车辆的热管理系统的制作方法

文档序号:31689040发布日期:2022-09-30 22:10阅读:48来源:国知局
车辆的热管理系统的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车技术领域,特别涉及一种车辆的热管理系统。


背景技术:

2.目前,电动汽车的间接式热泵架构存在两大缺陷:第一是极端高温冷却存在动力总成和三电散热不良情况,目前前端冷却模块多以冷凝器、散热水箱、冷却风扇这样的前后顺序集成,座舱的热量通过冷凝器散热,动力总成和三电的热量通过散热水箱散热,由于前后的布置关系,空气通过冷凝器被加热,高温的热空气作为散热水箱的进风温度极大的影响了散热水箱的散热,不利于动力总成和三电的散热,进而影响整车的行车安全。第二是极端低温制热能耗高,目前常用的冷媒由于自身物理性质的原因,很难从-10℃以下的环境获取热量,且在0℃以下还要间歇性化霜,不利于低温制热影响整车的能耗。另外,目前电动汽车的间接式热泵架构涉及冷却液的各种阀比较多,结构比较复杂。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于解决目前电动汽车在极端高温冷却时存在动力总成和三电散热不良情况以及在极端低温制热时能耗高、以及现有热泵架构由于阀多引起的结构复杂的问题。本实用新型提供了一种车辆的热管理系统,结构简单,且制冷时提高了散热效率、制热时降低了能耗。
4.为解决上述技术问题,本实用新型实施方式公开了一种车辆的热管理系统,包括:空调制冷制热回路、电驱回路、座舱制热回路、以及散热回路;空调制冷制热回路和电驱回路之间设有电池冷却器,通过电池冷却器使空调制冷制热回路中的冷媒和电驱回路中的冷却液进行热交换;电驱回路、座舱制热回路和散热回路之间设有第一流路切换部件;电驱回路包括通过第一流路切换部件以串联方式依次连接的电池包冷却液流路、动力总成冷却液流路、电池冷却器冷却液流路;电池包冷却液流路上设有依次连接的电池包、电池高压加热模块,动力总成冷却液流路上设有动力总成,电池冷却器冷却液流路上设有电池冷却器;散热回路包括以串联方式连接的冷凝器冷却液流路和散热器冷却液流路;冷凝器冷却液流路上设置有冷凝器,散热器冷却液流路上设置有散热器;座舱制热回路包括以串联方式连接的暖风芯体冷却液流路和冷凝器冷却液流路;暖风芯体冷却液流路上设有暖风芯体;冷凝器冷却液流路通过第一流路切换部件选择性地与散热器冷却液流路或暖风芯体冷却液流路连通后形成散热回路或座舱制热回路;空调制冷制热回路包括室内蒸发器冷媒流路、室外热交换器冷媒流路和冷凝器冷媒流路;其中室外热交换器冷媒流路可以与冷凝器冷媒流路串联连接;室内蒸发器冷媒流路可分别与室外热交换器冷媒流路、冷凝器冷媒流路、以及以串联方式连接后的冷凝器冷媒流路和室外热交换器冷媒流路串联连接;室内蒸发器冷媒流路上设有室内蒸发器,室外热交换器冷媒流路上设有室外热交换器,且室外热交换器和散热器沿车外空气的进风方向依次设置;冷凝器冷媒流路设有冷凝器,以通过冷凝器使得冷凝器冷媒流路中的冷媒与冷凝器冷却液流路中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热
回路中的冷媒可与散热回路中的冷却液或座舱制热回路中的冷却液进行热交换。
5.采用上述技术方案,电驱回路、座舱制热回路、散热回路中设有第一流路切换部件;冷凝器冷却液流路通过第一流路切换部件选择性地与散热器冷却液流路或暖风芯体冷却液流路连通后形成散热回路或座舱制热回路;电驱回路包括通过第一流路切换部件以串联方式依次连接的电池包冷却液流路、动力总成冷却液流路、电池冷却器冷却液流路;这样通过设置一个第一流路切换部件,能够形成电驱回路、座舱制热回路、散热回路,简化了热管理系统的结构。
6.进一步地,空调制冷制热回路和电驱回路之间设有电池冷却器,通过电池冷却器使空调制冷制热回路中的冷媒和电驱回路中的冷却液进行热交换;空调制冷制热回路包括室内蒸发器冷媒流路、室外热交换器冷媒流路和冷凝器冷媒流路,且室外热交换器和散热器沿车外空气的进风方向依次设置;通过冷凝器使得冷凝器冷媒流路中的冷媒与冷凝器冷却液流路中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热回路中的冷媒可与散热回路中的冷却液或座舱制热回路中的冷却液进行热交换。在制冷模式下,机舱中的热量可通过电驱回路中的电池冷却器传递至空调制冷制热回路中,座舱中的热量可通过室内蒸发器传递至空调制冷制热回路中,之后空调制冷制热回路中的热量可仅通过室外热交换器传递至车外环境中,还可仅通过冷凝器传递至散热回路中,之后散热回路中的热量可以通过散热器传递至车外环境中,还可以先通过冷凝器传递一部分热量至散热回路中,散热回路中的热量可通过散热器传递至车外环境中,再通过室外热交换器传递剩余的热量至车外环境中,通过散热器和室外热交换器组合散热的方式避免了空气被再次加热的问题,提高了散热效率,进一步提高了机舱和座舱制冷的效果。在制热模式下,机舱中的热量可通过电驱回路中的电池冷却器传递至空调制冷制热回路中,室外热交换器可以从车外环境中吸收热量并传递至空调制冷制热回路中,空调制冷制热回路中的热量可通过冷凝器传递至座舱制热回路中,座舱制热回路的热量可通过暖风芯体以热对流的形式传给座舱,达到了机舱散热座舱制热的效果,降低了能耗。
7.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车辆的热管理系统,空调制冷制热回路还包括电池冷却器冷媒流路,电池冷却器冷媒流路上设有电池冷却器;电池冷却器冷媒流路可分别与室内蒸发器冷媒流路和室外热交换器冷媒流路并联连接,电池冷却器冷媒流路可分别与室外热交换器冷媒流路、冷凝器冷媒流路、以及以串联方式连接后的冷凝器冷媒流路和室外热交换器冷媒流路串联连接。
8.采用上述技术方案,电池冷却器冷媒流路上设有电池冷却器,以通过电池冷却器使得电池冷却器冷媒流路中的冷媒与电池冷却器冷却液流路中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热回路中的冷媒可与电驱回路中的冷却液进行热交换,以便于将机舱中的热量传递至空调制冷制热回路,便于机舱的散热。
9.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车辆的热管理系统,第一流路切换部件为时针阀,时针阀具有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、以及第六接口,且第六接口与第一接口连接,第一接口与电池冷却器冷却液流路的一端连接,电池冷却器冷却液流路的另一端与第二接口连接,第二接口与第三接口连接,第三接口与电池包冷却液流路的一端连接,电池包冷却液流路的另一端与第四接口连接,第四接口与第五接口连接,第五接口与动力总成冷却液流路的一端连接,动力总成冷
却液流路的另一端与第六接口连接,使得第一接口、电池冷却器冷却液流路、第二接口、第三接口、电池包冷却液流路、第四接口、第五接口、动力总成冷却液流路、第六接口和第一接口依次连接且连通,形成电驱回路。
