电动汽车热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车热管理系统，包括压缩机、膨胀阀、车外换热器、HVAC总成以及设置在HVAC总成内的车内蒸发器和车内冷凝器，所述压缩机、膨胀阀、车外换热器、车内蒸发器和车内冷凝器共同构成车内制冷回路、车内制热回路、车内除霜/除雾回路和车外换热器化霜回路。采用本发明专利技术提供的电动汽车热管理系统，结构新颖、紧凑，易于实现，解决了在低温工况下的制热问题，提高了电动汽车空调能效比和电动汽车的续航里程，车内制热回路能够快速切换到车外换热器化霜回路，使车外换热器产生热量，快速实现对车外换热器的化霜，并能够利用大功率电器散发的热量对车内制热，既提高了制热能力，又节约了能源。

The thermal management system of electric vehicle

The invention discloses a thermal management system of electric vehicle, including compressor, expansion valve, heat exchanger, HVAC car assembly and set up in the HVAC assembly in the car and the car condenser evaporator, the compressor, expansion valve, car heat exchanger, the car and the car condensing evaporator the car is composed of a refrigeration circuit, a heating circuit inside the car, the car defrosting / defogging loop and exterior heat exchanger defrosting circuit. Electric vehicle thermal management system provided by the invention, novel structure, compact, easy to implement, to solve the heating problem in low temperature conditions, improve the energy efficiency ratio of electric automobile air conditioning and electric vehicle mileage, the car heating loop can quickly switch to the outside of the vehicle heat exchanger defrosting circuit, so that the car external heat exchanger heat, quickly realize the car heat exchanger defrosting, and be able to use electrical power to heat the car heating, not only improves the heating capacity, and saving energy.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车热管理系统
本专利技术属于电动汽车
，具体涉及一种电动汽车热管理系统。
技术介绍
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境的影响相对传统汽车更小，随着节能减排的要求逐步严格，电动汽车的发展前景被广泛看好。由于传统的燃油汽车取暖采用的是水箱余热式的加热供暖系统，这种加热取暖系统均基于汽车发动机，因此，电动汽车空调必须重新进行设计。现有的电动汽车热管理系统中的空调系统一般采用热泵空调，但是，当前的热泵空调尚未实现制冷剂在低温工况(-20℃以上)下的制热问题，导致电动汽车空调能效比低，影响电动汽车的续航里程。并且，车外换热器易结霜，在制热工况下难以进行除霜。而且，目前电动汽车热管理系统并未对大功率电器散发的热量加以利用。解决以上问题成为当务之急。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种电动汽车热管理系统，其结构紧凑，既能够解决在低温工况(-20℃以上)下的制热问题，能效比高，还能够在制热工况下从车内制热回路能够快速切换到车外换热器化霜回路，对车外换热器进行快速化霜。