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集成阀、空调箱、热管理模块、系统及其控制方法及车辆

文献发布时间:2023-06-19 19:16:40


集成阀、空调箱、热管理模块、系统及其控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域,具体涉及集成阀、空调箱、热管理模块、系统及其控制方法及车辆。

背景技术

随着电动车的日益普及,对电动车自身的制冷及制热功能的要求也愈发严格。现有技术中,电动汽车的热管理系统除了需要满足对乘员舱、动力总成的制热和制冷需求,还需要实现电池包的制冷和制热功能。

现有技术中,为了实现对车内不同区域之间的有效升降温操作,其公开了一种电动汽车热管理系统。在乘客舱中设置空调箱系统,在乘客舱外设置有压缩机、风冷蒸发器和风冷冷凝器形成有第一热交换媒介循环管路,空调箱系统包括有风冷蒸发器和风冷冷凝器,在风冷冷凝器的一侧对应设置有风门,风冷蒸发器可以实现乘客舱的制冷,风冷冷凝器可以实现乘客舱的制热,风门打开后风冷冷凝器可以实现换热。

在上述方案中,风冷蒸发器、风冷冷凝器和风门会占据较大的车身空间,再加上第一热交换媒介循环管路中的水冷蒸发器和水冷冷凝器会使得本身局促的空间变得更加紧张。

发明内容

因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的为了同时实现对乘客舱进行温度控制,导致结构复杂的缺陷。

为此,本发明提供了一种集成阀,适于控制热管理系统中的液态热交换媒介,所述热管理系统包括第一热管理子系统和第二热管理子系统,所述第一热管理子系统包括吸热组件和散热组件,包括:

第一接口及第二接口,所述第一接口和所述第二接口用于在其间连接有和所述散热组件以热交换方式耦合的第一热交换部件;第三接口及第四接口,所述第三接口和所述第四接口用于在其间连接有和所述吸热组件以热交换方式耦合的第二热交换组件;第五接口和第六接口,所述第五接口和所述第六接口用于在其间连接有所述第二热管理子系统;在所述集成阀内,所述第一接口和所述第五接口之间设置有至少一个阀,所述第二接口和所述第六接口之间设置有至少一个阀。

本发明提供的集成阀,还包括:第一管路,与所述第一接口和所述第五接口相连通;第二管路,与所述第六接口和所述第二接口相连通。

本发明提供的集成阀,还包括:第十一接口和第十二接口,所述第五接口和所述第六接口用于在其间连接有所述第三热管理子系统,所述第十一接口与所述第一接口相连通,所述第十二接口与所述第二接口相连通;第三管路,与所述第一接口和所述第十一接口相连通;第四管路,与所述第二接口和所述第十二接口相连通。

本发明提供的集成阀,还包括:第二三通阀,设置在所述第一管路上,所述第二三通阀具有第一出口和第二出口,所述第一出口与所述第五接口相连通;所述第二出口上设置有第三管路,所述第三管路适于连通所述第十一接口。

本发明提供的集成阀,所述第二管路和第四管路合并形成第五管路;所述第六接口与所述第十二接口合并成回流接口,所述回流接口与所述第五管路相连通。

本发明提供的集成阀,还包括第七接口,与所述第一接口相连通;第八接口,与所述第二接口相连通,所述第七接口和所述第八接口之间适于连接与电池热交换耦合的第三热交换部件。

本发明提供的集成阀,还包括:第一三通阀,设置在所述第一管路上并位于所述第二三通阀与所述第一接口之间,所述第一三通阀设置有第一出口和第二出口,所述第一三通阀的第一出口与所述第二三通阀的入口相连,第二出口适于连通第六管路,所述第六管路与所述第七接口相连接;第七管路,一端与所述第八接口相连接,另一端与所述第二接口相连通。

本发明提供的集成阀,还包括:第五三通阀,设置在所述第五管路上,所述第五三通阀具有第一入口、第二入口和出口,所述第五三通阀的第一入口与所述第六接口相连接,所述第五三通阀的第二入口与所述第八接口相连接,所述第五三通阀的出口与所述第二接口相连接。

本发明提供的集成阀,还包括:单向截止阀,两端同时连接所述第六管路和第七管路,适于控制液态热交换媒介由第七管路向所述第六管路流动。

本发明提供的集成阀,所述第四接口上设置有第八管路,所述第八管路与所述第五接口相连通;第九管路,一端连通所述第六接口,另一端连通所述第四接口。

本发明提供的集成阀,还包括:第四三通阀,设置在所述第八管路上,所述第四三通阀包括第一出口和第二出口,所述第四三通阀的第一出口上设置有所述第八管路;所述第四三通阀的第二出口上连通有第十管路,所述第十管路的一端适于连通所述第十一接口;第十一管路,一端连通所述第十二接口,另一端连通所述第四接口。

本发明提供的集成阀,所述第九管路和所所述第十一管路合并成升温媒介回流管路,所述升温媒介回流管路和所述回流接口相连。

本发明提供的集成阀,所述第五管路和所述升温媒介回流管路合并形成媒介回流管路。

本发明提供的集成阀,还包括:第九接口,与所述第三接口相连通,所述第三接口与所述第九接口之间设置有第十二管路;

第十接口,与所述第九接口相连通,所述第十接口与所述第四接口之间设置有第十三管路,所述第九接口和所述第十接口之间适于连接有与电机热交换耦合的第四热交换部件。

本发明提供的集成阀,还包括:第三三通阀,设置在所述第八管路上并位于所述第四三通阀与所述第三接口之间,所述第三三通阀包括第一出口和第二出口,所述第三三通阀的第一出口与所述第四三通阀相连通,所述第三三通阀的第二出口设置有所述第十二管路。

本发明提供的集成阀,所述第九管路与所述第十一管路汇集至所述第五管路上,所述第五管路上设置有第六三通阀,所述第六三通阀包括第一出口和第二出口,所述第六三通阀的第一出口与所述第二接口相连通,所述第六三通阀的第二出口与所述第四接口相连通。

本发明提供的集成阀,所述第六三通阀的第二出口与所述第十三管路之间连通有第十四管路;

所述集成阀还包括:截止阀,设置在所述第十三管路上,适于控制所述第十三管路的通断。

本发明提供一种空调箱,适于本发明提供的集成阀相连接,包括:液态热交换媒介换热部,所述液态热交换媒介换热部适于与所述集成阀的第五接口和第六接口相连通,内部适于通入液态热交换媒介换热部;进风口和出风口,所述液态热交换媒介换热部分别与所述进风口和所述出风口相导通;送风设备,作用在所述进风口和/或所述出风口位置。

本发明提供一种热管理模块,用于车辆,包括:第一热交换媒介循环管路,包括相互串联的压缩机、蒸发器、冷凝器以及膨胀阀,所述第一热交换媒介循环管路上设置有第一循环泵;第二热交换媒介循环管路,包括第一流路,设置在所述蒸发器位置,所述蒸发器用以对所述第一流路中的液态热交换媒介进行降温操作;和/或,第二流路,设置在所述冷凝器位置,所述冷凝器适于对所述第二流路中的液态热交换媒介进行升温操作,所述第二热交换媒介循环管路上设置有第二循环泵;本发明提供所述的集成阀。

本发明提供的热管理模块,所述第一热交换媒介循环管路上位于所述压缩机与所述膨胀阀之间设置有气液分离器,热气旁通管路的一端设置在所述压缩机与所述膨胀阀之间,另一端作用在所述气液分离器上,所述热气旁通管路上设置有旁通膨胀阀。

本发明提供的热管理模块,所述第二流路上设置辅助加热模块,所述辅助加热模块适于当使用环境温度和/或液态热交换媒介低于预设温度时启动。

本发明提供的热管理模块,所述第一管路上与所述蒸发器相对应的部位设置有第一板式换热器;和/或,所述第二管路上与所述冷凝器相对应的部位设置有第二板式换热器。

本发明提供一种热管理系统,用于车辆,包括:本发明提供的热管理模块;本发明提供的空调箱,所述热管路模块的所述集成阀的第五接口和第六接口与所述空调箱相连接;和/或,与所述集成阀的第十一接口和第十二接口相连接;第二集成阀,其上设置有若干接口;池热管理回路、电机热管理回路以及散热器回路,分别设置在所述第二集成阀的接口上,所述散热器回路上设置有散热器,通过所述第二集成阀实现所述电池热管理回路、电机热管理回路以及散热器回路的独立导通或串联导通;第十五管路,与所述第七接口和所述第八接口相连通;第十六管路,与所述第九接口和所述第十接口相连通,所述第十五管路和所述第十六管路均与所述第二集成阀相连。

