CN219947888U - 混合式动力的机动车及其热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于混合动力的机动车的热管理系统，其包括设置有驱动电机(1)和发动机(2)的冷却液循环管路，其特征在于，所述冷却液循环管路包括第一管段(S1)和第二管段(S2)，其中，在第一管段(S1)中连接有驱动电机(1)，在第二管段(S2)中串联有第一冷却液泵(3)、发动机(2)和暖芯(4)，其中，在热管理系统的第一工作模式下，通过阀组件(5)将第一管段(S1)和第二管段(S2)串联，从而使驱动电机(1)和发动机(2)与第一冷却液泵(3)串联。此外，本实用新型还涉及一种包括上述热管理系统的混合动力的机动车。

Description

混合式动力的机动车及其热管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于混合式动力的机动车的热管理系统和具有该热管理系统的混合式动力的机动车。

背景技术

用于混合式动力的机动车的热管理系统通常包括冷却液循环管路和制冷剂循环。其中的冷却液循环管路用于将包括驱动电机和发动机在内的驱动系统在运行过程中产生的热量散发至驱动系外部。在冷却液循环管路中通常包括低温散热器、水冷冷凝器、高温散热器、暖芯。针对不同的应用场景，冷却液循环管路能够以不同工作模式运行，例如电机余热回收模式、发动机余热回收模式、高温散热器工作模式、低温散热器工作模式等。为此，通过阀组件调整冷却液循环管路的连接方式，以匹配不同的工作模式。

然而在现有技术中，通常需要设置多个冷却液泵，以实现针对不同工作模式的不同冷却液循环管路连接方式中冷却液的泵送。这带来了额外的成本耗费。

实用新型内容

鉴于上述弊端，本实用新型所要解决的技术问题在于，如何提供一种结构更简单、零件成本更低的热管理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于混合动力的机动车的热管理系统，其包括设置有驱动电机和发动机的冷却液循环管路。根据本实用新型，所述冷却液循环管路包括第一管段和第二管段，其中，在第一管段中连接有驱动电机，在第二管段中串联有第一冷却液泵、发动机和暖芯，其中，在热管理系统的第一工作模式下，通过阀组件将第一管段和第二管段串联，从而使驱动电机和发动机与第一冷却液泵串联。该第一运行模式可以是驱动电机余热回收模式。根据本实用新型，驱动电机回路中不需要设置专门的冷却液泵，通过将第一管段与第二管段串联，能够利用设置于第二管段中的第一冷却液泵使冷却液泵送经过第一管段，从而节省了一个冷却液泵。

优选地，在热管理系统的第二工作模式下，通过所述阀组件使第二管段与第一管段断开。该第二工作模式可以是发动机余热回收模式。

优选地，所述阀组件包括设置在第一管段与第二管段之间的四通阀，所述四通阀的换向通道分别可切换地匹配于第一管段的端部和第二管段的端部。作为备选，也可以利用两个三通阀来替代一个四通阀。

优选地，所述冷却液循环管路包括第三管段，在第三管段中串联有水冷冷凝器和低温散热器，在热管理系统的第三工作模式下，通过所述阀组件使第一管段与第三管段串联，从而使低温散热器与水冷冷凝器和驱动电机串联。该第三工作模式可以是低温散热器散热模式，其中，利用低温散热器为水冷冷凝器和驱动电机散热。

优选地，在第三管段中串联有至少一个第二冷却液泵。

优选地，所述阀组件还包括设置在第一管段与第三管段之间的第一三通阀和第二三通阀，其中，所述第一三通阀和第二三通阀分别在水冷冷凝器的两端将第三管段接入第一管段中。在第三工作模式下，通过调整第一三通阀和第二三通阀使第三管段中的水冷冷凝器和第二冷却液泵与第一管段中的驱动电机串联。

优选地，所述冷却液循环管路包括第四管段，在第四管段中连接有高温散热器，在热管理系统的第四工作模式下，通过所述阀组件使高温散热器、低温散热器、水冷冷凝器串联，驱动电机与低温散热器并联。该第四工作模式可以是高温散热器/低温散热器共同散热模式，其中，高温散热器与低温散热器串联，并同时为驱动电机和水冷冷凝器散热。

优选地，在热管理系统的第四工作模式下，暖芯串联在水冷冷凝器与高温散热器之间。在此可以根据车舱制热的需求使暖芯处于工作状态或非工作状态下。

优选地，所述阀组件还包括设置在第二管段与第四管段之间的至少一个第三三通阀。通过第三三通阀的调整，能够切断第一冷却液泵和发动机在第一管段中的连通，并将连接有高温散热器的第四管段接入第一管段中。

为解决所述技术问题，本实用新型还提供了一种混合动力的机动车，其包括上述热管理系统。

附图说明

图1示意性示出根据本实用新型的用于混合动力的机动车的热管理系统；

图2示出图1所示热管理系统的驱动电机余热回收模式的示意图；

图3示出图1所示热管理系统的发动机余热回收模式的示意图；

图4示出图1所示热管理系统的低温散热器散热模式的示意图；

图5示出图1所示热管理系统的低温散热器/高温散热器散热模式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

此处所称的“一个实施方式”或“实施方式”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

图1示意性示出根据本实用新型的用于混合动力的机动车的热管理系统，包括设置有驱动电机1和发动机2的冷却液循环管路。热管理系统能够以多个不同的工作模式工作，其中，在冷却液循环管路中流动的工作介质、也即冷却液将驱动电机1和/或发动机2工作时产生的热量能够通过低温散热器7、高温散热器8散发至外部环境，也能够在水冷冷凝器6处通过与制冷剂循环中的制冷剂的热交换放热，还能够在暖芯4处对周围空气进行加热，并将加热后的空气通过空调组件的鼓风机吹至车舱中。

冷却液循环管路包括第一管段S1、第二管段S2、第三管段S3、第四管段S4。

所述第一管段S1包括第一端点p1和第二端点p2，在第一端点p1与第二端点p2之间串联有驱动电机1。

第二管段S2包括第三端点p3和第四端点p4，在第三端点p3与第四端点p4之间串联有第一冷却液泵3、发动机2、暖芯4。暖芯4配属于机动车的空调组件，该空调组件还包括蒸发器、内置换热器等已知部件。暖芯4与冷却液循环管路连通，在暖芯4中，冷却液所包含的热量与周围空气进行热交换，从而能够加热周围空气。通过图中未示出的风门控制，在暖芯4处被加热的空气能够受控地吹入车舱中，为车舱提供热量。

第三管段S3设置为能够与第一管段S1中的驱动电机1并联，其包括设置在驱动电机1两端的第五端点p5和第六端点p6。在第五端点p5与第六端点p6之间串联有低温散热器7、第二冷却液泵9、水冷冷凝器6、第三冷却液泵10。

第四管段S4设置为能够与第二管段S2中的第一冷却液泵3和发动机2并联并包括第七端点p7和第八端点p8，在第七端点p7与第八端点p8之间连接有高温散热器8。

通过阀组件5调整第一管段S1至第四管段S4之间的连接关系，从而使热管理系统能够在多种不同的工作模式下运行。阀组件5包括四通阀51、第一三通阀52、第二三通阀53和第三三通阀54和第四三通阀55。

四通阀51设置在第一管段S1的第一端点p1、第二端点p2与第二管段S2的第三端点p3、第四端点p4之间；第一三通阀52和第二三通阀53设置在第一管段S1与第三管段S3之间，其中，第一三通阀52较之第二三通阀53设置得更靠近第一管段S1的第二端点p2，第三管段S3的第六端点p6借助第一三通阀52接入第一管段S1中，第二三通阀53则借助辅助管段S5与第三管段S3中的第九端点p9连通，其中，该第九端点p9设置在水冷冷凝器6的远离第六端点p6的一侧；第三三通阀54将第四管段S4的第八端点p8接入第二管段S2中；第四三通阀55在第三管段S3中设置在低温散热器7与第二冷却泵9之间，并且能够与低温散热器7另一端的第十端点p10连通，从而建立旁通管段S6。通过设置旁通管段S6和第四三通阀55能够调节流经低温散热器7的冷却液的流量，从而调整低温散热器7的散热量。

以下借助附图2至附图5对热管理系统的不同工作模式进行阐释。

图2示意性示出处于驱动电机余热回收模式下的热管理系统。

如图2所示，通过四通阀51的操作，将第一管段S1的第一端点p1与第二管段S2的第三端点p3连通，并将第一管段S1的第二端点p2与第二管段S2的第四端点p4连通，第一三通阀52与第二三通阀53连通驱动电机1与第二端点p2之间的冷却液流动，从而使第一管段S1与第二管段S2串联。流经驱动电机1的冷却液经由第一端点p1、第三端点p3与第一冷却液泵3串联，并通过暖芯4、第四端点p4、第二端点p2形成循环回路。在驱动电机余热回收模式下，发动机处于非工作状态，因此发动机仅发挥管路连通作用连接在系统中，驱动电机所产生的热量被冷却液吸收，通过第一冷却液泵3泵送至暖芯4，在暖芯4处将热量释放至空气，并在风门控制下将受热的空气吹入车舱中，从而利用驱动电机的余热为车舱制热。在此驱动电机余热回收模式下，不需要为驱动电机单独配置冷却液泵，利用与发动机串联的第一冷却液泵来泵送冷却液流经驱动电机。

图3示意性示出处于发动机余热回收模式下的热管理系统。

如图3所示，通过四通阀51的操作，将第二管段S2的第三端点p3与第二管段S2的第四端点p4连通，第一三通阀52和第二三通阀53关闭，从而使第一管段S1并不接入系统中，而仅第二管段S2工作。此时发动机2处于工作状态并产生热量，冷却液在第一冷却液泵3的作用下被泵送经过发动机2并吸收发动机2处产生的热量，并在暖芯4处将热量释放至空气，并在风门控制下将受热的空气吹入车舱中，从而利用发动机的余热为车舱制热。

图4示意性示出处于低温散热器散热模式下的热管理系统。

如图4所示，第三三通阀54关闭，第一端点p1、第二端点p2、第三端点p3和第四端点p4均未接入系统中。通过调节第四三通阀55、第一三通阀52将第三管段S3的第六端点p6与第一管段S1连通，从而使第三管段S3与第一管段S1串联。在低温散热器散热模式下，水冷冷凝器6、驱动电机1与低温散热器7串联。冷却液在第二冷却液泵9和第三冷却液泵10的泵送下在冷却液循环管路中流动，冷却液在水冷冷凝器6处与图中未示出的制冷剂循环的制冷剂进行热交换，并在驱动电机1处吸收热量，在第二冷却液泵9和第三冷却液泵10的作用下，冷却液流经低温散热器7，在低温散热器7处将热量释放至环境空气。由此利用低温散热器为水冷冷凝器6和驱动电机1散热。

