用于电动车的热管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车领域，具体是一种用于电动车的热管理系统。


背景技术：

2.现有技术下，电动汽车电池冷却方式一般有两种，一是通过风冷冷却，二是通过制冷剂降温后的冷却液冷却。但是现有的冷却方式不能根据使用需求进行改变，耗能较大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于电动车的热管理系统，可根据不同的使用需求选择降温方式，在不需要冷却装置散热时可以关闭冷却装置降低能耗。
4.提供一种用于电动车的热管理系统，包括电池和电机，热管理系统还包括并联的冷却装置、散热装置和制冷装置，且冷却装置、散热装置和制冷装置均与电池、电机串联；还包括第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀，用于控制制冷装置、散热装置和冷却装置与电池、电机之间连通或断开；其中，第一三通阀连接于电机、制冷装置和第二三通阀之间，以控制电机、制冷装置和第二三通阀之间连通或断开；第二三通阀连接于第一三通阀、第三三通阀和散热装置之间，以控制第一三通阀、第三三通阀和散热装置之间连通或断开；第三三通阀连接于电池、第二三通阀和冷却装置之间，以控制电池、第二三通阀和冷却装置之间连通或断开。
5.采用上述方案，通过三个三向阀可以控制制冷装置、散热装置和冷却装置与电池、电机之间连通或断开，即可以控制制冷装置、散热装置和冷却装置分别与电池之间的连通或断开，也可以控制制冷装置、散热装置和冷却装置分别与电机之间的连通或断开，结构简单、控制方便。并且在达到高强度冷却条件时，电池通过空调制冷剂和冷却装置进行冷却，当达到低强度的冷却条件时，电池通过散热装置被外界空气冷却不需要开启冷却装置，实现了不同环境温度时使用不同的散热模式，降低能耗。
6.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀均包括三个接口；并且第一三通阀的三个接口分别与制冷装置、电机和第二三通阀连接；第二三通阀的三个接口分别与第一三通阀、散热装置和第三三通阀连接；第三三通阀的三个接口分别与电池、冷却装置和第二三通阀连接。
7.采用上述方案，第一三通阀的三个接口分别与制冷装置、电机和第二三通阀连接，冷却液从第二三通阀流动至第一三通阀，第一三通阀开关控制冷却液是否继续向制冷装置或电机流动。第二三通阀的三个接口分别与第一三通阀、散热装置连接和第三三通阀连接，冷却液从散热装置或者第三三通阀流动至第二三通，第二三向阀开关控制冷却液是否继续流向第一三通阀。第三三通阀的三个接口分别与电池、冷却装置连接和第二三通阀连接，冷却液从冷却装置流动至第三三通阀，第三三通阀开关控制冷却液是否继续向电池或者第二三通阀流动。从而通过三个三向阀控制电池、电机、冷却装置、散热装置和制冷装置中的任
意两个串联，任意三个并联。
8.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，热管理系统还包括第一冷却液管路回路、三个支管路、第一流量泵和第二流量泵，其中第一冷却液管路回路串联冷却装置、电机、第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀；三个支管路分别将散热装置、电池和制冷装置连接在第一冷却液管路回路上；第一流量泵设置在第一冷却液管路回路上，并位于连接散热装置和冷凝器的两个支管路之间；第二流量泵设置在连接电池的并联管路上，并位于第三三通阀和电池之间。
9.采用上述方案，可以至少实现以下6种工况的控制，在不同的使用场景下使用不同的工作模式。
10.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，第一三通阀和第二三通阀为三通比例阀。
11.采用上述方案，可以通过三通比例阀调节流量，从而达到在不同的部件间分配冷却液流量的效果。
12.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，还包括控制器，控制器控制第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀、第一流量泵和第二流量泵、制冷装置和冷却装置开关。
13.采用上述方案，可以实现对用于电动车的热管理系统中各部件的控制。
14.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，热管理系统还包括与控制器通信连接的温度传感器，温度传感器检测大气温度并反馈给控制器。
15.采用上述方案，可以实现以温度为准，在不同的气温下进行不同工作模式的控制，进而达到节省能源的效果。
16.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，还包括与电机连接的电机控制器，电机控制器控制电机开启和关闭。
17.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，冷却装置为具有压缩机的冷却器，散热装置为散热器，制冷装置包括冷凝器。
18.本实用新型的有益效果是：
