CN219687020U - 专用于电池和电机的多模式系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车空调领域，具体涉及专用于电池和电机的多模式系统，包括储液器、压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器、水泵、电池、电磁阀、多通阀、低温散热器、电控设备、电机、电加热器、三通比例阀、暖风芯体、连接管路。可以在系统中结合电池与电机的多种模式的运行能力，模式的切换能够通过阀门的通断实现，同时本实用新型的系统主要用于汽车空调未进行使用的时候，且与汽车空调热管理系统相适宜，能够运用制冷剂回路从辅助的角度入手，加强电池与电机的部分功能的实现效果。通过本实用新型的优化设计，为汽车空调的优化提供了一种新的思路。

Description

专用于电池和电机的多模式系统

技术领域

本实用新型涉及汽车空调领域，具体涉及专用于电池和电机的多模式系统。

背景技术

汽车空调是现在汽车常用的设备之一，可以通过热管理系统的制冷、制热等功能，对汽车舱室内的温度、湿度、空气流动均匀性等进行调控，使司机与乘客能够在舒适的环境中完成自己的行程。除了热管理系统，配套的电池、电机也十分重要，对于不同的情况，需要对电池、电机进行加热、散热等不同的操作，部分操作还需要在汽车空调开启前或关闭后进行，如果能设计一种系统可以把电池、电机的各类操作整合在一起，将大大加强对电池、电机的管理能力，对汽车空调的部件优化将起到积极的作用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供专用于电池和电机的多模式系统，在系统中结合了电池与电机的多种模式的运行能力，能够通过阀门的通断进行模式的切换，并且本实用新型的系统主要用于汽车空调未进行使用的时候，且与汽车空调热管理系统相适宜，可以运用制冷剂回路辅助加强电池与电机的部分功能的实现效果。

为了实现上述目的，本实用新型一个实施方式提供了专用于电池和电机的多模式系统，包括储液器、压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、热交换器、水泵、电池、电磁阀、多通阀、低温散热器、电控设备、电机、电加热器、三通比例阀、暖风芯体、连接管路；

所述水泵包括第一水泵、第二水泵及第三水泵；

所述连接管路包括第一连接管路、第二连接管路、第三连接管路、第四连接管路、第五连接管路、第六连接管路、第七连接管路、第八连接管路、第九连接管路、第十连接管路、第十一连接管路、第十二连接管路、第十三连接管路、第十四连接管路、第十五连接管路、第十六连接管路、第十七连接管路、第十八连接管路、第十九连接管路、第二十连接管路、第二十一连接管路、第二十二连接管路及第二十三连接管路；

多通阀的接口数共十个，分别为a接口、b接口、c接口、d接口、e接口、f接口、g接口、h接口、i接口及j接口；

制冷剂侧的连接管路为第一连接管路、第二连接管路、第三连接管路、第四连接管路及第五连接管路；

水侧的连接管路为第六连接管路、第七连接管路、第八连接管路、第九连接管路、第十连接管路、第十一连接管路、第十二连接管路、第十三连接管路、第十四连接管路、第十五连接管路、第十六连接管路、第十七连接管路、第十八连接管路、第十九连接管路、第二十连接管路、第二十一连接管路、第二十二连接管路及第二十三连接管路；

在制冷剂侧的回路中，共一条回路，部件与连接管路的顺次连接为储液器、第一连接管路、压缩机、第二连接管路、冷凝器、第三连接管路、电子膨胀阀、第四连接管路、热交换器，最后热交换器的出口通过第五连接管路连接储液器的入口，从而形成循环；

在水侧的回路中，以多通阀的接口为起点与终点，共五条路径；

路径一以多通阀的h接口为起点、以多通阀的i接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀的h接口、第六连接管路、电磁阀、第七连接管路、第一水泵、第八连接管路、电池、第九连接管路、多通阀的i接口；

