CN114771206B - 热管理***和车辆 - Google Patents
热管理***和车辆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114771206B CN114771206B CN202210507684.9A CN202210507684A CN114771206B CN 114771206 B CN114771206 B CN 114771206B CN 202210507684 A CN202210507684 A CN 202210507684A CN 114771206 B CN114771206 B CN 114771206B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pump
- compressor
- battery
- valve
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 241
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 177
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 81
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 75
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 35
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 22
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 20
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 77
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 27
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
- B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3205—Control means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
- B60H1/32284—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising two or more secondary circuits, e.g. at evaporator and condenser side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
本申请公开了一种热管理***和车辆。热管理***用于车辆,热管理***包括压缩机、水冷冷凝器、第一截止阀、电池冷却器、第一节流装置、第二节流装置、暖风芯体、阀组件、泵组件和电池。当第一压缩机开启、第一泵开启和/或第二泵开启、第一节流装置处于节流状态、第二节流装置处于第一节流状态、第一截止阀开启、阀组件连通第一泵和暖风芯体,和/或,阀组件连通第二泵和电池冷却器的情况下,可实现对乘员舱和/或电池的制热。第一节流装置的设置可使得通过该部分排气回路对压缩机吸气进行补焓,提高低压侧冷媒压力,确保在极端低温气候条件下车辆可正常启动的同时还可满足采暖需求,降低了能耗,结构简单以节省制造成本。
Description
技术领域
本申请涉及汽车领域,尤其涉及一种热管理***和车辆。
背景技术
可以理解,目前新能源汽车正在大范围普及,为解决低温下能耗增加、续航里程衰减的问题,热泵技术在新能源汽车上逐渐推广。在相关技术中,在-30℃极低温度的工况下车辆难以满足乘员舱或者电池采暖需求。
发明内容
本申请实施方式提供了一种热管理***和车辆。
本申请实施方式提供的热管理***用于车辆,所述热管理***包括压缩机、水冷冷凝器、第一截止阀、电池冷却器、第一节流装置、第二节流装置、暖风芯体、阀组件、泵组件和电池;
所述压缩机连接所述水冷冷凝器的冷媒输入端和所述第一节流装置,所述水冷冷凝器的冷媒输出端连接所述第一截止阀,所述第二节流装置连接所述第一截止阀和所述电池冷却器的冷媒输入端,所述电池冷却器的冷媒输出端连接所述压缩机;
所述泵组件包括第一泵和第二泵,所述第一泵连接所述水冷冷凝器和所述阀组件,所述第二泵连接所述阀组件和所述电池,所述暖风芯体连接所述水冷冷凝器和所述阀组件,所述电池冷却器连接所述电池和所述阀组件;
当第一压缩机开启、所述第一泵开启和/或所述第二泵开启、所述第一节流装置处于节流状态、所述第二节流装置处于第一节流状态、所述第一截止阀开启、所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体,和/或,所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒一路依次经过所述水冷冷凝器、所述第一截止阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机内;另一路经过所述第一节流装置后回流至所述压缩机内;
所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,以使所述暖风芯体对所述车辆的乘员舱进行制热,和/或;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,加热后的冷却液输送至所述电池冷却器内以加热流经所述电池的冷却液,从而对所述电池进行加热。
在某些实施方式中,当第一压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于第二节流状态、所述第一截止阀开启、所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体且所述阀组件还连通所述第二泵和所述电池冷却器的情况下,
所述第二节流装置处于第二节流状态时的开度小于处于第一节流状态时的开度,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第一截止阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机内;
所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,以使所述暖风芯体对所述车辆的乘员舱进行制热;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述电池冷却器内冷却流经所述电池冷却器的冷却液,从而对所述电池进行冷却。
在某些实施方式中,所述热管理***包括第三节流装置、室外换热器、第一单向阀、蒸发器和第四节流装置,所述第三节流装置连接所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第一单向阀连接所述第一截止阀、所述室外换热器、所述第四节流装置和所述第二节流装置,所述蒸发器与所述压缩机和所述第四节流装置连接;
在所述压缩机开启、所述阀组件和所述泵组件均关闭、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭且所述第一单向阀开启的情况下,
冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却,冷却后的冷媒流经进入所述蒸发器内进行蒸发吸热以对所述车辆的乘员舱进行制冷。
在某些实施方式中,在所述压缩机开启、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的冷却液输入端的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置和所述第一单向阀后,一路冷媒经过所述第二节流装置、所述电池冷却器后回流至所述压缩机,另一路冷媒经过所述第四节流装置和所述蒸发器后回流至所述压缩机;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池后流经所述电池冷却器,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却,冷却后的冷媒一部分流经所述电池冷却器时与流经所述电池冷却器的冷却液进行热交换以对冷却液进行冷却,从而对所述电池进行冷却,冷却后的冷媒的另一部分流入至所述蒸发器内进行蒸发吸热以对所述车辆的乘员舱进行制冷。
在某些实施方式中,在所述压缩机开启、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的冷却液输入端的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池后流经所述电池冷却器,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却,冷却后的冷媒流经所述电池冷却器时与流经所述电池冷却器的冷却液进行热交换以对冷却液进行冷却,从而对所述电池进行冷却。
在某些实施方式中,在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启、所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的冷却液输入端的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵将流经所述电池的冷却液输送至所述电池冷却器,所述第一泵将冷却液输送至所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却以对所述室外换热器进行除冰,冷却后的冷媒进入所述电池冷却器内与流经所述电池冷却器的冷却液进行热交换以吸热蒸发,蒸发后的冷媒从所述电池冷却器的冷媒输出端流入所述压缩机,其中,流经所述水冷冷凝器的冷却液的温度高于流经所述水冷冷凝器的冷媒的温度。
在某些实施方式中,在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵关闭、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于节流状态、所述第四节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭且所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒在所述水冷冷凝器内冷却以加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,被加热后的冷却液流入所述暖风芯体以对所述车辆的乘员舱进行加热,在所述水冷冷凝器中冷却后的冷媒能够流经所述室外换热器和所述蒸发器,在流经所述蒸发器时吸热蒸发以对所述乘员舱内的湿空气进行冷凝以对乘员舱进行除湿。
