,以使得第二换热器130用作蒸发器吸收乘客舱内或者电池321的热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第二接口2a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
当第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a连通,第三接口3a与第四接口4a连通时,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a流入第二换热器130内的制冷剂通道,并将热量传递给第二换热器130内的乘客舱冷却液或者电池冷却液,以使得第二换热器130用作冷凝器向乘客舱内或者电池321释放热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第一换热器110内的制冷剂通道,以使得第一换热器110用作蒸发器通过机舱冷却液循环系统30吸收电驱余热和环境中的热量,从而使得该汽车的热管理系统具有能量利用率高的优势。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第四接口4a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
因此,该汽车的热管理系统通过在制冷剂循环系统10中设置第一四通换向阀150,即可通过第一四通换向阀150的换向,来转换制冷剂循环系统10中的制冷剂的流动方向,进而在外界环境的温度较高时,例如夏季,使得第一换热器110用作冷凝器放热、第二换热器130用作蒸发器吸热。在外界环境的温度较低时,例如冬季,第一换热器110用作蒸发器吸热、第二换热器130用作冷凝器放热。也就是说,制冷剂循环系统10中仅通过第一四通换向阀150的换向,即可改变第一换热器110和第二换热器130的制冷或者制热的功能,从而大大增加了第一换热器110和第二换热器130的使用率,使得制冷剂循环系统10中的结构更加简单,整体布置更加紧凑。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,如图1-图8所示,电驱循环回路310包括电驱冷却液流路311和散热流路312,电驱冷却液流路311包括以串联的方式连接的电驱组件3111和第二水泵3112,散热流路312包括散热器3121。
电驱循环回路310还包括第四流路切换部件,第四流路切换部件设置于电驱冷却液流路311与散热流路312之间,以选择性地将电驱冷却液流路311独立连通旁通散热流路312,或者将电驱冷却液流路311与散热流路312以串联的方式设置。其中,电驱冷却液流路311的第一端构成电驱循环回路310的第一端,电驱冷却液流路311的第二端构成电驱循环回路310的第二端。
具体地,电驱组件3111具体可以包括充电器、电机等构件,且电驱组件3111是设置于汽车的机舱内的。并且,在保证第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端连通电驱组件3111的第一端的前提下,电驱组件3111和第一换热器110之间的距离和位置可根据实际设计和使用需求调整,本实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,当电驱组件3111的余热足够供热时,电驱冷却液流路311独立连通且旁通散热流路312,第一换热器110中的制冷剂可通过电驱冷却液流路311回收电驱组件3111的余热,进而提高该热管理系统的能量利用率。当电驱组件3111的余热不足时,电驱冷却液流路311与散热流路312以串联的方式设置,以使得第一换热器110中的制冷剂可同时通过低温散热器3121从外界环境中吸收热量以及回收电驱组件3111的余热。故第四流路切换部件可以为至少设置有三个开口的电磁阀、球阀等结构,以调整电驱循环回路310中的流通路径。
另外,电驱冷却液流路311与散热流路312以串联的方式设置时,第一换热器110中的制冷剂还可以通过低温散热器3121向外界环境中转移热量。因此,该汽车的热管理系统的电驱循环回路310仅需设置第四流路切换部件,即可根据热量需求分配第一换热器110与低温散热器3121的热量交换,以及第一换热器110与电驱组件3111的热量交换,从而使得电驱循环回路310的整体结构更加简单,鲁棒性更强。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,如图1-图8所示,第二流路切换部件设置为第二四通换向阀330,第二四通换向阀330具有第一开口1e、第二开口2e、第三开口3e以及第四开口4e,第一开口1e与第四流路切换部件连接,第二开口2e与第二水泵3112的第一端连接,第三开口3e与电池循环回路320的一端连接,第四开口4e与第三流路切换部件连接,第二水泵3112的第二端与第一换热器110的电驱冷却液通道的第二端连接。
当第二四通换向阀330的第一开口1e与第二开口2e连通,第三开口3e与第四开口4e连通时,电驱循环回路310与电池循环回路320以相互独立的方式设置。此时,从第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端流出的电驱冷却液依次经过电驱组件3111、散热器3121、第四流路切换部件、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e、第二水泵3112以及第一换热器110的电驱冷却液通道的第二端形成第一电驱冷却液流路311。或者,从第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端流出的电驱冷却液依次经过电驱组件3111、第四流路切换部件、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e、第二水泵3112以及第一换热器110的电驱冷却液通道的第二端形成第二电驱冷却液流路311。
从第二换热器130的电池冷却液通道的第一端流出的电池冷却液通过第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e形成电池冷却液独立回路,使得电池循环回路320仅与第二换热器130进行换热。
因此,电驱循环回路310与电池循环回路320以相互独立的方式设置时,电驱循环回路310仅与第一换热器110进行换热,第一换热器110可从电驱循环回路310中吸收热量或者将热量释放到电驱循环回路310中。电池循环回路320仅与第二换热器130进行换热,第二换热器130可对乘客舱和电池321进行制冷或者制热。
