CN214313334U - 车辆的热管理水路***及车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于车辆的热管理技术领域，提供了一种车辆的热管理水路***及车辆。该***包括：所述电机水路通过所述第一四通电磁阀的第二接口和第四接口形成电机水路内循环；所述电池水路通过第二四通电磁阀的第一接口和第三接口形成电池水路内循环；所述第一四通电磁阀的第三接口和所述第二四通电磁阀的第四接口分别连接所述chiller单元的入水接口，所述chiller单元的出水接口分别与所述电机水路和所述电池水路连接，形成电机水路外循环和电池水路外循环，可以实现电机和电池的蓄热、散热以及废热回收功能，从而解决现有技术中车辆续航里程衰减的问题，提高能量的利用率。

Description

车辆的热管理水路***及车辆
技术领域
本实用新型属于车辆的热管理技术领域，尤其涉及一种车辆的热管理水路***及车辆。
背景技术
当前汽车行业均致力于研究降低车辆的能耗，来适应日益严峻的能源危机，因此催生了新能源汽车的增长。新能源汽车用的动力电池在低温环境下，其性能会出现明显下降，充放电能力受到明显制约，因此电池热管理***显得尤为重要。
目前，由于新能源汽车的电池包作为新能源汽车的主要储能部件，是电动汽车的关键部件，电池包的加热以及乘员舱的加热的能量均来自于电池包，尤其在天气寒冷时，导致电池的储能捉襟见肘，从而使得车辆的续航里程会产生衰减，能量利用效率降低，加热模式也比较单一。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种车辆的热管理水路***及车辆，以解决现有技术中车辆续航里程衰减、能量利用效率降低以及加热模式也比较单一的问题。
本实用新型实施例第一方面提供了一种车辆的热管理水路***，包括：电机水路、第一四通电磁阀、电池水路、第二四通电磁阀和chiller单元；
所述电机水路通过所述第一四通电磁阀的第二接口和第四接口形成电机水路内循环；
所述电池水路通过第二四通电磁阀的第一接口和第三接口形成电池水路内循环；
所述第一四通电磁阀的第三接口和所述第二四通电磁阀的第四接口分别连接所述chiller单元的入水接口，所述chiller单元的出水接口分别与所述电机水路和所述电池水路连接，形成电机水路外循环和电池水路外循环。
可选的，所述电机水路包括：电机产热水路、电机散热水路以及第一四通管；
所述电机产热水路的入水口连接所述第一四通管的第二管口，所述电机产热水路的出口端连接所述第一四通电磁阀的第二接口；
所述电机散热水路的入水口连接所述第一四通电磁阀的第四接口；所述电机散热水路的出口端连接所述第一四通管的第四管口；
所述第一四通管的第一管口连接所述chiller单元的出水接口，所述第一四通管的第三管口连接所述第一四通电磁阀的第一接口。
可选的，所述电机产热水路中按照水流方向依次串接第一电子水泵、电气元件和驱动电机。
可选的，所述电机散热水路中按照水流方向串接电机散热器。
可选的，所述电池水路包括：电池产热水路、电池散热水路以及第二四通管；
所述电池产热水路的入水口连接所述第二四通管的第一管口，所述电池产热水路的出水口连接所述第二四通电磁阀的第一接口；
所述电池散热水路的入水口连接所述第二四通电磁阀的第三接口，所述电池散热水路的出水口连接所述第二四通管的第三管口；
所述第二四通管的第二管口连接所述第二四通电磁阀的第二接口，所述第二四通管的第四管口连接所述chiller单元的出水接口。
可选的，所述电池产热水路中按照水流方向依次串接第二电子水泵和电池包。
可选的，所述电池散热水路中按照水流方向串接电池散热器。
可选的，所述chiller单元包括：第一三通管、chiller和第二三通管；
所述第一三通管的第一管口连接所述第一四通电磁阀的第三接口，所述第一三通管的第二管口连接所述第二四通电磁阀的第四接口，所述第一三通管的第三管口连接所述chiller的入水口，所述chiller的出水口连接所述第二三通管的第一管口，所述第二三通管的第二管口连接所述第一四通管的第一管口，所述第二三通管的第三管口连接所述第二四通管的第四管口。
本实用新型实施例第一方面提供了一种车辆，包括：上述任一实施例所述的车辆的热管理水路***。
