CN220742639U - 一种整车热管理系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种整车热管理系统及车辆,包括:冷却剂循环回路,冷却剂循环回路上设置有多个多通阀和多个装置,多个多通阀的开关控制冷却剂与对应的装置进行热交换,形成冷却循环回路和制热循环回路;冷却循环回路和制热循环回路之间共用部分路径;冷却循环回路上的冷却剂流经电机和/或电池后流向被动散热组件,以被动冷却电机和/或电池;或者流向主动散热系统,以主动冷却对电池;制热循环回路上的冷却剂流经电机和/或电池后流向主动散热系统,以加热乘员舱和/或电池;或者流经电机和主动散热系统后流向电池,以加热电池。通过本申请提供的系统,解决电动车热源单一,无法综合利用整车余热的难点,实现车辆在不同工况下不同模式的余热回收。
Description
技术领域
本申请涉及车辆热管理技术领域,特别是涉及一种整车热管理系统及车辆。
背景技术
当前电动车对续航要求越来越高,如何充分利用整车余热是当前重点难题。随着电动化和智能化的发展,不仅需要保证功率部件维持最佳工作温度,并且对整车能量利用率要求越来越高,同时人们对汽车采暖、制冷的热舒适性要求也在不断增加,使高低温续航里程衰减成为新能源车主要痛点。因此,新能源热管理系统变得尤其重要。
当今的整车热管理系统中,主要集中在电机的余热回收处理,以及对电池的冷却控制。当电池温度升高时,为了维持电池在适宜温度区间运行,通常对电池进行冷却处理,导致电池在充放电过程中产生的热量散发到周围环境中而被浪费掉,对于有采暖需求的整车模式而言,无法综合利用电机和电池的热量,并没有实现充分利用整车余热。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型目的之一在于提供一种整车热管理系统,以解决电动车热源单一,无法综合利用整车余热的难点,实现车辆在不同工况下不同模式的余热回收。本实用新型的目的之二在于提供一种车辆。
本实用新型的技术方案是:
一种整车热管理系统,包括:
冷却剂循环回路,所述冷却剂循环回路上设置有多个多通阀和多个装置;所述冷却剂循环回路被配置为通过多个所述多通阀的开关来控制冷却剂与对应的所述装置进行热交换,以形成冷却循环回路和制热循环回路;
多个所述装置至少包括电机、电池、主动散热系统和被动散热组件;其中,所述主动散热系统与乘员舱连通;
所述冷却循环回路和所述制热循环回路之间共用部分路径;其中,
所述冷却循环回路上的所述冷却剂流经所述电机和/或电池后流向所述被动散热组件,实现对所述电机和/或电池的被动冷却;或者流向所述主动散热系统,实现对所述电池的主动冷却;
所述制热循环回路上的所述冷却剂流经所述电机和/或电池后流向所述主动散热系统,实现对所述乘员舱和/或电池的加热;或者流经所述电机和所述主动散热系统后流向所述电池,实现对所述电池的加热。
作为优选方案之一,所述冷却剂循环回路上设置有水箱、电机水泵和电池水泵,所述水箱的出口分别与所述电机水泵的入口和所述电池水泵的入口连通,所述电机水泵的出口与所述电机的入口连通,所述电池水泵的出口与所述电池的入口连通。
作为优选方案之一,所述主动散热系统包括换热器、气液分离器、压缩机、两个截止阀、室内换热器、水冷冷凝器和膨胀阀,所述换热器的出口与所述气液分离器的入口连通,所述气液分离器的出口与所述压缩机的入口连通,所述压缩机的出口分别与两个所述截止阀的入口连通,两个所述截止阀的出口分别与所述室内换热器的入口和所述水冷冷凝器的入口连通,所述室内换热器的出口和所述水冷冷凝器的出口均与所述膨胀阀的入口连通,所述膨胀阀的出口与所述换热器的入口连通。
作为优选方案之一,所述多通阀包括第一多通阀、第二多通阀和第三多通阀;其中,
所述第一多通阀位于所述被动散热组件、所述电机和所述主动散热系统之间;
所述第二多通阀位于所述被动散热组件、所述电池水泵和所述主动散热系统之间;
所述第三多通阀位于所述电池、所述第一多通阀和所述主动散热系统之间。
作为优选方案之一,所述冷却循环回路包括:
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述被动散热组件的入口连通;和/或,