本发明提供的热管理系统,还包括散热风扇,对应所述散热器设置。

本发明提供的热管理系统,所述第二集成阀为八通阀。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的热管理系统,其中所述空调箱的数量为两个,包括如下步骤:控制所述第一三通阀的第一出口打开,控制所述第一三通阀的第二出口关闭;控制所述第一流路中的液态热交换媒介通过第一管路进入到其中一组空调箱中,并通过第二管路回流至第二接口处;控制所述第三管路中的液态热交换媒介通过第三管路进入到第二空调箱中,并回流至第二接口处。

进一步地,还包括:调节所述第二三通阀的第一出口和第二出口的开度比例,控制进入到两组所述空调箱的流量。

进一步地,控制所述第二三通阀的第二出口关闭。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的热管理系统,包括如下步骤:获取电池的温度;当电池的温度高于电池预设升温温度时,控制所述第一三通阀的第二出口打开,第一出口关闭;控制所述第二集成阀,使第六管路中的液态热交换媒介通过第十五管路与电池热管理回路相连通;控制所述第五三通阀的第一入口关闭,控制所述第五三通阀的第二入口打开,并控制所述第五三通阀的出口打开,使第七管路与第二管路导通。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的热管理系统,其中所述集成阀为本发明提供所述的集成阀,包括如下步骤:获取电池以及空调箱所在空间的温度;当电池的温度高于电池预设升温温度时;且空调箱所在空间的温度高于预设升温温度时,控制所述第一三通阀的第一出口和第二出口打开,控制第二三通阀的第一出口和第二出口打开,使所述第一管路中的液态热交换媒介分别进入第一管路和第六管路中;控制所述第二集成阀,使第六管路中的液态热交换媒介通过第十五管路与电池热管理回路相连通;

控制第五三通阀的第一入口和第二入口打开,控制第五三通阀的出口打开,使第十五管路中的液态热交换媒介通过所述第五三通阀回流至第二接口处。

本发明提供一种汽管理系统控制方法,用于车辆,控制所述第一三通阀的第一出口和第二出口的开度比例,控制进入到所述电池热管理回路和空调箱的液态热交换媒介的流量。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的热管理系统,其中所述集成阀为本发明提供的集成阀,包括如下步骤:

控制第一三通阀和/或第二三通阀关闭;

控制所述第三三通阀的第一出口打开,控制第三三通阀的第二出口关闭,控制第四三通阀的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路中的液态热交换媒介通过第八管路进入到一个空调箱中,并通过所述第九管路回流至第四接口处;控制所述第十管路中的液态热交换媒介通过进入到第二空调箱中,并回流至第四接口处。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,用本发明提供的热管理系统及集成阀,包括如下步骤:控制第一三通阀和/或第二三通阀关闭;控制所述第三三通阀的第一出口打开,控制第三三通阀的第二出口关闭,控制第四三通阀的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路中的液态热交换媒介通过第八管路进入到一个空调箱中,并通过所述第九管路回流至第四接口处;控制所述第十管路中的液态热交换媒介通过进入到第二空调箱中,并回流至第四接口处;控制所述第六三通阀的第二出口打开,控制所述第六三通阀的第一出口关闭,控制所述截止阀关闭。

进一步地,还包括:控制所述第四三通阀的所述第一出口和第二出口的开度比例,控制进入两个空调箱的流量。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的热管理系统及集成阀,包括如下步骤:控制第一三通阀和/或第二三通阀关闭;控制所述第三三通阀的第一出口和第二出口打开,控制第四三通阀的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路中的液态热交换媒介通过第八管路进入到其中一个空调箱中,并通过所述第九管路回流至第四接口处;控制所述第十管路中的液态热交换媒介进入到第二空调箱中,并回流至第四接口处;控制所述第三三通阀的第二出口打开,使液态热交换媒介进入到第十二管路并通过第十六管路进入到电池热管理回路中,控制所述截止阀打开,使通过所述电池热管理回路回流的液态热交换媒介通过所述第十三管路回流至第四接口处。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,控制所述第三三通阀的第一出口和第二出口的开度比例,控制进入到所述电池热管理回路和空调箱的液态热交换媒介的流量。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的热管理系统及集成阀,在第二流路上设置辅助加热模块,包括如下步骤:

获取汽车所在的室外环境温度;

当室外环境温度低于-10℃时,控制所述辅助加热模块启动;

控制所述第三三通阀的第一出口和第二出口打开,控制第四三通阀的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路中的液态热交换媒介通过第八管路进入到其中一个空调箱中,并通过所述第九管路回流至第四接口处;控制所述第十管路中的液态热交换媒介进入到第二空调箱中,并回流至第四接口处;控制所述第三三通阀的第二出口打开,使液态热交换媒介进入到第十二管路并通过第十六管路进入到电池热管理回路中,控制所述截止阀打开,使通过所述电池热管理回路回流的液态热交换媒介通过所述第十三管路回流至第四接口处。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的热管理系统及集成阀,所述第一热交换媒介循环管路上位于所述压缩机与所述膨胀阀之间设置有气液分离器,热气旁通管路的一端设置在所述压缩机与所述膨胀阀之间,另一端作用在所述气液分离器上,所述热气旁通管路上设置有旁通膨胀阀,包括如下步骤:

获取汽车所在的室外环境温度;当室外环境温度在[-20℃,0℃]时,控制热气旁通管路上的旁通膨胀阀打开;控制所述第三三通阀的第一出口和第二出口打开,控制第四三通阀的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路中的液态热交换媒介通过第八管路进入到其中一个空调箱中,并通过所述第九管路回流至第四接口处;控制所述第十管路中的液态热交换媒介进入到第二空调箱中,并回流至第四接口处;控制所述第三三通阀的第二出口打开,使液态热交换媒介进入到第十二管路并通过第十六管路进入到电池热管理回路中,控制所述截止阀打开,使通过所述电池热管理回路回流的液态热交换媒介通过所述第十三管路回流至第四接口处。

进一步地,包括如下步骤:获取汽车所在的室外环境温度;当室外环境温度在[0℃,18℃]时,控制所述第三三通阀的第一出口和第二出口打开,控制第四三通阀的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路中的液态热交换媒介通过第八管路进入到其中一个空调箱中,并通过所述第九管路回流至第四接口处;控制所述第十管路中的液态热交换媒介进入到第二空调箱中,并回流至第四接口处;控制所述第二集成阀,使所述电池热管理回路和所述电机热管理回路串联。

进一步地,还包括:使所述散热器回路与所述第十五管路以及第六管路相连通;控制所述第一三通阀的第一出口关闭、第二出口打开,使液态热交换媒介进入到所述第六管路中;

控制所述第六三通阀关闭,控制所述第五三通阀的第二入口与出口打开,使所述第七管路通过所述第五三通阀与所述第二接口相连通。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,采用本发明提供的汽车热管理系统,包括如下步骤:

控制所述第一三通阀的第一出口打开,第二出口关闭;控制所述第二三通阀的第一出口和第二出口打开,使液态热交换媒介分别通过第一管路和第三管路进入到两个空调箱内部,并通过所述第一回流管路回流至第二接口;控制所述第三三通阀的第一出口打开,控制所述第三三通阀的第二出口关闭,控制所述第四三通阀的第一出口和第二出口中的至少一个打开,使液态热交换媒介进入到所述第八管路或第十管路中的至少一个中。

本发明提供一种热管理系统控制方法,用于车辆,控制所述第四三通阀的第一出口和第二出口的开度,调整进入到所述第八管路和所述第十管路中的液态热交换媒介的流量。

进一步地,控制所述第三三通阀的第二出口打开,控制截止阀打开,控制所述第三三通阀的第一出口和第二出口的开度,调整液态热交换媒介进入第十二管路以及第八管路的流量。

进一步地,控制所述第六三通阀与第十四管路导通,调整所述第六三通阀的第二出口的开度,调整过进入到第十三管路的流量。

本发明提供一种车辆,采用本发明提供的集成阀,或本发明提供的空调箱,或本发明提供的热管理模块,或本发明提供的热管理系统,或执行本发明提供的热管理系统控制方法。

本发明技术方案,具有如下优点:

1.本发明提供的集成阀,适于控制热管理系统中的液态热交换媒介,所述热管理系统包括第一热管理子系统和第二热管理子系统,所述第一热管理子系统包括吸热组件和散热组件,在集成阀上设置有多个接口,通过接口可以将外部的液态热交换媒介引入到集成阀当中,外部的液态热交换媒介通过第一接口进入到集成阀中,液态热交换媒介进一步进入到空调箱,对空调箱所在的区域进行冷却,完成降温操作。无需在空调箱等部位单独设置压缩机、蒸发器和冷凝器、风门等结构,大大地精简了空调箱所在区域中出现的结构数量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的冷媒循环管路的示意图;

