CN113119680A - 一种整车热管理***及其控制方法及汽车 - Google Patents

一种整车热管理***及其控制方法及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种整车热管理***及其控制方法及汽车，整车热管理***包括：电池热管理循环***，电池热管理循环***包括板式换热器、第二水泵、电池冷却水道、第二三通阀、第三三通阀、排气阀以及用来连接充电桩的充电接口；通过板式换热器与电池热管理循环***连接的暖风循环***，暖风循环***包括板式换热器、暖风芯体、第一水泵、第一三通阀和水暖加热器；通过板式换热器与电池热管理循环***连接的制冷剂循环***，制冷剂循环***包括板式换热器、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和压缩机。本方案通过外接充电桩水循环***，利用充电站的热量和冷量给电池或乘员舱加热或降温，从而避免为快充而进行的采暖和制冷***的过设计，缩短了整车充电时间。

Description

一种整车热管理***及其控制方法及汽车
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种整车热管理***及其控制方法及汽车。
背景技术
目前市场主流电动汽车整车热管理***原理图如图1所示。***采用水暖加热器为乘员舱和电池提供热量，空调制冷***为乘员舱和电池提供冷量。
当整车在正常行驶时，电池对加热和降温的需求不大。但低温环境，当电池电芯温度低于-15℃时，电池只能进行放电，如果电池需要充电就需要单独给电芯进行加热，对加热速率的需求也是越快越好。为了提升低温充电效率，缩短充电时间，加热器的功率需求也是越大越好。然而，当***应用大规格加热器之后，***也只有在极低温时满负荷运行加热器，其他工况均处于过设计状态，带来的问题也是成本的增加和***重量的增加，无形中降低了整车的续驶里程。
除了低温对高加热功率的需求以外，随着大功率快充技术的应用，高温环境大功率快充时，电池的发热量急剧提升，散热负荷增大，对现阶段采用压缩机制冷降温冷却的***提出更高的要求，尤其是对压缩机的排量需求已经由现阶段的34cc提升至50cc以上。同采暖一样，为了保证快充阶段的降温，***同样会存在过设计，浪费资源。
发明内容
本发明实施例提供一种整车热管理***及其控制方法及汽车，用以解决现有技术中为快充而进行的采暖和制冷***存在过设计的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
依据本发明的一个方面，提供了一种整车热管理***，包括：
电池热管理循环***，所述电池热管理循环***包括板式换热器、第二水泵、电池冷却水道、第二三通阀、第三三通阀、排气阀以及用来连接充电桩的充电接口；其中，所述充电接口内部设有冷却通道，所述板式换热器分别与所述第二水泵的出口和所述第二三通阀的进口连接，所述第二三通阀的第一出口连通至所述充电接口中的冷却通道的一端，所述冷却通道的另一端通过所述排气阀分别连接至所述第三三通阀的第一进口和所述第二水泵的进口，所述电池冷却水道的两端分别与所述第三三通阀的出口和所述第二水泵的进口连接，所述第二三通阀的第二出口与所述第三三通阀的第二进口连接，所述第二三通阀的第一出口和所述排气阀还用于在充电枪***所述充电接口时，连通外部水循环***；
通过所述板式换热器与所述电池热管理循环***连接的暖风循环***，所述暖风循环***包括所述板式换热器、暖风芯体、第一水泵、第一三通阀和水暖加热器；其中，所述板式换热器分别与所述第一水泵的出口和所述第一三通阀的进口连接，所述第一三通阀的出口与所述水暖加热器的第一端连接，所述暖风芯体的两端分别与所述第一水泵的进口和所述水暖加热器的第二端连接；
通过所述板式换热器与所述电池热管理循环***连接的制冷剂循环***，所述制冷剂循环***包括所述板式换热器、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和压缩机；其中，所述板式换热器分别与所述蒸发器的第二端和所述电子膨胀阀的第一端连接，所述电子膨胀阀的第二端与所述蒸发器的第一端连接，所述冷凝器分别与所述电子膨胀阀的第一端和所述压缩机的第二端连接，所述压缩机的第一端与所述蒸发器的第一端连接。
可选地，所述板式换热器内部设有三个各自独立的循环通道。
依据本发明的另一个方面，提供了一种整车热管理***的控制方法，应用于如上所述的整车热管理***，包括：
在整车充电，电池需要加热或冷却时，所述电池热管理循环***启动；
