新能源汽车的热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车的热管理系统，包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、第一膨胀阀、HVAC、气液分离器和ECU，该热管理系统的冷凝器为水冷式冷凝器，该冷凝器利用相互进行热交换的第一水流动管道和高温冷媒流动管道实现高温冷媒和水的热交换，同时高温冷媒热交换后经过干燥过滤器、第一膨胀阀后通过HVAC的蒸发器降温，最终通过企业分离器分离后回流到压缩机中完成冷媒循环，而第一水流动管道中的水升温后用于HVAC的暖风芯子。该热管理系统可以利用压缩机压缩的高温冷媒中的热量供给车内加热，使新能源汽车的热能利用更合理，能效比更高，达到节能的目的。

Thermal management system for new energy vehicles

The invention discloses a heat management system for a new energy vehicle, including a compressor, a condenser, a drying filter, a first expansion valve, a HVAC, a gas-liquid separator and an ECU. The condenser of the heat management system is a water-cooled condenser, which utilizes the first flow pipeline and a high temperature refrigerant flow pipeline for heat exchange. The channel achieves heat exchange between high temperature refrigerant and water. At the same time, after heat exchange of high temperature refrigerant, it passes through drying filter and first expansion valve to cool down through evaporator of HVAC. Finally, it flows back to compressor to complete refrigerant circulation through separator of enterprise, while the warm air core of HVAC is used after the water in the first flow pipeline is heated. The heat management system can make use of the heat in the high temperature refrigerant compressed by the compressor to supply heating in the vehicle, so that the heat energy utilization of new energy vehicles is more reasonable, the energy efficiency ratio is higher, and the purpose of energy saving is achieved.

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车的热管理系统
本专利技术涉及一种热管理系统，尤其涉及一种新能源汽车的热管理系统。
技术介绍
随着社会对环保和节能的要求越来越高，新能源汽车越来越受到政府和汽车厂商的重视。然新能源汽车由于是利用电池和电机作为驱动动力来源，在实际的研发过程中始终存在一些技术难点：1.电池的使用寿命和使用效率受到温度的影响比较严重，温度过高和过低都将影响电池使用寿命和续航能力，因此，电池需要进行降温或者加热。2.新能源汽车利用电机作为驱动动力，电机电控运行时间长需要散热，而新能源汽车的车内冬天需要供暖，夏天需要降温，这些动力的都来自电池，因此，如果提高能效比和续航能力一直是新能源汽车所要研发的方向。针对上述的技术难点，业内也做了大量的研发和改进，在新能源汽车上分别设置了车内空调系统、电池温控系统和电机电控散热系统；其中，车内空调系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、HVAC，压缩机压缩冷媒得到90°左右的高温气态冷媒，该高温气态冷媒先经过冷凝器进行散热，冷媒的温度降低，而后冷媒经过膨胀阀膨胀节流降压，冷媒冷却雾化，此时冷媒的温度较低，而后低温冷媒经过HVAC的蒸发器后吸收了车内的热量，冷媒温度升高，车内温度降低，低温低压的气态冷媒进入到压缩机内再次压缩。而冬天时需要对车内供暖时，HVAC上还会设置有PTC加热装置，HVAC的鼓风机将加热后产生的热风吹入到车内，提高车内温度，然这种暖风方式比较暴力，吹出的热风不柔和，给人不舒适感，驾驶员长时间吹该热风容易犯困而引发驾驶安全事故。而同时目前这种车内空调系统高温的冷媒中的热量在冷凝器中被流动的空气带走，造成了热量的浪费，这高温冷媒中的这部分热量并没有得到合理的利用，这样就造成了新能源汽车中热管理系统并不合理，热能利用率不高。而目前的电池温控系统主要分为风控温或者循环水控温。1、风控温-通过风机吹出冷风或者热风对电池包进行温度调节，这种方式会出现温控不及时，加热或冷却不均匀的情况。2、循环水控温-在电池箱上设置了电池温控组件，电池温控组件具有若干个水流通道，电池包与电池温控组件接触，电池温控组件连接于水循环系统中，水循环系统包括用于储水的水箱、用于提供水流动力的水泵、用于加热循环水的升温换热器，该升温换热器也采用PTC加热的方式加热，同时还需要提供对循环水进行降温的降温换热器，该降温换热器采用风冷的方式实现，这样，当需要对电池加热时，升温换热器启动，PTC加热循环水，从而提高电池包的温度，当需要降温时，降温换热器启动，循环水冷却电池包后温度升高，通过降温换热器使循环水风冷。