当第二四通换向阀330中的第一开口1e与第四开口4e连通,第三开口3e与第二开口2e连通时,电驱循环回路310与电池循环回路320以串联的方式设置。此时,从第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端流出的电驱冷却液依次经过电驱组件3111、散热器3121、第四流路切换部件、第二四通换向阀330的第一开口1e、第四开口4e后,经第三流路切换部件的调节,流入电池循环回路320,使得电池循环回路320与电驱循环回路310之间可以交换热量。
或者,从第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端流出的电驱冷却液依次经过电驱组件3111、第四流路切换部件、第二四通换向阀330的第一开口1e、第四开口4e后,经第三流路切换部件的调节,流入电池循环回路320,使得电池循环回路320与电驱循环回路310之间可以交换热量。
因此,由于电驱循环回路310与电池循环回路320以串联的方式设置时,电驱循环回路310和电池循环回路320之间可以交换热量,以在例如极端寒冷天气下,将电池循环回路320中的部分热量传递至电驱循环回路310中,进而维持电驱循环回路310中部件的正常工作。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,如图1-图8所示,电池循环回路320包括以串联的方式连接的电池321和第三水泵322;第三流路切换部件设置为三通比例阀323。三通比例阀323具有第一连通口1d、第二连通口2d以及第三连通口3d,第一连通口1d与第二四通换向阀330的第四开口4e连接,第二连通口2d与第二换热器130的电池冷却液通道的第一端连接,第三连通口3d分别与第三水泵322的第一端和第二换热器130的电池冷却液通道的第二端连接,且第三水泵322的第一端与第二换热器130的电池冷却液通道的第二端连接,第三水泵322的第二端与电池321的冷却液通道的第一端连接,电池321的冷却液通道的第二端与第二四通换向阀330的第三开口3e连接。
当三通比例阀323的第一连通口1d和第二连通口2d连通时,电池循环回路320与电池冷却液通道以串联的方式设置。此时,电池冷却液从第二换热器130的电池冷却液通道的第一端流出,依次经过第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e、三通比例阀323的第一连通口1d、第二连通口2d、第二换热器130的电池冷却液通道的第二端,形成第一电池冷却液回路。
当三通比例阀323的第一连通口1d和第三连通口3d连通时,电池循环回路320独立连通。此时,电池冷却液从第二换热器130的电池冷却液通道的第一端流出,依次经过第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e、三通比例阀323的第一连通口1d、第三连通口3d,流回第二换热器130的电池冷却液通道的第一端或者继续流入第三水泵322,形成第二电池冷却液回路。
当三通比例阀323的第一连通口1d、第二连通口2d、第三连通口3d分别两两连通时,电池循环回路320与电池冷却液通道以相互独立的方式设置。此时,电池冷却液从第二换热器130的电池冷却液通道的第一端流出,依次经过第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e后,经过三通比例阀323的调节,部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第二连通口2d,然后流入第二换热器130的电池冷却液通道的第二端。另一部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第三连通口3d,然后流回第二换热器130的电池冷却液通道的第一端或者继续流入第三水泵322。
需要说明的是,三通比例阀323可以调节第二换热器130中的电池冷却液传递至电池循环回路320中的流量,进而控制第二换热器130传递至电池循环回路320中的热量,以通过简单的阀体设置,即可实现电池循环回路320中的热量分配,从而使得汽车的热管理系统的整体结构更加简单,鲁棒性更强。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,如图1-图8所示,第四流路切换部件设置为三通阀313。三通阀313具有第一连接口1b、第二连接口2b以及第三连接口3b,第一连接口1b与散热器3121的第二端连接,第二连接口2b与第二四通换向阀330的第一开口1e连接,第三连接口3b与电驱组件3111的第二端连接,电驱组件3111的第一端与第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端连接,散热器3121的第一端与电驱组件3111的第二端连接。
当三通阀313的第一连接口1b与第二连接口2b连通时,电驱冷却液流路311与散热流路312以串联的方式设置。从第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端流出的电驱冷却液依次经过电驱组件3111、散热器3121、三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e、第二水泵3112以及第一换热器110的电驱冷却液通道的第二端,形成第一电驱冷却液流路311。此时,电驱组件3111的热量不足以承担与第一换热器110的热量需求,第一换热器110需要与电驱组件3111和散热器3121串联,并通过电驱组件3111获得热量以及通过散热器3121从外界环境中获得热量。
当三通阀313的第二连接口2b与第三连接口3b连通时,电驱冷却液流路311独立连通旁通散热流路312。从第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端流出的电驱冷却液依次经过电驱组件3111、三通阀313的第三连接口3b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e、第二水泵3112以及第一换热器110的电驱冷却液通道的第二端形成第二电驱冷却液流路311。此时,电驱组件3111的热量足以承担与第一换热器110的热量需求,第一换热器110与电驱组件3111串联,并通过电驱组件3111获得热量。
需要说明的是,第四流路切换部件设置为三通阀313使得该汽车的热管理系统仅需通过简单的阀体设置,即可根据热量需求分配第一换热器110与低温散热器3121的热量交换,以及第一换热器110与电驱组件3111的热量交换,从而使得电驱循环回路310的整体结构更加简单,鲁棒性更强。三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b以及第三连接口3b的开度都是可以调节的,以便于通过控制流量,控制热量的传递。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,如图1-图8所示,电驱组件3111包括充电单元3111a和电驱构件3111b,充电单元3111a的第一端与第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端连接,充电单元3111a的第二端与电驱构件3111b的第一端连接,电驱构件3111b的第二端与三通阀313的第三连接口3b连接,并与散热器3121的第一端连接。
