CN114013236A - 一种车用co2热管理***及其工作方法 - Google Patents

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吴木文
陈冲
凌学锋
李贵宾
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种车用CO2热管理***及其工作方法,该***包括CO2热泵空调子***和冷却子***,所述的CO2热泵空调子***包括单独工作或串联工作的内部蒸发器和内部换热器、以及实现工作模式切换的电子三通阀和电子膨胀阀;所述冷却子***为包括DCDC总成、PEU总成和电池总成的冷却回路。与现有技术相比,本发明具有实现了热管理***的冷却和热量回收功能,提高了低温环境下热泵***能效比值等优点。

Description

一种车用CO2热管理***及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种车用热管理***,尤其是涉及一种车用CO2热管理***及其工作方法。
背景技术
为了解决新能源汽车低温环境下空调采暖工况耗电量大的问题,行业内开发出了热泵空调***,在制热时,从外界环境吸热,能提高制热效能,但现有的汽车空调热泵***大多使用R134a、R1234yf或R410a等传统冷媒工质,环保性差,低温环境下能效低,甚至超低温环境下无法使用等情况,而CO2普遍存在于大气环境中,GWP仅为1,环保性能好,成本低、无毒不燃烧。二氧化碳热泵***的能效比(即COP值)比传统冷媒工质高,且外界环境温度越低,其能效比越好。CO2热泵***取代传统冷媒工质热泵***是未来最佳的技术方案。
行业内已有的CO2方面技术主要包括两大类,一是基于现有的传统冷媒工质制定的一套热泵***或热管理***,***虽然简单,但实现的功能模式和使用场景比较少。另一类是采用多阀体或多零部件结构形式组成的热泵空调***;此类***原理过于复杂,控制阀体较多,控制难度大,成本高。
因此,新能源汽车的传统空调在低温环境下开空调采暖后,续航里程衰减比较严重;传统冷媒(R134a等)的热泵***在低温环境下空调能效比较低的问题;传统冷媒(R134a等)的热泵***,环境温度越低工作能力就越差,需要靠高压PTC进行补热;以上问题成为本发明需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车用CO2热管理***及其工作方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
根据本发明的一个方面,提供了一种车用CO2热管理***,包括CO2热泵空调子***和冷却子***,所述的CO2热泵空调子***包括单独工作或串联工作的内部蒸发器和内部换热器、以及实现工作模式切换的电子三通阀和电子膨胀阀;所述冷却子***为包括DCDC总成、PEU总成和电池总成的冷却回路。
作为优选的技术方案,所述的CO2热泵空调子***还包括压缩机、第一电子三通阀、外部散热器、第一电子膨胀阀、同轴管、第二电子三通阀、第二电子膨胀阀、电池冷却器、第三电子膨胀阀、第三电子三通阀和气液分离器;
所述的第一电子三通阀的第二通道、外部散热器、第一电子膨胀阀、同轴管、第二电子三通阀、内部换热器和第一电子三通阀的第三通道依次连接后形成回路;
所述的第一电子三通阀的第一通道、压缩机、同轴管、气液分离器和第三电子三通阀的第一通道依次连接;
第三电子三通阀的第三通道分别与第二电子三通阀的第一通道、电池冷却器的一端、内部蒸发器的一端连接;所述的电池冷却器另一端通过第二电子膨胀阀与第二电子三通阀的第二通道连接,所述的内部蒸发器的另一端通过第三电子膨胀阀与第二电子三通阀的第二通道连接;
第三电子三通阀的第二通道与所述的第一电子三通阀的第二通道连接。
作为优选的技术方案,所述的CO2热泵空调子***还包括设在管路上的PT传感器。
作为优选的技术方案,所述的PT传感器包括:
第一PT传感器,设在第一电子三通阀和压缩机之间管路上;
第二PT传感器,设在外部散热器和第一电子膨胀阀之间管路上;
第三PT传感器,设在同轴管和第二电子三通阀之间管路上;
