一种电动车辆的热管理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种电动车辆的热管理系统。热管理系统包括热泵空调组件，包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器4及相关联的第一电子膨胀阀3、液体源的换热器8及相关联的流量调节阀7、气液分离器9、暖风芯体12和第一低温散热器20，所述蒸发器4和所述暖风芯体12位于所述电动车辆的空调箱中用于车内空气的制冷或采暖。根据本实用新型专利技术所提供的热管理系统，取消了车外空气源冷凝器，避免了车外换热器结霜的问题，并且集成了车内电池包冷却系统和电机冷却系统，让三个系统联合工作，整车热管理效率更优。

A Thermal Management System for Electric Vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种电动车辆的热管理系统
本技术涉及热管理系统，尤其涉及用于电动车辆的热管理系统。
技术介绍
随着电动汽车技术的迅速发展，传统空气源热泵空调系统被应用于电动汽车之中，但是传统空气源热泵空调系统还是存在着以下几个问题：1、当车外环境温较低、湿度较大时，在热泵制热时，会导致车外换热器结霜，甚至结冰，严重影响车外换热器的换热效率，需要及时进行除霜处理。2、在车外换热器结霜时，传统热泵空调系统必须先对其进行除霜，除霜时为制冷模式，就不能对车内进行制热，在寒冷的冬季，车外换热器除霜时间较长，而车内通过车体散热又比较剧烈，车内温度会大幅度降低，严重影响了车内舒适性。3、电机电控的发热和电池包的发热没有被充分利用，这部分热量被浪费掉了。4、在低温环境下(0℃～-20℃)运行时，压缩机吸气温度低下，为了满足制热，又必须保持高温排气，造成热泵系统的制热性能差。5、在夏天超高温天气下(45℃以上)，电机冷却系统中的低温散热器在如此恶劣气温下有可能无法将电机冷却液的温度降低到设计目标值以下，影响行车安全及整车性能。因此，为了提高电动汽车车内乘客的乘车体验感，亟需要一种用于电动车辆的热管理系统，能够克服上述传统空气源热泵空调系统存在的不足，保持制热过程的稳定性并且为乘客提供良好的乘车体验感。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。如上所述，为了解决上述传统热泵空调系统中存在的问题，本技术提供了一种电动车辆的热管理系统，包括：热泵空调组件，包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器4及相关联的第一电子膨胀阀3、液体源的换热器8及相关联的流量调节阀7、气液分离器9、暖风芯体12和第一低温散热器20，所述蒸发器4和所述暖风芯体12位于所述电动车辆的空调箱中用于车内空气的制冷或采暖，其中所述压缩机1、所述冷凝器2、所述流量调节阀7、所述换热器8和所述气液分离器9构成第一制冷剂回路，所述压缩机1、所述冷凝器2、所述第一电子膨胀阀3和所述蒸发器4构成第二制冷剂回路，所述冷凝器2、第一三通阀11、和所述暖风芯体12构成第一冷却液回路，所述冷凝器2、所述第一三通阀11、和所述第一低温散热器20构成第二冷却液回路，所述热管理系统具有第一制热工作模式和制冷工作模式，在所述第一制热工作模式下，所述流量调节阀7打开，所述第一电子膨胀阀3关闭，使所述冷凝器2经由所述第一制冷剂回路循环制冷剂，所述第一三通阀11切换为使所述冷凝器2经由所述第一冷却液回路循环冷却液，在所述制冷工作模式下，所述流量调节阀7关闭，所述第一电子膨胀阀3开启，使所述冷凝器2经由所述第二制冷剂回路循环制冷剂，所述蒸发器4中制冷剂吸收空气热量以对车内空气降温，所述第一三通阀11切换为使所述冷凝器2经由所述第二冷却液回路循环冷却液。如上述的热管理系统，可选的，所述热管理系统还具有除湿工作模式，在所述除湿工作模式下，所述流量调节阀7关闭，所述第一电子膨胀阀3开启，使所述冷凝器2经由所述第二制冷剂回路循环制冷剂，所述第一三通阀11切换为使所述冷凝器2经由所述第一冷却液回路循环冷却液。如上述的热管理系统，可选的，所述换热器8与所述电动车辆的电控23和电机24构成电机冷却回路，在所述第一制热工作模式下，所述电机冷却回路的冷却液经由所述换热器8散热。如上述的热管理系统，可选的，所述第二冷却液回路中还包括电池冷却器6、第二三通阀14、第三三通阀16，所述第二三通阀14耦接在所述电池冷却器6与所述电动车辆的电池包15一端之间，所述第二三通阀14的第三端耦接至所述冷凝器2，所述第三三通阀16耦接在所述低温散热器20与所述电池包15另一端之间，所述第三三通阀16的第三端耦接至所述第一三通阀11，所述电池包15、所述第一低温散热器20和所述电池冷却器6通过所述第二三通阀14和所述第三三通阀16构成电池包冷却回路，所述压缩机1、所述冷凝器2、第二电子膨胀阀5和所述电池冷却器6构成第三制冷剂回路，所述制冷工作模式还包括电池包冷却模式，在所述电池包冷却模式下，所述第二电子膨胀阀5开启，使所述冷凝器2同时经由所述第二制冷剂回路和所述第三制冷剂回路循环制冷剂，所述第二三通阀14和所述第三三通阀16皆三向导通，从所述电池冷却器6流出的冷却液部分经由所述第二三通阀14流过所述电池包15以冷却所述电池包15。