CN221049414U - 车辆的热管理系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆的热管理系统和车辆，车辆的热管理系统包括：冷却液回路，所述冷却液回路包括：电池换热支路、电机换热支路和低温散热器，所述电池换热支路、所述电机换热支路和所述低温散热器之间选择性地串联连接；制冷剂回路，所述制冷剂回路包括：压缩机、第一冷凝器和第二冷凝器，所述压缩机、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器相互串联，所述第一冷凝器选择性地与所述电池换热支路以及电机换热器支路并联。高温场景下通过第一冷凝器和第二冷凝器组合的方式共同满足空调制冷需要，可降低风扇功率匹配，更加适配高温下的双制冷的场景。

Description

车辆的热管理系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及热管理系统技术领域，尤其是涉及一种车辆的热管理系统和车辆。

背景技术

随着电动汽车充电功率水平逐渐提高及超级充电的出现，市场对纯电车型的电压平台的适应性需求越来越高。

由此，为解决高电压电池加热冷却需求，需要制定一个具有针对性的纯电车型热管理架构方案，以满足相关系统零部件在高温和低温环境下的加热、冷却等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种车辆的热管理系统，高温场景下通过第一冷凝器和第二冷凝器组合的方式共同满足空调制冷需要，可降低风扇功率匹配，更加适配高温下的双制冷的场景。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的车辆的热管理系统，包括：冷却液回路，所述冷却液回路包括：电池换热支路、电机换热支路和低温散热器，所述电池换热支路、所述电机换热支路和所述低温散热器之间选择性地串联连接；制冷剂回路，所述制冷剂回路包括：压缩机、第一冷凝器和第二冷凝器，所述压缩机、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器相互串联，所述第一冷凝器选择性地与所述电池换热支路以及电机换热器支路并联。

根据本实用新型实施例的车辆的热管理系统，高温场景下通过第一冷凝器和第二冷凝器组合的方式共同满足空调制冷需要，可降低风扇功率匹配，更加适配高温下的双制冷的场景。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却液回路包括：第一加热器，所述第一加热器和所述第一冷凝器连通且与所述电池换热支路以及电机换热器支路并联。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却液回路包括：第一三通阀，所述第一三通阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口和所述第一冷凝器连通，所述第二阀口和所述电池换热支路连通，所述第三阀口和所述电机换热支路连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池换热支路包括：第一水泵、电池和电池换热器，所述第一水泵和所述电池相互串联，所述电池和所述电池换热器选择性地串联，所述制冷剂回路流经所述电池换热器，所述电池换热器设置于所述第二冷凝器和所述压缩机之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却液回路包括：第二三通阀，所述第二三通阀具有第四阀口、第五阀口和第六阀口，所述第四阀口和所述电池连通，所述第五阀口和所述第一冷凝器连通，所述第六阀口和所述电池换热器连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却液回路包括：第三三通阀，所述第三三通阀具有第七阀口、第八阀口和第九阀口，所述第七阀口和所述电机换热支路连通，所述第八阀口和所述第二冷凝器连通，所述第九阀口和所述电池换热器连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述制冷剂回路还包括：车内冷凝器和第二加热器，所述车内冷凝器的一端与所述压缩机连接，另一端与所述电池换热器连接，所述车内冷凝器与所述压缩机之间的管路上设置有电磁阀，且所述车内冷凝器和所述电池换热器之间的管路上设置有第一膨胀阀，所述第二加热器和所述车内冷凝器相对设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述制冷剂回路还包括：蒸发器，所述蒸发器的一端与所述压缩机连接，另一端与所述第二冷凝器连接，所述蒸发器邻近所述第二冷凝器的一端设置有第二膨胀阀。

根据本实用新型的一些实施例，还包括：散热风扇，所述散热风扇和所述低温散热器以及所述第二冷凝器相对设置。

据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：所述车辆的热管理系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的车辆的热管理系统的结构简图；

