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热管理系统

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


热管理系统

技术领域

本申请涉及热管理技术领域,尤其涉及一种热管理系统。

背景技术

车辆(例如电动汽车)的热管理统可以对乘客舱内环境温度进行调节和对电池进行热管理。

相关热管理系统中,通过冷却液回路的暖风芯体满足乘客舱的采暖需求,通过冷却液回路的冷风芯体满足乘客舱的制冷需求,电池换热装置与暖风芯体或冷风芯体并联,冷却液循环流动满足电池的换热需求。乘客舱和电池共同制热模式下,为了满足乘客舱采暖需求,冷却液温度较高,然而此时电池温度相对较低,较高温的冷却液流经电池会对电池造成热冲击;乘客舱和电池共同制冷模式下,为了满足乘客舱制冷需求,冷却液温度较低,然而此时电池温度较高,较低温的冷却液流经电池会对电池造成冷冲击,两种情况均会损坏电池。

发明内容

本申请的目的在于,提供了一种可以保护电池的热管理系统。

为了达到上述目的,本申请采用以下技术方案:一种热管理系统,其包括:压缩机、第一换热器、第二换热器、节流装置、第一泵、第二泵、第三换热器及电池换热装置,所述第一换热器包括相互隔离的第一换热部和第二换热部,所述第二换热器包括相互隔离的第三换热部和第四换热部,所述第三换热器用于与大气环境换热;在某一工作模式下,所述压缩机、所述第一换热部、所述节流装置及所述第三换热部连通,所述节流装置处于节流状态,所述第一泵、所述第二换热部及所述电池换热装置连通,所述第二泵、所述第四换热部及所述电池换热装置连通,所述第二换热部或所述第四换热部与所述第三换热器连通。

本申请中,热管理系统在某一工作模式下,第一泵、第二换热部及电池换热装置连通,第二泵、第四换热部及电池换热装置连通,可以使较高温的工作介质和较低温的工作介质混合成较为合适的温度的工作介质,然后流入电池换热装置,降低电池受到冷冲击和热冲击的可能性,从而保护电池。

附图说明

图1是本申请的热管理系统一实施例的连接示意图;

图2是本申请的热管理系统一实施例的混合制冷模式示意图;

图3是本申请的热管理系统一实施例的电池单冷模式示意图;

图4是本申请的热管理系统一实施例的乘客舱单冷模式示意图;

图5是本申请的热管理系统一实施例的第一混合制热模式示意图;

图6是本申请的热管理系统一实施例的第二混合制热模式示意图;

图7是本申请的热管理系统一实施例的乘客舱单热模式示意图;

图8是本申请的热管理系统一实施例的第一制热除湿模式示意图;

图9是本申请的热管理系统一实施例的第二制热除湿模式示意图;

图10是本申请的热管理系统一实施例的第三制热除湿模式示意图;

图11是本申请的热管理系统另一实施例的混合制冷模式示意图;

图12是本申请的热管理系统另一实施例的混合制热模式示意图;

图13是本申请的热管理系统另一实施例的第一制热除湿模式示意图;

图14是本申请的热管理系统另一实施例的第二制热除湿模式示意图;

图15本申请的第三阀的一实施例的第一连通状态的示意图;

图16本申请的第三阀的一实施例的第二连通状态的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解,本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个;“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。

下面结合附图,对本申请示例型实施例的热管理系统进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

根据本申请的热管理系统一个具体实施例,如图1至图10所示,热管理系统包括第一换热器2和第二换热器4,两个换热器均为液冷换热器,液冷换热器的结构和工作原理为本领域技术人员所熟知,本申请不再赘述。第一换热器2包括第一换热部21和第二换热部22,第二换热器4包括第三换热部41和第四换热部42,第一换热器2和第二换热器4分别用于制冷剂与冷却液进行热交换。第一换热器2和第二换热器4可以相同,也可以不同。

热管理系统的各个组件通过管路连接形成两大系统,分别是制冷剂系统和冷却液系统,制冷剂系统和冷却液系统相互隔离不连通。制冷剂系统中流通制冷剂,冷却液系统流通冷却液,制冷剂可以是R134A或二氧化碳或其它换热介质,冷却液可以是乙醇和水的混合溶液或其他冷却介质。其中,第一换热部21的流道和第三换热部41的流道连接于制冷剂系统,第二换热部22的流道和第四换热部42的流道连接于冷却液系统。

