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集成式热管理系统的制作方法

2022-08-28 01:58:47 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电动汽车技术领域,具体而言,涉及一种集成式热管理系统。


背景技术:

2.新能源汽车主要分为纯电动车与混合动力电动车,由于新能源汽车所采用的锂电池能量密度低,相对于传统内燃机车来说,车辆续航里程短。
3.目前新能源汽车上的热管理系统主要包括车载空调系统、电驱动冷却系统和电池温控系统,车载空调系统用于对乘员舱进行加热或冷却;电驱动冷却系统通过冷却液循环散热对由电机、电控组成的电驱动系统进行加热或冷却,电池温控系统用于对动力电池进行冷却或加热。车载空调系统还可以给电驱动冷却系统和电池温控系统加热或者冷却,使电池、电机和电控工作在各自合适的工作温度。
4.常见的集成热管理系统中:需要通过复杂的水冷回路切换才能实现电驱动冷却系统、动力电池温控系统及空调系统的耦合,其成本高,重量大。


技术实现要素:

5.本技术的目的在于提供一种集成式热管理系统,有利于电驱动冷却系统、电池温控系统及热泵系统的耦合,实现合理的能量流动,减少投入成本。
6.为达上述目的,本技术采用以下技术方案:
7.第一方面,本技术提供一种集成式热管理系统,包括:热泵系统,具有压缩机、室内冷凝器、室外冷凝器、蒸发器及电池冷却器,所述压缩机、所述室内冷凝器、所述室外冷凝器及所述电池冷却器依次连接,且所述蒸发器的一端分别连接于所述室内冷凝器与所述室外冷凝器之间及所述室外冷凝器与所述电池冷却器之间,所述蒸发器的另一端连接于所述电池冷却器与所述压缩机之间,以形成冷媒回路;回路切换机构,具有多通阀,所述多通阀设置有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口、第八接口、第九接口、第十接口、第十一接口、第十二接口;电驱动冷却系统,具有水泵机构、散热器及电驱动机构,所述第二接口与所述水泵机构的至少一部分的结构连接,且该部分的结构与所述电驱动机构连接,所述第三接口与所述散热器连接,所述第四接口与所述散热器连接,所述第五接口与所述第十接口连接,所述第九接口与所述电驱动机构连接,以形成冷却回路;电池温控系统,具有加热器及动力电池,所述第一接口与所述电池冷却器连接,所述第六接口通过所述水泵机构与所述动力电池连接,所述第八接口与所述电池冷却器连接,所述第七接口通过所述加热器与所述第十二接口连接,所述第十一接口与所述动力电池连接,以形成电池温控回路。
8.在上述实现的过程中,压缩机、室内冷凝器、室外冷凝器及电池冷却器依次连接,可为乘员舱提供需要的冷量和热量,满足舒适性需求,且电池冷却器、加热器、水泵机构、电驱动机构、散热器及动力电池通过多通阀进行连通,实现热泵系统、电驱动冷却系统及电池温控系统之间的耦合,使得在不同的环境温度及行车工况下,满足各系统的冷却、加热、均
温或保温的功能,减少成本的投入,提高整体的集成度。
9.在一些实施例中,所述水泵机构包括第一水泵及第二水泵,所述第一水泵连接于所述电驱动机构与所述第二接口之间,所述第二水泵连接于所述第六接口与所述动力电池之间。
10.在上述实现的过程中,通过在电驱动机构与第二结构之间设置第一水泵,第六结构与动力电池之间设置第二水泵,有利于提高冷却回路中的冷却液流动性,实现热泵系统与电驱动冷却系统的耦合。
11.在一些实施例中,所述电驱动冷却系统还包括第一温度传感器,所述第一温度传感器连接于所述第一水泵与所述第二接口之间。
12.在上述实现的过程中,第一温度传感器可用于检测第一水泵与第二结构之间的管路的冷却液温度,可方便对电驱动冷却系统的控制。
13.在一些实施例中,所述电驱动冷却系统还包括膨胀箱,所述膨胀箱连接于所述第一水泵与所述第一温度传感器之间的管路上。
14.在上述实现的过程中,膨胀箱可用于储存与加注冷却液、容纳电驱动冷却系统内溢出的空气以及调节电驱动冷却系统的极限压力,实现对电驱动冷却系统的控制。