图2为实施例4中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图3为实施例5中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图4为实施例5中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图5为实施例7中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图6为实施例7中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图7为实施例8中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图8为实施例8中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图9为实施例10中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图10为实施例10中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图11为实施例11中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图12为实施例11中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图13为实施例12中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图14为实施例12中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图15为实施例14中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图16为实施例14中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图17为实施例15中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图18为实施例15中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图19为实施例16中提供的热管理系统的控制方法的系统回路图;

图20为实施例16中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图21为实施例17中提供的热管理系统的控制方法所对应的流路图;

图22为实施例18提供的空调箱的结构示意图。

实施例中附图标记说明:

100、集成阀;101、第一接口;102、第二接口;103、第一管路;104、第二管路;105、空调箱;1051、第一空调箱;1052、第二空调箱;106、第三管路;107、第四管路;108、第五管路;109、第六管路;110、第七管路;111、第五接口;112、第六接口;113、第七接口;114、第八接口;

201、第一三通阀;202、第二三通阀;203、第三三通阀;204、第四三通阀;205、第五三通阀;206、第六三通阀;207、单向截止阀;208、截止阀;

301、第三接口;302、第四接口;303、第八管路;304、第九管路;305、第十管路;306、第十一管路;307、第十二管路;308、第十三管路;309、第十四管路;310、第九接口;311、第十接口;

401、压缩机;402、蒸发器;403、冷凝器;404、膨胀阀;405、第一循环泵;406、第一流路;407、第二流路;408、第二循环泵;410、旁通膨胀阀;411、辅助加热模块;412、气液分离器;

501、电池包;502、动力总成;503、散热器;504、散热风扇;505、水箱;

600、第二集成阀;

701、第十五管路;702、第十六管路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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发明中的具体含义。

此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种集成阀100,如图1-图21所示,适于连通带有液态热交换媒介换热部的空调箱105,通过集成阀100可以实现对空调箱105、电池热管理回路、电机热管理回路等部位的升温或者降温操作。本实施例中,集成阀100自身需要连通外部的冷源以及热源,从而为集成阀100内部通入液态热交换媒介,液态热交换媒介用以对不同的机构执行升温和降温操作。

需要指出的是,本实施例中,在电池热管理回路中,其上设置有与电池之间发生热耦合的第三热交换部件,第三热交换部件自身可以是与电池之间发生热量交换的结构,如板式换热器,甚至是可以与电池之间形成有一定接触面积的箱体结构,箱体结构内部流动有液态热交换媒介。同样的道理,在电机热管理回路上设置有与电极之间发生热耦合的第四热交换部件,第四热交换部件自身的结构可以与第三热交换部件之间保持一致,只要能够完成对电机的升温及降温操作即可。

具体地,液态热交换媒介为可以进行吸热或者放热的液态热交换媒介,当液态热交换媒介在冷源或者热源位置完成升温或降温动作后,可以在空调箱105部位进行换热,从而使得空调箱105可以对外吹冷风或者热风。本实施例中,液态热交换媒介自身可以采用现有技术中常见的且体积不易发生变化液态热交换媒介,如掺杂有冷冻液的水。

本实施例中,集成阀适于控制热管理系统中的液态热交换媒介,所述热管理系统包括第一热管理子系统和第二热管理子系统,所述第一热管理子系统包括吸热组件和散热组件。

本实施例中,散热部件自身会向外部散发热量,使得其内部的温度降低,当液态热交换媒介通过散热部件后,其自身也将发生降温;同理,吸热部件自身向外部吸收热量,使得其内部的温度升高,当液态热交换媒介通过吸热部件后,其自身将发生升温。

如图2所示,集成阀100包括

第一接口101和第二接口102,具体地,所述第一接口和所述第二接口用于在其间连接有和所述散热组件以热交换方式连接的第一热交换部件,通过第一热交换部件可以将液态热交换媒介进行降温。同时,第一接口101能够将外部的降温媒介引入到集成阀中,降温媒介通过第一接口流入到集成阀,在完成对其它结构的降温操作后,通过第二接口102流出集成阀。

作为一种实施方式,引入到第一接口部位的液态热交换媒介的温度在[0℃,20℃]之间。

第三接口和第四接口,所述第三接口和所述第四接口用于在其间连接有和所述吸热组件以热交换方式连接的第二热交换组件;同时,第三接口301和第二接口102适于与升温媒介相连通,升温媒介通过第三接口301流入到集成阀,在完成对其它结构的升温操作后,通过第三接口301流出集成阀。

本实施例中,作为一种实施方式,通过第三接口301的液态热交换媒介的温度在[40℃,80℃]之间。

第五接口和第六接口,所述第五接口和所述第六接口用于在其间连接有所述第二热管理子系统;

具体地,如图4所示的视角下,第五接口和第六接口设置在所述集成阀的下方部位,通过第一接口和第三接口301流入到集成阀内部的液态热交换媒介将通过第五接口和第六接口流出至集成阀外部,并通过第三热交换部件或第四热交换部件实现与电池、电机等部位进行换热操作;当完成与外部结构的换热操作后,液态热交换媒介将再次通过第六接口回流至集成阀内部,并通过集成阀的第二接口102和第四接口302流出集成阀,使得液态热交换媒介可以再次得到升温或降温。

进一步地,在第五接口和所述第六接口用于在其间连接有所述第二热管理子系统;

具体地,作为一种实施方式,第二热管理子系统自身可以是空调箱,或者是电机管路,通过第五接口和第六接口可以将升温或者降温的液态热交换媒介引入到空调箱或者电机中,从而对空调箱或电机等结构实现升温或者降温操作。

在所述集成阀内,所述第一接口和所述第五接口之间设置有至少一个阀,所述第二接口和所述第六接口之间设置有至少一个阀。

通过设置上述的阀结构,可以控制集成阀内液态热交换媒介的流动,从而可以对第二热管理子系统实现冷却或升温操作。

进一步的,本实施例中,需要指出的是,第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口,其可以是有形的、具体的管路接头,也可以是管路结构、需要通过转接头等实现水路连通的结构,因此第一接口等结构的功能主要是完成液态热交换媒介的进入和流出,因此只要可以实现上述功能的结构都可以作为本实施例中的第一接口、第二接口的不同的接口结构。

集成阀还包括:第一管路,与所述第一接口和所述第五接口相连通;第二管路,与所述第六接口和所述第二接口相连通。通过上述的管路设置方式,可以实现对第二热管理子系统的降温操作。

本实施例中,进一步的,还包括:第十一接口和第十二接口,所述第五接口和所述第六接口用于在其间连接有所述第三热管理子系统,所述第十一接口与所述第一接口相连通,所述第十二接口与所述第二接口相连通;第三管路,与所述第一接口和所述第十一接口相连通;第四管路,与所述第二接口和所述第十二接口相连通。

通过上述的设置方式,可以为第三热管理子系统进行降温操作。第三热管理子系统可以是空调箱,因此通过上述结构,可以实现对两组空调箱的控温。

进一步地,在第一管路上设置有第二三通阀202,所述第二三通阀具有第一出口和第二出口,所述第一出口与所述其中一个第五接口111相连通,所述第二出口上设置有第三管路106,所述第三管路适于连通所述第十一接口。

具体地,如图4所示,第二三通阀的第一出口朝向下方设置,第二三通阀的第二出口朝向右侧设置。具体地,如图4所示,第五接口和第十一接口设置在两个空调箱的两侧部位。

进一步的,当完成对空调箱的冷却操作后,需要将液态热交换媒介回流至集成阀内部。本实施例中,分别设置有第二管路104和第四管路107,分别连通所述第二接口102和所述第六接口112。

在上述的实施方式中,在两个空调箱上分别设置有相互独立的降温媒介流入管路以及第五管路。

需要指出的是,第一管路103、第二管路104、第三管路、第四管路可以是具有一定长度的管状结构,其可以是塑料硬管、塑料软管或者橡胶管等现有技术中常见的管状结构。此时相对应的,所述第六接口与所述第十二接口合并成回流接口,所述回流接口与所述第五管路相连通。

进一步地,本实施例中,通过调整第二三通阀的结构,还可以在分流出更多的管路,从而可以为更多地热管理子系统进行控温,具体结构与上方结构相似,不进行过多限定。

为了方便体现液态热交换媒介在集成阀内部的流动路径,通过线条的粗细来体现液态热交换媒介的流动路径,较粗的线条表示内部有液态热交换媒介流过,较细的线条表示内部没有液态热交换媒介流过。

下面介绍集成阀100在降温功能下涉及的结构以及工作模式:

降温模式一:对空调箱105所在区域的降温操作,工作过程如下:

如图2和图3所示,空调箱105所在区域可以是乘客舱,也可以是其他需要降温的区域。将通过散热部件流出的降温的液态热交换媒介通过第一管路103通入到第一空调箱1051中,空调箱105内设置有液态热交换媒介换热部,液态热交换媒介换热部在通入降温水后温度降低,此时对液态热交换媒介换热部进行通风操作后可以对乘客舱等部位进行降温。第二三通阀202设置在所述第一管路103上,实现对液态热交换媒介的分流,通过第二三通阀202的第二出口流出的液态热交换媒介进入到第二空调箱中,从而对第二空调箱1052进行降温操作。通过第二管路104回流至第二接口102;另一条进入到第二空调箱1052,然后通过第四管路107回流至第二接,口102。

需要指出的是,本实施例中,液态热交换媒介可以通过第一接口流入到集成阀中,然后通过第五接口流入到第一空调箱1051中,并通过第六接口回流至集成阀,最终通过第二接口流出集成阀;作为变形,当第一空调箱1051与第一接口和第二接口相连接时,也可以将液态热交换媒介通过第五接口流入到集成阀中,然后通过第一接口流入到第一空调箱1051中,进一步地提用过第二接口回流至集成阀中,并通过第六接口流出集成阀。

如图3所示,作为一种实施方式,第一空调箱1051自身与驾驶舱中的主驾驶位相对应,第二空调箱1052自身与驾驶舱中的副驾驶位相对应。通过控制第二三通阀202,可以同时对主驾驶位和副驾驶位的进行制冷操作。

进一步地,本实施例提供的集成阀100中,所述第二管路104与所述第四管路107汇集后形成第五管路108,所述第五管路108与所述第二接口102相连。通过上述的设置方式,使得两条回流管路进行合并,可以有效地减小集成阀100自身可占用的空间,提高空调工整度。

进一步地,本实施例提供的集成阀100中,所述第二三通阀202的第一出口和所述第二出口的开度可调,通过调整第一出口和第二出口的开度,调节适于所述第一空调箱1051和第二空调箱1052的流量。通过上述的设置方式,可以有效地对从第一出口和第二出口处流出的液态热交换媒介的流量进行控制,进而可以对第一空调箱1051和第二空调箱1052的冷却效果进行精确调节。

具体地,第二三通阀202第一出口和第二出口的流量按比例分配,如第一出口流量所占比例为10%,则对应第二出口的流量所占比例为90%,此时第二出口所对应的第二空调箱1052的冷却效果会更好。下面介绍具体的工作过程:

降温模式二:对多个区域进行不同程度的降温操作,工作过程如下:

获取第一空调箱1051和第二空调箱1052所在区域的需求温度,根据两个不同区域的温度需求,调整第二三通阀202中第一出口和第二出口的开度,在降温模式下,如需求温度越低,对应的开度越大。例如:第一空调箱1051的温度需求是20℃,第二空调箱1052的温度需求是25℃,此时控制第二三通阀202的第一出口的开度比例为45%,第二三通阀202的第二出口的开度比例为55%。

如图4所示,进一步地,除了可以为两个空调箱进行降温操作外,本实施例中还可以为其它的外部结构进行降温。为了实现将降温的液态热交换媒介引入到外部,集成阀还包括:

第七接口,与所述第一接口相连通;

第八接口,与所述第二接口相连通,所述第七接口和所述第八接口之间适于连接与电池热交换耦合的第三热交换部件。

本实施例中,为了实现将降温的液态热交换媒介引入到第七接口部位,可以在第一接口和第七接口之间直接连接一条管路。作为变型,本实施例中提供的集成阀100还包括:第一三通阀201,设置在所述第一管路103上并位于所述第二三通阀202和第一接口101之间,所述第一三通阀201设置有第一出口和第二出口,第一出口与所述第二三通阀202的入口相连,第二出口适于连通第六管路109;

具体地,如图4所示的视角下,第一出口朝向下方设置,第二出口朝向右侧设置。第一三通阀201设置在第二三通阀202的上方部位,外界的液态热交换媒介首先流动至第一三通阀201部位,然后通过第一出口流出并进入到第二三通阀202中:通过第二出口流出的液态热交换媒介(如降温水)进入到第六管路109中,进而为其他的管路进行降温操作。

如图5和图6所示,同时,为了将完成冷却工作的液态热交换媒介重新引入至集成阀内部,在集成阀内部还设置有第七管路110,一端与第八接口相连通,另一端与所述第二接口102相连通。

具体地,当液态热交换媒介对其他回路完成降温操作后,得到升温的液态热交换媒介将通过第七管路110回流至集成阀100中,并进一步流动至第二接口102部位。下面介绍具体的工作过程:

降温模式三:对空调箱105以及外部其他管路同时进行降温操作,工作过程如下:

控制第一三通阀201的第一出口和第二出口打开,降温的液态热交换媒介一路向下进入到第二三通阀202中,进入到第二三通阀202中的液态热交换媒介可以分为两种模式:第一种仅通过第二三通阀202的第一出口或第二出口流出,为第一空调箱1051和第二空调箱1052中的一个进行降温操作;第二种通过第一出口和第二出口同时流出,同时为第一空调箱1051和第二空调箱1052进行降温操作;

然后,从第二三通阀202的第二出口流出的降温的液态热交换媒介流入到第六管路109中,第六管路109可与电池热管理回路、电机热管理回路等相连通,当完成冷却操作后,其形成的温度相对较高的液态热交换媒介会通过第七管路110流回至集成阀100中,并通过第二接口102流动至散热部件处,再次被降温。

如图5所示,进一步地,本实施例提供的集成阀100还包括:第五三通阀205,设置在所述第二管路104上,所述第五三通阀205的入口适于连通第七管路110。

具体地,如图5所示的视角下,第五三通阀205的设置有两个入口,第二入口朝向右侧设置,第一入口朝向下方设置,第二入口用以连通第七管路110,第一入口用以连通第二管路104(第五管路108),通过第五三通阀205,从下方以及右侧流动过来的液态热交换媒介在第五三通阀205处汇集,并从第五三通阀205的出口流动至第二接口102处。通过第五三通阀205,将第七管路110与第二管路104相互合并,精简管路,有助于提高空间利用效率。

进一步地,本实施例提供的集成阀100中,第一三通阀201的第一出口和所述第二出口的开度可调,通过调整第一出口和第二出口的开度,调节进入所述空调箱105和所述第六管路109的流量。通过上述的设置方式,可以实现对空调箱105和电池热管理回路、电机热管理回路在制冷模式下进行不同比例的控制。具体地控制逻辑可参考模式三。

本实施例提供的集成阀,如图6所示,还包括单向截止阀207,两端同时连接所述第六管路109和第七管路110。当单向截止阀207开启,同时第一三通阀201的第二出口、第五三通阀205的第二出口关闭,此时第六管路109、与集成阀相连的电池热管理回路等回路、第七管路110之间将形成一个封闭回路。

下面介绍集成阀100在升温功能下涉及的结构以及工作模式:

如图9-图12所示所示,本实施例提供的集成阀100还包括:

第三接口301及第四接口302,其上适于连通通过吸热部件进行升温后得到的液态热交换媒介;

具体地,第三接口301用以实现对外部液态热交换媒介的引入操作,当液态热交换媒介完成对相关结构的升温操作后,温度得到降低的液态热交换媒介将通过第四接口302从集成阀100流出。本实施例中,液态热交换媒介的温度可以根据不同的工况进行调节,作为一种实施方式,液态热交换媒介自身的温度区间为[40℃-80℃]。

同样的,第三接口301和第四接口302适于外界液态热交换媒介相连通的部位,其可以是具体的管路接头,也可以是管路结构、通过转接头等实现水路的连通。

如图10所示,第八管路303,一端连通所述第三接口301,另一端适于连通所述第一空调箱1051的进水口;

如图10所示,第九管路304,一端连通所述第四接口302,另一端适于连通所述第一空调箱1051的出水口。具体地,第八管路303和第十一管路306用以将外部的液态热交换媒介输送至空调箱105内部,然后在空调箱105中进行换热操作。其可以是具有一定长度的管状结构,其可以是塑料硬管、塑料软管或者橡胶管等现有技术中常见的管状结构。

液态热交换媒介通过第三接口301进入到集成阀100中,通过第八管路303流动至第一空调箱1051内部,在第一空调箱1051内部进行换热操作,然后通过第九管路304回流至第四接口302部位,完成循环。

进一步地,本实施例提供的集成阀100中,第八管路303与所述第一管路103相连通。通过上述的设置方式,将两条本来独立的管路首先进行交汇,然后在通过一条管路同时实现对升温以及降温的液态热交换媒介的输送,可以减少在空调箱105上的接口的数量,进而提高整个设备的精简程度,减少工件数量。

本实施例中,为了实现对第一空调箱1051和第二空调箱1052的加热操作,可以在第三接口上同时引出两个彼此独立的管路;作为变型,如图11所示,本实施例提供的集成阀100还包括:

如图11所示,第四三通阀204,设置在所述第八管路303上,所述第四三通阀204包括第一出口和第二出口,所述第四三通阀204的第一出口与所述第一管路103相连通,所述第四三通阀204的第二出口上连通有第十管路305,所述第十管路305的一端适于连通第二空调箱1052的进水口;

