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车辆热管理系统及车辆的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 16:35:58

本技术涉及汽车,特别是涉及一种车辆热管理系统及车辆。

背景技术:

1、随着技术的发展,以及人们消费水平的提高,新能源车辆越来越受到消费者的青睐。如何更有效的对新能源车内不同温度控制回路进行管理也成为了技术人员越来越重视的研究方向。

2、电动汽车整车热管理系统包括车内温度调节、玻璃除霜除雾、电池冷却及加热、电机及电控冷却多个部分,分别由不同的温度调节系统实现功能,整体控制复杂,结构集成度交底。目前,也有电动汽车热管理系统引入热泵技术,利用中间换热器将车内温度调节系统和的电池电驱冷却及加热系统结合,实现能量的利用。但是,电池冷却及加热系统和电机及电控冷却系统是相互独立的,两个系统中的换热部件利用率较低,而且整体架构非常的复杂,部件数量多,制冷剂环路和冷却液环路的管路布置及避让工作十分繁复。

技术实现思路

1、基于此,本发明提供一种车辆热管理系统及车辆,以解决现有车辆热管理系统结构复杂、集成度低、热利用率低的问题。

2、一方面,本发明提供了一种车辆热管理系统,其包括冷媒环路系统和冷却液环路系统;

3、所述冷却液环路系统包括电池包流路、电驱流路、散热流路、第一换热流路、第二换热流路以及与所述电池包流路、所述电驱流路、所述散热流路、所述第一换热流路和所述第二换热流路连接的切换阀,所述切换阀用以使所述冷却液环路系统的各流路中的至少任意两个或三个串联或并联;

4、所述冷媒环路系统包括气液分离器、压缩机、室内换热器、第一换热器、第二换热器、第三换热器和乘员舱系统;

5、所述气液分离器、所述压缩机和所述室内换热器依次连接,所述室内换热器的出口端连接第一支路和第二支路,所述第一支路依次设置所述第一换热器和第三截止阀,第二支路依次设置第一截止阀、所述第三换热器和第二单向阀;

6、所述第一支路和所述第二支路的另一端连接第一干路,所述第一干路的另一端连接第三支路、第四支路和第五支路,所述第三支路依次连接第一膨胀阀、所述第二换热器和所述气液分离器,所述第四支路上依次设置第二膨胀阀和第一单向阀并连接于所述第二单向阀和所述第三换热器之间,所述第一截止阀和所述第三换热器之间的部分与所述气液分离器之间连接有第六支路,所述第六支路上设置有第二截止阀,所述第五支路连接所述乘员舱系统后与所述气液分离器连接;

7、所述第一单向阀为所述第二膨胀阀至所述第三换热器方向单向导通,所述第二单向阀为所述第三换热器至所述第一干路方向单向导通;

8、所述乘员舱系统用于通过由所述第一干路流入的冷媒对乘员舱制冷或者通过所述室内换热器为乘员舱制热。

9、在其中一个实施例中,所述乘员舱系统包括前排系统,所述前排系统包括连接于所述第五支路与所述气液分离器之间的前排流路,所述前排流路上设置有第三膨胀阀和前排蒸发器;

10、所述前排系统还包括与所述前排流路对应的第一风机和第一风门,控制所述第一风门,可使所述第一风机吹拂所述前排蒸发器和/或所述室内换热器。

11、在其中一个实施例中,所述乘员舱系统还包括后排系统,所述后排系统包括后排流路,所述后排流路的一端连接于所述第二膨胀阀与所述第一单向阀之间,另一端与所述气液分离器的进口连通,所述后排流路上设置有第四截止阀和后排蒸发器;

12、所述后排系统还包括与所述后排流路对应的第二风机、第二风门和加热器,控制所述第二风门,可使所述第二风机吹拂所述后排蒸发器和/或所述加热器。

13、在其中一个实施例中,所述切换阀包括十通阀,所述电池包流路、所述电驱流路、所述散热流路、所述第一换热流路和所述第二换热流路均具有进液口和出液口,所述冷却液环路系统的各流路的进出液口分别与所述十通阀的两个阀口连通。

14、在其中一个实施例中,所述车辆热管理系统具有至少以下运行模式之一:

15、第一运行模式,所述切换阀切换至所述散热流路与所述电驱流路串联;

16、第二运行模式,所述第一截止阀和所述第四截止阀导通,所述第二截止阀和所述第三截止阀关闭,所述第一风门切换至吹拂所述前排蒸发器,所述第二风门切换至吹拂所述后排蒸发器,所述切换阀切换至所述散热流路与所述电驱流路串联,所述电池包流路和所述第二换热流路串联;

