无储液罐的补气增焓装置、热管理系统及车辆的制作方法

本发明涉及车辆热管理，具体涉及无储液罐的补气增焓装置、热管理系统及车辆。

背景技术：

1、车辆热管理系统对整车性能具有决定性影响，环保型制冷剂凭借优异的环境特性和热力学性能成为行业发展趋势。现有技术中，为应对系统在不同工况下制冷剂循环量的动态变化，保证压缩机吸气口有足够的过热度以防止液击，以及实现系统在制冷、制热和除湿等不同工况下高效稳定运行，新能源汽车热泵系统普遍采用“储液罐”这一常规部件。

2、然而，带储液罐的热管理系统存在一系列固有缺陷，且其中部分问题因新型环保制冷剂的特殊物理化学性质而被急剧放大：

3、1、安全风险突出：某些新型环保制冷剂具有可燃性，根据相关安全标准（如iso5149、sae j2912等），新能源汽车热管理系统中可燃性制冷剂的充注量有严格的上限要求，例如，通常追求控制在150g以内以降低安全风险。传统设计中，储液罐本身的结构特点决定了其内部需要维持一定的制冷剂存量以确保系统调节功能，这直接导致系统总制冷剂充注量偏大，容易突破安全阈值。一旦发生碰撞泄漏，高浓度可燃气体积聚将带来严重火灾或爆炸隐患，成为制约新型环保制冷剂在车载领域大规模产业化应用的核心痛点。

4、2、成本与重量增加：储液罐作为独立的压力容器，其壳体、密封件及连接管路均需采用较高规格的材料与加工工艺，不仅增加了零部件采购与装配成本，也显著抬升了热管理模块的整体重量。对于整车轻量化和成本控制而言，这一设计存在明显劣势。

5、3、泄漏风险点增多：储液罐与系统管路之间至少需要两个或更多的机械连接点，如螺纹、卡扣或焊接。每个连接点都是一个潜在的制冷剂泄漏风险源。在某些分子较小、渗透性较强的新型环保制冷剂体系中，泄漏点的增多会进一步加剧系统长效密封性的挑战。

6、4、集成度受限：传统储液罐多为外挂式或独立布局，占据较大的机舱空间，不利于热管理系统向高度集成化、模块化的方向发展。这与当前新能源汽车平台化、轻量化、紧凑化的设计趋势相悖。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种无储液罐的补气增焓装置、热管理系统及车辆，其能够取消储液罐结构的前提下，通过集成设计和控制策略，实现制冷剂充注量的精确控制与动态调节，有效保障压缩机运行安全，提升集成度与可靠性，同时满足补气增焓功能对制冷剂循环量的精准需求。

2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术公开了一种无储液罐的补气增焓装置，包括压缩机、经济器、第一热交换器、第二热交换器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀，不包括储液罐；

4、所述经济器包括相互隔离的第一换热流道和第二换热流道；

5、所述压缩机、第一热交换器、经济器的第一换热流道、第一电子膨胀阀、第二热交换器依次串联形成制冷剂循环回路；

6、所述第二电子膨胀阀连接于所述第一换热流道的出口与所述第二换热流道的进口之间，所述第二换热流道的出口与所述压缩机的补气口连接；

7、运行所需的制冷剂存储于所述经济器、第一热交换器、第二热交换器以及连接各部件的流道板中。

8、一种实施例中，所述第一热交换器的过冷段通过增加板片数量以扩充存液能力，使所述第一热交换器的内容积较额定容量增加预设比例。

9、一种实施例中，存储于所述经济器中的制冷剂质量占总制冷剂质量的15%～25%，存储于所述第一热交换器中的制冷剂质量占总制冷剂质量的20%～40%，存储于所述第二热交换器中的制冷剂质量占总制冷剂质量的15%～30%，存储于连接各部件的流道板中的制冷剂质量占总制冷剂质量的15%～25%。