在某些实施方式中,所述热管理***包括第三节流装置、室外换热器和第二截止阀,所述第三节流装置连接所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第二截止阀连接所述室外换热器和所述压缩机,且所述第二节流装置连接所述室外换热器和所述第二截止阀;
在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵关闭、所述第一节流装置处于关闭该状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于节流装置、所述第一截止阀处于关闭状态、所述第二截止阀处于开启状态且所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次流经所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第二截止阀后回流至所述压缩机;
所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内以加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,加热后的冷却液流入所述暖风芯体内以对所述车辆的乘员舱进行制热。
在某些实施方式中,所述泵组件还包括第三泵,所述热管理***还包括第三节流装置、室外换热器、第一单向阀、散热器和驱动部件,所述第三节流装置连接所述第一截止阀、所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第一单向阀连接所述第一截止阀、所述室外换热器和所述第二节流装置,所述室外换热器与所述第三节流装置连接,所述散热器连接所述阀组件和所述驱动部件,所述第三泵连接所述阀组件和所述驱动部件;
在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启、所述阀组件连通所述暖风芯体和所述第三泵,并且还连通所述散热器和所述第一泵的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次流经所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置、所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵向所述电池和所述电池冷却器输送冷却液,所述第三泵和/或所述第一泵向所述水冷冷凝器输送冷却液,从所述压缩机流出的冷媒在所述水冷冷凝器中进行第一次冷却,第一次冷却后的冷媒能够流经所述室外换热器以进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒能够流经所述电池冷却器蒸发吸热以对流经所述电池冷却器的冷却液进行冷却,所述第二泵将被冷却后的冷却液输送至所述电池以对电池进行冷却。
在某些实施方式中,在所述压缩机关闭、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀关闭、所述阀组件连通所述散热器和所述电池冷却器以及连通所述电池和驱动部件的情况下,
所述第二泵和所述第三泵将冷却液输送至所述电池后通过所述阀组件进入所述驱动部件,冷却液流经所述驱动部件后进入所述散热器进行冷却,从所述散热器流出的冷却液进一步通过所述阀组件流回至所述第二泵和所述第三泵。
在某些实施方式中,在所述压缩机关闭、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、所述第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀关闭、所述阀组件连通所述驱动部件和所述第三泵,并且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的情况下,
所述第二泵和所述第三泵将冷却液输送至所述驱动部件以吸收所述驱动部件的热量,被加热后的冷却液流经所述电池以对所述电池进行保温。
在某些实施方式中,所述热管理***还包括第三节流装置、室外换热器、第一单向阀和驱动部件、所述泵组件还包括第三泵,所述第三节流装置连接所述第一截止阀、所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第一单向阀连接所述第一截止阀、所述室外换热器和所述第二节流装置,所述室外换热器与所述第三节流装置连接,所述第三泵连接所述阀组件和所述驱动部件;
在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启且阀组件连通所述电池冷却器和所述第三泵,并且连通所述第二泵和所述驱动部件,所述阀组件还连通所述第一泵和所述暖风芯体的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵和所述第三泵将被所述驱动部件和所述电池加热后的冷却液输送至所述电池冷却器,所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器时冷却以加热流经所述水冷冷凝器的冷却液从而使得所述暖风芯体对所述车辆的乘员舱进行制热,冷却后的冷媒能够流经所述电池冷却器以吸收流经所述电池冷却器的冷却液的热量进行蒸发。
本申请实施方式提供的车辆包括上述任一实施方式的热管理***和车体。所述热管理***安装在所述车体上。
在本申请实施方式提供的热管理***和车辆中,第一节流装置的设置可使得通过该部分排气回路对压缩机吸气进行补焓,提高低压侧冷媒压力,确保在极端低温气候条件下车辆可正常启动的同时还可满足采暖需求,降低了能耗,结构简单以节省制造成本。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的热管理***的结构示意图;
图2是本申请实施方式的热管理***的另一结构示意图;
图3是本申请实施方式的热管理***的又一结构示意图;
图4是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图5是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图6是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图7是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图8是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图9是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图10是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图11是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图12是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图13是本申请实施方式的热管理***的再一结构示意图;
图14是本申请实施方式的车辆的结构示意图。
主要元件符号说明:
热管理***100、压缩机101、水冷冷凝器102、电池冷却器103、暖风芯体104、电池105、气液分离器106、室外换热器107、散热器108、驱动部件109、蒸发器110、风扇111;
第一截止阀121、第二截止阀122、第一节流装置131、第二节流装置132、第二节流装置132、第三节流装置133、第四节流装置134;
阀组件14、四通阀141、五通阀142、泵组件15、第一泵151、第二泵152、第三泵153、第一单向阀161、第二单向阀162、
车辆1000、车体200。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1,本申请实施方式提供的热管理***100用于车辆1000(如图14所示),热管理***100包括压缩机101、水冷冷凝器102、第一截止阀121、电池冷却器103、第一节流装置131、第二节流装置132、暖风芯体104、阀组件14、泵组件15和电池105。
压缩机101连接水冷冷凝器102的冷媒输入端和第一节流装置131,水冷冷凝器102的冷媒输出端连接第一截止阀121,第二节流装置132连接第一截止阀121和电池冷却器103的冷媒输入端,电池冷却器103的冷媒输出端连接压缩机101。
泵组件15包括第一泵151和第二泵152,第一泵151连接水冷冷凝器102和阀组件14,第二泵152连接阀组件14和电池105,暖风芯体104连接水冷冷凝器102和阀组件14,电池冷却器103连接电池105和阀组件14。
当第一压缩机101开启、第一泵151开启和/或第二泵152开启、第一节流装置131处于节流状态且第二节流装置132处于第一节流状态、第一截止阀121开启、阀组件14连通第一泵151和暖风芯体104,和/或,阀组件14连通第二泵152和电池冷却器103的冷却液输出端的情况下,从压缩机101流出的冷媒一路依次经过水冷冷凝器102、第一截止阀121、第二节流装置132和电池冷却器103后回流至压缩机101内;另一路经过第一节流装置131后回流至压缩机101内。
第一泵151将冷却液输送至水冷冷凝器102和暖风芯体104,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102内加热流经水冷冷凝器102的冷却液,以使暖风芯体104对车辆1000的乘员舱进行制热,和/或,第二泵152将冷却液输送至电池105,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102内加热流经水冷冷凝器102的冷却液,加热后的冷却液输送至电池冷却器103内以加热流经电池105的冷却液,从而对电池105进行加热。
本申请实施方式的车辆1000可以为混合动力车辆或电动车辆,也即是说,本申请实施方式的热管理***100可以用于混合动力车或电动车辆。热管理***100可以包括电池105和驱动部件109。电池105可以用于给混合动力车辆或电动车辆提供电源。在本申请实施方式中,驱动部件109可包括驱动电机和电机控制器等用于对车辆1000进行驱动和控制的电子元件。
可以理解,目前新能源汽车正在大范围普及,为解决低温下能耗增加、续航里程衰减的问题,热泵技术在新能源汽车上逐渐推广。在相关技术中,在-30℃极低温度的工况下车辆1000难以满足乘员舱或者电池105采暖需求。
在本申请实施方式提供的热管理***100和车辆1000中,第一节流装置131的设置可使得该部分排气回路对压缩机101吸气进行补焓,提高低压侧冷媒压力,确保在极端低温气候条件下车辆1000可正常启动的同时还可满足采暖需求,降低了能耗,结构简单以节省制造成本。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第一工作模式,也即是超低温情况下的制热模式。