10.采用上述技术方案,第一流路切换部件为时针阀,具有多个接口,通过一个时针阀的各个接口连接对应的冷却液流路以形成电驱回路,减少了连接阀的数量,简化了电驱回路的结构。
11.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车辆的热管理系统,时针阀还具有第七接口、第八接口、第九接口、第十接口、第十一接口、以及第十二接口;第七接口与散热器冷却液流路的一端连接,散热器冷却液流路的另一端与第八接口连接,第八接口与第九接口连接,第九接口与冷凝器冷却液流路的一端连接,冷凝器冷却液流路的另一端与第十接口连接,使得第七接口、散热器冷却液流路、第八接口、第九接口、冷凝器冷却液流路、第十接口、以及第七接口依次连接且连通,形成散热回路;或,第九接口与冷凝器冷却液流路的一端连接,冷凝器冷却液流路的另一端与第十接口连接,第十接口与第十一接口连接,第十一接口与暖风芯体冷却液流路的一端连接,暖风芯体冷却液流路的另一端与第十二接口连接,第十二接口与第九接口连接,使得第九接口、冷凝器冷却液流路、第十接口、第十一接口、暖风芯体冷却液流路、第十二接、以及第九接口依次连接且连通,形成座舱制热回路。
12.采用上述技术方案,时针阀具有多个接口,通过一个时针阀的各个接口连接对应的冷却液流路以形成散热回路或座舱制热回路,减少了连接阀的数量,简化了散热回路和座舱制热回路的结构。
13.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车辆的热管理系统,空调制冷制热回路还包括以串联的方式连接的气液分离器冷媒流路和压缩机冷媒流路,气液分离器冷媒流路上设有气液分离器,压缩机冷媒流路设有压缩机;以串联的方式连接的气液分离器冷媒流路和压缩机冷媒流的一端均与室内蒸发器冷媒流路和电池冷却器冷媒流路串联连接,另一端分别与室外热交换器冷媒流路、冷凝器冷媒流路、以及以串联方式连接后的冷凝器冷媒流路和室外热交换器冷媒流路串联连接;或,串联的方式连接的气液分离器冷媒流路和压缩机冷媒流的一端与电池冷却器冷媒流路串联连接或均与室外热交换器冷媒流路和电池冷却器冷媒流路串联连接,另一端与冷凝器冷媒流路串联连接。
14.采用上述技术方案,空调制冷制热回路还包括以串联的方式连接的气液分离器冷媒流路和压缩机冷媒流路,空调制冷制热回路中的冷媒通过气液分离器和压缩机能够降低极端天气制冷制热的能耗。
15.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车辆的热管理系统,热管理系统还包括电池水泵、电机水泵、以及座舱水泵;其中,电池水泵设于电池包冷却液流路上,且位于电池包和电池高压加热模块之间;电机水泵设于散热器冷却液流路上;座舱水泵设于暖风芯体冷却液流路上。
16.采用上述技术方案,通过设置电池水泵、电机水泵、以及座舱水泵,能够保证电池包冷却液流路、散热器冷却液流路、暖风芯体冷却液流路中的冷却液的流通。
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车辆的热管理系统,空调制冷制热回路还包括第一调节阀、第二调节阀、以及第三调节阀;第一调节阀、
第二调节阀、第三调节阀均用于调节冷媒的流量;第一调节阀设于室外热交换器冷媒流路,并位于室外热交换器的一端一侧;第二调节阀设于室内蒸发器冷媒流路,并位于室内蒸发器的一端一侧;第三调节阀设于电池冷却器冷媒流路,且位于电池冷却器的一端一侧。
18.采用上述技术方案,通过设置第一调节阀、第二调节阀、以及第三调节阀,能够分别调节室外热交换器冷媒流路、室内蒸发器冷媒流路、电池冷却器冷媒流路中冷媒的流量,以调整对应冷媒流路中的压力。
19.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车辆的热管理系统,空调制冷制热回路还包括第二流路切换部件、第三流路切换部件、以及第四流路切换部件,第二流路切换部件和第三流路切换部件均为四通阀,第四流路切换部件为五通阀;其中,第二流路切换部件设于室内蒸发器、电池冷却器、以及室外热交换器,与气液分离器之间;以使电池冷却器冷媒流路和气液分离器冷媒流路连通、以及室内蒸发器冷媒流路或室外热交换器冷媒流路和气液分离器冷媒流路连通;第三流路切换部件设于压缩机与第一调节阀之间、冷凝器与第一调节阀之间、冷凝器与第二调节阀之间、以及冷凝器与第三调节阀之间,以使压缩机冷媒流路和室外热交换器冷媒流路连通、或冷凝器冷媒流路和室外热交换器冷媒流路或电池冷却器冷媒流路连通、或冷凝器冷媒流路分别和室内蒸发器冷媒流路、以及电池冷却器冷媒流路或室外热交换器冷媒流路连通;第四流路切换部件设于室外热交换器与第二调节阀之间、室外热交换器和第三调节阀之间、冷凝器和第二调节阀之间、以及室外热交换器和第二流路切换部件之间,以使室外热交换器冷媒流路分别和室内蒸发器冷媒流路、电池冷却器冷媒流路连通、或冷凝器冷媒流路和室内蒸发器冷媒流路连通、或室外热交换器冷媒流路和气液分离器冷媒流路连通。
20.采用上述技术方案,空调制冷制热回路还包括第二流路切换部件、第三流路切换部件、第四流路切换部件,第二流路切换部件和第三流路切换部件均为四通阀,第四流路切换部件为五通阀,便于调节空调制冷制热回路中各个冷媒流路中的冷媒的流向,以达到制冷或制热的目的。
21.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车辆的热管理系统,空调制冷制热回路还包括第五流路切换部件、第六流路切换部件、以及第七流路切换部件;第五流路切换部件、第六流路切换部件、以及第七流路切换部件均为三通阀,其中,第五流路切换部件设于第四流路切换部件和第三调节阀之间、第三流路切换部件和第三调节阀之间,以使室外热交换器冷媒流路或冷凝器冷媒流路与电池冷却器冷媒流路连通;第六流路切换部件设于压缩机和第三流路切换部件之间、第三流路切换部件和第四流路切换部件之间,以使压缩机冷媒流路和室外热交换器冷媒流路连通、或冷凝器冷媒流路和室内蒸发器冷媒流路连通;第七流路切换部件设于压缩机和冷凝器之间、以及连通压缩机和第六流路切换部件之间,以使压缩机冷媒流路和冷凝器冷媒流路或室外热交换器冷媒流路连通。
22.采用上述技术方案,空调制冷制热回路还包括第五流路切换部件、第六流路切换部件、以及第七流路切换部件;第五流路切换部件、第六流路切换部件、以及第七流路切换部件均为三通阀,便于调节空调制冷制热回路中各个冷媒流路中的冷媒的流向,以达到制冷或制热的目的。
23.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车辆的热管
