【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及的是一種新能源車的熱管理系統(tǒng)，特別是一種能充分利用電機(jī)散熱的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，綠色能源資源趨于緊張。各國紛紛為碳中和目標(biāo)制定有效措施，大力發(fā)展新能源車(包括乘用車、商用車、工程車等)也成為節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)碳中和的重要手段之一。
2、新能源車越來越重視整車熱管理技術(shù)，當(dāng)前新能源車熱管理系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，從簡單的分布式三電熱管理往集成式三電熱管理發(fā)展，發(fā)展出多種三電熱量耦合的系統(tǒng)。通過有效的集成式熱管理技術(shù)，可以減少因溫度問題導(dǎo)致的能耗損失，例如，電池在適宜的溫度下工作可以提高其充放電效率，減少能量損耗；電機(jī)和電控單元的冷卻也可以減少因過熱導(dǎo)致的性能下降，提高整體的能量利用效率。同時，新能源車的熱管理系統(tǒng)是保障車輛安全的重要組成部分，通過對電池、電機(jī)和電控單元的溫度監(jiān)控和控制，可以預(yù)防熱失控等安全事故的發(fā)生。熱管理系統(tǒng)還可以與車輛的空調(diào)系統(tǒng)協(xié)同工作，利用電池產(chǎn)生的熱量或冷卻液來加熱或冷卻乘員艙，提高乘客的舒適度。通過整車集成熱量管理可以使電機(jī)、電池處于最佳工作溫度區(qū)間，效率最高，結(jié)合熱泵空調(diào)技術(shù)，可以進(jìn)一步提高整車?yán)m(xù)航。
3、但是，在較低環(huán)境溫度下，新能源車即使采用熱泵技術(shù)從環(huán)境中吸取熱量，空調(diào)功耗仍較高，使整車?yán)m(xù)航衰減進(jìn)一步加大。當(dāng)環(huán)境溫度低于一定程度，常規(guī)如-10℃時，部分熱管理系統(tǒng)僅能使用電加熱器進(jìn)行采暖，壓縮機(jī)受限較低的環(huán)境溫度無法啟動，此時續(xù)航衰減更為嚴(yán)重。同時，現(xiàn)有的集成熱管理技術(shù)，有很多采用八通閥、十通閥甚至十二通閥來整合車輛的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，不但可以利用電機(jī)的散熱使熱泵系統(tǒng)效率較高，而且控制閥僅采用簡單的三通閥和四通閥，結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全。
2、本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本專利技術(shù)包括室內(nèi)制冷循環(huán)管路、壓縮機(jī)、室外冷凝器、室內(nèi)蒸發(fā)器、氣液分離器、電池冷卻循環(huán)管路、熱泵循環(huán)管路、電池循環(huán)管路、暖風(fēng)循環(huán)管路、電機(jī)電控循環(huán)管路、散熱循環(huán)管路、第一膨脹閥、第二膨脹閥、第一換熱器、室內(nèi)冷凝器、第三膨脹閥、第二換熱器、電池、電池加熱裝置、室內(nèi)暖風(fēng)芯體、暖風(fēng)加熱器、電機(jī)、控制器、散熱器、第一三通閥、第二三通閥、四通閥、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、第三循環(huán)泵；壓縮機(jī)、第一三通閥、室外冷凝器、第一膨脹閥、室內(nèi)蒸發(fā)器、氣液分離器依次串接在室內(nèi)制冷循環(huán)管路中，第二膨脹閥、第一換熱器依次串接在電池冷卻循環(huán)管路中，室內(nèi)冷凝器、第三膨脹閥、第二換熱器依次串接在熱泵循環(huán)管路中；第一三通閥的兩個端口分別與室內(nèi)制冷循環(huán)管路相連通，第一三通閥的第三個端口與熱泵循環(huán)管路的進(jìn)口相連通，熱泵循環(huán)管路的出口與室內(nèi)蒸發(fā)器、氣液分離器之間的室內(nèi)制冷循環(huán)管路相連通；電池冷卻循環(huán)管路的進(jìn)口與室外冷凝器、第一膨脹閥之間的室內(nèi)制冷循環(huán)管路相連通，電池冷卻循環(huán)管路的出口與室內(nèi)蒸發(fā)器、氣液分離器之間的室內(nèi)制冷循環(huán)管路相連通；第一循環(huán)泵、電池、第一換熱器依次串接在電池循環(huán)管路中，電池加熱裝置布置在電池上；第二循環(huán)泵、四通閥、室內(nèi)暖風(fēng)芯體、暖風(fēng)加熱器依次串接在暖風(fēng)循環(huán)管路中，第三循環(huán)泵、第二三通閥、第二換熱器、四通閥、電機(jī)、控制器依次串接在電機(jī)電控循環(huán)管路中，散熱器串接在散熱循環(huán)管路中；第二三通閥的兩個端口分別與電機(jī)電控循環(huán)管路相連通，第二三通閥的第三個端口與散熱循環(huán)管路的進(jìn)口相連通，散熱循環(huán)管路的出口與第二換熱器、四通閥之間的電機(jī)電控循環(huán)管路相連通；四通閥的兩個端口與暖風(fēng)循環(huán)管路相連通，四通閥的另外兩個端口與電機(jī)電控循環(huán)管路相連通。
