CN220842128U - 一种基于水路优化的混动车热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于水路优化的混动车热管理系统，包括发动机主体，发动机主体上连接有形成为回路的水路暖风子系统，与水路暖风子系统连接且形成为回路的电池子系统，以及与电池子系统连接且形成为回路的空调冷媒循环子系统；其中，水路暖风子系统包括自发动机主体的输出端至输入端并联连接的暖风单元和水路热交换单元，且水路热交换单元包括自发动机主体的输出端至输入端顺次连通的暖风断水阀、液体加热输出结构和换热结构；且，暖风断水阀用于控制流经液体加热输出结构中的液体流量，液体加热输出结构能够对流经的液体进行加热并传递至换热结构中，换热结构与电池子系统相连。实现了提高整车热管理系统的效率和使用环境的效果。

Description

一种基于水路优化的混动车热管理系统

技术领域

本实用新型涉及混动车中的热管理系统结构领域，具体地，涉及一种基于水路优化的混动车热管理系统。

背景技术

常用混动车型的整车热管理系统一般是采用通过板式换热器将发动机热水回路与电池加热回路连接起来，利用发动机的热量给电池进行加热。然而，在环境温度过低的情况下，发动机难以甚至无法启动，对于这种情况下的热能的提供，往往发动机的启动需要很长时间，在这种状况下，车辆过长的启动时间，以及对发动机启动频次的增加会对发动机的使用成本和使用寿命均造成较大的影响。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型的目的在于提供一种能够在低压状态下不启动发动机就可以对电池进行加热，进一步优化发动机的使用条件，从而提高整车热管理系统的效率和使用环境的基于水路优化的混动车热管理系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于水路优化的混动车热管理系统，所述混动车热管理系统包括发动机主体，所述发动机主体上连接有形成为回路的水路暖风子系统，与所述水路暖风子系统连接且形成为回路的电池子系统，以及与所述电池子系统连接且形成为回路的空调冷媒循环子系统；其中，

所述水路暖风子系统包括自所述发动机主体的输出端至输入端并联连接的暖风单元和水路热交换单元，且所述水路热交换单元包括自所述发动机主体的输出端至输入端顺次连通的暖风断水阀、液体加热输出结构和换热结构；且，

所述暖风断水阀用于控制流经所述液体加热输出结构中的液体流量，所述液体加热输出结构能够对流经的液体进行加热并传递至所述换热结构中，所述换热结构与所述电池子系统相连。

优选地，所述液体加热输出结构为集成有水泵的液体加热器；

所述换热结构为板式换热器。

优选地，所述发动机主体的输出端至输入端上还连接有第一膨胀水壶。

优选地，所述暖风单元包括与所述发动机主体连接的暖风芯体，以及配合所述暖风芯体设置的第一鼓风机。

优选地，所述发动机主体上还连接有形成为回路的发动机散热子系统，所述发动机散热子系统至少包括连接于所述发动机主体的输出端与输入端之间的发动机散热器，以及用于对所述发动机散热器散热的冷却风扇。

优选地，所述电池子系统包括自所述板式换热器的输出端至输入端顺次连通的电池水泵、动力电池和电池冷却器；且，

自所述电池冷却器的输出端至所述电池水泵的输入端还并联有第二膨胀水壶。

优选地，所述空调冷媒循环子系统包括自所述电池冷却器顺次连接且形成为回路的空调压缩机、冷凝器和电池冷却SOV阀，以及一端连接于所述电池冷却器与所述空调压缩机之间，另一端连接于所述电池冷却SOV阀与所述冷凝器之间的热力调节组件，所述热力调节组件包括顺次连通的蒸发器、空调热力膨胀阀和空调SOV阀。

优选地，所述蒸发器上配合设置有第二鼓风机，所述冷凝器上配合设置有第一电子风扇。

优选地，所述混动车热管理系统还包括液冷子系统，所述液冷子系统包括顺次连通且形成为回路的变速箱散热器、PEU水泵、PEU控制器和水冷油冷器，所述水冷油冷器上热交换地连接有变速箱。

优选地，所述变速箱散热器上还配合设置有第二电子风扇；

所述变速箱散热器和所述PEU水泵之间还并联有第三膨胀水壶。

通过上述技术方案，本实用新型通过将与发动机主体相连的水路暖风子系统设置为并联连接的暖风单元和水路热交换单元，并在水路热交换单元中的暖风断水阀和换热结构之间进一步设置液体加热输出结构，从而优化整个加热水路，并基于液体加热输出结构的设置，能够实现整车低压状态情况下，发动机主体未启动即可对电池子系统进行加热，进而减少发动机主体的启动频率并提高热管理效率，改善发动机主体的使用环境。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的基于水路优化的混动车热管理系统的结构示意图。