在某些实施方式中,热管理***100还可以包括气液分离器106,气液分离器106连接在压缩机101的进口处。在某些实施方式中,热管理***100还可以包括室外换热器107、散热器108、驱动部件109、蒸发器110、第三节流装置133、第四节流装置134、第二截止阀122、第一单向阀161和第二单向阀162。泵组件15还可以包括第三泵153。散热器108与阀组件14和驱动部件109连接。室外换热器107与第三节流装置133、第一单向阀161和第二截止阀122连接。且第二截止阀122通过气液分离器106与压缩机101连接。第一单向阀161还与第二截止阀122、第四节流装置134和第二节流装置132连接。第三节流装置133还与第一截止阀121和水冷冷凝器102连接。第三泵153连接阀组件14和驱动部件109,且驱动部件109还与阀组件14连接。蒸发器110与第四节流装置134和第二单向阀162,且第二单向阀162与电池冷却器103和气液分离器106连接。
在某些实施方式中,除第一节流装置131和第二节流装置132外,热管理***100还可以包括第三节流装置133和第四节流装置134,需要说明的是,在申请实施方式中,节流装置可具有完全开启状态、节流状态和关闭状态三种状态,在完全开启状态下,可允许冷媒直接全部通过,在节流状态下,节流装置对冷媒进行节流,在关闭状态下,节流装置不允许冷媒通过。
在某些实施方式中,阀组件14可包括四通阀141和五通阀142。四通阀141的第一端a1与暖风芯体104连接,四通阀141的第二端a2与第一泵151连接,四通阀141的第三端a3与散热器108连接,四通阀141的第四端a4与五通阀142连接。五通阀142的第一端b1与散热器108和驱动部件109连接,五通阀142的第二端b2与第三泵153连接,五通阀142的第三端b3与第二泵152连接,五通阀142的第四端b4与电池冷却器103连接,五通阀142的第五端b5与四通阀141的第四端b4连接。
具体地,在第一工作模式下,四通阀141的第一端a1连通第二端a2,五通阀142的第三端b3连通第四端b4。具体地,冷媒从压缩机101输出,一路冷媒在流经水冷冷凝器102将热量传递给水冷冷凝器102中的冷却液,从水冷冷凝器102流出的冷媒通过第一截止阀121和第二节流装置132中进入至电池冷却器103中,随后流入气液分离器106中并回流至压缩机101内以进行下一次循环;另一路冷媒从第一节流装置131回流至气液分离器106中并回流至压缩机101内以进行下一次循环,该部分冷媒在压缩机101压缩中间腔补充中压气体,增加排气量,降低排气温度,提升制热能力,使热管理***100的压缩机101在极低温度环境下也能提供足够的制热能力。
在第一泵151开启的情况下,第一泵151将冷却液循环地输送至水冷冷凝器102,冷却液在水冷冷凝器102中吸收热量之后进入暖风芯体104,冷却液在暖风芯体104释放热量以对车辆1000的乘员舱进行制热。释放完热量的冷却液从暖风芯体104流出,然后由四通阀141的第一端a1流向第二端a2,并由第二端a2流出至第一泵151以进行下一次循环。需要指出的是,图1中箭头的指向代表冷却液和冷媒的流向。
在第二泵152开启的情况下,第二泵152可将冷却液输出至电池冷却器103,由于通过压缩机101排气可提高第二节流装置132节流后的冷媒压力,流经电池冷却器103的冷却液可被加热,被加热后的冷却液流向电池105,冷却液可将从驱动部件109处吸收的热量传递给电池105以对电池105进行制热。随后冷却液可从五通阀142的第三端b3流向第四端b4,随后流向第二泵152完成循环。需要指出的是,图1中箭头的指向代表冷却液的流向。
需要指出的是,第一泵151和第二泵152的开启可根据实际需求进行控制。在某些实施方式中,在第一工作模式下,第一泵151开启且第二泵152关闭,从而可实现在极低温环境下对乘员舱的制热。在某些实施方式中,在第一工作模式下,第一泵151关闭且第二泵152开启,从而可实现在极低温环境下对电池105的制热。在某些实施方式中,在第一工作模式下,第一泵151和第二泵152均开启,从而可实现在极低温环境下对乘员舱和电池105的制热。
请参阅图1,在室外换热器107和散热器108共同组成的散热模组上还可设置有外温传感器211,用于检测乘员舱外的温度。并且,在室外换热器107的出口处还设置有第一温度传感器212,用于采集室外换热器107的出口温度,在压缩机101的出口处还设置有第二温度传感器213,用于检测压缩机101出口处的温度,在气液分离器106的进口处还设置有低压压力传感器214,用于检测回到气液分离器106和压缩机101内的冷媒的压力。在蒸发器110的表面上还设置有表面温度传感器215,其用于检测蒸发器110的表面温度。在蒸发器110的出口处设置有第三温度传感器216,其用于检测蒸发器110出口处的表面温度。在电池105的出口处还设置有第一水温传感器217,用于检测从电池105内流出的冷却液的温度。在电池冷却器103的冷媒输出端设置有第四温度传感器218,用于检测从电池冷却器103流出的冷媒的温度。在驱动部件109的进口处还设置有第二水温传感器219,其用于检测流入驱动部件109内的冷却液的温度。在水冷冷凝器102上还设置有压力温度传感器220,用于监控从水冷冷凝器102流出的冷媒的温度和压力。
请参阅图2,在某些实施方式中,当第一压缩机101开启、第一泵151开启、第二泵152开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于第二节流状态、第一截止阀121开启、阀组件14连通第一泵151和暖风芯体104且阀组件14还连接第二泵152和电池冷却器103的情况下,第二节流装置132处于第二节流状态时的开度小于处于第一节流状态时的开度。
从压缩机101流出的冷媒依次经过水冷冷凝器102、第一截止阀121、第二节流装置132和电池冷却器103后回流至压缩机101内。第一泵151将冷却液输送至水冷冷凝器102和暖风芯体104,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102内加热流经水冷冷凝器102的冷却液,以使暖风芯体104对车辆1000的乘员舱进行制热。第二泵152将冷却液输送至电池105,冷媒在压缩机101的作用下流经电池冷却器103内冷却流经电池冷却器103的冷却液,从而对电池105进行冷却。
如此,压缩机101的作用下冷媒进入电池冷却器103中进行冷却,冷却后的冷媒流经进入蒸发器110内进行蒸发吸热以对车辆1000的乘员舱进行制冷。冷却液在暖风芯体104释放热量以对车辆1000的乘员舱进行制热。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第二工作模式,第二工作模式为电池105制冷及乘员舱制热模式。
具体地,在第二工作模式下,四通阀141的第一端a1连通第二端a2,五通阀142的第三端b3连通第四端b4。冷媒从压缩机101输出,冷媒在流经水冷冷凝器102将热量传递给水冷冷凝器102中的冷却液,随后通过第一截止阀121和第二节流装置132,第二节流装置132此时的开度较小,流入至电池冷却器103中的冷媒与冷却液进行热交换吸热气化以对电池105进行冷却降温,气化后的冷媒通过电池冷却器103的冷媒输出端流出后进入气液分离器106中,最后回到压缩机101内以进行下一次循环。
与此同时,第一泵151将冷却液循环地输送至水冷冷凝器102,冷却液在水冷冷凝器102中吸收热量之后进入暖风芯体104,冷却液在暖风芯体104释放热量以对车辆1000的乘员舱进行制热。释放完热量的冷却液从暖风芯体104流出,然后由四通阀141的第一端a1流向第二端a2,并由第二端a2流出至第一泵151以进行下一次循环。
第二泵152可将冷却液输出至电池冷却器103,流经电池冷却器103的冷却液可被降温,降温后的冷却液流向电池105,以对电池105进行制冷。随后冷却液可从进入电池冷却器103中,再通过五通阀142的第四端b4流向第三端b3,随后流向第二泵152以进行下一次。需要指出的是,图2中箭头的指向代表冷却液的流向。
请参阅图3,在某些实施方式中,热管理***100包括第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161、蒸发器110和第四节流装置134,第三节流装置133连接水冷冷凝器102和室外换热器107,第一单向阀161连接第一截止阀121、室外换热器107、第四节流装置134和第二节流装置132,蒸发器110与压缩机101和第四节流装置134连接。
在压缩机101开启、阀组件14和泵组件15均关闭、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于关闭状态、第三节流装置133处于完全开启状态、第四节流装置134处于节流状态、第一截止阀121关闭且第一单向阀161开启的情况下,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102后进入室外换热器107中进行冷却,冷却后的冷媒流经进入蒸发器110内进行蒸发吸热以对车辆1000的乘员舱进行制冷。
如此,在压缩机101的作用下冷媒进入室外换热器107中进行冷却,冷却后的冷媒流经进入蒸发器110内进行蒸发吸热以对车辆1000的乘员舱进行制冷。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第三工作模式,第三工作模式为单空调制冷模式,以实现对乘员舱降温。
具体地,在第三工作模式下,冷媒从压缩机101输出,冷媒在流经水冷冷凝器102(当第一泵151关闭时,水冷冷凝器102基本不进行换热)后通过第三节流装置133进入至室外换热器107内进行液化放热,然后通过第一单向阀161和第四节流装置134进入至蒸发器110中,蒸发器110为乘员舱降温,也即蒸发器110中的冷媒可吸收乘员舱的热量,冷媒吸热后气化,气化后的冷媒从蒸发器110流出,冷媒流出至气液分离器106后回到压缩机101内以进行下一次循环。需要指出的是,图3中箭头的指向代表冷媒的流向。
请参阅图4,在某些实施方式中,在压缩机101开启、第一泵151关闭、第二泵152开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于节流状态、第三节流装置133处于完全开启状态、第四节流装置134处于节流状态、第一截止阀121关闭、第一单向阀161开启且阀组件14连通第二泵152和电池冷却器103的冷却液输入端的情况下,从压缩机101流出的冷媒依次经过水冷冷凝器102、第三节流装置133和第一单向阀161后,一路冷媒经过第二节流装置132、电池冷却器103后回流至压缩机101,另一路冷媒经过第四节流装置134和蒸发器110后回流至压缩机101。
第二泵152将冷却液输送至电池105后流经电池冷却器103,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102后进入室外换热器107中进行冷却,冷却后的冷媒一部分流经电池冷却器103时与流经电池冷却器103的冷却液进行热交换以对冷却液进行冷却,从而对电池105进行冷却,冷却后的冷媒的另一部分流入至蒸发器110内进行蒸发吸热以对车辆1000的乘员舱进行制冷。
如此,可实现对乘员舱制冷以及对电池105制冷的双制冷模式。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第四工作模式,第四工作模式即为空调制冷与电池105制冷的双制冷模式,从而可以实现对乘员舱和电池105的降温。具体地,在第四工作模式下,冷媒从压缩机101输出,冷媒在流经水冷冷凝器102(当第一泵151关闭时,水冷冷凝器102基本不进行换热)后通过第三节流装置133进入至室外换热器107内进行液化放热后流至第一单向阀161。