15.在一些实施例中,所述电池温控系统还包括第二温度传感器,所述第二温度传感器连接于所述第六接口与所述动力电池之间。
16.在上述实现的过程中,第二温度传感器可用于检测第六接口与动力电池之间的管路的冷却液温度,可方便对电驱动冷却系统的控制。
17.在一些实施例中,所述热泵系统包括膨胀管路,所述膨胀管路连接于所述室外冷凝器与所述压缩机之间,且所述膨胀管路具有第一膨胀支路及第二膨胀支路,所述第一膨胀支路与所述第二膨胀支路并联,所述第二膨胀支路上设置有所述电池冷却器。
18.在一些实施例中,所述第一膨胀支路具有第一膨胀阀及第一传感器,沿所述冷媒回路的冷媒流动方向上,所述第一膨胀阀、所述蒸发器及所述第一传感器依次连接,且所述第一膨胀阀连接于所述室内冷凝器与所述室外冷凝器之间的管路上,第一膨胀阀能够主动控制冷媒的减压膨胀,并通过第一传感器检测冷媒的温度和压力等参数,以便对热泵系统更好地控制。
19.在一些实施例中,所述第二膨胀支路具有第二膨胀阀及第二传感器,沿所述冷媒回路的冷媒流动方向上,所述第二膨胀阀、所述电池冷却器及所述第二传感器依次连接,第二膨胀阀能够主动控制冷媒的减压膨胀,并通过第二传感器检测冷媒的温度和压力等参数,以便对热泵系统更好地控制。
20.在一些实施例中,所述热泵系统还包括气液分离器,所述气液分离器连接于所述电池冷却器与所述压缩机之间,可保证压缩机的吸气口的冷媒过热度,防止液击。
21.在一些实施例中,所述热泵系统还包括单向阀,所述单向阀连接于所述电池冷却器与所述室外冷凝器之间,可保证冷媒仅单向流通。
22.在一些实施例中,所述热泵系统还包括第三传感器,所述第三传感器连接于所述压缩机与所述室内冷凝器之间,可用于检测冷媒的温度和压力等参数,以便对热泵系统更好地控制。
23.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得
显而易见,或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术使用者来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1是本技术实施例公开的一种集成式热管理系统的第一模式的连通示意图。
26.图2是本技术实施例公开的一种集成式热管理系统的第二模式的连通示意图。
27.图3是本技术实施例公开的一种集成式热管理系统的第三模式的连通示意图。
28.图4是本技术实施例公开的一种集成式热管理系统的第四模式的连通示意图。
29.图5是本技术实施例公开的一种集成式热管理系统的第五模式的连通示意图。
30.图6是本技术实施例公开的一种集成式热管理系统的第六模式的连通示意图。
31.附图标记
32.101、压缩机;102、第一传感器;103、室内冷凝器;104、冷媒三通阀;105、室外冷凝器;106、储液器;107、单向阀;108、第一电子膨胀阀;109、蒸发器1;110、第二传感器;111、第二电子膨胀阀;112、电池冷却器;113、第三传感器;114、气液分离器;115、十二通阀;1151、第一接口;1152、第二接口;1153、第三接口;1154、第四接口;1155、第五接口;1156、第六接口;1157、第七接口;1158、第八接口;1159、第九接口;1160、第十接口;1161、第十一接口;1162、第十二接口;116、加热器;117、第一温度传感器;118、膨胀箱;119、第一水泵;120、充电机;121、电驱动总成;122、第二温度传感器;123;第二水泵;124、动力电池;125、散热器。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
35.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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;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。对于本领域的普通技术使用者而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.实施例
