CN220535351U - 一种车辆热管理系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车辆热管理系统及车辆，包括：电驱回路，所述第一水泵、电驱总成依次串联连接形成第一电驱回路，所述散热器和所述第一电驱回路依次串联连接形成电驱冷却回路，所述第一电驱回路和所述换热器依次串联连接形成电驱热量回收回路；电池回路，包括依次串联连接的第二水泵和电池包；热泵回路和暖风回路；本实用新型解决低温环境下电池温度低时电池加热热量需求大的问题，通过热泵系统吸收电机热量给电池加热，降低使用加热器加热的高能耗工作频率，同时在环温低于‑15℃时，热泵系统中冷媒性能不会受限制；通过集成为多通阀，实现多种功能自由切换，同时降低了使用成本，节省了布置空间。

Description

一种车辆热管理系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及热管理系统技术领域，具体而言，涉及一种车辆热管理系统及车辆。

背景技术

汽车热管理系统是从系统集成角度出发，统筹热量与发动机及整车之间的关系，采用综合手段控制和优化热量传递的系统。其可根据行车工况和环境条件，自动调节冷却强度以保证被冷却对象工作在最佳温度范围，从而优化整车的环保性能和节能效果，同时改善汽车运行安全性和驾驶舒适性等。

在汽车市场中，纯电车型越来越受消费者认可，为应对纯电车型的电机与电池的能量转化，提升能量利用率，提高整车续航里程，纯电车型整车前机舱空间越来越紧凑，市场急需有效节省纯电车型的布置空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种车辆热管理系统及车辆，以解决现有技术中热管理系统能耗高、布置空间占比大以及功能单一的问题。

本实用新型实施例的一方面提供一种车辆热管理系统，包括：电驱回路，包括散热器、第一水泵、电驱总成和换热器，所述第一水泵和所述电驱总成依次串联连接形成第一电驱回路，所述散热器和所述第一电驱回路依次串联连接形成电驱冷却回路，所述第一电驱回路和所述换热器依次串联连接形成电驱热量回收回路；电池回路，包括依次串联连接的第二水泵和电池包；热泵回路，包括热泵系统、所述换热器和水冷冷凝器，所述热泵系统和所述换热器串联形成第一热泵回路，所述热泵系统和所述水冷冷凝器串联形成第二热泵回路；暖风回路，通过管路连接所述水冷冷凝器；控制阀组件，包括至少一个多通阀，所述多通阀的不同阀口能够选择性地切换开启或关闭，以使所述电驱回路、电池回路以及暖风回路中对应的管路导通或断开形成不同的连接回路，并与所述热泵回路换热。

在一些实施例中，所述电池回路与所述换热器依次串联形成电池冷却回路，所述电池冷却回路与所述第一热泵回路换热对所述电池包进行冷却；所述第一电驱回路和所述电池回路依次串联形成第一电池加热回路；所述暖风回路和所述电池回路包依次串联形成第二电池加热回路。

在一些实施例中，所述电驱热量回收回路与所述第一热泵回路换热，并通过所述第二热泵回路对乘员舱进行加热；所述电驱热量回收回路与所述第一热泵回路换热，并通过所述第二热泵回路与所述第二电池加热回路换热，对所述电池包进行加热。

在一些实施例中，所述控制阀组件包括第一三通阀、第二三通阀，所述第一三通阀的第二接口与所述散热器连接，所述第一三通阀的第三接口与所述第一水泵连接，所述第二三通阀的第二接口与所述散热器连接，所述第二三通阀的第一接口与第二溢水罐连接。

在一些实施例中，所述控制阀组件还包括四通阀，所述第一三通阀的第一接口与所述四通阀的第三接口连接，所述第二三通阀的第三接口与所述四通阀的第二接口连接，所述四通阀的第四接口与所述换热器连接，所述四通阀的第一接口与所述电池包连接。

在一些实施例中，所述控制阀组件还包括单向阀，所述单向阀进口连接所述散热器，所述单向阀的出口连接所述第一三通阀和所述第二三通阀。

在一些实施例中，所述车辆热管理系统还包括蒸发器，所述蒸发器和所述热泵系统串联形成第三热泵回路。

在一些实施例中，还包括油冷器，所述油冷器设置在所述第一水泵和所述电驱总成之间的管路上；

所述暖风回路包括第三水泵、加热器和暖风芯体；所述第三水泵、所述水冷冷凝器、加热器和暖风芯体串联连接。在一些实施例中，所述电驱回路中还包括设置在所述电驱总成出口处的第一温度传感器和设置在所述第一三通阀出口处的第二温度传感器。

本实用新型实施例另一方面提供一种车辆，包括上述的车辆热管理系统。

本实用新型通过提供一种车辆热管理系统，解决低温环境下电池温度低时电池加热热量需求大的问题，通过热泵系统吸收电机热量给电池加热，降低使用加热器加热的高能耗工作频率，同时在环温低于-15℃时，热泵系统中冷媒性能不会受限制；通过集成为多通阀，实现多种功能自由切换，同时降低了使用成本，节省了布置空间。