从第一单向阀161流出的一部分冷媒通过第二节流装置132进入至电池冷却器103中,流入至电池冷却器103中的冷媒与冷却液进行热交换吸热气化以对电池105进行冷却降温,气化后的冷媒通过电池冷却器103的冷媒输出端流出后进入气液分离器106中,最后回到压缩机101内以进行下一次循环。
从第一单向阀161流出的另一部分冷媒通过第四节流装置134进入至蒸发器110中,流入至蒸发器110中的冷媒在蒸发器110内与车内乘员舱内的空气进行热交换吸热气化以冷却车内空气,气化后的冷媒从蒸发器110中流出后进入气液分离器106中,最后回到压缩机101内以进行下一次循环。也即是说,从第一单向阀161处分流的两股冷媒最后可汇合进入气液分离器106中,再进入压缩机101进入下一循环。
与此同时,在第四工作模式下,五通阀142的第三端b3和第四端b4连通。第二泵152将冷却液循环地输送至电池105以带走电池105产生的热量,冷却液进入电池冷却器103中将热量传递给冷媒,且冷却液进入五通阀142的第三端b3并从第四端b4流出,冷却液进入第二泵152以进行下一个循环。需要指出的是,图4中箭头的指向代表冷却液和冷媒的流向。
请参阅图5,在某些实施方式中,在压缩机101开启、第一泵151关闭、第二泵152开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于节流状态、第三节流装置133处于完全开启状态、第四节流装置134处于关闭状态、第一截止阀121关闭、第一单向阀161开启且所述阀组件14连通所述第二泵152和所述电池冷却器103的情况下,从压缩机101流出的冷媒依次经过水冷冷凝器102、第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161、第二节流装置132和电池冷却器103后回流至压缩机101。
第二泵152将冷却液输送至电池105后流经电池冷却器103,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102后进入室外换热器107中进行冷却,冷却后的冷媒流经电池冷却器103时与流经电池冷却器103的冷却液进行热交换以对冷却液进行冷却,从而对电池105进行冷却。
如此,第二泵152将冷却后的冷却液输送至电池105后流经电池冷却器103从而实现对电池105的冷却。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第五工作模式,第五工作模式即电池105冷却模式,具体地,在第五工作模式下,五通阀142的第三端b3连通第四端b4。冷媒从压缩机101输出,冷媒在流经水冷冷凝器102(当第一泵151开启时,水冷冷凝器102进行换热)后通过第三节流装置133进入至室外换热器107内进行液化放热后流至第一单向阀161。从第一单向阀161流出的冷媒通过第二节流装置132进入至电池冷却器103中,流入至电池冷却器103中的冷媒与冷却液进行热交换气化吸热以对电池105进行冷却降温,气化后的冷媒通过电池冷却器103的冷媒输出端流出后进入气液分离器106中,最后回到压缩机101内以进行下一次循环。
与此同时,在第二泵152的作用下,第二泵152将冷却液通过电池冷却器103循环地输送至电池105以带走电池105产生的热量,被带走的热量的冷却液在通过五通阀142的第三端b3流至第四端b4,最后进入电池冷却器103中以进行下一次运河,且冷却液与冷媒进行热交换以将使冷媒吸热后气化。需要指出的是,图5中箭头的指向代表冷却液和冷媒的流向。
请参阅图6,在某些实施方式中,在压缩机101开启、第一泵151开启、第二泵152开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于节流状态、第三节流装置133处于完全开启状态、第四节流装置134处于关闭状态、第一截止阀121关闭、第一单向阀161开启、阀组件14连通第一泵151和暖风芯体104且阀组件14连通第二泵152和电池冷却器103的冷却液输入端的情况下,从压缩机101流出的冷媒依次经过水冷冷凝器102、第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161、第二节流装置132和电池冷却器103后回流至压缩机101。
第二泵152将流经电池105的冷却液输送至电池冷却器103,第一泵151将冷却液输送至暖风芯体104,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102后进入室外换热器107中进行冷却以对室外换热器107进行除冰,冷却后的冷媒进入电池冷却器103内与流经电池冷却器103的冷却液进行热交换以吸热蒸发,蒸发后的冷媒从电池冷却器103的冷媒输出端流入压缩机101。
如此,采用从压缩机101中流出的高温高压的冷媒对室外换热器107进行高效的除冰,电池105所产生的废热可被冷却液带到电池冷却器103中从而对流经电池冷却器103的冷媒进行蒸发,进而实现了利用电池105的热量来对室外换热器107进行除冰的功能。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第六工作模式,第六工作模式即室外换热器107除冰模式,具体地,在第六工作模式下,四通阀141的第一端a1连通第二端a2,五通阀142的第三端b3连通第四端b4。冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102后从第三节流装置133进入室外换热器107中以对室外换热器107进行除冰。随后冷媒从第一单向阀161流出,通过第二节流装置132进入至电池冷却器103中,冷却后的冷媒进入电池冷却器103内与流经电池冷却器103的冷却液进行热交换以吸热蒸发,蒸发后的冷媒从电池冷却器103的冷媒输出端流入气液分离器106以回流至蒸发器110。
在第六工作模式下,五通阀142的第四端b4与第三端b3连通。第二泵152将流经电池105的冷却液输送至电池冷却器103以带走电池冷却器103的废热,被加热后冷却液进入电池冷却器103后可与冷媒进行热交换以对冷媒进行加热,被冷却后的冷却液从五通阀142的第四端b4进入并通过五通阀142的第三端流出至第二泵152以进行下一个循环。
需要说明的是,在第六工作模式下,水冷冷凝器102中的冷却液可不流动或者流经水冷冷凝器102的冷却液的温度大于冷媒的温度,从而使得冷媒在流经水冷冷凝器102时基本不会与外界进行换热从而保证流入室外换热器107中的冷媒为高温高压的气态冷媒,当冷媒流入电池冷却器103时,液态冷媒会被流经电池冷却器103的电池105所产生的热量进行蒸发,如此,即利用电池105的废热对室外换热器107进行除冰。
为了避免冷媒在水冷冷凝器102中冷凝从而降低对室外换热器107的除冰效果,在第六工作模式下,四通阀141的第一端a1与第二端a2连通。第一泵151可将冷却液输送至水冷冷凝器102中,冷却液从水冷冷凝器102流至暖风芯体104中对乘员舱进行加热,然后流至四通阀141的第一端a1,从四通阀141的第二端a2流出至第一泵151以进入下一循环。其中,流经水冷冷凝器102的冷却液的温度高于流经水冷冷凝器102的冷媒的温度。如此,冷却液在对乘员舱内的空气进行加热的同时,还可避免冷却液在流经水冷冷凝器102时与冷媒进行换热从而使得冷媒的热量不足而导致除冰效果较差。需要指出的是,图6中箭头的指向代表冷却液和冷媒的流向。
请参阅图7和图8,在某些实施方式中,在压缩机101开启、第一泵151开启、第二泵152关闭、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于关闭状态、第三节流装置133处于节流状态、第四节流装置134处于节流状态、第一截止阀121关闭且阀组件14连通第一泵151和暖风芯体104的情况下,从压缩机101流出的冷媒在水冷冷凝器102内冷却以加热流经水冷冷凝器102的冷却液,被加热后的冷却液流入暖风芯体104以对车辆1000的乘员舱进行加热,在水冷冷凝器102中冷却后的冷媒能够流经室外换热器107和蒸发器110,在流经蒸发器110时吸热蒸发以对乘员舱内的湿空气进行冷凝以对乘员舱进行除湿。
如此,从压缩机101流出的冷媒可加热流经水冷冷凝器102的冷却液,在水冷冷凝器102中冷却后的冷媒在流经蒸发器110时吸热蒸发以对乘员舱内的湿空气进行冷凝。这样,蒸发器110的冷却可以使得乘员舱内的湿气加速冷凝而起到快速除湿的作用,同时被加热后的冷却液流入暖风芯体104可对车辆1000的乘员舱内进行加热,可避免在除湿过程中乘员舱内的温度过低而影响用户体验。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第七工作模式,第七工作模式即除湿模式,具体地,在第七工作模式下,四通阀141的第一端a1连通第二端a2。第一泵151将冷却液输送至水冷冷凝器102,从压缩机101出的冷媒在水冷冷凝器102内冷却,以加热流经水冷冷凝器102的冷却液,被加热后的冷却液流入暖风芯体104可对车辆1000的乘员舱内进行加热。
具体地,压缩机101启动输出冷媒,此时输出的冷媒为高温高压的液体,冷媒流至水冷冷凝器102,冷媒在水冷冷凝器102中进行第一次冷却的以对流经水冷冷凝器102的冷却液进行加热,随后经第一次冷却后的冷媒流经第三节流装置133流入室外换热器107内进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒从室外换热器107流出后流入蒸发器110内吸热蒸发以对乘员舱内的湿空气进行冷凝,最后,冷媒从蒸发器110流出流入至气液分离器106,最后回流至压缩机101内以进行下一次循环。
冷却液从四通阀141的第一端a1流入,从四通阀141的第二端a2流出至第一泵151,第一泵151将冷却液输送至水冷冷凝器102中,此时冷却液被水冷冷凝器102中的冷媒进行加热,冷却液从水冷冷凝器102流出至流至暖风芯体104中,加热过的冷却液在暖风芯体104的内部能够对车辆1000的驾驶员舱内的空气进行加热以维持乘员舱内的温度。
在一个实施例中,在第七工作模式下,第一截止阀121关闭,第一单向阀161开启,四通阀141的第一端a1连通第二端a2。冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102,从水冷冷凝器102流出的冷媒可先流经第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161和第四节流装置134再流经蒸发器110,最后回流至压缩机101,在该情况下可视为室外换热器107和蒸发器110串联,如图7所示。
更具体地,压缩机101启动输出冷媒,此时输出的冷媒为高温高压的液体,冷媒流至水冷冷凝器102,冷媒在水冷冷凝器102中对流经水冷冷凝器102的冷却液进行加热,随后经第一次冷却后的冷媒流经第三节流装置133流入室外换热器107内进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒从室外换热器107中流出后流经第一单向阀161、第四节流装置134后流入蒸发器110内吸热蒸发以对乘员舱内的湿空气进行冷凝,最后,冷媒从蒸发器110流出至气液分离器106内,最后回流至压缩机101内以进行下一次循环。