39.随着经济及技术的发展,电动汽车逐渐成为汽车行业的主要发展方向;其中热管理系统作为电动汽车的关键部件,正逐渐往小型化、集成化发展。
40.常见的电动汽车热管理系统包含三个独立的系统:电驱动冷却系统、动力电池温控系统(包括加热系统和冷却系统)及空调系统(包括制冷和采暖系统),常见的集成热管理系统中,为了实现复杂的水冷回路切换,通常需要设计复杂的水阀系统,而常用的水阀为两通阀和三通阀,目前的系统通常包含多个两通阀和三通阀,系统复杂,成本高,重量大。
41.鉴于此,如图1所示,图1是本技术实施例公开的一种集成式热管理系统的第一模式的连通示意图;第一方面,本技术提供一种集成式热管理系统,所述集成式管理系统可应用于常见的电动车/电动汽车(ev)、纯电动汽车(pv/bev)、混合动力汽车(hev)、增程式电动汽车(reev)、插电式混合动力汽车(phev)、新能源汽车(new energy vehicle)、电动巴士、电动摩托车等电动装置中,所述集成式管理系统包括:热泵系统、回路切换机构、电驱动冷却系统及电池温控系统,所述回路切换机构具有多通阀,所述多通阀能够将所述热泵系统、所述电驱动冷却系统及所述电池温控系统进行耦合,其中所述热泵系统可以为乘员舱提供需要的冷量和热量,满足舒适性需求,在适当的时候亦可利用电驱动冷却系统及所述电池温控系统的余热作为所述热泵系统制热时的低温热源,可提高整车的能效利用率,增加电动装置的续航里程。
42.具体而言,热泵系统,具有压缩机101、室内冷凝器103、室外冷凝器105、蒸发器及电池冷却器112,所述压缩机101、所述室内冷凝器103、所述室外冷凝器105及所述电池冷却器112依次连接,且所述蒸发器的一端分别连接于所述室内冷凝器103与所述室外冷凝器105之间及所述室外冷凝器105与所述电池冷却器112之间,所述蒸发器的另一端连接于所述电池冷却器112与所述压缩机101之间,以形成冷媒回路;回路切换机构具有多通阀,所述多通阀设置有第一接口1151、第二接口1152、第三接口1153、第四接口1154、第五接口1155、第六接口1156、第七接口1157、第八接口1158、第九接口1159、第十接口1160、第十一接口1161、第十二接口1162;电驱动冷却系统,具有水泵机构、散热器125及电驱动机构(包括充电机120和电驱动总成121),所述第二接口1152与所述水泵机构的至少一部分的结构连接,且该部分的结构与所述电驱动机构连接,所述第三接口1153与所述散热器125连接,所述第四接口1154与所述散热器125连接,所述第五接口1155与所述第十接口1160连接,所述第九接口1159与所述电驱动机构连接,以形成冷却回路;电池温控系统,具有加热器116及动力电池124,所述第一接口1151与所述电池冷却器112连接,所述第六接口1156通过所述水泵机构与所述动力电池124连接,所述第八接口1158与所述电池冷却器112连接,所述第七接口1157通过所述加热器116与所述第十二接口1162连接,所述第十一接口1161与所述动力电池124连接,以形成电池温控回路。
43.示例性的,所述冷媒回路用于冷媒的流动,以实现所述热泵系统的制热或制冷,所述冷却回路及所述电池温控回路用于冷却液的流动,以实现所述热泵系统、所述电驱动冷却系统及所述电池温控系统之间的换热,提高三电的使用寿命。
44.其中所述多通阀包括但不局限于十二通阀115,以球阀为例说明十二通阀115的工
作原理,但该十二通阀115具体的实现方式可以为其他类型,即所述多通阀的接口可以通过阀芯上的流道两两联通,阀芯可以绕轴线旋转,旋转后接口的联通方式改变,从而改变了热泵系统、电驱动冷却系统及电池温控系统的联通方式,且通过所述多通阀的设计,在实现整个系统能量流的前提下,可以降低成本。