3、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，電池加熱裝置為膜加熱裝置，暖風(fēng)加熱器為ptc加熱器，第一換熱器、第二換熱器均為雙通道板式換熱器。
4、更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，第一三通閥、第二三通閥均為兩位三通閥。
5、更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，第一膨脹閥為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，第三膨脹閥為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，第二膨脹閥為電子膨脹閥。
6、更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，當(dāng)?shù)诙蛎涢y為熱力膨脹閥時，集成式熱管理系統(tǒng)還包括一個電磁閥，電磁閥串接在電池冷卻循環(huán)管路中并位于第二膨脹閥的上游。通過此電磁閥對電池冷卻循環(huán)管路內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)通斷進(jìn)行控制。若是沒有此電磁閥，當(dāng)?shù)诙蛎涢y為熱力膨脹閥時，壓縮機(jī)處于工作狀態(tài)時，第二膨脹閥也會一直處于打開狀態(tài)。
7、更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，電機(jī)為驅(qū)動電機(jī)，控制器為電機(jī)控制器。
8、更進(jìn)一步地，本專利技術(shù)還包括發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)串接在電機(jī)電控循環(huán)管路中，并位于電機(jī)、控制器之間。
9、更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，第一三通閥的功能由第一兩通閥、第二兩通閥來實(shí)現(xiàn)，第一兩通閥串接在室內(nèi)制冷循環(huán)管路中并位于壓縮機(jī)、室外冷凝器之間，第二兩通閥串接在熱泵循環(huán)管路中并位于室內(nèi)冷凝器的上游，熱泵循環(huán)管路的進(jìn)口與壓縮機(jī)、第一兩通閥之間的室內(nèi)制冷循環(huán)管路相連通；第二三通閥的功能由第三兩通閥、第四兩通閥來實(shí)現(xiàn)，第三兩通閥串接在電機(jī)電控循環(huán)管路中并位于第三循環(huán)泵、第二換熱器之間，第四兩通閥串接在散熱循環(huán)管路中并位于散熱器的上游，散熱循環(huán)管路的進(jìn)口與第三循環(huán)泵、第三兩通閥之間的電機(jī)電控循環(huán)管路相連通。
10、更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，四通閥的功能由多個三通閥或兩通閥來實(shí)現(xiàn)，通過多個三通閥或兩通閥的配合來實(shí)現(xiàn)四通閥的功能。
11、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，不但可以使熱泵系統(tǒng)在環(huán)境溫度較低時系統(tǒng)效率比較高，有效避免室外換熱器結(jié)霜；而且整個系統(tǒng)中相關(guān)控制閥只用了兩個三通閥和一個四通閥，沒有用更加復(fù)雜的多通閥，可以降低安全事故的發(fā)生概率。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，包括室內(nèi)制冷循環(huán)管路(1)、壓縮機(jī)(8)、室外冷凝器(9)、室內(nèi)蒸發(fā)器(11)、氣液分離器(12)，其特征在于，還包括電池冷卻循環(huán)管路(2)、熱泵循環(huán)管路(3)、電池循環(huán)管路(4)、暖風(fēng)循環(huán)管路(5)、電機(jī)電控循環(huán)管路(6)、散熱循環(huán)管路(7)、第一膨脹閥(10)、第二膨脹閥(13)、第一換熱器(14)、室內(nèi)冷凝器(15)、第三膨脹閥(16)、第二換熱器(17)、電池(18)、電池加熱裝置(19)、室內(nèi)暖風(fēng)芯體(20)、暖風(fēng)加熱器(21)、電機(jī)(22)、控制器(23)、散熱器(24)、第一三通閥(25)、第二三通閥(26)、四通閥(27)、第一循環(huán)泵(28)、第二循環(huán)泵(29)、第三循環(huán)泵(30)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述電池加熱裝置(19)為膜加熱裝置，暖風(fēng)加熱器(21)為PTC加熱器，第一換熱器(14)、第二換熱器(17)均為雙通道板式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述第一三通閥(25)、第二三通閥(26)均