在另一个实施例中,热管理***100可包括第二截止阀122,第二截止阀122连接所述室外换热器107、压缩机101和第二节流装置132。在第七工作模式下,第一截止阀121和第二截止阀122均开启,四通阀141的第一端a1连通第二端a2。冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102,从水冷冷凝器102流出的一路冷媒流经第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161、第四节流装置134再流经蒸发器110,最后回流至压缩机101;从水冷冷凝器102流出的另一路冷媒流经第一截止阀121和第四节流装置134再流经蒸发器110,最后回流至压缩机101。在该情况下可视为室外换热器107和蒸发器110并联,如图8所示。
更具体地,压缩机101启动输出冷媒,此时的冷媒为高温高压的气体,冷媒经流至水冷冷凝器102,冷媒在水冷冷凝器102中进行冷却同时对流经水冷冷凝器102的冷却液进行加热,随后冷媒从水冷冷凝器102流出,流出后的冷媒一部分流经第三节流装置133流入室外换热器107进行蒸发吸热,然后通过第二截止阀122流入至气液分离器106中以回流至压缩机101中进行下一次循环;从水冷冷凝器102流出的另一部分冷媒流经第一截止阀121后从第三节流装置133流入至蒸发器110内蒸发吸热以对乘员舱内的湿空气进行冷凝,最后冷媒从蒸发器110流出,随后流入至气液分离器106内与部分冷媒汇合,最后回流至压缩机101内以进行下一次循环。
其中,在并联情况下和串联情况下,冷却液的流向与一致,具体可参阅上文中的描述,在此不再复述。
综上,在水冷冷凝器102中冷却后的冷媒能够流经室外换热器107和蒸发器110,在流经蒸发器110吸热蒸发以对乘员舱内的湿空气进行冷凝。这样,蒸发器110的冷却可以使得乘员舱内的湿气加速冷凝而起到快速除湿的作用,而暖风芯体104的加热能够避免在除湿过程中乘员舱内的温度过低而影响用户体验。
请参阅图9,在某些实施方式中,热管理***100包括第三节流装置133、室外换热器107和第二截止阀122,第三节流装置133连接水冷冷凝器102和室外换热器107,第二截止阀122连接室外换热器107和压缩机101,且第二节流装置132连接室外换热器107和第二截止阀122。
在压缩机101开启、第一泵151开启、第二泵152关闭、第一节流装置131处于关闭该状态、第二节流装置132处于关闭状态、第三节流装置133处于节流装置、第一截止阀121处于关闭状态、第二截止阀122处于开启状态且阀组件14连通第一泵151和暖风芯体104的情况下,从压缩机101流出的冷媒依次流经水冷冷凝器102、第三节流装置133、室外换热器107、第二截止阀122后回流至压缩机101。
第一泵151将冷却液输送至水冷冷凝器102和暖风芯体104,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102内以加热流经水冷冷凝器102的冷却液,加热后的冷却液流入暖风芯体104内以对车辆1000的乘员舱进行制热。
如此,第一泵151将冷却液输送至水冷冷凝器102和暖风芯体104可实现乘员舱采暖。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第八工作模式,第八工作模式也即乘员舱制热模式。具体地,在第八工作模式下,四通阀141的第一端a1和第二端a2连通。在第八工作模式下,冷媒从压缩机101输出,冷媒在流经水冷冷凝器102将热量传递给水冷冷凝器102中的冷却液,从水冷冷凝器102流出的冷媒通过第三节流装置133进入至室外换热器107内再流至第二截止阀122,随后流入气液分离器106中并回流至压缩机101内以进行下一次循环。
当第一泵151开启时,第一泵151将冷却液循环地输送至水冷冷凝器102,冷却液在水冷冷凝器102中吸收热量之后进入暖风芯体104,冷却液在暖风芯体104释放热量以对车辆1000的乘员舱进行制热。释放完热量的冷却液从暖风芯体104流出,然后由四通阀141的第一端a1流向第二端a2,并由第二端a2流出以进入第一泵151实现循环。需要指出的是,图9中箭头的指向代表冷却液和冷媒的流向。
请参阅图10,在某些实施方式中,泵组件15还包括第三泵153,热管理***100还包括第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161、散热器108和驱动部件109,第三节流装置133连接第一截止阀121、水冷冷凝器102和室外换热器107,第一单向阀161连接第一截止阀121、室外换热器107和第二节流装置132,室外换热器107与第三节流装置133连接,散热器108连接阀组件14和驱动部件109,第三泵153连接阀组件14和驱动部件109。
在压缩机101开启、第一泵151开启、第二泵152开启、第三泵153开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于节流状态、第三节流装置133处于节流状态、第一截止阀121关闭、第一单向阀161开启、阀组件14连通暖风芯体104和第三泵153,并且还连通散热器108和第一泵151的情况下,从压缩机101流出的冷媒依次流经水冷冷凝器102、第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161、第二节流装置132、电池冷却器103后回流至压缩机101。
第二泵152向电池105和电池冷却器103输送冷却液,第三泵153和/或第一泵151向水冷冷凝器102输送冷却液,从压缩机101流出的冷媒在水冷冷凝器102中进行第一次冷却,第一次冷却后的冷媒能够流经室外换热器107以进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒能够流经电池冷却器103蒸发吸热以对流经电池冷却器103的冷却液进行冷却,第二泵152将被冷却后的冷却液输送至电池105以对电池105进行冷却。
如此,可通过驱动部件109将冷媒第一次冷却的热量带走,然后室外换热器107可将第二次冷却的热量带走,通过两级冷却以对冷媒进行充分的冷却,从而使得经过两级冷却后的冷媒在电池冷却器103内蒸发以冷却流经电池冷却器103的液体,从而对电池105进行高效冷却,提高了对电池105的散热能力,从而提高了电池105的充电速度。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第九工作模式,第九工作模式即为对电池105的超级冷却模式,具体地,在第九工作模式下,四通阀141的第一端a1连通第四端a4,四通阀141的第三端a3连通第二端a2。五通阀142的第三端b3连通第四端b4,五通阀142的第五端b5连通第二端b2。冷媒从压缩机101输出,冷媒在流经水冷冷凝器102时对流经水冷冷凝器102冷却液加热,第一次冷却后的冷媒通过第三节流装置133进入至室外换热器107内进行液化放热后流至第一单向阀161。从第一单向阀161流出的冷媒通过第二节流装置132进入至电池冷却器103中,冷媒与流经电池冷却器103的冷却液进行冷却,最后冷媒通过电池冷却器103的冷媒输出端流出后进入气液分离器106中,最后回到压缩机101内以进行下一次循环。在这个过程中,冷媒两次被冷却以对冷媒进行充分的冷却,使得冷媒进入电池冷却器103后可以高效地吸收第二组冷却液的热量。
在冷媒循环的同时,第一泵151和第三泵153开启,或者仅仅启动第一泵151和第三泵153中的一个,使得流经水冷冷凝器102的冷却液中吸收热量后进入暖风芯体104207中,冷却液随后从暖风芯体104的流出,然后由四通阀141的第一端a1流向第四端a4,并由第四端a4流出以进入五通阀142,在五通阀142的第五端b5流向第二端b2,由第二端b2流出后进入第三泵153。从第三泵153流出的组冷却液流向驱动部件109,以将热量传递给驱动的各个元件,随后冷却液流向散热器108以进一步冷却,使得第一组冷却液温度更低,最后冷却液从散热器108流出,然后由四通阀141的第三端a3流向第二端a2以进入第一泵151进行下一次循环。在这个过程中,冷却液在水冷冷凝器102中吸收冷媒的热量后,分别将热量传递给驱动部件109和散热器108,冷却液降温明显,使得冷却液在水冷冷凝器102中可以吸收冷媒更多的热量。
在第一泵151开启的情况下,第三泵153可以开启以推动加速冷却液流动,也可以不开启,仅仅依靠第一泵151推动冷却液流动。同理,在第三泵153开启的情况下,第一泵151可以开启以推动加速冷却液流动,也可以不开启,仅仅依靠第三泵153推动冷却液流动。
同时,第二泵152开启,第二泵152可将另一组冷却液循环地输送至电池105以带走电池105产生的热量,被带走的热量通过冷却液进入电池冷却器103中将热量传递给冷媒,然后冷却液由五通阀142的第三端b3流向第四端b4以进入第二泵152进行下一次、循环。需要指出的是,图10中箭头的指向代表冷却液和冷媒的流向。
综上可知,通过驱动部件109和散热器108将冷媒的热量带走,还通过室外换热器107将冷媒的热量带走,通过多次冷却以对冷媒进行充分的冷却,从而使得冷却后的冷媒在电池冷却器103内蒸发以冷却流经电池冷却器103的冷却液,从而对电池105进行高效冷却和散热,提高了电池105的散热能力,还可提高电池105的充电速度。
在某些实施方式中,在某些实施方式中,驱动部件109可以包括控制装置、驱动电机和减速器,控制装置与驱动电机和减速器电连接且依次通过冷却液管路连通,第三泵153用于向驱动电机和减速器输送冷却液。
具体地,驱动电机和减速器可串联连接,控制装置可与驱动电机和减速器并联连接。当驱动部件109在工作出现发热现象时,为保证驱动部件109的工作性能和使用寿命,需要对驱动部件109进行散热冷却。
在某些实施方式中,驱动电机包括前电机和后电机,减速器包括前减速器和后减速器,前电机和后电机并联,前电机和前减速器串联,后减速器与后电机串联。
具体地,驱动电机主要用于将电源的电能转换为机械能从而驱动车轮和其余装置以使车辆1000启动、停止、加速或减速等。常见的驱动电机可以有直流电动机、交流异步电动机、永磁电动机和开关磁阻电机。驱动电机在长时间工作后会出现发热现象,因此需要对驱动电机进行散热。
减速器的主要作用在于减速增扭,在功率一定的情况下,减速器可减小传动速度,获得较高的输出扭矩,从而可得到较大的驱动力。当减速器进行传动时,齿轮的摩擦传动会产生热量,为避免减速器长时间在高温环境下运行导致损坏,也需要对减速器进行降温冷却。
在某些实施方式中,驱动部件109还包括前电机控制器和后电机控制器,前电机控制器与后电机串联,后电机控制器与后电机串联。前电机控制器和后电机控制器可以记录车辆1000行驶过程沿途的影像,还能够检测车辆1000与周围物体的距离避免发生碰撞。图像处理单元可以是摄像头、可以是雷达。
在某些实施方式中,驱动部件109还包括充电分电模块,充电分电模块与后电机或者前电机串联。具体地,充电分电模块与电池105配合可为车辆1000充电,从而给车辆1000提供动力来源。
在某些实施方式中,驱动部件109还包括分流阀,分流阀并联连接在控制装置的两端。
