CN212386266U - 车辆的热管理***和具有其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车辆的热管理***和具有其的车辆,该车辆的热管理***包括:压缩驱动支路,连接有压缩机、气液分离罐和室内换热器;冷凝支路,连接有冷凝器;蒸发支路,连接有蒸发器;冷却支路,连接有冷却器,第一通断阀,在第一通断阀处于第一导通状态下,冷凝支路通过第一通断阀与压缩驱动支路直接连通;在第一通断阀处于第一隔断状态下,冷凝支路通过第一偏路与蒸发支路和/或冷却支路后与压缩驱动支路连通。本实用新型实施例的车辆的热管理***,可以在低温时对乘员舱和/或电池组件进行加热升温,在高温时对乘员舱和/或电池组件进行冷却降温,便于控制乘员舱具有合适的温度范围,便于控制电池组件的工作温度,降低车辆的行驶能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆制造技术领域,具体而言,涉及一种车辆的热管理***和具有所述车辆的热管理***的车辆。
背景技术
纯电动车辆各***及其零部件由于属性、设计需求不同,均具有不同的最佳工作温度区间,故需借助外界辅助手段,将各零部件维持在适宜的温度范围,确保零部件的正常、稳定、高效工作以及乘员舱满足乘客的舒适度需求。
现有技术中的电动车辆,多由传统内燃机车辆改制而成,为降低零部件开发成本,各主机厂大多将各高电压零部件的水路串联,借助冷却液由散热器冷却,而电池包多采用自然冷却方式散热。上述冷却***,虽然成本低廉,改制便捷,但造成的后果是难以保证各零部件均处于自身最佳的温度区间进行工作,且整车能耗较大,影响整车续航里程。各***间互为独立,能量利用率差。尤其当电池包的工作温度过高或过低时,严重影响电池包的正常工作,影响电池包的充放电性能。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型旨在提出一种车辆的热管理***,以使该车辆的热管理***具有通过设置室内换热器、蒸发器和冷却器,可以在低温时对乘员舱进行加热取暖,在高温时对乘员舱和/或电池组件进行冷却降温,便于控制乘员舱具有合适的温度范围,提高用户的乘坐舒适性,便于控制电池组件的工作温度,提高电池组件的工作可靠性,降低车辆的行驶能耗等优点。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种车辆的热管理***,所述车辆的热管理***包括:压缩驱动支路,所述压缩驱动支路连接有压缩机、气液分离罐和室内换热器;冷凝支路,所述冷凝支路连接有冷凝器;蒸发支路,所述蒸发支路连接有蒸发器,所述蒸发器用于对乘员舱降温;冷却支路,所述冷却支路连接有冷却器,所述冷却器用于对电池组件降温;第一通断阀,所述第一通断阀具有第一导通状态和第一隔断状态,在所述第一通断阀处于所述第一导通状态下,所述冷凝支路通过所述第一通断阀与所述压缩驱动支路直接连通;在所述第一通断阀处于所述第一隔断状态下,所述冷凝支路通过第一偏路与所述蒸发支路和/或所述冷却支路后与所述压缩驱动支路连通。
根据本实用新型实施例的车辆的热管理***,通过设置室内换热器、蒸发器和冷却器,可以在低温时对乘员舱和/或电池组件进行加热取暖,在高温时对乘员舱和/或电池组件进行冷却降温,便于控制乘员舱具有合适的温度范围,提高用户的乘坐舒适性,便于控制电池组件的工作温度,提高电池组件的工作可靠性,降低车辆的行驶能耗等优点。
另外,根据本实用新型上述实施例的车辆的热管理***还可以具有如下附加的技术特征:
根据本实用新型的一些实施例,所述冷凝支路连接有冷凝膨胀阀,所述冷凝膨胀阀位于所述冷凝器的上游;所述蒸发支路连接有蒸发膨胀阀,所述蒸发膨胀阀位于所述蒸发器的上游;所述冷却支路连接有冷却膨胀阀,所述冷却膨胀阀位于所述冷却器的上游。
根据本实用新型的一些实施例,所述车辆的热管理***还包括加热支路,所述加热支路连接有热源装置、第一驱动泵、乘员舱暖风器和用于加热所述电池组件的电池换热器,所述加热支路与所述室内换热器热连通。