45.所述压缩机101用于压缩冷媒并推动冷媒在系统内流动,是热泵系统的核心部件;所述室内冷凝器103用于冷凝热泵系统内的冷媒,在冷凝的过程中,冷媒中的热量会传递到乘员舱内的空气中,从而实现乘员舱的采暖;所述室外冷凝器105用于热泵系统内的冷媒在冷凝过程中释放的热量会释放到环境中,以实现热泵系统的散热;且所述室外冷凝器105上还可设置储液罐,所述储液罐用于储存液态冷媒,保证阀前过冷度,其中所述储液罐中通常还有干燥剂、滤网、安全阀等,可起到吸收热泵系统内多余的水分、过滤杂质、过压保护的作用;所述蒸发器时冷媒蒸发吸热的场所,通过所述蒸发器可以将乘员舱内的空气冷却,实现乘员舱制冷降温的功能;所述电池冷却器112可以实现冷媒与冷却液的换热,二者经所述电池冷却器112后,冷媒吸收冷却液的热量而温度升高,而冷却液的温度降低,降温后的冷却液流入动力电池124,为其进行冷却;所述加热器116可以使用电动装置的电能进行加热,升高流经其内部的冷却液温度,升温后的冷却液可以为乘员舱或者动力电池124进行加热;所述散热器125包括但不局限于气液换热器,可以将其内部的冷却液热量转移到流经其表面的空气中,从而为冷却液进行冷却。
46.在上述实现的过程中,压缩机101、室内冷凝器103、室外冷凝器105及电池冷却器112依次连接,可为乘员舱提供需要的冷量和热量,满足舒适性需求,且电池冷却器112、加热器116、水泵机构、电驱动机构、散热器125及动力电池124通过多通阀进行连通,实现热泵系统、电驱动冷却系统及电池温控系统之间的耦合,使得在不同的环境温度及行车工况下,满足各系统的冷却、加热、均温或保温的功能。
47.在一些实施例中,所述水泵机构包括第一水泵119及第二水泵123,所述第一水泵119连接于所述电驱动机构与所述第二接口1152之间,所述第二水泵123连接于所述第六接口1156与所述动力电池124之间。示例性的,所述第一水泵119的导通方向为冷却液从所述第二接口1152流至所述电驱动机构,所述第二水泵123的导通方向为冷却液从第六结构流至所述动力电池124。
48.在上述实现的过程中,通过在电驱动机构与第二结构之间设置第一水泵119,第六结构与动力电池124之间设置第二水泵123,有利于提高冷却回路中的冷却液流动性,实现热泵系统与电驱动冷却系统的耦合。
49.在一些实施例中,所述电驱动冷却系统还包括第一温度传感器117,所述第一温度传感器117包括但不局限于温度传感器,所述第一温度传感器117连接于所述第一水泵119与所述第二接口1152之间。
50.在上述实现的过程中,第一温度传感器117可用于检测第一水泵119与第二结构之间的管路的冷却液温度,可方便对电驱动冷却系统的控制。
51.在一些实施例中,所述电驱动冷却系统还包括膨胀箱118,所述膨胀箱118连接于所述第一水泵119与所述第一温度传感器117之间的管路上。膨胀箱118可用于储存与加注冷却液、容纳电驱动冷却系统内溢出的空气以及调节电驱动冷却系统的极限压力,实现对电驱动冷却系统的控制。
52.在一些实施例中,所述电池温控系统还包括第二温度传感器122,所述第二温度传感器122包括但不局限于温度传感器,所述第二温度传感器122连接于所述第六接口1156与所述动力电池124之间。
53.在上述实现的过程中,第二温度传感器122可用于检测第六接口1156与动力电池124之间的管路的冷却液温度,可方便对电驱动冷却系统的控制。
54.在一些实施例中,所述热泵系统包括膨胀管路,所述膨胀管路连接于所述室外冷凝器105与所述压缩机101之间,且所述膨胀管路具有第一膨胀支路及第二膨胀支路,所述第一膨胀支路与所述第二膨胀支路并联,所述第二膨胀支路上设置有所述电池冷却器112。
55.示例性的,膨胀管路的一端连接于所述室外冷凝器105与所述压缩机101之间的管路上,所述膨胀管路的另一端连接于所述室外冷凝器105与所述热泵系统的气液分离器114之间,所述室外冷凝器105与所述压缩机101之间的管路上设置有冷媒三通阀104,所述膨胀管路的一端与所述冷媒三通阀104连接;当然在其他的实施例中,也可采用两个冷媒两通阀替代所述冷媒三通阀104。