如图14所示,第十一管路306,一端连通所述第十二接口,另一端连通所述第四接口。

具体地,如图12所示的视角下,第四三通阀的第一出口朝向左侧延伸,第二出口朝向下方延伸,第四三通阀204的入口和第一出口均设置在第八管路303上。通过设置第四三通阀204,可以将第三接口301的液态热交换媒介分流呈两支,从而可以同时为第一空调箱1051和第二空调箱1052提供液态热交换媒介,进而进行升温操作,进而大大提升整个集成阀结构的结构紧凑型。

进一步地,所述第九管路和所所述第十一管路合并成升温媒介回流管路,所述升温媒介回流管路和所述回流接口相连。从而实现结构的精简。

升温模式一:对第一空调箱和第二空调箱所处的区域进行升温操作,工作过程如下:

控制第四三通阀204的第一出口和第二出口打开,通过第三接口301流入的液态热交换媒介分为两路,一路通过第八管路303流动至第一空调箱1051内部,另一路通过第四三通阀204的第二出口流出,并进入第十管路305中,第十管路305将液态热交换媒介带入第二空调箱1052内部。从第二空调箱1052流出的液态热交换媒介进入到第二热回水管路中,然后进一步流动至第四接口302处,然后再次被热源进行加热,以重复回流至集成阀100中。

本实施例中,进一步地,为了提高结构的紧凑型,第九管路304与所述第十一管路306汇集成一条液态热交换媒介回流管路。通过上述的设置方式,可以将两条管路进行汇集,此时仅需要设置一个对应的接口并可以将完成升温操作的液态热交换媒介导出至第四接口302位置,进而可以对结构进行精简,提高空间利用效率。

进一步地,本实施例提供集成阀100中,作为一种实施方式,液态热交换媒介回流管路和第五管路108可以彼此独立设置;作为另一种实施方式,液态热交换媒介回流管路与所述第五管路108汇集成一条媒介回流管路,此时,为了实现在同一条媒介回流管路上同时实现对升温以及降温的液态热交换媒介的导流操作,同时,为了将升温和降温的液态热交换媒介引流至不同的位置,在媒介回流管路上设置有第六三通阀206,所述第六三通阀206包括第一出口和第二出口,所述第六三通阀206的第一出口与所述第二接口102相连通,所述第六三通阀206的第二出口与所述第四接口302相连通。通过第六三通阀206,将两条彼此独立的管路进行合并,进一步实现内部结构的精简度。

第六三通阀206的工作过程如下:

当需要为空调箱105进行制冷时,控制第六三通阀206的第一出口打开,控制第六三通阀206的第二出口关闭,此时从第五管路108中流出的水经过第六三通阀206直接流动至第二接口102位置;当需要为空调箱105进行制热时,控制第六三通阀206的第一出口关闭,控制第六三通阀206的第二出口打开,此时从热水回水管路中流出的水经过第六三通阀206的第二出口直接流动至第四接口302位置。

进一步地,如图13所示,当需要对除了第二热管理子系统之外的其它结构进行加热时,本实施例额外设置了:

第九接口,与所述第三接口相连通,通过所述第三接口流入的液态热交换媒介通过所述第九接口流出至所述集成阀外侧,所述第三接口与所述第九接口之间设置有第十二管路;

第十接口,与所述第九接口相连通,所述第十接口与所述第四接口之间设置有第十三管路,所述第九接口和所述第十接口之间适于连接电机热管理回路;

进一步地,第十二管路与所述第一管路103这两条管路之间可以采用彼此独立的两根管路结构。作为另一种实施方式,本实施例中在集成阀内部还设置有第三三通阀203,设置在所述第八管路303上,包括第一出口和第二出口,所述第三三通阀203的第一出口与所述第一管路103相连通,所述第三三通阀203的第二出口设置有第十二管路307,所述第十二管路307适于连接电池包501、动力总成502和散热器503中的一个或多个;

第十三管路308,适于连接电池包501、动力总成502和散热器503中的一个或多个,所述第十三管路308一端与所述第四接口302相连;

具体地,通过设置第三三通阀203,将通过第四接口302流出的热水分为两路,一路将通过第一管路103流动至空调箱105中,另一路将通过第十二管路307流动至集成阀100外部,为集成阀100外部的结构进行加热操作。本实施例中,第十二管路307以及第十三管路308用来与外部管路进行连通,并为外部管路上的电池包501、动力总成502等进行加热。

进一步地,本实施例中,通过第六三通阀206的第二出口流出的热水可以直接与第四接口302相连;作为变型,如图14所示,可以在第六三通阀206的第二出口与所述第十三管路308之间连通第十四管路309,从而进一步实现管路的精简,避免集成阀内部的管路过多。此时,在第十三管路308上设置截止阀208,截止阀208适于控制所述第十三管路308的通断。

具体地,截止阀208的工作过程如下:

当需要同时为空调箱105以及外部管路进行供热时,控制所述第三三通阀203的第一出口和第二出口打开,同时控制截止阀208打开,从第三三通阀203的第二出口流出的液态热交换媒介在与电池、电机等完成换热后流动至第十三管路308中,由于截止阀208打开,第十三管路308中的水可以直接流动至第四接口302位置;

当仅需要为空调箱105进行供热时,控制第三三通阀203的第一出口打开,控制第三三通阀203的第二出口关闭,液态热交换媒介从空调箱105流出后通过第六三通阀206进入到第十四管路309中,当第十四管路309的液态热交换媒介进入到第十三管路308中后可以朝向第四接口302和集成阀外部同时流动,如图14所示,液态热交换媒介可以同时朝上或朝下流动,此时控制截止阀208关闭,将液态热交换媒介流动至集成阀外部这一路关闭,从而确保液态热交换媒介仅朝向第四接口302流动,

进一步地,截止阀208自身通过通断电来实现对第十三管路308的通断控制,作为一种实施方式,当截止阀208不通电时,截止阀208将常开,从而确保第十三管路308保持通畅。作为另一种实施方式,也可以选择当截止阀208不通电时常开。

本实施例中,集成阀100自身可以设置壳体,将相关的管路以及三通阀集成至壳体内部,通过这样的设置方式,可以提高整个结构的工整度,同时可以方便后期对集成阀100的装配操作。

本实施例中,包括第一三通阀在内的多个三通阀自身可以采用电磁结构控制其上设置的入口以及出口的打开和关闭,三通阀自身采用现有技术中的常规接口,在入口和出口部位分别设置电磁接口,从而可以控制入口和出口的独立打开及关闭操作。

实施例2

本实施例提供一种热管理模块,用于车辆,包括:

第一热交换媒介循环管路,包括相互串联的压缩机401、蒸发器402、冷凝器403以及膨胀阀404,所述第一热交换媒介循环管路上设置有第一循环泵405;

第一热交换媒介循环管路整体上的工作原理可以视为:气态的制冷剂进入压缩机401,经过压缩机401的压缩后转化为升温高压的制冷剂,升温高压的制冷剂在冷凝器403处发生换热,变成中温中压的制冷剂;制冷剂经过膨胀阀404的节流,压力和温度进一步降低,可能会变成气液两相混合物,经过蒸发器402换热后变成气态制冷剂,回到压缩机401,从而完成一次循环操作。同时,通过第一循环泵405,可以辅助冷媒在第一热交换媒介循环管路中进行流动。

进一步地,在第一热交换媒介循环管路中需要流动冷媒,本实施例中,冷媒自身可以选择现有技术中常用的介质,介质包括但不限于CHF

第二热交换媒介循环管路,包括第一流路406,设置在所述蒸发器402位置,所述第一流路406中适于通入降温的液态热交换媒介,所述蒸发器402用以对所述液态热交换媒介进行降温操作,所述第二热交换媒介循环管路上设置有第二循环泵408;

和/或,

第二流路407,设置在所述冷凝器403位置,所述第二流路407中适于通入液态热交换媒介,所述冷凝器403适于对所述液态热交换媒介进行升温操作;

蒸发器402自身提供降温环境,当第一流路406中的液态热交换媒介流动至蒸发器402位置时,蒸发器402会对液态热交换媒介进行降温。冷凝器403自身提供升温环境,第二流路407中的液态热交换媒介流动至冷凝器403位置,冷凝器403对液态热交换媒介进行升温。

通过设置第二循环泵408,可以将第二热交换媒介循环管路中的水进行带动,第二循环泵408自身可以设置在第一流路406上,也可以设置在第二流路407上,只要可以完成对液态热交换媒介的带动动作即可。

实施例1中提供的集成阀;