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述第一膨脹閥(10)為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，第三膨脹閥(16)為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，第二膨脹閥(13)為電子膨脹閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述第二膨脹閥(13)為熱力膨脹閥，集成式熱管理系統(tǒng)還包括一個電磁閥，電磁閥串接在電池冷卻循環(huán)管路(2)中并位于第二膨脹閥(13)的上游。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述電機(jī)(22)為驅(qū)動電機(jī)，控制器(23)為電機(jī)控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于還包括發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)串接在電機(jī)電控循環(huán)管路(6)中，并位于電機(jī)(22)、控制器(23)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述第一三通閥(25)由第一兩通閥(31)、第二兩通閥(32)來替換，第一兩通閥(31)串接在室內(nèi)制冷循環(huán)管路(1)中并位于壓縮機(jī)(8)、室外冷凝器(9)之間，第二兩通閥(32)串接在熱泵循環(huán)管路(3)中并位于室內(nèi)冷凝器(15)的上游，熱泵循環(huán)管路(3)的進(jìn)口與壓縮機(jī)(8)、第一兩通閥(31)之間的室內(nèi)制冷循環(huán)管路(1)相連通；第二三通閥(26)由第三兩通閥(33)、第四兩通閥(34)來替換，第三兩通閥(33)串接在電機(jī)電控循環(huán)管路(6)中并位于第三循環(huán)泵(30)、第二換熱器(17)之間，第四兩通閥(34)串接在散熱循環(huán)管路(7)中并位于散熱器(24)的上游，散熱循環(huán)管路(7)的進(jìn)口與第三循環(huán)泵(30)、第三兩通閥(33)之間的電機(jī)電控循環(huán)管路(6)相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述四通閥(27)由多個三通閥或兩通閥來替換。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，包括室內(nèi)制冷循環(huán)管路(1)、壓縮機(jī)(8)、室外冷凝器(9)、室內(nèi)蒸發(fā)器(11)、氣液分離器(12)，其特征在于，還包括電池冷卻循環(huán)管路(2)、熱泵循環(huán)管路(3)、電池循環(huán)管路(4)、暖風(fēng)循環(huán)管路(5)、電機(jī)電控循環(huán)管路(6)、散熱循環(huán)管路(7)、第一膨脹閥(10)、第二膨脹閥(13)、第一換熱器(14)、室內(nèi)冷凝器(15)、第三膨脹閥(16)、第二換熱器(17)、電池(18)、電池加熱裝置(19)、室內(nèi)暖風(fēng)芯體(20)、暖風(fēng)加熱器(21)、電機(jī)(22)、控制器(23)、散熱器(24)、第一三通閥(25)、第二三通閥(26)、四通閥(27)、第一循環(huán)泵(28)、第二循環(huán)泵(29)、第三循環(huán)泵(30)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述電池加熱裝置(19)為膜加熱裝置，暖風(fēng)加熱器(21)為ptc加熱器，第一換熱器(14)、第二換熱器(17)均為雙通道板式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述第一三通閥(25)、第二三通閥(26)均為兩位三通閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述第一膨脹閥(10)為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，第三膨脹閥(16)為熱力膨脹閥或電子膨脹閥，第二膨脹閥(13)為電子膨脹閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電池加熱裝置的集成式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述第二膨脹閥(1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：晏亞輝，王道耀，譚壯，楊博文，魏慶義，
申請(專利權(quán))人：湖南盈旺智慧能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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