56.在一些实施例中,所述第一膨胀支路具有第一膨胀阀及第一传感器102,所述第一传感器102包括但不局限于温度压力传感器,所述第一膨胀阀包括但不局限于第一电子膨胀阀108,沿所述冷媒回路的冷媒流动方向上,所述第一膨胀阀、所述蒸发器及所述第一传感器102依次连接,且所述第一膨胀阀连接于所述室内冷凝器103与所述室外冷凝器105之间的管路上,第一膨胀阀能够主动控制冷媒的减压膨胀,并通过第一传感器102检测冷媒的温度和压力等参数,以便对热泵系统更好地控制。
57.在一些实施例中,所述第二膨胀支路具有第二膨胀阀及第二传感器110,所述第二传感器110包括但不局限于温度压力传感器,所述第二膨胀阀包括但不局限于第二电子膨胀阀111,沿所述冷媒回路的冷媒流动方向上,所述第二膨胀阀、所述电池冷却器112及所述第二传感器110依次连接,第二膨胀阀能够主动控制冷媒的减压膨胀,并通过第二传感器110检测冷媒的温度和压力等参数,以便对热泵系统更好地控制。
58.在一些实施例中,所述热泵系统还包括气液分离器114,所述气液分离器114连接于所述电池冷却器112与所述压缩机101之间,可保证压缩机101的吸气口的冷媒过热度,防止液击。
59.在一些实施例中,所述热泵系统还包括单向阀107,所述单向阀107连接于所述电池冷却器112与所述室外冷凝器105之间,可保证冷媒仅单向流通。
60.在一些实施例中,所述热泵系统还包括第三传感器113,所述第三传感器113包括但不局限于温度压力传感器,所述第三传感器113连接于所述压缩机101与所述室内冷凝器103之间,可用于检测冷媒的温度和压力等参数,以便对热泵系统更好地控制。
61.如图1所示,该模式下电池回路(包含第二温度传感器122、第二水泵123、动力电池124)、电池冷却器112回路(电池冷却器112)与加热器116回路(加热器116)串联,电驱动回路(包含第一温度传感器117、第一水泵119、充电机120、电驱动总成121)与散热器125回路(包含散热器125)串联,热泵系统处于制冷模式。该模式可用于以下工况:高温环境下,乘员舱需要制冷,动力电池124需要使用电池冷却器112冷却,充电机120和电驱动总成121需要使用散热器125冷却。
62.在冷却回路中,第一水泵119驱动冷却液在电驱动冷却系统内循环,冷却液流过充
电机120和电驱动总成121吸收二者放出的热量;温度升高后的冷却液通过十二通阀115,随后流过散热器125,冷却液内的热量通过散热器125被空气带走;降温后的冷却液通过十二通阀115,并经过第一温度传感器117回到第一水泵119,完成循环。
63.在电池温控回路中,第二水泵123驱动冷却液在电池温控系统内循环,冷却液流过动力电池124吸收其放出的热量;温度升高后的冷却液经过十二通阀115,随后流过电池冷却器112,冷却液内的热量被电池冷却器112带走;降温后的冷却液经过加热器116,随后通过十二通阀115、第二温度传感器122回到第二水泵123,完成循环。
64.在冷媒回路中,低温低压的冷媒经过压缩机101压缩后变为高温高压的气体,流经室内冷凝器103进入室外冷凝器105,并在其内部冷凝放热,热量被周边环境中的空气带走;冷却后的冷媒变为中温高压液体,经单向阀107后分为两部分:第一部分经过第一电子膨胀阀108的膨胀减压,之后进入蒸发器气化吸热,冷却流经其表面的乘员舱内空气;第二部分经过第二电子膨胀阀111的膨胀减压,之后进入电池冷却器112气化吸热,冷却其内部流经的冷却液;之后冷媒经经过气液分离器114流回压缩机101,完成循环。
65.如图2所示,该模式下电池回路(包含第二温度传感器122、第二水泵123、动力电池124)独立工作,电驱动回路(包含第一温度传感器117、第一水泵119、充电机120、电驱动总成121)、加热器116回路(加热器116)和电池冷却器112回路(电池冷却器112)串联,热泵系统处于热泵制热模式。该模式可用于以下工况:低温环境下,乘员舱需要利用热泵系统进行采暖,动力电池124无需加热和冷却,电池冷却器112利用电驱动总成121的余热和加热器116进行加热。