17、第三运行模式,所述第一截止阀和所述第四截止阀导通,所述第二截止阀、所述第三截止阀和所述第一膨胀阀关闭,所述第一风门切换至吹拂所述前排蒸发器,所述第二风门切换至吹拂所述后排蒸发器,所述切换阀切换至所述散热流路、所述电驱流路和电池包流路串联;

18、第四运行模式,所述第一截止阀和所述第四截止阀导通,所述第二截止阀和所述第三截止阀关闭,所述加热器开启,所述第一风门切换至吹拂所述前排蒸发器和所述室内换热器,所述第二风门切换至吹拂所述后排蒸发器和所述加热器,所述切换阀切换至所述散热流路和所述电驱流路串联,所述第二换热流路和所述电池包流路串联。

19、在其中一个实施例中,所述电池包流路包括串联的电池包和电池水泵以及并联在所述电池包和所述电池水泵两端的第一分流流路,所述第一分流流路与所述电池包相连的一端设置第一比例三通阀。

20、在其中一个实施例中,所述电驱流路包括串联的电机和电池水泵以及并联在所述电机两端的第二分流流路,所述第二分流流路远离所述电池水泵的一端设置第二比例三通阀。

21、在其中一个实施例中,所述电池水泵为电热水泵。

22、在其中一个实施例中,所述车辆热管理系统还具有至少以下运行模式之一:

23、第五运行模式,所述第二截止阀和所述第三截止阀导通,所述第一截止阀和所述第四截止阀关闭,启动所述加热器,所述第一风门切换至吹拂所述室内换热器,所述第二风门切换至吹拂所述加热器,所述切换阀切换至所述第二换热流路和所述电驱流路串联,所述电池包流路和所述第一换热流路串联,所述第一比例三通阀的开度根据电池包温度调节,所述第二比例三通阀的开度根据电机温度调节;

24、第六运行模式,所述第二截止阀和所述第三截止阀导通,所述第一截止阀和所述第四截止阀关闭,启动所述加热器,所述第一风门切换至吹拂所述室内换热器,所述第二风门切换至吹拂所述加热器,所述切换阀切换所述电驱流路、所述电池包流路和所述第一换热流路串联,所述第一比例三通阀的开度根据电池包温度调节,所述第二比例三通阀的开度根据电机温度调节;

25、第七运行模式,所述第三截止阀开启,所述第一截止阀、所述第二截止阀和所述第四截止阀关闭,所述第一风门切换至吹拂所述室内换热器,所述第二风门切换至吹拂所述加热器,所述切换阀切换至所述电驱流路与所述第二换热流路串联,所述第二比例三通阀调节为不经过电机;

26、第八运行模式,所述第二截止阀和所述第三截止阀导通,所述第一截止阀和所述第四截止阀关闭,启动所述加热器,所述第一风门切换至吹拂所述室内换热器,所述第二风门切换至吹拂所述加热器,所述切换阀切换所述电驱流路和所述散热流路串联,所述电池包流路和所述第二换热流路串联,所述第一比例三通阀调节为不经过所述第一分流流路,所述第二比例三通阀的开度根据电机温度调节;

27、第九运行模式,所述第二截止阀、第三截止阀和第四截止阀导通,所述第一截止阀和第一膨胀阀关闭,所述第一风门切换至吹拂所述前排蒸发器,所述第二风门切换至吹拂所述后排蒸发器,所述切换阀切换至所述散热流路和所述电驱流路串联,所述第一换热流路和所述电池包流路串联,所述第一比例三通阀调节为不经过所述第一分流流路,所述第二比例三通阀的开度根据电机温度调节;

28、第十运行模式,所述第二截止阀、所述第三截止阀和所述第四截止阀导通,所述第一截止阀关闭,开启所述加热器,所述第一风门切换至吹拂所述室内换热器,所述第二风门切换至吹拂所述加热器,所述切换阀切换至所述第二换热流路和所述电驱流路串联,所述第一换热流路和所述电池包流路串联,所述第一比例三通阀的开度根据电池包温度调节,所述第二比例三通阀的开度根据电机温度调节。

29、另一方面,本发明还提供了一种车辆,其包括上述任一实施例的车辆热管理系统。

30、有益效果:本车辆热管理系统,通过设置一个切换阀来实现冷却液环路系统中五个流路的串并联,可以实现电池包和电驱与不同换热流路或者散热流路的连接,满足不同模式下电池包和/或电驱的散热、冷却、加热等,整体结构集成度较高,减少了部件数量和降低了管路设计难度;通过设置第一换热器、第二换热器和第三换热器,并使第三换热器可在两个方向上导通,使得第一换热器、第二换热器和第三换热器在不同模式下可以起到冷凝或者蒸发的作用,满足采暖、制热、制冷等不同模式的需求,并在不同模式下实现冷媒环路系统与冷却液环路系统的换热,进行电池余热、电驱余热的回收,电池、电驱的冷却等,热利用率较高。

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