本技術(shù)屬于電動(dòng)汽車熱管理,具體涉及一種電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、新能源電動(dòng)汽車需要提供溫度和濕度適宜的乘員艙以提升用戶的駕駛體驗(yàn);也需要保持電池保持在合適的溫度范圍內(nèi),既不能長(zhǎng)時(shí)間處于低溫導(dǎo)致電量損耗,也不能長(zhǎng)時(shí)間處于高溫引發(fā)熱失控事故威脅用戶人身安全;還需要保持電驅(qū)、電控等功率元件保持在合適的溫度范圍內(nèi),避免長(zhǎng)時(shí)間高溫導(dǎo)致元器件損壞。傳統(tǒng)電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)通常都是分散管理,汽車乘員艙的采暖主要采用電加熱或熱泵的方案,電機(jī)、電池、空調(diào)都是單獨(dú)的熱管理回路,這種形式的熱管理系統(tǒng)耗能高,熱泵受環(huán)境影響較大,低溫?zé)岜眯实?,影響新能源汽車?yán)m(xù)航能力。目前,在一些中高端車型中,熱管理系統(tǒng)多采用具有余熱回收式的熱泵空調(diào)系統(tǒng),但系統(tǒng)架構(gòu)整體上多比較復(fù)雜,需要采用多個(gè)三通閥和四通閥串并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)回路的切換,管路走線長(zhǎng),熱損耗仍較高,成本高,不能較好的實(shí)現(xiàn)多種工況熱量利用。因此,亟需提供一種新的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),要求該電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)整體構(gòu)架簡(jiǎn)單,能夠利于減低生產(chǎn)成本;同時(shí)能夠利于實(shí)現(xiàn)多種工況的熱量利用,滿足電動(dòng)汽車各區(qū)域多樣化熱管理需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),該熱管理整體架構(gòu)簡(jiǎn)單,利于簡(jiǎn)單生產(chǎn)成本,同時(shí)能夠利于實(shí)現(xiàn)多種工況的熱量利用,滿足電動(dòng)汽車各區(qū)域多樣化熱管理需求。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),包括用于制冷劑流通的制冷劑回路,用于對(duì)電池進(jìn)行熱管理的電池冷卻回路,用于對(duì)電機(jī)、電控設(shè)備進(jìn)行熱管理的電機(jī)電控冷卻回路,電池冷卻回路和電機(jī)電控冷卻回路通過(guò)冷卻液四通閥連接,所述制冷劑回路包括制冷劑循環(huán)主路,連接于制冷劑循環(huán)主路上的制冷劑支路ⅰ、制冷劑支路ⅱ和制冷劑換熱支路;所述制冷劑循環(huán)主路至少包括順序連接并形成閉環(huán)的壓縮機(jī)、室外熱換器、第一膨脹閥和室內(nèi)熱換器,所述壓縮機(jī)和室外熱換器之間的管路上設(shè)置有截止閥ⅰ,所述室外熱換器與第一膨脹閥之間的管路上設(shè)置有截止閥ⅲ,所述室內(nèi)熱換器與壓縮機(jī)之間的管路上設(shè)置有截止閥ⅳ;所述制冷劑支路ⅰ的入口端連接于截止閥ⅰ與壓縮機(jī)之間的管路上,所述制冷劑支路ⅰ的出口端連接于第一膨脹閥與室內(nèi)熱換器之間的管路上,且所述制冷劑支路ⅰ上設(shè)置有截止閥ⅱ;所述制冷劑支路ⅱ的入口端連接于室內(nèi)熱換器與截止閥ⅳ之間的管路上,所述制冷劑支路ⅱ的出口端連接于室外熱換器與截止閥ⅲ之間的管路上,且所述制冷劑支路ⅱ上設(shè)置有截止閥ⅴ;所述制冷劑換熱支路的入口端連接于制冷劑支路ⅱ的出口端與截止閥ⅲ之間的管路上,所述制冷劑換熱支路的出口端連接于截止閥ⅳ與壓縮機(jī)之間的管路上,所述制冷劑換熱支路用于與電池冷卻回路或電機(jī)電控冷卻回路內(nèi)的冷卻液進(jìn)行換熱。
3、進(jìn)一步,所述制冷劑換熱支路包括順序連接的第二膨脹閥和電池板換,所述第二膨脹閥的入口端連接于制冷劑支路ⅱ的入口端與截止閥ⅲ之間的管路上,所述第二膨脹閥的出口端與電池板換的制冷劑入口端連接,所述電池板換的制冷劑出口端連接于截止閥ⅳ與壓縮機(jī)之間的管路上。
