车辆热管理系统的制作方法

本发明涉及一种车辆热管理系统，更具体地，涉及一种安装在电动车辆等中以在车辆的内部中执行空气调节并且执行电池和电子组件的热管理的车辆热管理系统。

背景技术：

1、通常，车辆空调包括用于冷却车辆的内部的冷却系统和用于加热车辆的内部的加热系统。冷却系统被构造为通过在流过蒸发器的制冷剂与经过蒸发器的空气之间进行热交换来冷却车辆的内部。此外，加热系统被构造为通过在流过加热器芯的冷却剂与经过加热器芯的空气之间进行热交换来加热车辆的内部。

2、近来，使用电池的车辆（诸如电动车辆）使用车辆热泵系统，该车辆热泵系统使用在冷却剂与制冷剂之间进行热交换的制冷机来冷却电池和来自电子组件的废热。因此，在热泵的操作期间，热泵系统通过回收经过室外单元的空气热源、经过水-制冷剂热交换器（制冷机）的电子组件的废热以及电池的废热来改善热泵的性能。

3、用于电动车辆的常规热管理系统是直接使用制冷剂的热来加热的直接加热型热泵系统。因此，常规的热管理系统具有以下几个缺点：用于实现加热和冷却的系统的构造复杂、由于组件数量的增加而增加了重量和成本以及增加了使用的制冷剂的量。此外，用于电动车辆的常规热管理系统是仅在制冷剂组件分散的情况下才可运行的系统，因此由于难以使组件模块化而降低车辆的可装配性。

技术实现思路

1、技术问题

2、因此，考虑到现有技术中出现的上述问题而做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种如下的车辆热管理系统：可通过根据电池的发热量执行主动式单独冷却系统来减小电动压缩机的功率并且实现响应快速电池充电的高容量冷却系统。

3、此外，本发明的另一目的在于提供一种车辆热管理系统，该车辆热管理系统可实现各种空调模式，增强热泵的加热性能，并且能够仅用电子组件和电池的废热来实现内部加热，并且通过热泵使电池温度升高。

4、技术方案

5、为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种车辆热管理系统，该车辆热管理系统包括：制冷剂管路，循环通过压缩机、冷凝器、膨胀阀、制冷机；冷却热交换器和加热热交换器，设置在空调壳中以分别冷却空气和加热空气；第一冷却剂管路，经过所述加热热交换器并且与所述制冷剂管路的所述冷凝器进行热交换；第二冷却剂管路，经过所述冷却热交换器并且与所述制冷剂管路的所述制冷机进行热交换；散热器，能够在冷却剂与室外空气之间进行热交换；第三冷却剂管路，经过所述散热器并且与车辆的电池进行热交换；以及冷却剂阀部件，用于控制所述冷却剂的流动，使得所述第二冷却剂管路的所述冷却剂依次流过所述制冷机、所述冷却热交换器和所述电池。

6、经过所述散热器的所述冷却剂选择性地经过所述车辆的电子组件。

7、所述冷却剂阀部件包括：第一阀，位于所述电子组件、所述制冷机与第二阀之间，并且选择性地将经过所述电子组件的所述冷却剂引导至所述制冷机或所述第二阀；以及所述第二阀，位于所述第一阀、所述冷凝器、所述加热热交换器与所述第三冷却剂管路之间，并且选择性地将经过所述第一阀的所述冷却剂引导至所述冷凝器或所述第三冷却剂管路，或者选择性地将经过所述加热热交换器的所述冷却剂引导至所述冷凝器或所述第三冷却剂管路。

8、所述第三冷却剂管路包括将所述第二阀和所述第三冷却剂管路连接的第一连接单元。

9、所述冷却剂阀部件包括第三阀，所述第三阀位于所述散热器、所述制冷机、所述冷却热交换器与所述第一连接单元之间，选择性地将经过所述制冷机的所述冷却剂引导至所述冷却热交换器或所述散热器，或者选择性地将经过所述第一连接单元的所述冷却剂引导至所述散热器或所述冷却热交换器。