其中，所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口、排气阀、第三三通阀及电池冷却水道。
可选地，还包括：
在整车充电，电池不需要加热或冷却，且乘员舱需要采暖或制冷时，所述电池热管理循环***启动，并通过所述第三三通阀关闭所述电池冷却水道；
其中，所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口及排气阀。
可选地，还包括：
在整车充电，乘员舱需要采暖或制冷时，乘员舱暖风循环***启动并关闭所述水暖加热器；
其中，乘员舱暖风循环***工作时的水路循环顺序为：第一水泵、板式换热器、第一三通阀、水暖加热器及暖风芯体。
可选地，还包括：
乘员舱需要制冷时，由外接通过充电接口提供冷量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述冷量传递给所述暖风芯体，所述外接包括充电桩的水循环***。
可选地，还包括：
在所述冷量不满足乘员舱制冷需求时，所述制冷剂循环***启动；
其中，所述制冷剂循环***工作时的水路循环顺序为：压缩机、冷凝器、电子膨胀阀及蒸发器。
可选地，还包括：
乘员舱需要采暖时，由外接通过充电接口提供热量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述热量传递给所述暖风芯体。
可选地，还包括：
在所述热量不满足乘员舱采暖需求时，开启所述水暖加热器。
依据本发明的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的整车热管理***。
本发明的有益效果是：
上述方案，通过充电线束外接充电桩的水循环***，利用充电站充足的热量和冷量给电池和乘员舱进行加热或者降温，从而避免为快充而进行的采暖和制冷***的过设计。除此之外，由于在充电时可以利用充电桩的冷量和热量给乘员舱进行制冷和加热，减少了充电时的充电功率增加，缩短了整车的充电时间。
附图说明
图1表示目前市场主流电动汽车整车热管理***原理图；
图2表示本发明实施例提供的整车热管理***示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中为快充而进行的采暖和制冷***存在过设计的问题，提供一种整车热管理***及其控制方法及汽车。
如图2所示，本发明其中一实施例提供一种整车热管理***，包括：
电池热管理循环***，所述电池热管理循环***包括板式换热器、第二水泵、电池冷却水道、第二三通阀、第三三通阀、排气阀以及用来连接充电桩的充电接口；其中，所述充电接口内部设有冷却通道，所述板式换热器分别与所述第二水泵的出口和所述第二三通阀的进口连接，所述第二三通阀的第一出口连通至所述充电接口中的冷却通道的一端，所述冷却通道的另一端通过所述排气阀分别连接至所述第三三通阀的第一进口和所述第二水泵的进口，所述电池冷却水道的两端分别与所述第三三通阀的出口和所述第二水泵的进口连接，所述第二三通阀的第二出口与所述第三三通阀的第二进口连接，所述第二三通阀的第一出口和所述排气阀还用于在充电枪***所述充电接口时，连通外部水循环***。
需要说明的是，本发明实施例所提供的所述电池热管理循环***内串联着所述充电接口，充电接口用于连接充电桩，而充电桩内部设置有相应的制冷或者加热水循环***。当充电枪***充电接口时，所述第二三通阀的第一出口和所述排气阀与所述冷却通道之间的连接断开，所述第二三通阀的第一出口和所述排气阀与外部水循环***(即充电桩内部的水循环***)连通。此时，所述外部水循环***与所述电池热管理循环***形成一个循环通路。
还需要说明的是，连接充电接口的通道还连着所述排气阀，所述排气阀用来在切断或连接充电接口时平衡***压力，防止气体流进电池内部形成不必要的气阻或者引起局部过温。
通过所述板式换热器与所述电池热管理循环***连接的暖风循环***，所述暖风循环***包括所述板式换热器、暖风芯体、第一水泵、第一三通阀和水暖加热器；其中，所述板式换热器分别与所述第一水泵的出口和所述第一三通阀的进口连接，所述第一三通阀的出口与所述水暖加热器的第一端连接，所述暖风芯体的两端分别与所述第一水泵的进口和所述水暖加热器的第二端连接；
通过所述板式换热器与所述电池热管理循环***连接的制冷剂循环***，所述制冷剂循环***包括所述板式换热器、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和压缩机；其中，所述板式换热器分别与所述蒸发器的第二端和所述电子膨胀阀的第一端连接，所述电子膨胀阀的第二端与所述蒸发器的第一端连接，所述冷凝器分别与所述电子膨胀阀的第一端和所述压缩机的第二端连接，所述压缩机的第一端与所述蒸发器的第一端连接。