附图标记说明

1-发动机主体；2-水路暖风子系统；3-电池子系统；4-空调冷媒循环子系统；5-发动机散热子系统；6-液冷子系统；

11-第一膨胀水壶；

21-暖风断水阀；22-液体加热输出结构；23-换热结构；24-暖风芯体；25-第一鼓风机；

31-电池水泵；32-动力电池；33-电池冷却器；34-第二膨胀水壶；

41-空调压缩机；42-冷凝器；43-电池冷却SOV阀；44-蒸发器；45-空调热力膨胀阀；46-空调SOV阀；47-第二鼓风机；48-第一电子风扇；

51-发动机散热器；52-冷却风扇；

61-变速箱散热器；62-PEU水泵；63-PEU控制器；64-水冷油冷器；65-变速箱；66-第二电子风扇；67-第三膨胀水壶。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于水路优化的混动车热管理系统，包括：发动机主体1，顺次连接且各自形成为回路的水路暖风子系统2、电池子系统3和空调冷媒循环子系统4，与发动机主体1独立连接形成为回路的发动机散热子系统5，以及独立形成为回路且用于对变速箱65进行热交换的液冷子系统6。

具体地，发动机主体1：为常规发动机类型，在其输出端至输入端上还形成为回路地连接有第一膨胀水壶11。

水路暖风子系统2：由自发动机主体1的输出端至输入端并联连接的暖风单元和水路热交换单元组成。其中，暖风单元用于提供暖风，水路热交换单元则通过流经的液体完成加热和热交换操作。一种更为具体的实施例中，二者的具体结构如下：水路热交换单元包括自发动机主体1的输出端至输入端顺次连通的暖风断水阀21、液体加热输出结构22和换热结构23；暖风单元包括与发动机主体1连接的暖风芯体24，以及配合暖风芯体24设置的第一鼓风机25。其中，暖风断水阀21用于控制流经液体加热输出结构22中的液体流量。启动液体加热输出结构则能够用于对流经的液体进行加热并传递至换热结构23中，因此，这里的液体加热输出结构22需要满足能够实现加热和流体传递的要求即可，本领域技术人员能够根据需要选择合适的具体结构，例如，这里可以选用集成有水泵的液体加热器，这一结构可以采用本领域技术人员能够理解的任意合适的结构，优选地，由于这里的液体加热器是为了不启动发动机的工况下使用，因此，这里优选为能够在低压下工作的液体加热器类型，其动力源优选为燃油柴油，例如，可以为常规市售的燃油水暖加热器，在此不多作赘述。换热结构23用于与电池子系统3相连进行热交换，这里具体可以选用板式换热器。

电池子系统3：包括自板式换热器的输出端至输入端顺次连通的电池水泵31、动力电池32和电池冷却器33；且，自电池冷却器33的输出端至电池水泵31的输入端还并联有第二膨胀水壶34。

空调冷媒循环子系统4：包括自电池冷却器33顺次连接且形成为回路的空调压缩机41、冷凝器42和电池冷却SOV阀43，以及一端连接于电池冷却器33与空调压缩机41之间，另一端连接于电池冷却SOV阀43与冷凝器42之间的热力调节组件，热力调节组件包括顺次连通的蒸发器44、空调热力膨胀阀45和空调SOV阀46。蒸发器44上配合设置有第二鼓风机47，冷凝器42上配合设置有第一电子风扇48。

发动机散热子系统5：包括连接于发动机主体1的输出端与输入端之间的发动机散热器51，发动机散热器51上还配合设置有用于对其进行散热的冷却风扇52。这里的冷却风扇52可以选用本领域常规使用的类型，例如，可以为机械风扇即可。

液冷子系统6：用于对变速箱65进行冷却，具体包括顺次连通且形成为回路的变速箱散热器61、PEU水泵62、PEU控制器63和水冷油冷器64。其中，水冷油冷器64与变速箱65连接以进行热交换。进一步地，变速箱散热器61上还配合设置有第二电子风扇66，变速箱散热器61和PEU水泵62之间还并联有第三膨胀水壶67。

以下结合对具体工况的阐述来对本实用新型的方案进行进一步的说明。需要说明的是，本实用新型的空调冷媒循环子系统4则是适配乘员舱空调的热调节处理。

在混动车型处于需要开启乘员舱空调及电池热管理的工况下：

(1)当乘员舱空调降温和电池冷却时

动力电池32最高温度过高时，BMS(即电池管理系统)发送的电池冷却请求信号至HCU(混合动力系统整车控制器)，HCU控制电池水泵31按占空比85％运行，暖风断水阀21断电，带水泵的液体加热器(即液体加热输出结构22)断电，空调压缩机41、电池冷却SOV阀43及第一电子风扇48按BMS请求的压缩机转速、电池冷却SOV阀43状态及第一电子风扇48状态需求运行，以实现电池冷却功能。直到动力电池32最高温度降低至可以退出电池冷却的温度阈值时，BMS发送电池无热管理请求信号。