10、所述冷却剂阀部件包括：第四阀，位于所述制冷机、第五阀、所述电池与所述冷却热交换器之间，并且选择性地将经过所述冷却热交换器的所述冷却剂引导至所述制冷机或所述电池，或者选择性地将经过所述第五阀的所述冷却剂引导至所述制冷机或所述电池；以及所述第五阀，位于所述电池、所述第一连接单元与所述第四阀之间，并且选择性地将经过所述电池的所述冷却剂引导至所述第一连接单元或所述第四阀，或者将经过所述第一连接单元的所述冷却剂引导至所述电池。

11、所述第二冷却剂管路包括将所述第一阀连接到所述第二冷却剂管路的第二连接单元，并且所述第二连接单元位于所述第四阀与所述制冷机之间。

12、所述第三冷却剂管路包括将所述散热器连接到所述第三冷却剂管路的第三连接单元，并且所述第三连接单元位于所述第四阀与所述电池之间。

13、在用于所述电子组件和所述电池的同时冷却模式中，停止所述第一冷却剂管路和所述第二冷却剂管路两者中的冷却剂流动。所述冷却剂顺序地经过所述电池、所述第五阀、所述第一连接单元、所述第三阀和所述散热器，且经过所述散热器的所述冷却剂的一部分循环通过所述电池并且经过所述散热器的所述冷却剂的另一部分顺序地经过所述电子组件、所述第一阀、所述第二阀、所述第一连接单元和所述第三阀，然后循环通过所述散热器。

14、在电池快速冷却模式中，所述制冷剂管路中的制冷剂顺序地循环通过所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀和所述制冷机。经过所述电池的所述冷却剂顺序地循环通过所述第五阀、所述第四阀、所述制冷机、所述第三阀、所述冷却热交换器、所述第四阀和所述电池。

15、在冷却模式中，所述制冷剂管路中的所述制冷剂顺序地循环通过所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀和所述制冷机。经过所述冷却热交换器的所述冷却剂顺序地经过所述第四阀、所述制冷机和所述第三阀，然后循环通过所述冷却热交换器。

16、在从所述室外空气和所述电子组件吸热的加热模式中，所述制冷剂管路中的所述制冷剂顺序地循环通过所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀和所述制冷机。经过所述加热热交换器的所述冷却剂经过所述第二阀和所述冷凝器，并且循环通过所述加热热交换器。经过所述散热器的所述冷却剂顺序地经过所述电子组件、所述第一阀、所述制冷机和所述第三阀，并且循环通过所述散热器。

17、在吸热和加热模式中，经过所述加热热交换器的所述冷却剂经过所述第二阀和所述第一连接单元，并且经过所述第一连接单元的所述冷却剂的一部分顺序地经过所述第三阀、所述散热器、所述电子组件、所述第一阀、所述第二阀和所述冷凝器，然后循环通过所述加热热交换器，并且经过所述第一连接单元的所述冷却剂的另一部分顺序地经过所述第五阀、所述电池、所述电子组件、所述第一阀、所述第二阀和所述冷凝器，然后循环通过所述加热热交换器。

18、有益效果

19、根据本发明的车辆热管理系统可提供一种用于电动车辆的集成热管理系统，该集成热管理系统可执行车辆内部的冷却、加热和除湿，电子组件的冷却和吸热，电池的一般冷却和电池在快速充电期间的快速冷却，以及电池在低温下的温度升高。此外，车辆热管理系统可用单个制冷机部件同时执行内部冷却和电池冷却的功能，并且当环境温度比用于冷却电池的设定温度低时，可在不运行制冷机的情况下执行从散热器的散热。

20、此外，根据本发明的车辆热管理系统可用非常简单的结构实现十四种不同的操作模式。此外，根据本发明的车辆热管理系统可通过取决于电池的发热量的主动式单独冷却系统来减小电动压缩机的功率，使过冷最小化，并且有助于车辆燃料效率的改善。此外，根据本发明的车辆热管理系统能够使高容量快速冷却系统响应快速电池充电。此外，根据本发明的车辆热管理系统可通过简化制冷剂管路并且减少热交换器和制冷剂阀的数量来确保成本竞争力。此外，根据本发明的车辆热管理系统可仅使用来自电子组件和电池的废热来执行内部加热，并且通过热泵来升高电池的温度，并且使功率消耗最小化。