一种集成热管理系统的制作方法

本发明涉及新能源车辆，尤其涉及一种集成热管理系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车的发展，当前制约纯电动发展的最重要的因素之一为动力电池的特性。动力电池对温度变化敏感，现有技术下，通过电池液冷板对电池的温度进行控制，最佳温度范围在20～40摄氏度区间，在冬季寒冷的北方电池的放电效率在零下温度时低于80％，电池放电不充分；在南方的夏季车辆在行驶过程中电池的温度进一步的升高，存在电池热失控的风险，会给车辆和人员带来极大的损害。

2、电池总体上可分为两个能量流：其中一个能量流供给车辆的动力系统保证车辆的正常行驶，另一个能量流为车辆的内的附件系统供电，保证车内驾驶员的基本需求，这部分能量中又以热管理系统也就是空调系统的耗电量最大，在北方冬季，车辆在开启空调的状态下续航能力降低40％，为了换取冬季续航，就会关闭暖风，导致乘客的舒适度较低，另外在电池高负载工作期间，电池会产生大量的热量，仅通过风冷不能为电机降温，使电机进入热保护状态，导致车辆无法行驶，增加自燃风险，降低车辆的可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种集成热管理系统，解决现有技术下电池低温无法获得长续航同时夏季增加自燃风险的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供一种集成热管理系统，包括鼓风机、热泵空调组件和电池热管理回路，所述热泵空调组件包括制热回路和制冷回路，所述制热回路包括冷凝器，所述制冷回路包括蒸发器，所述制热回路向所述冷凝器传递热量，所述制冷回路向所述蒸发器传递冷量，所述电池热管理回路内包括暖风水箱，所述冷凝器、所述蒸发器和所述暖风水箱安装在空调箱内，所述鼓风机向所述空调箱内吹风，所述空调箱上形成有出风口，所述出风口与车内空间连通；

3、所述制冷回路内安装有电池冷却器，所述电池冷却器还接入电池热管理回路内，所述电池冷却器能传递冷量，所述电池热管理回路内接有电池液冷板、电机、控制器和ptc加热器，所述电池冷却器为所述电池液冷板传递冷量，所述电机和所述控制器为所述电池热管理回路提供热量，所述ptc加热器为所述电池热管理回路提供热量。

4、作为优选地，所述制热回路包括压缩机、第一三通阀、所述冷凝器、第一电子膨胀阀、第一电磁阀、室外换热器、第六三通阀和气液分离装置；

5、所述压缩机内的冷却液依次经过所述第一三通阀、所述冷凝器、所述第一电子膨胀阀、所述第一电磁阀、所述室外换热器、所述第六三通阀、所述气液分离装置后回至所述压缩机内。

6、作为优选地，所述制冷回路包括所述压缩机、所述第一三通阀、蒸发器、第二电磁阀、第二电子膨胀阀、所述第六三通阀、所述室外换热器、第三电磁阀和所述气液分离装置；

7、所述压缩机内的冷却液依次经过所述第一三通阀、所述蒸发器、所述第二电磁阀、所述第二电子膨胀阀、所述第六三通阀、所述室外换热器、所述第三电磁阀和所述气液分离装置后回流至所述压缩机内。

8、作为优选地，所述热泵空调组件还包括换热支路，所述换热支路包括单向阀、所述电池冷却器和第四电磁阀；

9、所述换热支路内依次安装有所述第四电磁阀、所述电池冷却器和所述单向阀，所述单向阀安装在所述第二电磁阀和所述第二电子膨胀阀之间，所述第四电磁阀与所述第一电磁阀连通。

10、作为优选地，所述电池热管理回路内还包括膨胀水箱和电子水泵，所述电池热管理回路为余温回收模式，所述电子水泵带动冷却液经过第四三通阀进入所述电机和所述控制器内，之后流经第三三通阀、所述暖风水箱、第二三通阀、和第五三通阀，之后进入所述电池液冷板内，冷却液流出所述电池液冷板流经第七三通阀后直接回流至电子水泵内。