理系统,空调制冷制热回路还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、以及第六电磁阀;其中,第一电磁阀设于第四流路切换部件和第五流路切换部件之间,以使室外热交换器冷媒流路和电池冷却器冷媒流路连通或断开;第二电磁阀设于第四流路切换部件和第二流路切换部件之间,以使室外热交换器冷媒流路和气液分离器冷媒流路连通或断开;第三电磁阀设于第六流路切换部件和第四流路切换部件之间,以使冷凝器冷媒流路和室内蒸发器冷媒流路连通或断开;第四电磁阀设于第四流路切换部件和第五流路切换部件之间,以使冷凝器冷媒流路和电池冷却器冷媒流路连通或断开;第五电磁阀设于第七流路切换部件和第六流路切换部件之间,以使压缩机冷媒流路和室外热交换器冷媒流路连通或断开;第六电磁阀设于第七流路切换部件和冷凝器之间,以使压缩机冷媒流路和冷凝器冷媒流路连通或断开。
24.采用上述技术方案,空调制冷制热回路还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、以及第六电磁阀,便于调节空调制冷制热回路中相邻两个冷媒流路的流通或断开,以达到制冷或制热的目的。
25.本实用新型的有益效果是:
26.本实用新型提供了一种车辆的热管理系统,电驱回路、座舱制热回路、散热回路中设有第一流路切换部件;冷凝器冷却液流路通过第一流路切换部件选择性地与散热器冷却液流路或暖风芯体冷却液流路连通后形成散热回路或座舱制热回路;电驱回路包括通过第一流路切换部件以串联方式依次连接的电池包冷却液流路、动力总成冷却液流路、电池冷却器冷却液流路;这样通过设置一个第一流路切换部件,能够形成电驱回路、座舱制热回路、散热回路,简化了热管理系统的结构。
27.进一步地,空调制冷制热回路和电驱回路之间设有电池冷却器,通过电池冷却器使空调制冷制热回路中的冷媒和电驱回路中的冷却液进行热交换;空调制冷制热回路包括室内蒸发器冷媒流路、室外热交换器冷媒流路和冷凝器冷媒流路,且室外热交换器和散热器沿车外空气的进风方向依次设置;通过冷凝器使得冷凝器冷媒流路中的冷媒与冷凝器冷却液流路中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热回路中的冷媒可与散热回路中的冷却液或座舱制热回路中的冷却液进行热交换。在制冷模式下,机舱中的热量可通过电驱回路中的电池冷却器传递至空调制冷制热回路中,座舱中的热量可通过室内蒸发器传递至空调制冷制热回路中,之后空调制冷制热回路中的热量可仅通过室外热交换器传递至车外环境中,还可仅通过冷凝器传递至散热回路中,之后散热回路中的热量可以通过散热器传递至车外环境中,还可以先通过冷凝器传递一部分热量至散热回路中,散热回路中的热量可通过散热器传递至车外环境中,再通过室外热交换器传递剩余的热量至车外环境中,通过散热器和室外热交换器组合散热的方式避免了空气被再次加热的问题,提高了散热效率,进一步提高了机舱和座舱制冷的效果。在制热模式下,机舱中的热量可通过电驱回路中的电池冷却器传递至空调制冷制热回路中,室外热交换器可以从车外环境中吸收热量并传递至空调制冷制热回路中,空调制冷制热回路中的热量可通过冷凝器传递至座舱制热回路中,座舱制热回路的热量可通过暖风芯体以热对流的形式传给座舱,达到了机舱散热座舱制热的效果,降低了能耗。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例提供的车辆的热管理系统处于第一制冷模式时的结构示意图;
29.图2为本实用新型实施例提供的车辆的热管理系统处于第二制冷模式时的结构示意图;
30.图3为本实用新型实施例提供的车辆的热管理系统处于第三制冷模式时的结构示意图;
31.图4为本实用新型实施例提供的车辆的热管理系统处于第一制热模式时的结构示意图;
32.图5为本实用新型实施例提供的车辆的热管理系统处于第二制热模式时的结构示意图。
33.附图标记说明:
34.100:空调制冷制热回路;110:室内蒸发器冷媒流路;120:室外热交换器冷媒流路; 130:冷凝器冷媒流路;140:电池冷却器冷媒流路;150:气液分离器冷媒流路;160:压缩机冷媒流路;
35.200:电驱回路;210:电池包冷却液流路;220:动力总成冷却液流路;230:电池冷却器冷却液流路;
36.300:座舱制热回路;310:暖风芯体冷却液流路;
37.400:散热回路;410:冷凝器冷却液流路;420:散热器冷却液流路;
38.1:电池冷却器;2:第一流路切换部件;2a:第一接口;2b:第二接口;2c:第三接口;2d:第四接口;2e:第五接口;2f:第六接口;2g:第七接口;2h:第八接口; 2i:第九接口;2j:第十接口;2k:第十一接口;2l:第十二接口;3:电池包;4:电池高压加热模块;5:动力总成;6:冷凝器;7:散热器;8:暖风芯体;9:室内蒸发器; 10:室外热交换器;11:气液分离器;12:压缩机;13:电池水泵;14:电机水泵;15:座舱水泵;16:第一调节阀;17:第二调节阀;18:第三调节阀;19:第二流路切换部件;20:第三流路切换部件;21:第四流路切换部件;22:第五流路切换部件;23:第六流路切换部件;24:第七流路切换部件;25:第一电磁阀;26:第二电磁阀;27:第三电磁阀;28:第四电磁阀;29:第五电磁阀;30:第六电磁阀。
具体实施方式
39.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。
40.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。
41.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。
42.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。
43.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。
44.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。
45.本实用新型实施方式公开了一种车辆的热管理系统,如图1-图5所示,其包括:空调制冷制热回路100、电驱回路200、座舱制热回路300、以及散热回路400。空调制冷制热回路100和电驱回路200之间设有电池冷却器1,通过电池冷却器1使空调制冷制热回路100中的冷媒和电驱回路200中的冷却液进行热交换。
46.电驱回路200、座舱制热回路300和散热回路400之间设有第一流路切换部件2。
47.电驱回路200包括通过第一流路切换部件2以串联方式依次连接的电池包冷却液流路210、动力总成冷却液流路220、电池冷却器冷却液流路230。电池包冷却液流路210 上设有依次连接的电池包3、电池高压加热模块4,动力总成冷却液流路220上设有动力总成5,电池冷却器冷却液流路230上设有电池冷却器1。
48.散热回路400包括以串联方式连接的冷凝器冷却液流路410和散热器冷却液流路 420。冷凝器冷却液流路410上设置有冷凝器6,散热器冷却液流路420上设置有散热器 7。座舱制热回路300包括以串联方式连接的暖风芯体冷却液流路310和冷凝器冷却液流路410;暖风芯体冷却液流路310上设有暖风芯体8。冷凝器冷却液流路410通过第一流路切换部件2选择性地与散热器冷却液流路420或暖风芯体冷却液流路310连通后形成散热回路400或座舱制热回路300。