具体地,电驱构件3111b为电机,充电单元3111a为充电器,且电机和充电器可一体设置,也可以分开设置。
该汽车的热管理系统通过控制第一四通换向阀150、第二四通换向阀330、三通阀313、三通比例阀323的不同开口之间的连通与阻断,以选择性地连通制冷剂循环系统10、乘客舱冷却液循环系统20以及机舱冷却液循环系统30之间的各个回路,以使得该汽车的热管理系统处于不同的工作模式(详见下文),如下表1所示,表1为该汽车的热管理系统的工作模式分类表。
表1
表1中的1为外界环境温度较高时(例如夏季)的情况,其中,
1.1为仅乘客舱制冷模式:此时,冷热芯220处于吸热状态,第一换热器110用作冷凝器放热,第二换热器130用作蒸发器吸热,散热器3121处于放热状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第四接口4a连通,第三接口3a和第二接口2a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于不工作状态,三通阀313的第一连接口1b和第二连接口2b连通,三通比例阀323不工作,第二四通换向阀330的第一开口1e和第二开口2e连通,第三开口3e和第四开口4e连通。
该模式下,如图1所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第四接口4a,流入第一换热器110内的制冷剂通道,并将热量传递给第一换热器110内的电驱冷却液,以使得第一换热器110用作冷凝器向机舱冷却液循环系统30中放热。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第二换热器130内的制冷剂通道,并吸收第二换热器130内的乘客舱冷却液的热量,以使得第二换热器130用作蒸发器吸收乘客舱内的热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第二接口2a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第一水泵210将经过第二换热器130换热冷却的乘客舱冷却液输送至冷热芯220(此时为冷芯),以完成乘客舱的制冷。
第二水泵3112将经过第一换热器110换热升温的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、散热器3121、三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,用于通过散热器3121将电驱冷却液的温度转移至外界环境中。
1.2为仅电池冷却模式:此时,冷热芯220不工作,第一换热器110用作冷凝器放热,第二换热器130用作蒸发器吸热,散热器3121处于放热状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第四接口4a连通,第三接口3a和第二接口2a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于不工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于工作状态,三通阀313的第一连接口1b和第二连接口2b连通,三通比例阀323的第一连通口1d和第二连通口2d连通,第二四通换向阀330的第一开口1e和第二开口2e连通,第三开口3e和第四开口4e连通。
该模式下,如图2所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第四接口4a,流入第一换热器110内的制冷剂通道,并将热量传递给第一换热器110内的电驱冷却液,以使得第一换热器110用作冷凝器向机舱冷却液循环系统30中放热。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第二换热器130内的制冷剂通道,并吸收第二换热器130内的电池冷却液的热量,以使得第二换热器130用作蒸发器吸收电池321的热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第二接口2a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第二水泵3112将经过第一换热器110换热升温的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、散热器3121、三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,用于通过散热器3121将电驱冷却液的温度转移至外界环境中。
第三水泵322将经过第二换热器130换热冷却的电池冷却液依次输送至电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e、三通比例阀323的第一连通口1d、第二连通口2d、第二换热器130的电池冷却液通道,再回到第三水泵322,以完成电池冷却液循环,用于将经过第二换热器130换热冷却的电池冷却液输送至电池321的冷却液通道中,以吸收电池321的热量,完成电池321的冷却。
1.3为乘客舱制冷+电池冷却模式:此时,冷热芯220处于吸热状态,第一换热器110用作冷凝器放热,第二换热器130用作蒸发器吸热,散热器3121处于放热状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第四接口4a连通,第三接口3a和第二接口2a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于工作状态,三通阀313的第一连接口1b和第二连接口2b连通,三通比例阀323的第一连通口1d和第二连通口2d之间、第一连通口1d和第三连通口3d之间、以及第二连通口2d和第三连通口3d之间比例调节,第二四通换向阀330的第一开口1e和第二开口2e连通,第三开口3e和第四开口4e连通。
