CN219727805U - 混合动力车辆热管理系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种混合动力车辆热管理系统及车辆，混合动力车辆热管理系统包括驾驶舱制冷回路、电池冷却回路以及第一通断控制件；电池冷却回路包括电池以及冷却件，所述冷却件包括相互连接的制冷介质流通部以及冷却介质流通部，所述电池与所述冷却介质流通部首尾相连通，所述驾驶舱制冷回路与所述制冷介质流通部的出口端连通；第一通断控制件与所述驾驶舱制冷回路以及所述制冷介质流通部的进口端连通，所述第一通断控制件具有导通状态以及阻断状态，所述第一通断控制件处于导通状态时所述驾驶舱制冷回路连通所述制冷介质流通部，其能够通过驾驶舱制冷回路降低电池冷却回路中电池的温度，以节省车辆能源。

Description

混合动力车辆热管理系统及车辆

技术领域

本申请涉及车辆热管理技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆热管理系统及车辆。

背景技术

混合动力汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供，在混合动力汽车中，动力电池、电机和乘员舱等位置均需要对温度进行控制在相关的技术领域中，车辆的各回路均单独进行运作，容易造成车辆能源浪费。

实用新型内容

本申请实施例提供一种混合动力车辆热管理系统及车辆，其能够通过驾驶舱制冷回路降低电池的温度或通过电池冷却回路提高电池的温度，以节省车辆能源。

第一方面，本申请实施例提供了一种混合动力车辆热管理系统，包括驾驶舱制冷回路、电池冷却回路、第一通断控制件电机冷却支路以及第二通断控制件，电池冷却回路，包括电池以及冷却件，所述冷却件包括相互连接的制冷介质流通部以及冷却介质流通部，所述电池与所述冷却介质流通部首尾相连通，所述驾驶舱制冷回路与所述制冷介质流通部的出口端连通；第一通断控制件与所述驾驶舱制冷回路以及所述制冷介质流通部的进口端连通，所述第一通断控制件具有导通状态以及阻断状态，所述第一通断控制件处于导通状态时所述驾驶舱制冷回路连通所述制冷介质流通部；所述第二通断控制件与所述电机冷却支路50的进水端、电池的出水端以及冷却介质流通部的进水端连通，具有第一工作状态和第二工作状态，所述第二通断控制件处于所述第一工作状态时，所述冷却介质流通部与所述电池连通，所述电池与所述电机冷却支路50断开；所述第二通断控制件具有第二工作状态，所述冷却介质流通部与所述电池断开，所述电池与所述电机冷却支路连通。

基于本申请实施例的混合动力车辆热管理系统，驾驶舱制冷回路用于产生冷气以降低驾驶舱内的温度，电池冷却回路在车辆为电驱动模式时用于降低电池的温度，在驾驶舱制冷回路产生冷气以及车辆处于电驱动模式时，使第一通断控制件切换至导通状态，以使驾驶舱制冷回路中的制冷介质流通至制冷介质流通部，此时，制冷介质流通部内的制冷介质与流经冷却介质流通部的冷却介质进行热交换(电池此时发热会导致冷却介质温度升高，而制冷介质为实现驾驶舱内的制冷需要保持温度较低)，以降低电池冷却回路中冷却介质的温度，进而实现对电池温度的降低；

另外，第二通断控制件处于第一工作状态时，冷却介质流通部与电池连通对电池进行降温，且电池与电机冷却支路断开使电机冷却回路不会对电池降温造成影响，第二通断控制件处于第二工作状态时，冷却介质流通部与电池断开，电池与电机冷却支路连通以对电池进行加热(冷却介质流过电机冷却支路时吸收热量再流经电池)，如此，在不同的工况下可实现对电池的降温或加热，节省了车辆的能源。

第二方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括如上所述的混合动力车辆热管理系统。

基于本申请实施例中的车辆，由于具有上述混合动力车辆热管理系统，车辆更为节省能源。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一实施例中的混合动力车辆热管理系统的连接结构示意图。

附图标记：10、驾驶舱制冷回路；20、电池冷却回路；30、第一通断控制件；40、冷凝器降温支路；50、电机冷却支路；51、第三通断控制件；60、发动机冷却回路；70、驾驶舱加热回路；80、第二通断控制件；90、溢水罐。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

混合动力汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供，在混合动力汽车中，动力电池、发动机和乘员舱等位置均需要对温度进行控制在相关的技术领域中，车辆的各回路均单独进行运作，容易造成车辆能源浪费。

