CN221292874U - 热管理系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热管理系统及车辆，热管理系统包括空调系统和电池换热器，空调系统具有制冷状态和制热状态，空调系统包括循环管路以及设置在循环管路上的压缩机、车内换热器和车外换热器，电池换热器与循环管路连通，空调系统能够对电池换热器提供冷媒，空调系统具有制冷模式和制热模式，电池换热器在制冷模式或制热模式下，均能对电池进行制冷或制热。通过本申请提供的技术方案，可以解决现有技术中热管理系统无法做到对空调进行制热时对电池进行降温，空调制冷时对电池进行升温的问题。

Description

热管理系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种热管理系统及车辆。

背景技术

近年来，纯电动汽车发展迅速，但同时也存在着问题，充电速度慢，续航里程短等都是新能源汽车发展的瓶颈，由于电池需要在合适的温度下输出最大的电量，温度过高或者过低都会影响到电池，目前各汽车企业也正投入大量人力和财力去解决这些问题。

纯电动客车包含空调循环系统、热管理系统，由于考虑到整车空间体积以及成本等问题，采用增大电池体积来加长续航时间这一方法不予采用，当前行业内则是提出增大电池密度这一方法，实践证明提高电池能力密度确实在不影响整车成本情况下对解决以上问题有一定的效果，但同时也伴随着新问题的出现，电池发热量随着电池能力密度的提高也相对增大，产生温度过高，对电池的电量以及寿命都有着很大的影响。对于如何将电池温度进行有效的散热是目前行业内比较棘手的问题，也是行业内重点关注的方向。

由于电池能量密度大，产生的热量过多，影响电池的电量和使用寿命。因此，需要对电池进行降温。现市场上的电池液冷系统主要分独立式电池液冷和空调集成液冷系统两种，独立式电池液冷是通过单独提供一套液冷设备进行制冷降温功能，空调集成液冷系统则是与客车空调系统使用同一套设备，因其集成度高、占地空间小等优点深被市场所接受。

现有的空调集成液冷系统通常情况下可实现空调制冷时对电池进行降温，空调制热时对电池进行升温。但是，当室外温度低但是电池温度过高时，无法做到空调制热时对电池进行降温；当冬天车辆需要进行除霜时，无法做到空调制冷时对电池进行升温。

实用新型内容

本实用新型提供一种热管理系统及车辆，以解决现有技术中热管理系统无法做到对空调进行制热时对电池进行降温，空调制冷时对电池进行升温的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种热管理系统，热管理系统包括空调系统和电池换热器，空调系统具有制冷状态和制热状态，空调系统包括循环管路以及设置在循环管路上的压缩机、车内换热器和车外换热器，电池换热器与循环管路连通，空调系统能够对电池换热器提供冷媒，空调系统具有制冷模式和制热模式，电池换热器在制冷模式或制热模式下，均能对电池进行制冷或制热。

进一步地，热管理系统还包括第一冷媒管和第二冷媒管，电池换热器具有相对设置的第一换热口和第二换热口，第一冷媒管的一端与第一换热口连通，第一冷媒管的另一端可选择地与压缩机的入口或出口连通，第二冷媒管的一端与第二换热口连通，第二冷媒管的另一端与循环管路连通，且第二冷媒管与循环管路的连接处位于车内换热器和车外换热器之间，空调系统通过第一冷媒管和第二冷媒管对电池换热器提供冷媒，电池换热器能够对电池进行制冷或制热。

进一步地，热管理系统还包括多通阀，多通阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口；第一冷媒管与第一阀口连通，第一阀口可选择地与第二阀口和第三阀口连通，第二阀口用于与压缩机的入口连通，第三阀口用于与压缩机的出口连通。

进一步地，热管理系统还包括：节流件，设置在循环管路上，且节流件位于车内换热器和第二冷媒管与循环管路的连接处之间。

进一步地，热管理系统还包括：第一控制阀，设置在循环管路上，且第一控制阀位于第二冷媒管与循环管路的连接处和车内换热器之间。

进一步地，热管理系统还包括：第二控制阀，设置在第二冷媒管上。

进一步地，热管理系统还包括：四通阀，设置在循环管路上，车内换热器、车外换热器分别通过四通阀与压缩机的入口和出口连通。

进一步地，热管理系统还包括：车内风机，靠近车内换热器设置，车内风机用于朝向车内换热器吹风；车外风机，靠近车外换热器设置，车外风机用于朝向车外换热器吹风。

进一步地，电池换热器为板式换热器，电池换热器包括第一换热管和第二换热管，第一换热管与第二换热管进行热交换，第一换热管的两端分别与第一冷媒管和第二冷媒管连接，第二换热管用于对电池换热。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，其包括上述的热管理系统；电池，热管理系统的电池换热器用于对电池换热。