图2是根据本实用新型实施例的乘员舱和电池双制冷的结构简图；

图3是根据本实用新型实施例的乘员舱和电池双采暖的结构简图。

附图标记：

100、热管理系统；

11、压缩机；12、第一冷凝器；13、第二冷凝器；14、第一加热器；15、车内冷凝器；16、第二加热器；17、蒸发器；18、第一膨胀阀；19、第二膨胀阀；

21、电池换热支路；22、电机换热支路；23、低温散热器；24、电池；25、第一水泵；26、电池换热器；27、第一三通阀；271、第一阀口；272、第二阀口；273、第三阀口；28、第二三通阀；281、第四阀口；282、第五阀口；283、第六阀口；29、第三三通阀；291、第七阀口；292、第八阀口；293、第九阀口；

31、散热风扇；32、第二水泵；33、第一电磁阀；34、第二电磁阀；35、第三电磁阀。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的车辆的热管理系统100，本实用新型还提出了一种具有上述热管理系统100的车辆。

参照图1-图3所示，本实用新型实施例的车辆的热管理系统100，包括：冷却液回路和制冷剂回路，

参照图1-图3所示，冷却液回路包括：电池换热支路21、电机换热支路22和低温散热器23，电池换热支路21、电机换热支路22和低温散热器23之间选择性地串联连接。

参照图1-图3所示，制冷剂回路包括：压缩机11、第一冷凝器12和第二冷凝器13，压缩机11、第一冷凝器12和第二冷凝器13相互串联，第一冷凝器12选择性地与电池换热支路21以及电机换热器支路串联。

也就是说，第一冷凝器12可以实现冷却液回路和制冷剂回路的换热，即，制冷剂回路和冷却液回路均穿过第一冷凝器12。如此，在电池24和乘员舱双制冷时，制冷剂回路的散热需求大，进而使得制冷剂在第一冷凝器12和第二冷凝器13处散热。

其中，制冷剂在第一冷凝器12处散热后，冷却液回路将第一冷凝器12处的热量输送至低温散热器23处，接着通过低温散热器23将热量散发至空气中，可降低风扇功率匹配，更加适配高温下的双制冷的场景。

由此，高温场景下通过第一冷凝器12和第二冷凝器13组合的方式共同满足空调制冷需要，可降低风扇功率匹配，更加适配高温下的双制冷的场景。

此外，参照图1-图3所示，冷却液回路包括：第一加热器14，第一加热器14和第一冷凝器12连通且与电池换热支路21以及电机换热器支路串联。如此，在电池24需要加热时，制冷剂流经第一冷凝器12，同时冷却液也流经第一冷凝器12，冷却液和制冷剂换热，使得冷却液的温度提高，同时第一加热器14运行，冷却液吸收加热器产生热量，可实现热管理系统100同时为电池24和乘员舱采暖，性能覆盖最大化。

其中，参照图1-图3所示，冷却液回路包括：第一三通阀27，第一三通阀27具有第一阀口271、第二阀口272和第三阀口273，第一阀口271和第一冷凝器12连通，第二阀口272和电池换热支路21连通，第三阀口273和电机换热支路22连通。也就是说，第一阀口271可以选择性地连通第二阀口272或第三阀口273。

例如，当第一阀口271和第二阀口272连通时，第一冷凝器12和电池换热支路21连通，此时第一冷凝器12可以与电池换热支路21进行换热，从而可以实现电池24的加热。

又例如，当第一阀口271和第三阀口273连通时，第一冷凝器12和电机换热支路22连通，进一步地，电机换热支路22和低温散热器23连通，即，冷却液在流经电机换热支路22以及第一冷凝器12时，可以将热量带走，并且在低温散热器23将热量散发到空气中，这样可以实现对第一冷凝器12和电机换热支路22的散热。

以及，参照图1-图3所示，电池换热支路21包括：第一水泵25、电池24和电池换热器26，第一水泵25和电池24相互串联，电池24和电池换热器26选择性地串联，制冷剂回路流经电池换热器26，电池换热器26设置于第二冷凝器13和压缩机11之间。也就是说，电池24可以通过电池换热器26实现与制冷剂回路的换热。

例如，在电池24需要散热时，可以通过电池换热器26实现制冷剂回路对热量的吸收，从而可以实现对电池24的散热；又例如，在电池24需要加热时，可以通过电池换热器26实现制冷剂回路对电池24热量的补充，从而可以实现对电池24的加热。