路径二以多通阀的g接口为起点、以多通阀的j接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀的g接口、第十七连接管路、冷凝器、第十八连接管路、电加热器、第十九连接管路、三通比例阀、第二十连接管路、第三水泵、第二十一连接管路、暖风芯体、第二十二连接管路、多通阀的j接口；

路径一与路径二有一处进行连接，为三通比例阀与第七连接管路的连接；

路径三以多通阀的a接口为起点、以多通阀的d接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀的a接口、第二十三连接管路、低温散热器、第十二连接管路、多通阀的d接口；

路径四以多通阀的c接口为起点、以多通阀的b接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀的c接口、第十三连接管路、第二水泵、第十四连接管路、电控设备、第十五连接管路、电机、第十六连接管路、多通阀的b接口；

路径五以多通阀的f接口为起点、以多通阀的e接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀的f接口、第十连接管路、热交换器、第十一连接管路、多通阀的e接口。

优选地，电机冷却的功能的实现是通过热交换器实现的，主要在于用低温制冷剂大幅吸走水的热量，使水的温度降低，再输送至电机后，可对电机进行冷却。

优选地，电机散热功能的实现是通过低温散热器实现的，主要在于低温散热器将水进行降温，再输送至电机后，可对电机进行散热。

优选地，电机冷却的降温效果高于电机散热的效果，主要在于两种过程中水的换热对象不同，制冷剂比空气的温度更低，降温效果更好。

优选地，暖风芯体的作用为对水的温度进行修正。

本实用新型公开了专用于电池和电机的多模式系统，在系统中结合了电池与电机的多种模式的运行能力，可以通过阀门的通断进行模式的切换，同时本实用新型的系统主要用于汽车空调未进行使用的时候，且与汽车空调热管理系统相适宜，能够运用制冷剂回路辅助加强电池与电机的部分功能的实现效果。通过本实用新型的优化设计，为汽车空调的优化提供了一种新的思路。

附图说明

图1为本实用新型专用于电池和电机的多模式系统的整体系统原理示意图。

图2为本实用新型专用于电池和电机的多模式系统的第一类模式的系统原理示意图，该模式为电池制冷+电机散热模式。

图3为本实用新型专用于电池和电机的多模式系统的第二类模式的系统原理示意图，该模式为电池加热+电机冷却模式。

图4为本实用新型专用于电池和电机的多模式系统的第三类模式的系统原理示意图，该模式为电池加热+电机蓄热模式。

图5为本实用新型专用于电池和电机的多模式系统的第四类模式的系统原理示意图，该模式为电池匀温+电机散热模式。

图6为本实用新型专用于电池和电机的多模式系统的第五类模式的系统原理示意图，该模式为电池加热+电机均温模式。

图中部件标号：1-储液器、2-压缩机、3-冷凝器、4-电子膨胀阀、5-热交换器、6.1-第一水泵、6.2-第二水泵、6.3-第三水泵、7-电池、8-电磁阀、9-多通阀、10-低温散热器、11-电控设备、12-电机、13-电加热器、14-三通比例阀、15-暖风芯体、16.1-第一连接管路、16.2-第二连接管路、16.3-第三连接管路、16.4-第四连接管路、16.5-第五连接管路、16.6-第六连接管路、16.7-第七连接管路、16.8-第八连接管路、16.9-第九连接管路、16.10-第十连接管路、16.11-第十一连接管路、16.12-第十二连接管路、16.13-第十三连接管路、16.14-第十四连接管路、16.15-第十五连接管路、16.16-第十六连接管路、16.17-第十七连接管路、16.18-第十八连接管路、16.19-第十九连接管路、16.20-第二十连接管路、16.21-第二十一连接管路、16.22-第二十二连接管路及16.23-第二十三连接管路。