具体地，电动汽车在电驱动模式下电池会因工作而产生发热的情况，降低电池效率并危害电池寿命，严重时甚至导致起火事故。同时，在电动汽车的空调制冷的情况下，驾驶舱制冷系统为维持驾驶舱的温度会持续运行以使产能过剩。

为了解决上述技术问题，请参照图1所示，本申请的第一方面提出了一种混合动力车辆热管理系统，能够节省车辆能源。

请参照图1所示，混合动力车辆热管理系统包括驾驶舱制冷回路10、电池冷却回路20以及第一通断控制件30，电池冷却回路20包括电池以及冷却件，冷却件包括相互连接的制冷介质流通部以及冷却介质流通部，电池与冷却介质流通部首尾相连通，驾驶舱制冷回路10与制冷介质流通部的出口端连通；第一通断控制件30，与驾驶舱制冷回路10以及制冷介质流通部的进口端连通，第一通断控制件30具有导通状态以及阻断状态，第一通断控制件30处于导通状态时驾驶舱制冷回路10连通制冷介质流通部；第二通断控制件80与电机冷却支路50的进水端、电池的出水端以及冷却介质流通部的进水端连通，具有第一工作状态和第二工作状态，第二通断控制件80处于第一工作状态时，冷却介质流通部与电池连通，电池与电机冷却支路50断开；第二通断控制件80具有第二工作状态，冷却介质流通部与电池断开，电池与电机冷却支路50连通。

第一通断控制件30用于控制驾驶舱制冷回路10以及电池冷却回路20的通断，为提高该混合动力车辆热管理系统的智能化，在本申请的一些实施例中，第一通断件配置为第一膨胀阀，第一膨胀阀可根据电池的温度控制阀门流量，以将电池的温度控制在合适的范围内。

电池在车辆为电驱动模式时向车辆供电，本申请实施例中对电池的容量、体积、形状等均不做限定，只要电池能够向车辆供电即可。

冷却件用于电池冷却回路20与驾驶舱制冷回路10进行热交换，在本申请的一些实施例中，冷却件配置为电池冷却器。

在本申请的一些实施例中，第二通断控制件80包括第一连接口、第二连接口以及第三连接口，第一连接口与电池的出口端连通，第二连接口与冷却介质流通部的进口段连通，第三连接口与控制器总成的进口端连通；在本申请的一具体实施例中，第二通断控制件80配置为三通阀。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，电池冷却回路20还包括第一泵体，第一泵体可设置于电池冷却回路20中任意位置处以向电池冷却回路20中的冷却介质提供动力。

基于本申请实施例的混合动力车辆热管理系统，驾驶舱制冷回路10用于产生冷气以降低驾驶舱内的温度，电池冷却回路20在车辆为电驱动模式时用于降低电池的温度，在驾驶舱制冷回路10产生冷气以及车辆处于电驱动模式时，使第一通断控制件30切换至导通状态，以使驾驶舱制冷回路10中的制冷介质流通至制冷介质流通部，此时，制冷介质流通部内的制冷介质与流经冷却介质流通部的冷却介质进行热交换(电池此时发热会导致冷却介质温度升高，而制冷介质为实现驾驶舱内的制冷需要保持温度较低)，以降低电池冷却回路20中冷却介质的温度，进而实现对电池温度的降低。

另外，第二通断控制件80处于第一工作状态时，冷却介质流通部与电池连通对电池进行降温，且电池与电机冷却支路50断开使电机冷却回路不会对电池降温造成影响，第二通断控制件80处于第二工作状态时，冷却介质流通部与电池断开，电池与电机冷却支路50连通以对电池进行加热(冷却介质流过电机冷却支路50时吸收热量再流经电池)，如此，在不同的工况下可实现对电池的降温或加热，节省了车辆的能源。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，驾驶舱制冷回路10包括同轴管、制冷段以及蒸发器，同轴管具有高温腔以及低温腔，低温腔与第一通断控制件30以及制冷介质流通部连通；制冷段的进口端与高温腔连通，所示制冷段的出口端与低温腔连通；蒸发器的进口端与低温腔连通，所示蒸发器的出口端与高温腔连通，如此，制冷段对驾驶舱制冷回路10中的冷却介质进行降温，降温后的低温制冷介质经过低温腔后流通至蒸发器，蒸发器通过低温制冷介质吸收驾驶舱内空气的温度以降低驾驶舱内的温度，温度升高的高温制冷介质回流至同轴管的高温腔与同轴管的低温腔内的低温制冷介质进行热交换并流通至制冷段由制冷段再次进行降温。