该模式下,如图3所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第四接口4a,流入第一换热器110内的制冷剂通道,并将热量传递给第一换热器110内的电驱冷却液,以使得第一换热器110用作冷凝器向机舱冷却液循环系统30中放热。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第二换热器130内的制冷剂通道,并吸收第二换热器130内的乘客舱冷却液和电池冷却液的热量,以使得第二换热器130用作蒸发器吸收乘客舱和电池321的热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第二接口2a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第一水泵210将经过第二换热器130换热冷却的乘客舱冷却液输送至冷热芯220(此时为冷芯),以完成乘客舱的制冷。
第二水泵3112将经过第一换热器110换热升温的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、散热器3121、三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,用于通过散热器3121将电驱冷却液的温度转移至外界环境中。
第三水泵322将经过第二换热器130换热冷却的电池冷却液依次输送至电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e后,经过三通比例阀323的调节,部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第二连通口2d,然后经第二换热器130的电池冷却液通道再回到第三水泵322。另一部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第三连通口3d,然后流回第三水泵322或者第二换热器130的电池冷却液通道,以完成电池冷却液循环,用于将经过第二换热器130换热冷却的电池冷却液输送至电池321的冷却液通道中,以吸收电池321的热量,完成电池321的冷却。并且,通过三通比例阀323的比例调节,可控制第二换热器130传递至电池循环回路320中的电池冷却液的流量,进而控制其热量传递。
表1中的2为外界环境温度较低时(例如冬季)的情况,其中,
2.1为仅乘客舱制热模式:此时,冷热芯220处于放热状态,第一换热器110用作蒸发器吸热,第二换热器130用作冷凝器放热,散热器3121处于吸热或旁通状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第二接口2a连通,第四接口4a和第三接口3a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于不工作状态,三通阀313的第一连接口1b和第二连接口2b连通,或者三通阀313的第三连接口3b和第二连接口2b连通,三通比例阀323不工作,第二四通换向阀330的第一开口1e和第二开口2e连通,第三开口3e和第四开口4e连通。
该模式下,如图4所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a流入第二换热器130内的制冷剂通道,并将热量传递给第二换热器130内的乘客舱冷却液,以使得第二换热器130用作冷凝器向乘客舱内释放热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第一换热器110内的制冷剂通道,以使得第一换热器110用作蒸发器通过机舱冷却液循环系统30吸收电驱余热和环境中的热量,从而使得该汽车的热管理系统具有能量利用率高的优势。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第四接口4a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第一水泵210将经过第二换热器130换热加热后的乘客舱冷却液输送至冷热芯220(此时为热芯),以完成乘客舱的制热。
当电驱余热足够向第一换热器110供热时,第二水泵3112将经过第一换热器110换热冷却后的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、三通阀313的第三连接口3b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,使得第一换热器110中的制冷剂能够吸收电驱余热。
当电驱余热不足以向第一换热器110供热时,第二水泵3112将经过第一换热器110换热冷却后的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、散热器3121、三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,使得第一换热器110中的制冷剂能够吸收电驱余热的同时,还能通过散热器3121从外界环境中吸热。
2.2为仅电池加热(热泵主动加热)模式:此时,冷热芯220不工作,第一换热器110用作蒸发器吸热,第二换热器130用作冷凝器放热,散热器3121处于吸热或旁通状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第二接口2a连通,第四接口4a和第三接口3a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于不工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于工作状态,三通阀313的第一连接口1b和第二连接口2b连通,或者三通阀313的第三连接口3b和第二连接口2b连通,三通比例阀323的第一连通口1d和第二连通口2d连通,第二四通换向阀330的第一开口1e和第二开口2e连通,第三开口3e和第四开口4e连通。
该模式下,如图5所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a流入第二换热器130内的制冷剂通道,并将热量传递给第二换热器130内的电池冷却液,以使得第二换热器130用作冷凝器向电池321释放热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第一换热器110内的制冷剂通道,以使得第一换热器110用作蒸发器通过机舱冷却液循环系统30吸收电驱余热和环境中的热量,从而使得该汽车的热管理系统具有能量利用率高的优势。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第四接口4a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,当电驱余热足够向第一换热器110供热时,第二水泵3112将经过第一换热器110换热冷却后的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、三通阀313的第三连接口3b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,使得第一换热器110中的制冷剂能够吸收电驱余热。