19.通过三个三向阀可以控制制冷装置、散热装置和冷却装置与电池、电机之间连通或断开，即可以控制制冷装置、散热装置和冷却装置分别与电池之间的连通或断开，也可以控制制冷装置、散热装置和冷却装置分别与电机之间的连通或断开，结构简单、控制方便。并且在达到高强度冷却条件时，电池通过空调制冷剂和冷却装置进行冷却，当达到低强度的冷却条件时，电池通过散热装置被外界空气冷却不需要开启冷却装置，实现了不同环境温度时使用不同的散热模式，降低能耗。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例中的一种用于电动车的热管理系统的线路结构示意图，其中，热管理系统处于第一工况；
21.图2为本实用新型实施例中的一种用于电动车的热管理系统的线路结构示意图，
其中，热管理系统处于第二工况；
22.图3为本实用新型实施例中的一种用于电动车的热管理系统的线路结构示意图，其中，热管理系统处于第三工况；
23.图4为本实用新型实施例中的一种用于电动车的热管理系统的线路结构示意图，其中，热管理系统处于第四工况；
24.图5为本实用新型实施例中的一种用于电动车的热管理系统的线路结构示意图，其中，热管理系统处于第五工况；
25.图6为本实用新型实施例中的一种用于电动车的热管理系统的线路结构示意图，其中，热管理系统处于第六工况。
26.附图标记说明：
27.10：电机；20：电池；
28.30：冷却装置；40：散热装置；50：制冷装置；
29.61：第一三通阀；62：第二三通阀；63：第三三通阀；
30.71：第一流量泵；72：第二流量泵。
具体实施方式
31.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.应注意的是，在本说明书中，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定义和解释。
33.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新
型的实施方式作进一步地详细描述。
37.实施例
38.如图1-图6，本实施例提供一种用于电动车的热管理系统，包括电池20和电机10，热管理系统还包括并联的冷却装置30、散热装置40和制冷装置50，且冷却装置30、散热装置40和制冷装置50均与电池20、电机10串联。
39.热管理系统还包括第一三通阀61、第二三通阀62和第三三通阀63，用于控制制冷装置50、散热装置40和冷却装置30与电池20、电机10之间连通或断开。即第一三通阀61、第二三通阀62和第三三通阀63可以控制制冷装置50、散热装置40和冷却装置30分别与电池20之间的连通或断开，也可以控制制冷装置50、散热装置40和冷却装置30分别与电机10之间的连通或断开。
40.其中，第一三通阀61连接于电机10、制冷装置50和第二三通阀62之间，以控制电机10、制冷装置50和第二三通阀62之间连通或断开。第二三通阀62连接于第一三通阀61、第三三通阀63和散热装置40之间，以控制第一三通阀61、第三三通阀63和散热装置40之间连通或断开。第三三通阀63连接于电池20、第二三通阀62和冷却装置30之间，以控制电池20、第二三通阀62和冷却装置30之间连通或断开。
41.具体地，冷却装置30可以是汽车空调或者具有压缩机的冷却器等需要消耗能源主动降温制冷的装置，散热装置40为散热器，制冷装置50可以是水冷冷凝器，或者是汽车空调的冷凝器。电池20、电机10、冷却装置30、散热装置40和制冷装置50之间的通过冷凝管连接，以形成对应的并联或者串联关系。
42.更具体地，本实施方式中的冷却液在各部件和三通阀的流动可以通过泵驱动，第一三通阀61、第二三通阀62和第三三通阀63通过必要的控制元件或者汽车自带的车身控制器控制其在各种工况下开启或者关闭。
43.使用时，通过三个三向阀可以控制电池20、电机10、冷却装置30、散热装置40和制冷装置50中的任意两个串联，任意三个并联，结构简单、控制方便。并且在达到高强度冷却条件时，电池20通过空调制冷剂和冷却装置30进行冷却，当达到低强度的冷却条件时，电池20通过散热装置40被外界空气冷却不需要开启压缩机，节约电能。其中，高强度冷却条件可以是包括设备温度超过预设阀值，或者环境气温超过预定阀值；低强度冷却条件可以是包括设备温度低于预设阀值，或者环境气温低于预定阀值。
44.进一步地，第一三通阀61、第二三通阀62和第三三通阀63均包括三个接口；并且第一三通阀61的三个接口分别与制冷装置50、电机10和第二三通阀62连接；第二三通阀62的三个接口分别与第一三通阀61、散热装置40和第三三通阀63连接；第三三通阀63的三个接口分别与电池20、冷却装置30和第二三通阀62连接。
45.第一三通阀61的三个接口分别与制冷装置50、电机10和第二三通阀62连接，冷却液从第二三通阀62流动至第一三通阀61，第一三通阀61开关控制冷却液是否继续向制冷装置50或电机10流动。第二三通阀62的三个接口分别与第一三通阀61、散热装置40连接和第三三通阀63连接，冷却液从散热装置40或者第三三通阀63流动至第二三通，第二三向阀开关控制冷却液是否继续流向第一三通阀61。第三三通阀63的三个接口分别与电池20、冷却装置30连接和第二三通阀62连接，冷却液从冷却装置30流动至第三三通阀63，第三三通阀63开关控制冷却液是否继续向电池20或者第二三通阀62流动。从而通过三个三向阀控制电
池20、电机10、冷却装置30、散热装置40和制冷装置50中的任意两个串联，任意三个并联。
46.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，热管理系统还包括第一冷却液管路回路、三个支管路、第一流量泵71和第二流量泵72，其中第一冷却液管路回路串联冷却装置30、电机10、第一三通阀61、第二三通阀62和第三三通阀63；三个支管路分别将散热装置40、电池20和制冷装置50连接在第一冷却液管路回路上；第一流量泵71设置在第一冷却液管路回路上，并位于连接散热装置40和冷凝器的两个支管路之间；第二流量泵72设置在连接电池20的并联管路上，并位于第三三通阀63和电池20之间。