需要说明的是，所述电池热管理循环***和所述暖风循环***内的流动物质可以是50％乙二醇水溶液，所述制冷剂循环***内流动物质包括R134a等制冷剂。
可选地，所述板式换热器内部设有三个各自独立的循环通道。
需要说明的是，所述电池热管理循环***、所述暖风循环***及所述制冷剂循环***中的所述板式换热器为同一个部件，所述板式换热器内部设有三个各自独立的循环通道。
还需要说明的是，所述板式换热器内部的制冷剂循环通道中也包括一个电子膨胀阀。
本发明实施例中，通过充电线束外接充电桩的水循环***，利用充电站充足的热量和冷量给电池和乘员舱进行加热或者降温，从而避免为快充而进行的采暖和制冷***的过设计。除此之外，由于在充电时可以利用充电桩的冷量和热量给乘员舱进行制冷和加热，减少了充电时的充电功率的增加，缩短了整车的充电时间。
本发明实施例还提供一种整车热管理***的控制方法，应用于如上所述的整车热管理***，包括：
在整车充电，电池需要加热或冷却时，所述电池热管理循环***启动；
其中，所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口、排气阀、第三三通阀及电池冷却水道，再回到第二水泵。
可选地，还包括：
在整车充电，电池不需要加热或冷却，且乘员舱需要采暖或制冷时，所述电池热管理循环***启动，并通过所述第三三通阀关闭所述电池冷却水道；
其中，所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口及排气阀，再回到第二水泵。
需要说明的是，连接充电接口的通道还连着所述排气阀，所述排气阀用来在切断或连接充电接口时平衡***压力，防止气体流进电池内部形成不必要的气阻或者引起局部过温。
可选地，还包括：
在整车充电，乘员舱需要采暖或制冷时，乘员舱暖风循环***启动并关闭所述水暖加热器；
其中，乘员舱暖风循环***工作时的水路循环顺序为：第一水泵、板式换热器、第一三通阀、水暖加热器及暖风芯体，再回到第一水泵。
需要说明的是，在由外接提供的热量或冷量能够满足乘员舱需求的情况下，水暖加热器是不需要工作的。
可选地，还包括：
乘员舱需要制冷时，由外接通过充电接口提供冷量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述冷量传递给所述暖风芯体，所述外接包括充电桩的水循环***。
需要说明的是，在此种情况下，车内空调箱需要调整至采暖模式，将暖风风门打开，从而将由外接给暖风芯体的冷量带出来。
还需要说明的是，所述外接还包括充电站的中央空调，通过对充电桩的特殊设计，可以使得充电站的中央空调通过充电接口为车辆提供冷量或热量。
可选地，还包括：
在所述冷量不满足乘员舱制冷需求时，所述制冷剂循环***启动。
需要说明的是，如果由外接提供的冷量不能满足乘员舱制冷需求时，所述制冷剂循环***启动开始工作，与外接提供的冷量同时为乘员舱制冷。
其中，所述制冷剂循环***工作时的水路循环顺序为：压缩机、冷凝器、电子膨胀阀及蒸发器，再回到压缩机。
可选地，还包括：
乘员舱需要采暖时，由外接通过充电接口提供热量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述热量传递给所述暖风芯体。
可选地，还包括：
在所述热量不满足乘员舱采暖需求时，开启所述水暖加热器。
需要说明的是，在外接所提供的热量不满足乘员舱采暖需求时，水暖加热器开始工作，与外接所提供的热量一起为乘员舱供暖，以满足乘员舱采暖需求。
还需要说明的是，相比于传统车充电时需要充电桩提供部分的功率给整车的压缩机或者加热器，本发明实施例中，充电桩侧还可以连接充电站的中央空调，这样，冷量和热量不需要由充电桩单独产出，从而可以将充电桩的电功率全部输出到整车，进而缩短整车的充电时间。
具体的，本发明实施例所提供的整车热管理***的控制方法，主要针对于整车充电过程中整车热管理***的不同工作模式，分别根据低温和高温两种充电环境，具体可分为以下八种情况：
低温环境充电时，分为四种情况：
第一种情况：低温环境充电，电池需要加热且乘员舱需要加热时：
电池热管理循环***和暖风循环***工作。
所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口、排气阀、第三三通阀及电池冷却水道。
乘员舱暖风循环***工作时的水路循环顺序为：第一水泵、板式换热器、第一三通阀、水暖加热器及暖风芯体。
其中，由外接通过充电接口提供热量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述热量传递给所述暖风芯体；当充电接口提供的热量不足以不满足乘员舱采暖需求时，水暖加热器工作，否则关闭。