需要解释的是,这里的“第一换热部21的流道连接于制冷剂系统”指,制冷剂系统包括第一换热部21,制冷剂系统中的制冷剂能够流入以及流出第一换热部21的流道,第一换热部21的进出口能通过管路与制冷剂系统中的其他部件连接,在热管理系统工作时通过管路连通后形成回路。第三换热部41的流道连接于制冷剂系统,第二换热部22的流道和第四换热部42的流道连接于冷却液系统,参考上述解释。

本实施例中,制冷剂系统压缩机1、节流装置3、第一换热部21以及第三换热部41,上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接,也可以集成后为一体结构。压缩机1开启后,制冷剂在制冷剂系统中循环流动,热管理系统的工况切换时,制冷剂系统的制冷剂流向不切换,制冷剂的流动顺序为压缩机1的出口、第一换热部21、节流装置3、第三换热部41、压缩机1的进口。节流装置3可以对制冷剂进行节流,可选的,节流装置3为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

在一些其他实施例中,制冷剂系统还设有储液器5,储液器5串接于第一换热部21的出口和节流装置3的入口之间。

在一些其他实施例中,制冷剂系统还设有气液分离装置。气液分离装置为集成部件,具体地,气液分离装置包括内筒、外筒、气液分离组件和换热组件,气液分离组件至少部分位于内筒的内腔中,换热组件至少部分位于内筒与外筒形成的夹层腔中。气液分离装置包括第一进口、第二进口、第一出口以及第二出口。气液分离组件用于对第一进口流入的制冷剂进行气液分离,气液分离后的液态制冷剂储存在内筒中,气态制冷剂流入夹层腔中与换热组件换热后从第一出口流出气液分离装置。第二进口为换热组件的入口,第二出口为换热组件的出口,换热组件的内腔中流通制冷剂。在制冷剂系统中,压缩机1的出口与第一换热部21的入口连接,第一换热部21的出口与第二进口连接,第二出口与节流装置3的入口连接,节流装置3的出口与第三换热部41的进口连接,第三换热部41的出口与第一进口连接,第一出口与压缩机1的入口连接。由此可知,换热组件中流通高温制冷剂,从第一进口流入的制冷剂为低温制冷剂。若热管理系统设置有气液分离装置,压缩机1开启后,制冷剂的流动顺序为压缩机1的出口、第一换热部21、第二进口、第二出口、节流装置3、第三换热部41、第一进口、第一出口、压缩机1的进口。

在一些其他实施例中,气液分离装置包括相互独立的气液分离器和中间换热器,通过管路分别与其他部件连接,气液分离器和中间换热器的结构和工作原理为本领域技术人员所熟知,本申请不再赘述。

本实施例中,冷却液系统包括第二换热部22、第四换热部42、第三换热器105、第四换热器101、第五换热器102、电池换热装置103、电机换热装置104、第一泵6、第二泵7、第一阀8、第二阀9和若干多通阀。上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接,也可以集成后为一体结构。

第一泵6和第二泵7用于为冷却液系统中的冷却液的流动提供动力。可选的,第一泵6和第二泵7为电子水泵,两个泵的类型和规格可以相同,也可以不同,根据热管理系统的需求进行选择。

电池换热装置103用于对电池进行热管理。可选的,电池换热装置103可以是与电池为一体结构的集成部件,也可以是独立的部件然后与电池装配在一起。电机换热装置104用于对电机进行热管理。可选的,电机换热装置104可以是与电机为一体结构的集成部件,也可以是独立的部件然后与电机装配在一起。

第一阀8具有第一端口81、第二端口82、第三端口83和第四端口84,第一阀8通过阀芯切换四个端口的连通状态。当第一阀8处于第一状态,第一端口81与第二端口82连通,第三端口83与第四端口84连通;当第一阀8处于第二状态,第一端口81与第四端口84连通,第二端口82与第三端口83连通。可选的,第一阀8为四通阀。