所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通,所述第三多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通;和/或,
所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通,所述第三多通阀的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述被动散热组件的入口连通,所述被动散热组件的出口与第二多通阀的入口连通。
作为优选方案之一,所述制热循环回路包括:
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通;和/或,
所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通,所述第三多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通。
作为优选方案之一,所述制热循环回路包括:
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述主动散热系统中的换热器连通,所述换热器的出口与所述第二多通阀的入口连通,以及所述电池的出口与所述主动散热系统中的水冷冷凝器的入口连通;和/或,
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通,所述第二多通阀的出口与所述电池水泵的入口连通,所述电池水泵的出口与所述电池的入口连通,所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通。
作为优选方案之一,所述冷却剂首先与所述电机进行热交换的回路上的所述被动散热组件、所述第二多通阀、所述第三多通阀均与所述电机水泵的入口连通,以形成电机冷却回路;所述冷却剂首先与所述电池进行热交换的回路上的所述第二多通阀和所述水冷冷凝器均与所述电池水泵的入口,以形成电池冷却回路。
作为优选方案之一,所述电机的出口连通所述水箱,所述电池的出口连通所述水箱。
本实用新型第二方面还提供了一种车辆,配置有如本实用新型第一方面所提供的一种整车热管理系统。
所述车辆与上述整车热管理系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
与现有技术相比,本申请包括以下优点:
本实用新型提出一种整车热管理系统,包括:冷却剂循环回路,所述冷却剂循环回路上设置有多个多通阀和多个装置;所述冷却剂循环回路被配置为通过多个所述多通阀的开关来控制冷却剂与对应的所述装置进行热交换,以形成冷却循环回路和制热循环回路;多个所述装置至少包括电机、电池、主动散热系统和被动散热组件;其中,所述主动散热系统与乘员舱连通;所述冷却循环回路和所述制热循环回路之间共用部分路径;其中,所述冷却循环回路上的所述冷却剂流经所述电机和/或电池后流向所述被动散热组件,实现对所述电机和/或电池的被动冷却;或者流向所述主动散热系统,实现对所述电池的主动冷却;所述制热循环回路上的所述冷却剂流经所述电机和/或电池后流向所述主动散热系统,实现对所述乘员舱和/或电池的加热;或者流经所述电机和所述主动散热系统后流向所述电池,实现对所述电池的加热。
通过采用本申请的技术方案,可以根据不同工况需求,控制对应的多通阀的开启,使得冷却剂在与开启的多通阀所连通的装置所在的回路上流动,通过冷却剂与对应装置基于温度差进行热交换,当冷却剂的温度低于当前流经的装置时,实现对应的装置的冷却;当冷却剂的温度高于当前流经的装置时,实现对应的装置的加热;当冷却剂与装置进行热交换后,冷却剂的温度和装置的温度均对应改变,利用被动散热组件和主动散热系统与冷却剂进行热交换,可以将冷却剂的热量传递到周围环境、电池或乘员舱中,同时调节冷却剂的温度,实现冷却剂再次与装置进行热量交换;
从而,当电机运行时产生热量的过程中,电机的热量可以传递至冷却剂,冷却剂利用主动散热系统将热量传递至电池或乘员舱中,实现电机的热量回收;