请参阅图11,在压缩机101关闭、第一泵151关闭、第二泵152开启、第三泵153开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于关闭状态、第三节流装置133处于关闭状态、第一截止阀121关闭、第一单向阀161关闭、阀组件14连通散热器108和电池冷却器103以及连通电池105和驱动部件109的情况下,第二泵152和第三泵153将冷却液输送至电池105后通过阀组件14进入驱动部件109,冷却液流经驱动部件109后进入散热器108进行冷却,从散热器108流出的冷却液进一步通过阀组件14流回至第二泵152和第三泵153。
如此,冷却液通过散热器108由环境空气的温度进行降温后,流至电池105和驱动部件109进行降温冷却,使得电池105与驱动部件109可共用同一个散热器108进行散热冷却降低成本。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第十工作模式,第十工作模式为驱动部件109和电池105的自然散热模式。具体地,在第十工作模式下,四通阀141的第三端a3与第四端a4连通,五通阀142的第二端b2和第三端b3连通,五通阀142的第五端b5与第四端b4连通,且五通阀142的第五端b5与四通阀141的第四端a4连通。由于压缩机101关闭,则压缩机101不会输出冷媒。
当冷却液经过散热器108的散热降温后,从散热器108中流出至四通阀141的第三端a3,再从四通阀141的第四端a4流出至五通阀142的第五端b5,在第二泵152的作用下,冷却液可通过五通阀142的第四端b4进入到电池冷却器103中,最后冷却液被输送至电池105中带走电池105的热量以对电池105进行散热,避免电池105温度过高。
冷却液对电池105进行散热后,冷却液可流入五通阀142的第三端b3,随后从五通阀142的第二端b2流入第三泵153中,第三泵153可将冷却液输送进驱动部件109,冷却液流经驱动部件109中以对驱动部件109中的各零部件进行降温散热,最后从驱动部件109流出的冷却液再流回至散热器108以进行下一次循环。需要指出的是,图11中箭头的指向代表冷却液的流向。
在某些所述热管理***100还可包括风扇111,风扇111可对应室外换热器107和散热器108,风扇111可用于形成流经室外换热器107和散热器108的气流以使空气与室外换热器107中的冷媒以及散热器108中的冷却液进行充分地换热。
在某些实施方式中,在第十工作模式下,使得第二泵152开启且第三泵153关闭或第二泵152关闭且第三泵153开启,在这两种情况下,冷却液的流向与第二泵152和第三泵153均开启的情况下相同,在此不作重复阐述。因此,在这两种情况下,冷却液仍然可通过散热器108对电池105和驱动部件109进行降温冷却。需要指出的是,在这样的情况下,第二泵152和第三泵153中任意一个的关闭会使得冷却液流通速率降低,从而降低冷却液对电池105与驱动部件109的散热效率,优选地,在第十工作模式下,应控制第二泵152和第三泵153均为开启状态。
第十工作模式的自然散热方式下可适用于外界环境温度小于20℃且对车辆1000充电时,车辆1000充电过程中电池105和驱动部件109会产生发热现象,由于外界环境温度不高,可以只使用散热器108就完成电池105和驱动部件109的散热,而无需启动压缩机101、水冷冷凝器102和电池冷却器103等装置辅助散热,在散热的同时还可提升充电效率。
请参阅图12,在某些实施方式中,在压缩机101关闭、第一泵151关闭、第二泵152开启、第三泵153开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于关闭状态、第三节流装置133处于关闭状态、第一截止阀121关闭、第一单向阀161关闭、阀组件14连通驱动部件109和第三泵153,并且阀组件14连通第二泵152和电池冷却器103的情况下,
第二泵152和第三泵153将冷却液输送至驱动部件109以吸收驱动部件109的热量,被加热后的冷却液流经电池105以对电池105进行保温。
如此,第二泵152和第三泵153可驱动部件109中被加热的冷却液输送至电池105以对电池105进行保温,达到回收利用的作用。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第十一工作模式,第十一工作模式为驱动部件109和电池105的自然散热模式。具体地,在第十一工作模式下,五通阀142的第二端b2和第三端b3连通,五通阀142的第五端b5与第四端b4连通。由于压缩机101关闭,则压缩机101不会输出冷媒。在第二泵152和第三泵153的作用下,第二泵152和第三泵153可将冷却液输出,冷却液流进驱动部件109以吸收驱动部件109的热量。被加热后的冷却液流经流向五通阀142的第一端b1,并由五通阀142的第一端b1流向第四端b4,再流向电池105,冷却液可将从驱动部件109处吸收的热量传递给电池105以对电池105进行保温。随后冷却液可从电池冷却器103输出,再从五通阀142的第三端b3流向第二端b2,再从第二端b2流向第三泵153完成循环。需要指出的是,图12中箭头的指向代表冷却液的流向。
第十一工作模式下的回收驱动部件109的散热以对电池105进行保温,可适用于低温环境下,将驱动部件109所产生的热量来对电池105进行保温以保证电池105的续航里程,同时也对驱动部件109的废热进行回收利用以节约能源。
在某些实施方式中,在第十一工作模式下,可控制第二泵152开启且第三泵153关闭或第二泵152关闭且第三泵153开启,也即是,第二泵152和第三泵153至少一个开启。在这样的情况下,冷却液的流向与第二泵152和第三泵153均开启的情况下相同,在此不作重复阐述。因此,第二泵152和第三泵153至少一个开启,仍可利用驱动部件109的余热对电池105进行保温。需要指出的是,在这样的情况下,第二泵152和第三泵153中任意一个的关闭会使得冷却液的流通速率降低,从而降低冷却液对驱动部件109的散热效率以及对电池105保温效率。优选地,在第十一工作模式下,应控制第二泵152和第三泵153均为开启状态。
请参阅图13,在某些实施方式中,热管理***100还包括第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161和驱动部件109、泵组件15还包括第三泵153,第三节流装置133连接第一截止阀121、水冷冷凝器102和室外换热器107,第一单向阀161连接第一截止阀121、室外换热器107和第二节流装置132,室外换热器107与第三节流装置133连接,第三泵153连接阀组件14和驱动部件109。
在压缩机101开启、第一泵151开启、第二泵152开启、第三泵153开启、第一节流装置131处于关闭状态、第二节流装置132处于节流状态、第三节流装置133处于节流状态、第一截止阀121关闭、第一单向阀161开启且阀组件14连通电池冷却器103和第三泵153,并且连通第二泵152和驱动部件109,阀组件14还连通第一泵151和暖风芯体104的情况下,从压缩机101流出的冷媒依次经过水冷冷凝器102、第三节流装置133、室外换热器107、第一单向阀161、第二节流装置132和电池冷却器103后回流至压缩机101。
第二泵152和第三泵153将被驱动部件109和电池105加热后的冷却液输送至电池冷却器103,第一泵151将冷却液输送至水冷冷凝器102和暖风芯体104,冷媒在压缩机101的作用下流经水冷冷凝器102时冷却以加热流经水冷冷凝器102的冷却液从而使得暖风芯体104对车辆1000的乘员舱进行制热,冷却后的冷媒能够流经电池冷却器103以吸收流经电池冷却器103的冷却液的热量进行蒸发。
如此,可将使得电池105和驱动部件109所产生的热量并输送至电池冷却器103中以对冷媒进行蒸发,从而对电池冷却器103中的冷却液输送进入暖风芯体104,从而达到利用废热来实现对乘员舱进行制热的目的,提高了能源的利用率。
在这样的实施方式下,热管理***100可具有第十二工作模式,第十二工作模式即为余热乘员舱制热模式,具体地,在第十二工作模式下,五通阀142的第一端b1连通第四端b4,五通阀142的第三端b3连通第二端b2,四通阀141的第一端a1连通第二端a2。冷媒从压缩机101输出,冷媒在流经水冷冷凝器102(当第一泵151开启时,水冷冷凝器102进行换热)后通过第三节流装置133进入至室外换热器107内进行液化放热后流至第一单向阀161。从第一单向阀161流出的冷媒通过第二节流装置132进入至电池冷却器103中,流入至电池冷却器103中的冷媒与冷却液进行热交换吸热气化以对电池105进行冷却降温,气化后的冷媒通过电池冷却器103的冷媒输出端流出后进入气液分离器106中,最后回到压缩机101内以进行下一次循环。
在第一泵151的作用下,第一泵151可将冷却液循环地输送至水冷冷凝器102,冷却液在水冷冷凝器102中吸收冷媒的热量之后进入暖风芯体104,冷却液在暖风芯体104释放热量以对车辆1000的乘员舱进行制热。释放完热量的冷却液从暖风芯体104流出,然后由四通阀141的第一端a1流向第二端a2,并由第二端a2流出以进入第一泵151实现循环。
另外,在第二泵152和第三泵153的作用下,第二泵152和第三泵153可将冷却液输出,冷却液进入驱动部件109吸收驱动部件109的热量。被加热后的冷却液流经流向五通阀142的第一端b1,并由五通阀142的第一端b1流向第四端b4,并从第四端b4经过电池冷却器103流向电池105,冷却液吸收电池105的热量,降温后的冷却液从五通阀142的第三端b3流向第二端b2,再从第二端b2流向第三泵153完成循环。需要指出的是,图13中箭头的指向代表冷却液和冷媒的流向。
在某些实施方式中,阀组件14的五通阀142还可以替换为三通阀和另一个四通阀的组合。在某些实施方式中,阀组件14的四通阀141和五通阀142可以替换为一个七通阀。可以理解的是,阀组件14的中的通阀为可替换的,不仅局限于本申请实施方式所描述的。阀组件14中的通阀即使发生变化,热管理***100在各个工作模式下冷媒和冷却液的流向情况和工作原理与阀组件14包括四通阀141和五通阀142时类似,在此不再赘述。
请参阅图14,本申请实施方式的车辆1000包括车体200和上述任一实施方式的热管理***100,热管理***100安装在车体200上。具体地,上述车辆1000可以为混合动力车辆或电动车辆,在此不作限制。
在本申请实施方式的车辆1000中,在不同工况下,可根据实际需求控制热管理***100中各个零件的状态,通过冷媒的冷却液进行热交换,从而实现乘员舱采暖、乘员舱制冷、电池105冷却或电池105加热保温、除冰等功能。此外,需要说明的是,上述只是示例性介绍本申请实施方式中的热管理***100所能实现的几种模式。可以理解的是,本申请实施方式的热管理***100控制以及其余元件处于不同的状态以实现除上述几种模式以外的其它模式,实现可实现车辆1000的驱动部件109自然散热、电池105和驱动部件109的双制冷等,对此不再具体介绍。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种热管理***,用于车辆,其特征在于,所述热管理***包括压缩机、水冷冷凝器、第一截止阀、电池冷却器、第一节流装置、第二节流装置、暖风芯体、阀组件、泵组件和电池;
所述压缩机连接所述水冷冷凝器的冷媒输入端和所述第一节流装置,所述水冷冷凝器的冷媒输出端连接所述第一截止阀,所述第二节流装置连接所述第一截止阀和所述电池冷却器的冷媒输入端,所述电池冷却器的冷媒输出端连接所述压缩机;