66.在冷却回路中,第一水泵119驱动冷却液在电驱动冷却系统内循环,冷却液先后流过充电机120和电驱动总成121,吸收其热量,温度升高;随后通过十二通阀115,冷却液流过加热器116,温度继续升高;之后冷却液通过十二通阀115进入电池冷却器112中,对其进行加热,温度降低后的冷却液最终回到第一水泵119,完成循环。冷却液在循环内先后被充电机120、电驱动总成121及加热器116加热,使其温度升高,最终吸收的热量用于加热电池冷却器112,从而实现将热量传递给热泵系统。
67.在电池温控回路中,第二水泵123驱动冷却液在电池温控系统内循环,冷却液先后流过动力电池124、十二通阀115、第二温度传感器122,最终回到第二水泵123,完成循环。冷却液在循环中没有被明显加热或者冷却,但是其在动力电池124内流动可以使其内的电芯温差降低,维持温度均匀性。
68.在冷媒回路中,低温低压的冷媒经过压缩机101压缩后变为高温高压的气体,流经室内冷凝器103,并在其内部冷凝放热,放出的热量被其周边空气吸收,热空气加热乘员舱。冷却后的冷媒变为中温高压液体,流过冷媒三通阀104,经过第一电子膨胀阀108的膨胀减压,之后进入电池冷却器112气化吸热,冷却其内部流经的冷却液;之后冷媒经过气液分离器114流回压缩机101,完成循环。
69.第二模式还可以用于以下工况:1)当热泵系统工作,且充电机120和电驱动总成121不发热,而加热器116发热,电池冷却器112仅吸收加热器116的热量。如极低环境温度下,电动装置(如车辆)处于静止状态(此时充电机120和电驱动总成121无发热),乘员舱需要利用热泵系统加热。2)当热泵系统工作,且充电机120和电驱动总成121发热,而加热器116不发热时,电池冷却器112仅吸收充电机120和电驱动总成121的热量。如极低温度下,车
辆处于行驶状态,乘员舱利用热泵系统加热。3)热泵系统不工作,加热器116也不工作。此时充电机120和电驱动总成121处于保温模式下。如环境温度较低,车辆处于低负荷行驶工况,充电机120和电驱动总成121在内循环模式下通过冷却液的循环维持系统内温度恒定且均匀。
70.如图3所示,该模式下电池回路(包含第二温度传感器122、第二水泵123、动力电池124)和加热器116回路(加热器116)串联,电驱动回路(包含第一温度传感器117、第一水泵119、充电机120、电驱动总成121)、电池冷却器112回路(电池冷却器112)和散热器125回路(散热器125)串联,热泵系统处于热泵制热模式。该模式可用于以下工况:低温环境下,乘员舱需要利用热泵系统进行采暖,动力电池124利用加热器116加热,电池冷却器112利用电驱动总成121的余热和散热器125进行加热。
71.在冷却回路中,第一水泵119驱动冷却液在电驱动冷却系统内循环,冷却液先后流过充电机120和电驱动总成121,吸收其热量,温度升高;随后通过十二通阀115,冷却液流过电池冷却器112,对其进行加热;降温后的冷却液通过十二通阀115进入散热器125,被其周边空气加热,温度升高;之后冷却液通过十二通阀115回到第一水泵119,完成循环。冷却液在循环内先后被散热器125、充电机120及电驱动总成121加热,温度升高,最终吸收的热量用于加热电池冷却器112,从而实现将热量传递给热泵系统。
72.在电池温控回路中,第二水泵123驱动冷却液在电池温控系统内循环,高温的冷却液流过动力电池124对其进行加热;降温后的冷却液随后通过十二通阀115进入加热器116,加热后的冷却液进入十二通阀115、第二温度传感器122,最终回到第二水泵123,完成循环。
73.在冷媒回路处于热泵制热模式,前文已描述,不再赘述。
74.第三模式还可以用于以下工况:当热泵系统工作,且充电机120和电驱动总成121不发热,电池冷却器112仅通过散热器125吸收环境的热量。如低温环境下,车辆处于静止状态(此时充电机120和电驱动总成121无发热),乘员舱需要利用散热器125从环境中吸热。