根据本实用新型的一些实施例,所述加热支路还连接有比例阀,所述比例阀具有第一接口、第二接口和第三接口,所述第一接口与所述乘员舱暖风器连通,所述第二接口与所述电池换热器连通,所述第三接口与所述热源装置连通。
根据本实用新型的一些实施例,所述热源装置包括发动机和/或辅助加热装置。
根据本实用新型的一些实施例,所述加热支路还包括换向阀,所述换向阀具有第一状态和第二状态,在所述换向阀处于所述第一状态时,所述换向阀通过第二偏路将所述乘员舱暖风器与所述辅助加热装置连通为第一回路;在所述换向阀处于所述第二状态时,所述换向阀将所述乘员舱暖风器、所述辅助加热装置与所述发动机连通为第二回路;其中,所述换向阀具有第一换向接口、第二换向接口和第三换向接口,所述第一换向接口与所述第二偏路连通,所述第二换向接口与所述辅助加热装置和所述乘员舱暖风器连通,所述第三换向接口与所述发动机连通;在所述换向阀处于所述第一状态时,所述第一换向接口与所述第二换向接口连通且与所述第三换向接口断开;在所述换向阀处于所述第二状态时,所述第二换向接口与所述第三换向接口连通且与所述第一换向接口断开。
根据本实用新型的一些实施例,所述车辆的热管理***还包括第二通断阀,所述第二通断阀具有第二导通状态和第二隔断状态,在所述第二通断阀处于所述第二导通的状态下,所述室内换热器通过蒸发膨胀阀与所述蒸发器连通,或所述室内换热器通过所述冷却膨胀阀与所述冷却器连通;在所述第二通断阀处于所述第二隔断状态下,所述室内换热器通过所述冷凝膨胀阀与所述冷凝器连通。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一偏路连接有单向阀,所述单向阀仅允许换热介质从所述冷凝支路流向所述蒸发支路和/或所述冷却支路。
根据本实用新型的一些实施例,还包括风机组件,所述风机组件用于驱动空气与冷凝器进行热量交换,所述风机组件可选择地沿第一方向转动或沿第一方向的反方向转动。
相对于现有技术,本实用新型所述的车辆的热管理***具有以下优势:
本实用新型所述的车辆的热管理***,通过设置室内换热器、蒸发器和冷却器,可以在低温时对乘员舱和/或电池组件520进行加热取暖,在高温时对乘员舱和/或电池组件进行冷却降温,便于控制乘员舱具有合适的温度范围,提高用户的乘坐舒适性,便于控制电池组件的工作温度,提高电池组件的工作可靠性,降低车辆的行驶能耗。
本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆,以使所述车辆具有工作可靠、行驶能耗低等优点。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种车辆,包括上述的车辆的热管理***。所述车辆与上述车辆的热管理***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
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是根据本实用新型实施例的车辆的热管理***的结构示意图。
附图标记:热管理***1、压缩驱动支路110、压缩机111、气液分离罐112、室内换热器113、冷凝支路120、冷凝器121、蒸发支路130、蒸发器131、冷却支路140、冷却器141、发动机回路150、发动机151、第一散热器152、第二驱动泵153、电池支路160、传动支路170、传动及控制组件171、散热支路180、第二散热器181、第一通断阀210、第二通断阀220、冷凝膨胀阀311、蒸发膨胀阀312、冷却膨胀阀313、加热支路300、乘员舱暖风器310、电池换热器320、比例阀330、第一接口331、第二接口332、第三接口333、辅助加热器340、第一驱动泵350、第一偏路410、单向阀420、第二偏路430、风机组件510、电池组件520、第一换向阀610、第一换向接口611、第二换向接口612、第三换向接口613、第二换向阀620、第一切换接口621、第二切换接口622、第三切换接口623。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考图1并结合实施例来详细说明本实用新型。