当电驱余热不足以向第一换热器110供热时,第二水泵3112将经过第一换热器110换热冷却后的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、散热器3121、三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,使得第一换热器110中的制冷剂能够吸收电驱余热的同时,还能通过散热器3121从外界环境中吸热。
第三水泵322将经过第二换热器130换热加热的电池冷却液依次输送至电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e、三通比例阀323的第一连通口1d、第二连通口2d、第二换热器130的电池冷却液通道,再回到第三水泵322,以完成电池冷却液循环,用于通过第三水泵322主动将经过第二换热器130换热加热后的电池冷却液输送至电池321的冷却液通道中,以加热电池321,完成电池321的热泵主动加热。
2.3为乘客舱制热+电池加热模式:此时,冷热芯220处于放热状态,第一换热器110用作蒸发器吸热,第二换热器130用作冷凝器放热,散热器3121处于吸热或旁通状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第二接口2a连通,第四接口4a和第三接口3a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于工作状态,三通阀313的第一连接口1b和第二连接口2b连通,或者三通阀313的第三连接口3b和第二连接口2b连通,三通比例阀323的第一连通口1d和第二连通口2d之间、第一连通口1d和第三连通口3d之间、以及第二连通口2d和第三连通口3d之间比例调节,第二四通换向阀330的第一开口1e和第二开口2e连通,第三开口3e和第四开口4e连通。
该模式下,如图6所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a流入第二换热器130内的制冷剂通道,并将热量传递给第二换热器130内的乘客舱冷却液和电池冷却液,以使得第二换热器130用作冷凝器向乘客舱和电池321释放热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第一换热器110内的制冷剂通道,以使得第一换热器110用作蒸发器通过机舱冷却液循环系统30吸收电驱余热和环境中的热量,从而使得该汽车的热管理系统具有能量利用率高的优势。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第四接口4a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第一水泵210将经过第二换热器130换热加热的乘客舱冷却液输送至冷热芯220(此时为热芯),以完成乘客舱的加热。
当电驱余热足够向第一换热器110供热时,第二水泵3112将经过第一换热器110换热冷却后的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、三通阀313的第三连接口3b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,使得第一换热器110中的制冷剂能够吸收电驱余热。
当电驱余热不足以向第一换热器110供热时,第二水泵3112将经过第一换热器110换热冷却后的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、散热器3121、三通阀313的第一连接口1b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱冷却液循环,使得第一换热器110中的制冷剂能够吸收电驱余热的同时,还能通过散热器3121从外界环境中吸热。
第三水泵322将经过第二换热器130换热加热的电池冷却液依次输送至电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第四开口4e后,经过三通比例阀323的调节,部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第二连通口2d,然后经第二换热器130的电池冷却液通道再回到第三水泵322。另一部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第三连通口3d,然后流回第三水泵322或者第二换热器130的电池冷却液通道,以完成电池冷却液循环,用于将经过第二换热器130换热加热的电池冷却液输送至电池321的冷却液通道中,以加热电池321,完成电池321的热泵主动加热。并且,通过三通比例阀323的比例调节,可控制第二换热器130传递至电池循环回路320中的电池冷却液的流量,进而控制其热量传递。
2.4为乘客舱制热(吸收电池蓄热)模式:此时,冷热芯220处于放热状态,第一换热器110用作蒸发器吸热,第二换热器130用作冷凝器放热,散热器3121处于不工作状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第二接口2a连通,第四接口4a和第三接口3a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于工作状态,三通阀313的第三连接口3b和第二连接口2b连通,三通比例阀323的第一连通口1d和第三连通口3d连通,第二四通换向阀330的第一开口1e和第四开口4e连通,第三开口3e和第二开口2e连通。
该模式下,如图7所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a流入第二换热器130内的制冷剂通道,并将热量传递给第二换热器130内的乘客舱冷却液,以使得第二换热器130用作冷凝器向乘客舱内释放热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第一换热器110内的制冷剂通道,以使得第一换热器110用作蒸发器通过机舱冷却液循环系统30吸收电驱余热,从而使得该汽车的热管理系统具有能量利用率高的优势。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第四接口4a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第一水泵210将经过第二换热器130换热加热后的乘客舱冷却液输送至冷热芯220(此时为热芯),以完成乘客舱的制热。