第二种情况：低温环境充电，电池需要加热且乘员舱不需要加热时：
电池热管理循环***工作。
所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口、排气阀、第三三通阀及电池冷却水道。
第三种情况：低温环境充电，电池不需要加热且乘员舱需要加热时：
电池热管理循环***和暖风循环***工作。
所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口及排气阀。
乘员舱暖风循环***工作时的水路循环顺序为：第一水泵、板式换热器、第一三通阀、水暖加热器及暖风芯体。
其中，由外接通过充电接口提供热量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述热量传递给所述暖风芯体；当充电接口提供的热量不足以不满足乘员舱采暖需求时，水暖加热器工作，否则关闭。
第四种情况：低温环境充电，电池不需要加热且乘员舱不需要加热时：
所述电池热管理循环***、所述暖风循环***及所述制冷剂循环***均不工作。
高温环境充电时，分为四种情况：
第一种情况：高温环境充电，电池需要冷却且乘员舱需要冷却时：
电池热管理循环***和暖风循环***工作。
所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口、排气阀、第三三通阀及电池冷却水道。
乘员舱暖风循环***工作时的水路循环顺序为：第一水泵、板式换热器、第一三通阀、水暖加热器及暖风芯体。
其中，所述水暖加热器不工作。
乘员舱需要制冷时，由外接通过充电接口提供冷量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述冷量传递给所述暖风芯体，所述外接包括充电桩的水循环***。在所述冷量不满足乘员舱制冷需求时，所述制冷剂循环***启动，压缩机开启，此时所述制冷剂循环***工作时的水路循环顺序为：压缩机、冷凝器、电子膨胀阀及蒸发器。
第二种情况：高温环境充电，电池需要冷却且乘员舱不需要冷却时：
电池热管理循环***工作。
所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口、排气阀、第三三通阀及电池冷却水道。
所述暖风循环***及所述制冷剂循环***均停止工作。
第三种情况：高温环境充电，电池不需要冷却且乘员舱需要冷却时：
电池热管理循环***和暖风循环***工作。
所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口及排气阀。
乘员舱暖风循环***工作时的水路循环顺序为：第一水泵、板式换热器、第一三通阀、水暖加热器及暖风芯体。
其中，水暖加热器不工作。
乘员舱需要制冷时，由外接通过充电接口提供冷量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述冷量传递给所述暖风芯体，所述外接包括充电桩的水循环***。在所述冷量不满足乘员舱制冷需求时，所述制冷剂循环***启动，压缩机开启，此时所述制冷剂循环***工作时的水路循环顺序为：压缩机、冷凝器、电子膨胀阀及蒸发器。
第四种情况：高温环境充电，电池不需要冷却且乘员舱不需要冷却时：
该情况与低温环境充电时第四种情况一致。
本发明实施例中，通过充电线束外接充电桩的水循环***，利用充电站充足的热量和冷量给电池和乘员舱进行加热或者降温，从而避免为快充而进行的采暖和制冷***的过设计。除此之外，由于在充电时可以利用充电桩的冷量和热量给乘员舱进行制冷和加热，减少了充电时的充电功率增加，缩短了整车的充电时间。
本发明实施例还提供一种汽车，包括如上所述的整车热管理***。
本发明实施例中，在整车充电工况，当电池或者乘员舱需要制冷或者加热时，可以通过充电接口将充电桩侧的冷量或者热量传递至电池或者乘员舱，不需要整车为该工况单独设计散热冷却和加热模块，减少不必要的过设计。相比于传统车充电时需要充电桩提供部分的功率给整车的压缩机或者加热器，本发明实施例中，充电桩侧还可以连接充电站的中央空调，这样，冷量和热量不需要由充电桩单独产出，从而可以将充电桩的电功率全部输出到整车，进而缩短整车的充电时间。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种整车热管理***，其特征在于，包括：