参照图1所示,根据本实用新型实施例的车辆的热管理***1包括压缩驱动支路110、冷凝支路120、蒸发支路130、冷却支路140和第一通断阀210。
压缩驱动支路110连接有压缩机111、气液分离罐112和室内换热器113。冷凝支路120连接有冷凝器121。蒸发支路130连接有蒸发器131,蒸发器131用于对乘员舱降温。冷却支路140连接有冷却器141,冷却器141用于对车辆的电池组件520降温。第一通断阀210具有第一导通状态和第一隔断状态,在第一通断阀210处于第一导通状态下,冷凝支路120通过第一通断阀210与压缩驱动支路110直接连通。在第一通断阀210处于第一隔断状态下,冷凝支路120内的换热介质通过第一偏路410与蒸发支路130和/或冷却支路140后与压缩驱动支路110连通,此时可以实现乘员舱降温。
这里需要理解的是,在一些实施例中,蒸发支路130的一端和冷却支路140的一端均可以通过第一偏路410与冷凝支路120连通,蒸发支路130的另一端和冷却支路140的另一端分别与压缩驱动支路110连通。
具体而言,“连接”既可以指换热介质直接相连接,也可以指能够进行热量交换的热连接。“连通”既可以指换热介质直接相连通,也可以指能够进行热量交换的热连通。
根据本实用新型实施例的车辆的热管理***1,通过设置室内换热器113,这样可以利用室内换热器113与车辆内的结构进行热量交换,例如可以利用室内换热器113加热乘员舱和/或电池组件520,在外界环境温度较低时,可以将乘员舱加热至舒适的乘车温度,提高用户的乘车舒适性,将电池组件520加热至最佳充放电温度区间,提高电池组件520的工作稳定性和可靠性,避免温度过低而影响电池组件520的放电、储电能力,提升电池组件520的可用电量,保证电池组件520的工作性能,以满足车辆的最大放电量、续航里程及快充时间要求。
并且,通过设置冷却器141,可以利用冷却器141对电池组件520冷却降温。这样在外界环境温度较高时,可以保证电池组件520的冷却效果,使电池组件520可以在合适的温度范围内进行工作,提高电池组件520的工作稳定性和可靠性,避免电池组件520出现过热的现象,便于延长电池组件520的使用寿命。
同时,通过设置蒸发器131,可以利用蒸发器131对乘员舱冷却降温。这样在外界环境温度较高时,可以将乘员舱冷却至舒适的乘车温度,提高用户的乘车舒适性,提高车辆的整车性能。
此外,在电池组件520有余热而乘员舱有采暖需求时,可以利用冷却器141回收电池组件520的热量,并将热量通过室内换热器113传递到乘员舱以对乘员舱进行加热,这样可以降低热管理***1的能耗和运行成本,提高热管理***1的能量利用率,降低车辆的行驶能耗,提高车辆的续航里程。
因此,根据本实用新型实施例的车辆的热管理***1具有通过设置室内换热器113、蒸发器131和冷却器141,可以在低温时对乘员舱和/或电池组件520进行加热取暖,在高温时对乘员舱和/或电池组件520进行冷却降温,便于控制乘员舱具有合适的温度范围,提高用户的乘坐舒适性,便于控制电池组件520的工作温度,提高电池组件520的工作可靠性,降低车辆的行驶能耗等优点。
下面参考附图描述根据本实用新型具体实施例的车辆的热管理***1。
在本实用新型的一些具体实施例中,参照图1所示,根据本实用新型实施例的车辆的热管理***1包括压缩驱动支路110、冷凝支路120、蒸发支路130、冷却支路140和第一通断阀210。
具体地,如图1所示,冷凝支路120连接有冷凝膨胀阀311,冷凝膨胀阀311位于冷凝器121的上游。蒸发支路130连接有蒸发膨胀阀312,蒸发膨胀阀312位于蒸发器131的上游。冷却支路140连接有冷却膨胀阀313,冷却膨胀阀313位于冷却器141的上游。这样换热介质在通过蒸发膨胀阀312、冷却膨胀阀313或冷凝膨胀阀311时,膨胀阀可以使中温高压的换热介质通过其节流作用成为低温低压的湿蒸汽,以便于换热介质在后续的管路中吸收热量而达到制冷效果,便于提高热管理***1的工作稳定性和可靠性。