49.空调制冷制热回路100包括室内蒸发器冷媒流路110、室外热交换器冷媒流路120 和冷凝器冷媒流路130。其中,室外热交换器冷媒流路120可与冷凝器冷媒流路130串联连接。室内蒸发器冷媒流路110可分别与室外热交换器冷媒流路120、冷凝器冷媒流路 130、以及以串联方式连接后的冷凝器冷媒流路130和室外热交换器冷媒流路120串联连接。室内蒸发器冷媒流路110上设有室内蒸发器9,室外热交换器冷媒流路120上设有室外热交换器10,且室外热交换器10和散热器7沿车外空气的进风方向依次设置。冷凝器冷媒流路130设有冷凝器6,以通过冷凝器6使得冷凝器冷媒流路130中的冷媒与冷凝器冷却液流路410中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热回路100中的冷媒可与散热回路400中的冷却液或座舱制热回路300中的冷却液进行热交换。
50.需要说明的是,本实施方式中,该车辆的热管理系统的工作模式包括制冷模式和
制热模式;其中,制冷模式包括:第一制冷模式、第二制冷模式、以及第三制冷模式;制热模式包括:第一制热模式和第二制热模式。
51.在第一制冷模式下,如图1所示,通过第一流路切换部件2使电驱回路200处于连通状态,使座舱制热回路300和散热回路400均处于不连通状态。空调制冷制热回路100 处于连通状态,且空调制冷制热回路100中,室内蒸发器冷媒流路110与室外热交换器冷媒流路120串联连接。此时,机舱中的热量可通过电驱回路200中的电池冷却器1传递至空调制冷制热回路100中,座舱中的热量可通过室内蒸发器9传递至空调制冷制热回路100中,之后空调制冷制热回路100中的热量通过室外热交换器10传递至车外环境中。即仅通过室外热交换器10散热以达到机舱散热座舱制冷的目的。
52.在第二制冷模式下,如图2所示,通过第一流路切换部件2使电驱回路200和散热回路400分别处于连通状态,使座舱制热回路300处于不连通状态。空调制冷制热回路 100处于连通状态,室内蒸发器冷媒流路110与冷凝器冷媒流路130串联连接。此时,机舱中的热量通过电驱回路200中的电池冷却器1传递至空调制冷制热回路100中,座舱中的热量通过室内蒸发器9传递至空调制冷制热回路100中,空调制冷制热回路100中的热量通过冷凝器6传递至散热回路400中,之后散热回路400中的热量通过散热器7 传递至车外环境中。即仅通过散热器7散热以达到机舱散热座舱制冷的目的。
53.在第三制冷模式下,如图3所示,通过第一流路切换部件2使电驱回路200和散热回路400分别处于连通状态,使座舱制热回路300处于不连通状态。空调制冷制热回路 100处于连通状态,室内蒸发器冷媒流路110依次与冷凝器冷媒流路130、室外热交换器冷媒流路120串联连接。此时,机舱中的热量可通过电驱回路200中的电池冷却器1传递至空调制冷制热回路100中,座舱中的热量可通过室内蒸发器9传递至空调制冷制热回路100中,由于室外热交换器10和散热器7沿车外空气的进风方向依次设置,空调制冷制热回路100中的一部分热量通过冷凝器6传递至散热回路400中,之后散热回路400 中的热量通过散热器7传递至车外环境中,空调制冷制热回路100中的剩余热量通过室外热交换器10传递至车外环境中。通过散热器7和室外热交换器10组合散热的方式以达到机舱散热座舱制冷的目的,避免了空气被再次加热的问题,提高了散热效率,进一步提高了机舱散热和座舱制冷的效果。
54.在第一制热模式下,如图4所示,通过第一流路切换部件2使电驱回路200和座舱制热回路300分别处于连通状态,使散热回路400处于不连通状态。空调制冷制热回路 100处于连通状态,冷凝器冷媒流路130与室外热交换器冷媒流路120串联连接。此时,机舱中的热量通过电驱回路200中的电池冷却器1传递至空调制冷制热回路100中,室外热交换器10从车外环境中吸收热量并传递至空调制冷制热回路100中,空调制冷制热回路100中的热量可通过冷凝器6传递至座舱制热回路300中,座舱制热回路300的热量可通过暖风芯体8以热对流的形式传给座舱,即将机舱内的热量和车外环境中的热量传递至座舱内以达到机舱散热座舱制热的目的。
55.在第二制热模式下,如图5所示,通过第一流路切换部件2使电驱回路200和座舱制热回路300分别处于连通状态,使散热回路400处于不连通状态。空调制冷制热回路 100处于连通状态。此时,机舱中的热量通过电驱回路200中的电池冷却器1传递至空调制冷制热回路100中,空调制冷制热回路100中的热量通过冷凝器6传递至座舱制热回路300中,座舱制热回路300的热量可通过暖风芯体8以热对流的形式传给座舱,即将机舱内的热量传递至
座舱内以达到机舱散热座舱制热的目的。
56.采用上述技术方案,在电驱回路200、座舱制热回路300、散热回路400中设有第一流路切换部件2;冷凝器冷却液流路410通过第一流路切换部件2选择性地与散热器冷却液流路420或暖风芯体冷却液流路310连通后形成散热回路400或座舱制热回路300;电驱回路200包括通过第一流路切换部件2以串联方式依次连接的电池包冷却液流路210、动力总成冷却液流路220、电池冷却器冷却液流路230;这样通过设置一个第一流路切换部件2,能够形成电驱回路200、座舱制热回路300、散热回路400,简化了车辆的热管理系统的结构。
57.进一步地,空调制冷制热回路100和电驱回路200之间设有电池冷却器1,通过电池冷却器1使空调制冷制热回路100中的冷媒和电驱回路200中的冷却液进行热交换;空调制冷制热回路100包括室内蒸发器冷媒流路110、室外热交换器冷媒流路120和冷凝器冷媒流路130,且室外热交换器10和散热器7沿车外空气的进风方向依次设置,通过冷凝器6使得冷凝器冷媒流路130中的冷媒与冷凝器冷却液流路410中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热回路100中的冷媒可与散热回路400中的冷却液或座舱制热回路 300中的冷却液进行热交换。在制冷模式下,机舱中的热量可通过电驱回路200中的电池冷却器1传递至空调制冷制热回路100中,座舱中的热量可通过室内蒸发器9传递至空调制冷制热回路100中,之后空调制冷制热回路100中的热量可仅通过室外热交换器10 传递至车外环境中,还可仅通过冷凝器6传递至散热回路400中,之后散热回路400中的热量可以通过散热器7传递至车外环境中,还可以先通过冷凝器6传递一部分热量至散热回路400中,通过散热器7将散热回路400中的热量传递至车外环境中,再通过室外热交换器10传递剩余的热量至车外环境中,通过散热器7和室外热交换器10组合散热的方式避免了空气被再次加热的问题,提高了散热效率,进一步提高了机舱和座舱制冷的效果。在制热模式下,机舱中的热量可通过电驱回路200中的电池冷却器1传递至空调制冷制热回路100中,室外热交换器10可以从车外环境中吸收热量并传递至空调制冷制热回路100中,空调制冷制热回路100中的热量可通过冷凝器6传递至座舱制热回路300中,座舱制热回路300的热量可通过暖风芯体8以热对流的形式传给座舱,达到了机舱散热座舱制热的效果,降低了能耗。