第四PT传感器,设在气液分离器和第三电子三通阀之间管路上。
作为优选的技术方案,所述的CO2热泵空调子***还包括设在管路上的第一充注接头和第二充注接头;所述的第一充注接头设在气液分离器和第三电子三通阀之间管路上;所述的第二充注接头设在第二电子三通阀和内部换热器之间管路上。
作为优选的技术方案,所述的冷却子***还包括水泵、第一电动三通阀、散热器、第二电动三通阀、第二水泵、四通阀、水壶、第一三通接头和第二三通接头;
所述的四通阀的第一通道、水壶、水泵、DCDC总成、PEU总成、第一电动三通阀、散热器、第一三通接头、第二三通接头、四通阀的第二通道依次连接后形成回路;
所述的四通阀的第三通道与电池冷却器连接,所述的四通阀的第四通道依次通过第二水泵、电池总成后与第二电动三通阀连接,所述的第二电动三通阀分别与第二三通接头和电池冷却器连接。
作为优选的技术方案,所述的冷却子***中的循环工质为乙二醇防冻液,该乙二醇防冻液通过水壶加注。
作为优选的技术方案,低温热泵采暖模式下,采用所述的内部蒸发器和内部换热器串联工作。
作为优选的技术方案,在热泵采暖模式下,实现电池和电机的余热回收利用功能;所述的冷却子***可实现自然冷却。
根据本发明的另一个方面,提供了一种采用所述的车用CO2热管理***的工作方法,该工作方法包括乘员舱制冷模式工作方法、电池冷却模式工作方法、乘员舱制冷加电池冷却模式工作方法、乘员舱采暖加除湿第一模式工作方法、乘员舱采暖加除湿第二模式工作方法、乘员舱采暖加除湿第三模式工作方法、乘员舱采暖加除湿加电池冷却模式工作方法、乘员舱采暖第一模式工作方法、乘员舱采暖第二模式工作方法、乘员舱采暖加电池加热模式工作方法、乘员舱采暖加冷却***热量回收第一模式工作方法、乘员舱采暖加冷却***热量回收第二模式工作方法、乘员舱采暖加外部换热器快速化霜模式工作方法和热管理***自然冷却模式工作方法。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)本发明将CO2热泵***和热管理***进行集成,实现热管理***的冷却和热量回收功能;同时内部换热器和蒸发器串联工作,提高低温环境下热泵***能效比值,无需高压PTC补热;
2)本发明采用电子三通阀+电子膨胀阀配合工作的方式,实现***的各种工作模式的切换和控制,达到不同使用环境及功能的需求;
3)本发明有效解决新能源汽车传统空调低温环境下开空调采暖后,续航里程衰减严重的问题;
4)本发明将内部换热器和蒸发器创新为串/并联结构形式,可以实现单独工作,也可实现串联工作,提高热泵采暖模式下的采暖能力;
5)本发明将DCDC总成、PEU总成(充电器、驱动电机、控制器集成)的冷却回路串联,再通过四通阀将电池回路与其进行串/并联,从而实现自然冷却、快速冷却、热量回收等多种工作模式;
6)本发明采用CO2作为热泵***冷媒介质,提高环保性,解决了传统冷媒(R134a等)的热泵***在低温环境下空调能效比较低的问题,以及解决了传统冷媒(R134a等)的热泵***,环境温度越低工作能力就越差,需要靠高压PTC进行补热的问题;
7)本发明在热泵采暖模式下,可实现电池、电机等余热回收利用功能;同时春秋季时,冷却***还可以实现自然冷却,节约整车能耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明CO2热泵空调子***采用实线表示的示意图;
图3为本发明冷却子***采用实线表示的示意图;
图4为本发明乘员舱制冷模式工作方法的示意图;
图5为本发明电池冷却模式工作方法的示意图;
图6为本发明乘员舱制冷加电池冷却模式工作方法的示意图;
图7为本发明乘员舱采暖加除湿第一模式工作方法的示意图;
图8为本发明乘员舱采暖加除湿第二模式工作方法的示意图;
图9为本发明乘员舱采暖加除湿第三模式工作方法的示意图;
图10为本发明乘员舱采暖加除湿加电池冷却模式工作方法的示意图;
图11为本发明乘员舱采暖第一模式工作方法的示意图;
图12为本发明乘员舱采暖第二模式工作方法的示意图;
图13为本发明乘员舱采暖加电池加热模式工作方法的示意图;
图14为本发明乘员舱采暖加冷却***热量回收第一模式工作方法的示意图;