第二阀9具有第五端口91、第六端口92、第七端口93和第八端口94,第二阀9通过阀芯切换四个端口的连通状态。当第二阀9处于第三状态,第五端口91与第六端口92连通,第七端口93与第八端口94连通;当第二阀9处于第四状态,第五端口91与第八端口94连通,第六端口92与第七端口93连通。可选的,第二阀9为四通阀。

每个多通阀均具有端口a、端口b以及端口c,多通阀处于工作状态时,端口a、端口b以及端口c中的至少两个连通。若干多通阀包括第一多通阀10、第二多通阀11、第三多通阀12、第四多通阀13及第五多通阀14。通过第一阀8、第二阀9及五个多通阀,可以切换冷却液系统的各个部件的连通状态。

冷却液系统包括第一支路L1、第二支路L2、第三支路L3、第四支路L4、第一阀8和第二阀9。第一支路L1包括电机换热装置104、第三换热器105、第四多通阀13和第五多通阀14,第二支路L2包括第一泵6、第二换热部22、第四换热器101和第三多通阀12,第三支路L3包括第二泵7、第四换热部42、第五换热器102、第一多通阀10和第二多通阀11,第四支路L4包括电池换热装置103。第一支路L1的四个端口分别与第三端口83、第四端口84、第七端口93及第八端口94连接,第二支路L2的两个端口分别与第一端口81和第二端口82连接,第三支路L3的两个端口分别与第五端口91和第六端口92连接。

具体地,第一泵6的出口与第一端口81连接,第二端口82与第三多通阀12的端口a连接,第三多通阀12的端口c与第四换热器101的入口连接,第四换热器101的出口、电池换热装置103的出口、第二换热部22的入口连接,第二换热部22的出口与第一泵6的入口连接。第二泵7的出口与第一多通阀10的端口a连接,第一多通阀10的端口b与第二多通阀11的端口a连接,第二多通阀11的端口c与第五换热器102的入口连接,第五换热器102的出口、第一多通阀10的端口c、电池换热装置103的出口、第六端口92连接,第五端口91与第四换热部42的入口连接,第四换热部42的出口与第二泵7的入口连接。第三多通阀12的端口b、第二多通阀11的端口b、电池换热装置103的入口连接,电池换热装置103的出口、第四换热器101的出口、第五换热器102的出口连接。第三端口83与第五多通阀14的端口c连接,第四端口84与第四多通阀13的端口c连接,第四多通阀13的端口b与第三换热器105的一端口连接,第四多通阀13的端口a、第五多通阀14的端口b、第三换热器105的另一端口、电机换热装置104的一端口连接,电机换热装置104的另一端口与第八端口94连接,第五多通阀14的端口a与第七端口93连接。第一泵6和第二泵7的位置可适应性调整,不影响冷却液的流动即可。

通过第二多通阀11控制电池换热装置103与第二泵7是否连通,通过第三多通阀12控制电池换热装置103与第一泵6是否连通,通过第一阀8控制第一支路L1和第二支路L2是否连通,通过第二阀9控制第一支路L1和第三支路L3是否连通,通过第四多通阀13控制第三换热器105是否接入冷却液回路,通过第五多通阀14控制流入电机换热装置104的冷却液的来源。

可选的,五个多通阀中的至少部分为三通比例阀,用于调节两个流路的冷却液的流量的比例。例如,当第四换热器101和电池换热装置103同时接入冷却液回路且并联连通时,第三多通阀12可用于调整流经第四换热器101和电池换热装置103的冷却液的流量的比例,从而调整第四换热器101和电池换热装置103的换热效果。

本申请实施例提供的热管理系统可应用于电动汽车,电动汽车具有与乘客舱内空气换热的空调箱100,第四换热器101和第五换热器102设置于空调箱100内,第四换热器101和第五换热器102用于与空调箱100中的空气热交换,调节乘客舱的温度。第四换热器101相对第五换热器102位于空气流的下游侧,空调箱100内设有风机,用于引导空调箱100内的空气的流动。第三换热器105设置于汽车前进气格栅附近,第三换热器105旁侧设有风扇装置用于引导空气的流动。第三换热器105用于与大气环境热交换,用于向大气环境中释放热量或从大气环境中吸收热量。第三换热器105、第四换热器101、第五换热器102均为风冷换热器,均用于与空气进行热交换,风冷换热器的结构为本领域技术人员所熟知,本申请不再赘述。

