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热管理系统及新能源汽车的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 16:54:21

本技术涉及汽车热管理,尤其涉及一种热管理系统及新能源汽车。

背景技术:

1、新能源汽车技术源于应对能源安全与环境保护的需求,随着电驱动、电池储能和充电网络等核心技术突破,其发展旨在替代传统燃油车,降低碳排放,实现能源多元化。

2、现有技术中的对于新能源汽车的采暖主要是采用电加热或是热泵的方案,但是现有技术中采用电加热效率低,会导致新能源汽车续航里程大幅度缩减,常规热泵的工作温度受环境因素影响较大,一般低于-10℃就无法进行工作。为解决常规电机热效率低的问题,现有技术中会采用压缩机以及膨胀阀构成复杂的热管理系统,对新能源汽车进行热管理。

3、但是,现有技术中的热管理系统集成度有限,且结构复杂,如何使新能源汽车更加有效地满足整车热管理需求,节约电池电路,提高整车续航里程,是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种热管理系统及新能源汽车,以解决现有技术中的热管理系统集成度有限,且结构复杂的问题。

2、为解决上述技术问题,本技术实施例提供如下技术方案:

3、本技术第一方面提供一种热管理系统,其包括:

4、电池散热回路,电池散热回路能够通过制冷剂的循环为电池进行散热;

5、温度控制回路,温度控制回路中循环有冷却液,温度控制回路通过电池回路换热器与电池散热回路连接,温度控制回路包括:气液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车内换热器、第一车外换热器以及第一膨胀阀,气液分离器的出口与压缩机的入口连接,压缩机的出口通过第一三通阀门分别与第一车内换热器和第一车外换热器的第一端连接,第一车内换热器和第一车外换热器的第二端与第一膨胀阀的第一端连接,第一膨胀阀的第二端与电池回路换热器的第一端连接,电池回路换热器的第二端与气液分离器的入口连接;

6、其中,气液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车内换热器、第一膨胀阀以及电池回路换热器所构成第一子回路,液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车外换热器、第一膨胀阀以及电池回路换热器所构成第二子回路,第一膨胀阀节流,温度控制回路获取电池散热回路的热量通过第一子回路使车内换热器处于升温状态,或是通过第二子回路释放至车外。

7、在一些实施例中,温度控制回路还包括:第二膨胀阀以及第二车内换热器;

8、第一车内换热器的第二端与第二膨胀的第一端连接,使第二膨胀阀与第一膨胀阀并联,第二膨胀阀的第二端与第二车内换热器的第一端连接,第二车内换热器的第二端与气液分离器的入口连接;

9、气液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车外换热器、第二膨胀阀以及第二车内换热器构成第三子回路,第二膨胀阀节流,使第二车内换热器处于降温状态;

10、气液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车内换热器、第二膨胀阀以及第二车内换热器构成第四子回路,第二膨胀阀节流,第四子回路能够使第一车内换热器和第二车内换热器分别处于升温状态和降温状态。

11、在一些实施例中,温度控制回路还包括:第三膨胀阀和第一截止阀;

12、第一车外换热器的第二端与第三膨胀阀的第一端连接,第三膨胀阀的第二端分别与第一膨胀阀的第一端、第一车内换热器的第二端以及第二膨胀阀的第一端连接,第一车外换热器的第一端与第一截止阀的第一端连接,第一截止阀的第二端与气液分离器的入口连接;

13、气液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车内换热器、第三膨胀阀、第一车外换热器以及第一截止阀构成第五子回路,第三膨胀阀节流,第一截止阀打开,以使第一车内换热器处于升温状态。

14、在一些实施例中,热管理系统还包括:

15、电机散热回路,电机散热回路能够通过冷却液的循环为电机进行散热,电机散热回路通过电机回路换热器与温度控制回路连接;

16、温度控制回路还包括:第三膨胀阀的第一端与电机回路换热器的第一端连接,以使电机回路换热器与第一车外换热器并联,电机回路换热器的第二端与第二截止阀的第一端连接,第二截止阀的第二端与气液分离器的入口连接;

17、气液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车内换热器、第三膨胀阀、电机回路换热器以及第二截止阀构成第六子回路,温度控制回路获取电机散热回路的热量通过第六子回路使第一车内换热器处于升温状态。

18、在一些实施例中,电机散热回路包括:冷却液泵、电机散热组件、第二三通阀门以及第二车外换热器;

19、冷却液泵的第一端与电机散热组件的第一端连接,电机散热组件的第二端与电机回路换热器的第三连接端连接,电机回路的第四连接端与第二三通阀门的第一端连接,第二三通阀门的第二端与冷却液泵的第二端连接,第二三通阀门的第三端与第二车外换热器的第一端连接,第二车外换热器的第二端与冷却液泵的第二端连接;

20、冷却液泵驱动冷却液于电机散热回路中循环,当第二三通阀门的第一端与第二端打开时,电机散热组件、冷却液泵以及电机回路换热器构成第七子回路,第七子回路能够通过电机回路换热器与第六子回路进行换热;

21、当第二三通阀门的第一端与第三端打开时电机散热组件、冷却液泵、电机回路换热器以及第二车外散热器构成第八子回路,第八子回路将电机的热量通过第二车外换热器释放至外部环境。

22、在一些实施例中,电池散热回路包括:制冷剂泵以及电池放置容器;

23、制冷剂为氟化液,电池放置容器的第一端和第二端分别与制冷剂泵的第一端和电池回路换热器的第三端连接,制冷剂泵的第二端与电池回路换热器的第四端连接,制冷剂泵驱动制冷剂于电池散热回路中循环,并流经电池放置容器内部,电池设置于电池放置容器内部,并浸入于制冷剂中。

24、在一些实施例中,热管理系统还包括:

25、第一出风部件,第一出风部件设置于第二车内换热器远离第一车内换热器的一侧,第一出风部件的出风端正对第二车内换热器;

26、第二出风部件,第二出风部件设置于第一车外换热器远离第二车外换热器的一侧,第二出风部件用于引入外部气流至第一车外换热器和第二车外换热器上。

27、在一些实施例中,热管理系统还包括:

28、多个温度检测单元,多个温度检测单元分别设置于温度控制回路、电机散热回路以及电池散热回路中,用于检测温度控制回路、电机散热回路以及电池散热回路中的温度数据;

29、控制单元,控制单元分别连接,并根据温度检测单元检测到的温度数据控制冷却液泵、制冷剂泵、压缩机、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、压缩机、第一出风部件以及第二出风部件。

30、在一些实施例中,电池散热回路还包括:

31、加热膜,加热膜设置于电池放置容器中,并与电池接触,加热膜能够对电池加热。

32、本技术第二方面提供了一种新能源汽车,该新能源汽车中包含了本技术实施例一提供的热管理系统。

33、本技术第二方面提供的一种新能源汽车可直接使用上述第一方面提供的热管理系统,具体的实现结构可参见上述第一方面中描述的相关内容,此处不再赘述。

34、本技术第一方面提供了一种热管理系统,其中,温度控制回路的气液分离器、压缩机、第一三通阀门、第一车内换热器、第一膨胀阀以及电池回路换热器所构成第一子回路,当车内需要供暖时,压缩机将将温度控制回路中循环的冷却液进行压缩,使冷却液转变为高压高温的气态,高温高压的气态冷却液经过第一三通阀门流至第一车内换热器,并将热量通过第一车内换热器释放至车内,为车内空间供热,同时,使高压高温的气态冷却液转变为中温高压的液态冷却液,中温高压的液态冷却液经过第一膨胀阀进行节流,使中温高压的液态冷却液转变为低温低压气液混合态的冷却液,并在经过电池回路换热器时吸收电池散热回路中的制冷剂的热量,使部分液态冷却液转变为气态冷却液,随后气液分离器将气态冷却液分离,并通过气液分离器的出口流至压缩机中,以实现循环。温度控制回路的所述液分离器、所述压缩机、所述第一三通阀门、所述第一车外换热器、所述第一膨胀阀以及所述电池回路换热器所构成第二子回路,当车内空间不需要进行供热时,压缩机将将温度控制回路中循环的冷却液进行压缩,使冷却液转变为高压高温的气态,高温高压的气态冷却液经过第一三通阀门流至第一车外换热器,第一车外换热器将高温高压冷却液的热量释放至车外,并将其转变为中温高压冷却液,中温高压的液态冷却液经过第一膨胀阀进行节流,使中温高压的液态冷却液转变为低温低压气液混合态的冷却液,并在经过电池回路换热器时吸收电池散热回路中的制冷剂的热量,使部分液态冷却液转变为气态冷却液,随后气液分离器将气态冷却液分离,并通过气液分离器的出口流至压缩机中,以实现循环。与现有技术相比,本技术提供的热管理系统通过第一子回路回收电池散热回路中电池运行时产生的热量,并将回收的热量为车内空间进行供热,当车内不需要进行供热时,又能通过第二子回路将从电池散热回路中回收的热量释放至车外。本技术提供的热管理系统结构简单,直冷侧相关阀件数量减少,控制简单,使热管理系统的稳定性大幅度提升且集成度高。能够解决现有技术中的热管理系统集成度有限,且结构复杂的技术问题。同时,本技术可以取消常规的pct电加热器,既能有效的提升热管理效率,又能降低成本。

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