一种基于二次换热的客车整车热管理机组制造技术

本发明专利技术公开了一种基于二次换热的客车整车热管理机组，包括冷媒压缩回路和二次换热回路，所述冷媒压缩回路包括压缩机、第一换热器、第一膨胀阀和第二换热器；所述二次换热回路包括与第一换热器和第二换热器进行热交换的载冷剂及其管路，以及使经过热交换的载冷剂循环流动的散热装置。本发明专利技术提供的基于二次换热的客车整车热管理机组与传统客车空调相比，具有更强的扩展性、更高的兼容性和更高的集成性，系统中可以按需要增加或减少相应接口以实现电池冷却、余热利用，接入壁挂散热器、除霜器、踏步散热器、司机取暖器等零部件，最终实现整车的热管理；因其二次换热的特点，系统还可以使用R744/R290/R32等具有一定安全风险的制冷剂。

A thermal management unit for bus based on secondary heat exchange

【技术实现步骤摘要】
一种基于二次换热的客车整车热管理机组
本专利技术属于客车空调领域，具体涉及一种基于二次换热的客车热管理机组。
技术介绍
随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，传统客车及其空调系统已经很难满足社会和政策对于环保、性能和舒适性的需求，因而需要开发一种与传统客车空调具有完全不同思路的客车整车热管理系统来满足这一系列的需求。对于客车空调来说仅仅满足制冷、制热等功能已经很难满足市场和客户的需求。因此，开发集成电池冷却、整车余热（废热）利用功能的高能效空调系统是明确的市场需求。除节能外，人们对车厢舒适性的要求也越来越高，而将壁挂散热器、除霜器、踏步散热器、司机取暖器等零部件接入空调系统，是一种有效进行车厢舒适性管理的手段。在政策层面上，对于制冷剂的环保要求越来越高。但是，现有市场上低GWP的制冷剂如R1234yf、R32、R290及R744（CO2）都在安全性上有一定的局限性。采用二次换热的方式可以有效地避免制冷剂直接进入风道内，且使得机组中制冷剂注量更少、制冷剂运行区域更集中。这就可以有效降低安全隐患且更易进行安全隐患预警和防护措施设计。现有的客车空调常见制冷工况冷媒循环系统设计为压缩机—室外换热器—膨胀阀—车内换热器—压缩机，制热工况下冷媒循环方向相反。其中，室外换热器在户外，与外界环境进行热量交换；车内换热器在整车回风口到出风口构成的流场之间，与车内空气进行热量交换，处在车厢环境中。现有的客车空调机组结构在一定程度上可以满足客户对于空调产品的需求，但是其仍然具有明显的缺陷：1、在现有的供应链和市场条件下，客车电池及电机等发热部件的冷却、预热采用的工质均为水或防冻液（水和乙二醇溶液等），采用制冷剂（如R410a）实现相关功能难以从市场上买到相关的零部件；2、现有的客车空调，特别是大中型客车的空调常常采用布置在车顶或车尾的形式，这就导致空调系统接入壁挂散热器、除霜器、踏步散热器、司机取暖器等零部件所需的管路较长，且因为冷媒工作压力较高，这就使得制冷剂泄漏的风险大大增加；3、因为现有制冷剂中，高环保特性的制冷剂如R1234yf/R32/R290/R744均存在一定的安全风险。基于第二点并结合车内换热器的位置特点，这就使得基于传统的空调系统，客车空调厂商难以凭借现有的产业链开发出使用R1234yf/R32/R290/R744制冷剂的产品。
技术实现思路
针对上述现有客车空调机组的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于二次换热的客车整车热管理机组。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种基于二次换热的客车整车热管理机组，包括：冷媒压缩回路，所述冷媒压缩回路包括压缩机、第一换热器、第一膨胀阀和第二换热器，冷媒通过管路依次在压缩机、第一换热器、第一膨胀阀和第二换热器中循环流动；二次换热回路，所述二次换热回路包括与第一换热器和第二换热器进行热交换的载冷剂及其管路，以及使经过热交换的载冷剂循环流动的散热装置。