实施方式

下面结合附图，以具体实施例为例，详细说明本实用新型的实施方式。

如图1所示，本实用新型一个实施例提供的专用于电池和电机的多模式系统的整体系统原理图；如图2所示，本实用新型一个实施例提供的专用于电池和电机的多模式系统的第一类模式的系统原理图，该模式为电池制冷+电机散热模式；如图3所示，本实用新型一个实施例提供的专用于电池和电机的多模式系统的第二类模式的系统原理图，该模式为电池加热+电机冷却模式；如图4所示，本实用新型一个实施例提供的专用于电池和电机的多模式系统的第三类模式的系统原理图，该模式为电池加热+电机蓄热模式；如图5所示，本实用新型一个实施例提供的专用于电池和电机的多模式系统的第四类模式的系统原理图，该模式为电池匀温+电机散热模式；如图6所示，本实用新型一个实施例提供的专用于电池和电机的多模式系统的第五类模式的系统原理图，该模式为电池加热+电机均温模式；图中包括部件：储液器1、压缩机2、冷凝器3、电子膨胀阀4、热交换器5、第一水泵6.1、第二水泵6.2、第三水泵6.3、电池7、电磁阀8、多通阀9、低温散热器10、电控设备11、电机12、电加热器13、三通比例阀14、暖风芯体15、第一连接管路16.1、第二连接管路16.2、第三连接管路16.3、第四连接管路16.4、第五连接管路16.5、第六连接管路16.6、第七连接管路16.7、第八连接管路16.8、第九连接管路16.9、第十连接管路16.10、第十一连接管路16.11、第十二连接管路16.12、第十三连接管路16.13、第十四连接管路16.14、第十五连接管路16.15、第十六连接管路16.16、第十七连接管路16.17、第十八连接管路16.18、第十九连接管路16.19、第二十连接管路16.20、第二十一连接管路16.21、第二十二连接管路16.22及第二十三连接管路16.23。

多通阀9的接口数共十个，分别为a接口、b接口、c接口、d接口、e接口、f接口、g接口、h接口、i接口及j接口，这些接口在外部方面可与其他部件通过连接管路进行连接，在内部方面可相互连接，使水侧的回路闭环连接，并且内部连接可根据模式的不同进行切换。

制冷剂侧的连接管路为第一连接管路16.1、第二连接管路16.2、第三连接管路16.3、第四连接管路16.4及第五连接管路16.5。

水侧的连接管路为第六连接管路16.6、第七连接管路16.7、第八连接管路16.8、第九连接管路16.9、第十连接管路16.10、第十一连接管路16.11、第十二连接管路16.12、第十三连接管路16.13、第十四连接管路16.14、第十五连接管路16.15、第十六连接管路16.16、第十七连接管路16.17、第十八连接管路16.18、第十九连接管路16.19、第二十连接管路16.20、第二十一连接管路16.21、第二十二连接管路16.22及第二十三连接管路16.23。

专用于电池和电机的多模式系统的整体连接具体如下所述：

在制冷剂侧的回路中，共一条回路，部件与连接管路的顺次连接为储液器1、第一连接管路16.1、压缩机2、第二连接管路16.2、冷凝器3、第三连接管路16.3、电子膨胀阀4、第四连接管路16.4、热交换器5，最后热交换器5的出口通过第五连接管路16.5连接储液器1的入口，从而形成循环；

在水侧的回路中，以多通阀9的接口为起点与终点，共五条路径；

路径一以多通阀9的h接口为起点、以多通阀9的i接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀9的h接口、第六连接管路16.6、电磁阀8、第七连接管路16.7、第一水泵6.1、第八连接管路16.8、电池7、第九连接管路16.9、多通阀9的i接口；

路径二以多通阀9的g接口为起点、以多通阀9的j接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀9的g接口、第十七连接管路16.17、冷凝器3、第十八连接管路16.18、电加热器13、第十九连接管路16.19、三通比例阀14、第二十连接管路16.20、第三水泵6.3、第二十一连接管路16.21、暖风芯体15、第二十二连接管路16.22、多通阀9的j接口；

路径一与路径二有一处进行连接，为三通比例阀14与第七连接管路16.7的连接；

路径三以多通阀9的a接口为起点、以多通阀9的d接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀9的a接口、第二十三连接管路16.23、低温散热器10、第十二连接管路12、多通阀9的d接口；