本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例，电机水路通过第一四通电磁阀可以实现电机蓄热和散热功能，电池水路通过第二四通电磁阀可以实现电池蓄热和散热功能，通过第一四通电磁阀和第二四通电磁阀可以实现电机废热和/或电池废热的回收，从而解决现有技术中通过电池进行加热导致车辆续航里程衰减的问题，提高能量的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的车辆的热管理水路***的示意图；
图2是本实用新型另一实施例提供的车辆的热管理水路***的示意图；
附图中，1-电机水路、2-第一四通电磁阀、3-电池水路、4-第二四通电磁阀、5-chiller单元、11-电机产热水路、12-电机散热水路、13-第一四通管、111-第一电子水泵、112-电气元件、113-驱动电机、121-电机散热器、31-电池产热水路、32-电池散热水路、33-第二四通管、311-第二电子水泵、312-电池包、321-电池散热器、51-第一三通管、52-chiller、53-第二三通管。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
图1为本实用新型提供的一种车辆的热管理水路***，其可以包括电机水路1、第一四通电磁阀2、电池水路3、第二四通电磁阀4和chiller单元5；
所述电机水路1通过所述第一四通电磁阀2的第二接口和第四接口形成电机水路内循环；
所述电池水路3通过第二四通电磁阀4的第一接口和第三接口形成电池水路内循环；
所述第一四通电磁阀2的第三接口和所述第二四通电磁阀4的第四接口分别连接所述chiller单元5的入水接口，所述chiller单元5的出水接口分别与所述电机水路1和所述电池水路3连接，形成电机水路外循环和电池水路外循环。
上述车辆的热管理水路***，电机水路通过第一四通电磁阀可以实现蓄热和散热功能，电池水路通过第二四通电磁阀可以实现蓄热和散热功能，通过第一四通电磁阀和第二四通电磁阀可以实现电机废热和/或电池废热的回收，从而解决现有技术中通过电池进行加热导致车辆续航里程衰减的问题，提高能量的利用率。
可选的，如图2所示，所述电机水路1包括：电机产热水路11、电机散热水路12以及第一四通管13；
所述电机产热水路11的入水口连接所述第一四通管13的第二管口，所述电机产热水路11的出口端连接所述第一四通电磁阀13的第二接口；
所述电机散热水路12的入水口连接所述第一四通电磁阀2的第四接口；所述电机散热水路12的出口端连接所述第一四通管13的第四管口；
所述第一四通管13的第一管口连接所述chiller单元5的出水接口，所述第一四通管14的第三管口连接所述第一四通电磁阀2的第一接口。
图2中，通过控制第一四通管13的四个管口开启和关闭，以及第一四通阀2的四个接口的开启和关闭，实现电机水路的各个支路的连通与截止。
可选的，所述电机产热水路11中按照水流方向依次串接第一电子水泵111、电气元件112和驱动电机113。
可选的，电气元件112可以包括汽车加热器、暖风芯体、冷凝器等。
所述电机散热水路12中按照水流方向串接电机散热器121。
如图2中，所述电池水路3可以包括：电池产热水路31、电池散热水路32以及第二四通管33；
所述电池产热水路31的入水口连接所述第二四通管33的第一管口，所述电池产热水路31的出水口连接所述第二四通电磁阀4的第一接口；
所述电池散热水路32的入水口连接所述第二四通电磁阀4的第三接口，所述电池散热水路32的出水口连接所述第二四通管33的第三管口；
所述第二四通管33的第二管口连接所述第二四通电磁阀4的第二接口，所述第二四通管33的第四管口连接所述chiller单元5的出水接口。
可选的，所述电池产热水路31中按照水流方向依次串接第二电子水泵311和电池包312。
图2中，通过控制第二四通管33的四个管口开启和关闭，以及第二四通阀4的四个接口的开启和关闭，实现电池水路的各个支路的连通与截止。
可选的，所述电池散热水路32中按照水流方向串接电池散热器321。
在本实施例中，电池回路3中只有电池包，没有其它电气元件，一般热管理水路***架构中电池回路会有别的电气件，这样即使电池回路中电池不需要水流时，其他电气件(例如：DCDC)也会一直需要水流，这样电池回路的水泵就需要一直运转，从而导致能耗高，而本实用新型提供的车辆的热管理水路***则会降低能耗。