11、作为优选地，所述电池热管理回路为冷却模式，所述电子水泵带动冷却液经过所述第四三通阀进入所述电机和所述控制器内，之后流经所述第三三通阀后直接进入所述第二三通阀，之后依次流经所述第五三通阀、所述电池液冷板，之后通过所述第七三通阀进入电池换热器内后回流至所述电子水泵。

12、作为优选地，所述电池热管理回路为恒温模式，所述电子水泵带动冷却液经过所述第四三通阀后直接进入所述第三三通阀、所述第二三通阀、所述第五三通阀、所述电池液冷板，之后通过所述第七三通阀直接回流至所述电子水泵。

13、作为优选地，所述电池热管理回路为加热模式，所述电子水泵带动冷却液经过所述第四三通阀后直接进入所述ptc加热器进行加热，之后冷却液流经所述第三三通阀、所述第二三通阀、所述第五三通阀、所述电池液冷板，之后通过所述第七三通阀直接回流至所述电子水泵。

14、作为优选地，所述电池热管理回路为制冷模式，所述电子水泵带动冷却液经过所述第四三通阀后直接进入所述第三三通阀，之后冷却液流经所述第二三通阀、所述第五三通阀、所述电池冷却器、所述电池液冷板、所述第七三通阀，之后冷却液通过所述电池换热器回流至所述电子水泵。

15、作为优选地，所述电池热管理回路为散热模式，所述电子水泵带动冷却液经过所述第四三通阀进入所述电机和所述控制器内，之后流经所述第三三通阀、所述第二三通阀、所述暖风水箱、所述第五三通阀，之后直接进入所述第七三通阀内，并直接回流至所述电子水泵内。

16、有益效果：通过将蒸发器、冷凝器和暖风水箱全部整合至空调箱内，通过多种方向为车内提供暖风或者冷风，其中冷风通过冷凝器直接提供，使集成热管理系统更为紧凑，而暖风分为多种形式，可以通过暖风水箱或蒸发器提供，或者由暖风水箱和蒸发器同时提供，暖风水箱的热量来源可以为ptc加热器或者电机以及控制器所产生的热量，ptc加热器或者电机以及控制器所产生的热量可以为电池液冷板进行升温，延长新能源汽车的电池续航，同时电池冷却器可以接收热管理回路放热后所产生的冷量，进而可以对电池液冷板内的电池进行降温，也降低新能源汽车电池自燃的风险，通过集成热管理系统可以对电池的温度进行有效控制，同时还能利用电机与控制器所产生的热量吹出暖风。

技术特征：

1.一种集成热管理系统，其特征在于，包括鼓风机(19)、热泵空调组件和电池热管理回路，所述热泵空调组件包括制热回路和制冷回路，所述制热回路包括冷凝器(17)，所述制冷回路包括蒸发器(16)，所述制热回路向所述冷凝器(17)传递热量，所述制冷回路向所述蒸发器(16)传递冷量，所述电池热管理回路内包括暖风水箱(18)，所述冷凝器(17)、所述蒸发器(16)和所述暖风水箱(18)安装在空调箱(31)内，所述鼓风机(19)向所述空调箱(31)内吹风，所述空调箱(31)上形成有出风口(32)，所述出风口(32)与车内空间连通；

2.根据权利要求1所述的集成热管理系统，其特征在于，所述制热回路包括压缩机(9)、第一三通阀(1)、所述冷凝器(17)、第一电子膨胀阀(21)、第一电磁阀(11)、室外换热器(10)、第六三通阀(6)和气液分离装置(8)；

3.根据权利要求2所述的集成热管理系统，其特征在于，所述制冷回路包括所述压缩机(9)、所述第一三通阀(1)、蒸发器(16)、第二电磁阀(12)、第二电子膨胀阀(22)、所述第六三通阀(6)、所述室外换热器(10)、第三电磁阀(13)和所述气液分离装置(8)；