第二水泵3112和第三水泵322将经过第一换热器110换热冷却后的冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、三通阀313的第三连接口3b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第四开口4e、三通比例阀323的第一连通口1d、第三连通口3d、第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱循环回路310和电池循环回路320串联连通的回路的循环,用于通过第一换热器110吸收电驱余热和电池321内蓄热量,从而充分利用该汽车的热管理系统的能量。
2.5为乘客舱制热+电池加热(极低温度,自循环技术)模式:此时,冷热芯220处于放热状态,第一换热器110用作蒸发器吸热,第二换热器130用作冷凝器放热,散热器3121处于不工作状态,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第二接口2a连通,第四接口4a和第三接口3a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于工作状态,三通阀313的第三连接口3b和第二连接口2b连通,三通比例阀323的第一连通口1d和第二连通口2d之间、第一连通口1d和第三连通口3d之间、以及第二连通口2d和第三连通口3d之间比例调节,第二四通换向阀330的第一开口1e和第四开口4e连通,第三开口3e和第二开口2e连通。
该模式下,如图8所示,制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第二接口2a流入第二换热器130内的制冷剂通道,并将热量传递给第二换热器130内的乘客舱冷却液和电池冷却液,以使得第二换热器130用作冷凝器向乘客舱和电池321释放热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第一换热器110内的制冷剂通道,以使得第一换热器110用作蒸发器通过机舱冷却液循环系统30吸收电驱余热和环境中的热量,从而使得该汽车的热管理系统具有能量利用率高的优势。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第四接口4a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第一水泵210将经过第二换热器130换热加热的乘客舱冷却液输送至冷热芯220(此时为热芯),以完成乘客舱的加热。
第二水泵3112将经过第一换热器110换热冷却后的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、三通阀313的第三连接口3b、第二连接口2b、第二四通换向阀330的第一开口1e、第四开口4e后,经过三通比例阀323的调节,部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第二连通口2d,然后经第二换热器130的电池冷却液通道、第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以在极地温度下,将第二换热器130的部分热量通过第二水泵3112和第三水泵322传递至第一换热器110中,以通过换热器之间的热量自循环保证第一换热器110的正常工作。另一部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第三连通口3d,然后经第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,以完成电驱循环回路310和电池循环回路320串联连通的回路的循环,用于通过第一换热器110吸收电驱余热和电池321内蓄热量,从而充分利用该汽车的热管理系统的能量。并且,通过三通比例阀323的比例调节,可控制第二换热器130传递至第一换热器110中的冷却液的流量,进而控制其热量传递。
实施例2
本实施例提供了一种汽车的热管理系统,如图9所示,本实施例中的汽车的热管理系统与实施例1中的汽车的热管理系统的区别在于,本实施例中的汽车的热管理系统的电驱循环回路310还包括热芯流路314,热芯流路314包括热芯3141。热芯3141设置于电驱组件3111与第四流路切换部件之间,使得第四流路切换部件还能选择性地将电驱冷却液流路311与热芯流路314以串联的方式设置。
具体地,热芯3141是设置于空调箱内部的,且热芯3141与其他部件之间是通过管路连通的。第四流路切换部件可以为至少设置有四个开口的电磁阀、球阀等结构,以调整电驱循环回路310中的流通路径。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种汽车的热管理系统,如图9所示,第四流路切换部件设置为四通阀315,四通阀315具有第一连接口1c、第二连接口2c、第三连接口3c以及第四连接口4c,第一连接口1c与散热器3121的第二端连接,第二连接口2c与第二四通换向阀330的第一开口1e连接,第三连接口3c与电驱组件3111的第二端连接,第四连接口4c与热芯3141的第二端连接,电驱组件3111的第一端与第一换热器110的电驱冷却液通道的第一端连接,散热器3121的第一端与电驱组件3111的第二端连接,热芯3141的第二端与电驱组件3111的第二端连接。
具体地,如图9所示,乘客舱除湿模式下,冷热芯220处于吸热状态,第一换热器110用作冷凝器放热,第二换热器130用作蒸发器吸热,压缩机140处于工作状态,第一四通换向阀150的第一接口1a和第四接口4a连通,第三接口3a和第二接口2a连通,膨胀阀120处于工作状态,第一水泵210处于工作状态,第二水泵3112处于工作状态,第三水泵322处于工作状态,第二四通换向阀330的第一开口1e和第四开口4e连通,第三开口3e和第二开口2e连通,热芯3141处于吸热状态。
制冷剂循环系统10中,压缩机140中流出的高温高压气态制冷剂经过第一四通换向阀150中的第一接口1a与第四接口4a,流入第一换热器110内的制冷剂通道,并将热量传递给第一换热器110内的电驱冷却液,以使得第一换热器110用作冷凝器向机舱冷却液循环系统30中放热。流出第一换热器110内的制冷剂通道的制冷剂变成低温高压液态,再经过膨胀阀120后,变成低温低压液态制冷剂,然后流入第二换热器130内的制冷剂通道,并吸收第二换热器130内的乘客舱冷却液的热量,以使得第二换热器130用作蒸发器吸收乘客舱内的热量。流出第二换热器130内的制冷剂通道的制冷剂变成高温低压液态,再通过第一四通换向阀150中的第二接口2a与第三接口3a流入压缩机140中,并经过压缩机140变成高温高压气态制冷剂,以进行下一次循环流动。
冷却液循环系统中,第一水泵210将经过第二换热器130换热冷却的乘客舱冷却液输送至冷热芯220(此时为冷芯),以完成乘客舱的制冷。
