一种耦合快充充电站及整车的热管理系统的制作方法

本技术属于新能源汽车快充，特别是涉及一种耦合快充充电站及整车的热管理系统。

背景技术：

1、目前，随着新能源汽车技术的快速发展，新能源汽车的保有量不断增加，用户对新能源汽车充电效率的要求越来越高，电池快充技术需求日益迫切，但由于受整车热管理和快充充电设备热管理两大难题的制约，目前新能源汽车的快充技术并未大规模普及应用。

2、当充电桩对新能源汽车电池进行快速充电时，相比普通慢速充电，电池产生的热量会几何倍数增加，对于电池来说，高密度的热量积聚会加速电池老化，因此，快充过程中的电池冷却问题成为阻挡电池充电速度的主要因素。

3、在快充过程中，会产生很大的电流从而产生较多热量，两大系统(充电站热管理系统、整车热管理系统)各自进行冷却，其中充电站热管理系统仅仅冷却充电枪和电缆则有些浪费冷却资源，而整车热管理系统在充电时由于散热能力有限，并不能满足快充过程中对电池降温的要求，若是单独提高整车热管理系统的制冷性能(各个子部件均相应变大)，会出现占空间、成本高、重量大、利用率少(只适用于自己的车)以及用户体验差等缺陷。

4、若是将充电站热管理系统和整车热管理系统进行联合能量交换，则可避免充电站冷却过剩和整车冷却效果不足的问题，因此设计出两者联合的热管理系统是本领域工作人员需要解决的问题。

5、不仅如此，在电池温度过低时，电池的充电速度也会受到影响而降低，而现有的充电站热管理系统和整车热管理系统中加热性能有限，则在低温环境的温度影响下无法达到正常充电效果和效率，更无法满足快充标准，严重影响客户体验，因此设计出具备主动加热功能的冷却系统是本领域工作人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，通过新增的换热设备、配合由入流管路和回流管路组成的充电枪水回路，通过快插接头可实现充电站热管理系统和整车热管理系统之间的能量交换，通过联合可实现多种模式下的冷却或加热，利于快充过程中的温度控制或者热量调节，两者配合避免各自单一使用造成冷却资源过剩或不足的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、本实用新型为一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，包括整车热管理系统、充电站热管理系统和换热设备，所述换热设备设置在车辆上；

4、所述充电站热管理系统包括第一循环单元和第二循环单元；

5、所述第一循环单元由依次连接并形成第一载冷/载热介质循环回路的第一压缩机、冷凝器、第一节流机构和第一蒸发器组成；

6、所述第二循环单元包括管路连接件、散热器、加热器、第一水泵和充电枪水回路；

7、所述第一水泵的出口端和第一蒸发器的第二载冷/载热介质入口端均连接有主管，所述管路连接件、散热器和加热器依次并联连接在两主管之间；

8、所述充电枪水回路包括入流管路和回流管路，所述入流管路的入口与第一蒸发器的第二载冷/载热介质出口端连接，所述回流管路的出口与第一水泵的入口连接；

9、所述入流管路的出口和回流管路的入口通过快插接头分别连接有一组联接管，两所述联接管分别与换热设备的第一载冷/载热介质的入口和出口连接，所述联接管和快插接头的连接点设置在车辆充电口的位置；

10、所述整车热管理系统包括第三循环单元和第四循环单元；

11、所述第三循环单元包括电池冷却器、第二水泵和动力电池回路；

12、所述动力电池回路、换热设备的第二载冷/载热介质循环回路、电池冷却器的第一载冷/载热介质循环回路和第二水泵依次连接并形成循环回路，所述电池冷却器的第二载冷/载热介质循环回路与第四循环单元连接；

13、所述换热设备和电池冷却器之间的管路上通过第三三通阀设有连接管，所述连接管另一端连接在第二水泵和电池冷却器之间，所述连接管上设有ptc加热器。

14、进一步地，所述第四循环单元包括依次连接且形成循环回路的气液分离器、第二压缩机、内部冷凝器、并联管、外部冷凝器和第二蒸发器，所述并联管的两个管体上分别设有第一截止阀和第二节流机构，所述外部冷凝器和第二蒸发器之间的管路上设有第一外接管，所述第一外接管另一端与电池冷却器的第二载冷/载热介质的入口端连接，所述电池冷却器的第二载冷/载热介质的出口端与第二蒸发器和气液分离器之间的管路连接。

15、进一步地，所述外部冷凝器和电池冷却器之间的管路上连接有第二外接管，所述第二外接管另一端与气液分离器和第二蒸发器之间的管路连接，所述第二外接管上设有第二截止阀。

