CN112498048A - 电动车的整车热管理***及电动车 - Google Patents

电动车的整车热管理***及电动车 Download PDF

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CN112498048A CN202011132951.6A CN202011132951A CN112498048A CN 112498048 A CN112498048 A CN 112498048A CN 202011132951 A CN202011132951 A CN 202011132951A CN 112498048 A CN112498048 A CN 112498048A
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王伟民
张中亚
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Abstract

本说明书实施例公开了一种电动车的整车热管理***，包括设置在电动车中的制冷剂***回路、电池水***回路、电机水***回路、第一板式换热器和第二板式换热器；其中，所述第一板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电池水***回路耦合，所述第二板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电机水***回路耦合。本发明公开的电动车的整车热管理***及电动车，能够确保电动车的前端布置空间，还能降低换热器设置在电动车前端而导致出现结霜问题的概率。

Description

电动车的整车热管理***及电动车
技术领域
本说明书实施例涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动车的整车热管理***及电动车。
背景技术
随着电动车技术的飞速发展，电动车的安全性能和舒适度越来越重要，而电动车的整车热管理***对电动车的安全性能和舒适度均有非常重要的影响，而现有的电动车的整车热管理***通常采用热泵型空调***和/或电加热供热，且热换器通常设置在电动车的前端，而热换器相连的部件较多，而电动车的前端布置空间有限此时热换器及其相连部件会占据较大空间，使得电动车的前端布置空间缩小，而且，由于换热器设置在电动车前端而会导致出现结霜的问题。
发明内容
本说明书实施例提供了一种电动车的整车热管理***及电动车，能够确保电动车的前端布置空间，还能降低换热器设置在电动车前端而导致出现结霜问题的概率。
本说明书实施例第一方面提供了一种电动车的整车热管理***，，包括设置在电动车中的制冷剂***回路、电池水***回路、电机水***回路、第一板式换热器和第二板式换热器；其中，所述第一板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电池水***回路耦合，所述第二板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电机水***回路耦合。
可选的，所述制冷剂***回路包括通过制冷剂管路连接的压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器和液气分离罐。
可选的，所述制冷剂***回路还包括设置在所述制冷剂管路上的截止阀、电池膨胀阀和单向阀。
可选的，所述电池水***回路包括通过第一水管路连接的电池水泵和电池包。
可选的，所述电机水***回路包括通过第二水管路连接的电机水泵、电机及电控***和低温散热器，以及设置在所述第二水管路上的开关三通水阀。
可选的，所述第一板式换热器包括第一流道和第二流道，所述第一流道与所述制冷剂管路连通，所述第二流道与所述第一水管路连通。
可选的，所述第二板式换热器包括第三流道和第四流道，所述第三流道与所述制冷剂管路连通，所述第四流道与所述第二水管路连通。
可选的，还包括设置在所述电动车前端的电子风扇，所述电子风扇设置在所述低温散热器和所述电动车的乘员舱之间。
可选的，还包括空调箱，所述空调箱中设置有鼓风机、所述室内蒸发器、风门机构、所述室内冷凝器和空气加热器。
本说明书实施例第二方面提供了一种电动车，包含电动车的车辆本体和设置在所述车辆本体中的如第一方面提供的整车热管理***。本说明书实施例的有益效果如下：
基于上述技术方案，由于第一板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电池水***回路耦合，第二板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电机水***回路耦合，如此，通过第一板式换热器能够将制冷剂***回路中的制冷剂和电池水***回路中的防冻液进行换热，以及通过第二板式换热器11能够将制冷剂***回路中的制冷剂和电机水***回路中的防冻液进行换热，从而实现通过两个板式热换器在三个***之间进行热交换，使得在低温条件下也可实现热交换；而且与现有技术相比，整车热管理***的零部件种类和总数量较少，且零部件的通用性很高，能够降低成本。