4、進(jìn)一步,所述電池冷卻回路連接汽車的電池模塊,包括沿冷卻液流動(dòng)方向順序設(shè)置的水泵ⅰ、冷卻液四通閥和冷卻液ptc加熱器,所述冷卻液四通閥具有順時(shí)針依次布置的a1外接口、a2外接口、a3外接口、a4外接口的四個(gè)外接口;所述水泵ⅰ的輸入口與電池模塊連接,所述水泵ⅰ的輸出口與a1外接口連接,所述a2外接口與冷卻液ptc加熱器的輸入口連接,所述冷卻液ptc加熱器的輸出口連接至電池模塊,所述電池模塊與水泵ⅰ之間的管路穿過(guò)電池板換;所述電機(jī)電控冷卻回路的兩端分別與冷卻液四通閥的a3外接口和a4外接口連接,所述電機(jī)電控冷卻回路連接汽車的電機(jī)和電控設(shè)備。
5、進(jìn)一步,所述電機(jī)電控冷卻回路上設(shè)置有低溫散熱器和水泵ⅱ,所述低溫散熱器的輸入端與冷卻液四通閥的a4外接口連接,所述低溫散熱器的輸出端與水泵ⅱ的輸入口連接,所述水泵ⅱ的輸出口連接至汽車的電機(jī)和電控設(shè)備。
6、進(jìn)一步,所述電機(jī)電控冷卻回路和電池冷卻回路上設(shè)置用于給管路補(bǔ)水或者溢水的膨脹水壺,所述膨脹水壺具有第一加注口和第二加注口,所述第一加注口連接于水泵ⅰ與電池板換之間的管路上,所述第二加注口連接于水泵ⅱ與低溫散熱器之間的管路上。
7、進(jìn)一步,所述壓縮機(jī)與截止閥ⅰ之間的管路上設(shè)置有溫度和壓力傳感器ⅰ,所述電池板換的制冷劑出口端設(shè)置有溫度和壓力傳感器ⅱ,所述電機(jī)和電控設(shè)備的冷卻液輸入端設(shè)置有溫度傳感器??;所述冷卻液ptc加熱器的輸入口端設(shè)置有溫度傳感器ⅱ;所述電池模塊的冷卻液輸入端設(shè)置有溫度傳感器ⅲ。
8、進(jìn)一步,所述冷卻液ptc加熱器與電池模塊之間的管路上設(shè)置有冷卻液三通閥,所述冷卻液三通閥具有逆時(shí)針依次布置的b1外接口、b2外接口、b3外接口;所述冷卻液ptc加熱器的輸出口與b1外接口連接,所述b2外接口連接至電池模塊,所述b3外接口連接至電池板換與電池模塊之間的管路上。
9、進(jìn)一步,還包括設(shè)置于室內(nèi)熱換器側(cè)用于空氣加熱的風(fēng)ptc。
10、進(jìn)一步,所述室外熱換器和截止閥ⅲ之間的管路與截止閥ⅳ和壓縮機(jī)之間的管路具有同軸布置的同軸管段,所述制冷劑支路ⅱ的出口端位于對(duì)應(yīng)管路上同軸管段的上游,所述制冷劑換熱支路的出口端位于對(duì)應(yīng)管路上同軸管段的上游。
11、進(jìn)一步,還包括設(shè)置于低溫散熱器前側(cè)的ags。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型有益效果如下:
13、本實(shí)用新型提供的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)中,通過(guò)在普通空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑回路上增設(shè)兩條空調(diào)制冷劑流向控制支路(即制冷劑支路ⅰ、制冷劑支路ⅱ)、五個(gè)截止閥和一條制冷劑換熱支路就能實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)和余熱回收功能,其中冷劑支路ⅰ、制冷劑支路ⅱ中均為截止閥控制,整個(gè)熱管理系統(tǒng)的架構(gòu)簡(jiǎn)單,利于減低生產(chǎn)成本;同時(shí),通過(guò)將電池冷卻回路和電機(jī)電控冷卻回路通過(guò)冷卻液四通閥連接,實(shí)現(xiàn)了電池、電機(jī)和電控設(shè)備的集中式管理,結(jié)合新增的冷劑支路ⅰ和制冷劑支路ⅱ,利于實(shí)現(xiàn)多種工況的熱量利用,滿足電動(dòng)汽車各區(qū)域多樣化熱管理需求。
14、本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述,并且在某種程度上,基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的,或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