从而,当电池充放电产生热量的过程中,电池的热量可以传递至冷却剂,冷却剂利用主动散热系统将热量传递至乘员舱中,实现电池的热量回收;
如此,热管理系统通过冷却剂循环回路、被动散热组件和主动散热系统以及多通阀的组合,适用于对电动车中对应装置的冷却或加热控制。同时,还可以利用电池的热量来提供乘员舱的加热功能,可以综合利用整车的余热,提高续航里程和乘坐舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对本申请的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,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例所述整车热管理系统整体流程框架图;
图2是本申请又一实施例所述整车热管理系统整体流程框架图;
图3是本申请一实施例所述在夏季高温工况中的整车热管理系统整体流程框架图;
图4是本申请一实施例所述在低温充电工况中的整车热管理系统整体流程框架图;
图5是本申请一实施例所述在冬季高温工况中的整车热管理系统整体流程框架图;
图6是本申请一实施例所述在第一低温工况中的整车热管理系统整体流程框架图;
图7是本申请一实施例所述在第二低温工况中的整车热管理系统整体流程框架图。
附图标记说明:
1、水箱;2、电机;3、电池;4、被动散热组件;5、主动散热系统;51、室内换热器;52、水冷冷凝器;53、换热器;54、气液分离器;55、压缩机;56、第一截止阀;57、膨胀阀;58、第二截止阀;6、电机水泵;7、电池水泵;8、第一多通阀;9、第二多通阀;10、第三多通阀;11、第三截止阀。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参照图1所示,图1示出了根据本公开的一些实施例的示例性整车热管理系统的整体流程框架,本实用新型提供一种整车热管理系统,包括:冷却剂循环回路,所述冷却剂循环回路上设置有多个多通阀和多个装置;所述冷却剂循环回路被配置为通过多个所述多通阀的开关来控制冷却剂与对应的所述装置进行热交换,以形成冷却循环回路和制热循环回路;多个所述装置至少包括电机2、电池3、主动散热系统5和被动散热组件4;其中,所述主动散热系统5与乘员舱连通;所述冷却循环回路和所述制热循环回路之间共用部分路径;其中,所述冷却循环回路上的所述冷却剂流经所述电机2和/或电池3后流向所述被动散热组件4,实现对所述电机2和/或电池3的被动冷却;或者流向所述主动散热系统5,实现对所述电池3的主动冷却;所述制热循环回路上的所述冷却剂流经所述电机2和/或电池3后流向所述主动散热系统5,实现对所述乘员舱和/或电池3的加热;或者流经所述电机2和所述主动散热系统5后流向所述电池3,实现对所述电池3的加热。
具体而言,本实用新型实施例适用于纯电动汽车,其主要依靠电机2和电池3来实现驱动和储能功能。冷却剂循环回路可以理解为通过冷却剂与冷却剂循环回路中的装置进行热交换,冷却剂(如水或其他冷却液)循环流经装置,利用温度差与装置进行热量交换,以对所述装置进行冷却或加热。例如当电机2和电池3的温度过高时,冷却剂将电机2和电池3的内部热量带走,实现电机2和电池3的冷却。当电机2和电池3的温度过低时,冷却剂将热量传递至电机2和电池3的内部,实现电机2和电池3的加热。
其中,在冷却剂循环回路上设置被动散热组件4和主动散热系统5,被动散热组件4和所述主动散热系统5均被配置为与所述冷却剂进行热交换,以将所述冷却剂的温度在不同的模式下切换。其中被动散热组件4可以理解为通过传导、对流方式将冷却剂的热量(装置传递的热量)传递到周围环境中的装置,例如散热器。主动散热系统5可以理解为通过外部能量驱动,将热量从一个区域或物体吸收,经过压缩和膨胀等过程,并将其排放到另一个区域或外部环境中的装置,例如热泵系统。可以理解,相比于被动散热组件4,主动散热系统5的散热效果更优;相较于主动散热系统5,被动散热组件4不需要额外的能源输入。利用主动散热系统5和被动散热组件4分别的优势,可以将冷却剂的温度以不同的模式切换至所需温度,从而对装置进行冷却或加热,以综合考虑系统能耗和热交换速率。