可选地,如图1所示,车辆的热管理***1还包括加热支路300,加热支路300连接有热源装置、第一驱动泵350、乘员舱暖风器310和用于加热电池组件520的电池换热器320,加热支路300与室内换热器113热连通。这样室内换热器113可以与加热支路300进行热量交换,室内换热器113可以将热量通过加热支路300传递给乘员舱暖风器310和/或电池换热器320,以便于实现对乘员舱和电池组件520的加热操作。
具体而言,电池换热器320与冷却器141串联设置。
进一步地,如图1所示,加热支路300还连接有比例阀330,比例阀330具有第一接口331、第二接口332和第三接口333,第一接口331与乘员舱暖风器310连通,第二接口332与电池换热器320连通,第三接口333与热源装置连通。这样可以通过比例阀330调节流经乘员舱暖风器310和电池换热器320的换热介质的流量,以便于调节传递到乘员舱暖风器310和电池换热器320的热量比例,提高对乘员舱暖风器310和电池换热器320的加热准确性和灵活性。
可选地,如图1所示,热源装置包括发动机151和/或辅助加热装置340。具体而言,当利用发动机151提供热量加热时,可以降低热管理***1的能耗和运行成本,提高热管理***1的能量利用率,降低车辆的行驶能耗,提高车辆的续航里程。当发动机151热量不足时,可以通过辅助加热装置340进行辅助加热,以便于提高对电池组件520和乘员舱的加热可靠性,提高电池组件520的工作性能,提高乘客的乘车体验。
在一些实施例中,乘员舱暖风器310位于电池换热器320的上游,辅助加热器340位于乘员舱暖风器310的上游。这样可以优先对乘员舱暖风器310进行加热,保证乘员舱的加热效果。同时,在热泵***热量不足时,可以利用辅助加热器340对乘员舱暖风器310和电池换热器320进行辅助加热,进一步提高对乘员舱暖风器310和电池换热器320的加热效果。
具体而言,辅助加热器340可以为电加热器或PTC(半导体加热元件)。
可选地,加热支路300还包括换向阀610,换向阀610具有第一状态和第二状态,在换向阀610处于第一状态时,换向阀610通过第二偏路430将乘员舱暖风器310与辅助加热装置340连通为第一回路。在换向阀610处于第二状态时,换向阀610将乘员舱暖风器310、辅助加热装置340与发动机151连通为第二回路。其中,换向阀610具有第一换向接口611、第二换向接口612和第三换向接口613,第一换向接口611与第二偏路430连通,第二换向接口612与辅助加热装置340和乘员舱暖风器310连通,第三换向接口613与发动机151连通。在换向阀610处于第一状态时,第一换向接口611与第二换向接口612连通且与第三换向接口613断开。在换向阀610处于第二状态时,第二换向接口612与第三换向接口613连通且与第一换向接口611断开。这样在换向阀610处于第一状态时,发动机151不对加热支路300提供热量,此时发动机151可以通过第一回路进行冷却散热。在换向阀610处于第二状态时,换向阀610可以将乘员舱暖风器310与加热支路300连通在一起,便于发动机151对加热支路300提供热量。
可选地,如图1所示,加热支路300还连接有第一驱动泵350,第一驱动泵350连接在室内换热器113与乘员舱暖风器310之间。这样可以利用第一驱动泵350驱动加热支路300内的换热介质进行流动,便于实现室内换热器113与乘员舱暖风器310和电池换热器320之间的热量交换。
具体地,如图1所示,车辆的热管理***1还包括第二通断阀220,第二通断阀220具有第二导通状态和第二隔断状态,在第二通断阀220处于第二导通的状态下,室内换热器113通过蒸发膨胀阀312与蒸发器131连通,或室内换热器113通过冷却膨胀阀313与冷却器141连通。在第二通断阀220处于第二隔断状态下,室内换热器113通过冷凝膨胀阀311与冷凝器121连通。这样通过第二通断阀220工作状态的切换,不仅可以实现对乘员舱和/或电池组件520的冷却降温,而且可以回收电池组件520的废热或车辆的发动机151舱内部的发动机151废热,以提高热管理***1的效率值,更加节能环保。