同轴管中低温腔总是会被发动机舱内的热量加热，而高温管又急需散热，既然如此，利用同轴管的低温腔吸收高温腔的部分热量(即低温腔吸收更少的发动机舱内的热量或不吸收发动机舱内热量)使同轴管有效利用低温腔传递高温腔的热量，提高驾驶舱制冷回路10的制冷效率，且本申请中的同轴管中制冷介质在高温腔和低温腔中形成对流，进一步增强了同轴管对制冷介质的降温效果。本申请实施例中的同轴管可以是一体式、分离式或螺纹结构。

蒸发器用于吸收驾驶舱内空气的热量，即驾驶舱内空气流经蒸发器表面时被蒸发器吸收热量，在本申请的一些实施例中，驾驶舱制冷回路10还包括邻近蒸发器设置的第一风扇，第一风扇用于加速驾驶舱内空气的流动速度。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，驾驶舱制冷回路10还包括第二膨胀阀，在本申请的一些实施例中，第二膨胀阀设置于低温腔与蒸发器之间，或，设置于高温腔与蒸发器之间，第二膨胀阀处于上述两个位置不会影响制冷段对制冷介质的冷却造成影响。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，制冷段包括压缩机、冷凝器以及气液分离件，压缩机与高温腔连通；冷凝器包括冷凝部，冷凝部与压缩机连通；气液分离件与低温腔以及冷凝部连通，如此，压缩机为制冷介质提供循环动力，冷凝器的冷却部为制冷介质重新降温，气液分离件分离气体以保证制冷介质的制冷效果(气体比热容低，制冷介质含有气体则吸热效果降低)，以保证驾驶舱制冷回路10的正常工作。

压缩机用于将低压冷却介质提升为高压冷却介质，即压缩机为驾驶舱制冷回路10中的制冷介质提供动力。冷凝器的冷却部用于将高温制冷介质降温为低温制冷介质，且能把气体或蒸气转变成液体，即冷凝器可将汽化的制冷介质重新转换为液态。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，冷凝器还包括与冷凝部连接的冷却部，混合动力车辆热管理系统还包括冷凝器降温支路40，冷凝器降温支路40包括第一散热器，第一散热器的进口端以及出口端均与冷却部连通，由于，冷凝部工作过程是个放热的过程，所以冷凝部温度都是较高的，如此，降温介质在流经冷却部时吸收冷凝器的冷凝部的温度以降低冷凝部的温度，以保证冷凝部的降温效果。

本申请实施例中对第一散热器的类型、大小以及形状等均不做限定，只要第一散热器能够散热即可。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，冷凝器降温支路40还包括第二泵体，第二泵体可设置于冷凝器降温支路40任意位置处，但为提高对冷凝器的冷凝部的降温效果，在本申请一具体实施例中，第二泵体设置于第一散热器和冷却部之间。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，电机冷却支路50的进口端与第一散热器的出口端连通，电机冷却支路50的出口端与第一散热器的进口端连通，如此，电机冷却回路中的冷媒通过第一散热器进行降温。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，电机冷却支路50包括依此连通的第三通断控制件51、控制器总成以及电机总成，第三通断控制件51与第一散热器的出口端连通，电机总成与第一散热器的进口端连通，如此，在第二通断件处于导通状态下，第一散热器、第三通断控制件51以及电机冷却支路50构成电机冷却回路，冷却支路中的冷媒依此通过温度要求更为严格的控制器总成和温度要求较低的电机总成。

控制器总成用于控制电机，可以理解的是，本申请实施例中的电机总成可以包括多个电机依次串联的电机，控制器总成可以包括多个依次串联的电机控制器，电机控制器与对应的电机电连接。

第三通断控制件51用于控制第一散热器是否连通电机冷却支路50，在本申请的一些实施例中，第三通断控制件51配置为电动截止阀，截止阀工作行程小、且启闭时间短。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，第二泵体处于电机冷却支路50与第一散热器之间，结合上述第二泵体处于冷凝器和第一散热器之间，可以理解的是，冷凝器和电机冷却支路50并联以公用一个第二泵体，以简化该混合动力车辆热管理系统的结构。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，混合动力车辆热管理系统还包括发动机冷却回路60，发动机冷却回路60包括首尾相连通的发动机以及第二散热器，如此，通过第二散热器实现对发动机的降温。本申请实施例中对第二散热器的类型、大小以及形状等均不做限定，只要第二散热器能够散热即可。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，发动机冷却回路60还包括邻近第二散热器设置的第二风扇，第二风扇用于加速发动机舱内空气的流动速度，以提高第二散热器的散热效率。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，发动机冷却回路60还包括第三泵体，第三泵体用于向发动机冷却回路60中的冷媒提供动力，第三泵体可设置于发动机冷却回路60中任意位置处。