本实施例的热管理系统具有多种工作模式,包括制热模式、制冷模式、制热除湿模式、散热模式以及化霜模式等。在所有工况下,当压缩机1开启时,第一换热器2用作冷凝器,在第一换热器2中制冷剂向冷却液释放热量,第二换热器4用作蒸发器,在第二换热器4中制冷剂从冷却液中吸收热量。第五换热器102用作冷风芯体,可降低进入乘客舱的空气的温度,第四换热器101用作暖风芯体,可升高进入乘客舱的空气的温度。

本实施例的热管理系统不仅适用于车辆,还适用于其他需要热管理的换热系统,为便于描述,本申请的说明书以应用于车辆为例进行说明。

本申请的热管理系统为二次回路系统,当压缩机1开启处于工作状态后,即使工况切换,制冷剂系统的制冷剂流向不切换,第一换热部21中的制冷剂向第二换热部22中的冷却液释放热量,第二换热部22所在的回路的冷却液温度升高,第三换热部41中的制冷剂吸收第四换热部42中的冷却液的热量,第四换热部42所在的回路的冷却液温度降低。使用二次回路系统可减少制冷剂的充注量,泄漏率更低,更有利于制冷剂系统的集成,有利于小型化。

如图2至图4所示,当环境温度较高的情况下,热管理系统处于制冷模式,根据乘客舱和电池是否有冷却需求,分为乘客舱单冷模式、电池单冷模式或混合制冷模式。

参照图2,当乘客舱和电池均有冷却需求时,热管理系统处于混合制冷模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态。冷却液系统中,第一泵6和第二泵7开启,第一阀8处于第二状态,第二阀9处于第三状态,第一多通阀10的端口a与端口b连通,第二多通阀11的端口a、端口b及端口c连通,第三多通阀12的端口a、端口b及端口c连通,第四多通阀13的端口b与端口c连通,第五多通阀14的端口a与端口c连通。冷却液系统形成四个冷却液回路。

第一个冷却液回路中,第一泵6的出口、第三换热器105、电机换热装置104、第四换热器101、第二换热部22、第一泵6的入口顺次连通。空调箱100中设有风门,使得第四换热器101与空调箱100的空气不发生换热,第四换热器101用作管路。通过第三换热器105释放热量至大气环境中,降低冷却液的温度,随着冷却液的循环流动,实现电机的散热和满足第一换热器2处的换热需求。

第二个冷却液回路中,第二泵7的出口、第五换热器102、第四换热部42、第二泵7的入口顺次连通。在第四换热部42中被冷却后的冷却液流动至第五换热器102中,冷却液与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱冷却,流经第五换热器102后升温的冷却液流动至第四换热部42中再次被冷却,如此循环流动。

第三个冷却液回路中,第一泵6的出口、第三换热器105、电机换热装置104、电池换热装置103、第二换热部22、第一泵6的入口顺次连通。

第四个冷却液回路中,第二泵7的出口、电池换热装置103、第四换热部42、第二泵7的入口顺次连通。

为保证乘客舱的制冷效果,第四换热部42的出口冷却液温度相对较低,若未设置第三个冷却液回路,电池换热装置103的入口直接与第四换热部42的出口连通,一方面,冷却液温度过低会对电池造成伤害,另一方面,由于电池的体积较大,电池换热装置103与电池换热后,从电池换热装置103流出的冷却液的温度相对较高,会使得第四换热部42的入口冷却液温度较高,第五换热器102的换热能力一定,无法确保再次从第四换热部42的出口冷却液温度足够的低,从而会影响乘客舱的制冷效果。

本申请中,从电机换热装置104流出的温度较高的冷却液与第四换热部42流出的温度较低的冷却液混合,然后流入电池换热装置103,使得流入电池换热装置103的冷却液温度较为合适,从而实现满足乘客舱换热需求的同时保护电池。

当仅电池有冷却需求时,热管理系统处于电池单冷模式。参照图3,电池单冷模式与混合制冷模式下的系统连接状态大致相同,相同之处可参考混合制冷模式的相关描述,此处不再赘述。其区别在于:第二多通阀11的端口a与端口b连通,第三多通阀12的端口a与端口c连通。冷却液系统形成上述的第一个冷却液回路和第四个冷却液回路,可实现电池的冷却。此时,由于只有电池需要冷却,所以第四换热部42出口的冷却液温度可以调节至较为合适的温度。