如上述的热管理系统，可选的，所述第一低温散热器20和所述第三三通阀16之间设有第四三通阀19，所述第四三通阀19的第三端耦接至所述第一低温散热器20与所述电池冷却器6之间，所述电机冷却回路中的所述换热器8与所述电机24和电控23之间设有第五三通阀21，所述第五三通阀21的第三端耦接至所述电池包冷却回路的所述第四三通阀19和所述第三三通阀16之间，所述第三三通阀16的第三端还耦接至所述第五三通阀21与所述电机24和电控23之间，所述热管理系统还具有电池包加热模式，在所述电池包加热模式下，所述第四三通阀19切换为旁路所述第一低温散热器20，所述第二三通阀14、所述第三三通阀16和所述第五三通阀21切换为使所述电池包15、所述电机24、电控23、所述换热器8、和所述电池冷却器6形成第三冷却液回路，以通过所述电机24和电控23的热量为所述电池包15加热。如上述的热管理系统，可选的，还包括第六三通阀13，所述第六三通阀13耦接在所述暖风芯体12与所述冷凝器2之间，所述第六三通阀13的第三端耦接至所述电池包15的所述一端，所述热管理系统还具有第二制热工作模式，在所述第二制热工作模式下，所述第一三通阀11、所述第二三通阀14、所述第三三通阀16、所述第四三通阀19、所述第五三通阀21和所述第六三通阀13切换为，使所述电池包15、所述电机24、电控23、所述电池冷却器6、所述冷凝器2以及所述暖风芯体12形成第四冷却液回路，以利用所述电池包15和所述电机24、电控23的热量供所述暖风芯体12采暖。如上述的热管理系统，可选的，所述电机冷却回路还包括连接在所述换热器8和所述电机之间的第二低温散热器26，所述第二低温散热器26与所述电机24之间通过第七三通阀25耦接，所述第七三通阀25的第三端连接在所述跌入散热器26与所述换热器之间，所述制冷工作模式还包括恶劣天气模式，在所述恶劣天气模式下，所述第一电子膨胀阀3打开，以使所述冷凝器2同时经由所述第一制冷剂回路、所述第二制冷剂回路和所述第三制冷剂回路循环制冷剂，所述第七三通阀25切换为使所述电机冷却回路流经所述第二低温散热器26。如上述的热管理系统，可选的，所述电池包冷却回路中还包括加热器。根据本技术所提供的热管理系统，取消了车外空气源冷凝器，避免了车外换热器结霜的问题，并且集成了车内电池包冷却系统和电机冷却系统，让三个系统联合工作，整车热管理效率更优。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车辆的热管理系统，其特征在于，包括：热泵空调组件，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(4)及相关联的第一电子膨胀阀(3)、液体源的换热器(8)及相关联的流量调节阀(7)、气液分离器(9)、暖风芯体(12)和第一低温散热器(20)，所述蒸发器(4)和所述暖风芯体(12)位于所述电动车辆的空调箱中用于车内空气的制冷或采暖，其中所述压缩机(1)、所述冷凝器(2)、所述流量调节阀(7)、所述换热器(8)和所述气液分离器(9)构成第一制冷剂回路，所述压缩机(1)、所述冷凝器(2)、所述第一电子膨胀阀(3)和所述蒸发器(4)构成第二制冷剂回路，所述冷凝器(2)、第一三通阀(11)、和所述暖风芯体(12)构成第一冷却液回路，所述冷凝器(2)、所述第一三通阀(11)、和所述第一低温散热器(20)构成第二冷却液回路。

【技术特征摘要】
1.一种电动车辆的热管理系统，其特征在于，包括：热泵空调组件，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(4)及相关联的第一电子膨胀阀(3)、液体源的换热器(8)及相关联的流量调节阀(7)、气液分离器(9)、暖风芯体(12)和第一低温散热器(20)，所述蒸发器(4)和所述暖风芯体(12)位于所述电动车辆的空调箱中用于车内空气的制冷或采暖，其中所述压缩机(1)、所述冷凝器(2)、所述流量调节阀(7)、所述换热器(8)和所述气液分离器(9)构成第一制冷剂回路，所述压缩机(1)、所述冷凝器(2)、所述第一电子膨胀阀(3)和所述蒸发器(4)构成第二制冷剂回路，所述冷凝器(2)、第一三通阀(11)、和所述暖风芯体(12)构成第一冷却液回路，所述冷凝器(2)、所述第一三通阀(11)、和所述第一低温散热器(20)构成第二冷却液回路。2.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述换热器(8)与所述电动车辆的电控(23)和电机(24)构成电机冷却回路，在所述第一制热工作模式下，所述电机冷却回路的冷却液经由所述换热器(8)散热。3.如权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述第二冷却液回路中还包括电池冷却器(6)、第二三通阀(14)、第三三通阀(16)，所述第二三通阀(14)耦接在所述电池冷却器(6)与所述电动车辆的电池包(15)一端之间，所述第二三通阀(14)的第三端耦接至所述冷凝器(2)，所述第三三通阀(16)耦接在所述低温散热器(20)与所述电池包(15)另一端之间，所述第三三通阀(16)的第三端耦接至所述第一三通阀(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钢，张明，王涛，
申请(专利权)人：威马智慧出行科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31