为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种电动汽车热管理系统，包括压缩机、膨胀阀、车外换热器、HVAC总成以及设置在HVAC总成内的车内蒸发器和车内冷凝器，其要点在于：所述压缩机、膨胀阀、车外换热器、车内蒸发器和车内冷凝器共同构成车内制冷回路、车内制热回路、车内除霜/除雾回路和车外换热器化霜回路；所述车内制冷回路和车外换热器化霜回路均由依次连通的压缩机、车外换热器、膨胀阀和车内蒸发器组成；所述车内制热回路和车内除霜/除雾回路均由依次连通的压缩机、车内冷凝器、膨胀阀和车外换热器组成；在所述HVAC总成内设有用于辅助车内制热回路和车内除霜/除雾回路制热的PTC电加热器。采用以上结构，本专利技术不但能够快速制冷，而且即使在低温工况(-20℃以上)下也能快速制热，并且，PTC电加热器既能够在热泵刚开始运行时辅助进行加热，又能够在极寒天气情况下辅助进行加热，进一步提高了制热效果；另外，车内制热回路能够快速切换到车外换热器化霜回路，使车外换热器产生热量，快速实现对车外换热器的化霜，相较于传统热泵空调，不需要再额外增加车外冷凝器对车外换热器3放出热量除霜，使整体结构更加小巧、紧凑，简化了管路结构，提高了制冷和制热效率；本专利技术结构紧凑，设计巧妙，能够在较恶劣气候条件下正常工作，实现车内制冷、车内制热、车内除霜/除雾和车外换热器化霜的功能，提高了电动汽车的舒适性和安全性，并且，能效比低，大大提高了电动汽车的续航里程。作为优选：还包括余热回收暖风芯体、车外散热器、水泵和发热单元，其中，所述余热回收暖风芯体位于HVAC总成内，所述余热回收暖风芯体、车外散热器、水泵和发热单元共同构成大功率电器冷却回路和余热回收利用回路；所述大功率电器冷却回路由依次连通的车外散热器、水泵、发热单元和余热回收暖风芯体组成；所述余热回收利用回路由依次连通的余热回收暖风芯体、水泵和发热单元组成。采用以上结构，在HVAC总成内安装有车内蒸发器、车内冷凝器、PTC电加热器和余热回收暖风芯体，通过余热回收暖风芯体能够在需要时，对大功率电器散发的热量加以利用，不但使空调启动制热模式的同时即能送出热风，实现快速制热，而且进一步提高了电动汽车的制热能力，还节约了能源，降低了能耗。作为优选：所述大功率电器冷却回路包括车外散热器的散热器进液管路和散热器出液管路、水泵的水泵进液管路和水泵出液管路、发热单元的发热进液管路和发热出液管路以及余热回收暖风芯体的余热芯进液管路和余热芯出液管路；所述散热器出液管路与水泵进液管路连通，所述水泵出液管路与发热进液管路连通，所述发热出液管路与余热芯进液管路连通，所述余热芯出液管路与散热器进液管路连通。采用以上结构，结构紧凑，简单可靠，具体实现了对大功率电器的冷却。作为优选：所述余热回收利用回路包括管路七、水泵的水泵进液管路和水泵出液管路、发热单元的发热进液管路和发热出液管路以及余热回收暖风芯体的余热芯进液管路和余热芯出液管路；所述管路七分别与余热芯出液管路和水泵进液管路连通，所述水泵出液管路与发热进液管路连通，所述发热出液管路与余热芯进液管路连通。采用以上结构，结构紧凑，可靠性高，具体实现了余热回收利用，提高了电动汽车的制热能力的同时，节约了能源，降低了能耗。作为优选：所述车内制冷回路和车外换热器化霜回路均包括管路一、管路二、管路三、车外换热器的第一管路和第二管路以及压缩机的进气管路和出液管路；所述管路一分别与出液管路和第一管路连通，所述管路二分别与第二管路和车内蒸发器连通，所述管路三分别与进气管路和车内蒸发器连通。采用以上结构，具体实现了热泵空调的车内制冷和车外换热器化霜的功能，利用以上回路不但能够对车内制冷，而且能够对车外换热器快速除霜，整体结构紧凑，可靠性高。作为优选：所述车内制热回路和车内除霜/除雾回路包括管路四、管路五、管路六、车外换热器的第一管路和第二管路以及压缩机的进气管路和出液管路；所述管路四分别与出液管路和车内冷凝器连通，所述管路五分别与车内冷凝器和第二管路连通，所述管路六分别与进气管路和第一管路连通。采用以上结构，具体实现了热泵空调的车内制热和车内除霜/除雾的功能，利用以上回路能够快速实现车内制热和对汽车玻璃的除霜、除雾，提高电动汽车的舒适性和安全性。作为优选：还包括电磁三通阀一、电磁阀一、电磁阀二，其中，所述电磁三通阀一位于压缩机、车外换热器和车内冷凝器之间，所述电磁阀一位于压缩机和车外换热器之间，所述电磁阀二位于车外换热器和车内蒸发器之间；当电磁阀一使压缩机和车外换热器断开，电磁阀二使车外换热器和车内蒸发器连通，电磁三通阀一使压缩机与车外换热器连通、与车内冷凝器断开时，形成所述车内制冷回路或车外换热器化霜回路；当电磁阀一使压缩机和车外换热器连通，电磁阀二使车外换热器和车内蒸发器断开，电磁三通阀一使压缩机与车内冷凝器连通、与车外换热器断开时，形成所述车内制热回路或车内除霜/除雾回路。采用以上结构，能够实现车内制冷回路、车外换热器化霜回路、车内制热回路和车内除霜/除雾回路之间的快速切换，尤其是能够将车内制热回路快速切换至车外换热器化霜回路，以能快速除去车外换热器上凝结的霜，大大提高了除霜效率，缩短了除霜时间，保证了车内乘员空调使用的舒适性。作为优选：还包括电磁三通阀二，该电磁三通阀二位于车外散热器、水泵和余热回收暖风芯体之间；当电磁三通阀二使余热回收暖风芯体与车外散热器连通、与水泵断开时，形成所述大功率电器冷却回路；电磁三通阀二使余热回收暖风芯体与水泵连通、与车外散热器断开时，形成所述余热回收利用回路。