当仅乘客舱有冷却需求时,热管理系统处于乘客舱单冷模式。参照图4,乘客舱单冷模式与混合制冷模式的系统连接状态大致相同,相同之处可参考混合制冷模式的相关描述,此处不再赘述。其区别在于:第二多通阀11的端口a与端口c连通,第三多通阀12的端口a与端口c连通。冷却液系统形成上述的第一个冷却液回路和第二个冷却液回路,可实现乘客舱的冷却。

本实施例中,制冷模式下,温度较高的冷却液会流经第四换热器101,由于空调箱100的风门的阻挡,使得第四换热器101不与空调箱100的空气换热,仅用作管路。但是由于热辐射的作用,可能还是会对空调箱100的空气有一定影响,在一些其他实施例中,可设置阀件和旁通管路,使得制冷模式下第四换热器101不流动冷却液,降低热辐射带来的影响。

如图5至图7所示,当环境温度较低的情况下,热管理系统处于制热模式,根据乘客舱和电池是否有采暖需求,以及热量来源,分为乘客舱单热模式、第一混合制热模式及第二混合制热模式。

参照图5,当乘客舱和电池均有采暖需求时,且大气环境热量充足,热管理系统处于第一混合制热模式。压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态。冷却液系统中,第一泵6和第二泵7开启,第一阀8处于第一状态,第二阀9处于第四状态,第一多通阀10的端口a、端口b及端口c连通,第二多通阀11的端口a和端口b连通,第三多通阀12的端口a、端口b及端口c连通,第四多通阀13的端口b与端口c连通,第五多通阀14的端口a与端口c连通。冷却液系统形成四个冷却液回路。

第一个冷却液回路中,第一泵6的出口、第四换热器101、第二换热部22、第一泵6的入口顺次连通。在第二换热部22中被加热后的冷却液流动至第四换热器101中,冷却液与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱采暖,流经第四换热器101后降温的冷却液流动至第二换热部22中再次被加热,如此循环流动。

第二个冷却液回路中,第二泵7的出口、第三换热器105、电机换热装置104、第四换热部42、第二泵7的入口顺次连通。通过第三换热器105释放热量至大气环境中,降低冷却液的温度,随着冷却液的循环流动,实现电机的散热和满足第二换热器4处的换热需求。

第三个冷却液回路中,第一泵6的出口、电池换热装置103、第二换热部22、第一泵6的入口顺次连通。

第四个冷却液回路中,第二泵7的出口、电池换热装置103、第三换热器105、电机换热装置104、第四换热部42、第二泵7的入口顺次连通。

为保证乘客舱的采暖效果,第二换热部22的出口冷却液温度相对较高,若未设置第四个冷却液回路,电池换热装置103的入口直接与第二换热部22的出口连通,冷却液温度过高会对电池造成伤害。本申请中,从第二换热部22流出的温度较高的冷却液与第四换热部42流出的温度较低的冷却液混合,然后流入电池换热装置103,使得流入电池换热装置103的冷却液温度较为合适,从而实现满足乘客舱换热需求的同时保护电池。

当乘客舱和电池均有采暖需求,且电机余热较为充足时,热管理系统处于第二混合制热模式。参照图6,第二混合制热模式与第一混合制热模式下的系统连接状态大致相同,相同之处可参考第一混合制热模式的相关描述,此处不再赘述。其区别在于:第五多通阀14的端口a与端口b连通,第四多通阀13的端口a、端口b及端口c均不连通。冷却液系统形成上述的第一个冷却液回路、第三个冷却液回路和第四个冷却液回路,第二个冷却液回路中未接入第三换热器105,充分回收利用电机的余热,实现节能。

当仅有采暖需求时,热管理系统处于乘客舱单热模式。参照图7,乘客舱单热模式与第一混合制热模式下的系统连接状态大致相同,相同之处可参考第一混合制热模式的相关描述,此处不再赘述。其区别在于:第一多通阀10的端口a与端口c连通,第二多通阀11的端口a、端口b及端口c均不连通,第三多通阀12的端口a与端口c连通。冷却液系统形成上述的第一个冷却液回路和第二个冷却液回路从大气环境和电机获取热量,实现乘客舱采暖。当电机余热充足,也可以如第二混合制热模式一样,旁通第三换热器105,仅从电机获取热量。