虽然循环水控温方式比风冷优越，但是结构比较复杂，同时需要多个换热器，并且换热效果差，能效比低。而电机电控散热系统与电池温控系统类似，结构也比较复杂，并且需要多个换热器，造成成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种新能源汽车的热管理系统，该热管理系统可以利用压缩机压缩的高温冷媒中的热量供给车内加热，能效比高，使新能源汽车的热能利用更合理，达到节能的目的。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种新能源汽车的热管理系统，包括压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、HVAC，所述压缩机的出气口与冷凝器的入口之间通过第一管道连通，冷凝器的出口与第一膨胀阀的入口之间通过第二管道连通，所述第二管道上设置有干燥过滤器，第一膨胀阀的出口与HVAC的蒸发器的入口之间连通，蒸发器的出口通过第三管道连接气液分离器的入口，所述气液分离器的出气口与压缩机的进气口之间管道连通，所述冷凝器为水冷式冷凝器，该冷凝器包括冷凝器本体、导热翅片和风机组件，风机组件置于冷凝器本体一侧用于对冷凝器本体吹风或吸风；所述冷凝器本体包括可相互进行热交换的第一水流动管道和高温冷媒流动管道，所述导热翅片固定于第一水流动管道的外部，所述高温冷媒流动管道的入口端与压缩机的出气口连通，所述高温冷媒流动管道的出口与所述第一膨胀阀的入口之间通过所述第二管道连通，所述第一水流动管道连接于第一水路循环系统中，该第一水路循环系统包括第一水泵和第一水箱，所述第一水流动管道、第一水泵、第一水箱和HVAC的暖风芯子相互连通。作为一种优选的方案，所述热管理系统还包括冷媒回流管道，该冷媒回流管道上设置有第一电磁阀和喷射器，该冷媒回流管道的入口连接于第二管道上且位于第一膨胀阀的上游，所述冷媒回流管道的出口与气液分离器的入口连通。作为一种优选的方案，所述热管理系统还包括热交换模块、电池温控组件和电机电控散热组件；所述热交换模块包括壳体、模块本体和第一电辅助加热装置，所述模块本体包括可相互进行热交换的第二水流动管道和低温冷媒流动管道，所述低温冷媒流动管道的入口通过低温冷媒分流管道与高温冷媒流动管道的出口连通，所述第二管道上设置有处于第一膨胀阀上游的第二电磁阀，所述低温冷媒分流管道上设置有第三电磁阀和第二膨胀阀，所述低温冷媒流动管道的出口与气液分离器的入口之间管道连通；所述第二水流动管道的外部设置有电辅助加热装置，所述第二水流动管道的入口通过第二水泵与第二水箱连通，所述第二水流动管道的出口分别连接电池温控管道和电机电控散热管道入口端，所述电池温控管道的出口与电池温控组件的入口连通，电机电控散热管道的出口与电机电控散热组件的入口连通，所述电池温控组件的出口和电机电控散热组件的出口均通过回流管道与第二水箱连通。作为一种优选的方案，所述第一水流动管道套装在高温冷媒流动管道的外部，高温冷媒流动管道的内孔形成了高温冷媒流动通道，第一水流动管道和高温冷媒流动管道之间的空间形成了第一水流动通道，第一水流动通道和高温冷媒流动管道相互独立设置，所述第一水流动管道的两端分别设置有第一进水接头和第二出水接头，所述高温冷媒流动管道的两端分别设置有第一冷媒入口接头和第一冷媒出口接头，所述第一进水接头和第一出水接头均与第一水流动通道连通，所述第一冷媒入口接头和第一冷媒出口接头均与高温冷媒流动通道连通。作为一种优选的方案，所述高温冷媒流动管道和第一水流动管道均为盘管，所述导热翅片设置于所述盘管的直线管段上，所述第一水流动管道的入口端与所述第一进水接头焊接固定，所述第一水流动管道的出口端与所述第一出水接头焊接固定，所述高温冷媒流动管道的入口端从第一水流动管道的入口端伸出并贯穿所述第一进水接头，高温冷媒流动管道的入口端与第一冷媒入口接头焊接固定，所述高温冷媒流动管道的出口端从第一水流动管道的出口端伸出并贯穿所述第一出水接头，该高温冷媒流动管道的出口端与第一冷媒出口接头焊接固定。作为一种优选的方案，所述高温冷媒流动管道和第一水流动管道的数量为多根且均为直管，相邻直管之间设置了所述的导热翅片，所述第一进水接头、第一出水接头、第一冷媒入口接头和第一冷媒出口接头均为管状结构且分别设置有第一水流入主通道、第一水流出主通道、第一冷媒流入主通道和第一冷媒流出主通道，所有的第一水流动管道的入口端均与第一进水接头焊接固定，所有的第一水流动管道的出口端均与第一出水接头焊接固定，所有的高温冷媒流动管道的入口端均贯穿所述第一进水接头后与第一冷媒入口接头焊接固定，所有的高温冷媒流动管道的出口端均贯穿所述第一出水接头后与第一冷媒出口接头焊接固定，所有的高温冷媒流动管道的内腔均与第一冷媒流入主通道和第一冷媒流出主通道连通，所有的高温冷媒流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新能源汽车的热管理系统，包括压缩机(1)、冷凝器、第一膨胀阀(7)、HVAC(8)，所述压缩机(1)的出气口与冷凝器的入口之间通过第一管道(29)连通，冷凝器的出口与第一膨胀阀(7)的入口之间通过第二管道(30)连通，第二管道(30)上设置有干燥过滤器(3)，第一膨胀阀(7)的出口与HVAC(8)的蒸发器(8b)的入口之间连通，蒸发器(8b)的出口通过第三管道连接气液分离器(9)的入口，所述气液分离器(9)的出气口与压缩机(1)的进气口之间管道连通，其特征在于：所述冷凝器为水冷式冷凝器(2)，该冷凝器包括冷凝器本体(201)、导热翅片(203)和风机组件(202)，风机组件(202)置于冷凝器本体(201)一侧用于对冷凝器本体(201)吹风或吸风；所述冷凝器本体(201)包括可相互进行热交换的第一水流动管道(2011)和高温冷媒流动管道(2012)，所述导热翅片(203)固定于第一水流动管道(2011)的外部，所述高温冷媒流动管道(2012)的入口端与压缩机(1)的出气口连通，所述高温冷媒流动管道(2012)的出口与所述第一膨胀阀(7)的入口之间通过所述第二管道(30)连通，所述第一水流动管道(2011)连接于第一水路循环系统中，该第一水路循环系统包括第一水泵(22)和第一水箱(23)，所述第一水流动管道(2011)、第一水泵(22)、第一水箱(23)和HVAC(8)的暖风芯子(8c)相互连通。...