58.在一种具体实施方式中,空调制冷制热回路100还包括电池冷却器冷媒流路140,电池冷却器冷媒流路140上设有电池冷却器1;电池冷却器冷媒流路140可分别与室内蒸发器冷媒流路110和室外热交换器冷媒流路120并联连接,电池冷却器冷媒流路140可分别与室外热交换器冷媒流路120、冷凝器冷媒流路130、以及以串联方式连接后的冷凝器冷媒流路130和室外热交换器冷媒流路120串联连接。
59.本实施方式中,如图1-图3所示,在制冷模式下,电池冷却器冷媒流路140与室内蒸发器冷媒流路110并联连接。如图1所示,在第一制冷模式下,并联连接后的电池冷却器冷媒流路140与室内蒸发器冷媒流路110,与室外热交换器冷媒流路120串联连接。如图2所示,在第二制冷模式下,并联连接后的电池冷却器冷媒流路140与室内蒸发器冷媒流路110,与冷凝器冷媒流路130串联连接。如图3所示,在第三制冷模式下,并联连接后的电池冷却器冷媒流路140与室内蒸发器冷媒流路110,依次与冷凝器冷媒流路 130和室外热交换器冷媒流路120串联连接。如图4所示,在第一制热模式下,电池冷却器冷媒流路140与室外热交换器冷媒流路120并联连接,并联连接后的电池冷却器冷媒流路140与室外热交换器冷媒流路120,与冷凝器冷媒流路130串联连接。如图5所示,在第二制热模式下,电池冷却器冷媒流路140
与冷凝器冷媒流路130串联连接。
60.采用上述技术方案,电池冷却器冷媒流路140上设有电池冷却器1,以通过电池冷却器1使得电池冷却器冷媒流路140中的冷媒与电池冷却器冷却液流路230中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热回路100中的冷媒可与电驱回路200中的冷却液进行热交换,以便于将机舱中的热量传递至空调制冷制热回路100,便于机舱的散热。
61.在一种具体实施方式中,如图1-图5所示,第一流路切换部件2为时针阀,时针阀具有第一接口2a、第二接口2b、第三接口2c、第四接口2d、第五接口2e、以及第六接口2f,且第六接口2f与第一接口2a连接,第一接口2a与电池冷却器冷却液流路230 的一端连接,电池冷却器冷却液流路230的另一端与第二接口2b连接,第二接口2b与第三接口2c连接,第三接口2c与电池包冷却液流路210的一端连接,电池包冷却液流路210的另一端与第四接口2d连接,第四接口2d与第五接口2e连接,第五接口2e与动力总成冷却液流路220的一端连接,动力总成冷却液流路220的另一端与第六接口2f 连接,使得第一接口2a、电池冷却器冷却液流路230、第二接口2b、第三接口2c、电池包冷却液流路210、第四接口2d、第五接口2e、动力总成冷却液流路220、第六接口 2f和第一接口2a依次连接且连通,形成电驱回路200。
62.采用上述技术方案,第一流路切换部件2为时针阀,具有多个接口,通过一个时针阀的各个接口连接对应的冷却液流路以形成电驱回路200,减少了连接阀的数量,简化了电驱回路200的结构。
63.在一种具体实施方式中,时针阀还具有第七接口2g、第八接口2h、第九接口2i、第十接口2j、第十一接口2k、以及第十二接口2l。
64.如图2-图3所示,在第二制冷模式和第三制冷模式下,第七接口2g与散热器冷却液流路420的一端连接,散热器冷却液流路420的另一端与第八接口2h连接,第八接口 2h与第九接口2i连接,第九接口2i与冷凝器冷却液流路410的一端连接,冷凝器冷却液流路410的另一端与第十接口2j连接,使得第七接口2g、散热器冷却液流路420、第八接口2h、第九接口2i、冷凝器冷却液流路410、第十接口2j、以及第七接口2g依次连接且连通,形成散热回路400。
65.或,如图4-图5所示,在第一制热模式和第二制热模式下,第九接口2i与冷凝器冷却液流路410的一端连接,冷凝器冷却液流路410的另一端与第十接口2j连接,第十接口2j与第十一接口2k连接,第十一接口2k与暖风芯体冷却液流路310的一端连接,暖风芯体冷却液流路310的另一端与第十二接口2l连接,第十二接口2l与第九接口2i 连接,使得第九接口2i、冷凝器冷却液流路410、第十接口2j、第十一接口2k、暖风芯体冷却液流路310、第十二接口2l、以及第九接口2i依次连接且连通,形成座舱制热回路300。
66.采用上述技术方案,时针阀具有多个接口,通过一个时针阀的各个接口连接对应的冷却液流路以形成散热回路400或座舱制热回路300,减少了连接阀的数量,简化了散热回路400和座舱制热回路300的结构。
67.在一种具体实施方式中,空调制冷制热回路100还包括以串联的方式连接的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160,气液分离器冷媒流路150上设有气液分离器 11,压缩机冷媒流路160上设有压缩机12。如图1-图3所示,在制冷模式下,以串联方式连接的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160的一端均与室内蒸发器冷媒流路110和电池冷却器冷媒流路140串联连接,另一端分别与室外热交换器冷媒流路120、冷凝器冷媒流
路130、以及以串联方式连接后的冷凝器冷媒流路130和室外热交换器冷媒流路120串联连接。或,如图4-图5所示,在制热模式下,以串联方式连接后的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160的一端与电池冷却器冷媒流路140串联连接或均与室外热交换器冷媒流路120和电池冷却器冷媒流路140串联连接,另一端与冷凝器冷媒流路130串联连接。
68.如图1所示,在第一制冷模式下,适用于室外温度35℃-40℃的环境,以串联方式连接的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160的一端均与室内蒸发器冷媒流路110 的一端和电池冷却器冷媒流路140的一端串联连接,另一端与室外热交换器冷媒流路120 的一端串联连接,室外热交换器冷媒流路120的另一端均与室内蒸发器冷媒流路110的另一端和电池冷却器冷媒流路140的另一端串联连接。此时,室内蒸发器冷媒流路110 和电池冷却器冷媒流路140中的冷媒依次经过气液分离器冷媒流路150、压缩机冷媒流路 160、以及室外热交换器冷媒流路120后,流回室内蒸发器冷媒流路110和电池冷却器冷媒流路140中。
69.如图2所示,在第二制冷模式下,适用于室外温度40℃-45℃的环境,以串联方式连接的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160的一端均与室内蒸发器冷媒流路110 的一端和电池冷却器冷媒流路140的一端串联连接,另一端与冷凝器冷媒流路130的一端串联连接,冷凝器冷媒流路130的另一端均与室内蒸发器冷媒流路110的另一端和电池冷却器冷媒流路140的另一端串联连接。此时,室内蒸发器冷媒流路110和电池冷却器冷媒流路140中的冷媒依次经过气液分离器冷媒流路150、压缩机冷媒流路160、以及冷凝器冷媒流路130后,流回室内蒸发器冷媒流路110和电池冷却器冷媒流路140中。