当环境温度较低且湿度较高的情况下,挡风玻璃容易起雾,具有安全隐患,乘客舱有采暖和除湿的需求,热管理系统处于制热除湿模式。根据乘客舱的采暖需求,可调节第一阀8和第二阀9的状态,控制第四换热器101处的换热能力。根据乘客舱的采暖需求,分为第一制热除湿模式、第二制热除湿模式及第三制热除湿模式。

热管理系统运行第一制热除湿模式,参照图8,压缩机1开启,制冷剂系统处于工作状态。冷却液系统中,第一泵6和第二泵7开启,第一阀8处于第一状态,第二阀9处于第四状态,第一多通阀10的端口a和端口b连通,第二多通阀11的端口a和端口c连通,第三多通阀12的端口a和端口c连通,第四多通阀13的端口b与端口c连通,第五多通阀14的端口a与端口c连通。冷却液系统形成两个冷却液回路。

第一个冷却液回路中,第一泵6的出口、第四换热器101、第二换热部22、第一泵6的入口顺次连通。第二个冷却液回路中,第二泵7的出口、第五换热器102、第三换热器105、电机换热装置104、第四换热部42、第二泵7的入口顺次连通。空调箱100中的潮湿空气,先流经温度较低的第五换热器102,空气中的水分遇冷析出,从而实现除湿;然后流经温度较高的第四换热器101,除湿后的空气被加热,从而实现制热除湿。

当乘客舱采暖需求较低时,热管理系统运行第二制热除湿模式,参照图9,第二制热除湿模式与第一制热除湿模式下的系统连接状态大致相同,相同之处可参考第一制热除湿模式的相关描述,此处不再赘述。其区别在于:第一阀8处于第二状态,第二阀9处于第三状态。从第二换热部22流出的温度较高的冷却液,先流经第三换热器105释放热量后,再流入第四换热器101,满足乘客舱相对较低的换热需求。

当电机有较充足余热时,热管理系统运行第三制热除湿模式,参照图10,第三制热除湿模式与第一制热除湿模式下的系统连接状态大致相同,相同之处可参考第一制热除湿模式的相关描述,此处不再赘述。其区别在于:第五多通阀14的端口a与端口b连通,第四多通阀13的端口a、端口b及端口c均不连通,充分回收利用电机的余热,实现节能。

除了上述模式外,切换热管理系统的阀件的状态,还可以运行散热模式,实现电机和电池通过第三换热器105冷却;运行化霜模式,在第三换热器105结霜时或者快结霜时,实现化霜等。

根据本申请的热管理系统另一个具体实施例,如图11至图14所示,本实施例与上述实施例基本相同,其区别在于:冷却液系统包括第三阀15,但不包括第一阀8、第二阀9、第三多通阀12、第四多通阀13和第五多通阀14。使用第三阀15取代这五个阀的功能,减少热管理系统的零部件数量,有利于小型化。

具体地,第三阀15包括第一接口151、第二接口152、第三接口153、第四接口154、第五接口155、第六接口156、第七接口157、第八接口158,第三阀15通过阀芯切换八个接口的连通状态。第一支路L1的三个端口分别与第三接口153、第四接口154和第八接口158连通,第二支路L2的两个端口分别与第五接口155和第七接口157连通,第三支路L3的两个端口分别与第一接口151和第二接口152连通,第六接口156能够与电池换热装置103的入口连通。

第一接口151与第四换热部42的入口连接,第二接口152、第一多通阀10的端口c、第五换热器102的出口、电池换热装置103的出口连接,第三接口153、第三换热器105的一端口、电机换热装置104的一端口连接,第四接口154与第三换热器105的另一端口连接,第五接口155与第一泵6的出口连接,第六接口156与电池换热装置103的入口连接,第七接口157与第四换热器101的入口连接,第八接口158与电机换热装置104的另一端口连接。

