CN111114265A - 车辆换热循环***和具有其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆换热循环***和具有其的车辆,车辆换热循环***包括电池包散热回路、用电器散热回路和乘员舱加热回路,电池包散热回路内连接有电池包、电池包散热器、热交换器,用电器散热回路内连接有用电器散热器和用电器,用电器散热回路与电池包散热回路连通,乘员舱加热回路可选择地与热交换器连通。根据本发明的车辆换热循环***,通过令乘员舱加热回路可选择地与热交换器连通,在电池包所处的环境温度较低时,乘员舱加热回路在对乘员舱加热的同时也可以对电池包加热至合适的工作温度,由此无需另外设置单独对电池包加热的结构,提高了能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制造领域,具体而言,涉及一种车辆换热循环***和具有其的车辆。
背景技术
相关技术中,车辆内设有换热***,换热***可以在车辆的环境温度较高时对车辆内的驱动装置、配电盒等用电器以及电池包进行散热降温,并在车辆的环境温度较低时对车辆内的驱动装置、配电盒等用电器、乘员舱内以及电池包进行加热升温,保证用电器以及电池包在合适的工作温度下工作,保证工作可靠性,同时提高乘员乘坐体验。但是车辆内的用电器的换热回路、电池包的换热回路与乘员舱加热回路互相独立,能量利用率差。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种至少能在一定程度上提高能量利用率的车辆换热循环***。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种车辆换热循环***,包括电池包散热回路、用电器散热回路和乘员舱加热回路,所述电池包散热回路内连接有电池包、电池包散热器、热交换器,所述用电器散热回路内连接有用电器散热器和用电器,所述用电器散热回路与所述电池包散热回路连通,所述乘员舱加热回路可选择地与所述热交换器连通。
进一步地,所述乘员舱加热回路包括主加热通路、第一通路与第二通路,所述主加热通路上连接有加热器、暖风芯体,所述暖风芯体适于向车辆的乘员舱内吹送热风,所述主加热通路可选择地与所述第一通路或所述第二通路串联以形成所述乘员舱加热回路,其中,所述第二通路上连接有所述热交换器,以在所述主加热通路与第二通路串联时令所述乘员舱加热回路与所述电池包散热回路之间进行热交换。
进一步地,所述用电器散热回路内连接有第一水泵,所述乘员舱加热回路内连接有第二水泵,所述电池包散热回路内连接有第三水泵。
进一步地,所述用电器散热回路内连接有第一溢水罐,所述乘员舱加热回路内连接有第二溢水罐。
进一步地,所述电池包散热回路内连接有气液分离罐,所述用电器散热回路与所述气液分离罐连通。
进一步地,所述用电器散热回路的所述第一溢水罐与所述气液分离罐连通。
进一步地,所述车辆换热循环***还包括三通和二位三通阀,所述三通的三个接口分别与所述主加热通路的第二端、所述第一通路的第二端以及所述第二通路的第二端连通,所述二位三通阀的入口与所述主加热通路的第一端连通,所述二位三通阀的两个出口分别与所述第一通路的第一端以及所述第二通路的第一端连通。
进一步地,所述乘员舱加热回路内还连接有冷凝器,所述冷凝器适于对所述乘员舱加热回路进行加热。
进一步地,所述冷凝器的制冷剂通路与所述电池包散热器的制冷剂通路连通,以令所述冷凝器吸收所述电池包散热器的热量。
相对于现有技术,本发明所述的车辆换热循环***具有以下优势:
1)根据本发明的车辆换热循环***,通过令乘员舱加热回路可选择地与热交换器连通,在电池包所处的环境温度较低时,乘员舱加热回路在对乘员舱加热的同时也可以对电池包加热至合适的工作温度,由此无需另外设置单独对电池包加热的结构,提高了能源利用率。
本发明的另一目的在于提出一种车辆,包括上述任一种所述的车辆换热循环***。
所述车辆与上述的车辆换热循环***相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的车辆换热循环***的结构示意图;
图2为本发明实施例所述的电池包散热回路的结构示意图;
图3为本发明实施例所述的用电器散热回路的结构示意图;
图4为本发明实施例所述的乘员舱加热回路仅对乘员舱加热的示意图;
图5为本发明实施例所述的乘员舱加热回路同时对乘员舱以及电池包加热的示意图。