70.如图3所示,在第三制冷模式下,适用于室外温度40℃-45℃的环境,以串联方式连接的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160的一端均与室内蒸发器冷媒流路110 的一端和电池冷却器冷媒流路140的一端串联连接,另一端依次与冷凝器冷媒流路130、室外热交换器冷媒流路120串联连接,室外热交换器冷媒流路120均与室内蒸发器冷媒流路110的另一端和电池冷却器冷媒流路140的另一端串联连接。此时,室内蒸发器冷媒流路110和电池冷却器冷媒流路140中的冷媒依次经过气液分离器冷媒流路150、压缩机冷媒流路160、冷凝器冷媒流路130、以及室外热交换器冷媒流路120后,流回室内蒸发器冷媒流路110和电池冷却器冷媒流路140中。
71.如图4所示,在第一制热模式下,适用于室外温度-15℃
‑‑
5℃的极端低温环境,以串联方式连接后的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160的一端均与室外热交换器冷媒流路120的一端和电池冷却器冷媒流路140的一端串联连接,另一端与冷凝器冷媒流路130的一端串联连接,冷凝器冷媒流路130的另一端均与室外热交换器冷媒流路 120的另一端和电池冷却器冷媒流路140的另一端串联连接。此时,室外热交换器冷媒流路120和电池冷却器冷媒流路140中的冷媒依次经过气液分离器冷媒流路150、压缩机冷媒流路160、以及冷凝器冷媒流路130后,流回室外热交换器冷媒流路120和电池冷却器冷媒流路140中。
72.如图5所示,在第二制热模式下,适用于室外温度-35℃
‑‑
18℃的极端低温环境,以串联方式连接后的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160的一端与电池冷却器冷媒流路140的一端串联连接,另一端与冷凝器冷媒流路130的一端串联连接,冷凝器冷媒流路130的另一端与电池冷却器冷媒流路140的另一端串联连接。此时,电池冷却器冷媒流路140中的冷媒依次经过气液分离器冷媒流路150、压缩机冷媒流路160、以及冷凝器冷媒流路130后,流回电池冷却器冷媒流路140中。
73.采用上述技术方案,空调制冷制热回路100还包括以串联的方式连接的气液分离器冷媒流路150和压缩机冷媒流路160,空调制冷制热回路100中的冷媒通过气液分离器 11和压缩机12,由于压缩机12自身压缩做功对冷媒产生的热量,压缩机这部分冷媒做功的能效比一般在1.5-3左右,即我们利用压缩机12搬运热量(热泵原理)比单纯的直接获取同样的热量更节省能耗。
74.在一种具体实施方式中,如图1-图5所示,热管理系统还包括电池水泵13、电机水泵14、以及座舱水泵15。其中,电池水泵13设于电池包冷却液流路210上,且位于电池包3和电池高压加热模块4之间;电机水泵14设于散热器冷却液流路420上;座舱水泵15设于暖风芯体冷却液流路310上。
75.本实施方式中,时钟阀可与电池水泵13、电机水泵14、以及座舱水泵15集成。
76.采用上述技术方案,通过设置电池水泵13、电机水泵14、以及座舱水泵15,能够保证电池包冷却液流路210、散热器冷却液流路420、暖风芯体冷却液流路310中的冷却液的流通。
77.在一种具体实施方式中,如图1-图5所示,空调制冷制热回路100还包括第一调节阀16、第二调节阀17、以及第三调节阀18;第一调节阀16、第二调节阀17、第三调节阀18均用于调节冷媒的流量;第一调节阀16设于室外热交换器冷媒流路120,并位于室外热交换器10的一端一侧;第二调节阀17设于室内蒸发器冷媒流路110,并位于室内蒸发器9的一端一侧;第三调节阀18设于电池冷却器冷媒流路140,且位于电池冷却器1的一端一侧。
78.需要说明的是,本实施方式中,第一调节阀16、第二调节阀17、以及第三调节阀18 均为电子膨胀阀。
79.如图1所示,在第一制冷模式下,冷却液通过时钟阀依次经过电池包3、电池水泵 13、电池高压加热模块4、动力总成5、电池冷却器1最后回流至电池包3,热量在电池冷却器1中通过热传递把热量传递至冷媒被吸收。冷媒经第二调节阀17节流后通过室内蒸发器9将座舱热量带走同时自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经第三调节阀18节流后通过电池冷却器1将电池包3、电池高压加热模块4、以及动力总成5的热量带走自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经压缩机12压缩后通过全开的第一调节阀16、室外热交换器10,然后到达第二调节阀 17和第三调节阀18。室外热交换器10中的热量以热传递的形式传给车外环境。
80.如图2所示,在第二制冷模式下,冷却液通过时钟阀依次经过电池包3、电池水泵 13、电池高压加热模块4、动力总成5、电池冷却器1最后回流至电池包3,热量在电池冷却器1中通过热传递把热量传递至冷媒被吸收。冷媒经第二调节阀17节流后通过室内蒸发器9将座舱热量带走同时自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经第三调节阀18节流后通过电池冷却器1将电池包3、电池高压加热模块4、以及动力总成5的热量带走自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经压缩机12压缩后通过冷凝器6,然后到达第二调节阀17和第三调节阀18。冷却液通过时钟阀经过冷凝器6、散热器7最后回流至冷凝器6,冷凝器6中的热量以热传递的形式通过散热器7传给车外环境。
81.如图3所示,在第三制冷模式下,冷却液通过时钟阀依次经过电池包3、电池水泵 13、电池高压加热模块4、动力总成5、电池冷却器1最后回流至电池包3,热量在电池冷却器1中通过热传递把热量传递至冷媒被吸收。冷媒经第二调节阀17节流后通过室内蒸发器9将
座舱热量带走同时自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经第三调节阀18节流后通过电池冷却器1将电池包3、电池高压加热模块4、以及动力总成5的热量带走自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经压缩机12压缩后通过冷凝器6、全开的第一调节阀16、室外热交换器10,然后到达第二调节阀17和第三调节阀18。冷却液通过时钟阀经过冷凝器6、电机水泵14、散热器7 最后回流至冷凝器6,冷凝器6中的热量以热传递的形式通过散热器7传给车外环境。中温高压的冷媒通过室外热交换器10以热传递的形式传递给车外环境。
82.如图4所示,在第一制热模式下,冷却液通过时钟阀依次经过电池包3、电池水泵 13、电池高压加热模块4、动力总成5、电池冷却器1最后回流至电池包3,热量在电池冷却器1中通过热传递把热量传递至冷媒被吸收。冷媒经第一调节阀16节流后通过室外热交换器10将车外环境中的热量带走同时自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经第三调节阀18节流后通过电池冷却器1将电池包3、电池高压加热模块4、以及动力总成5的热量带走自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经压缩机12压缩后通过冷凝器6,然后到达第一调节阀16和第三调节阀18。冷却液通过时钟阀经过冷凝器6、暖风芯体8、座舱水泵15、最后回流至冷凝器6,冷凝器6中的热量以热对流的形式通过暖风芯体8将热量传给座舱。
83.如图5所示,在第二制热模式下,冷却液通过时钟阀依次经过电池包3、电池水泵 13、电池高压加热模块4、动力总成5、电池冷却器1最后回流至电池包3,热量在电池冷却器1中通过热传递把热量传递至冷媒被吸收。冷媒经第三调节阀18节流后通过电池冷却器1将电池包3、电池高压加热模块4、以及动力总成5的热量带走自身吸热气化,经气液分离器11气液分离后流经压缩机12;冷媒经压缩机12压缩后通过冷凝器6,然后到达第三调节阀18。冷却液通过时钟阀经过冷凝器6、暖风芯体8、座舱水泵15、最后回流至冷凝器6,冷凝器6中的热量以热对流的形式通过暖风芯体8将热量传给座舱。
84.采用上述技术方案,通过设置第一调节阀16、第二调节阀17、以及第三调节阀18,能够分别调节室外热交换器冷媒流路120、室内蒸发器冷媒流路110、电池冷却器冷媒流路140中冷媒的流量,以调整对应冷媒流路中的压力。
85.在一种具体实施方式中,如图1-图5所示,空调制冷制热回路100还包括第二流路切换部件19、第三流路切换部件20、以及第四流路切换部件21,第二流路切换部件19 和第三流路切换部件20均为四通阀,第四流路切换部件21为五通阀。
86.其中,第二流路切换部件19设于室内蒸发器9、电池冷却器1、以及室外热交换器 10,与气液分离器11之间,以使电池冷却器冷媒流路140和气液分离器冷媒流路150连通、以及室内蒸发器冷媒流路110或室外热交换器冷媒流路120和气液分离器冷媒流路 150连通。如图1-图5所示,在制冷模式和制热模式下,通过第二流路切换部件19使电池冷却器冷媒流路140和气液分离器冷媒流路150连通。如图1-图3所示,在制冷模式下,通过第二流路切换部件19使室内蒸发器冷媒流路110和气液分离器冷媒流路150连通。如图4所示,在第一制热模式下,通过第二流路切换部件19使室外热交换器冷媒流路120和气液分离器冷媒流路150连通。
87.第三流路切换部件20设于压缩机12与第一调节阀16之间、冷凝器6与第一调节阀 16之间、冷凝器6与第二调节阀17之间、以及冷凝器6与第三调节阀18之间,以使压缩机冷媒
流路160和室外热交换器冷媒流路120连通、或冷凝器冷媒流路130和室外热交换器冷媒流路120或电池冷却器冷媒流路140连通、或冷凝器冷媒流路130分别和室内蒸发器冷媒流路110、以及电池冷却器冷媒流路140或室外热交换器冷媒流路120连通。如图1所示,在第一制冷模式下,通过第三流路切换部件20使压缩机冷媒流路160和室外热交换器冷媒流路120连通。如图2所示,在第二制冷模式下,通过第三流路切换部件20使冷凝器冷媒流路130分别和室内蒸发器冷媒流路110、电池冷却器冷媒流路140 连通。如图3所示,在第三制冷模式下,通过第三流路切换部件20使冷凝器冷媒流路130 和室外热交换器冷媒流路120连通。如图4所示,在第一制热模式下,通过第三流路切换部件20使冷凝器冷媒流路130分别和室外热交换器冷媒流路120、电池冷却器冷媒流路140连通。如图5所示,在第二制热模式下,通过第三流路切换部件20使冷凝器冷媒流路130和电池冷却器冷媒流路140连通。
88.第四流路切换部件21设于室外热交换器10与第二调节阀17之间、室外热交换器10 和第三调节阀18之间、冷凝器6和第二调节阀17之间、以及室外热交换器10和第二流路切换部件19之间,以使室外热交换器冷媒流路120分别和室内蒸发器冷媒流路110、电池冷却器冷媒流路140连通、或冷凝器冷媒流路130和室内蒸发器冷媒流路110连通、或室外热交换器冷媒流路120和气液分离器冷媒流路150连通。如图1和图3所示,在第一制冷模式和第三制冷模式下,通过第四流路切换部件21使室外热交换器冷媒流路 120分别和室内蒸发器冷媒流路110、电池冷却器冷媒流路140连通。如图2所示,在第二制冷模式下,通过第四流路切换部件21使冷凝器冷媒流路130和室内蒸发器冷媒流路 110连通。如图4所示,在第一制热模式下,通过第四流路切换部件21使室外热交换器冷媒流路120和气液分离器冷媒流路150连通。
89.采用上述技术方案,空调制冷制热回路100还包括第二流路切换部件19、第三流路切换部件20、第四流路切换部件21,第二流路切换部件19和第三流路切换部件20均为四通阀,第四流路切换部件21为五通阀,便于调节空调制冷制热回路100中各个冷媒流路中的冷媒的流向,以达到制冷或制热的目的。
90.在一种具体实施方式中,如图1-5所示,空调制冷制热回路100还包括第五流路切换部件22、第六流路切换部件23、以及第七流路切换部件24;第五流路切换部件22、第六流路切换部件23、以及第七流路切换部件24均为三通阀。
91.其中,第五流路切换部件22设于第四流路切换部件21和第三调节阀18之间、第三流路切换部件20和第三调节阀18之间,以使室外热交换器冷媒流路120或冷凝器冷媒流路130与电池冷却器冷媒流路140连通。如图1和图3所示,在第一制冷模式和第三制冷模式下,通过第五流路切换部件22使室外热交换器冷媒流路120与电池冷却器冷媒流路140连通,如图2、图4-图5所示,在第二制冷模式和制热模式下,通过第五流路切换部件22使冷凝器冷媒流路130与电池冷却器冷媒流路140连通。
92.第六流路切换部件23设于压缩机12和第三流路切换部件20之间、第三流路切换部件20和第四流路切换部件21之间,以使压缩机冷媒流路160和室外热交换器冷媒流路 120连通、或冷凝器冷媒流路130和室内蒸发器冷媒流路110连通。如图1所示,在第一制冷模式下,通过第六流路切换部件23使压缩机冷媒流路160和室外热交换器冷媒流路 120连通。如图2所示,在第二制冷模式下,通过第六流路切换部件23使冷凝器冷媒流路130和室内蒸发器冷媒流路110连通。
93.第七流路切换部件24设于压缩机12和冷凝器6之间、以及连通压缩机12和第六流路切换部件23之间,以使压缩机冷媒流路160和冷凝器冷媒流路130或室外热交换器冷媒流路120连通。如图2-图5所示,在第二制冷模式、第三制冷模式、以及制热模式下,通过第七流路切换部件24使压缩机冷媒流路160和冷凝器冷媒流路130连通。如图1所示,在第一制冷模式下,通过第七流路切换部件24使压缩机冷媒流路160和室外热交换器冷媒流路120连通。
94.采用上述技术方案,空调制冷制热回路100还包括第五流路切换部件22、第六流路切换部件23、以及第七流路切换部件24;第五流路切换部件22、第六流路切换部件23、以及第七流路切换部件24均为三通阀,便于调节空调制冷制热回路100中各个冷媒流路中的冷媒的流向,以达到制冷或制热的目的。
95.在一种具体实施方式中,如图1-图5所示,空调制冷制热回路100还包括第一电磁阀25、第二电磁阀26、第三电磁阀27、第四电磁阀28、第五电磁阀29、以及第六电磁阀30。
96.其中,第一电磁阀25设于第四流路切换部件21和第五流路切换部件22之间,以使室外热交换器冷媒流路120和电池冷却器冷媒流路140连通或断开。如图1、图3所示,在第一制冷模式、第三制冷模式下,通过第一电磁阀25使室外热交换器冷媒流路120和电池冷却器冷媒流路140连通。如图2、图4-图5所示,在第二制冷模式和制热模式下,通过第一电磁阀25使室外热交换器冷媒流路120和电池冷却器冷媒流路140断开。
97.第二电磁阀26设于第四流路切换部件21和第二流路切换部件19之间,以使室外热交换器冷媒流路120和气液分离器冷媒流路150连通或断开。如图1-图3、图5所示,在制冷模式和第二制热模式下,通过第二电磁阀26使室外热交换器冷媒流路120和气液分离器冷媒流路150断开。如图1-图3、图5所示,在第一制热模式下,通过第二电磁阀26使室外热交换器冷媒流路120和气液分离器冷媒流路150连通。
98.第三电磁阀27设于第六流路切换部件23和第四流路切换部件21之间,以使冷凝器冷媒流路130和室内蒸发器冷媒流路110连通或断开。如图1、图3-图5所示,在第一制冷模式、第三制冷模式、以及制热模式下,通过第三电磁阀27使冷凝器冷媒流路130 和室内蒸发器冷媒流路110断开。如图2所示,在第二制冷模式下,通过第三电磁阀27 使冷凝器冷媒流路130和室内蒸发器冷媒流路110连通。
99.第四电磁阀28设于第四流路切换部件21和第五流路切换部件22之间,以使冷凝器冷媒流路130和电池冷却器冷媒流路140连通或断开。如图1、图3所示,在第一制冷模式、第三制冷模式下,通过第四电磁阀28使冷凝器冷媒流路130和电池冷却器冷媒流路 140断开。如图2、图4-图5所示,在第二制冷模式和制热模式下,通过第四电磁阀28 使冷凝器冷媒流路130和电池冷却器冷媒流路140连通。
100.第五电磁阀29设于第七流路切换部件24和第六流路切换部件23之间,以使压缩机冷媒流路160和室外热交换器冷媒流路120连通或断开。如图1所示,在第一制冷模式下,通过第五电磁阀29使压缩机冷媒流路160和室外热交换器冷媒流路120连通。如图 2-图5所示,在第二制冷模式、第三制冷模式、以及制热模式下,通过第五电磁阀29使压缩机冷媒流路160和室外热交换器冷媒流路120断开。
101.第六电磁阀30设于第七流路切换部件24和冷凝器6之间,以使压缩机冷媒流路160 和冷凝器冷媒流路130连通或断开。如图1所示,在第一制冷模式下,通过第六电磁阀 30使压缩机冷媒流路160和冷凝器冷媒流路130断开。如图2-图5所示,在第二制冷模式、第三制
冷模式、以及制热模式下,通过第六电磁阀30使压缩机冷媒流路160和冷凝器冷媒流路130连通。
102.采用上述技术方案,空调制冷制热回路100还包括第一电磁阀25、第二电磁阀26、第三电磁阀27、第四电磁阀28、第五电磁阀29、以及第六电磁阀30,便于调节空调制冷制热回路100中相邻两个冷媒流路的流通或断开,以达到制冷或制热的目的。
103.需要说明的是,本实施方式中,制冷时采用逆流换热的原理极大发挥各散热部件的能效,在制热模式下通过电池包、电池高压加热模块和动力总成串联,并通过电池冷却器将其热量合流并传递至空调制冷制热回路中,不仅极大降低电池高压加热模块的能耗,而且还降低了低温制热时热管理系统的工作能耗低。
104.在制冷模式下,将座舱和动力总成以及电池包的热量分别通过室内蒸发器和电池冷却器中的冷媒相变带走,经过压缩机的搬运可以单独在室外热交换器中或者散热器中散热,也可以通过串联的形式先在散热器中散热,然后通过室外热交换器散热,因为室外热交换器和散热器沿车外空气的进风方向依次设置,车外空气先经过室外热交换器再到散热器,是沿着中温换热部件到一个高的换热部件,因此若冷媒先在散热器中散热,然后在车外热交换其中散热就不存在两次加热的问题,这样做的目的是通过逆流换热来使换热器的效率发挥最大。
105.在制热模式下,将电池包、电池高压加热模块和动力总成串联,首先将三个发热体的热量通过热对流的形式串在一起,然后通过电池冷却器中的冷媒相变获取三者的热量,通过室外热交换器从环境中获取热量,将这些热量收集在一起通过压缩机在液冷冷凝器中释放,座舱的暖风芯体通过热对流的形式从液冷冷凝器中获取热量,在极端低温情况下制热,室外热交换器不工作,获取的热量来源于电池包、电池高压加热模块和动力总成串联的回路里,减少了制热时的能耗。
106.因此,该车辆的热管理系统适用于-35℃-45℃宽温域环境,减少了能量损耗,系统耦合度高,工作模式多样化。
107.本实用新型的有益效果是:
108.本实用新型提供了一种车辆的热管理系统,电驱回路、座舱制热回路、散热回路中设有第一流路切换部件;冷凝器冷却液流路通过第一流路切换部件选择性地与散热器冷却液流路或暖风芯体冷却液流路连通后形成散热回路或座舱制热回路;电驱回路包括通过第一流路切换部件以串联方式依次连接的电池包冷却液流路、动力总成冷却液流路、电池冷却器冷却液流路;这样通过设置一个第一流路切换部件,能够形成电驱回路、座舱制热回路、散热回路,简化了热管理系统的结构。
109.进一步地,空调制冷制热回路和电驱回路之间设有电池冷却器,通过电池冷却器使空调制冷制热回路中的冷媒和电驱回路中的冷却液进行热交换;空调制冷制热回路包括室内蒸发器冷媒流路、室外热交换器冷媒流路和冷凝器冷媒流路,且室外热交换器和散热器沿车外空气的进风方向依次设置,通过冷凝器使得冷凝器冷媒流路中的冷媒与冷凝器冷却液流路中的冷却液进行热交换,使得空调制冷制热回路中的冷媒可与散热回路中的冷却液或座舱制热回路中的冷却液进行热交换。在制冷模式下,机舱中的热量可通过电驱回路中的电池冷却器传递至空调制冷制热回路中,座舱中的热量可通过室内蒸发器传递至空调制冷制热回路中,之后空调制冷制热回路中的热量可仅通过室外热交换器传递至车外环境
中,还可仅通过冷凝器传递至散热回路中,之后散热回路中的热量可以通过散热器传递至车外环境中,由于室外热交换器和散热器沿车外空气的进风方向依次设置还可以先通过冷凝器传递一部分热量至散热回路中,散热回路中热量通过散热器传递至车外环境中,再通过室外热交换器传递剩余的热量至车外环境中,通过散热器和室外热交换器组合散热的方式避免了空气被再次加热的问题,提高了散热效率,进一步提高了机舱和座舱制冷的效果。在制热模式下,机舱中的热量可通过电驱回路中的电池冷却器传递至空调制冷制热回路中,室外热交换器可以从车外环境中吸收热量并传递至空调制冷制热回路中,空调制冷制热回路中的热量可通过冷凝器传递至座舱制热回路中,座舱制热回路的热量可通过暖风芯体以热对流的形式传给座舱,达到了机舱散热座舱制热的效果,降低了能耗。
110.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。
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