参照图15,当第三阀15处于第一连通状态,第一接口151与第八接口158连通,第二接口152与第三接口153和第四接口154中的至少一个连通,第五接口155与第六接口156和第七接口157中至少一个连通。参照图16,当第三阀15处于第二连通状态,第一接口151与第二接口152连通,第七接口157与第八接口158连通,第五接口155与第四接口154和第六接口156中至少一个连通。

参照图11,本实施例的热管理系统的混合制冷模式,与上一实施例的混合制冷模式下的系统连接状态大致相同,其区别在于:第三阀15处于第二连通状态,第五接口155同时与第四接口154和第六接口156连通。第一个冷却液回路、第二个冷却液回路、第四个冷却液回路与上一实施例相同,第三个冷却液回路中,第一泵6的出口、电池换热装置103、第二换热部22、第一泵6的入口顺次连通,第三个冷却液回路未流经第三换热器105和电机换热装置104,可以较为高效的调节流入电池换热装置103的冷却液温度。

参照图12,本实施例的热管理系统的混合制热模式,与上一实施例的混合制热模式下的系统连接状态大致相同,其区别在于:第三阀15处于第一连通状态,第二接口152与第四接口154连通,第五接口155同时与第六接口156和第七接口157连通,四个冷却液回路均与上一实施例相同。

参照图13,本实施例的热管理系统的第一制热除湿模式,与上一实施例的第一制热除湿模式下的系统连接状态大致相同,其区别在于:第三阀15处于第一连通状态,第二接口152与第四接口154连通,第五接口155与第七接口157连通,两个冷却液回路均与上一实施例相同。

参照图14,本实施例的热管理系统的第二制热除湿模式,与上一实施例的第二制热除湿模式下的系统连接状态大致相同,其区别在于:第三阀15处于第二连通状态,第五接口155与第四接口154连通,两个冷却液回路均与上一实施例相同。

本实施例中,通过切换第三阀15、第一多通阀10和第二多通阀11的连通状态,从而实现第一个实施例中的各个工况。

本申请中两个部件之间的“连接”可以是直接连接,也可以是通过管路连接,两个部件之间可以仅设有管路,也可以两者之间除管路外还设有阀装置或其他部件。同样的,本申请中两个部件之间的“连通”可以是直接连通,也可以是通过管路实现连通,两个部件之间可以仅设有管路连通,也可以两者之间还设有阀装置或其他部件后连通。

需要理解的是,本申请的热管理系统的各个模式之间相互独立,均可以开机直接运行,各个模式的运行没有先后顺序,上述描述中涉及递进关系的描述仅为了便于理解,不应理解为两种模式运行有先后顺序。

本申请还提供一种热管理系统的控制方法,本申请中的控制方法应用于上述任意一个实施方式的热管理系统,热管理系统还包括控制系统200,控制系统200可用于对制冷剂系统的工作状态和冷却液系统的工作状态进行控制。

参照图1,控制系统200包括控制器和若干传感器,若干传感器可用于获取第一换热器2、第二换热器4、第三换热器105、第四换热器101、第五换热器102、电机以及电池的工作信息,可选的,工作信息包括温度和压力。控制器与压缩机1、空调箱100内的风机、进气格栅处的风扇装置、若干阀件以及若干传感器等部件电连接。控制器可用于获取传感器得到的工作信息。控制器可用于对热管理系统的部件的工作状态进行调节,工作状态的调节包括开启部件、关闭部件、转速调节、开度调节以及功率调节中的至少一个。控制器可用于执行热管理系统的控制方法。

热管理系统的控制方法包括:

获取乘客的需求和传感器得到的工作信息;

根据乘客的需求和从传感器得到的工作信息,控制器对热管理系统中的各个部件的工作状态进行调节,使热管理系统执行合适的空调运行模式,从而实现对乘客舱、电机以及电池的热管理。

热管理系统还包括交互装置,控制器与交互装置电连接,控制器通过交互装置可以获得乘客的需求,如乘客需求的目标温度或运行模式等。可选的,交互装置可以为电动汽车的控制面板。空调运行模式上述热管理系统的工作模式,上述工作模式下的热管理系统的连接状态可参照前文描述,此处不再赘述。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请做任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

相关技术
  • 换热组件、换热装置及热管理系统
  • 应用低温消耗性热沉的兆瓦级热负载机载热管理系统
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06120116486896