16、进一步地，所述第一外接管上设有第三节流机构，所述外部冷凝器和第二蒸发器之间的管路上设有第四节流机构，所述第四节流机构位于第一外接管的后置位置。

17、进一步地，所述加热器、散热器和第一水泵上的主管之间设有第一三通阀，所述管路连接件连接在主管上且连接点位于第一三通阀和第一水泵之间。

18、进一步地，所述第一蒸发器和加热器之间的主管上连接有第二三通阀，所述管路连接件端部与第二三通阀的另一接口连接。

19、本实用新型具有以下有益效果：

20、1、本实用新型通过新增的换热设备、配合由入流管路和回流管路组成的充电枪水回路，通过快插接头可实现充电站热管理系统和整车热管理系统之间的能量交换，通过联合可实现多种模式下的冷却或加热，供冷范围较大，利于快充过程中的温度控制或者热量调节，提高充电效率的同时保证充电枪、线缆以及电池的使用寿命，两者配合避免各自单一使用造成冷却资源过剩或不足的问题，解决了由于制冷需求过大造成后续汽车冷却系统功率要求较高的问题，减少了空间和重量的占用并降低了成本。

21、2、本实用新型通过快插接头实现入流管路和回流管路与换热设备之间的连接，在充电枪耦合时可实现充电枪水回路和换热设备之间的连接，利于工作人员的操作。

22、3、本实用新型通过在第二循环单元和第三循环单元中设置加热器，可对回路中的介质进行加热操作，能够用于低温环境下的主动加热，避免温度较低造成充电效率较低的问题。

23、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，其特征在于：包括整车热管理系统、充电站热管理系统和换热设备(9)，所述换热设备(9)设置在车辆上；

2.根据权利要求1所述的一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，其特征在于，所述第四循环单元包括依次连接且形成循环回路的气液分离器(13)、第二压缩机(14)、内部冷凝器(15)、并联管、外部冷凝器(16)和第二蒸发器(17)，所述并联管的两个管体上分别设有第一截止阀(18)和第二节流机构(19)，所述外部冷凝器(16)和第二蒸发器(17)之间的管路上设有第一外接管(20)，所述第一外接管(20)另一端与电池冷却器(7)的第二载冷/载热介质的入口端连接，所述电池冷却器(7)的第二载冷/载热介质的出口端与第二蒸发器(17)和气液分离器(13)之间的管路连接。

3.根据权利要求2所述的一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，其特征在于，所述外部冷凝器(16)和电池冷却器(7)之间的管路上连接有第二外接管(21)，所述第二外接管(21)另一端与气液分离器(13)和第二蒸发器(17)之间的管路连接，所述第二外接管(21)上设有第二截止阀(22)。

4.根据权利要求3所述的一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，其特征在于，所述第一外接管(20)上设有第三节流机构(23)，所述外部冷凝器(16)和第二蒸发器(17)之间的管路上设有第四节流机构(24)，所述第四节流机构(24)位于第一外接管(20)的后置位置。

5.根据权利要求1所述的一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，其特征在于，所述加热器(4)、散热器(3)和第一水泵(5)上的主管(105)之间设有第一三通阀(106)，所述管路连接件(2)连接在主管(105)上且连接点位于第一三通阀(106)和第一水泵(5)之间。

6.根据权利要求1所述的一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，其特征在于，所述第一蒸发器(104)和加热器(4)之间的主管(105)上连接有第二三通阀(107)，所述管路连接件(2)端部与第二三通阀(107)的另一接口连接。

技术总结
本技术公开了一种耦合快充充电站及整车的热管理系统，涉及新能源汽车快充技术领域。本技术包括整车热管理系统、充电站热管理系统和换热设备，换热设备设置在车辆上，充电站热管理系统包括第一循环单元和第二循环单元，第一循环单元由依次连接并形成第一载冷/载热介质循环回路的第一压缩机、冷凝器、第一节流机构和第一蒸发器组成。本技术通过新增的换热设备、配合由入流管路和回流管路组成的充电枪水回路，再通过快插接头可实现充电站热管理系统和整车热管理系统之间的能量交换，通过联合可实现多种模式下的冷却或加热，利于快充过程中的温度控制或者热量调节，两者配合避免各自单一使用造成冷却资源过剩或不足的问题。

技术研发人员：赵奇,沈皓,施明刚,马婷
受保护的技术使用者：江阴标榜汽车部件股份有限公司
技术研发日：20230712
技术公布日：2024/2/6