可选的，如图2所示，所述chiller单元5可以包括：第一三通管51、chiller52和第二三通管53；
所述第一三通管51的第一管口连接所述第一四通电磁阀2的第三接口，所述第一三通管51的第二管口连接所述第二四通电磁阀4的第四接口，所述第一三通管51的第三管口连接所述chiller52的入水口，所述chiller52的出水口连接所述第二三通管53的第一管口，所述第二三通管53的第二管口连接所述第一四通管13的第一管口，所述第二三通管53的第三管口连接所述第二四通管33的第四管口。
在对电池包进行冷却时，可以采用chiller52对电池包进行冷却，还可以采用电池散热器321进行冷却，这对春秋季车辆的使用能够起到节能的效果。例如：环境温度在0℃～10℃区间时，如果使用电池散热器321给电池包冷却，因为chiller52中的压缩机是大功率部件，所以压缩机的不使用便会为整车节约能耗，从而达到节能降耗的目的；
下面根据上述车辆的热管理水路***对车辆的热管理***进行详细描述。
当驱动电机113的温度较高时，第一四通电磁阀2中的第二接口和第四接口连通，第一电子水泵112工作，第一电子水泵111-电气元件112-驱动电机113-第一四通电磁阀2中的第二接口和第四接口-电机散热器121-第一四通管13的第二管口和第四管口-第一电子水泵111形成一个水路，使得驱动电机113通过电机散热器121进行散热，降低驱动电机113的温度。
当驱动电机113温度较低或者环境温度较低时候，驱动电机113需要加热或者保温，此时第一四通电磁阀2中的第二接口和第一接口连通，第一电子水泵111工作，第一电子水泵111-电气元件112-驱动电机113-第一四通电磁阀2中的第二接口和第一接口-第一四通管13的第三管口和第二管口-第一电子水泵111形成一个水路，保证水不经过电机散热器121，使用驱动电机113自己的废热给自己加热。
当电池包312温度高，且环境温度也较高时，电池包312通过空调***的chiller52进行冷却，第二电子水泵311工作，此时第二四通电磁阀4的第一接口和第四接口连通，且保证第一四通电磁阀2的第二接口和第四接口不连通，此时电池包312的冷却液流经chiller52，经第二四通电磁阀4的第四接口和第一接口流至第二电子水泵311，即第二电子水泵311-电池包312-第二四通电磁阀4的第一接口和第四接口-第一三通管51的第二管口和第三管口-chiller52-第二三通管53的第一管口和第三管口-第二四通管33的第四管口和第一管口-第二电子水泵311形成一条冷却水路，降低电池和环境的温度。
当电池包312温度高，但是环境温度适中或者较低时，电池包312需要降温，此时电池包312可以通过电池散热器321进行降温，则第二电子水泵311工作，此时第二四通电磁阀4中的第一接口和第三接口连通，冷却液流经电池散热器321后通过第二四通管33中的第三管口到第一管口，然后流至第二电子水泵311。
当电池包312温度较低，自己产热给自己加热时，或需要保温时，第二电子水泵311工作，此时第二四通电磁阀4中的第一接口和第二接口连通，冷却液流经第二四通管的第二管口到第一管口，然后流至第二电子水泵311。
当电池包312温度较低，需要外界加热时，为了节约能源，对驱动电机113的废热进行回收，以加热电池包312。第一电子水泵111工作，第一四通电磁阀2的第二接口和第三接口连通；第二电子水泵311工作，第二四通电磁阀4的第一接口和第四接口连通；此时驱动电机113和电池包312的冷却液同时通过第一三通管51进行混合，通过chiller52之后，驱动电机113被降温的水冷却，通过第一四通管13的第一管口和第二管口流至第一电子水泵111中；电池包312被加热的水，通过第二四通管的第四管口和第一管口，流至电池包312，以实现电池包312的加热。
在配置热泵的车辆上，此架构能够实现热泵对电机回路、电池回路或电机回路和电池回路同时进行能量回收。
当进行电机回路的能量回收时，第一电子水泵111工作，第一四通电磁阀2的第二接口和第三接口连通，此时电机冷却液通过chiller52，由热泵通过chiller52进行电机回路的能量回收，实现高效节能目的。