需要说明的是,冷却剂与主动散热系统进行热交换的过程中,冷却剂与主动散热系统中的制冷剂进行热交换,从而实现两者之间的热量转换。其中,制冷剂在主动散热系统中独立地流动形成制冷剂循环回路,关于主动散热系统的更多描述可以在下文得见。在一些实施例中,冷却剂在冷却剂循环回路中的部分路径上独立地流动;在一些实施例中,从冷却剂循环回路中的部分路径上输出的冷却剂与制冷剂循环回路中的制冷剂进行热交换后,分别独立地流动。
通过在冷却剂循环回路上设置多个多通阀,且多个所述多通阀分别位于相邻的至少两个所述装置之间,通过多个多通阀中的部分或全部多通阀的开关,实现在不同的工况下对应的所述装置的冷却或加热。当多通阀打开时,与多通阀连通的相邻多个装置就能够与冷却剂进行热交换。例如,当对应的多通阀在主动散热系统5和被动散热组件4之间,或者在主动散热系统5与其他装置之间,被动散热组件4与其他装置之间时,可以控制冷却剂同时与被动散热组件4和主动散热系统5进行热交换,或者单独与被动散热组件4或主动散热系统5进行热交换,从而实现在不同的工况下对应的所述装置的冷却或加热。
在本实施例中,可以通过对应工况下所对应的热交换需求和需要热交换的装置,选择多通阀的数量和位置,控制冷却剂与被动散热组件4和/或主动散热系统5进行热交换。
具体地说,不同的工况主要指与热量相关的不同操作状态或环境条件下的工况,例如在温度较高工况下(冷却需求不高),可以通过对应的多通阀实现冷却剂流经所述电机2和电池3后流向被动散热组件4,形成一种冷却循环回路,实现电机2和电池3被动冷却,降低能耗;在高温工况下(冷却需求较高),可以通过对应的多通阀实现冷却剂流经所述电机2和电池3后流向主动散热系统5,形成另一种冷却循环回路,实现电机2和电池3主动冷却,快速制冷。
具体地说,在高温工况下(冷却需求较高),相对于电池3来说,电机2产生的热量通常低于电池3产生的热量,因此电池3的冷却需求更强于电机2的冷却需求。在对应的装置中,需要冷却电机2时,可以通过对应的多通阀实现冷却剂与被动散热组件4之间的热交换,实现被动冷却电机,降低能耗;需要冷却电池3时,可以通过对应的多通阀实现冷却剂与主动散热系统5之间的热交换,实现主动冷却电池,维持电池3的温度在适宜的工作区间。
而在冬季高温工况下,可以通过对应的多通阀实现冷却剂分别流经电机2和电池3后流向所述主动散热系统5中的室内换热机,形成一种制热循环回路,通过电机2和电池3的热量实现对乘员舱的加热;在低温工况下,可以通过对应的多通阀实现冷却剂分别流经电机2和电池3后流向主动散热系统5中的水冷冷凝器,形成又一种制热循环回路,通过电机2的热量实现对电池3的加热;或者通过对应的多通阀实现冷却剂流经电机2和主动散热系统5后流向电池3,形成另一种制热循环回路,通过电机2的热量实现对电池3的加热。
可以理解,冷却循环回路与制热循环回路共用部分路径则为均需要流经同一个装置所在的一段回路,实现对同一个装置在不同工况下的冷却或加热。
可以理解,电池3和电机2在热管理上的需求不同,电池3通常需要加热和冷却以保持在适宜的工作温度范围;电机2通常不需要额外的加热操作,主要依靠冷却操作维持电机2在适宜的工作温度范围内。在本实施例中,主要对电池3进行冷却或加热操作,对电机2进行冷却操作。
综上所述,主动散热系统5与乘员舱连通时,由于电机2和电池3当运行会产生热量,电机2和电池3的热量可以传递至冷却剂中,电机2和电池3的温度降低,冷却剂的温度升高,冷却剂的热量可以传递至被动散热组件4和/或主动散热系统5中,冷却剂的温度降低,再次与电机2和电池3进行热交换。在本实施例中,被动散热组件4和主动散热系统5可以选择将热量传递至周围环境中,实现电机2和电池3的冷却;在本实施例中,主动散热系统5可以选择将热量传递至乘员舱中,通过电机2和电池3的热量给乘员舱供暖,实现电池3和电机2的热量综合利用。
在一些实施例中,当仅电机2产热时,电机2的热量最终传递至主动散热系统5,主动散热系统5可以将热量再次传递至冷却剂,通过冷却剂与电池3进行热交换,通过电机2给电池3加热,实现电机2的热量回收。
综上所述,本实用新型实施例提供的热管理系统通过冷却剂循环回路、被动散热组件4和主动散热系统5以及多通阀的组合,适用于对电动车中对应装置的冷却或加热控制。同时,还可以利用电池3的热量来提供乘员舱的加热功能,可以综合利用整车的余热,提高续航里程和乘坐舒适性。