冷却液循环系统中,当四通阀315的第二连接口2c与第四连接口4c连通时,电驱冷却液流路311与热芯流路314以串联的方式设置。第二水泵3112将经过第一换热器110换热升温的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b、热芯3141、四通阀315的第四连接口4c、第二连接口2c、第二四通换向阀330的第一开口1e、第四开口4e后,经过三通比例阀323的调节,部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第二连通口2d,然后经第二换热器130的电池冷却液通道、第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第二开口2e,再回到第二水泵3112。另一部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第三连通口3d,然后经第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第二开口2e,再回到第二水泵3112,完成电驱循环回路310和电池循环回路320串联连通的回路的循环,使得热芯3141能够吸收电驱余热、第一换热器110的热量,并释放到乘客舱中,以调高乘客舱的温度,进而实现乘客舱的除湿功能。同时,还能将机舱冷却液循环系统30中多余的热量传递至第二换热器130中,以较小范围地减弱第二换热器130对乘客舱的制冷能力,从而更好地起到乘客舱的除湿功能。
另外,为控制热芯3141吸收热量,进而控制乘客舱的除湿功能,四通阀315的第一连接口1c与第二连接口2c也连通,此时,电驱冷却液流路311也与散热流路312以串联的方式连通,即散热流路312与热芯流路314是并联的。第二水泵3112将经过第一换热器110换热升温的电驱冷却液依次输送至充电单元3111a、电驱构件3111b后,将一部分电驱冷却液输送至热芯3141,并经过上述流动过程进行乘客舱的除湿功能,另一部分电驱冷却液输送至散热器3121、四通阀315的第一连接口1c、第二连接口2c、第二四通换向阀330的第一开口1e、第四开口4e后,经过三通比例阀323的调节,部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第二连通口2d,然后经第二换热器130的电池冷却液通道、第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第二开口2e,再回到第二水泵3112。另一部分电池冷却液从三通比例阀323的第一连通口1d流过三通比例阀323的第三连通口3d,然后经第三水泵322、电池321的冷却液通道、第二四通换向阀330的第三开口3e、第二开口2e,再回到第二水泵3112。此时,散热器3121可以将该回路中的热量转移至外界环境中,以通过控制热芯3141的吸热能力,按需求调整空调的除湿能力。
需要说明的是,第四流路切换部件设置为四通阀315,用于使得热芯流路314可串联电驱冷却液流路311。四通阀315的第一连接口1c、第二连接口2c、第三连接口3c以及第四连接口4c的开度都是可以调节的,以便于通过控制流量,控制热量的传递。
实施例3
本实施例提供了一种汽车,包括实施例1或者实施例2中的汽车的热管理系统。
具体地,该汽车的热管理系统中,由于乘客舱冷却液循环系统20和机舱冷却液循环系统30是共用作为热源的冷凝器和用于制冷的蒸发器和膨胀阀120的,制冷剂循环系统10无需进行乘客舱冷却液循环系统20和机舱冷却液循环系统30的冷量或者热量的分配控制,故制冷剂循环系统10的系统控制更加简单,可靠性更高。同时,此种设置方式也能充分合理的利用热管理系统中的能量,例如充分利用电驱余热,从而提高热管理系统中的能量利用率。而汽车的热管理系统的冷却液循环系统中的热量和冷量的分配是通过控制简单的阀体实现的,因此,该汽车的热管理系统还具有整体结构简单、可靠性高、鲁棒性强的优势。
虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式,已经对本实用新型进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (10)
1.一种汽车的热管理系统,其特征在于,包括:
制冷剂循环系统,所述制冷剂循环系统包括第一换热器、膨胀阀、第二换热器、压缩机以及第一流路切换部件,所述第一换热器具有相互独立且可进行热传递的制冷剂通道和电驱冷却液通道,所述第二换热器具有相互独立的制冷剂通道、乘客舱冷却液通道和电池冷却液通道,且所述乘客舱冷却液通道和所述电池冷却液通道可与所述制冷剂通道进行热传递;
其中,所述第一换热器的制冷剂通道的第一端与所述膨胀阀的第一端连通,所述膨胀阀的第二端与所述第二换热器的制冷剂通道的第一端连通,所述第一流路切换部件设置于所述压缩机、所述第一换热器的制冷剂通道的第二端、所述第二换热器的制冷剂通道的第二端之间,以选择性地将所述第二换热器的制冷剂通道的第二端、所述压缩机的第一端、所述压缩机的第二端和所述第一换热器的制冷剂通道的第二端依次连通,使得所述第一换热器可用作冷凝器、所述第二换热器可用作蒸发器,或者将所述第一换热器的制冷剂通道的第二端、所述压缩机的第一端、所述压缩机的第二端和所述第二换热器的制冷剂通道的第二端依次连通,使得所述第一换热器可用作蒸发器、所述第二换热器可用作冷凝器;
冷却液循环系统,所述冷却液循环系统包括:
乘客舱冷却液循环系统,所述乘客舱冷却液循环系统包括第一水泵和冷热芯;所述第二换热器的乘客舱冷却液通道的输出端与所述第一水泵的输入端连通,所述第一水泵的输出端与所述冷热芯的输入端连通,所述冷热芯的输出端与所述第二换热器的乘客舱冷却液通道的输入端连通;
机舱冷却液循环系统,所述机舱冷却液循环系统包括电驱循环回路、电池循环回路、第二流路切换部件以及第三流路切换部件;其中
所述电驱循环回路的第一端与所述第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连通,所述电驱循环回路的第二端与所述第一换热器的电驱冷却液通道的第二端连通;
所述第二流路切换部件设置于所述电驱循环回路与所述电池循环回路之间,以选择性地将所述电驱循环回路与所述电池循环回路以相互独立的方式设置,或者将所述电驱循环回路与所述电池循环回路以串联的方式设置;
所述第三流路切换部件设置于所述电池循环回路与所述第二换热器的所述电池冷却液通道之间,以选择性地将所述电池循环回路与所述电池冷却液通道以相互独立的方式设置,或者将所述电池循环回路与所述电池冷却液通道以串联的方式设置。
2.如权利要求1所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述第一流路切换部件设置为第一四通换向阀;
所述第一四通换向阀具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口与所述压缩机的第二端连接,所述第二接口与所述第二换热器的制冷剂通道的第二端连接,所述第三接口与所述压缩机的第一端连接,所述第四接口与所述第一换热器的制冷剂通道的第二端连接;
当所述第一四通换向阀中的所述第一接口与所述第四接口连通,所述第二接口与所述第三接口连通时,所述第二换热器的制冷剂通道的第二端、所述第一四通换向阀的第二接口、第三接口、所述压缩机的第一端、所述压缩机的第二端、所述第一四通换向阀的第一接口、第四接口、所述第一换热器的制冷剂通道的第二端、所述第一换热器的制冷剂通道的第一端、所述膨胀阀、所述第二换热器的制冷剂通道的第一端依次连通,形成第一制冷剂循环回路;
当所述第一四通换向阀中的所述第一接口与所述第二接口连通,所述第三接口与所述第四接口连通时,所述第一换热器的制冷剂通道的第二端、所述第一四通换向阀的第四接口、第三接口、所述压缩机的第一端、所述压缩机的第二端、所述第一四通换向阀的第一接口、第二接口、所述第二换热器的制冷剂通道的第二端、所述第二换热器的制冷剂通道的第一端、所述膨胀阀、所述第一换热器的制冷剂通道的第一端依次连通,形成第二制冷剂循环回路。
3.如权利要求1所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述电驱循环回路包括电驱冷却液流路和散热流路,所述电驱冷却液流路包括以串联的方式连接的电驱组件和第二水泵,所述散热流路包括散热器;
所述电驱循环回路还包括第四流路切换部件,所述第四流路切换部件设置于所述电驱冷却液流路与所述散热流路之间,以选择性地将所述电驱冷却液流路独立连通旁通所述散热流路,或者将所述电驱冷却液流路与所述散热流路以串联的方式设置;
其中,所述电驱冷却液流路的第一端构成所述电驱循环回路的第一端,所述电驱冷却液流路的第二端构成所述电驱循环回路的第二端。
4.如权利要求3所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述第二流路切换部件设置为第二四通换向阀;
所述第二四通换向阀具有第一开口、第二开口、第三开口以及第四开口,所述第一开口与所述第四流路切换部件连接,所述第二开口与所述第二水泵的第一端连接,所述第三开口与所述电池循环回路的一端连接,所述第四开口与所述第三流路切换部件连接,所述第二水泵的第二端与所述第一换热器的电驱冷却液通道的第二端连接;
当所述第二四通换向阀的所述第一开口与所述第二开口连通,所述第三开口与所述第四开口连通时,所述电驱循环回路与所述电池循环回路以相互独立的方式设置;
当所述第二四通换向阀中的所述第一开口与所述第四开口连通,所述第三开口与所述第二开口连通时,所述电驱循环回路与所述电池循环回路以串联的方式设置。
5.如权利要求4所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述电池循环回路包括以串联的方式连接的电池和第三水泵;所述第三流路切换部件设置为三通比例阀;
所述三通比例阀具有第一连通口、第二连通口以及第三连通口,所述第一连通口与所述第二四通换向阀的所述第四开口连接,所述第二连通口与所述第二换热器的所述电池冷却液通道的第一端连接,所述第三连通口分别与所述第三水泵的第一端和所述第二换热器的所述电池冷却液通道的第二端连接,且所述第三水泵的第一端与所述第二换热器的所述电池冷却液通道的第二端连接,所述第三水泵的第二端与所述电池的冷却液通道的第一端连接,所述电池的冷却液通道的第二端与所述第二四通换向阀的所述第三开口连接;
当所述三通比例阀的所述第一连通口和所述第二连通口连通时,所述电池循环回路与所述电池冷却液通道以串联的方式设置;
当所述三通比例阀的所述第一连通口和所述第三连通口连通时,所述电池循环回路独立连通;
当所述三通比例阀的所述第一连通口、所述第二连通口、所述第三连通口分别两两连通时,所述电池循环回路与所述电池冷却液通道以相互独立的方式设置。
6.如权利要求5所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述第四流路切换部件设置为三通阀;
所述三通阀具有第一连接口、第二连接口以及第三连接口,所述第一连接口与所述散热器的第二端连接,所述第二连接口与所述第二四通换向阀的所述第一开口连接,所述第三连接口与所述电驱组件的第二端连接,所述电驱组件的第一端与所述第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连接,所述散热器的第一端与所述电驱组件的第二端连接;
当所述三通阀的所述第一连接口与所述第二连接口连通时,所述电驱冷却液流路与所述散热流路以串联的方式设置;
当所述三通阀的所述第二连接口与所述第三连接口连通时,所述电驱冷却液流路独立连通旁通所述散热流路。
7.如权利要求6所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述电驱组件包括充电单元和电驱构件,所述充电单元的第一端与所述第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连接,所述充电单元的第二端与所述电驱构件的第一端连接,所述电驱构件的第二端与所述三通阀的所述第三连接口连接,并与所述散热器的第一端连接。
8.如权利要求5所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述电驱循环回路还包括热芯流路,所述热芯流路包括热芯;
所述热芯设置于所述电驱组件与所述第四流路切换部件之间,使得所述第四流路切换部件还能选择性地将所述电驱冷却液流路与所述热芯流路以串联的方式设置。
9.如权利要求8所述的汽车的热管理系统,其特征在于,所述第四流路切换部件设置为四通阀;
所述四通阀具有第一连接口、第二连接口、第三连接口以及第四连接口,所述第一连接口与所述散热器的第二端连接,所述第二连接口与所述第二四通换向阀的所述第一开口连接,所述第三连接口与所述电驱组件的第二端连接,所述第四连接口与所述热芯的第二端连接,所述电驱组件的第一端与所述第一换热器的电驱冷却液通道的第一端连接,所述散热器的第一端与所述电驱组件的第二端连接,所述热芯的第二端与所述电驱组件的第二端连接;
当所述四通阀的所述第一连接口与所述第二连接口连通时,所述电驱冷却液流路与所述散热流路以串联的方式连通;
当所述四通阀的所述第二连接口与所述第三连接口连通时,所述电驱冷却液流路独立连通旁通所述散热流路和所述热芯流路;
当所述四通阀的所述第二连接口与所述第四连接口连通时,所述电驱冷却液流路与所述热芯流路以串联的方式设置。
10.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的汽车的热管理系统。
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