采用以上结构，能够实现大功率电器冷却回路和余热回收利用回路之间的快速切换。作为优选：还包括节流孔管和闪蒸器，其中，所述闪蒸器分别与膨胀阀、压缩机和节流孔管连通，所述节流孔管远离闪蒸器的一端与车外换热器连通。采用以上结构，通过闪蒸器的设计，实现对压缩机的双级补气增焓，提高了制冷和制热的效率。作为优选：所述HVAC总成内具有前换热腔室和后换热腔室，该前换热腔室和后换热腔室之间设有滑动风门，所述车内蒸发器和车内冷凝器安装在前换热腔室内，所述余热回收暖风芯体和PTC电加热器安装在后换热腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车热管理系统，包括压缩机(1)、膨胀阀(2)、车外换热器(3)、HVAC总成(4)以及设置在HVAC总成(4)内的车内蒸发器(5)和车内冷凝器(6)，其特征在于：所述压缩机(1)、膨胀阀(2)、车外换热器(3)、车内蒸发器(5)和车内冷凝器(6)共同构成车内制冷回路、车内制热回路、车内除霜/除雾回路和车外换热器化霜回路；所述车内制冷回路和车外换热器化霜回路均由依次连通的压缩机(1)、车外换热器(3)、膨胀阀(2)和车内蒸发器(5)组成；所述车内制热回路和车内除霜/除雾回路均由依次连通的压缩机(1)、车内冷凝器(6)、膨胀阀(2)和车外换热器(3)组成；在所述HVAC总成(4)内设有用于辅助车内制热回路和车内除霜/除雾回路制热的PTC电加热器(7)。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车热管理系统，包括压缩机(1)、膨胀阀(2)、车外换热器(3)、HVAC总成(4)以及设置在HVAC总成(4)内的车内蒸发器(5)和车内冷凝器(6)，其特征在于：所述压缩机(1)、膨胀阀(2)、车外换热器(3)、车内蒸发器(5)和车内冷凝器(6)共同构成车内制冷回路、车内制热回路、车内除霜/除雾回路和车外换热器化霜回路；所述车内制冷回路和车外换热器化霜回路均由依次连通的压缩机(1)、车外换热器(3)、膨胀阀(2)和车内蒸发器(5)组成；所述车内制热回路和车内除霜/除雾回路均由依次连通的压缩机(1)、车内冷凝器(6)、膨胀阀(2)和车外换热器(3)组成；在所述HVAC总成(4)内设有用于辅助车内制热回路和车内除霜/除雾回路制热的PTC电加热器(7)。2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：还包括余热回收暖风芯体(8)、车外散热器(9)、水泵(10)和发热单元(11)，其中，所述余热回收暖风芯体(8)位于HVAC总成(4)内，所述余热回收暖风芯体(8)、车外散热器(9)、水泵(10)和发热单元(11)共同构成大功率电器冷却回路和余热回收利用回路；所述大功率电器冷却回路由依次连通的车外散热器(9)、水泵(10)、发热单元(11)和余热回收暖风芯体(8)组成；所述余热回收利用回路由依次连通的余热回收暖风芯体(8)、水泵(10)和发热单元(11)组成。3.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述大功率电器冷却回路包括车外散热器(9)的散热器进液管路(9a)和散热器出液管路(9b)、水泵(10)的水泵进液管路(10a)和水泵出液管路(10b)、发热单元(11)的发热进液管路(11a)和发热出液管路(11b)以及余热回收暖风芯体(8)的余热芯进液管路(8a)和余热芯出液管路(8b)；所述散热器出液管路(9b)与水泵进液管路(10a)连通，所述水泵出液管路(10b)与发热进液管路(11a)连通，所述发热出液管路(11b)与余热芯进液管路(8a)连通，所述余热芯出液管路(8b)与散热器进液管路(9a)连通。4.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述余热回收利用回路包括管路七(18)、水泵(10)的水泵进液管路(10a)和水泵出液管路(10b)、发热单元(11)的发热进液管路(11a)和发热出液管路(11b)以及余热回收暖风芯体(8)的余热芯进液管路(8a)和余热芯出液管路(8b)；所述管路七(18)分别与余热芯出液管路(8b)和水泵进液管路(10a)连通，所述水泵出液管路(10b)与发热进液管路(11a)连通，所述发热出液管路(11b)与余热芯进液管路(8a)连通。5.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述车内制冷回路和车外换热器化霜回路均包括管路一(12)、管路二(13)、管路三(14)、车外换热器(3)的第一管路(3a)和第二管路(3b)以及压缩机(1)的进气管路(1a)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉昌辉，
申请(专利权)人：重庆世纪精信汽车热能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50