在一些实施例中,请参阅图2,图2为本申请示出的整车热管理系统整体流程框架图。主动散热系统5可以包括换热器53、气液分离器54、压缩机55、两个截止阀、室内换热器51、水冷冷凝器52和膨胀阀57,所述换热器53的出口与所述气液分离器54的入口连通,所述气液分离器54的出口与所述压缩机55的入口连通,所述压缩机55的出口分别与两个所述截止阀的入口连通,两个所述截止阀的出口分别与所述室内换热器51的入口和所述水冷冷凝器52的入口连通,所述室内换热器51的出口和所述水冷冷凝器52的出口均与所述膨胀阀57的入口连通,所述膨胀阀57的出口与所述换热器53的入口连通。
具体而言,换热器53内具有循环制冷剂,当冷却剂与主动散热系统5进行热交换过程中,首先与换热器53进行热交换,制冷剂吸热蒸发,从而进入气液分离器54,气液分离器54用于分离制冷剂中的液态和气态部分,确保制冷剂的气态部分进入压缩机55,压缩机55负责将制冷剂进一步压缩成高温高压气体,使其能够释放更多热量,一股高温高压气体通过第一截止阀56进入室内换热器51,室内换热器51与乘员舱连通,通过传递热量将制冷剂的热量释放到室内空气中,以实现乘员舱供暖;另一股高温高压气体通过第二截止阀58进入水冷冷凝器52,将制冷剂中的热量传递给水冷冷凝器52,通过水冷冷凝器52与回路中的冷却剂进行热交换,并通过冷却剂可以实现给电池3供暖;经过热量传递后的制冷剂剂进入膨胀阀57,膨胀阀57将制冷剂的温度和压力调节至合适进入换热器53的状态,形成制冷剂循环回路。
在进一步地技术方案中,所述冷却剂循环回路上设置有水箱1、电机水泵6和电池水泵7,所述水箱1的出口分别与所述电机水泵6的入口和所述电池水泵7的入口连通,所述电机水泵6的出口与所述电机2的入口连通,所述电池水泵7的出口与所述电池3的入口连通。在本实施例中,冷却剂循环回路上流通的冷却剂通过水箱1输出,电机水泵6将冷却剂从水箱1抽取,并将其推送到电机2的入口,以将冷却剂与电机2进行热交换。电池水泵7将冷却剂从水箱1抽取,并将其推送到电池3的入口,以将冷却剂与电池3进行热交换。优选地,冷却剂选用水溶液,水箱1采用膨胀水壶。
本实用新型实施例通过多个多通阀的切换实现在不同工况下对应装置的冷却和加热。其中多个多通阀可以是三个,分别为第一多通阀8、第二多通阀9和第三多通阀10。具体地,所述第一多通阀8位于所述被动散热组件4、所述电机2和所述主动散热系统5之间;所述第二多通阀9位于所述被动散热组件4、所述电池水泵7和所述主动散热系统5之间;所述第三多通阀10位于所述电池3、所述第一多通阀8和所述主动散热系统5之间。在本实施例中,可以根据每个多通阀所连通的入口和出口选择多通阀的具体规格型号,例如为三通阀或四通阀。在本实施例中,在打开第一多通阀8时,可以控制冷却剂经由电机2流向被动散热组件4和主动散热系统5;在打开第二多通阀9的情况下,可以控制冷却剂流向经由电池3流向被动散热组件4和主动散热系统5;在打开第三多通阀10的情况下,可以控制冷却剂流向经由电池3流向第一多通阀8和主动散热系统5。
如此,通过这些多通阀的切换,冷却剂的流向可以根据不同的工况需求进行灵活控制,以实现对应装置(如电机2、电池3、乘员舱)的冷却或加热,以提高热管理系统的灵活性和效率,实现整车余热的综合利用,提升电动车的性能和乘坐舒适度。
请参阅图3-图7,图3示出了根据本公开的一些实施例的示例性在夏季高温工况中的整车热管理系统的整体流程框架,图4示出了根据本公开的一些实施例的示例性在低温充电工况中的整车热管理系统的整体流程框架,图5示出了根据本公开的一些实施例的示例性在冬季高温工况中的整车热管理系统的整体流程框架,图6示出了根据本公开的一些实施例的示例性在第一低温工况中的整车热管理系统的整体流程框架,图7示出了根据本公开的一些实施例的示例性在第二低温工况中的整车热管理系统的整体流程框架。
以上在一些实施例中,再次强调说明的是电机2的入口与电机水泵6的出口连通,通过电机水泵6泵送冷却剂,电池3的入口与电池水泵7的出口连通,通过电池水泵7泵送冷却剂。作为本实施例的具体解释,在不同的工况下,开启对应的多通阀,关闭剩余的多通阀可以通过以下措施实现:
当在不同的工况中需要对对应的装置进行冷却时,通过多个多通阀的开关来控制冷却剂与对应的所述装置进行热交换,形成冷却循环回路:
在夏季高温工况中(如图3中的点线段所示,具体可参阅左侧的点线段),一种冷却循环回路包括:所述电机2的出口与所述第一多通阀8的入口连通,所述第一多通阀8的出口与所述被动散热组件4的入口连通。在该工况下,冷却剂从电机2出口进入第一多通阀8,然后通过第一多通阀8调整流向后流向被动散热组件4,通过被动散热组件4,冷却剂与周围环境进行热交换,将电机2产生的热量散发出去,从而降低电机2的温度。在本实施方式下,被动散热组件4的出口与电机水泵6的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电机2冷却回路。
在夏季高温工况中(如图3中的点线段所示,具体可参阅右侧的点线段),又一种冷却循环回路包括:所述电池3的出口与所述第三多通阀10的入口连通,所述第三多通阀10的出口与所述主动散热系统5的入口连通,所述主动散热系统5的出口与所述第二多通阀9的入口连通。在该工况下,冷却剂从电池3出口进入第三多通阀10,然后通过第三多通阀10调整流向后流向主动散热系统5,通过主动散热系统5,冷却剂与换热器53中的制冷剂进行热交换,将电池3产生的热量散发出去,从而降低电池3的温度。在本实施方式下,第二多通阀9的出口与电池水泵7的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电池3冷却回路。
在低温充电工况中(如图4中的点线段所示),另一种冷却循环回路包括:所述电池3的出口与所述第三多通阀10的入口连通,所述第三多通阀10的出口与所述第一多通阀8的入口连通,所述第一多通阀8的出口与所述被动散热组件4的入口连通,所述被动散热组件4的出口与第二多通阀9的入口连通。在该工况下,冷却剂从电池3出口进入第三多通阀10,然后通过第三多通阀10流向第一多通阀8调整流向进入被动散热组件4,以实现对电池3的冷却。在本实施方式下,被动散热组件4的出口与第二多通阀9的入口连通,第二多通阀9的出口与电池水泵7的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电池3冷却回路。
当在不同的工况中需要对对应的装置进行加热时,通过多个多通阀的开关来控制冷却剂与对应的所述装置进行热交换,形成制热循环回路。
在冬季高温工况中(如图5中的点线段所示),一种制热循环回路包括:所述电机2的出口与所述第一多通阀8的入口连通,所述第一多通阀8的出口与所述主动散热系统5的入口连通,所述主动散热系统5的出口与所述第二多通阀9的入口连通。在该工况下,冷却剂从电机2出口进入第一多通阀8,然后通过第一多通阀8调整流向后流向主动散热系统5,通过主动散热系统5,冷却剂与换热器53中的制冷剂进行热交换,并将热量传递至与换热器53对应连通的室内换热器51,通过室内换热器51对乘员舱加热,实现利用电机2的热量加热乘员舱。在本实施方式下,第二多通阀9的出口与电机水泵6的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电机2冷却回路。
在冬季高温工况中(如图5中的点线段所示),又一种制热循环回路包括:所述电池3的出口与所述第三多通阀10的入口连通,所述第三多通阀10的出口与所述主动散热系统5的入口连通,所述主动散热系统5的出口与所述第二多通阀9的入口连通。在该工况下,冷却剂从电池3出口进入第三多通阀10,然后通过第三多通阀10调整流向后流向主动散热系统5,通过主动散热系统5,冷却剂与换热器53中的制冷剂进行热交换,并将热量传递至与换热器53对应连通的室内换热器51,通过室内换热器51对乘员舱加热,实现利用电池3的热量加热乘员舱。在本实施方式下,第二多通阀9的出口与电池水泵7的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电池3冷却回路。