附图说明
图1为本说明书实施例中电动车的整车热管理***的整体结构示意图；
图2为本说明书实施例中在高温行驶工况下整车热管理***进行热交换的结构示意图；
图3为本说明书实施例中在低温行驶工况下整车热管理***进行热交换的第一种结构示意图；
图4为本说明书实施例中在低温行驶工况下整车热管理***进行热交换的第二种结构示意图；
图5为本说明书实施例中在低温行驶工况下整车热管理***进行热交换的第三种结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
如图1所示，本说明书一实施例提供了一种电动车的整车热管理***，包括设置在电动车中的制冷剂***回路、电池水***回路、电机水***回路、第一板式换热器10和第二板式换热器11；其中，第一板式换热器10用于将所述制冷剂***回路和所述电池水***回路耦合，第二板式换热器11用于将所述制冷剂***回路和所述电机水***回路耦合。
具体来讲，所述制冷剂***回路包括通过制冷剂管路20连接的压缩机21、室内冷凝器22、室内蒸发器23和液气分离罐24。
具体地，所述制冷剂***回路还包括设置在制冷剂管路20上的截止阀25、电池膨胀阀26和单向阀27。其中，在压缩机21与室内冷凝器22之间设置有截止阀25，在压缩机21与第二板式换热器11之间也设置有截止阀251，还可以在液气分离罐24与第二板式换热器11之间设置有截止阀252，以及在液气分离罐24与第一板式换热器10之间设置有截止阀253，以及压缩机21与第一板式热换器10之间设置有截止阀254，本说明书不作具体限制。
具体来讲，第二板式换热器11与室内蒸发器23之间的制冷剂管路20上依次设置有单向阀27和电池膨胀阀26；第一板式换热器10与室内蒸发器23之间的制冷剂管路20上依次设置有单向阀271和电池膨胀阀26；以及第二板式换热器11与第一板式换热器10之间的设置有电池膨胀阀261和电池膨胀阀262。
本说明书实施例中，所述电池水***回路包括通过第一水管路30连接的电池水泵31和电池包32。其中，第一水管路30中的液体通常为防冻液和蒸馏水等，下面具体以防冻液进行举例。
本说明书实施例中，所述电机水***回路包括通过第二水管路40连接的电机水泵41、电机及电控***42和低温散热器43，以及设置在第二水管路40上的开关三通水阀44。其中，第二水管路40中的液体通常为防冻液和蒸馏水等，下面具体以防冻液进行举例。以及，低温散热器43上方设置有电子风扇511，使得低温散热器43通过电子风扇511能够快速的与外界空气进行接触，加快换热的效率。
本说明书实施例中，第一板式换热器10包括第一流道和第二流道，第一流道与制冷剂管路20连通，用于使得制冷剂管路20中的冷却剂进入到第一流道中；第二流道与第一水管路30连通，用于使得第一水管路30中的防冻液进入到第二流道中；如此，可以将第一流道中的冷却剂和第二流道中的防冻液进行换热。以及第一板式热换器10与液气分离罐24之间的制冷剂管路上设置有止回阀253，通过止回阀253避免第一板式热换器10中的传输至液气分离罐24的制冷剂回流。
本说明书实施例中，第二板式换热器11包括第三流道和第四流道，第三流道11与制冷剂管路20连通，用于使得制冷剂管路20中的冷却剂进入到第三流道中；第四流道与第二水管路40连通，用于使得第二水管路40中的防冻液进入到第四流道中；如此，可以将第三流道中的冷却剂和第四流道中的防冻液进行换热。
本说明书实施例中，所述整车热管理***还包括设置在所述电动车前端的电子风扇511，电子风扇511设置在低温散热器43和所述电动车的乘员舱之间。
具体来讲，所述整车热管理***还包括空调箱50，空调箱50中设置有鼓风机51、室内蒸发器23、风门机构52、室内冷凝器22和空气加热器53。
本说明书实施例中，如图2所示，电动车在高温行驶工况下，高温行驶工况下的温度高于第一设定温度，其中，第一设定温度例如可以为不小于23℃的温度，例如为24℃、25℃、30℃和32℃等。