47.使用时，如图1-图6所示，通过本实施方式可以至少实现以下6种工况的控制，需要理解的是，图1-图6中的箭头表示冷却液流动方向，连线两端均无箭头代表闭路无液体流动：
48.第一工况如图1所示，电池20被冷却装置30强制冷却，同时冷却装置30开启，电机10被散热装置40冷却。此时系统中冷却液流动方向如图1所示，第一三通阀61调节制冷装置50、电机10两路出口的流量开启，第二三通阀62连接与第三三通阀63之间的连接关闭，第三三通阀63开启与电池20、冷却装置30的连接，第一流量泵71和第二流量泵72同时工作。此时形成两路回路，即冷却液在电机10、制冷装置50、散热装置40三者之间流动形成的并联回路，以及冷却液在电池20和冷却装置30之间流动形成的串联回路。
49.第二工况如图2所示，电机10和电池20都被散热装置40冷却，该模式下冷却装置30关闭，节省能源。此时，此时系统中各路流向如图2,第一三通阀61与制冷装置50的连接关闭，与第二三通阀62和电机10的连接打开；第二三通阀62的三个接口都打开，并且在一种优选的实施方式中第二三通阀62为比例阀可以调节流量分配；第三三通阀63与第二三通阀62和电池20之间的连接开启、与冷却装置30的连接关闭。第一流量泵71和第二流量泵72同时工作。此时冷却液在电机10、电池20和散热装置40三者之间流动形成的并联回路。
50.第三工况如图3所示，电池20被散热装置40冷却，电机10不需冷却，冷却装置30关闭。此时，第一三通阀61全关，无冷却液流动；第二三通阀62控制散热装置40和第三三通阀63的连接开启；第三三通阀63与第二三通阀62和电池20的连接开启。第一流量泵71关闭，第二流量泵72开启。此时冷却液在电池20和散热装置40之间流动形成串联回路。
51.第四工况如图4所示，电机10被散热装置40冷却，冷却装置30关闭，电池20不需要冷却。此外，此时第一三通阀61与电机10和第二三通阀62的连接开启，与制冷装置50的连接关闭；第二三通阀62与散热装置40和第一三通阀61的连接开启、与第三三通阀63的连接关闭；第三三通阀63全关。第一流量泵71开启，第二流量泵72关闭。此时形成冷却液在电机10和散热装置40之间流动形成串联回路。
52.第五工况如图5所示，电机10被低温散热器冷却，电池20不冷却，并且车内空调开启，为保证车载空调系统的正常使用制冷装置50和冷却装置30作为车载空调的一部分需开启。此时第一三通阀61与电机10、制冷装置50和第二三通阀62的连接开启，并且在一种优选的实施方式中第一三通阀61为比例阀可以调节流量分配；第二三通阀62与第一三通阀61和散热装置40的连接开启、与第三三通阀63的连接关闭；三通比例阀3关闭。第一流量泵71开启，第二流量泵72关闭。此时冷却液在电机10、制冷装置50和散热装置40三者之间流动形成的并联回路。
53.第六工况如图6所示，电机10和电池20都不需要冷却，空调开启。此时第一三通阀61与电机10的连接关闭、与制冷装置50和第二三通阀62的连接开启；第二三通阀62与第一三通阀61和散热装置40的连接开启、与第三三通阀63的连接关闭；第三三通阀63关闭。第一流量泵71开启，第二流量泵72关闭。此时冷却液在制冷装置50和散热装置40之间流动形成的串联回路。
54.综上，在第二工况下通过散热装置40将热量散出，不需要开启冷却装置30，在其他公开下根据需要开启冷却装置30。实现了不同环境温度时使用不同的散热模式，可在第四工况下情况下不开启冷却装置30实现电池20液冷，降低能耗。
55.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，第一三通阀61和第二三通阀62为三通比例阀。
56.采用上述方案，可以通过三通比例阀调节流量，从而达到在不同的部件间分配冷却液流量的效果。
57.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，还包括控制器，控制器控制第一三通阀61、第二三通阀62和第三三通阀63、第一流量泵71和第二流量泵72、制冷装置50和冷却装置30开关。
58.具体地，控制器可以是车身控制器，或者车载空调系统的控制器，还可以是额外安装的控制器，本领域技术人员可根据需要安装。
59.采用上述方案，可以实现对用于电动车的热管理系统中各部件的控制。
60.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，热管理系统还包括与控制器通信连接的温度传感器，温度传感器检测大气温度并反馈给控制器。
61.采用上述方案，可以实现以温度为准，在不同的气温下进行不同工作模式的控制，进而达到节省能源的效果。
62.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，还包括与电机10连接的电机10控制器，电机10控制器控制电机10开启和关闭。
63.根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于电动车的热管理系统，冷却装置30为具有压缩机的冷却器，散热装置40为散热器，制冷装置50包括冷凝器。
64.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。