其中，参照图1-图3所示，冷却液回路包括：第二三通阀28，第二三通阀28具有第四阀口281、第五阀口282和第六阀口283，第四阀口281和电池24连通，第五阀口282和第一冷凝器12连通，第六阀口283和电池换热器26连通。也就是说，第四阀口281可以选择性地连通第五阀口282或第六阀口283。

例如，当第四阀口281和第五阀口282连通时，电池24和第一冷凝器12连通，此时第一冷凝器12可以与电池换热支路21进行换热，从而可以实现电池24的加热。

又例如，当第四阀口281和第六阀口283连通时，电池24和电池换热器26连通，即，制冷剂流经电池换热器26时，制冷剂可以在电池换热器26处蒸发，从而可以实现吸热，这样使得冷却液在流经电池换热器26时温度降低，进而可以通过温度相对低的冷却液来对电池24进行降温。

其中，参照图1-图3所示，冷却液回路包括：第三三通阀29，第三三通阀29具有第七阀口291、第八阀口292和第九阀口293，第七阀口291和电机换热支路22连通，第八阀口292和第二冷凝器13连通，第九阀口293和电池换热器26连通。也就是说，第七阀口291可以选择性地连通第八阀口292或第九阀口293。

例如，当第七阀口291和第八阀口292连通时，电机换热支路22和第二冷凝器13连通，此时电机换热支路22可以与第二冷凝器13进行换热，从而可以实现电机换热支架的散热。

又例如，当第七阀口291和第九阀口293连通时，电机换热支路22和电池换热器26连通，即，冷却液在流经电机换热支路22时，可以将热量带走，并且运输至电池换热器26，这样可以实现对电机换热支路22的散热，以及对乘员舱的采暖。即，通过对电机换热支路22的废热利用，从而来对乘员舱进行采暖。

其中，冷却液回路还包括：第二水泵32，第二水泵32设置在第一冷凝器12和低温散热器23之间，第二水泵32用于驱动冷却液在冷却液回路内流动。

参照图1所示，制冷剂回路还包括：车内冷凝器15和第二加热器16，车内冷凝器15的一端与压缩机11连接，另一端与电池换热器26连接，车内冷凝器15与压缩机11之间的管路上设置有电磁阀，且车内冷凝器15和电池换热器26之间的管路上设置有第一膨胀阀18，第二加热器16和车内冷凝器15相对设置。如此，在热泵模式下，电磁阀开启，并采用直接式热泵，由压缩机11排出的高温高压气体直接进入车内冷凝器15，以此来进行对乘员舱的采暖，此种模式无需经水源转换热量，直接将空气施加于车内冷凝器15的加热器上进行换热，换热效率高，降低了水路的二次换热，实现了能耗的降低。

以及，从车内冷凝器15出来的制冷剂流体在第一膨胀阀18的节流减压下，进入蒸发冷凝器内进行蒸发汽化吸热成为气体，同时吸取热交换介质中冷却液的热量，最后回到压缩机11形成制冷剂循环。

制冷剂回路还包括：蒸发器17，蒸发器17的一端与压缩机11连接，另一端与第二冷凝器13连接，蒸发器17邻近第二冷凝器13的一端设置有第二膨胀阀19。如此，蒸发器17与压缩机11和第二冷凝器13相连，当乘员舱需要制冷时，由压缩机11排出的高温高压气体可进入蒸发冷凝器中冷凝成液态，液态制冷剂经过膨胀阀减压形成低温低压的制冷剂，这些低温制冷剂进入蒸发器17进行蒸发吸热，实现制冷效果。制冷剂吸收热量后蒸发，被压缩机11重新吸入，循环往复。

车辆的热管理系统100还包括：散热风扇31，散热风扇31和低温散热器23以及第二冷凝器13相对设置。低温散热器23和散热风扇31分别位于第二冷凝器13的两侧，低温散热器23和散热风扇31相互配合，可以起到散热的作用。