具体地，电动车在高温行驶工况下，乘员舱和电池都有制冷请求，此时，控制压缩机24启动，使得制冷剂管路20中加热后的制冷剂经截止阀251后到达第二板式换热器11中的第三流道中，而由于第二板式换热器11的第四流道与第二水管路40连通，使得第二水管路40中的防冻液进入到第四流道中；从而使得第三流道11中的制冷剂与第四流道中的防冻液进行换热，促使制冷剂冷却而防冻液加热；加热后的防冻液流经低温散热器43与外界空气换热降低温度，此时，可以启动电子风扇511加快低温散热器43与外界空气换热效率，再又流经开关三通水阀44达到电机水泵41的入口，经增压后流经电机和电控***42，再抵达第二板式换热器11形成第一个防冻液循环；冷却后的制冷剂经单向阀27后分流到电磁膨胀阀26和电池膨胀阀261，经过节流作用后又分别在室内蒸发器24和第一板式换热器10内蒸发吸热，最后汇流抵达液气分离罐24再进入压缩机21，形成一个制冷剂循环，此时，通过通回阀253避免第一板式热换器10和室内蒸发器24传输至液气分离罐24的制冷剂回流；以及，冷却后的制冷剂进入到第一板式换热器10的第一流道中，而由于第一板式换热器10的第二流道与第一水管路30连通，使得第一水管路40中的防冻液进入到第二流道中，从而使得第一流道中的制冷剂与第二流道中的防冻液进行换热，促使制冷剂加热而防冻液冷却，如此，使得经第一板式换热器10冷却后的防冻液在电池水泵21的作用下流向电池包32，对其降温后回到电池水泵21，形成第二个防冻液循环。如此，使得电动车在高温行驶工况下，通过第一板式换热器10和第二板式换热器11能够实现同时对乘员舱及对电池进行制冷的效果。
本说明书实施例中，如图3所示，电动车在低温行驶工况下，低温行驶工况下的温度位于第一设定温度范围内，其中，第一设定温度范围可以为大于第二设定温度且低于第三设定温度，例如，第二设定温度可以为2℃至8℃的值，第三设定温度为10℃至20℃的值，此时，第一设定温度范围例如可以为5℃至15℃，2℃至18℃，以及6℃至14℃等，本说明书不作具体限制。
具体地，电动车在低温行驶工况下，乘员舱有除湿请求且电池有制冷请求，此时，压缩机21启动，加热后的制冷剂从压缩机21出口分两路流经截止阀25和截止阀251，第一路流经截止阀25后达到室内冷凝器22进行冷凝放热；第二路流经截止阀251后到达第二板式换热器11，与电机水***回路中的防冻液进行换热，制冷剂冷却而防冻液加热；加热后的防冻液流经低温散热器43与外界空气换热降低温度，又流经开关三通水阀44达到电机水泵41的入口，经增压后流经电机和电控***42，再抵达第二板式换热器11形成第一个防冻液循环；冷却后的制冷剂经单向阀27后分流到电磁膨胀阀26和电池膨胀阀261，经过节流作用后又分别在室内蒸发器24和第一板式换热器10内蒸发吸热，最后汇流抵达液气分离罐24再进入压缩机21，形成一个制冷剂循环；经第一板式换热器10冷却后的防冻液在电池水泵21的作用下流向电池包32，对其降温后回到电池水泵21，形成第二个防冻液循环。如此，使得电动车在低温行驶工况下，通过第一板式换热器10和第二板式换热器11能够实现同时对乘员舱除湿及对电池进行制冷的效果。
本说明书实施例中，如图4所示，电动车在低温行驶工况下，乘员舱有除湿请求且电池有制热请求。此时，压缩机21启动，加热后的制冷剂从压缩机21出口分两路流经截止阀25和截止阀254，第一路流经截止阀25后达到室内冷凝器22进行冷凝放热；第二路流经截止阀254后到达第一板式换热器10，与所述电机水***回路中的防冻液进行换热，制冷剂冷却而防冻液加热；加热后的防冻液流经电池包32将其加热，再回到电池水泵31的入口，形成第一个防冻液循环；冷却后的制冷剂经单向阀271后与第一路制冷剂汇流，再分流到电磁膨胀阀26和电池膨胀阀261，经过节流作用后又分别在室内蒸发器23和第二板式换热器10内蒸发吸热，最后汇流抵达液气分离罐24再进入压缩机21，形成一个制冷剂循环；经第二板式换热器11冷却后的防冻液在电机水泵41的作用下流向开关三通水阀44，又经电机水泵41增压后流经电机和电控***42，形成第一个防冻液循环。如此，使得电动车在低温行驶工况下，通过第一板式换热器10和第二板式换热器11能够实现同时对乘员舱除湿及对电池进行制热的效果。
本说明书实施例中，如图5所示，电动车在低温行驶工况下，乘员舱和电池都有制热请求，此时，压缩机21启动，加热后的制冷剂从压缩机21出口分两路流经截止阀25和截止阀254，第一路流经截止阀25后达到室内冷凝器22进行冷凝放热；第二路流经截止阀2542后到达第一板式换热器10，与所述电机水***回路中的防冻液进行换热，制冷剂冷却而防冻液加热；加热后的防冻液流经电池包32将其加热，再回到电池水泵31的入口，形成第一个防冻液循环；冷却后的制冷剂经单向阀271后与第一路制冷剂汇流，经过电池膨胀阀261节流作用后又在第二板式换热器11内蒸发吸热，最后抵达液气分离罐24再进入压缩机21，形成一个制冷剂循环；经第二板式换热器11冷却后的防冻液在电机水泵41的作用下流向开关三通水阀44，又经电机水泵41增压后流经电机和电控***42，形成第二个防冻液循环。如此，使得电动车在低温行驶工况下，通过第一板式换热器10和第二板式换热器11能够实现同时对乘员舱和电池进行制热的效果。
本说明书实施例中，由于采用了第一板式热换器10和第二板式热换器11，且第一板式热换器10和第二板式热换器11可以设置在电动车的内部而不用设置在电动车的前端，从而使得电动车的前端布置空间增大，同时也降低了换热器设置室外而导致出现结霜问题的概率；而且通过两个板式热换器在三个***之间进行热交换，使得在低温条件下也可实现热交换；而且与现有技术相比，整车热管理***的零部件种类和总数量较少，且零部件的通用性很高，能够降低成本。