路径四以多通阀9的c接口为起点、以多通阀9的b接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀9的c接口、第十三连接管路16.13、第二水泵6.2、第十四连接管路16.14、电控设备11、第十五连接管路16.15、电机12、第十六连接管路16.16、多通阀9的b接口；

路径五以多通阀9的f接口为起点、以多通阀9的e接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀9的f接口、第十连接管路16.10、热交换器5、第十一连接管路16.11、多通阀9的e接口。

下述全部模式的切换均以全部部件与阀门均开启、连接管路均连通为基础形式开始进行。

第一类模式为电池制冷+电机散热模式；当切换至第一类模式时，关闭三通比例阀14与第七连接管路16.7的连接、电加热器13关闭（保持路径的连通）；多通阀9的内部接口连接为a接口连接j接口、b接口连接g接口、c接口连接d接口、e接口连接h接口、f接口连接i接口。

对于第一类模式，电池制冷的过程在于制冷剂侧的回路中的制冷剂经过了储液器1的气液分离过程、压缩机2的压缩过程、冷凝器3的冷凝过程、电子膨胀阀4的节流过程、热交换器5的换热过程，低温制冷剂在热交换器5内与温度相对较高的水进行热交换，使水的温度降低，低温的水在水侧通过第一水泵6.1的加压输送至电池7，对电池7进行制冷，在完成制冷工作后，水的温度上升，再次输送至热交换器5与低温制冷剂进行换热降温，从而形成循环；电机散热的过程在于低温散热器10对水降温，降温后的水通过第二水泵6.2的加压输送至电控设备11与电机12，电控设备11用于对电机12的转速的调控，二者通过低温的水一同进行散热，完成降温工作后的水通过第三水泵输6.3送至暖风芯体15进行温度的修正（若水温低于暖风芯体15内置的设定值，则暖风芯体15开启对水加温，使水温达到设定值；若水温达到暖风芯体15内置的设定值，则暖风芯体15不启动），在完成水温的修正后，水再次输送回低温散热器10，从而形成循环。

第二类模式为电池加热+电机冷却模式；当切换至第二类模式时，关闭三通比例阀14与第二十连接管路16.20的连接、关闭电磁阀8、关闭低温散热器10（保持路径的连通）、关闭多通阀9的h接口与j接口；多通阀9的内部接口连接为a接口连接e接口、b接口连接f接口、c接口连接d接口、g接口连接i接口。

对于第二类模式，电池加热的过程在于水经过冷凝器3与高温制冷剂进行换热，制冷剂冷凝降温，水升温，水在完成升温后再通过电加热器13进行第二次加热，完成加热后通过第一水泵6.1的加压输送至电池7，对电池7进行加热，完成加热工作后的水再次输送至冷凝器3，从而形成循环；电机冷却的过程在于低温制冷剂在热交换器5内与温度相对较高的水进行热交换，使水的温度降低，低温的水在水侧通过第二水泵6.2的加压输送至电控设备11与电机12，电控设备11用于对电机12的转速的调控，二者通过低温的水一同进行冷却，在完成电控设备11与电机12的冷却后，水因带走电控设备11与电机12的热量，温度升高，温度较高的水再次输送回热交换器5，从而形成循环。

第三类模式为电池加热+电机蓄热模式；当切换至第三类模式时，关闭电子膨胀阀4、关闭热冷凝器3（保持路径的连通）、关闭热交换器5（保持路径的连通）、关闭三通比例阀14与第二十连接管路16.20的连接、关闭电磁阀8、关闭低温散热器10（保持路径的连通）、关闭多通阀9的h接口与j接口；多通阀9的内部接口连接为a接口连接e接口、b接口连接f接口、c接口连接d接口、g接口连接i接口。