10、一种实施例中，所述经济器的容积和性能根据运行工况需求进行匹配设计，以兼容不同负荷工况下的制冷剂存储量和性能需求，并确保流入第一电子膨胀阀的制冷剂具有充足的过冷度。

11、一种实施例中，所述第一热交换器、第二热交换器集成固定于所述流道板的第一侧面，所述压缩机和所述经济器固定于所述流道板的第二侧面，所述流道板内部设有多个相互隔离的分支流道，用于连通压缩机、经济器、第一热交换器、第二热交换器、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀。

12、一种实施例中，所述流道板包括：

13、第一分支流道，连通所述经济器的第二换热流道出口与所述压缩机的补气口；

14、第二分支流道，连通所述第一热交换器的制冷剂出口与所述经济器的第一换热流道入口；

15、第三分支流道，连通所述经济器的第一换热流道出口与所述第一电子膨胀阀的进口；

16、第四分支流道，连通所述第一电子膨胀阀的出口与所述第二热交换器的制冷剂入口；

17、第五分支流道，连通所述第二热交换器的制冷剂出口与所述压缩机的吸气口；

18、第六分支流道，连通所述经济器的第一换热流道出口与所述经济器的第二换热流道入口。

19、一种实施例中，所述流道板的第二分支流道内设有干燥过滤腔室，所述干燥过滤腔室内填充干燥剂，所述干燥剂配置为吸附制冷剂中的水分；所述干燥过滤腔室的入口端和出口端分别设有入口过滤网和出口过滤网，所述入口过滤网用于过滤制冷剂中的固体杂质，所述出口过滤网用于防止干燥剂流出。

20、一种实施例中，所述压缩机的吸气口设有制冷剂注入口。

21、第二方面，本技术公开了一种热管理系统，包括上述的无储液罐的补气增焓装置。

22、第三方面，本技术公开了一种车辆，包括上述的热管理系统。

23、本技术具有如下有益效果：

24、1、本技术通过取消储液罐结构，结合系统零部件的精准集成匹配优化，成功将可燃性制冷剂充注量控制在120g以内，远低于行业普遍难以突破的150g安全阈值，从根本上降低了可燃性制冷剂泄漏后引发燃烧、爆炸等重大安全事故的风险，有效解决了现有技术中因制冷剂充注量过大而导致的安全性不足问题。

25、2、本技术采用集成设计理念，将热管理系统核心零部件进行高度一体化集成，通过优化布局结构与连接方式，彻底摒弃了传统分散式布局的固有缺陷，大幅提升了模块的集成化程度，使整体结构更加紧凑，完美适配新能源汽车机舱空间受限的严苛安装环境。并且，一体化集成设计有效减少了零部件间的连接节点数量，从根本上降低了制冷剂泄漏风险，避免了因泄漏导致的系统性能衰减问题，提升了热管理模块在各种工况下的运行稳定性和长期可靠性。

26、3、本技术通过取消储液罐这一非必要部件，同时依托集成设计有效减少零部件分散布置带来的空间冗余与重量负担，显著降低了热管理模块的整体重量和体积，减轻了整车负荷，降低了能耗水平，对提升新能源汽车的续航里程产生了积极影响，契合行业轻量化发展趋势。

27、4、本技术通过结构简化与集成优化，省去了储液罐的采购、安装及后期维护成本，同时减少了连接部件数量及装配工序，降低了制造成本，提升了生产效率，使产品在保证性能的同时具备显著的成本优势，大幅增强了市场竞争力和商业化应用前景。

28、5、本技术通过对核心零部件进行系统性的精准匹配与协同优化，在减少制冷剂充注量、取消储液罐的前提下，完整保留了补气增焓功能，还进一步提升了模块的换热效率和系统稳定性。该设计可无缝适配各类采用可燃性制冷剂的新能源汽车热管理系统，充分满足从极寒到高温等全工况范围内的使用需求。