所述泵组件包括第一泵和第二泵,所述第一泵连接所述水冷冷凝器和所述阀组件,所述第二泵连接所述阀组件和所述电池,所述暖风芯体连接所述水冷冷凝器和所述阀组件,所述电池冷却器连接所述电池和所述阀组件;
当第一压缩机开启、所述第一泵开启和/或所述第二泵开启、所述第一节流装置处于节流状态、所述第二节流装置处于第一节流状态、所述第一截止阀开启、所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体,和/或,所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒一路依次经过所述水冷冷凝器、所述第一截止阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机内;另一路经过所述第一节流装置后回流至所述压缩机内;
所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,以使所述暖风芯体对所述车辆的乘员舱进行制热,和/或;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,加热后的冷却液输送至所述电池冷却器内以加热流经所述电池的冷却液,从而对所述电池进行加热。
2.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,当第一压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于第二节流状态、所述第一截止阀开启、所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体且所述阀组件还连通所述第二泵和所述电池冷却器的情况下,
所述第二节流装置处于第二节流状态时的开度小于处于第一节流状态时的开度,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第一截止阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机内;
所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,以使所述暖风芯体对所述车辆的乘员舱进行制热;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述电池冷却器内冷却流经所述电池冷却器的冷却液,从而对所述电池进行冷却。
3.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,所述热管理***包括第三节流装置、室外换热器、第一单向阀、蒸发器和第四节流装置,所述第三节流装置连接所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第一单向阀连接所述第一截止阀、所述室外换热器、所述第四节流装置和所述第二节流装置,所述蒸发器与所述压缩机和所述第四节流装置连接;
在所述压缩机开启、所述阀组件和所述泵组件均关闭、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭且所述第一单向阀开启的情况下,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却,冷却后的冷媒流经进入所述蒸发器内进行蒸发吸热以对所述车辆的乘员舱进行制冷。
4.根据权利要求3所述的热管理***,其特征在于,在所述压缩机开启、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的冷却液输入端的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置和所述第一单向阀后,一路冷媒经过所述第二节流装置、所述电池冷却器后回流至所述压缩机,另一路冷媒经过所述第四节流装置和所述蒸发器后回流至所述压缩机;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池后流经所述电池冷却器,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却,冷却后的冷媒一部分流经所述电池冷却器时与流经所述电池冷却器的冷却液进行热交换以对冷却液进行冷却,从而对所述电池进行冷却,冷却后的冷媒的另一部分流入至所述蒸发器内进行蒸发吸热以对所述车辆的乘员舱进行制冷。
5.根据权利要求3所述的热管理***,其特征在于,在所述压缩机开启、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的冷却液输入端的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵将冷却液输送至所述电池后流经所述电池冷却器,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却,冷却后的冷媒流经所述电池冷却器时与流经所述电池冷却器的冷却液进行热交换以对冷却液进行冷却,从而对所述电池进行冷却。
6.根据权利要求3所述的热管理***,其特征在于,在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于完全开启状态、所述第四节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启、所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的冷却液输入端的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵将流经所述电池的冷却液输送至所述电池冷却器,所述第一泵将冷却液输送至所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器后进入所述室外换热器中进行冷却以对所述室外换热器进行除冰,冷却后的冷媒进入所述电池冷却器内与流经所述电池冷却器的冷却液进行热交换以吸热蒸发,蒸发后的冷媒从所述电池冷却器的冷媒输出端流入所述压缩机,其中,流经所述水冷冷凝器的冷却液的温度高于流经所述水冷冷凝器的冷媒的温度。
7.根据权利要求3所述的热管理***,其特征在于,在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵关闭、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于节流状态、所述第四节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭且所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒在所述水冷冷凝器内冷却以加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,被加热后的冷却液流入所述暖风芯体以对所述车辆的乘员舱进行加热,在所述水冷冷凝器中冷却后的冷媒能够流经所述室外换热器和所述蒸发器,在流经所述蒸发器时吸热蒸发以对所述乘员舱内的湿空气进行冷凝以对乘员舱进行除湿。
8.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,所述热管理***包括第三节流装置、室外换热器和第二截止阀,所述第三节流装置连接所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第二截止阀连接所述室外换热器和所述压缩机,且所述第二节流装置连接所述室外换热器和所述第二截止阀;
在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵关闭、所述第一节流装置处于关闭该状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于节流装置、所述第一截止阀处于关闭状态、所述第二截止阀处于开启状态且所述阀组件连通所述第一泵和所述暖风芯体的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次流经所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第二截止阀后回流至所述压缩机;
所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器内以加热流经所述水冷冷凝器的冷却液,加热后的冷却液流入所述暖风芯体内以对所述车辆的乘员舱进行制热。
9.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,所述泵组件还包括第三泵,所述热管理***还包括第三节流装置、室外换热器、第一单向阀、散热器和驱动部件,所述第三节流装置连接所述第一截止阀、所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第一单向阀连接所述第一截止阀、所述室外换热器和所述第二节流装置,所述室外换热器与所述第三节流装置连接,所述散热器连接所述阀组件和所述驱动部件,所述第三泵连接所述阀组件和所述驱动部件;
在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启、所述阀组件连通所述暖风芯体和所述第三泵,并且还连通所述散热器和所述第一泵的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次流经所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置、所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵向所述电池和所述电池冷却器输送冷却液,所述第三泵和/或所述第一泵向所述水冷冷凝器输送冷却液,从所述压缩机流出的冷媒在所述水冷冷凝器中进行第一次冷却,第一次冷却后的冷媒能够流经所述室外换热器以进行第二次冷却,第二次冷却后的冷媒能够流经所述电池冷却器蒸发吸热以对流经所述电池冷却器的冷却液进行冷却,所述第二泵将被冷却后的冷却液输送至所述电池以对电池进行冷却。
10.根据权利要求9所述的热管理***,其特征在于,在所述压缩机关闭、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀关闭、所述阀组件连通所述散热器和所述电池冷却器以及连通所述电池和驱动部件的情况下,
所述第二泵和所述第三泵将冷却液输送至所述电池后通过所述阀组件进入所述驱动部件,冷却液流经所述驱动部件后进入所述散热器进行冷却,从所述散热器流出的冷却液进一步通过所述阀组件流回至所述第二泵和所述第三泵。
11.根据权利要求9所述的热管理***,其特征在于,在所述压缩机关闭、所述第一泵关闭、所述第二泵开启、所述第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于关闭状态、所述第三节流装置处于关闭状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀关闭、所述阀组件连通所述驱动部件和所述第三泵,并且所述阀组件连通所述第二泵和所述电池冷却器的情况下,