图15为本发明乘员舱采暖加冷却***热量回收第二模式工作方法的示意图;
图16为本发明乘员舱采暖加外部换热器快速化霜模式工作方法的示意图;
图17为本发明热管理***自然冷却模式工作方法的示意图
其中10为压缩机、11为第一电子三通阀、12为外部散热器、13为第一电子膨胀阀、14为同轴管、15为第二电子三通阀、16为第二电子膨胀阀、17为电池冷却器、18为第三电子膨胀阀、19为内部蒸发器、20为内部换热器、21为第三电子三通阀、22为气液分离器、30为第一PT传感器、31为第二PT传感器、32为第三PT传感器、33为第四PT传感器、34为第一充注接头、35为第二充注接头、40为第一水泵、41为DCDC总成、42为PEU总成、43为第一电动三通阀、44为散热器、45为第二电动三通阀、46为电池总成、47为第二水泵、48为四通阀、49为水壶、50为第一三通接头、51为第二三通接头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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的一部分实施例,而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明一种车用CO2热管理***,包括压缩机10、第一电子三通阀11、外部散热器12、第一电子膨胀阀13、同轴管14、第二电子三通阀15、第二电子膨胀阀16、电池冷却器17、第三电子膨胀阀18、内部蒸发器19、内部换热器20、第三电子三通阀21、气液分离器22、第一PT传感器30、第二PT传感器31、第三PT传感器32、第四PT传感器33、第一充注接头34、第二充注接头35、第一水泵40、DCDC总成41、PEU总成42(集成充电器、电机、控制器)、第一电动三通阀43、散热器44、第二电动三通阀45、电池总成46、第二水泵47、四通阀48、水壶49、第一三通接头50、第二三通接头51。
如图2和3所示,本发明由两套子***组合在一起,分别是CO2热泵空调子***(图2实线部分)和冷却子***(图3实线部分)。其中CO2热泵空调子***的所有零部件由管路连接在一起,组成一个封闭回路,由压缩机10提供动力源,循环工质为CO2(但不限于该工质),工质通过第一充注接头34或第二充注接头35加注到***中。冷却子***的所有零部件由管路连接在一起,组成一个回路,循环工质为乙二醇防冻液(但不限于该工质),工质通过水壶49加注到***中。
本发明***的工作模式具体说明如下:
1、乘员舱制冷模式工作方法:
如图4所示,第一电子三通阀11打开1、2通道,第一电子膨胀阀13全开,第二电子三通阀15打开2、3通道,第三电子膨胀阀18工作,第三电子三通阀21打开1、3通道;第二电子膨胀阀16关闭。工质通过压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11,在外部换热器12中进行热交换,然后经过第一电子膨胀阀13,在同轴管14中进行二次换热,经过第二电子三通阀15,通过第三电子膨胀阀18进行节流降压,在蒸发器19中进行蒸发吸热,带走乘员舱内的热量,然后经过第三电子三通阀21进入气液分离器22,再通过同轴管14进行二次换热,最后回到压缩机10,完成一个循环。
2、电池冷却模式工作方法:
如图5所示,热泵空调***:第一电子三通阀11打开1、2通道,第一电子膨胀阀13全开,第二电子三通阀15打开2、3通道,第二电子膨胀阀16工作,第三电子三通阀21打开1、3通道;第三电子膨胀阀18关闭。工质通过压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11,在外部换热器12中进行热交换,然后经过第一电子膨胀阀13,在同轴管14中进行二次换热,经过第二电子三通阀15,通过第二电子膨胀阀16进行节流降压,在电池冷却器17中进行蒸发吸热,带走电池冷却循环回路工质的热量,然后经过第三电子三通阀21进入气液分离器22,再通过同轴管14进行二次换热,最后回到压缩机10,完成一个循环。