附图标记说明:
车辆换热循环***100,电池包散热回路110,用电器散热回路120,乘员舱加热回路130,第一通路131,第二通路132,主加热通路133,电池包11,电池包散热器12,热交换器13,气液分离罐14,用电器21,配电盒211,驱动电机212,用电器散热器22,加热器31,暖风芯体32,冷凝器33,第一水泵41,第二水泵42,第三水泵43,第一溢水罐51,第二溢水罐52,三通6,二位三通阀7,第一出口a,第二出口b。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面参考图1-图5并结合实施例描述本发明实施例的车辆换热循环***100。
如图1-图5所示,车辆换热循环***100可以包括电池包散热回路110、用电器散热回路120和乘员舱加热回路130,电池包散热回路110内连接有电池包11、电池包散热器12、热交换器13,即电池包散热器12、热交换器13与电池包11均可以连接在电池包散热回路110内,电池包散热回路110可以为内部流动由液体(例如水)或气体(例如空气)等换热介质的换热管道回路,在电池包11所处的环境温度高于电池包11的合适工作温度时,电池包散热器12通过对电池包散热回路110内的换热介质进行冷却,进而冷却后的换热介质通过电池包11时会对电池包11散热,由此实现电池包散热器12对电池包11的散热,保证电池包11处于合适的工作温度下工作,提高电池包11的工作可靠性。
用电器散热回路120内连接有用电器散热器22和用电器21,即用电器散热器22与用电器21均可以连接在用电器散热回路120内,用电器散热回路120可以为内部流动由液体(例如水)或气体(例如空气)等换热介质的换热管道回路,在用电器21所处的环境温度高于用电器21的合适工作温度时,用电器散热器22通过对用电器散热回路120内的换热介质进行冷却,进而冷却后的换热介质通过用电器21时会对用电器21散热,由此实现用电器散热器22对用电器21的散热,保证用电器21处于合适的工作温度下工作,提高用电器21的工作可靠性。
用电器散热回路120与电池包散热回路110连通,以使用电器散热回路120与电池包散热回路110之间的换热介质可以互相流动,以提高用电器散热回路120与电池包散热回路110之间的热量利用率。用电器21、电池包11、电池包散热器12和用电器散热器22可以根据车辆的空间需要布置,用电器21为车辆内的耗电设备,例如用电器21可以包括车辆的用于驱动车辆行驶的驱动电机212、充电器、配电盒211、DC-DC转换器等部件,用电器21的各个部件之间的散热管路之间可以并联和/或串联。
在乘员舱内部环境较低导致乘员舱内的成员感觉不适时,乘员舱加热回路130内的换热介质可以对乘员舱进行加热,以提高乘员舱内的温度,改善成员的乘坐体验。乘员舱加热回路130可选择地与热交换器13连通。换言之,当电池包11没有加热需求时,乘员舱加热回路130不与热交换器13连通,仅对乘员舱进行加热。当电池包11所处的环境温度低于合适的工作温度,电池包11有加热需求时,乘员舱加热回路130与热交换器13连通,进而乘员舱加热回路130中的换热介质通过热交换器13对电池包散热回路110中的换热介质进行加热,且此时电池包散热器12处于停止工作状态,从而电池包散热回路110中的换热介质可以对电池包11进行加热。
根据本发明实施例的车辆换热循环***100,通过令乘员舱加热回路130可选择地与热交换器13连通,在电池包11所处的环境温度较低时,乘员舱加热回路130在对乘员舱加热的同时也可以对电池包11加热至合适的工作温度,由此无需另外设置单独对电池包11加热的结构,提高了能源利用率。
具体地,如图1、图4和图5所示,乘员舱加热回路130包括主加热通路133、第一通路131与第二通路132,主加热通路133上连接有加热器31、暖风芯体32,在乘员舱内部环境较低导致乘员舱内的成员感觉不适时,加热器31可以对流经的乘员舱加热回路130内的换热介质进行加热,且加热后的换热介质进一步可以暖风芯体32进行加热,暖风芯体32内的空气受到换热介质的加热后可以向车辆的乘员舱内吹送热风,以提高乘员舱内的温度,改善成员的乘坐体验。