【技术特征摘要】
1.新能源汽车的热管理系统，包括压缩机(1)、冷凝器、第一膨胀阀(7)、HVAC(8)，所述压缩机(1)的出气口与冷凝器的入口之间通过第一管道(29)连通，冷凝器的出口与第一膨胀阀(7)的入口之间通过第二管道(30)连通，第二管道(30)上设置有干燥过滤器(3)，第一膨胀阀(7)的出口与HVAC(8)的蒸发器(8b)的入口之间连通，蒸发器(8b)的出口通过第三管道连接气液分离器(9)的入口，所述气液分离器(9)的出气口与压缩机(1)的进气口之间管道连通，其特征在于：所述冷凝器为水冷式冷凝器(2)，该冷凝器包括冷凝器本体(201)、导热翅片(203)和风机组件(202)，风机组件(202)置于冷凝器本体(201)一侧用于对冷凝器本体(201)吹风或吸风；所述冷凝器本体(201)包括可相互进行热交换的第一水流动管道(2011)和高温冷媒流动管道(2012)，所述导热翅片(203)固定于第一水流动管道(2011)的外部，所述高温冷媒流动管道(2012)的入口端与压缩机(1)的出气口连通，所述高温冷媒流动管道(2012)的出口与所述第一膨胀阀(7)的入口之间通过所述第二管道(30)连通，所述第一水流动管道(2011)连接于第一水路循环系统中，该第一水路循环系统包括第一水泵(22)和第一水箱(23)，所述第一水流动管道(2011)、第一水泵(22)、第一水箱(23)和HVAC(8)的暖风芯子(8c)相互连通。2.如权利要求1所述的新能源汽车的热管理系统，其特征在于：所述热管理系统还包括冷媒回流管道(28)，该冷媒回流管道(28)上设置有第一电磁阀(4)和喷射器(5)，该冷媒回流管道(28)的入口连接于第二管道(30)上且位于第一膨胀阀(7)的上游，所述冷媒回流管道(28)的出口与气液分离器(9)的入口连通。3.如权利要求2所述的新能源汽车的热管理系统，其特征在于：所述热管理系统还包括热交换模块(12)、电池温控组件(19)和电机电控散热组件(18)；所述热交换模块(12)包括壳体(1201)、模块本体(1202)和第一电辅助加热装置，所述模块本体(1202)包括可相互进行热交换的第二水流动管道和低温冷媒流动管道，所述低温冷媒流动管道的入口通过低温冷媒分流管道(27)与高温冷媒流动管道(2012)的出口连通，所述第二管道(30)上设置有处于第一膨胀阀(7)上游的第二电磁阀(6)，所述低温冷媒分流管道(27)上设置有第三电磁阀(10)和第二膨胀阀(11)，所述低温冷媒流动管道的出口与气液分离器(9)的入口之间管道连通；所述第二水流动管道的外部设置有电辅助加热装置，所述第二水流动管道的入口通过第二水泵(13)与第二水箱(14)连通，所述第二水流动管道的出口分别连接电池温控管道(24)和电机电控散热管道(25)入口端，所述电池温控管道(24)的出口与电池温控组件(19)的入口连通，电机电控散热管道(25)的出口与电机电控散热组件(18)的入口连通，所述电池温控组件(19)的出口和电机电控散热组件(18)的出口均通过回流管道(26)与第二水箱(14)连通。4.如权利要求3所述的新能源汽车的热管理系统，其特征在于：所述第一水流动管道(2011)套装在高温冷媒流动管道(2012)的外部，高温冷媒流动管道(2012)的内孔形成了高温冷媒流动通道(2016)，第一水流动管道(2011)和高温冷媒流动管道(2012)之间的空间形成了第一水流动通道(2015)，第一水流动通道(2015)和高温冷媒流动管道(2012)相互独立...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹明慧，
申请(专利权)人：苏州赛普瑞新能源汽车空调有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32