具体而言,第二通断阀220处于第二导通的状态下,冷凝膨胀阀311和冷却膨胀阀313均可以实现膨胀功能。若蒸发膨胀阀312完全关闭,换热介质将分成两路进行循环流动。第一路:换热介质进入冷凝器121后,***可以通过冷凝器121吸收外部环境的热量。第二路:换热介质通过冷却膨胀阀313后进入冷却器141,***可以通过冷却器141对传动及控制组件171和电池组件520的低温回路有余热的时进行能量回收,以提高热泵的工作效率。
第二通断阀220处于第二隔断状态下,若冷凝膨胀阀311处于全开状态且第一通断阀210关闭,换热介质通过冷凝器121后,一部分换热介质流经蒸发膨胀阀312,通过蒸发膨胀阀312的膨胀作用,通过蒸发器131对乘员舱实现降温;另一部分换热介质通过流经冷却膨胀阀313,经过冷却膨胀阀313的膨胀作用,对电池组件520通过冷却器141实现降温。
具体地,如图1所示,第一偏路410连接有单向阀420,单向阀420仅允许换热介质从冷凝支路120流向蒸发支路130和/或冷却支路140。由于单向阀420能够限定换热介质的流向,仅能够使换热介质从冷凝支路120流向蒸发支路130和/或冷却支路140,而不会出现反向流动的情况。由此,可以避免蒸发支路130和/或冷却支路140内的换热介质反向流入冷凝支路120内,便于提高热管理***1的工作稳定性和可靠性,提高热管理***1的工作效率。
可选地,如图1所示,车辆的热管理***1还包括风机组件510,风机组件510用于驱动空气与冷凝器121进行热量交换,风机组件510可选择地沿第一方向转动或沿第一方向的反方向转动。这样便于冷凝器121与外界环境之间发生热量交换,提高冷凝器121的工作效率。
进一步地,冷凝器121既可以向外界环境散热,又可以回收外界环境中的热量。在冷凝器121向外界环境散热时,风机组件510的风扇可以沿第一方向转动,将外界环境中的气流吹向冷凝器121。在冷凝器121回收外界环境中的热量时,风机组件510的风扇可以沿第一方向的反方向转动,将车辆内的废热向外吹出,以提高冷凝器121回收热量的效率。
具体地,如图1所示,热管理***1还包括发动机回路150和第一换向阀610,发动机回路150连接有发动机151、第一散热器152和第二驱动泵153。第一换向阀610具有第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态,第一换向阀610具有第一换向接口611、第二换向接口612和第三换向接口613,第一换向接口611与室内换热器113连通,第二换向接口612与加热支路300连通,第三换向接口613与发动机回路150连通。在第一换向阀610处于第一换向状态时,第一换向接口611与第二换向接口612连通,在第一换向阀610处于第二换向状态时,第一换向接口611与第三换向接口613连通,在第一换向阀610处于第三换向状态时,第二换向接口612与第三换向接口613连通。
更为具体地,发动机回路150还连接有节温器,可以利用节温器控制发动机回路150废热的输出分配。
可选地,如图1所示,热管理***1还包括电池支路160、传动支路170和散热支路180。电池支路160与电池组件520热连通。传动支路170与传动及控制组件171热连通。散热支路180与第二散热器181热连通。热管理***1还包括第二换向阀620,第二换向阀620具有第一切换状态和第二切换状态。第二换向阀620具有第一切换接口621、第二切换接口622和第三切换接口623,在第二换向阀620处于第一切换状态时,第一切换接口621与第二换向接口612连通,在第二换向阀620处于第二切换状态时,第一切换接口621与第三换向接口613连通。
进一步地,传动及控制组件171包括控制元件、发电机和驱动电机,控制元件可以包括充电机、DC-DC电压转换器、配电盒等高电压零部件。
可选地,第一通断阀210和第二通断阀220可以为电磁截止阀。冷凝膨胀阀311、蒸发膨胀阀312和冷却膨胀阀313可以为电子膨胀阀。比例阀330可以为电磁比例阀。第一换向阀610和第二换向阀620可以为电磁换向阀。第一驱动泵350和第二驱动泵153可以为电子水泵。电池换热器320可以为片式换热器。