集成阀上设置的多个接口用来与的第十二管路307、第十三管路308、第一管路103、第二管路104相连,从而实现对液态热交换媒介的引出及引回操作。

本实施例提供的热管理模块,其集成了第一热交换媒介循环管路和第二热交换媒介循环管路,通过这两个管路,可以为集成阀提供具有一定温度的液态热交换媒介,同时通过与集成阀连接,通过集成阀可以将外部的升温或者降温的液态热交换媒介进行分配,从而有效对不同结构进行升温及降温操作。

进一步地,如图17所示,本实施例中,在第一热交换媒介循环管路上位于所述压缩机401与所述膨胀阀404之间设置有气液分离器412,热气旁通管路的一端设置在所述压缩机401与所述膨胀阀404之间,另一端作用在所述气液分离器412上,所述热气旁通管路上设置有旁通膨胀阀410。

汽液分离器的主要作用是:在启动、运行或融霜后制冷剂液体返回时对压缩机401保护,主要是通过分离并保存回气管里的制冷剂液体来实现保护。气液分离器412对系统的低压侧提供额外的内部容积,可以暂时储存多余的制冷剂液体,并且也防止了多余制冷剂流到压缩机401曲轴箱造成油的稀释。

更进一步地,如图19所示,本实施例中,在第二流路407上设置辅助加热模块411,所述辅助加热模块411适于当使用环境温度和/或液态热交换媒介低于预设温度时启动。

具体地,本实施例中,辅助加热模块411,可以采用HVH(high voltage heater),通过HVH实现对第二流路进行辅助加热,从而对液态热交换媒介进行快速加热,从而达到对乘客舱以及电池等结构的快速加热的目的。

进一步地,为了实现第一流路和第二流路的换热,所述第一流路上与所述蒸发器相对应的部位设置有第一板式换热器;和/或,所述第二流路上与所述冷凝器相对应的部位设置有第二板式换热器。通过采用板式换热的方式,有效地提高换热效率。

实施例3

本实施例提供一种热管理系统,用于车辆,包括:

实施例2中的热管理模块;

空调箱105,所述热管路模块的所述第五接口和第六接口与所述空调箱相连接;和/或,与所述集成阀的第十一接口和第十二接口相连接;

空调箱105内部设置有液态热交换媒介换热部,所述液态热交换媒介换热部与所述热管理模块的第一流路406及第二流路407相连通,所述空调箱105与乘客舱对应设置;

具体地,本实施例中,液态热交换媒介换热部自身可以在液态热交换媒介通入时与其发生换热。

第二集成阀600,其上设置有若干接口;

电池热管理回路、电机热管理回路以及散热器503回路,分别设置在所述第二集成阀600的接口上,所述散热器503回路上设置有散热器503,通过所述第二集成阀600实现所述电池热管理回路、电机热管理回路以及散热器503回路的独立导通或串联导通;

具体地,电池热管理回路上设置有第三热管理子系统,在电机热管理回路上设置有第四热管理子系统,第三热管理子系统与电池包501对应设置,第四热管理子系统与电机对应设置。

在车内上设置有多组电机,电机可以是前驱电机,也可以是后驱电机,还可以同时包括前驱电机和后驱电机,散热器503回路上设置有散热器503结构,散热器503自身具有较大的表面积,用来增加散热面积,从而方便进行后续与空气之间的对流,起到升温或降温的效果。

本实施例中,电池包501是汽车的核心能量源,为整车提供驱动电能。本实施例中的电池包501采用现有技术中的常见电池包501。作为一种实施方式,其可以采用磷酸铁锂电池、三元锂电池、无钴电池、钛酸锂电池、锰酸锂电池。电池包501一般包括正极、负极、电解质、隔膜、电池外壳以及多个电池单体等组成,同时,为了方便进行电量控制,还会集成电池管理系统等。

第十五管路701,与所述第七接口和所述第八接口相连通;

第十六管路702,与所述第二流路相连通,所述第十五管路701和所述第十六管路702分别连接所述第一集成阀和第二集成阀600。

具体地,如图19所示,第十五管路701和第十六管路702分别位于集成阀以及第二集成阀600的中间部位,液态热交换媒介通过集成阀流动至第十五管路701和第十六管路702中,然后进一步进入到第二集成阀600中,在与电池热管理回路、电机热管理回路以及散热器503回路完成换热后回流至第二集成阀600,并再次通过第十五管路701和第十六管路702回流至集成阀中。

本实施例中,为了提高散热器503自身的散热效果,还包括散热风扇504,对应所述散热器503设置。

进一步地,本实施例中,对第二集成阀600自身的结构不进行限定,只要能够实现不同水路之间的串联或者独立导通即可。作为一种实施方式,本实施例中,第二集成阀600为八通阀,八通阀自身具有九个接口,九个接口用来与外部的管路相连接,在八通阀内部,可以控制内部流道的导通,最多可以形成八条不同的连通结构。

现有技术中,为了同时实现对乘客舱以及电池、电机等结构的升温或降温操作,通常会在乘客舱中设置空调箱105系统,在乘客舱外设置有压缩机401、风冷蒸发器和风冷冷凝器形成有第一热交换媒介循环管路,空调箱105系统包括有风冷蒸发器和风冷冷凝器,在风冷冷凝器的一侧对应设置有风门,风冷蒸发器可以实现乘客舱的制冷,风冷冷凝器可以实现乘客舱的制热,风门打开后风冷冷凝器可以实现换热。同时在乘客舱外的第一热交换媒介循环管路上串联有水冷蒸发器402和水冷冷凝器403,在水冷冷凝器403和水冷蒸发器402上分别连接有水循环管路,同时水冷冷凝器403和水冷蒸发器402对与其相连的水循环管路中的水进行加热或冷却,经过加热或冷却得到的水会进一步作用到电动车的电池包501或动力总成502等部位,实现升温或降温操作。

在本实施例中,通过一套第一热交换媒介循环管路,可以同时为乘客舱、电池以及电机等结构进行降温及升温操作,可以有效地减少所占用的空间并减少涉及的结构数量。

进一步地,本实施例中,在电池热管理回路和/或电机热管理回路上还设置有水箱505,在水箱505中可以注入水,水用来形成升温或液态热交换媒介。

实施例4

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

如图2所示,本实施例中提供的是对第一空调箱和/或第二空调箱冷却模式:本模式用于夏季或其他外部升温状态时为乘客舱进行制冷,此时电池进行低功率运转且无需进行散热。包括如下步骤:

其中所述空调箱的数量为两个,包括第一空调箱和第二空调箱,控制方法包括如下步骤:

控制所述第一三通阀的第一出口和第二出口的一个打开;

控制所述第一流路中的液态热交换媒介通过第一管路进入到其中一组空调箱中,并通过所述第二管路回流至第二接口处;

控制所述第三管路中的液态热交换媒介通过第三管路进入到第二空调箱中,并回流至第二接口处。

具体地,第一预设升温温度可以选择现有技术中的常规温度,如35℃,此时一般人都觉得乘客舱闷热。

需要指出的是,本实施例中的第一空调箱105可以是主驾位置的空调,也可以是副驾位置的空调,还可以是后排特定区域的空调。

进一步地,为了确保蒸发器402的稳定制冷,需要将冷凝器403形成的热量排出至外界,此时控制第三三通阀203的第二出口打开,第一出口关闭,将第二流路407中的液态热交换媒介通入到第十二管路307中,液态热交换媒介通过第十六管路702流动至第二集成阀600中,控制第二集成阀600,将电机热管理回路与散热器503回路串联;控制截止阀208打开,使第十三管路308与第十六管路702导通。

通过上述步骤,将冷凝器403形成的热量通过散热器503充分释放至外部大气中,从而确保蒸发器402对液态热交换媒介的充分冷却。

通过本模式,可以至少确保液态热交换媒介可以进入到第一空调箱或第二空调箱中。

实施例5

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

如图3和图4所示,本实施例中提供的是对第一乘客舱和第二乘客舱冷却模式:本模式用于夏季或其他外部升温状态时为乘客舱进行制冷,此时电池进行低功率运转且无需进行散热。包括如下步骤:

本实施例可以直接采用自动获取外部温度的方式来控制第一空调箱和第二空调箱进行启动。当采用自动控制的方式时,可以采用如下的信号获取方式:

获取第一乘客舱及第二乘客舱的温度;

当第一乘客舱和第二乘客舱的温度高于第二预设升温温度时,控制所述第二三通阀202打开,控制所述第一管路103中的液态热交换媒介通过第一管路103进入到第一空调箱1051中,并通过所述第二管路104回流至第二接口102处;控制所述第二管路106中的液态热交换媒介通过第二管路106进入到第二空调箱1052中,并回流至第二接口102处。具体地,第二预设升温温度可以选择现有技术中的常规温度,如35℃,此时一般人都觉得乘客舱闷热。本实施例中与实施例4中的控制步骤相似,区别主要在于可以同时显示两个乘客区的降温。