如图2所示，电池24和乘员舱双制冷策略如下：

乘员舱制冷需制冷剂回路和冷却液回路配合完成，制冷剂回路通过第二冷凝器13和第二冷凝器13共同进行散热，通过调节第一三通阀27和第三三通阀29的开度和第一水泵25占空比，制冷剂和冷却液在第一冷凝器12处进行换热，可将空调热量传递至低温散热器23散出；同时第一冷凝器12和低温散热器23串联，第一冷凝器12也可将空调热量换至环境当中。热量散出后冷的制冷剂可吸收乘员舱和电池24的热量，形成整个回路的循环。通过水冷和风冷组合的方式冷却乘员舱，可减小制冷剂回路的冷凝器和风扇的匹配，提高整体架构性能。

如图3所示，电池24和乘员舱双采暖策略如下：

乘员舱采暖通过车内冷凝器15和第二加热器16共同完成，电池换热支路21通过吸收第一冷凝器12热量，同时串联第一加热器14，共同达成电池24包加热的目的。通过调节冷却液回路的第一三通阀27、第二三通阀28以及第三三通阀29的开度，保证电池24加热和电机余热回收同时进行且互不干涉，同时球阀工作，通过低温散热器23吸收环境热量。

此外，制冷剂回路还包括：第一电磁阀33，第一电磁阀33设置在车内冷凝器15和压缩机11之间，第一电磁阀33用于控制制冷剂选择性地流经车内冷凝器15。

以及，制冷剂回路还包括：第二电磁阀34，第二电磁阀34设置在第一冷凝器12和压缩机11之间，第二电磁阀34用于控制制冷剂选择性地流经车内冷凝器15。

进一步地，在车内冷凝器15和电池换热器26之间还设置有第三电磁阀35，第三电磁阀35用于控制制冷剂流经电池换热器26的流量。

跟据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：车辆的热管理系统100。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，包括：

冷却液回路，所述冷却液回路包括：电池换热支路、电机换热支路和低温散热器，所述电池换热支路、所述电机换热支路和所述低温散热器之间选择性地串联连接；

制冷剂回路，所述制冷剂回路包括：压缩机、第一冷凝器和第二冷凝器，所述压缩机、所述第一冷凝器和所述第二冷凝器相互串联，所述第一冷凝器选择性地与所述电池换热支路以及电机换热器支路串联。

2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述冷却液回路包括：第一加热器，所述第一加热器和所述第一冷凝器连通且与所述电池换热支路以及电机换热器支路并联。

3.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述冷却液回路包括：第一三通阀，所述第一三通阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口和所述第一冷凝器连通，所述第二阀口和所述电池换热支路连通，所述第三阀口和所述电机换热支路连通。

4.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述电池换热支路包括：第一水泵、电池和电池换热器，所述第一水泵和所述电池串联，所述电池和所述电池换热器选择性地串联，所述制冷剂回路流经所述电池换热器，所述电池换热器设置于所述第二冷凝器和所述压缩机之间。

5.根据权利要求4所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述冷却液回路包括：第二三通阀，所述第二三通阀具有第四阀口、第五阀口和第六阀口，所述第四阀口和所述电池连通，所述第五阀口和所述第一冷凝器连通，所述第六阀口和所述电池换热器连通。

6.根据权利要求4所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述冷却液回路包括：第三三通阀，所述第三三通阀具有第七阀口、第八阀口和第九阀口，所述第七阀口和所述电机换热支路连通，所述第八阀口和所述第二冷凝器连通，所述第九阀口和所述电池换热器连通。

7.根据权利要求4所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路还包括：车内冷凝器和第二加热器，所述车内冷凝器的一端与所述压缩机连接，另一端与所述电池换热器连接，所述车内冷凝器与所述压缩机之间的管路上设置有电磁阀，且所述车内冷凝器和所述电池换热器之间的管路上设置有第一膨胀阀，所述第二加热器和所述车内冷凝器相对设置。

8.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路还包括：蒸发器，所述蒸发器的一端与所述压缩机连接，另一端与所述第二冷凝器连接，所述蒸发器邻近所述第二冷凝器的一端设置有第二膨胀阀。

9.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括：散热风扇，所述散热风扇和所述低温散热器以及所述第二冷凝器相对设置。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的车辆的热管理系统。