应用本实用新型的技术方案，通过将空调系统和电池换热器集成在一起，能够使得本系统对车内环境温度进行调节的同时，实现对电池进行制冷或者制热。具体地，本系统具有四种工作模式，即空调系统处于制冷模式时，电池换热器对电池进行制冷；空调系统处于制冷模式时，电池换热器对电池进行制热；空调系统处于制热模式时，电池换热器对电池进行制热；空调处于制热模式时，电池换热器对电池进行制冷。与传统的技术方案相比，本方案的工作模式更加灵活，适应性更强。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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示出了本实用新型提供的热管理系统的空调系统处于制冷模式，且电池换热器对电池进行制冷的结构示意图；

图2示出了本实用新型提供的热管理系统的空调系统处于制冷模式，且电池换热器对电池进行制热时的结构示意图；

图3示出了本实用新型提供的热管理系统的空调系统处于制热模式，且电池换热器对电池进行制热时的结构示意图；

图4示出了本实用新型提供的热管理系统的空调系统处于制热模式，且电池换热器对电池进行制冷时的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、电池换热器；

21、循环管路；

22、压缩机；

23、车内换热器；

24、车外换热器；

31、第一冷媒管；

32、第二冷媒管；

40、多通阀；

401、第一阀口；

402、第二阀口；

403、第三阀口；

50、节流件；

60、第一控制阀；

70、第二控制阀；

80、四通阀；

91、车内风机；

92、车外风机；

01、电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供一种热管理系统，热管理系统包括空调系统和电池换热器10，空调系统具有制冷状态和制热状态，空调系统包括循环管路21以及设置在循环管路21上的压缩机22、车内换热器23和车外换热器24，电池换热器10与循环管路21连通，空调系统能够对电池换热器10提供冷媒，空调系统具有制冷模式和制热模式，电池换热器10在制冷模式或制热模式下，均能对电池01进行制冷或制热。

应用本实用新型的技术方案，通过将空调系统和电池换热器10集成在一起，能够使得本系统对车内环境温度进行调节的同时，实现对电池01进行制冷或者制热。具体地，本系统具有四种工作模式，即空调系统处于制冷模式时，电池换热器10对电池01进行制冷；空调系统处于制冷模式时，电池换热器10对电池01进行制热；空调系统处于制热模式时，电池换热器10对电池01进行制热；空调处于制热模式时，电池换热器10对电池01进行制冷。与传统的技术方案相比，本方案的工作模式更加灵活，适应性更强。

进一步地，热管理系统还包括第一冷媒管31和第二冷媒管32，电池换热器10具有相对设置的第一换热口和第二换热口，第一冷媒管31的一端与第一换热口连通，第一冷媒管31的另一端可选择地与压缩机22的入口或出口连通，第二冷媒管32的一端与第二换热口连通，第二冷媒管32的另一端与循环管路21连通，且第二冷媒管32与循环管路21的连接处位于车内换热器23和车外换热器24之间，空调系统通过第一冷媒管31和第二冷媒管32对电池换热器10提供冷媒，电池换热器10能够对电池01进行制冷或制热。

上述设置，可使得空调系统中的冷媒通过第一冷媒管31和第二冷媒管32对电池换热器10提供冷媒，使得流经电池换热器10的冷媒再对电池01进行制冷或者制热。即空调系统与电池换热器10集成在一起能够实现四种不同的工作模式。上述设置，其结构简单，且整体的零部件的数量较少，连接关系简单，便于实现对系统的维护和检修作业。

具体地，当空调系统处于制冷模式，且电池换热器10对电池01进行制冷时，压缩机22的出口与车外换热器24连接，车内换热器23与压缩机22的入口连接；第一冷媒管31的远离电池换热器10的一端与压缩机22的入口连通。

上述模式中，对于空调系统，压缩机22排出的高温高压气体进入至车外换热器24，在车外换热器24进行散热冷凝至液态冷媒，之后经过循环管路21进入至车内换热器23吸热蒸发，并带走车内热量以达到对车内环境进行降温的效果；对于电池换热器10侧，经过车外换热器24冷凝后的低温冷媒经过第二冷媒管32进入至电池换热器10，以使电池换热器10对电池01进行制冷，对电池01进行制冷后的冷媒温度升高，并经过第一冷媒管31进入至压缩机22的入口。

当空调系统处于制冷模式，且电池换热器10对电池01进行制热时，压缩机22的出口与车外换热器24连接，车内换热器23与压缩机22的入口连接；压缩机22的出口与第一冷媒管31的远离电池换热器10的一端连通。