附图说明

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种车辆热管理系统的电池主动冷却和电机冷却管路图；

图2是本实用新型实施例的一种车辆热管理系统的电机热量加热电池图；

图3是本实用新型实施例的一种车辆热管理系统的电机热量和热泵系统协同工作管路；

附图标记：

1、散热器；2、第一水泵；3、电驱总成；4、车载电源；5、换热器；6、第二水泵；7、电池包；8、热泵系统；9、水冷冷凝器；10、第三水泵；11、加热器；12、暖风芯体；13、控制阀组件；131、第一三通阀；a1、第一三通阀的第一接口；a2、第一三通阀的第二接口；a3、第一三通阀的第三接口；132、第二三通阀；b1、第二三通阀的第一接口；b2、第二三通阀的第二接口；b3、第二三通阀的第三接口；133、四通阀；c1、四通阀的第一接口；c2、四通阀第二接口；c3、四通阀的第三接口；c4、四通阀的第四接口；134、单向阀；14、第一溢水罐；15、蒸发器；16、油冷器；17、第一温度传感器；18、第二温度传感器；19、第二溢水罐。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本实用新型的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与上面给出的对本实用新型的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本实用新型的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本实用新型的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本实用新型的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本实用新型的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本实用新型的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本实用新型的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本实用新型模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本实用新型。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本实用新型的相同或不同实施例中的一个或多个。

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的第一实施例提供一种车辆热管理系统，具体如图1-图3所示，包括：电驱回路，包括散热器1、第一水泵2、电驱总成3、车载电源4、第一溢水罐14和换热器5，第一水泵2、电驱总成3和车载电源4依次串联连接形成第一电驱回路，散热器1和第一电驱回路依次串联连接形成电驱冷却回路，第一电驱回路和换热器5依次串联连接形成电驱热量回收回路；电池回路，包括依次串联连接的第二水泵6和电池包7；热泵回路，包括热泵系统8、换热器5和水冷冷凝器9，热泵系统8和换热器5串联形成第一热泵回路，热泵系统和水冷冷凝器9串联形成第二热泵回路；暖风回路，包括通过管路依次串联连接的水冷冷凝器9、第三水泵10、加热器11和暖风芯体12；控制阀组件13，包括至少一个多通阀，多通阀的不同阀口能够选择性地切换开启或关闭，以使电驱回路、电池回路以及暖风回路中对应的管路导通或断开形成不同的连接回路，并与热泵回路换热，解决超低温工况下，受冷媒限制热泵回路无法从空气中吸热，热泵回路可以通过控制阀组件13的切换来实现吸收不同连接回路的热量。

进一步地，控制阀组件13包括第一三通阀131、第二三通阀132，第一三通阀的第二接口a2与散热器1连接，第一三通阀的第三接口a3与第一水泵2连接，第二三通阀的第二接口b2与散热器1连接，第二三通阀的第一接口b1与第二溢水罐19连接。

进一步地，控制阀组件13还包括四通阀133，第一三通阀的第一接口a1与四通阀的第三接口c3连接，第二三通阀的第三接口b3与四通阀的第二接口c2连接，四通阀的第四接口c4与换热器5连接，四通阀的第一接口c1与电池包7连接。

进一步地，控制阀组件13还包括单向阀134，单向阀134进口连接散热器1，单向阀134的出口连接第一三通阀131和第二三通阀132。

进一步地，具体如图1(实线)所示，切换四通阀133，使四通阀的第一接口c1和四通阀的第四接口c4连通，电池回路与换热器5依次串联形成电池冷却回路，电池冷却回路与第一热泵回路换热对电池包7进行冷却；当电机有冷却需求时，切换第一三通阀131，关闭第一三通阀的第一接口a1,打开第一三通阀的第二接口a2和第一三通阀的第三接口a3，电驱总成3的热量通过散热器1将热量散发出去，电机冷却完成。

进一步地，具体如图2(实线)所示，切换四通阀133，使四通阀的第一接口c1和四通阀的第二接口c2连通，切换第一三通阀131，打开第一三通阀的第二接口a2和第一三通阀的第三接口a3，关闭第一三通阀的第一接口a1，切换第二三通阀132，打开第二三通阀的第二接口b2和第二三通阀的第三接口b3，关闭第二三通阀的第一接口b1,第一电驱回路和电池回路依次串联形成第一电池加热回路,电驱总成3的热量传递给电池包7，完成电机热量对电池包7的加热。