本发明第二方面提供了一种电动车，包含电动车的车辆本体和设置在所述车辆本体中的如第一方面提供的整车热管理***。
在一种可选的实施方式中，整车热管理***包括设置在电动车中的制冷剂***回路、电池水***回路、电机水***回路、第一板式换热器和第二板式换热器；其中，所述第一板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电池水***回路耦合，所述第二板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电机水***回路耦合。
在一种可选的实施方式中，所述制冷剂***回路包括通过制冷剂管路连接的压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器和液气分离罐。
在一种可选的实施方式中，所述制冷剂***回路还包括设置在所述制冷剂管路上的截止阀、电池膨胀阀和单向阀。
在一种可选的实施方式中，所述电池水***回路包括通过第一水管路连接的电池水泵和电池包。
在一种可选的实施方式中，所述电机水***回路包括通过第二水管路连接的电机水泵、电机及电控***和低温散热器，以及设置在所述第二水管路上的开关三通水阀。
在一种可选的实施方式中，所述第一板式换热器包括第一流道和第二流道，所述第一流道与所述制冷剂管路连通，所述第二流道与所述第一水管路连通。
在一种可选的实施方式中，所述第二板式换热器包括第三流道和第四流道，所述第三流道与所述制冷剂管路连通，所述第四流道与所述第二水管路连通。
在一种可选的实施方式中，整车热管理***还包括设置在所述电动车前端的电子风扇，所述电子风扇设置在所述低温散热器和所述电动车的乘员舱之间。
在一种可选的实施方式中，整车热管理***还包括空调箱，所述空调箱中设置有鼓风机、所述室内蒸发器、风门机构、所述室内冷凝器和空气加热器。
本说明书实施例的有益效果如下：
基于上述技术方案，由于第一板式换热器10用于将所述制冷剂***回路和所述电池水***回路耦合，第二板式换热器11用于将所述制冷剂***回路和所述电机水***回路耦合，如此，通过第一板式换热器能够将制冷剂***回路中的制冷剂和电池水***回路中的防冻液进行换热，以及通过第二板式换热器11能够将制冷剂***回路中的制冷剂和电机水***回路中的防冻液进行换热，从而实现通过两个板式热换器在三个***之间进行热交换，使得在低温条件下也可实现热交换；而且与现有技术相比，整车热管理***的零部件种类和总数量较少，且零部件的通用性很高，能够降低成本。
尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电动车的整车热管理***，其特征在于，包括设置在电动车中的制冷剂***回路、电池水***回路、电机水***回路、第一板式换热器和第二板式换热器；其中，所述第一板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电池水***回路耦合，所述第二板式换热器用于将所述制冷剂***回路和所述电机水***回路耦合。
2.如权利要求1所述的整车热管理***，其特征在于，所述制冷剂***回路包括通过制冷剂管路连接的压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器和液气分离罐。
3.如权利要求2所述的整车热管理***，其特征在于，所述制冷剂***回路还包括设置在所述制冷剂管路上的截止阀、电池膨胀阀和单向阀。
4.如权利要求3所述的整车热管理***，其特征在于，所述电池水***回路包括通过第一水管路连接的电池水泵和电池包。
5.如权利要求4所述的整车热管理***，其特征在于，所述电机水***回路包括通过第二水管路连接的电机水泵、电机及电控***和低温散热器，以及设置在所述第二水管路上的开关三通水阀。
6.如权利要求5所述的整车热管理***，其特征在于，所述第一板式换热器包括第一流道和第二流道，所述第一流道与所述制冷剂管路连通，所述第二流道与所述第一水管路连通。
7.如权利要求6所述的整车热管理***，其特征在于，所述第二板式换热器包括第三流道和第四流道，所述第三流道与所述制冷剂管路连通，所述第四流道与所述第二水管路连通。
8.如权利要求1-7任一项所述的整车热管理***，其特征在于，还包括设置在所述电动车前端的电子风扇，所述电子风扇设置在所述低温散热器和所述电动车的乘员舱之间。
9.如权利要求8所述的整车热管理***，其特征在于，还包括空调箱，所述空调箱中设置有鼓风机、所述室内蒸发器、风门机构、所述室内冷凝器和空气加热器。
10.一种电动车，其特征在于，包含电动车的车辆本体和设置在所述车辆本体中的如权利要求1-9任一项所述的整车热管理***。
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