可选地,第一换向阀610为一进两出式,第一换向接口611表示断电常闭,第三换向接口613表示断电常开,通电则第一换向接口611和第三换向接口613状态互换。第二换向阀620为一进两出式,第二切换接口622表示断电常开,第三切换接口623表示断电常闭,通电则第二切换接口622和第三切换接口623互换。比例阀330为一进两出,第一接口331为进口,第二接口332和第三接口333为出口,第二接口332开度在0-100%变化时对应第三接口333开度在100%-0变化,具体开度由策略决定。
在本实用新型的一些实施例中,热管理***1具有空调模式。当车辆有降温需求时,压缩机111工作,换热介质通过室内换热器113,第二通断阀220关闭,冷凝膨胀阀311处于全开状态,通过冷凝器121,第一通断阀210关闭,换热介质通过冷凝膨胀阀311和蒸发膨胀阀312的膨胀作用,通过蒸发器131对乘员舱实现降温,换热介质通过冷凝膨胀阀311和冷却膨胀阀313的膨胀作用,对电池组件520通过冷却器141实现降温。其中蒸发膨胀阀312、冷却膨胀阀313可实现单独的关闭开启,即可实现单独的乘员舱降温和电池组件520降温,之后换热介质通过气液分离罐112进入压缩机111,形成闭循环。当车辆有加热需求时,室内换热器113将热量传递给乘员舱暖风器310和电池换热器320,以便于对乘员舱和电池组件520进行加热。
在本实用新型的另一些实施例中,热管理***1具有第一热量回收模式。正常热泵模式下,压缩机111工作,换热介质通过室内换热器113,室内换热器113将热量传给乘员舱暖风器310,乘员舱实现采暖。采暖热量不足时,辅助加热器340可以辅助加热,热量有余量的时候还可以通过电池换热器320给电池组件520加热,换热介质通过室内换热器113,第二通断阀220关闭,冷凝膨胀阀311实现膨胀功能,换热介质进入冷凝器121,***通过冷凝器121吸收外部环境的热量,如果此时发动机151刚停机,机舱内部有余热,可以通过风机组件510反转的策略,实现机舱内热风通过冷凝器121,以实现热泵***吸收更多外界热量,通过此方法可以将热泵***的适用环境范围下探约5-10℃,实现热泵在原有的节能的基础上,更加节能约20%。第一通断阀210处于开启状态,换热介质通过第一通断阀210进入压缩机111。
在本实用新型的另一些实施例中,热管理***1具有第二热量回收模式。正常热泵模式下,压缩机111工作,换热介质通过室内换热器113,室内换热器113将热量传给乘员舱暖风器310,乘员舱实现采暖,采暖热量不足时,辅助加热器340可以辅助加热,热量有余量的时候还可以通过电池换热器320给电池组件520加热,换热介质通过室内换热器113,第二通断阀220打开,冷凝膨胀阀311和冷却膨胀阀313实现膨胀功能,蒸发膨胀阀312完全关闭,换热介质分成两路,第一路:换热介质进入冷凝器121,***通过冷凝器121吸收外部环境的热量,如果此时发动机151刚停机,机舱内部有余热,可以通过风机组件510反转的策略,实现机舱内热风通过冷凝器121,以实现热泵***吸收更多外界热量,通过此方法可以将热泵***的适用环境范围下探约5-10℃,实现热泵在原有的节能的基础上,更加节能约20%,第一通断阀210处于开启状态。第二路:换热介质通过冷却膨胀阀313进入冷却器141。热泵工作时,如果低温回路有废热,可以通过冷却器141对低温回路进行能量回收,以提高热泵的工作效率,下探热泵的工作温度,提升采暖效果。第一路和第二路的换热介质通过气液分离罐112进行集合,之后进入压缩机111,完成单独热泵模式和热泵模式+能量回收模式工作,对机舱废热及低温回路能量回收,需要依据策略定义回收量。第一路和第二路工作模式分别可以单独运行以实现单独的热泵和能量回收模式。
在本实用新型的另一些实施例中,热管理***1具有热泵除湿模式。除湿模式可以单独运行,也可以与热泵共同运行,本实施例只介绍单独除湿模式,除湿模式下压缩机111工作,换热介质通过室内换热器113,室内换热器113将热量传给暖风回路,换热介质通过室内换热器113,第二通断阀220开启,冷凝膨胀阀311关闭,冷却膨胀阀313完全关闭,蒸发膨胀阀312实现膨胀功能,之后换热介质通过蒸发器131,实现空调的除湿功能,之后换热介质进入气液分离罐112,进入压缩机111。