4.根据权利要求3所述的集成热管理系统，其特征在于，所述热泵空调组件还包括换热支路，所述换热支路包括单向阀(23)、所述电池冷却器(24)和第四电磁阀(14)；

5.根据权利要求4所述的集成热管理系统，其特征在于，所述电池热管理回路内还包括膨胀水箱(25)和电子水泵(26)，所述电池热管理回路为余温回收模式，所述电子水泵(26)带动冷却液经过第四三通阀(4)进入所述电机(29)和所述控制器(30)内，之后流经第三三通阀(3)、所述暖风水箱(18)、第二三通阀(2)和第五三通阀(5)，之后进入所述电池液冷板(28)内，冷却液流出所述电池液冷板(28)流经第七三通阀(7)后直接回流至电子水泵(26)内。

6.根据权利要求5所述的集成热管理系统，其特征在于，所述电池热管理回路为冷却模式，所述电子水泵(26)带动冷却液经过所述第四三通阀(4)进入所述电机(29)和所述控制器(30)内，之后流经所述第三三通阀(3)后直接进入所述第二三通阀(2)，之后依次流经所述第五三通阀(5)、所述电池液冷板(28)，之后通过所述第七三通阀(7)进入电池换热器(20)内后回流至所述电子水泵(26)。

7.根据权利要求5所述的集成热管理系统，其特征在于，所述电池热管理回路为恒温模式，所述电子水泵(26)带动冷却液经过所述第四三通阀(4)后直接进入所述第三三通阀(3)、所述第二三通阀(2)、所述第五三通阀(5)、所述电池液冷板(28)，之后通过所述第七三通阀(7)直接回流至所述电子水泵(26)。

8.根据权利要求5所述的集成热管理系统，其特征在于，所述电池热管理回路为加热模式，所述电子水泵(26)带动冷却液经过所述第四三通阀(4)后直接进入所述ptc加热器(27)进行加热，之后冷却液流经所述第三三通阀(3)、所述第二三通阀(2)、所述第五三通阀(5)、所述电池液冷板(28)，之后通过所述第七三通阀(7)直接回流至所述电子水泵(26)。

9.根据权利要求6所述的集成热管理系统，其特征在于，所述电池热管理回路为制冷模式，所述电子水泵(26)带动冷却液经过所述第四三通阀(4)后直接进入所述第三三通阀(3)，之后冷却液流经所述第二三通阀(2)、所述第五三通阀(5)、所述电池冷却器(24)、所述电池液冷板(28)、所述第七三通阀(7)，之后冷却液通过所述电池换热器(20)回流至所述电子水泵(26)。

10.根据权利要求5所述的集成热管理系统，其特征在于，所述电池热管理回路为散热模式，所述电子水泵(26)带动冷却液经过所述第四三通阀(4)进入所述电机(29)和所述控制器(30)内，之后流经所述第三三通阀(3)、所述第二三通阀(2)、所述暖风水箱(18)、所述第五三通阀(5)，之后直接进入所述第七三通阀(7)内，并直接回流至所述电子水泵(26)内。

技术总结本发明属于新能源车辆技术领域，公开了一种集成热管理系统。其中包括鼓风机、热泵空调组件和电池热管理回路，热泵空调组件包括制热回路和制冷回路，制热回路包括冷凝器，制冷回路包括蒸发器，制热回路向冷凝器传递热量，制冷回路向蒸发器传递冷量，电池热管理回路内包括暖风水箱，冷凝器、蒸发器和暖风水箱安装在空调箱内，鼓风机向空调箱内吹风，空调箱上形成有出风口，出风口与车内空间连通，制冷回路内安装有电池冷却器，电池冷却器还接入电池热管理回路内，电池冷却器能传递冷量；解决现有技术下电池低温无法获得长续航同时夏季增加自燃风险的问题。技术研发人员：高福旺,赵强,李瑞,陈建新,卫泽锋受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15