如图5所示,冷却***:第二电动三通阀45连通1、3通道,电动四通阀48连通3、4通道。工质由第二水泵47提供循环的动力源,带走电池总成46中的热量,然后经第二电动三通阀45,进入电池冷却器17中与冷媒工质进行热交换,再经过电动四通阀48回到第二水泵47,完成一个循环。
3、乘员舱制冷+电池冷却模式工作方法:
如图6所示,第一电子三通阀11打开1、2通道,第一电子膨胀阀13全开,第二电子三通阀15打开2、3通道,第二电子膨胀阀16工作,第三电子膨胀阀18工作,第三电子三通阀21打开1、3通道。工质通过压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11,在外部换热器12中进行热交换,然后经过第一电子膨胀阀13,在同轴管14中进行二次换热,经过第二电子三通阀15后,一部分工质通过第二电子膨胀阀16进行节流降压,在电池冷却器17中蒸发吸热,另一部分工质通过第三电子膨胀阀18进行节流降压,在蒸发器19中进行蒸发吸热,带走乘员舱内的热量,然后经过第三电子三通阀21进入气液分离器22,再通过同轴管14进行二次换热,最后回到压缩机10,完成一个循环。
如图6所示,电池冷却回路:第二电动三通阀45连通1、3通道,电动四通阀48连通3、4通道。工质由第二水泵47提供循环的动力源,带走电池总成46中的热量,然后经第二电动三通阀45,进入电池冷却器17中与冷媒工质进行热交换,再经过电动四通阀48回到第二水泵47,完成一个循环。
4、乘员舱采暖加除湿第一模式工作方法:
如图7所示,第一电子三通阀11按比例打开1、2、3通道,第一电子膨胀阀13全开,第二电子三通阀15打开2、3通道,第三电子膨胀阀18工作,第三电子三通阀21打开1、3通道;第二电子膨胀阀16关闭。工质通过压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11被分成两路,一路到内部换热器20中与空气换热,而另一路在外部换热器12中进行热交换,然后经过第一电子膨胀阀13,在同轴管14中进行二次换热,经过第二电子三通阀15后,两路工质在膨胀阀18前的三通处汇合,然后进入膨胀阀18进行节流降压,在蒸发器19中进行蒸发吸热,然后经过第三电子三通阀21进入气液分离器22,再通过同轴管14进行二次换热,最后回到压缩机10,完成一个循环。
5、乘员舱采暖加除湿第二模式工作方法:
如图8所示,第一电子三通阀11打开1、3通道,第三电子膨胀阀18工作,第二电子三通阀15打开1、3通道,第一电子膨胀阀13工作,第三电子三通阀21打开1、2通道;第二电子膨胀阀16关闭。工质通过压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11到内部换热器20中与空气换热,然后通过电子膨胀阀节流降压,在蒸发器19中进行一次蒸发,然后通过三通阀15,经过同轴管14,再通过膨胀阀13进行节流降压,在外部换热器12中进行二次蒸发,然后经过第三电子三通阀21进入气液分离器22,再通过同轴管14进行二次换热,最后回到压缩机10,完成一个循环。
6、乘员舱采暖加除湿第三模式工作方法:
如图9所示,第一电子三通阀11打开1、3通道,第三电子膨胀阀18工作,第三电子三通阀21打开1、3通道;第二电子膨胀阀16关闭,第二电子三通阀15关闭,第一电子膨胀阀13关闭。工质由压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11到内部换热器20中与空气换热,然后通过电子膨胀阀节流降压,在蒸发器19中进行蒸发吸热,然后通过三通阀21进入气液分离器22,再经过同轴管14,最后回到压缩机10,完成一个循环。
7、乘员舱采暖加除湿加电池冷却模式工作方法:
如图10所示,第一电子三通阀11按比例打开1、2、3通道,第一电子膨胀阀13全开,第二电子三通阀15打开2、3通道,第二电子膨胀阀16工作,第三电子膨胀阀18工作,第三电子三通阀21打开1、3通道。工质由压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11分流,一路走外部换热器,另一路走内部换热器,两路工质在第二电子膨胀阀16和第三电子膨胀阀18前汇合,然后再分别通过第二电子膨胀阀16节流降压,在电池冷却器17中进行换热,和第三电子膨胀阀18进行节流降压,在蒸发器19中进行蒸发吸热,再通过三通阀21进入气液分离器22,再经过同轴管14进行二次吸热,最后回到压缩机10,完成一个循环。