1.一種電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:包括用于制冷劑流通的制冷劑回路,用于對(duì)電池進(jìn)行熱管理的電池冷卻回路,用于對(duì)電機(jī)和電控設(shè)備(12)進(jìn)行熱管理的電機(jī)電控冷卻回路,電池冷卻回路和電機(jī)電控冷卻回路通過(guò)冷卻液四通閥(8)連接,所述制冷劑回路包括制冷劑循環(huán)主路,連接于制冷劑循環(huán)主路上的制冷劑支路ⅰ(1)、制冷劑支路ⅱ(2)和制冷劑換熱支路(3);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述制冷劑換熱支路(3)包括順序連接的第二膨脹閥(301)和電池板換(302),所述第二膨脹閥(301)的入口端連接于制冷劑支路ⅱ(2)的入口端與截止閥ⅲ(5a)之間的管路上,所述第二膨脹閥(301)的出口端與電池板換(302)的制冷劑入口端連接,所述電池板換(302)的制冷劑出口端連接于截止閥ⅳ(7a)與壓縮機(jī)(4)之間的管路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述電池冷卻回路連接汽車的電池模塊(9),包括沿冷卻液流動(dòng)方向順序設(shè)置的水泵ⅰ(10)、冷卻液四通閥(8)和冷卻液ptc加熱器(11),所述冷卻液四通閥(8)具有順時(shí)針依次布置的a1外接口、a2外接口、a3外接口、a4外接口的四個(gè)外接口;所述水泵ⅰ(10)的輸入口與電池模塊(9)連接,所述水泵ⅰ(10)的輸出口與a1外接口連接,所述a2外接口與冷卻液ptc加熱器(11)的輸入口連接,所述冷卻液ptc加熱器(11)的輸出口連接至電池模塊(9),所述電池模塊(9)與水泵ⅰ(10)之間的管路穿過(guò)電池板換(302);
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述電機(jī)電控冷卻回路上設(shè)置有低溫散熱器(13)和水泵ⅱ(14),所述低溫散熱器(13)的輸入端與冷卻液四通閥(8)的a4外接口連接,所述低溫散熱器(13)的輸出端與水泵ⅱ(14)的輸入口連接,所述水泵ⅱ(14)的輸出口連接至汽車的電機(jī)和電控設(shè)備(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述電機(jī)電控冷卻回路和電池冷卻回路上設(shè)置用于給管路補(bǔ)水或者溢水的膨脹水壺(15),所述膨脹水壺(15)具有第一加注口和第二加注口,所述第一加注口連接于水泵ⅰ(10)與電池板換(302)之間的管路上,所述第二加注口連接于水泵ⅱ(14)與低溫散熱器(13)之間的管路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述壓縮機(jī)(4)與截止閥ⅰ(4a)之間的管路上設(shè)置有溫度和壓力傳感器ⅰ(4b),所述電池板換(302)的制冷劑出口端設(shè)置有溫度和壓力傳感器ⅱ(302a),所述電機(jī)和電控設(shè)備(12)的冷卻液輸入端設(shè)置有溫度傳感器ⅰ(12a);所述冷卻液ptc加熱器(11)的輸入口端設(shè)置有溫度傳感器ⅱ(11a);所述電池模塊(9)的冷卻液輸入端設(shè)置有溫度傳感器ⅲ(9a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述冷卻液ptc加熱器(11)與電池模塊(9)之間的管路上設(shè)置有冷卻液三通閥(16),所述冷卻液三通閥(16)具有逆時(shí)針依次布置的b1外接口、b2外接口、b3外接口;所述冷卻液ptc加熱器(11)的輸出口與b1外接口連接,所述b2外接口連接至電池模塊(9),所述b3外接口連接至電池板換(302)與電池模塊(9)之間的管路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:還包括設(shè)置于室內(nèi)熱換器側(cè)用于空氣加熱的風(fēng)ptc(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:所述室外熱換器(5)和截止閥ⅲ(5a)之間的管路與截止閥ⅳ(7a)和壓縮機(jī)(4)之間的管路具有同軸布置的同軸管段(5b),所述制冷劑支路ⅱ(2)的出口端位于對(duì)應(yīng)管路上同軸管段(5b)的上游,所述制冷劑換熱支路(3)的出口端位于對(duì)應(yīng)管路上同軸管段(5b)的上游。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于:還包括設(shè)置于低溫散熱器(13)前側(cè)的ags(18)。