本發(fā)明涉及新能源車(chē)輛熱管理，具體涉及一種新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、高地溫隧道是指是指穿越高地溫區(qū)域的隧道工程，這類(lèi)隧道通常存在高巖溫和高水溫條件，導(dǎo)致隧道內(nèi)氣溫達(dá)到或超過(guò)28℃以上，尤其是當(dāng)隧道出現(xiàn)高溫?zé)崴挥繒r(shí)，最高環(huán)境可達(dá)45℃以上，最高相對(duì)濕度接近100％。與普通隧道施工相比，在高溫高濕環(huán)境下工作的工程機(jī)械車(chē)輛需要具備更加強(qiáng)大的散熱能力，不僅要確保高效的制冷效果，還必須同時(shí)滿足更高的除濕和除霧要求，因此，對(duì)于新能源工程車(chē)輛而言，配置一套先進(jìn)的熱管理系統(tǒng)尤為關(guān)鍵。

2、在高溫高濕惡劣環(huán)境下，新能源工程機(jī)械車(chē)輛除了要保證強(qiáng)勁的制冷效果，還需要有足夠的除濕能力。目前，新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：首先，新能源工程車(chē)輛通常將電池制冷和駕駛室制冷分為兩套獨(dú)立的制冷系統(tǒng)，這種分離式設(shè)計(jì)通常導(dǎo)致能源利用效率不高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的熱能共享，導(dǎo)致整體散熱和降溫效果不理想，整體除濕和降溫能力存在不足；其次，在高溫高濕的環(huán)境下，現(xiàn)有的車(chē)輛制冷系統(tǒng)雖然能夠提供制冷效果，但除濕能力較為有限，難以有效應(yīng)對(duì)高地溫隧道濕熱環(huán)境中的高濕度問(wèn)題，導(dǎo)致車(chē)內(nèi)濕度過(guò)高，影響舒適性和操作效率；另外，當(dāng)前使用的熱力膨脹閥對(duì)外界溫度、濕度等條件變化響應(yīng)較慢，調(diào)節(jié)速度和靈活性有限，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)無(wú)法迅速適應(yīng)環(huán)境變化，影響制冷和散熱效果，尤其是在極端環(huán)境中表現(xiàn)尤為明顯；最后，現(xiàn)有車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)缺乏整合性，無(wú)法同時(shí)高效處理電池、駕駛室和其他部件的熱量需求。這不僅增加了系統(tǒng)復(fù)雜性，還增加了維護(hù)和管理成本。

3、應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)集中控制可實(shí)現(xiàn)駕駛室制冷、強(qiáng)效除濕、熱泵制熱、電機(jī)冷卻等多種工作模式，具備在不同環(huán)境下的靈活調(diào)控能力，尤其適合在高溫高濕的施工條件下高效運(yùn)行。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，包括冷媒回路和電機(jī)水冷回路，所述冷媒回路包括壓縮機(jī)、換熱器、氣液分離器、冷凝器、蒸發(fā)器和熱交換板，所述壓縮機(jī)分別連接第一截止閥和第二截止閥，所述第一截止閥連接所述冷凝器，所述冷凝器分別連接第三截止閥、第二電子膨脹閥和第三電子膨脹閥，所述第三截止閥分別連接第四截止閥和第一電子膨脹閥，所述第四截止閥連接所述氣液分離器，所述氣液分離器連接所述壓縮機(jī)，所述第一電子膨脹閥連接蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器連接所述氣液分離器；所述第二電子膨脹閥連接所述熱交換板的冷媒入口，所述熱交換板的冷媒出口通過(guò)第四截止閥連接所述氣液分離器；所述第三電子膨脹閥連接所述換熱器；所述第二截止閥連接所述換熱器，所述換熱器分別連接所述第一電子膨脹閥和所述第四截止閥。

3、所述電機(jī)水冷回路包括離心水泵、待冷卻電機(jī)、散熱器、膨脹水箱，所述離心水泵連接所述熱交換板熱介質(zhì)入口，所述熱交換板熱介質(zhì)出口連接所述待冷切電機(jī)，所述待冷卻電機(jī)分別通過(guò)所述膨脹水箱、第一水閥和第二水閥與所述離心水泵連接，所述第二水閥與所述離心水泵之間還連接有所述散熱器。

4、進(jìn)一步地，所述壓縮機(jī)的出口端設(shè)置有溫度傳感器，所述氣液分離器的入口端設(shè)置有溫度壓力傳感器，所述換熱器的出口端設(shè)置有第一壓力傳感器，所述冷凝器的出口端設(shè)置有第二壓力傳感器。