请参照图1所示，在本申请的一些实施例中，混合动力车辆热管理系统还包括驾驶舱加热回路70，驾驶舱加热回路70包括暖风芯体以及风暖加热器，暖风芯体与发动机首尾相连通，如此，风暖加热器加热暖风芯体实现对驾驶舱的加热。

在本申请的一些实施例中，混合动力车辆热管理系统还包括溢水罐90，溢水罐90与第二散热器的出水端和进水端连通，与发动机的进水端和出水端连通，如此，发动机以及第二散热器公用一个溢水罐90，冷却介质温度升高时冷却介质膨胀，则冷却介质增加的体积储存于溢水罐90内，在冷却介质温度降低时冷却介质收缩，则溢水罐90内的冷却介质补入对应的冷却回路中，同时，溢水罐90了排出冷却回路中的气体，本申请实施例中对溢水罐90的类型、大小以及形状等不做限定。

第二方面，本申请实施例提供一种车辆，包括如上的混合动力车辆热管理系统。

基于本申请实施例的车辆，由于具有上述的混合动力车辆热管理系统，车辆具有更高的能源利用率，可提高车辆的节能性能。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆热管理系统，其特征在于，包括：

驾驶舱制冷回路；

电池冷却回路，包括电池以及冷却件，所述冷却件包括相互连接的制冷介质流通部以及冷却介质流通部，所述电池与所述冷却介质流通部首尾相连通，所述驾驶舱制冷回路与所述制冷介质流通部的出口端连通；

第一通断控制件，与所述驾驶舱制冷回路以及所述制冷介质流通部的进口端连通，所述第一通断控制件具有导通状态以及阻断状态，所述第一通断控制件处于导通状态时所述驾驶舱制冷回路连通所述制冷介质流通部；

电机冷却支路；

第二通断控制件，与所述电机冷却支路的进水端、电池的出水端以及冷却介质流通部的进水端连通，具有第一工作状态和第二工作状态，所述第二通断控制件处于所述第一工作状态时，所述冷却介质流通部与所述电池连通，所述电池与所述电机冷却支路断开；所述第二通断控制件具有第二工作状态，所述冷却介质流通部与所述电池断开，所述电池与所述电机冷却支路连通。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，所述驾驶舱制冷回路包括：

同轴管，具有高温腔以及低温腔，所述低温腔与所述第一通断控制件以及所述制冷介质流通部连通；

制冷段，所述制冷段的进口端与所述高温腔连通，所示制冷段的出口端与所述低温腔连通；

蒸发器，所述蒸发器的进口端与所述低温腔连通，所示蒸发器的出口端与所述高温腔连通。

3.如权利要求2所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，所述制冷段包括：

压缩机，与所述高温腔连通；

冷凝器，包括冷凝部，所述冷凝部与所述压缩机连通；

气液分离件，所述气液分离件与所述低温腔以及所述冷凝部连通。

4.如权利要求3所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，所述冷凝器还包括与所述冷凝部连接的冷却部，所述混合动力车辆热管理系统还包括冷凝器降温支路，所述冷凝器降温支路包括：

第一散热器，所述第一散热器的进口端以及出口端均与所述冷却部连通。

5.如权利要求4所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，所述电机冷却支路的进口端与所述第一散热器的出口端连通，所述电机冷却支路的出口端与所述第一散热器的进口端连通。

6.如权利要求5所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，所述电机冷却支路包括依此连通的第三通断控制件、控制器总成以及电机总成，所述第三通断控制件与所述第一散热器的出口端连通，所述电机总成与所述第一散热器的进口端连通。

7.如权利要求1所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，还包括发动机冷却回路，所述发动机冷却回路包括首尾相连通的发动机以及第二散热器。

8.如权利要求7所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，还包括驾驶舱加热回路，所述驾驶舱加热回路包括暖风芯体以及风暖加热器，所述暖风芯体与所述发动机首尾相连通。

9.如权利要求7所述的混合动力车辆热管理系统，其特征在于，还包括溢水罐，所述溢水罐与所述第二散热器的出水端和进水端连通，与所述发动机的进水端和出水端连通。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的混合动力车辆热管理系统。