如图10所示,电池冷却回路:第二电动三通阀45连通1、3通道,电动四通阀48连通3、4通道。工质由第二水泵47提供循环的动力源,带走电池总成46中的热量,然后经第二电动三通阀45,进入电池冷却器17中与冷媒工质进行热交换,再经过电动四通阀48回到第二水泵47,完成一个循环。
8、乘员舱采暖第一模式工作方法:
如图11所示,第一电子三通阀11打开1、3通道,第二电子三通阀15打开2、3通道,第三电子三通阀21打开1、2通道,第一电子膨胀阀13工作;第三电子膨胀阀18关闭,第二电子膨胀阀16关闭。工质由压缩机10提供动力源,通过第一电子三通阀11进入内部换热器20进行换热,再经过第二电子三通阀15和同轴管14,通过第一电子膨胀阀13节流降压,在外部换热器12中蒸发吸热,再经第三电子三通阀21到气液分离器22和同轴管14,最后回到压缩机10,完成一个循环。
9、乘员舱采暖第二模式工作方法:
如图12所示,第一电子三通阀11打开1、3通道,第二电子三通阀15打开1、3通道,第三电子三通阀21打开1、2通道,第一电子膨胀阀13工作,第三电子膨胀阀18全开;第二电子膨胀阀16关闭。工质由压缩机10提供动力源,通过第一电子三通阀11进入内部换热器20进行换热,再经过蒸发器19对进入乘员舱的空气进行预加热,然后经过第二电子三通阀15和同轴管14,通过第一电子膨胀阀13节流降压,在外部换热器12中蒸发吸热,再经第三电子三通阀21到气液分离器22和同轴管14,最后回到压缩机10,完成一个循环。
10、乘员舱采暖加电池加热模式工作方法:
如图13所示,第一电子三通阀11打开1、3通道,第二电子三通阀15打开1、3通道,第三电子三通阀21打开1、2通道,第一电子膨胀阀13工作,第二电子膨胀阀16工作,第三电子膨胀阀18关闭。工质由压缩机10提供动力源,通过第一电子三通阀11进入内部换热器20进行换热,再经过电池冷却器17对电池冷却循环回路的工质加热,然后经过第二电子三通阀15和同轴管14,通过第一电子膨胀阀13节流降压,在外部换热器12中蒸发吸热,再经第三电子三通阀21到气液分离器22、同轴管14,最后回到压缩机10,完成一个循环。
如图13所示,电池冷却回路:第二电动三通阀45连通1、3通道,电动四通阀48连通3、4通道。工质由第二水泵47提供循环的动力源,带走电池总成46中的热量,然后经第二电动三通阀45,进入电池冷却器17中与空调***回路的冷媒工质进行热交换,再经过电动四通阀48回到第二水泵47,完成一个循环。
11、乘员舱采暖加冷却***热量回收第一模式工作方法:
如图14所示,第一电子三通阀11打开1、3通道,第二电子三通阀15打开2、3通道,第三电子三通阀21打开2、3通道,第一电子膨胀阀13工作,第二电子膨胀阀16工作;第三电子膨胀阀18关闭。工质由压缩机10提供动力源,通过第一电子三通阀11进入内部换热器20进行换热,然后分成两路,一路通过第二电子膨胀阀16节流降压进入电池冷却器17蒸发吸热,另一路经同轴管14后,通过第一电子膨胀阀13进行节流降压进入外部冷凝器12蒸发吸热,然后在第三电子三通阀21处汇合后进入气液分离器22和同轴管14,最后回到压缩机10,完成一个循环。
如图14所示,热管理***:第一电动三通阀43打开1、3通道,第二电动三通阀45打开1、3通道,电动四通阀48连通1、3通道和2、4通道,水泵4工作,第二水泵47工作。以此实现DCDC总成41、PEU总成42和电池总成46的热量回收利用模式。此外,可以通过第二电动三通阀45打开2、3通道,关闭第二水泵47来实现DCDC总成41、PEU总成42热管理循环回路单独热量回收模式。还能通过电动三通阀打开1、3通道,关闭第一水泵40,打开第二水泵47来实现电池热管理循环回路单独热量回收模式。
12、乘员舱采暖加冷却***热量回收第二模式工作方法