需要指出的是,第一乘客舱和第二乘客舱可以是主驾驶位和副驾驶位,也可以是主驾驶位与后排区域,只要是两个不同的区域即可。

作为另一种给第一乘客舱和第二乘客舱进行降温的方式,本实施例中还可以采用乘客直接控制启动的方式,此时乘客舱的温度可能不高,但乘客因为自身需求启动对乘客舱的降温。

本实施例中,从第二空调箱中完成换热的液态热交换媒介将通过第四管路回流至第二接口处。也可以将第二管路和第四管路合并形成第五管路,然后一并传输至第二接口位置。

实施例6

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

本实施例中是在实施例5的基础上做出的,旨在对第一乘客舱和第二乘客舱提供不同程度的冷却模式:本模式用于夏季或其他外部升温状态时为乘客舱进行制冷,此时电池进行低功率运转且无需进行散热。

具体地,调节所述第二三通阀202的第一出口和第二出口的开度比例,控制进入到所述第一空调箱1051和第二空调箱1052的液态热交换媒介的流量。

当第二三通阀202的第一出口和第二出口的流量所占比例均为50%时,第一空调箱1051和第二空调箱1052可实现同等的降温效果。

本实施例中,可以根据主驾驶位和副驾驶位乘客的不同需求,对两个区域的制冷进行调整。第二三通阀202第一出口和第二出口的流量按比例分配,如第一出口流量所占比例为10%,则对应第二出口的流量所占比例为90%,此时第二出口所对应的第二空调箱1052的冷却效果会更好。

实施例7

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

如图5和图6所示,本实施例中提供的是对电池热管理回路进行单独冷却的模式:本模式的使用场景为乘客舱无人时,对电池进行冷却的情形。其可以是升温或常温季节进行普通模式的充电情形,也可以是在电池进行超级充电情况下的充电情形。不论是哪种情况,只要是电池温度过高并需要进行降温时均可采用本控制方法。包括如下步骤:

获取电池的温度;

具体地,在电池包501上设置有多个温度传感器,温度传感器检测到的温度会实时发送至车辆的控制器中;

具体地,汽车充电时电池温度大约在25-45℃左右,当温度超过45℃时,可以认为电池的温度过高。

当电池的温度高于电池预设升温温度时,控制所述第一三通阀201的第二出口打开,第一出口关闭,使所述第一管路中的液态热交换媒介通过第十五管路701与电池热管理回路相连通;

控制所述第五三通阀205的第一入口关闭,控制所述第五三通阀205的第二入口打开,并控制所述第五三通阀205的出口打开,使第七管路110与第二管路104导通。通过第六管路109流出的液态热交换媒介与第十五管路701相连,控制第二集成阀600,使第六管路109中的液态热交换媒介通过第十五管路701与电池热管理回路相连通,然后完成降温操作的液态热交换媒介通过第四接口回流至集成阀内部。

通过上述的设置方式,将第一流路406中的降温的液态热交换媒介直接给到第四热管理子系统,通过第四热管理子系统完成与电池包501之间的热量交换,从而实现对电池包501的单独冷却。

实施例8

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

如图7和图8所示,本实施例中提供的是对电池热管理回路以及对乘客舱的同步冷却的模式:本模式的使用场景为乘客舱坐人时对电池包501进行超级充电,或在升温天气下行驶导致乘客舱以及电池包501温度上升的情况。不论是哪种情况,只要是电池温度过高且乘客舱温度过高时均可采用本控制方法。包括如下步骤:

获取电池以及乘客舱的温度;

当电池的温度高于电池预设升温温度时;

且第一乘客舱温度高于第一预设升温温度和/或第二乘客舱温度高于第二预设升温温度时,如电池温度高于45℃,乘客舱的温度高于30℃。

控制所述第一三通阀201的第一出口和第二出口打开,控制第二三通阀202的第一出口和/或第二出口打开,使所述第一管路中的液态热交换媒介分别进入第一管路103和第六管路109中;

此时可以几种不同模式:为第一空调箱和电池热管理回路进行降温;为第二空调箱和电池热管理回路进行降温;为第一空调箱、第二空调箱和电池热管理回路进行降温。

控制所述第二集成阀600,使第六管路109中的液态热交换媒介通过第十五管路701与电池热管理回路中的第四热管理子系统相连通;

控制第六三通阀的入口打开,第一出口打开,第二出口关闭,使得第二管路(第五管路)导通;

控制第五三通阀205的第一入口和第二入口打开,控制第五三通阀205的出口打开,使第十五管路701中的液态热交换媒介通过所述第五三通阀205回流至第二接口102处。

实施例9

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

本实施例中是在实施例8的基础上做出的,旨在对乘客舱和电池提供不同程度的冷却模式:本实施例中提供的是对电池以及对乘客舱的同步冷却的模式。

本实施例中,可以根据乘客舱以及电池包501的不同的温度情况,对两个区域的制冷进行调整。第一三通阀201第一出口和第二出口的流量按比例分配,如第一出口流量所占比例为10%,则对应第二出口的流量所占比例为90%,此时第二出口所对应的对电池的冷却效果会更好。

实施例10

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

如图9和图10所示,本实施例中提供的是对乘客舱进行单独加热的模式:本模式的使用场景为乘客舱坐人时乘客需要热风且无需为电池包501进行制热的情形,如停车状态下单独为乘客提供热风的情况。包括如下步骤:

当第一乘客舱温度低于第一预设降温温度时,首先控制第一三通阀201和/或第二三通阀202关闭,此时第一流路406中的液态热交换媒介将无法进入到集成阀中;

控制第三三通阀203打开,所述第二流路407中的液态热交换媒介通过第八管路303进入到第一空调箱1051中,并通过所述第九管路304回流至第四接口302处。具体地,第一预设降温温度可以为10℃。

需要指出的是:此处的第一乘客舱可以使主驾位置,也可以是副驾位置。

实施例11

在本实施例中是在实施例10的基础上做出的,提供一种热管理系统控制方法,与实施例10相比,主要区别在于本实施例中可以同时对第一乘客舱和第二乘客舱进行供热操作,如图11和图12所示,包括如下步骤:

获取第一乘客舱及第二乘客舱的温度;

当第一乘客舱和第二乘客舱的温度低于第二预设降温温度时,控制所述第三三通阀203的第一出口打开,控制第三三通阀203的第二出口关闭,控制第四三通阀204的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路407中的液态热交换媒介通过第八管路303进入到第一空调箱1051中,并通过所述第九管路304回流至第四接口302处;控制所述第二管路106中的液态热交换媒介通过第十管路305进入到第二空调箱1052中,并回流至第四接口302处。

作为变型,也可以采用手动方式控制第一空调箱和第二空调箱启动,此时车内温度并不足达到常规人员感到寒冷的地步,但乘客舱内的乘客因为特定需求,可以采用手动控制空调启动。

实施例12

本实施例中提供的是对电池以及对乘客舱的同步加热的模式:本模式的使用场景为降温状态下乘客舱坐人时需要同时对电池包501以及乘客进行供热的情况,通过第四热管理子系统对电池包501进行供热,可以提高电池包501自身的续航能力,如图13和图14所示,包括如下步骤:

获取空调箱所在空间的温度,本实施例中,空调箱所在空间可以是第一乘客舱和/或第二乘客舱的温度;

获取电池的温度;

当电池的温度低于电池预设降温温度时;且

当第一乘客舱和/或第二乘客舱的温度低于第二预设降温温度时,控制第一三通阀201和/或第二三通阀202关闭,此时第一流路406中的液态热交换媒介将不会进入到集成阀内部;

控制所述第三三通阀203的第一出口和第二出口打开,控制第四三通阀204的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路407中的液态热交换媒介通过第八管路303进入到第一空调箱1051中,并通过所述第九管路304回流至第四接口302处;和/或控制所述第二管路106中的液态热交换媒介通过第十管路305进入到第二空调箱1052中,并回流至第四接口302处;

控制液态热交换媒介进入到所述电池热管理回路的第四热管理子系统中。

具体地,液态热交换媒介通过第三三通阀203的第二出口进入到第十三管路308中,并进一步流动至第十六管路702,然后进入到第二集成阀600内部,控制第二集成阀600,第十六管路702与电池热管理回路串联。

实施例13

本实施例是在实施例12的基础上做出的,与实施例12的主要区别可以对乘客舱以及电池提供不同的制热效果,包括如下步骤:

控制所述第三三通阀203的第一出口和第二出口的开度比例,控制进入到所述电池热管理回路的第四热管理子系统和空调箱105的液态热交换媒介的流量。

如控制第一出口的流量比例为40%,控制第二出口的流量比例为60%,此时可以使电池热管理回路获得更多的热量。

实施例14

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

本实施例中提供的加热模式是在实施例12和实施例13的基础上做出的:当车辆所在的环境温度或者第一流路406中的液态热交换媒介的温度过低时,采用本模式进行制热。本实施例中,在第二流路407上设置辅助加热模块411,如图16和图17所示,包括如下步骤:

获取汽车所在的室外环境温度;

当室外环境温度低于-10℃时,控制所述辅助加热模块411启动;

控制所述第三三通阀203的第一出口和第二出口打开,控制第四三通阀204的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路407中的液态热交换媒介通过第八管路303进入到第一空调箱1051中,并通过所述第九管路304回流至第四接口302处;和/或控制所述第二管路106中的液态热交换媒介通过第十管路305进入到第二空调箱1052中,并回流至第四接口302处;

控制所述第二集成阀600连通所述第十二管路307、电池热管理回路及第十三管路308;

控制所述第三三通阀203的第二出口打开,使液态热交换媒介通过第十二管路307流入到电机热管理回路的第五热管理子系统中,通过第五热管理子系统与电机之间完成热量交换,控制所述截止阀208打开,使通过所述电池热管理回路回流的液态热交换媒介通过所述第十三管路308回流至第四接口302处。

实施例15

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

本实施例中提供的加热模式是在实施例12和实施例13的基础上做出的:当车辆所在的环境温度低于0℃时,为了给乘客舱以及电池热管理回路进行供热操作,所述第一热交换媒介循环管路上位于所述压缩机401与所述膨胀阀404之间设置有气液分离器412,热气旁通管路的一端设置在所述压缩机401与所述膨胀阀404之间,另一端作用在所述气液分离器412上,所述热气旁通管路上设置有旁通膨胀阀410,如图17和图18所示,包括如下步骤:

获取汽车所在的室外环境温度;

当室外环境温度在[-20℃,0℃]时,控制热气旁通管路上的旁通膨胀阀410打开;

控制所述第三三通阀203的第一出口,控制第四三通阀204的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路407中的液态热交换媒介通过第八管路303进入到第一空调箱1051中,并通过所述第九管路304回流至第四接口302处;和/或控制所述第二管路106中的液态热交换媒介通过第十管路305进入到第二空调箱1052中,并回流至第四接口302处;

控制所述第二集成阀600连通所述第十二管路307、电池热管理回路及第十三管路308;

控制所述第三三通阀203的第二出口打开,使液态热交换媒介通过第十二管路307流入到电机热管理回路中,控制所述截止阀208打开,使通过所述电池热管理回路回流的液态热交换媒介通过所述第十三管路308回流至第四接口302处。

具体地,热气旁通可以使用工况用为环境温度低于0℃和高于-20℃的制热环境,此时旁通膨胀阀410作为补气膨胀阀404工作,确保低压压力,举例来说,当冷媒采用R134A且高压为16BarA,加热换热器水路,可以为乘客舱以及电池包501提供60℃出风,并控制冷媒压力低压4BarA。

实施例16

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

本实施例中提供的模式是:为乘客舱进行制热的同时,通过第五热管理子系统采集电机自身的热量,然后对电池进行加热操作,从而有效地利用电机自身的热量,如图19和图20所示,控制步骤如下:

获取汽车所在的室外环境温度;

当室外环境温度在[0℃,18℃]时,控制所述第三三通阀203的第一出口打开,控制第四三通阀204的第一出口和第二出口打开,控制所述第二流路407中的液态热交换媒介通过第八管路303进入到第一空调箱1051中,并通过所述第九管路304回流至第四接口302处;和/或控制所述第十管路中的液态热交换媒介通过第十管路305进入到第二空调箱1052中,并回流至第四接口302处;

需要指出的是,第八管路和第十管路可以合并成一根管路。

控制所述第二集成阀600,使所述电池热管理回路和所述电机热管理回路串联。通过串联,可以将电机热管理回路中的热量转移到电池热管理回路中。具体地,电机热管理回路中的第五热管理子系统吸收电机产生的热量,然后进一步传递至液态热交换媒介中,并进一步进入到第四热管理子系统中,通过第四热管理子系统完成与电池之间的热交换,从而实现将电机的热量转移至电池中。

进一步地,本实施例中提供的控制方法,还包括:

使所述散热器503回路与所述第七管路110以及第六管路109相连通;

控制所述第一三通阀201的第一出口打开、第二出口关闭,使所述第一流路406中的液态热交换媒介进入到所述第六管路109中;

控制所述第六三通阀206,使所述第七管路110与所述第二接口102相连通。

使用场景外界温度0℃以上18℃以下需要制热的工况,将EXV1蒸发压力下调至2BarA,将水路里面的水逐步降低到零下-10℃。便可以通过10-38℃的温差由降温散热器503从环境中吸热。不足的热量可以通过HVH进行补热。

实施例17

在本实施例中,采用实施例3中的热管理系统,提供一种热管理系统控制方法,用于车辆。

本实施例中提供的模式是:对第一空调箱1051和第二空调箱1052的温度进行调整,使得第一空调箱1051和第二空调箱1052的温度存在一定区别。例如主驾驶位的温度调整为26℃,副驾驶位的温度调整为20℃。包括如下步骤:

控制所述第一三通阀201的第一出口打开,第二出口关闭;

通过上述的设置方式,使得液态热交换媒介仅朝向空调箱105部位流动,而不会外流至电池回流中;

控制所述第二三通阀202的第一出口和第二出口打开,使液态热交换媒介分别通过第一管路103和第三管路106进入到第一空调箱1051和第二空调箱1052内部,并通过所述第二管路104回流至第二接口102;

通过上述的步骤,完成对第一空调箱1051和第二空调箱1052中通入液态热交换媒介的操作。

控制所述第三三通阀203的第一出口打开,控制所述第三三通阀203的第二出口关闭,控制所述第四三通阀204的第一出口和第二出口中的至少一个打开,使液态热交换媒介进入到所述第八管路303或第十管路305中的至少一个中。

通过上述的步骤,使得液态热交换媒介进入到第一空调箱1051和第二空调箱1052的至少一个中,从而在第一空调箱1051和第二空调箱1052中完成不同温度的液态热交换媒介的掺杂,从而实现第一空调箱1051和第二空调箱1052中芯体机构温度的区别。

进一步地,当第四三通阀204的第一出口和第二出口同时打开时,控制所述第四三通阀204的第一出口和第二出口的开度,调整进入到所述第八管路303和所述第十管路305中的液态热交换媒介的流量。从而可以进一步调整第一空调箱1051和第二空调箱1052的温度,例如,当需要第一空调箱1051的温度高于第二空调箱1052的温度时,控制第四三通阀204的第一出口的开度大于第二出口的开度,从而使更多的液态热交换媒介进入到第一空调箱1051当中。

更进一步地,控制所述第三三通阀203的第二出口打开,控制截止阀208打开,控制所述第三三通阀203的第一出口和第二出口的开度,调整液态热交换媒介进入第十二管路307以及第八管路303的流量。通过控制第三三通阀203的第二出口以及截止阀208打开,使得一部分液态热交换媒介将进入到第十二管路307中,并流出至集成阀外部,通过上述的方式,同样可以对进入到第八管路303中的液态热交换媒介的流量进行调节,进而实现调温动作。

更进一步地,控制方法还包括:控制所述第六三通阀206与第十四管路309导通,调整所述第六三通阀206的第二出口的开度,调整过进入到第十三管路308的流量。通过上述的设置方式,使得一部分从空调箱105中流出的液态热交换媒介不必回到第一流路406中进行冷却,而是流动至第二流路407中进行升温,从而确保流入到第一空调箱1051和第二空调箱1052中的液态热交换媒介的水温正常。

实施例18

本实施例提供一种空调箱,如图22所示,适于与实施例1中的集成阀相连接,包括:

液态热交换媒介换热部,所述液态热交换媒介换热部适于与所述集成阀的第五接口和第六接口相连通,内部适于通入液态热交换媒介换热部;

具体地,在液态热交换媒介换热部中可以通过水、氟利昂等常见的换热液态热交换媒介。本实施例中,优选采用水作为换热液态热交换媒介。

进风口和出风口,所述液态热交换媒介换热部分别与所述进风口和所述出风口相导通;

送风设备,作用在所述进风口和/或所述出风口位置。具体地,送风设备可以放置于进风口位置,也可以放置于出风口位置,还可以同时放置于进风口和出风口位置,只要能够完成对空气的带动即可。

实施例19

本实施例提供一种车辆,采用实施例1提供的集成阀,或实施例2中提供的热管理模块,或实施例3中提供的热管理系统,或实施例4中提供的空调箱,或执行实施例4-17中的热管理系统控制方法。本实施例中,车辆可以是纯电动车,也可以是油电混动车。

本实施例中,对于压缩机的动力来源,其可以采用电池热管理系统中内置的电池包,也可以采用外部的发电机甚至是内燃机,只要可以完成对压缩机的驱动动作即可。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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