对于第三类模式，电池加热的过程在于电加热器13对水进行加热，完成加热后通过第一水泵6.1的加压输送至电池7，对电池7进行加热，完成加热工作后的水再次输送至电加热器13，从而形成循环；电机蓄热的过程在于水通过第二水泵6.2在回路中流动，由于回路中无任何开启的加热部件及制冷部件，因此电控设备11与电机12可维持自身所产生的热量，从而达到蓄热的效果。

第四类模式为电池匀温+电机散热模式；当切换至第四类模式时，关闭电子膨胀阀4、关闭热交换器5（保持路径的连通）、关闭三通比例阀14的全部接口、关闭多通阀9的g接口与j接口；多通阀9的内部接口连接为a接口连接b接口、c接口连接d接口、e接口连接h接口、f接口连接i接口。

对于第四类模式，电池匀温的过程在于水通过第一水泵6.1的加压在回路中流动，在该回路中没有任何开启的加热部件或制冷部件，可使电池7保持匀温；电机散热的过程在于低温散热器10对水进行降温，降温后的水通过第二水泵6.2的加压输送至电控设备11与电机12，电控设备11用于对电机12的转速的调控，二者通过低温的水一同进行冷却，在完成电控设备11与电机12的冷却后，水再次输送回低温散热器10，从而形成循环。

第五类模式为电池加热+电机均温模式；当切换至第五类模式时，关闭电子膨胀阀4、关闭热交换器5（保持路径的连通）、关闭低温散热器10（保持路径的连通）、关闭三通比例阀14的全部接口、关闭多通阀9的g接口与j接口；多通阀9的内部接口连接为a接口连接i接口、b接口连接f接口、c接口连接d接口、e接口连接h接口。

对于第五类模式，电池加热与电机均温均在同一水回路中完成，通过第一水泵6.1与第二水泵6.2的加压，使水在回路中流动，让电机产生的热量充满整个回路，对低温的电池进行加热，但由于这只是用电机的热量对电池进行加热，而在该回路中没有任何开启的加热部件或制冷部件，因此电机可以保持均温状态。

电机冷却的功能的实现是通过热交换器实现的，主要在于用低温制冷剂大幅吸走水的热量，使水的温度降低，再输送至电机12后，可对电机12进行冷却。电机散热功能的实现是通过低温散热器10实现的，主要在于低温散热器10将水进行降温，再输送至电机12后，可对电机12进行散热。电机冷却的降温效果高于电机散热的效果，主要在于两种过程中水的换热对象不同，制冷剂比空气的温度更低，降温效果更好。

本实用新型将多种电池与电机的的模式的运行能力进行结合，能够适用于诸多情况，应用面较广。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的设计原理及用途作用，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.专用于电池和电机的多模式系统，其特征在于：

所述专用于电池和电机的多模式系统包括储液器（1）、压缩机（2）、冷凝器（3）、电子膨胀阀（4）、热交换器（5）、水泵、电池（7）、电磁阀（8）、多通阀（9）、低温散热器（10）、电控设备（11）、电机（12）、电加热器（13）、三通比例阀（14）、暖风芯体（15）、连接管路；

所述水泵包括第一水泵（6.1）、第二水泵（6.2）及第三水泵（6.3）；

所述连接管路包括第一连接管路（16.1）、第二连接管路（16.2）、第三连接管路（16.3）、第四连接管路（16.4）、第五连接管路（16.5）、第六连接管路（16.6）、第七连接管路（16.7）、第八连接管路（16.8）、第九连接管路（16.9）、第十连接管路（16.10）、第十一连接管路（16.11）、第十二连接管路（16.12）、第十三连接管路（16.13）、第十四连接管路（16.14）、第十五连接管路（16.15）、第十六连接管路（16.16）、第十七连接管路（16.17）、第十八连接管路（16.18）、第十九连接管路（16.19）、第二十连接管路（16.20）、第二十一连接管路（16.21）、第二十二连接管路（16.22）及第二十三连接管路（16.23）；