在第一低温工况中(如图6中的点线段所示),另一种制热循环回路包括:该工况下电池3的温度通常不大于-5℃,需要利用电机2的热量加热电池3时,所述电机2的出口与所述第一多通阀8的入口连通,所述第一多通阀8的出口与所述主动散热系统5中的换热器53连通,所述换热器53的出口与所述第二多通阀9的入口连通,以及所述电池3的出口与所述主动散热系统5中的水冷冷凝器52的入口连通。在该工况下,冷却剂从电机2出口进入第一多通阀8,然后通过第一多通阀8调整流向后流向主动散热系统5,通过主动散热系统5,冷却剂与换热器53中的制冷剂进行热交换,并将热量传递至与换热器53对应连通的水冷冷凝器52,同时水冷冷凝器52与电池3连通,换热器53吸收电机2热量,经转化后通过水冷冷凝器52加热电池3,从而实现利用电机2的热量加热电池3。在本实施方式下,换热器53的出口与第二多通阀9的出口连通,第二多通阀9的出口与电机水泵6的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电机2冷却回路;水冷冷凝器52的出口与电池水泵7的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电池3冷却回路。
在本实施例中,可以在水冷冷凝器52和电池3之间设置第三截止阀11。
在第二低温工况中(如图7中的点线段所示),再一种制热循环回路包括:该工况下电池3的温度通常大于-5℃,电池3加热需求不高时,所述电机2的出口与所述第一多通阀8的入口连通,所述第一多通阀8的出口与所述主动散热系统5的入口连通,所述主动散热系统5的出口与所述第二多通阀9的入口连通,所述第二多通阀9的出口与所述电池水泵7的入口连通,所述电池水泵7的出口与所述电池3的入口连通,所述电池3的出口与所述第三多通阀10的入口连通。在该工况下,冷却剂从电机2出口进入第一多通阀8,然后通过第一多通阀8调整流向后流向主动散热系统5,通过主动散热系统5,将热量传递至电池3,从而实现利用电机2的热量加热电池3。在本实施方式下,第三多通阀10的出口与电机水泵6的入口连通,使得冷却剂循环流动,实现在该工况下的电机2冷却回路。
可以理解,在第一低温工况和第二低温工况中,可以通过电机2主动产热或者其余热,将热量传递至冷却剂从而加热电池3。
在一些实施例中,所述电机2的出口连通所述水箱1,所述电池3的出口连通所述水箱1。在本实施例中,通过电机2的出口与水箱1的入口连通,实现电机2冷却回路中的加注排气;通过电池3的出口与水箱1的入口连通,实现电池3冷却回路中的加注排气以及水冷冷凝器52回路中的排气。
本实用新型的另一方面在于提出一种车辆,配置有如上所述的一种整车热管理系统。
对于上述车辆实施例而言,由于其与整车热管理系统实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见整车热管理系统实施例的部分说明即可。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是,在本文中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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。此外,诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且,术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。
以上对本申请所提供的一种整车热管理系统及车辆,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请,在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种整车热管理系统,其特征在于,包括:
冷却剂循环回路,所述冷却剂循环回路上设置有多个多通阀和多个装置;所述冷却剂循环回路被配置为通过多个所述多通阀的开关来控制冷却剂与对应的所述装置进行热交换,以形成冷却循环回路和制热循环回路;
多个所述装置至少包括电机、电池、主动散热系统和被动散热组件;其中,所述主动散热系统与乘员舱连通;
所述冷却循环回路和所述制热循环回路之间共用部分路径;
所述冷却剂循环回路上设置有水箱、电机水泵和电池水泵,所述水箱的出口分别与所述电机水泵的入口和所述电池水泵的入口连通,所述电机水泵的出口与所述电机的入口连通,所述电池水泵的出口与所述电池的入口连通;