当乘员舱需要冷却时，HCU控制空调SOV阀46、空调压缩机41及第一电子风扇48按需求状态运行，以实现乘员舱冷却功能。

(2)当乘员舱空调采暖和电池加热时

整车上低压，发动机主体1未启动，动力电池32最低温度过低时，BMS发送的电池加热请求信号至HCU，HCU控制带水泵的液体加热器通电，暖风断水阀21通电，电池水泵31按占空比85％运行，空调压缩机41、电池冷却SOV阀43及第一电子风扇48停止，实现电池加热的功能。直到动力电池32最低温度上升至可以退出电池加热的温度阈值时，BMS发送电池无热管理请求信号。

在电池退出加热只有乘员舱空调采暖时，HCU控制带水泵的液体加热器断电，暖风断水阀21断电，整车上高压，发动机主体1启动，发动机主体1产生的热水通过暖风芯体24给乘员舱进行加热。

上述结构的设置通过在暖风断水阀21和板式换热器中间加带水泵的液体加热器给动力电池32加热，可减少发动机主体1启动频率，并能够提高热管理效率，同时改善发动机主体1的使用环境。基于该设置方式，在低温的整车使用场景下，发动机主体1的使用频率可以降低，车辆启动的效率得以提升。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种基于水路优化的混动车热管理系统，所述混动车热管理系统包括发动机主体(1)，其特征在于，所述发动机主体(1)上连接有形成为回路的水路暖风子系统(2)，与所述水路暖风子系统(2)连接且形成为回路的电池子系统(3)，以及与所述电池子系统(3)连接且形成为回路的空调冷媒循环子系统(4)；其中，

所述水路暖风子系统(2)包括自所述发动机主体(1)的输出端至输入端并联连接的暖风单元和水路热交换单元，且所述水路热交换单元包括自所述发动机主体(1)的输出端至输入端顺次连通的暖风断水阀(21)、液体加热输出结构(22)和换热结构(23)；且，

所述暖风断水阀(21)用于控制流经所述液体加热输出结构(22)中的液体流量，所述液体加热输出结构(22)能够对流经的液体进行加热并传递至所述换热结构(23)中，所述换热结构(23)与所述电池子系统(3)相连。

2.根据权利要求1所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述液体加热输出结构(22)为集成有水泵的液体加热器；

所述换热结构(23)为板式换热器。

3.根据权利要求1或2所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述发动机主体(1)的输出端至输入端上还连接有第一膨胀水壶(11)。

4.根据权利要求1或2所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述暖风单元包括与所述发动机主体(1)连接的暖风芯体(24)，以及配合所述暖风芯体(24)设置的第一鼓风机(25)。

5.根据权利要求1或2所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述发动机主体(1)上还连接有形成为回路的发动机散热子系统(5)，所述发动机散热子系统(5)至少包括连接于所述发动机主体(1)的输出端与输入端之间的发动机散热器(51)，以及用于对所述发动机散热器(51)散热的冷却风扇(52)。

6.根据权利要求2所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述电池子系统(3)包括自所述板式换热器的输出端至输入端顺次连通的电池水泵(31)、动力电池(32)和电池冷却器(33)；且，

自所述电池冷却器(33)的输出端至所述电池水泵(31)的输入端还并联有第二膨胀水壶(34)。

7.根据权利要求6所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述空调冷媒循环子系统(4)包括自所述电池冷却器(33)顺次连接且形成为回路的空调压缩机(41)、冷凝器(42)和电池冷却SOV阀(43)，以及一端连接于所述电池冷却器(33)与所述空调压缩机(41)之间，另一端连接于所述电池冷却SOV阀(43)与所述冷凝器(42)之间的热力调节组件，所述热力调节组件包括顺次连通的蒸发器(44)、空调热力膨胀阀(45)和空调SOV阀(46)。

8.根据权利要求7所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述蒸发器(44)上配合设置有第二鼓风机(47)，所述冷凝器(42)上配合设置有第一电子风扇(48)。

9.根据权利要求1或2所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述混动车热管理系统还包括液冷子系统(6)，所述液冷子系统(6)包括顺次连通且形成为回路的变速箱散热器(61)、PEU水泵(62)、PEU控制器(63)和水冷油冷器(64)，所述水冷油冷器(64)上热交换地连接有变速箱(65)。

10.根据权利要求9所述的一种混动车热管理系统，其特征在于，所述变速箱散热器(61)上还配合设置有第二电子风扇(66)；

所述变速箱散热器(61)和所述PEU水泵(62)之间还并联有第三膨胀水壶(67)。