以上介绍的热泵的第一热量回收模式、第二热量回收模式、空调模式和除湿模式,热管理***1均可单独实现或组合实现。热管理***1可以为热泵构架***。
在本实用新型的另一些实施例中,热管理***1具有热泵二级膨胀模式。热管理***1同样可以实现二级膨胀模式,以提高热泵的工作效率,正常热泵模式下,压缩机111工作,换热介质通过室内换热器113,室内换热器113将热量传给暖风回路,乘员舱实现采暖,采暖热量不足时,辅助加热器340可以辅助加热,换热介质通过室内换热器113,第二通断阀220关闭,冷凝膨胀阀311实现膨胀功能,换热介质进入冷凝器141,第一通断阀210完全关闭,换热介质流经单向阀420,蒸发膨胀阀312完全关闭,冷却膨胀阀313起膨胀功能,经过二次膨胀的换热介质进入冷却器141,通过冷却器141再次回收低温回路的余热,以实现更高的热泵效率。
也就是说,本实用新型具备电池组件520的主动冷却,即冷却器141冷却功能,同时也包括电池组件520的加热功能,在热泵模式下可以实现。
本实用新型通过增程车辆搭载的热管理***1,实现了热泵对机舱内部废热的能量回收,更大程度的节约了整车采暖能耗,提高了纯电模式下的续航里程,同时热泵***也可以在传动及控制组件171和电池组件520低温回路有余热的时候,通过冷却器141对低温回路进行余热回收,再结合机舱的余热回收,大大的提高了热泵在低温下的***效率,拓展了热泵的低温工作温度,只要机舱有废热或低温回路有废热,热泵***便可实现正常工作,理论上不受环温的限值。这种能量回收的***,可以大大的节约车辆在纯电模式下的采暖能耗,最大程度的提高了纯电续航里程。
本实用新型可以实现空调模式、除湿模式、热泵废热回收模式中三种模式单独工作和组合工作。同时本实用新型可以实现热泵模式下的二级蒸发,以实现除湿模式或废热回收模式。
根据本实用新型另一方面实施例的车辆,包括上述实施例的车辆的热管理***1。
根据本实用新型实施例的车辆,由于根据本实用新型上述实施例的车辆的热管理***1具有上述技术效果,因此,根据本实用新型实施例的车辆也具有相应的技术效果,即通过设置室内换热器113、蒸发器131和冷却器141,可以在低温时对乘员舱和/或电池组件520进行加热取暖,在高温时对乘员舱和/或电池组件520进行冷却降温,便于控制乘员舱具有合适的温度范围,提高用户的乘坐舒适性,便于控制电池组件520的工作温度,提高电池组件520的工作可靠性,降低车辆的行驶能耗等优点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆的热管理***(1),其特征在于,包括:
压缩驱动支路(110),所述压缩驱动支路(110)连接有压缩机(111)、气液分离罐(112)和室内换热器(113);
冷凝支路(120),所述冷凝支路(120)连接有冷凝器(121);
蒸发支路(130),所述蒸发支路(130)连接有蒸发器(131),所述蒸发器(131)用于对乘员舱降温;
冷却支路(140),所述冷却支路(140)连接有冷却器(141),所述冷却器(141)用于对电池组件(520)降温;
第一通断阀(210),所述第一通断阀(210)具有第一导通状态和第一隔断状态,在所述第一通断阀(210)处于所述第一导通状态下,所述冷凝支路(120)通过所述第一通断阀(210)与所述压缩驱动支路(110)直接连通;
在所述第一通断阀(210)处于所述第一隔断状态下,所述冷凝支路(120)通过第一偏路(410)与所述蒸发支路(130)和/或所述冷却支路(140)后与所述压缩驱动支路(110)连通。
2.根据权利要求1所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,所述冷凝支路(120)连接有冷凝膨胀阀(311),所述冷凝膨胀阀(311)位于所述冷凝器(121)的上游;
所述蒸发支路(130)连接有蒸发膨胀阀(312),所述蒸发膨胀阀(312)位于所述蒸发器(131)的上游;