如图15所示,第一电子三通阀11打开1、3通道,第三电子三通阀21打开1、3通道,第二电子膨胀阀16工作;第二电子三通阀15关闭,第一电子膨胀阀13关闭,第三电子膨胀阀18关闭。工质由压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11进入内部换热器20进行换热,然后通过第二电子膨胀阀16进行节流降压再进入电池冷却器17蒸发吸热,经过第三电子三通阀21进入气液分离器22和同轴管14,最后回到压缩机10,完成一个循环。此模式还可以实现外部换热器12的自然化霜功能。
如图15所示,热管理***:第一电动三通阀43打开1、3通道,第二电动三通阀45打开1、3通道,电动四通阀48连通1、3通道和2、4通道,水泵4工作,第二水泵47工作。以此实现DCDC总成41、PEU总成42和电池总成46的热量回收利用模式。此外,可以通过第二电动三通阀45打开2、3通道,关闭第二水泵47来实现DCDC总成41、PEU总成42热管理循环回路单独热量回收模式。还能通过电动三通阀打开1、3通道,关闭第一水泵40,打开第二水泵47来实现电池热管理循环回路单独热量回收模式。
13、乘员舱采暖加外部换热器快速化霜模式工作方法
如图16所示,第一电子三通阀11按比例打开1、2、3通道,第一电子膨胀阀13全开,第二电子三通阀15打开2、3通道,第二电子膨胀阀16工作,第三电子三通阀21打开1、3通道;第三电子膨胀阀18关闭。工质通过压缩机10提供动力源,经过第一电子三通阀11被分成两路,一路到内部换热器20中换热,而另一路在外部换热器12中进行热交换,然后经过第一电子膨胀阀13、同轴管14、第二电子三通阀15后,两路工质在膨胀阀16前的三通处汇合,然后进入膨胀阀18进行节流降压,在蒸发器19中进行蒸发吸热,然后经过第三电子三通阀21进入气液分离器22,再通过同轴管14,最后回到压缩机10,完成一个循环。
如图16所示,热管理***:第一电动三通阀43打开1、3通道,第二电动三通阀45打开1、3通道,电动四通阀48连通1、3通道和2、4通道,第一水泵40工作,第二水泵47工作。以此实现DCDC总成41、PEU总成42和电池总成46的热量回收利用模式。此外,可以通过第二电动三通阀45打开2、3通道,关闭第二水泵47来实现DCDC总成41、PEU总成42热管理循环回路单独热量回收模式。还能通过电动三通阀打开1、3通道,关闭第一水泵40,打开第二水泵47来实现电池热管理循环回路单独热量回收模式。
14、热管理***自然冷却模式工作方法:
如图17所示,电动四通阀48连通1、2通道,第一电动三通阀43连通2、3通道,第二电动三通阀45连通1、3通道,第一水泵40工作,第二水泵47不工作。工质由第一水泵40提供动力源,将DCDC总成41和PEU总成42的热量带到散热器44中与外部空气进行热交换,再经过电动四通阀48回到第一水泵40。
如图17所示,要实现将电池总成46的热量带到外部散热器进行热交换,只需要将电动四通阀48连通1、3通道和2、4通道,让第一水泵40和水泵46同时工作即可。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车用CO2热管理***,其特征在于,包括CO2热泵空调子***和冷却子***,所述的CO2热泵空调子***包括单独工作或串联工作的内部蒸发器(19)和内部换热器(20)、以及实现工作模式切换的电子三通阀和电子膨胀阀;所述冷却子***为包括DCDC总成(41)、PEU总成(42)和电池总成(46)的冷却回路。
2.根据权利要求1所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,所述的CO2热泵空调子***还包括压缩机(10)、第一电子三通阀(11)、外部散热器(12)、第一电子膨胀阀(13)、同轴管(14)、第二电子三通阀(15)、第二电子膨胀阀(16)、电池冷却器(17)、第三电子膨胀阀(18)、第三电子三通阀(21)和气液分离器(22);
所述的第一电子三通阀(11)的第二通道、外部散热器(12)、第一电子膨胀阀(13)、同轴管(14)、第二电子三通阀(15)、内部换热器(20)和第一电子三通阀(11)的第三通道依次连接后形成回路;
所述的第一电子三通阀(11)的第一通道、压缩机(10)、同轴管(14)、气液分离器(22)和第三电子三通阀(21)的第一通道依次连接;