所述多通阀包括第一多通阀、第二多通阀和第三多通阀;其中,
所述第一多通阀位于所述被动散热组件、所述电机和所述主动散热系统之间;
所述第二多通阀位于所述被动散热组件、所述电池水泵和所述主动散热系统之间;
所述第三多通阀位于所述电池、所述第一多通阀和所述主动散热系统之间;
其中,所述冷却循环回路上的所述冷却剂经所述电机和/或电池后流向所述被动散热组件,实现对所述电机和/或电池的被动冷却;或者流向所述主动散热系统,实现对所述电池的主动冷却;
所述制热循环回路上的所述冷却剂经所述电机和/或电池后流向所述主动散热系统,实现对所述乘员舱和/或电池的加热;或者流经所述电机和所述主动散热系统后流向所述电池,实现对所述电池的加热。
2.根据权利要求1所述的一种整车热管理系统,其特征在于,所述主动散热系统包括换热器、气液分离器、压缩机、两个截止阀、室内换热器、水冷冷凝器和膨胀阀,所述换热器的出口与所述气液分离器的入口连通,所述气液分离器的出口与所述压缩机的入口连通,所述压缩机的出口分别与两个所述截止阀的入口连通,两个所述截止阀的出口分别与所述室内换热器的入口和所述水冷冷凝器的入口连通,所述室内换热器的出口和所述水冷冷凝器的出口均与所述膨胀阀的入口连通,所述膨胀阀的出口与所述换热器的入口连通。
3.根据权利要求1所述的一种整车热管理系统,其特征在于,所述冷却循环回路包括:
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述被动散热组件的入口连通;和/或,
所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通,所述第三多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通;和/或,
所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通,所述第三多通阀的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述被动散热组件的入口连通,所述被动散热组件的出口与第二多通阀的入口连通。
4.根据权利要求1所述的一种整车热管理系统,其特征在于,所述制热循环回路包括:
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通;和/或,
所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通,所述第三多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通。
5.根据权利要求2所述的一种整车热管理系统,其特征在于,所述制热循环回路包括:
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述主动散热系统中的换热器连通,所述换热器的出口与所述第二多通阀的入口连通,以及所述电池的出口与所述主动散热系统中的水冷冷凝器的入口连通;和/或,
所述电机的出口与所述第一多通阀的入口连通,所述第一多通阀的出口与所述主动散热系统的入口连通,所述主动散热系统的出口与所述第二多通阀的入口连通,所述第二多通阀的出口与所述电池水泵的入口连通,所述电池水泵的出口与所述电池的入口连通,所述电池的出口与所述第三多通阀的入口连通。
6.根据权利要求2或5任意一项所述的一种整车热管理系统,其特征在于,所述冷却剂首先与所述电机进行热交换的回路上的所述被动散热组件、所述第二多通阀、所述第三多通阀均与所述电机水泵的入口连通,以形成电机冷却回路;所述冷却剂首先与所述电池进行热交换的回路上的所述第二多通阀和所述水冷冷凝器均与所述电池水泵的入口,以形成电池冷却回路。
7.根据权利要求1所述的一种整车热管理系统,其特征在于,所述电机的出口连通所述水箱,所述电池的出口连通所述水箱。
8.一种车辆,其特征在于,配置有如权利要求1-7任意一项所述的一种整车热管理系统。
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