多通阀（9）的接口数共十个，分别为a接口、b接口、c接口、d接口、e接口、f接口、g接口、h接口、i接口及j接口；

制冷剂侧的连接管路为第一连接管路（16.1）、第二连接管路（16.2）、第三连接管路（16.3）、第四连接管路（16.4）及第五连接管路（16.5）；

水侧的连接管路为第六连接管路（16.6）、第七连接管路（16.7）、第八连接管路（16.8）、第九连接管路（16.9）、第十连接管路（16.10）、第十一连接管路（16.11）、第十二连接管路（16.12）、第十三连接管路（16.13）、第十四连接管路（16.14）、第十五连接管路（16.15）、第十六连接管路（16.16）、第十七连接管路（16.17）、第十八连接管路（16.18）、第十九连接管路（16.19）、第二十连接管路（16.20）、第二十一连接管路（16.21）、第二十二连接管路（16.22）及第二十三连接管路（16.23）；

在制冷剂侧的回路中，共一条回路，部件与连接管路的顺次连接为储液器（1）、第一连接管路（16.1）、压缩机（2）、第二连接管路（16.2）、冷凝器（3）、第三连接管路（16.3）、电子膨胀阀（4）、第四连接管路（16.4）、热交换器（5），最后热交换器（5）的出口通过第五连接管路（16.5）连接储液器（1）的入口，从而形成循环；

在水侧的回路中，以多通阀（9）的接口为起点与终点，共五条路径；

路径一以多通阀（9）的h接口为起点、以多通阀（9）的i接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀（9）的h接口、第六连接管路（16.6）、电磁阀（8）、第七连接管路（16.7）、第一水泵（6.1）、第八连接管路（16.8）、电池（7）、第九连接管路（16.9）、多通阀（9）的i接口；

路径二以多通阀（9）的g接口为起点、以多通阀（9）的j接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀（9）的g接口、第十七连接管路（16.17）、冷凝器（3）、第十八连接管路（16.18）、电加热器（13）、第十九连接管路（16.19）、三通比例阀（14）、第二十连接管路（16.20）、第三水泵（6.3）、第二十一连接管路（16.21）、暖风芯体（15）、第二十二连接管路（16.22）、多通阀（9）的j接口；

路径一与路径二有一处进行连接，为三通比例阀（14）与第七连接管路（16.7）的连接；

路径三以多通阀（9）的a接口为起点、以多通阀（9）的d接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀（9）的a接口、第二十三连接管路（16.23）、低温散热器（10）、第十二连接管路（16.12）、多通阀（9）的d接口；

路径四以多通阀（9）的c接口为起点、以多通阀（9）的b接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀（9）的c接口、第十三连接管路（16.13）、第二水泵（6.2）、第十四连接管路（16.14）、电控设备（11）、第十五连接管路（16.15）、电机（12）、第十六连接管路（16.16）、多通阀（9）的b接口；

路径五以多通阀（9）的f接口为起点、以多通阀（9）的e接口为终点，在该路径中，部件与连接管路的顺次连接为多通阀（9）的f接口、第十连接管路（16.10）、热交换器（5）、第十一连接管路（16.11）、多通阀（9）的e接口。

2.根据权利要求1所述的专用于电池和电机的多模式系统，其特征在于：

电机冷却的功能的实现是通过热交换器（5）实现的，主要在于用低温制冷剂大幅吸走水的热量，使水的温度降低，再输送至电机（12）后，可对电机（12）进行冷却。

3.根据权利要求1所述的专用于电池和电机的多模式系统，其特征在于：

电机散热功能的实现是通过低温散热器（10）实现的，主要在于低温散热器（10）将水进行降温，再输送至电机（12）后，可对电机（12）进行散热。

4.根据权利要求1所述的专用于电池和电机的多模式系统，其特征在于：

电机冷却的降温效果高于电机散热的效果，主要在于两种过程中水的换热对象不同，制冷剂比空气的温度更低，降温效果更好。

5.根据权利要求1所述的专用于电池和电机的多模式系统，其特征在于：

暖风芯体（15）的作用为对水的温度进行修正。