电池热管理循环***，所述电池热管理循环***包括板式换热器、第二水泵、电池冷却水道、第二三通阀、第三三通阀、排气阀以及用来连接充电桩的充电接口；其中，所述充电接口内部设有冷却通道，所述板式换热器分别与所述第二水泵的出口和所述第二三通阀的进口连接，所述第二三通阀的第一出口连通至所述充电接口中的冷却通道的一端，所述冷却通道的另一端通过所述排气阀分别连接至所述第三三通阀的第一进口和所述第二水泵的进口，所述电池冷却水道的两端分别与所述第三三通阀的出口和所述第二水泵的进口连接，所述第二三通阀的第二出口与所述第三三通阀的第二进口连接，所述第二三通阀的第一出口和所述排气阀还用于在充电枪***所述充电接口时，连通外部水循环***；
通过所述板式换热器与所述电池热管理循环***连接的暖风循环***，所述暖风循环***包括所述板式换热器、暖风芯体、第一水泵、第一三通阀和水暖加热器；其中，所述板式换热器分别与所述第一水泵的出口和所述第一三通阀的进口连接，所述第一三通阀的出口与所述水暖加热器的第一端连接，所述暖风芯体的两端分别与所述第一水泵的进口和所述水暖加热器的第二端连接；
通过所述板式换热器与所述电池热管理循环***连接的制冷剂循环***，所述制冷剂循环***包括所述板式换热器、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和压缩机；其中，所述板式换热器分别与所述蒸发器的第二端和所述电子膨胀阀的第一端连接，所述电子膨胀阀的第二端与所述蒸发器的第一端连接，所述冷凝器分别与所述电子膨胀阀的第一端和所述压缩机的第二端连接，所述压缩机的第一端与所述蒸发器的第一端连接。
2.根据权利要求1所述的整车热管理***，其特征在于，
所述板式换热器内部设有三个各自独立的循环通道。
3.一种整车热管理***的控制方法，应用于权利要求1所述的整车热管理***，其特征在于，包括：
在整车充电，电池需要加热或冷却时，所述电池热管理循环***启动；
其中，所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口、排气阀、第三三通阀及电池冷却水道。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在整车充电，电池不需要加热或冷却，且乘员舱需要采暖或制冷时，所述电池热管理循环***启动，并通过所述第三三通阀关闭所述电池冷却水道；
其中，所述电池热管理循环***工作时的水路循环顺序为：第二水泵、板式换热器、第二三通阀、充电接口及排气阀。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在整车充电，乘员舱需要采暖或制冷时，乘员舱暖风循环***启动并关闭所述水暖加热器；
其中，乘员舱暖风循环***工作时的水路循环顺序为：第一水泵、板式换热器、第一三通阀、水暖加热器及暖风芯体。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括：
乘员舱需要制冷时，由外接通过充电接口提供冷量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述冷量传递给所述暖风芯体，所述外接包括充电桩的水循环***。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述冷量不满足乘员舱制冷需求时，所述制冷剂循环***启动；
其中，所述制冷剂循环***工作时的水路循环顺序为：压缩机、冷凝器、电子膨胀阀及蒸发器。
8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括：
乘员舱需要采暖时，由外接通过充电接口提供热量给电池热管理循环***，再利用所述板式换热器将所述热量传递给所述暖风芯体。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述热量不满足乘员舱采暖需求时，开启所述水暖加热器。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至2任一项所述的整车热管理***。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113997748A (zh) * 2021-09-29 2022-02-01 黄冈普赫氢能商用车有限公司 基于多通道换热器的氢能汽车热泵***和氢能汽车
CN114435071A (zh) * 2022-03-01 2022-05-06 一汽解放汽车有限公司 热管理***、新能源车、热管理控制方法和控制器
CN114475188A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种车载动力电池热管理***