第三电子三通阀(21)的第三通道分别与第二电子三通阀(15)的第一通道、电池冷却器(17)的一端、内部蒸发器(19)的一端连接;所述的电池冷却器(17)另一端通过第二电子膨胀阀(16)与第二电子三通阀(15)的第二通道连接,所述的内部蒸发器(19)的另一端通过第三电子膨胀阀(18)与第二电子三通阀(15)的第二通道连接;
第三电子三通阀(21)的第二通道与所述的第一电子三通阀(11)的第二通道连接。
3.根据权利要求2所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,所述的CO2热泵空调子***还包括设在管路上的PT传感器。
4.根据权利要求3所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,所述的PT传感器包括:
第一PT传感器(30),设在第一电子三通阀(11)和压缩机(10)之间管路上;
第二PT传感器(31),设在外部散热器(12)和第一电子膨胀阀(13)之间管路上;
第三PT传感器(32),设在同轴管(14)和第二电子三通阀(15)之间管路上;
第四PT传感器(33),设在气液分离器(22)和第三电子三通阀(21)之间管路上。
5.根据权利要求2所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,所述的CO2热泵空调子***还包括设在管路上的第一充注接头(34)和第二充注接头(35);所述的第一充注接头(34)设在气液分离器(22)和第三电子三通阀(21)之间管路上;所述的第二充注接头(35)设在第二电子三通阀(15)和内部换热器(20)之间管路上。
6.根据权利要求2所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,所述的冷却子***还包括水泵(40)、第一电动三通阀(43)、散热器(44)、第二电动三通阀(45)、第二水泵(47)、四通阀(48)、水壶(49)、第一三通接头(50)和第二三通接头(51);
所述的四通阀(48)的第一通道、水壶(49)、水泵(40)、DCDC总成(41)、PEU总成(42)、第一电动三通阀(43)、散热器(44)、第一三通接头(50)、第二三通接头(51)、四通阀(48)的第二通道依次连接后形成回路;
所述的四通阀(48)的第三通道与电池冷却器(17)连接,所述的四通阀(48)的第四通道依次通过第二水泵(47)、电池总成(46)后与第二电动三通阀(45)连接,所述的第二电动三通阀(45)分别与第二三通接头(51)和电池冷却器(17)连接。
7.根据权利要求6所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,所述的冷却子***中的循环工质为乙二醇防冻液,该乙二醇防冻液通过水壶(49)加注。
8.根据权利要求2所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,低温热泵采暖模式下,采用所述的内部蒸发器(19)和内部换热器(20)串联工作。
9.根据权利要求2所述的一种车用CO2热管理***,其特征在于,在热泵采暖模式下,实现电池和电机的余热回收利用功能;所述的冷却子***可实现自然冷却。
10.一种采用权利要求1-9中任一所述的车用CO2热管理***的工作方法,其特征在于,该工作方法包括乘员舱制冷模式工作方法、电池冷却模式工作方法、乘员舱制冷加电池冷却模式工作方法、乘员舱采暖加除湿第一模式工作方法、乘员舱采暖加除湿第二模式工作方法、乘员舱采暖加除湿第三模式工作方法、乘员舱采暖加除湿加电池冷却模式工作方法、乘员舱采暖第一模式工作方法、乘员舱采暖第二模式工作方法、乘员舱采暖加电池加热模式工作方法、乘员舱采暖加冷却***热量回收第一模式工作方法、乘员舱采暖加冷却***热量回收第二模式工作方法、乘员舱采暖加外部换热器快速化霜模式工作方法和热管理***自然冷却模式工作方法。
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