75.如图4所示,该模式下电池回路(包含第二温度传感器122、第二水泵123、动力电池124)、电驱动回路(包含第一温度传感器117、第一水泵119、充电机120、电驱动总成121)、电池冷却器112回路(电池冷却器112)和加热器116回路(加热器116)四个回路串联。该模式可用于以下工况:极低温环境下,动力电池124和乘员舱利用加热器116和电驱动总成121的余热进行加热。第一水泵119驱动冷却液在电驱动冷却系统内循环,冷却液流过充电机120和电驱动总成121吸收二者放出的热量。温度升高后的冷却液流过十二通阀115,进入电池冷却器112,将热量释放给电池冷却器112,随后进入加热器116被其加热。升温后的冷却液接着进入十二通阀115、第二温度传感器122、第二电动水泵,之后加热动力电池124。最后,冷却液经过十二通阀115、第一温度传感器117,回到第一电动水泵,完成循环。
76.在冷媒回路处于热泵制热模式,前文已描述,不再赘述。
77.模式四还可以用于以下工况:当热泵系统工作,加热器116不工作,电池冷却器112从动力电池124和电驱动总成121吸收热量。如低温环境下,车辆处于行驶工况(此时电驱动总成121有余热),同时动力电池124有余热(如刚结束快充),乘员舱需要从动力电池124和电驱动总成121中吸热。
78.如图5所示,该模式下电池回路(包含第二温度传感器122、第二水泵123、动力电池124)、加热器116回路(包含加热器116)、电池冷却器112回路(电池冷却器112)、电驱动回路
(包含第一温度传感器117、第一水泵119、充电机120、电驱动总成121)、散热器125回路(包含散热器125)均串联在一起。
79.该模式可用于以下工况:常温环境下,动力电池124、电驱动总成121同时通过散热器125进行散热;第一水泵119驱动冷却液在系统内循环,冷却液流过充电机120和电驱动总成121吸收二者放出的热量;温度升高后的冷却液流过十二通阀115,随后进入散热器125。冷却液在其中被冷却,温度降低。降温后的冷却液流经十二通阀115、第二温度传感器122,之后被第二水泵123加压后进入动力电池124,为其进行冷却。冷却液随后进入十二通阀115、第一温度传感器117,最终回到第一水泵119,结束循环。
80.如图6所示,该模式下电池回路(包含第二温度传感器122、第二水泵123、动力电池124)和加热器116回路(加热器116)串联,电驱动回路(包含第一温度传感器117、第一水泵119、充电机120、电驱动总成121)、电池冷却器112回路(电池冷却器112)和电池冷却器112回路(电池冷却器112)串联,空调系统处于热泵制热模式。该模式可用于以下工况:低温环境下,乘员舱需要利用热泵系统进行采暖,动力电池124利用加热器116进行加热,电池冷却器112利用电驱动总成121的余热进行加热。
81.在冷却回路中,第一水泵119驱动冷却液在系统内循环,冷却液先后流过充电机120和电驱动总成121,吸收其热量,温度升高。随后通过十二通阀115,冷却液流过电池冷却器112,对其进行加热。降温后的冷却液通过十二通阀115回到第一水泵119,完成循环;冷却液在循环内被充电机120及电驱动总成121加热,温度升高,最终吸收的热量用于加热电池冷却器112,从而实现将热量传递给热泵系统。
82.在电池温控回路中,第二水泵123驱动冷却液在系统内循环,冷却液流过动力电池124对其进行加热。降温后的冷却液随后通过十二通阀115进入加热器116,加热后,冷却液进入十二通阀115、第二温度传感器122,最终回到第二水泵123,完成循环。
83.在冷媒回路处于热泵制热模式,前文已描述,不再赘述。
84.需要说明的是,集成式热管理系统并不仅仅局限于上述六种运行模式,且所述集成式热管理系统还可应用于家电、建筑、飞行器及船舶等领域。
85.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术使用者来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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