CN114655048A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 东风汽车集团股份有限公司 基于地源热泵的充换电站热管理***
US20220379681A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-01 Hyundai Motor Company Heat pump system for vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110719A (ko) * 2015-03-11 2016-09-22 한온시스템 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
CN108206317A (zh) * 2018-02-09 2018-06-26 上海爱斯达克汽车空调***有限公司 一种用于车辆的电池的温度控制***及温度控制方法
CN108237927A (zh) * 2016-12-25 2018-07-03 谷涛 一种电动汽车及配套的多功能充电桩
CN108482065A (zh) * 2018-04-19 2018-09-04 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 新能源客车车厢和电池集中热管理***
CN109017407A (zh) * 2018-08-16 2018-12-18 北京新能源汽车股份有限公司 一种电池热交换控制装置、充电桩及电池热交换***
CN110422026A (zh) * 2019-07-16 2019-11-08 博雷顿科技有限公司 一种纯电动卡车制热制冷***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110719A (ko) * 2015-03-11 2016-09-22 한온시스템 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
CN108237927A (zh) * 2016-12-25 2018-07-03 谷涛 一种电动汽车及配套的多功能充电桩
CN108206317A (zh) * 2018-02-09 2018-06-26 上海爱斯达克汽车空调***有限公司 一种用于车辆的电池的温度控制***及温度控制方法
CN108482065A (zh) * 2018-04-19 2018-09-04 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 新能源客车车厢和电池集中热管理***
CN109017407A (zh) * 2018-08-16 2018-12-18 北京新能源汽车股份有限公司 一种电池热交换控制装置、充电桩及电池热交换***
CN110422026A (zh) * 2019-07-16 2019-11-08 博雷顿科技有限公司 一种纯电动卡车制热制冷***

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220379681A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-01 Hyundai Motor Company Heat pump system for vehicle
US11794550B2 (en) * 2021-05-31 2023-10-24 Hyundai Motor Company Heat pump system for vehicle
CN113997748A (zh) * 2021-09-29 2022-02-01 黄冈普赫氢能商用车有限公司 基于多通道换热器的氢能汽车热泵***和氢能汽车
CN114475188A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种车载动力电池热管理***
CN114435071A (zh) * 2022-03-01 2022-05-06 一汽解放汽车有限公司 热管理***、新能源车、热管理控制方法和控制器
CN114435071B (zh) * 2022-03-01 2023-07-14 一汽解放汽车有限公司 热管理***、新能源车、热管理控制方法和控制器
CN114655048A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 东风汽车集团股份有限公司 基于地源热泵的充换电站热管理***

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