5、進(jìn)一步地，所述換熱器上設(shè)置有第一散熱風(fēng)扇，所述散熱器上設(shè)置有第二散熱風(fēng)扇。

6、進(jìn)一步地，所述離心水泵的出水端設(shè)置有多合一控制器，所述待冷卻電機(jī)包括上裝電機(jī)和底盤(pán)電機(jī)。

7、進(jìn)一步地，所述冷凝器外設(shè)置有ptc加熱模塊。

8、進(jìn)一步地，在駕駛室制冷模式下，所述第二截止閥和所述第一電子膨脹閥打開(kāi)，所述第一截止閥、第三截止閥、第四截止閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥均關(guān)閉；所述第二水閥打開(kāi)，所述第一水閥關(guān)閉。

9、進(jìn)一步地，在駕駛室強(qiáng)化除濕模式下，所述第一截止閥、第三截止閥和第一電子膨脹閥打開(kāi)，所述第二截止閥、第四截止閥、第二電子膨脹閥和第三電子膨脹閥均關(guān)閉；所述第二水閥打開(kāi)，所述第一水閥關(guān)閉。

10、進(jìn)一步地，在駕駛室除濕及制冷模式下，所述第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥和第一電子膨脹閥打開(kāi)，所述第四截止閥、第二電子膨脹閥和第三電子膨脹閥關(guān)閉；所述第二水閥打開(kāi)，所述第一水閥關(guān)閉。

11、進(jìn)一步地，在駕駛室空氣源制熱和輔熱模式下，所述第一截止閥、第四截止閥和第三電子膨脹閥打開(kāi)，所述第二截止閥、第三截止閥、第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥關(guān)閉；所述ptc加熱模塊啟動(dòng)加熱；所述離心水泵、第一水閥和第二水閥均關(guān)閉。

12、進(jìn)一步地，在駕駛室水源熱泵制熱模式下，所述第一截止閥、第四截止閥和第二電子膨脹閥打開(kāi)，所述第二截止閥、第三截止閥、第一電子膨脹閥和第三電子膨脹閥均關(guān)閉；所述ptc加熱模塊停止加熱；所述第一水閥打開(kāi)，所述第二水閥關(guān)閉。

13、本發(fā)明的上述方案有如下的有益效果：

14、本發(fā)明提供的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，將駕駛室制冷、除濕、加熱與電機(jī)冷卻功能集成，通過(guò)集中控制，可實(shí)現(xiàn)駕駛室制冷、強(qiáng)效除濕、普通除濕、熱泵制熱、電機(jī)冷卻等多種工作模式的快速切換，靈活適應(yīng)多種環(huán)境下的使用需求。

15、本發(fā)明的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)通過(guò)截止閥與電子膨脹閥的開(kāi)關(guān)可同時(shí)針對(duì)駕駛室進(jìn)行制冷和除濕；在駕駛室內(nèi)溫度或者濕度的值任一項(xiàng)超過(guò)預(yù)設(shè)最高閾值時(shí)，本系統(tǒng)可切換成為強(qiáng)制冷模式或者強(qiáng)除濕模式，尤其適用于高溫高濕隧道施工環(huán)境下使用。

16、在駕駛室需要制熱時(shí)，可通過(guò)熱交換板有效利用電機(jī)產(chǎn)生的余熱；當(dāng)電機(jī)產(chǎn)生的熱量不夠時(shí)，也能僅依靠壓縮機(jī)與ptc加熱模塊實(shí)現(xiàn)快速制熱，靈活多樣，能夠有效節(jié)約能源。