当进行电池包回路的能量回收时，第二电子水泵311工作，第二四通电磁阀4的第一接口和第四接口连通，此时电池包的冷却液通过chiller52，由热泵通过chiller52进行电池回路的能量回收，实现高效节能目的。
当同时对驱动电机和电池包回路的能量进行回收时，热泵回收电机回路的废热的时候，同时开启电池回路的能量回收功能。
需要说明的是，电机回路的水和电池回路的水在chiller那里混合之后然后又各自回到各自的回路，避免了驱动电机的水直接进入电池回路进行加热，可以使电池包承受驱动电机的功率变化幅度更宽，由于变化越大，散热量会越大，电机回路的水温浮动越大，这样就不利于电池回路的水温的稳定。
上述车辆的热管理水路***，通过采用第一四通电磁阀和第二四通电磁阀可以实现单独利用驱动电机废热为电池包进行加热，利用驱动电机废热让热泵单独回收驱动电机的废热，利用电池包废热让热泵单独回收电池包的废热，以及同时回收驱动电机和电池包的废热，驱动电机和电池包还可以单独实现蓄热和散热器降温的功能，从而解决现有技术中通过电池进行加热导致车辆续航里程衰减的问题，提高能量的利用率。
本实用新型还提供一种车辆，其包括上述任一实施例提供的车辆的热管理水路***，并且具有上述任一实施例提供的车辆的热管理水路***带来的有益效果。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆的热管理水路***，其特征在于，包括：电机水路、第一四通电磁阀、电池水路、第二四通电磁阀和chiller单元；
所述电机水路通过所述第一四通电磁阀的第二接口和第四接口形成电机水路内循环；
所述电池水路通过第二四通电磁阀的第一接口和第三接口形成电池水路内循环；
所述第一四通电磁阀的第三接口和所述第二四通电磁阀的第四接口分别连接所述chiller单元的入水接口，所述chiller单元的出水接口分别与所述电机水路和所述电池水路连接，形成电机水路外循环和电池水路外循环。
2.如权利要求1所述的车辆的热管理水路***，其特征在于，所述电机水路包括：电机产热水路、电机散热水路以及第一四通管；
所述电机产热水路的入水口连接所述第一四通管的第二管口，所述电机产热水路的出口端连接所述第一四通电磁阀的第二接口；
所述电机散热水路的入水口连接所述第一四通电磁阀的第四接口；所述电机散热水路的出口端连接所述第一四通管的第四管口；
所述第一四通管的第一管口连接所述chiller单元的出水接口，所述第一四通管的第三管口连接所述第一四通电磁阀的第一接口。
3.如权利要求2所述的车辆的热管理水路***，其特征在于，所述电机产热水路中按照水流方向依次串接第一电子水泵、电气元件和驱动电机。
4.如权利要求2所述的车辆的热管理水路***，其特征在于，所述电机散热水路中按照水流方向串接电机散热器。
5.如权利要求2所述的车辆的热管理水路***，其特征在于，所述电池水路包括：电池产热水路、电池散热水路以及第二四通管；
所述电池产热水路的入水口连接所述第二四通管的第一管口，所述电池产热水路的出水口连接所述第二四通电磁阀的第一接口；
所述电池散热水路的入水口连接所述第二四通电磁阀的第三接口，所述电池散热水路的出水口连接所述第二四通管的第三管口；
所述第二四通管的第二管口连接所述第二四通电磁阀的第二接口，所述第二四通管的第四管口连接所述chiller单元的出水接口。
6.如权利要求5所述的车辆的热管理水路***，其特征在于，所述电池产热水路中按照水流方向依次串接第二电子水泵和电池包。
7.如权利要求5所述的车辆的热管理水路***，其特征在于，所述电池散热水路中按照水流方向串接电池散热器。
8.如权利要求5所述的车辆的热管理水路***，其特征在于，所述chiller单元包括：第一三通管、chiller和第二三通管；
所述第一三通管的第一管口连接所述第一四通电磁阀的第三接口，所述第一三通管的第二管口连接所述第二四通电磁阀的第四接口，所述第一三通管的第三管口连接所述chiller的入水口，所述chiller的出水口连接所述第二三通管的第一管口，所述第二三通管的第二管口连接所述第一四通管的第一管口，所述第二三通管的第三管口连接所述第二四通管的第四管口。
9.一种车辆，其特征在于，包括：上述权利要求1-8中任一项所述的车辆的热管理水路***。
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