上述模式中，对于空调系统，压缩机22排出的高温高压气体进入至车外换热器24，在车外换热器24进行散热冷凝至液态冷媒，之后经过循环管路21进入至车内换热器23吸热蒸发，并带走车内热量以达到对车内环境进行降温的效果；对于电池换热器10侧，压缩机22排出的高温高压冷媒经过第一冷媒管31进入至电池换热器10，以使电池换热器10对电池01进行制热，对电池01进行制热后的冷媒的温度降低，并通过第二冷媒管32与位于车内换热器23和车外换热器24之间的循环管路21内的冷媒进行汇流。

当空调系统处于制热模式，且电池换热器10对电池01进行制热时，压缩机22的出口与车内换热器23连接，车外换热器24与压缩机22的入口连接；压缩机22的出口与第一冷媒管31的远离电池换热器10的一端连通。

上述模式中，对于空调系统，压缩机22排出的高温高压气体进入至车内换热器23，在车内换热器23进行散热成低温冷媒并对车内的环境进行升温，之后经过循环管路21进入至车外换热器24；对于电池换热器10侧，压缩机22排出的高温高压冷媒经过第一冷媒管31进入至电池换热器10，以使电池换热器10对电池01进行制热，对电池01进行制热后的冷媒的温度降低，并通过第二冷媒管32与位于车内换热器23和车外换热器24之间的循环管路21内的冷媒进行汇流。

当空调系统处于制热模式，且电池换热器10对电池01进行制冷时，压缩机22的出口与车内换热器23连接，车外换热器24与压缩机22的入口连接；第一冷媒管31的远离电池换热器10的一端与压缩机22的入口连通。

上述模式中，对于空调系统，压缩机22排出的高温高压气体进入至车内换热器23，在车内换热器23进行散热成低温冷媒，该低温冷媒对车内的环境进行升温，之后经过循环管路21进入至车外换热器24；对于电池换热器10侧，经过车内换热器23的低温冷媒通过第二冷媒管32进入至电池换热器10，以使电池换热器10对电池01进行制冷，对电池01进行制冷后的冷媒的温度升高，并经过第一冷媒管31流通至压缩机22的入口。

进一步地，热管理系统还包括多通阀40，多通阀40具有第一阀口401、第二阀口402和第三阀口403；第一冷媒管31与第一阀口401连通，第一阀口401可选择地与第二阀口402和第三阀口403连通，第二阀口402用于与压缩机22的入口连通，第三阀口403用于与压缩机22的出口连通。上述设置，可便于第一冷媒管31实现与压缩机22的入口或者出口进行连接。

本实施例中，多通阀40为三通阀。

进一步地，热管理系统还包括节流件50，节流件50设置在循环管路21上，且节流件50位于车内换热器23和第二冷媒管32与循环管路21的连接处之间。

当空调系统处于制冷模式，且电池换热器10对电池01进行制冷时，压缩机22排出的高温高压气体进入至车外换热器24，在车外换热器24进行散热冷凝至液态冷媒，之后，再通过节流件50进行节流降压成低温低压的冷媒，经过节流降压后的冷媒分别进入至车内换热器23和电池换热器10。节流件50的设置，能够起到进一步提升冷凝效率和冷凝效果的作用。

同理，当空调处于制冷模式，且电池换热器10对电池01进行制热时，节流件50的设置，能够起到进一步提升冷凝效率和冷凝效果的作用。

同理，当空调处于制热模式，且电池换热器10对电池01进行制热时，节流件50的设置，能够起到进一步提升冷凝效率和冷凝效果的作用。

当空调处于制热模式，且电池换热器10对电池01进行制冷时，节流件50的设置，在能够起到进一步提升冷凝效率和冷凝效果的同时，还能够提升第一冷媒管31和第二冷媒管32的相互远离的端部之间的压差，进一步提升低温液体进入至电池换热器10内的速度，达到为电池01进行快速降温的效果。

本方案对节流件50的具体形式不做限定，其中，可设置为节流阀的形式也可设置为毛细管的形式，只要能够实现节流的效果即可。本实施例中。节流件50为毛细管。

进一步地，热管理系统还包括第一控制阀60，第一控制阀60设置在循环管路21上，且第一控制阀60位于第二冷媒管32与循环管路21的连接处和车内换热器23之间。

当空调系统处于制冷模式，且电池换热器10对电池01进行制冷时，可通过第一控制阀60的开度进行分配冷量；当空调处于制热模式，且电池换热器10对电池01进行制热时，可通过第一控制阀60的开度进行分配热量。

当空调处于制冷状态，且电池换热器10对电池01进行制热时，可通过第一控制阀60对流经车外换热器24后的冷媒进行节流降压，进一步提升对冷媒的冷凝效果和冷凝效率。

当空调处于制热状态，且电池换热器10对电池01进行制冷时，可通过第一控制阀60对流经车内换热器23后的冷媒进行节流降压，进一步提升对冷媒的冷凝效率和冷凝效果。

进一步地，热管理系统还包括第二控制阀70，第二控制阀70设置在第二冷媒管32上。第二控制阀70的设置，能够实现对流经电池换热器10的冷媒的流量的控制，进一步提升本装置的适应性。