所述冷却支路(140)连接有冷却膨胀阀(313),所述冷却膨胀阀(313)位于所述冷却器(141)的上游。
3.根据权利要求1所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,还包括加热支路(300),所述加热支路(300)连接有热源装置、第一驱动泵(350)、乘员舱暖风器(310)和用于加热所述电池组件(520)的电池换热器(320),所述加热支路(300)与所述室内换热器(113)热连通。
4.根据权利要求3所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,所述加热支路(300)还连接有比例阀(330),所述比例阀(330)具有第一接口(331)、第二接口(332)和第三接口(333),所述第一接口(331)与所述乘员舱暖风器(310)连通,所述第二接口(332)与所述电池换热器(320)连通,所述第三接口(333)与所述热源装置连通。
5.根据权利要求3所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,所述热源装置包括发动机(151)和/或辅助加热装置(340)。
6.根据权利要求5所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,所述加热支路(300)还包括换向阀(610),所述换向阀(610)具有第一状态和第二状态,在所述换向阀(610)处于所述第一状态时,所述换向阀(610)通过第二偏路(430)将所述乘员舱暖风器(310)与所述辅助加热装置(340)连通为第一回路;
在所述换向阀(610)处于所述第二状态时,所述换向阀(610)将所述乘员舱暖风器(310)、所述辅助加热装置(340)与所述发动机(151)连通为第二回路;
其中,所述换向阀(610)具有第一换向接口(611)、第二换向接口(612)和第三换向接口(613),所述第一换向接口(611)与所述第二偏路(430)连通,所述第二换向接口(612)与所述辅助加热装置(340)和所述乘员舱暖风器(310)连通,所述第三换向接口(613)与所述发动机(151)连通;
在所述换向阀(610)处于所述第一状态时,所述第一换向接口(611)与所述第二换向接口(612)连通且与所述第三换向接口(613)断开;
在所述换向阀(610)处于所述第二状态时,所述第二换向接口(612)与所述第三换向接口(613)连通且与所述第一换向接口(611)断开。
7.根据权利要求2所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,还包括第二通断阀(220),所述第二通断阀(220)具有第二导通状态和第二隔断状态,在所述第二通断阀(220)处于所述第二导通的状态下,所述室内换热器(113)通过所述蒸发膨胀阀(312)与所述蒸发器(131)连通,或所述室内换热器(113)通过所述冷却膨胀阀(313)与所述冷却器(141)连通;
在所述第二通断阀(220)处于所述第二隔断状态下,所述室内换热器(113)通过所述冷凝膨胀阀(311)与所述冷凝器(121)连通。
8.根据权利要求1所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,所述第一偏路(410)连接有单向阀(420),所述单向阀(420)仅允许换热介质从所述冷凝支路(120)流向所述蒸发支路(130)和/或所述冷却支路(140)。
9.根据权利要求1所述的车辆的热管理***(1),其特征在于,还包括风机组件(510),所述风机组件(510)用于驱动空气与冷凝器(121)进行热量交换,所述风机组件(510)可选择地沿第一方向转动或沿第一方向的反方向转动。
10.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-9中任一项所述的车辆的热管理***(1)。
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