进一步地，具体如图3(实线)所示，切换四通阀133，连接四通阀的第一接口c1和四通阀的第二接口c2，再切换第二三通阀132，打开第二三通阀的第三接口b3和第二三通阀的第一接口b1,关闭第二三通阀的第二接口b2，暖风回路和电池回路依次串联形成第二电池加热回路，加热器11的热量传递给电池包7，完成加热器11给电池包7加热。切换四通阀133，连接四通阀的第三接口c3和四通阀的第四接口c4，同时切换第一三通阀131，打开第一三通阀的第一接口a1和第一三通阀的第三接口a3，电驱热量回收回路与第一热泵回路换热，并通过第二热泵回路对乘员舱进行加热；切换四通阀133，连接四通阀的第三接口c3和四通阀的第四接口c4，同时连接四通阀的第一接口c1和四通阀的第二接口c2，同时切换第一三通阀131，打开第一三通阀的第一接口a1和第一三通阀的第三接口a3，关闭第一三通阀的第二接口a2，同时切换第二三通阀132，打开第二三通阀的第一接口b1和第二三通阀的第三接口b3，关闭第二三通阀的第二接口b2，电驱热量回收回路与第一热泵回路换热，并通过第二热泵回路与第二电池加热回路换热，对电池包7进行加热；满足低温环境下电池温度低时，电池包7加热热量需求大，通过热泵系统吸收电极热量给电池包7进行加热，降低加热器11的高能耗工作。

进一步地，车辆热管理系统还包括蒸发器15，蒸发器15和热泵系统8串联形成第三热泵回路，可以拓展热泵系统8的使用功能，蒸发器15可以用于给乘员舱降温。

进一步地，还包括油冷器16，油冷器16设置在第一水泵2和电驱总成3之间的管路上，油冷器16可以对电驱总成3进行初步散热和热量传导，起到保护电驱总成3的作用。

进一步地，电驱回路中还包括设置在电驱总成3出口处的第一温度传感器17和设置在第一三通阀131出口处的第二温度传感器18，第一温度传感器17和第二温度传感器18可以对管路中的介质温度进行实施监控，进一步保证热量传导的可视化，提高安全性。

本实用新型实施例另一方面提供一种车辆，包括上述的车辆热管理系统，车辆通过使用车辆热管理系统，大大提高热管理效率，降低了车辆能耗。

本实用新型通过提供一种车辆热管理系统，解决低温环境下电池温度低时电池加热热量需求大的问题，通过热泵系统吸收电机热量给电池加热，降低使用加热器加热的高能耗工作频率，同时在环温低于-15℃时，热泵系统中冷媒性能不会受限制；通过集成为多通阀，实现多种功能自由切换，同时降低了使用成本，节省了布置空间。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆热管理系统，其特征在于，包括：

电驱回路，包括散热器、第一水泵、电驱总成和换热器，所述第一水泵和所述电驱总成依次串联连接形成第一电驱回路，所述散热器和所述第一电驱回路依次串联连接形成电驱冷却回路，所述第一电驱回路和所述换热器依次串联连接形成电驱热量回收回路；

电池回路，包括依次串联连接的第二水泵和电池包；

热泵回路，包括热泵系统、所述换热器和水冷冷凝器，所述热泵系统和所述换热器串联形成第一热泵回路，所述热泵系统和所述水冷冷凝器串联形成第二热泵回路；

暖风回路，通过管路连接所述水冷冷凝器；

控制阀组件，包括至少一个多通阀，所述多通阀的不同阀口能够选择性地切换开启或关闭，以使所述电驱回路、电池回路以及暖风回路中对应的管路导通或断开形成不同的连接回路，并与所述热泵回路换热。

2.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述电池回路与所述换热器依次串联形成电池冷却回路，所述电池冷却回路与所述第一热泵回路换热对所述电池包进行冷却；

所述第一电驱回路和所述电池回路依次串联形成第一电池加热回路；所述暖风回路和所述电池回路包依次串联形成第二电池加热回路。

3.根据权利要求2所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述电驱热量回收回路与所述第一热泵回路换热，并通过所述第二热泵回路对乘员舱进行加热；

所述电驱热量回收回路与所述第一热泵回路换热，并通过所述第二热泵回路与所述第二电池加热回路换热，对所述电池包进行加热。

4.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述控制阀组件包括第一三通阀、第二三通阀，所述第一三通阀的第二接口与所述散热器连接，所述第一三通阀的第三接口与所述第一水泵连接，所述第二三通阀的第二接口与所述散热器连接，所述第二三通阀的第一接口与第二溢水罐连接。

5.根据权利要求4所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述控制阀组件还包括四通阀，所述第一三通阀的第一接口与所述四通阀的第三接口连接，所述第二三通阀的第三接口与所述四通阀的第二接口连接，所述四通阀的第四接口与所述换热器连接，所述四通阀的第一接口与所述电池包连接。

6.根据权利要求4所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述控制阀组件还包括单向阀，所述单向阀进口连接所述散热器，所述单向阀的出口连接所述第一三通阀和所述第二三通阀。

7.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统还包括蒸发器，所述蒸发器和所述热泵系统串联形成第三热泵回路。

8.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述暖风回路包括第三水泵、加热器和暖风芯体；所述第三水泵、所述水冷冷凝器、加热器和暖风芯体串联连接。

9.根据权利要求4所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述电驱回路中还包括设置在所述电驱总成出口处的第一温度传感器和设置在所述第一三通阀出口处的第二温度传感器。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的车辆热管理系统。