CN219446676U - 热管理系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热管理系统及车辆。热管理系统包括冷媒升温支路、冷媒降温支路、电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路、充电器制冷支路、电池制热支路以及乘员舱制热支路。冷媒降温支路与冷媒升温支路串联连接，电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路以及充电器制冷支路并联连接于冷媒降温支路的流出端与冷媒升温支路的流入端之间。电池制热支路以及乘员舱制热支路并联连接于冷媒升温支路的流出端与电机制冷支路的流入端之间。热管理系统为冷媒式并且集成了充电器，冷媒可以对充电器进行更有效的冷却，热管理系统无需额外设置冷却液管路等设施，减少了对车内空间的占用。

Description

热管理系统及车辆

技术领域

本申请涉及交通工具技术领域，尤其涉及一种热管理系统及车辆。

背景技术

随目前新能源电动车越来越普及，新能源汽车的热管理一直是绕不开的话题。电池、电机、乘员舱空调以及充电器的热管理系统关系到车辆的正常运行与续航能力。现在新能源电动车的电池容量以及充电器的功率越来越大，随之而来的便是充电器的散热问题。现有技术的充电器冷却系统占用空间过大且冷却能力不足。

因此，有必要提供一种改进的热管理系统及车辆以解决上述问题。

实用新型内容

本申请提供一种集成了充电器的冷媒式热管理系统及具有此系统的车辆。

本申请公开了一种热管理系统，包括冷媒升温支路、冷媒降温支路、电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路、充电器制冷支路、电池制热支路以及乘员舱制热支路；所述冷媒降温支路与所述冷媒升温支路串联连接，所述电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路以及所述充电器制冷支路并联连接于所述冷媒降温支路的流出端与所述冷媒升温支路的流入端之间；所述电池制热支路以及所述乘员舱制热支路并联连接于所述冷媒升温支路的流出端与所述电机制冷支路的流入端之间。

进一步地，所述电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路及所述充电器制冷支路的流入端分别设置有电子膨胀阀。

进一步地，所述电机制冷支路设置有电机总成；所述电机总成包括电机及冷媒-油换热器；所述电机通过所述冷媒-油换热器与所述电机制冷支路连接。

进一步地，所述电机总成设置有控制器，所述控制器位于所述冷媒降温支路与所述电机之间。

进一步地，所述热管理系统包括电池包；所述电池制冷支路与所述电池制热支路均与电池包连接。

进一步地，所述充电器制冷支路设置有充电器；所述充电器为车载充电器，用于给所述电池包充电。

进一步地，所述冷媒降温支路、电池制热支路以及所述乘员舱制热支路上分别设置有电磁阀控制管路通断。

进一步地，所述冷媒升温支路上设置有压缩机、压力传感器以及温度传感器；所述压力传感器位于所述压缩机靠近流入端的一侧，所述温度传感器位于所述压缩机靠近流出端的一侧；所述冷媒降温支路上设置有空调冷凝器。

进一步地，所述乘员舱制冷支路设置有蒸发器；所述乘员舱制热支路设置有暖风芯体；所述蒸发器与所述暖风芯体通过空调出风口与乘员舱连通。

本申请还公开了一种车辆，包括如上所述的热管理系统。

与现有技术相比，本申请的热管理系统为冷媒式并且集成了充电器，冷媒可以对充电器进行更有效的冷却，同时热管理系统无需额外设置冷却液管路、水泵及冷却液散热器等设施，大大减少了对车内空间的占用。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是本申请热管理系统的原理图。

图2是图1中电机总成的示意图。

附图标号说明：冷媒升温支路、100；冷媒降温支路、200；电机制冷支路、300；电机总成、310；电机、311；冷媒-油热交换器、312；控制器、320；电池制冷支路、400；乘员舱制冷支路、500；充电器制冷支路、600；充电器、610；电池制热支路、700；乘员舱制热支路、800；电池包、10。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书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。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

接下来对本说明书实施例进行详细说明。

如图1所示，本申请热管理系统包括冷媒升温支路100、冷媒降温支路200、电机制冷支路300、电池制冷支路400、乘员舱制冷支路500、充电器制冷支路600、电池制热支路700以及乘员舱制热支路800。

冷媒降温支路200的流入端与冷媒升温支路100的流出端连接。电机制冷支路300、电池制冷支路400、乘员舱制冷支路500以及充电器制冷支路600并联连接于冷媒降温支路200的流出端与冷媒升温支路100的流入端之间。电池制热支路700以及乘员舱制热支路800并联连接于冷媒升温支路100的流出端与电机制冷支路300的流入端之间。

电机制冷支路300、电池制冷支路400、乘员舱制冷支路500及充电器制冷支路600的流入端分别设置有电子膨胀阀来控制冷媒流量，冷媒经过电子膨胀阀后温度降低，从而冷却各支路中的电子元器件。冷媒降温支路200、电池制热支路700以及乘员舱制热支路800上设置有电磁阀来控制管路通断。高温冷媒通过电磁阀流入支路，从而对冷媒散热以及对乘员舱与电池包10进行供暖。

冷媒升温支路100上设置有压缩机、压力传感器以及温度传感器。压力传感器位于压缩机靠近流入端的一侧，温度传感器位于压缩机靠近流出端的一侧。冷媒经压缩机压缩后呈高温高压态。

冷媒降温支路200上依次设置有电磁阀一以及空调冷凝器，电磁阀一控制高温高压冷媒流入冷媒降温支路200，高温高压冷媒到达空调冷凝器进行散热，变为低温高压冷媒。

如图1及图2所示，电机制冷支路300上依次设置有电子膨胀阀一、控制器320以及电机总成310。电机总成310包括电机311以及冷媒-油热交换器312，电机311通过冷媒-油热交换器312与电机制冷支路300连接。冷媒自空调冷凝器流出，经电子膨胀阀一后先冷却控制器320，再流入冷媒-油热交换器312，通过冷媒-油热交换器312给电机311降温，最后携带控制器320与电机311的热量回到压缩机实现热量回收。

电池制冷支路400的流入端设置有电子膨胀阀二。电池制冷支路400与电池包10连接。冷媒自空调冷凝器流出，经电子膨胀阀二后到达电池包10带走电池包10的热量，之后到达压缩机完成循环。

乘员舱制冷支路500依次设置有电子膨胀阀三以及蒸发器。冷媒自空调冷凝器流出，经电子膨胀阀三后到达蒸发器。冷媒在蒸发器内通过吸收热量放出冷风，冷风通过空调出风口进入乘员舱给乘员舱制冷。冷媒流经蒸发器后到达压缩机，完成循环。

充电器制冷支路600上依次设置有电子膨胀阀四以及充电器610。充电器610为车载充电器，用于给电池包10充电。车辆充电时充电器610温度会上升，从容影响充电效率和充电安全。冷媒自空调冷凝器流出，经电子膨胀阀四到达充电器610从而降低充电器610的温度，使车辆维持较高的充电效率并保证充电安全。

电池制热支路700的流入端设置有电磁阀二。电池制热支路700与电池包10连接。冷媒自压缩机流出，经电磁阀二后到达电池包10，冷媒将热量传给电池包10从而给其供暖。

乘员舱制热支路800上依次设置有电磁阀三以及暖风芯体。冷媒自压缩机流出后经电磁阀三到达暖风芯体。冷媒在暖风芯体内通过放出热量从而放出热风，热风通过空调出风口进入乘员舱给乘员舱供暖。

本申请热管理系统采用与冷媒管路连接，实现冷媒直接通过冷媒-油热交换器312对电机311进行降温及热回收。此种方式热交换效率高，热量损失低，在高温时大大提升了电机311的持续功率，低温时提升了电机311的热量回收利用率，能更快的恢复热泵的性能。

本申请热管理系统无需冷却液管路。无需设置冷却液散热器、水泵以及冷却液管路，降低整车热管理管路的布置难度，减少了热管理系统的体积同时减轻了车身重量。本申请还将充电器610以及控制器320集成到热管理系统中，利用冷媒对其进行冷却，使车辆无需增加额外的散热装置。