所述第二泵和所述第三泵将冷却液输送至所述驱动部件以吸收所述驱动部件的热量,被加热后的冷却液流经所述电池以对所述电池进行保温。
12.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,所述热管理***还包括第三节流装置、室外换热器、第一单向阀和驱动部件、所述泵组件还包括第三泵,所述第三节流装置连接所述第一截止阀、所述水冷冷凝器和所述室外换热器,所述第一单向阀连接所述第一截止阀、所述室外换热器和所述第二节流装置,所述室外换热器与所述第三节流装置连接,所述第三泵连接所述阀组件和所述驱动部件;
在所述压缩机开启、所述第一泵开启、所述第二泵开启、所述第三泵开启、所述第一节流装置处于关闭状态、所述第二节流装置处于节流状态、所述第三节流装置处于节流状态、所述第一截止阀关闭、所述第一单向阀开启且阀组件连通所述电池冷却器和所述第三泵,并且连通所述第二泵和所述驱动部件,所述阀组件还连通所述第一泵和所述暖风芯体的情况下,
从所述压缩机流出的冷媒依次经过所述水冷冷凝器、所述第三节流装置、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二节流装置和所述电池冷却器后回流至所述压缩机;
所述第二泵和所述第三泵将被所述驱动部件和所述电池加热后的冷却液输送至所述电池冷却器,所述第一泵将冷却液输送至所述水冷冷凝器和所述暖风芯体,冷媒在所述压缩机的作用下流经所述水冷冷凝器时冷却以加热流经所述水冷冷凝器的冷却液从而使得所述暖风芯体对所述车辆的乘员舱进行制热,冷却后的冷媒能够流经所述电池冷却器以吸收流经所述电池冷却器的冷却液的热量进行蒸发。
13.一种车辆,其特征在于,包括车体和权利要求1-12任一项所述的热管理***,所述热管理***安装在所述车体上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210507684.9A CN114771206B (zh) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | 热管理***和车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210507684.9A CN114771206B (zh) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | 热管理***和车辆 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114771206A CN114771206A (zh) | 2022-07-22 |
CN114771206B true CN114771206B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=82436336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210507684.9A Active CN114771206B (zh) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | 热管理***和车辆 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114771206B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115972858A (zh) * | 2023-02-14 | 2023-04-18 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 热管理***和车辆 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017121188B3 (de) * | 2017-09-13 | 2019-02-21 | Borgward Trademark Holdings Gmbh | Fahrzeug-Thermomanagementsystem und Fahrzeug |
WO2020088106A1 (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理***及其方法 |
CN113212104A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-06 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 热管理***及其控制方法和车辆 |
CN113715581A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-11-30 | 南方英特空调有限公司 | 一种电动汽车集成式热管理*** |
EP3925814A2 (en) * | 2021-06-16 | 2021-12-22 | Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co., Ltd. | Thermal management system, control method therefor, and vehicle |
CN114132148A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-04 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 热管理***和车辆 |
-
2022
- 2022-05-10 CN CN202210507684.9A patent/CN114771206B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017121188B3 (de) * | 2017-09-13 | 2019-02-21 | Borgward Trademark Holdings Gmbh | Fahrzeug-Thermomanagementsystem und Fahrzeug |
WO2020088106A1 (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理***及其方法 |
CN113212104A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-06 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 热管理***及其控制方法和车辆 |
EP3925814A2 (en) * | 2021-06-16 | 2021-12-22 | Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co., Ltd. | Thermal management system, control method therefor, and vehicle |
CN113715581A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-11-30 | 南方英特空调有限公司 | 一种电动汽车集成式热管理*** |
CN114132148A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-04 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 热管理***和车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114771206A (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113453921B (zh) | 热量管理*** | |
KR102233730B1 (ko) | 자동차의 공기 조화 시스템 및 상기 공기 조화 시스템의 작동 방법 | |
US9649909B2 (en) | Vehicle heat management system including a switching valve | |
CN112585020B (zh) | 热管理*** | |
CN114132148B (zh) | 热管理***和车辆 | |
WO2014034061A1 (ja) | 車両用熱管理システム | |
US20100293966A1 (en) | Vehicle air conditioner | |
US20140208789A1 (en) | Vehicle heat pump system and method utilizing thermal storage | |
CN112867615A (zh) | 热管理*** | |
GB2575546A (en) | Heat flow management device and method for operating a heat flow management device | |
US11752833B2 (en) | System for air-conditioning the air of a passenger compartment and for heat transfer with drive components of a motor vehicle and method for operating the system | |
MXPA05006460A (es) | Instalacion de acondicionamiento de aire, especialmente para vehiculos de motor. | |
CN114734778A (zh) | 一种集成式模块化整车热管理*** | |
CN114771206B (zh) | 热管理***和车辆 | |
US20230373272A1 (en) | Thermal system of a motor vehicle and method of operating the thermal system | |
CN216033622U (zh) | 集成式热管理***及车辆 | |
US20220410657A1 (en) | Vehicle heat pump system | |
CN112895843A (zh) | 用于机动车的热管理***和具有这种热管理***的机动车 | |
CN116605005A (zh) | 一种车用热管理***和汽车 | |
CN115716395A (zh) | 用于电动车辆的热管理***、热管理方法及电动车辆 | |
CN111845244B (zh) | 热综合管理*** | |
CN221090419U (zh) | 重型卡车的热泵热管理***和重型卡车 | |
CN221090418U (zh) | 间接式热泵热管理***和车辆 | |
CN220904609U (zh) | 用于车辆的综合热管理*** | |
CN220114412U (zh) | 一种车用热管理***和汽车 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |