一种储冷式汽车热管理系统的制作方法

本发明涉及热量管理，尤其涉及一种储冷式汽车热管理系统。

背景技术：

1、目前，汽车热管理系统完全根据乘客舱和电池的实际制冷需求控制压缩机等零部件的运行，而压缩机等零部件由于自身的特性，实际上在很大比例的工况下，并非运行在最佳效率点，这就导致了系统实际的性能系数(cop)较低，浪费了较多的能源。

2、为了满足不同的工况负荷要求，压缩机、膨胀阀、电子风扇等核心部件需要不停的调整工作状态，存在频繁的升降转速或开度，甚至存在频繁启停的情况，这将极大的影响系统各运动部件的可靠性和使用寿命。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的上述问题中的至少一部分问题，本发明提供了一种储冷式汽车热管理系统，包括：

2、制冷回路，其被配置为流通制冷剂，其中所述制冷回路中的制冷剂能够冷却换热介质回路中的换热介质；

3、制冷系统组件，其设置在制冷回路上；

4、储冷支路，其两端与所述制冷回路连通；

5、储冷组件，其设置在所述储冷支路上，所述储冷组件包括储冷装置，且被配置为存储且能够释放冷量，其中所述储冷装置的一部分与储冷支路连通，另一部分与换热介质回路连通；

6、换热介质回路，其用于流通换热介质，以对电池包和/或乘客舱进行冷却或加热；

7、第一换热装置，且被配置为在制冷回路与换热介质回路之间传递热量；

8、第二换热装置，其被配置为在制冷回路与空气之间传递热量；

9、第三换热装置，其被配置为在换热介质回路与空气之间传递热量。

10、进一步地，所述换热介质回路包括换热介质主回路以及与换热介质主回路连通的第一换热支路、加热支路和第二换热支路，其中第一换热支路、加热支路和第二换热支路并联，电池包设置在第一换热支路上；和/或

11、所述制冷回路包括制冷主路以及与制冷主路连通的第一制冷支路和第二制冷支路，其中第一制冷支路和第二制冷支路并联。

12、进一步地，所述制冷系统组件包括：

13、压缩机，其设置在所述制冷主路上，且被配置为压缩制冷剂；

14、冷凝器，其设置在所述制冷主路上，并与所述压缩机连通；

15、第一节流元件，其设置在所述第一制冷支路上，并与所述冷凝器连通；

16、第二节流元件，其设置在所述第二制冷支路上，并与所述冷凝器连通。

17、进一步地，所述第一换热装置的一部分与制冷回路连通，另一部分与换热介质回路连通，其中所述第一换热装置包括第一入口和第一出口以供制冷剂流过，以及第二入口和第二出口以供换热介质流过；

18、所述第二换热装置包括第一入口和第一出口以供制冷剂流过，以及第二入口和第二出口以供空气流过；

19、所述第二换热装置设置在所述第二制冷支路上；

20、所述第三换热装置包括第一入口和第一出口以供空气流过，以及第二入口和第二出口以供换热介质流过；

21、第三换热装置设置在所述第二换热支路上；

22、所述储冷装置包括第一入口和第一出口以供制冷剂流过，以及第二入口和第二出口以供换热介质流过。

23、进一步地，还包括：

24、电加热器，其设置在所述加热支路上，用于加热换热介质；

25、储冷节流元件，其设置在所述储冷支路上；

26、第一三通比例阀，其设置在所述换热介质主回路上，其第一路与所述第一换热装置的第二出口连通，第二路与第三三通比例阀的第一路及所述加热支路连通，第三路与所述第一换热支路连通；

27、第二三通比例阀，其设置在所述换热介质主回路上，其第一路与所述第一换热装置的第二入口以及所述第一换热支路连通，第二路与所述储冷装置的第二入口以及所述第二换热支路连通，第三路与所述加热支路连通；

28、第三三通比例阀，其设置在所述换热介质主回路上，其第一路与所述第一三通比例阀的第一路及加所述热支路连通，第二路与储冷装置的第二出口连通，第三路与第二换热支路连通；

29、进一步地，还包括：

30、设置在所述第一换热支路上的第一水泵和设置在所述第二换热支路上的第二水泵，第一水泵和第二水泵被配置为为换热介质的循环流动提供动力；

31、电子风扇，其安装在所述冷凝器上；

32、鼓风机，其与所述第二换热装置以及所述第三换热装置连通。

33、进一步地，当第一节流元件和第二节流元件其中一个或两个处于开启的状态，且w压缩机＞w电池+w乘客舱时，储冷节流元件开启，并且根据量产冷量的差值实时调整储冷节流元件的开启比例，其中w压缩机为压缩机的制冷量，w电池为电池包的需求冷量，w乘客舱为乘客舱的需求冷量；

34、当检测到储冷装置的冷量已经饱和时，关停压缩机，启动第一水泵和/或第二水泵，通过换热介质回路中的换热介质将储冷装置中的冷量释放，通过换热介质循环将冷量释放至电池包和/或第三换热装置。

35、进一步地，当压缩机运行时，对电池包冷却过程包括：

36、第一三通比例阀的第一路和第三路开启，其第二路关闭，第二三通比例阀和第三三通比例阀的第一路、第二路和第三路均关闭；

37、第一节流元件开启，第一水泵运行，第一节流元件对流进的制冷剂进行节流，节流后的制冷剂迅速进行膨胀，并进入第一换热装置，在第一换热装置中，制冷剂吸收换热介质的热量，使换热介质降到预期的温度，被冷却的换热介质进入第一换热支路，以冷却电池包，然后再次进入第一换热装置；

38、当压缩机运行时，对乘客舱的制冷过程包括：

39、第二节流元件开启，第二节流元件对流进的制冷剂进行节流，节流后的制冷剂迅速进行膨胀，并进入第二换热装置，鼓风机将空气吸入，并输送至第二换热装置，在第二换热装置中，经过节流膨胀的制冷剂与空气进行热交换，制冷剂吸收空气中的热量，从而使空气降到预期的温度。

40、进一步地，当压缩机关闭时，利用储冷装置中的冷量来冷却电池包和乘客舱，包括：

41、电池包和乘客舱均需要制冷时，第一三通比例阀的第一路关闭，其第二路和第三路开启，第二三通比例阀的第一路和第二路开启，其第三路关闭，第三三通比例阀的第一路、第二路、第三路开启；

42、仅电池包需要制冷时，第一三通比例阀的第一路关闭，其第二路和第三路开启，第二三通比例阀的第一路和第二路开启，其第三路关闭，第三三通比例阀的第一路和第二路开启，第三路关闭；

43、仅乘客舱需要制冷时，第一三通比例阀的第一路和第二路关闭，第二三通比例阀的第一路和第二路关闭，第三三通比例阀的第二路和第三路开启，第一路关闭。

44、进一步地，利用储冷装置中的冷量来冷却电池包还包括：第一水泵运行，换热介质在储冷装置中与储冷工质进行换热，使换热介质降到预期的温度，被冷却的换热介质进入第一换热支路，以冷却电池包，然后再次进入储冷装置；

45、利用储冷装置中的冷量来冷却乘客舱还包括：第二水泵运行，在储冷装置中被储冷工质冷却的换热介质进入第二换热支路，到达第三换热装置，鼓风机将空气吸入，并输送至第三换热装置，在第三换热装置中，换热介质与空气进行热交换，换热介质吸收空气中的热量，从而使空气降到预期的温度。

46、进一步地，当电池包和乘客舱需要制热时，第一三通比例阀的第一路关闭，其第二路和第三路开启，第二三通比例阀的第一路、第二路、第三路开启，第三三通比例阀的第一路和第三路开启，第二路关闭；

47、仅电池包需要制热时，第一三通比例阀的第一路关闭，其第二路和第三路开启，第二三通比例阀的第一路和第三路开启，第二路关闭，第三三通比例阀的第一路关闭；

48、仅乘客舱需要制热时，第一三通比例阀的第二路关闭，第二三通比例阀的第一路关闭，第二路和第三路开启，第三三通比例阀的第一路和第三路开启，第二路关闭。

49、进一步地，关闭压缩机和储冷装置，启动电加热器对换热介质进行加热，经过电加热器加热的换热介质能够对电池包或乘客舱制热，还能够分成两路对电池包和乘客舱同时制热；

50、对电池包加热时，第一水泵开启，经电加热器加热后的换热介质进入第一换热支路，对电池包进行加热；

51、对乘客舱制热时，第二水泵开启，经电加热器加热后的换热介质进入第二换热支路，到达第三换热装置，同时鼓风机将空气吸入，并输送至第三换热装置，在第三换热装置中，换热介质与空气进行热交换，为乘客舱制热。

52、本发明至少具有下列有益效果：本发明公开的一种储冷式汽车热管理系统，该汽车热管理系统搭载一个超级储冷装置，根据不同的环境温度和车辆运动状态，压缩机始终保持在最大效率点进行工作，多余的冷量将存储进储冷装置，当储冷装置冷量饱和时，压缩机停止运行，储冷装置对外释放冷量，此方式保证压缩机始终保持在最佳工作效率点，极大的提升了系统的能量利用率；储冷装置选用特性较好的储冷工质材料，能够存储5kw以上冷量，这样可以极大的存储系统多余的冷量，确保一次释放可以满足较长时间的制冷需求，避免压缩机的频繁起停。本方案在储冷装置进行制冷时，通过换热芯体向乘客舱制冷，该结构同时还可用于对乘客舱的制热，结构简化，有效降低了管路的成本；换热介质回路的各支路并联采用三通比例阀连接，既可以实现三路全部开启或全部关闭，也可以实现任意两路连通，而且还可以根据需求进行比例调节，此结构可以完全满足制冷和制热在各工况下的需求。