17、本發(fā)明的其它有益效果將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括冷媒回路和電機(jī)水冷回路，所述冷媒回路包括壓縮機(jī)(1)、換熱器(7)、氣液分離器(9)、冷凝器(14)、蒸發(fā)器(15)和熱交換板(20)，所述壓縮機(jī)(1)分別連接第一截止閥(3)和第二截止閥(4)，所述第一截止閥(3)連接所述冷凝器(14)，所述冷凝器(14)分別連接第三截止閥(5)、第二電子膨脹閥(12)和第三電子膨脹閥(13)，所述第三截止閥(5)連接第四截止閥(6)和第一電子膨脹閥(11)，所述第四截止閥(6)連接所述氣液分離器(9)，所述氣液分離器(9)連接所述壓縮機(jī)(1)，所述第一電子膨脹閥(11)連接蒸發(fā)器(15)，所述蒸發(fā)器(15)連接所述氣液分離器(10)；所述第二電子膨脹閥(12)連接所述熱交換板(20)的冷媒入口，所述熱交換板(20)的冷媒出口通過(guò)第四截止閥(6)連接所述氣液分離器(9)；所述第三電子膨脹閥(13)連接所述換熱器(7)；所述第二截止閥(4)連接所述換熱器(7)，所述換熱器(7)分別連接所述第一電子膨脹閥(11)和所述第四截止閥(6)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機(jī)(1)的出口端設(shè)置有溫度傳感器(2)，所述氣液分離器(9)的入口端設(shè)置有溫度壓力傳感器(10)，所述換熱器(7)的出口端設(shè)置有第一壓力傳感器(8)，所述冷凝器(14)的出口端設(shè)置有第二壓力傳感器(17)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(7)上設(shè)置有第一散熱風(fēng)扇(27)，所述散熱器(23)上設(shè)置有第二散熱風(fēng)扇(28)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述離心水泵(18)的出水端設(shè)置有多合一控制器(19)，所述待冷卻電機(jī)包括上裝電機(jī)(21)和底盤(pán)電機(jī)(22)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器(14)外設(shè)置有ptc加熱模塊(16)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，在駕駛室制冷模式下，所述第二截止閥(4)和所述第一電子膨脹閥(11)打開(kāi)，所述第一截止閥(3)、第三截止閥(5)、第四截止閥(6)、第二電子膨脹閥(12)、第三電子膨脹閥(13)均關(guān)閉；所述第二水閥(26)打開(kāi)，所述第一水閥(25)關(guān)閉。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，在駕駛室強(qiáng)化除濕模式下，所述第一截止閥(3)、第三截止閥(5)和第一電子膨脹閥(11)打開(kāi)，所述第二截止閥(4)、第四截止閥(6)、第二電子膨脹閥(12)和第三電子膨脹閥(13)均關(guān)閉；所述第二水閥(26)打開(kāi)，所述第一水閥(25)關(guān)閉。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，在駕駛室除濕及制冷模式下，所述第一截止閥(3)、第二截止閥(4)、第三截止閥(5)和第一電子膨脹閥(11)打開(kāi)，所述第四截止閥(6)、第二電子膨脹閥(12)和第三電子膨脹閥(13)關(guān)閉；所述第二水閥(26)打開(kāi)，所述第一水閥(25)關(guān)閉。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，在駕駛室空氣源制熱和輔熱模式下，所述第一截止閥(3)、第四截止閥(6)和第三電子膨脹閥(13)打開(kāi)，所述第二截止閥(4)、第三截止閥(5)、第一電子膨脹閥(11)和第二電子膨脹閥(12)關(guān)閉；所述ptc加熱模塊(16)啟動(dòng)加熱；所述離心水泵(18)、第一水閥(25)和第二水閥(26)均關(guān)閉。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，在駕駛室水源熱泵制熱模式下，所述第一截止閥(3)、第四截止閥(6)和第二電子膨脹閥(12)打開(kāi)，所述第二截止閥(4)、第三截止閥(5)、第一電子膨脹閥(11)和第三電子膨脹閥(13)均關(guān)閉；所述ptc加熱模塊(16)停止加熱；所述第一水閥(25)打開(kāi)，所述第二水閥(26)關(guān)閉。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種新能源工程機(jī)械車(chē)輛的熱管理系統(tǒng)，包括冷媒回路和電機(jī)水冷回路，冷媒回路包括壓縮機(jī)、換熱器、氣液分離器、冷凝器、蒸發(fā)器和熱交換板，壓縮機(jī)通過(guò)截止閥、電子膨脹閥等與室外換熱器、冷凝器、蒸發(fā)器等連通，實(shí)現(xiàn)冷媒的循環(huán)；電機(jī)水冷回路包括離心水泵、待冷卻電機(jī)、散熱器、膨脹水箱，通過(guò)離心水泵將冷卻水循環(huán)輸送給待冷卻電機(jī)進(jìn)行冷卻，同時(shí)被加熱的冷卻水還能作為冷媒回路中的熱交換源，充分利用電機(jī)余熱。該熱管理系統(tǒng)將駕駛室制冷、除濕、加熱與電機(jī)冷卻集成，通過(guò)集中控制可實(shí)現(xiàn)駕駛室制冷、強(qiáng)效除濕、普通除濕、熱泵制熱、電機(jī)冷卻等多種工作模式的快速切換，能夠滿足多種環(huán)境下靈活使用控制。

技術(shù)研發(fā)人員：歐可,程銳,李永毅,梁好玉,楊曉春,羅武裝,彭永興,夏真榮,周浩,黃光,徐凱,葉澤波,易卉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵五局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6