主加热通路133可选择地与第一通路131或第二通路132串联以形成乘员舱加热回路130,其中,第二通路132上连接有热交换器13,在主加热通路133与第二通路132串联时,经过主加热器31加热的换热介质可以通过热交换器13对电池包散热回路110中的换热介质进行加热,从而令乘员舱加热回路130与电池包散热回路110之间进行热交换。
具体地,如图1所示,用电器散热回路120内连接有第一水泵41,乘员舱加热回路130内连接有第二水泵42,电池包散热回路110内连接有第三水泵43。由此,第一水泵41可以对用电器散热回路120内的换热介质进行动力泵送,以对用电器散热回路120以及电池包11加热回路的换热介质提供流动动力,第二水泵42可以对电池包散热回路110内的换热介质进行动力泵送,以对电池包散热回路110的换热介质提供流动动力。第三水泵43可以对乘员舱加热回路130内的换热介质进行动力泵送,以对电池包散热回路110的乘员舱加热回路130提供流动动力。
具体地,如图1所示,用电器散热回路120内连接有第一溢水罐51,乘员舱加热回路130内连接有第二溢水罐52。第一溢水罐51可以在用电器散热回路120内的换热介质受热膨胀时暂时储存多余的换热介质,第二溢水罐52可以在乘员舱加热回路130内的换热介质受热膨胀时暂时储存多余的换热介质。
在一些具体的实施例中,如图1所示,电池包散热回路110和用电器散热回路120内的换热介质为液体,电池包散热回路110内连接有气液分离罐14,用电器散热回路120与气液分离罐14连通,气液分离罐14可以将电池包散热回路110和用电器散热回路120内的散热液体中掺杂的气体,且可以在气液分离罐14向电池包散热回路110和用电器散热回路120中注入换热液体。由此,既能满足电池包散热回路110和的溢气、补水作用,又能降低整车换热液体加注过程的复杂度。
具体地,如图1所示,用电器散热回路120的第一溢水罐51与气液分离罐14连通。由此第一溢水罐51可以更方便地在从气液分离罐14加入并流向用电器散热回路120内的换热介质受热膨胀时暂时储存多余的换热介质。
具体地,如图1所示,车辆换热循环***100还包括三通6和二位三通阀7,三通6的三个接口分别与主加热通路133的第二端、第一通路131的第二端以及第二通路132的第二端连通,即三通6可以将主加热通路133、第一通路131以及第二通路132的一端连通。
二位三通阀7的入口与主加热通路133的第一端连通,二位三通阀7的两个出口分别与第一通路131的第一端以及第二通路132的第一端连通。例如,如图1所示,二位三通阀7的第一出口a与第一通路131连通,二位三通阀7的第二出口b与第二通路132连通。
当主加热通路133只需对暖风芯体32加热时,可以令二位三通阀7的入口与第一出口a连通,而令二位三通阀7的入口与第二出口b断开,此时主加热通路133与第一通路131连通,且主加热通路133与第二通路132断开,乘员舱加热回路130内的换热介质不流经热交换器13,此时乘员舱加热回路130对暖风芯体32加热而不对电池包11加热。
当主加热通路133需要对电池包11加热时,可以令二位三通阀7的入口与第二出口b连通,而令二位三通阀7的入口与第一出口a断开,此时主加热通路133与第二通路132连通,且主加热通路133与第一通路131断开,乘员舱加热回路130内的换热介质流经热交换器13,此时乘员舱加热回路130可以同时对暖风芯体32以及电池包11加热。
需要说明的是,每个通路的第一端均为图1-图5中对应的上端,每个通路的第二端均为图1-图5中对应的下端,该描述中“上”、“下”仅为便于结合附图进行描述的示意性说明,并不一定表对应的通路的实际方向。二位三通阀7可以为二位三通电磁阀,以通过电脑自动控制第一出口a和第二出口b的选择性开闭。
更加具体地,暖风芯体32包括风道和鼓风机,风道内的气体受到乘员舱加热回路130的加热后,鼓风机可以将风道内被加热的气体吹向乘员舱内,以实现暖风芯体32对乘员舱吹送热风。
具体地,如图1所示,乘员舱加热回路130内还连接有冷凝器33,冷凝器33可以吸收用电器21或/和电池包11工作时发出的热量,并利用该热量对乘员舱加热回路130进行加热。由此,当乘员舱内的温度位于较高值而仅需提高较小温度时,无需开启加热器31,仅通过冷凝器33吸收的热量即可通过乘员舱加热回路130对暖风芯体32加热,以实现对乘员舱吹送热风。
更加具体地,如图1所示,冷凝器33的制冷剂通路与电池包散热器12的制冷剂通路连通,制冷剂通路以图1中的虚线表示。由此,电池包散热器12的制冷剂在吸收电池包散热回路110中的散热介质的热量后,通过制冷剂通路流动至冷凝器33,以与冷凝器33发生热交换,令冷凝器33吸收电池包散热器12的热量,从而冷凝器33可以吸收电池包11工作时发出的热量。