本申请还公开了一种车辆，车辆包括上述热管理系统。该车辆包括五种运行模式，分别为高温行车模式、常温行车模式、低温行车模式、低温冷启动模式以及停车充电模式。

高温行车模式时，电池包10、电机311需要冷却，乘员舱需要制冷。此时压缩机工作，电磁阀二关闭，电磁阀三关闭、电磁阀一打开。电子膨胀阀一打开给控制器320及电机311降温，电子膨胀阀二打开给电池包10散热，电子膨胀阀三打开给乘员舱降温。由于经过膨胀阀后的冷媒温度在-10℃，可以有效地冷却电机311，大大提升电机311的持续功率及持续扭矩。

常温行车模式时，乘员舱不需要制冷，电池包10按需冷却，电机311需要冷却。此时压缩机工作，电磁阀二关闭，电磁阀三关闭，电磁阀一打开，电子膨胀阀一打开给控制器320及电机311降温。检测到电池包10温度超过设定值时，打开电子膨胀阀二对电池包10进行冷却。

低温行车模式时，乘员舱、电池包10需要供暖，电机311需要冷却。此时压缩机工作，电磁阀一关闭。电磁阀二开启，压缩后的高温冷媒到达电池包10给电池包10加热。电磁阀三开启，高温冷媒到达暖风芯体给乘员舱供暖。冷媒经过暖风芯体和电池包10后，开启电子膨胀阀一，冷媒通过电机311和控制器320，对电机311和控制器320进行降温和热回收。由于冷媒和电机油直接进行热交换，温差更大，热回收效率更高。之后冷媒携带控制器320和电机311的热量到达压缩机再次参与循环。

低温冷启动模式时，电池包10、乘员舱都急需要供暖。此时环境温度过低，热泵几乎无法工作。此时压缩机工作，电磁阀一关闭。电机311先进行堵转自加热，电机311加热油，油通过冷媒-油热交换器312将热量传递给冷媒。电磁阀二开启，高温冷媒到达电池包10给电池包10加热。电磁阀三开启，高温冷媒到达暖风芯体给乘员舱供暖。

停车充电模式时，当充电器610或电池包10温度超过设定值时，压缩机工作，电磁阀一开启，电磁阀二关闭，电磁阀三关闭。当电池包10温度超过设定值时，开启电子膨胀阀二给电池包50降温。当充电器610温度超过设定值时，开启电子膨胀阀四给充电器610降温。

以上所述仅是本申请的较佳实施方式而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施方式揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热管理系统，其特征在于，包括：冷媒升温支路、冷媒降温支路、电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路、充电器制冷支路、电池制热支路以及乘员舱制热支路；所述冷媒降温支路与所述冷媒升温支路串联连接，所述电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路以及所述充电器制冷支路并联连接于所述冷媒降温支路的流出端与所述冷媒升温支路的流入端之间；所述电池制热支路以及所述乘员舱制热支路并联连接于所述冷媒升温支路的流出端与所述电机制冷支路的流入端之间。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述电机制冷支路、电池制冷支路、乘员舱制冷支路及所述充电器制冷支路的流入端分别设置有电子膨胀阀。

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述电机制冷支路设置有电机总成；所述电机总成包括电机及冷媒-油换热器；所述电机通过所述冷媒-油换热器与所述电机制冷支路连接。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述电机总成设置有控制器，所述控制器位于所述冷媒降温支路与所述电机之间。

5.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括电池包；所述电池制冷支路与所述电池制热支路均与电池包连接。

6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述充电器制冷支路设置有充电器；所述充电器为车载充电器，用于给所述电池包充电。

7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述冷媒降温支路、电池制热支路以及所述乘员舱制热支路上分别设置有电磁阀控制管路通断。

8.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述冷媒升温支路上设置有压缩机、压力传感器以及温度传感器；所述压力传感器位于所述压缩机靠近流入端的一侧，所述温度传感器位于所述压缩机靠近流出端的一侧；所述冷媒降温支路上设置有空调冷凝器。

9.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述乘员舱制冷支路设置有蒸发器；所述乘员舱制热支路设置有暖风芯体；所述蒸发器与所述暖风芯体通过空调出风口与乘员舱连通。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的热管理系统。