本方案中，热管理系统还包括四通阀80，四通阀80设置在循环管路21上，车内换热器23、车外换热器24分别通过四通阀80与压缩机22的入口和出口连通。四通阀80的设置，能够进一步提升空调系统在制冷模式和制热模式之间切换的便捷性与顺畅性。

进一步地，热管理系统还包括车内风机91。车内风机91靠近车内换热器23设置，车内风机91用于朝向车内换热器23吹风。车内风机91的设置，其能够进一步提升车内换热器23的换热效率，提升车内换热器23对车内环境进行升温或者降温的效率。

本方案中，热管理系统还包括车外风机92。车外风机92靠近车外换热器24设置，车外风机92用于朝向车外换热器24吹风。车外风机92的设置，其能够进一步提升车外换热器24的换热效率。

本方案对电池换热器10的具体结构不做限制。本实施例中，电池换热器10为板式换热器，电池换热器10包括第一换热管和第二换热管，第一换热管与第二换热管进行热交换，第一换热管的两端分别与第一冷媒管31和第二冷媒管32连接，第二换热管用于对电池01换热。板式换热器的设置，其结构简单，且换热效率较高。

本实用新型还提供了一种车辆，其包括上述的热管理系统和电池01，热管理系统的电池换热器10用于对电池01换热。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

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。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

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)

1.一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括空调系统和电池换热器(10)，

所述空调系统具有制冷状态和制热状态，所述空调系统包括循环管路(21)以及设置在所述循环管路(21)上的压缩机(22)、车内换热器(23)和车外换热器(24)，所述电池换热器(10)与所述循环管路(21)连通，所述空调系统能够对所述电池换热器(10)提供冷媒，所述空调系统具有制冷模式和制热模式，所述电池换热器(10)在所述制冷模式或所述制热模式下，均能对电池(01)进行制冷或制热。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括第一冷媒管(31)和第二冷媒管(32)，所述电池换热器(10)具有相对设置的第一换热口和第二换热口，所述第一冷媒管(31)的一端与所述第一换热口连通，所述第一冷媒管(31)的另一端可选择地与所述压缩机(22)的入口或出口连通，所述第二冷媒管(32)的一端与所述第二换热口连通，所述第二冷媒管(32)的另一端与所述循环管路(21)连通，且所述第二冷媒管(32)与所述循环管路(21)的连接处位于所述车内换热器(23)和所述车外换热器(24)之间，所述空调系统通过所述第一冷媒管(31)和所述第二冷媒管(32)对所述电池换热器(10)提供冷媒，所述电池换热器(10)能够对电池(01)进行制冷或制热。

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括多通阀(40)，所述多通阀(40)具有第一阀口(401)、第二阀口(402)和第三阀口(403)；

所述第一冷媒管(31)与所述第一阀口(401)连通，所述第一阀口(401)可选择地与所述第二阀口(402)和所述第三阀口(403)连通，所述第二阀口(402)用于与所述压缩机(22)的入口连通，所述第三阀口(403)用于与所述压缩机(22)的出口连通。

4.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：

节流件(50)，设置在所述循环管路(21)上，且所述节流件(50)位于所述车内换热器(23)和所述第二冷媒管(32)与所述循环管路(21)的连接处之间。

5.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：

第一控制阀(60)，设置在所述循环管路(21)上，且所述第一控制阀(60)位于所述第二冷媒管(32)与所述循环管路(21)的连接处和所述车内换热器(23)之间。

6.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：

第二控制阀(70)，设置在所述第二冷媒管(32)上。

7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：

四通阀(80)，设置在所述循环管路(21)上，所述车内换热器(23)、所述车外换热器(24)分别通过所述四通阀(80)与所述压缩机(22)的入口和出口连通。

8.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：

车内风机(91)，靠近所述车内换热器(23)设置，所述车内风机(91)用于朝向所述车内换热器(23)吹风；

车外风机(92)，靠近所述车外换热器(24)设置，所述车外风机(92)用于朝向所述车外换热器(24)吹风。

9.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述电池换热器(10)为板式换热器，所述电池换热器(10)包括第一换热管和第二换热管，所述第一换热管与所述第二换热管进行热交换，所述第一换热管的两端分别与所述第一冷媒管(31)和所述第二冷媒管(32)连接，所述第二换热管用于对电池(01)换热。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

权利要求1至9中任意一项所述的热管理系统；

电池(01)，所述热管理系统的电池换热器(10)用于对所述电池(01)换热。