下面描述本发明实施例的车辆。
本发明实施例的车辆设有如本发明上述任一种实施例的车辆换热循环***100。
根据本发明实施例的车辆,通过设置车辆换热循环***100,提高了车辆内部的能源利用率,节约车辆的电池包11在对车辆内部进行热平衡时的耗电量,从而节约了电池包11的电量,延长了车辆的可行驶里程。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆换热循环***(100),其特征在于,包括:
电池包散热回路(110),所述电池包散热回路(110)内连接有电池包(11)、电池包散热器(12)、热交换器(13);
用电器散热回路(120),所述用电器散热回路(120)内连接有用电器散热器(22)和用电器(21),所述用电器散热回路(120)与所述电池包散热回路(110)连通;
乘员舱加热回路(130),所述乘员舱加热回路(130)可选择地与所述热交换器(13)连通。
2.根据权利要求1所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,所述乘员舱加热回路(130)包括:主加热通路(133)、第一通路(131)与第二通路(132),所述主加热通路(133)上连接有加热器(31)、暖风芯体(32),所述暖风芯体(32)适于向车辆的乘员舱内吹送热风,所述主加热通路(133)可选择地与所述第一通路(131)或所述第二通路(132)串联以形成所述乘员舱加热回路(130),其中,所述第二通路(132)上连接有所述热交换器(13),以在所述主加热通路(133)与第二通路(132)串联时令所述乘员舱加热回路(130)与所述电池包散热回路(110)之间进行热交换。
3.根据权利要求1所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,所述用电器散热回路(120)内连接有第一水泵(41),所述乘员舱加热回路(130)内连接有第二水泵(42),所述电池包散热回路(110)内连接有第三水泵(43)。
4.根据权利要求1所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,所述用电器散热回路(120)内连接有第一溢水罐(51),所述乘员舱加热回路(130)内连接有第二溢水罐(52)。
5.根据权利要求4所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,所述电池包散热回路(110)内连接有气液分离罐(14),所述用电器散热回路(120)与所述气液分离罐(14)连通。
6.根据权利要求5所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,所述用电器散热回路(120)的所述第一溢水罐(51)与所述气液分离罐(14)连通。
7.根据权利要求1所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,还包括:三通(6)和二位三通阀(7),所述三通(6)的三个接口分别与所述主加热通路(133)的第二端、所述第一通路(131)的第二端以及所述第二通路(132)的第二端连通,所述二位三通阀(7)的入口与所述主加热通路(133)的第一端连通,所述二位三通阀(7)的两个出口分别与所述第一通路(131)的第一端以及所述第二通路(132)的第一端连通。
8.根据权利要求1所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,所述乘员舱加热回路(130)内还连接有:冷凝器(33),所述冷凝器(33)适于对所述乘员舱加热回路(130)进行加热。
9.根据权利要求8所述的车辆换热循环***(100),其特征在于,所述冷凝器(33)的制冷剂通路与所述电池包散热器(12)的制冷剂通路连通,以令所述冷凝器(33)吸收所述电池包散热器(12)的热量。
10.一种车辆,其特征在于,设置有如权利要求1-9中任一项所述的车辆换热循环***(100)。
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