图5示意性示出处于低温散热器/高温散热器散热模式下的热管理系统。

如图5所示，第一管段S1、第二管段S2、第三管段S3和第四管段S4均接入系统中。通过四通阀51使第一管段S1的第一端点p1与第二管段S2的第三端点p3连通，第一管段S1的第二端点p2与第二管段S2的第四端点p4连通。通过第一三通阀52使第三管段S3的第六端点p6接入第一管段S1中，第二三通阀53一方面借助辅助管段S5与第三管段S3的第九端点p9连通，另一方面第二三通阀53与第一三通阀52断开。第三三通阀54断开与发动机54、第一冷却液泵3与系统的连通，将连接有高温散热器8的第四管段S4接入第二管段S2中。在低温散热器/高温散热器散热模式中，驱动电机1与低温散热器7并联，再与水冷冷凝器6、暖芯4、高温散热器8串联。冷却液自第一端点p1开始流动，在第五端点p5处分别流向驱动电机1和低温散热器7，从驱动电机1流出的冷却液经由第二三通阀53流至第九端点p9，从低温散热器7流出的冷却液经由第二冷却液泵9流至第九端点p9，至此，冷却液又在第九端点p9处汇合，并继续流动经过水冷冷凝器6、第三冷却液泵10、第一三通阀52、四通阀51、暖芯4、第三三通阀54，最后流至高温散热器8。由此，低温散热器7和高温散热器8均接入系统中，同时为水冷冷凝器6和驱动电机1散热。

附图标记清单

1 驱动电机

2 发动机

3 第一冷却液泵

4 暖芯

5 阀组件

51 四通阀

52 第一三通阀

53 第二三通阀

54 第三三通阀

55 第四三通阀

6 水冷冷凝器

7 低温散热器

8 高温散热器

9 第二冷却液泵

10 第三冷却液泵

S1 第一管段

S2 第二管段

S3 第三管段

S4 第四管段

S5 辅助管段

S6 旁通管段

p1 第一端点

p2 第二端点

p3 第三端点

p4 第四端点

p5 第五端点

p6 第六端点

p7 第七端点

p8 第八端点

p9 第九端点

p10 第十端点。

Claims (10)

1.一种用于混合动力的机动车的热管理系统，其包括设置有驱动电机(1)和发动机(2)的冷却液循环管路，其特征在于，所述冷却液循环管路包括第一管段(S1)和第二管段(S2)，其中，在第一管段(S1)中连接有驱动电机(1)，在第二管段(S2)中串联有第一冷却液泵(3)、发动机(2)和暖芯(4)，其中，在热管理系统的第一工作模式下，通过阀组件(5)将第一管段(S1)和第二管段(S2)串联，从而使驱动电机(1)和发动机(2)与第一冷却液泵(3)串联。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，在热管理系统的第二工作模式下，通过所述阀组件(5)使第二管段(S2)与第一管段(S1)断开。

3.根据权利要求1或2所述的热管理系统，其特征在于，所述阀组件(5)包括设置在第一管段(S1)与第二管段(S2)之间的四通阀(51)，所述四通阀(51)的换向通道分别可切换地匹配于第一管段(S1)的端部(p1、p2)和第二管段(S2)的端部(p3、p4)。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述冷却液循环管路包括第三管段(S3)，在第三管段(S3)中串联有水冷冷凝器(6)和低温散热器(7)，在热管理系统的第三工作模式下，通过所述阀组件(5)使第一管段(S1)与第三管段(S3)串联，从而使低温散热器(7)与水冷冷凝器(6)和驱动电机(1)串联。

5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，在第三管段(S3)中串联有至少一个第二冷却液泵(9)。

6.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述阀组件(5)还包括设置在第一管段(S1)与第三管段(S3)之间的第一三通阀(52)和第二三通阀(53)，其中，所述第一三通阀(52)和第二三通阀(53)分别在水冷冷凝器(6)的两端将第三管段(S3)接入第一管段(S1)中。

7.根据权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，所述冷却液循环管路包括第四管段(S4)，在第四管段(S4)中连接有高温散热器(8)，在热管理系统的第四工作模式下，通过所述阀组件(5)使高温散热器(8)、低温散热器(7)、水冷冷凝器(6)串联，驱动电机(1)与低温散热器(7)并联。

8.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，在热管理系统的第四工作模式下，暖芯(4)串联在水冷冷凝器(6)与高温散热器(8)之间。

9.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述阀组件(5)还包括设置在第二管段(S2)与第四管段(S4)之间的至少一个第三三通阀(54)。

10.一种混合动力的机动车，其包括上述权利要求中任一项所述的热管理系统。