所述二次换热回路包括第四换热器、第一水泵、第二水泵、第一水罐、第二水罐、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀和第四三通阀；所述第一三通阀的A0端与第一换热器的出水端连通，第一三通阀的A1端分别与第一水罐的一端和第二三通阀的B0端连通，第一三通阀的A2端分别与第四换热器的一端和第二三通阀的B1端连通；所述第二三通阀的B2端与第二换热器的进水端连通；所述第四换热器的另一端与第三三通阀的C0端连通；所述第三三通阀的C1端分别与第二水泵的一端和第四三通阀的D2端连通，第三三通阀的C2端与第四三通阀的D1端连通；所述第二水泵的另一端与第二换热器的出水端连通；所述第四三通阀的D0端与第二水罐的一端连通；所述第二水罐的另一端与第一水泵的一端连通；所述第一水泵的另一端与第一换热器的进水端连通；所述第四三通阀的D2端和第一水罐的另一端分别与散热装置的两端连通。所述散热装置包括车内散热器、壁挂散热器、踏步散热器和除霜器；所述车内散热器、壁挂散热器、踏步散热器和除霜器的两端分别与第四三通阀的D2端和第一水罐的另一端连通。还包括电池热管理系统，所述电池热管理系统的两端分别与第四三通阀的D2端和第一水罐的另一端连通。还包括余热利用系统、第二膨胀阀和第三换热器，所述第二膨胀阀的一端旁接于第一换热器和第一膨胀阀之间的管路上，第二膨胀阀的另一端与第三换热器的一端连通，第三换热器的另一端与压缩机连通；所述余热利用系统的进水端和出水端分别与第三换热器的出水端和进水端连通。所述第一换热器、第二换热器和第三换热器均为板式换热器。所述冷媒压缩回路还包括储液罐、干燥过滤器和气液分离器，冷媒通过管路依次在压缩机、第一换热器、储液罐、干燥过滤器、第一膨胀阀、第二换热器和气液分离器中循环流动。所述冷媒为R1234yf、R410a、R134a、R407c、R290、R32或R744，所述载冷剂为防冻液、硅油或水。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的基于二次换热的客车整车热管理机组与传统客车空调相比，具有更强的扩展性、更高的兼容性和更高的集成性，系统中可以按需要增加或减少相应接口以实现电池冷却、余热利用，接入壁挂散热器、除霜器、踏步散热器、司机取暖器等零部件，最终实现整车的热管理；因其二次换热的特点，系统还可以使用R744/R290/R32/R1234yf等具有一定安全风险的制冷剂。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的结构制冷时的示意图。图3是本专利技术的结构制热时的示意图。图中，10是压缩机，11是第一换热器，12是储液罐，13是干燥过滤器，14是第一膨胀阀，15是第二换热器，16是气液分离器，17是第二膨胀阀，18是第三换热器，20是第四换热器，21是第一水泵，22是第二水泵，23是第一水罐，24是第二水罐，25是第一三通阀，26是第二三通阀，27是第三三通阀，28是第四三通阀，301是第一车内散热器，302是第二车内散热器，31是壁挂散热器，32是踏步散热器，33是除霜器，34是第五三通阀，35是第六三通阀，36是第七三通阀，37是第一两通阀，38是第二两通阀，39是第三两通阀。具体实施方式如图1所示，一种基于二次换热的客车整车热管理机组，在客车上使用，满足整车车厢内的制冷、制热、通风等功能，并可以根据需求实现电池热管理、电机余热利用和发动机余热利用等功能。该基于二次换热的客车整车热管理机组包括冷媒压缩回路和二次换热回路，当整车需要实现电池热管理、电机余热利用和发动机余热利用时，还可以增加余热利用系统和电池热管理系统，电池热管理系统是用于降低或者增加客车用电池的温度，使其维持在最佳的工作温度，余热利用系统是用于将电机和发动机产生的余热进行利用的系统，需要说明的是，电池热管理系统和余热利用系统均为现有技术，不属于本专利技术的设计构思。上述的冷媒压缩回路包括冷媒压缩所需的典型零部件如压缩机10、第一换热器11、第一膨胀阀14和第二换热器15，冷媒通过管路依次在压缩机10、第一换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于二次换热的客车整车热管理机组，其特征在于，包括：/n冷媒压缩回路，所述冷媒压缩回路包括压缩机（10）、第一换热器（11）、第一膨胀阀（14）和第二换热器（15），冷媒通过管路依次在压缩机（10）、第一换热器（11）、第一膨胀阀（14）和第二换热器（15）中循环流动；/n二次换热回路，所述二次换热回路包括与第一换热器（11）和第二换热器（15）进行热交换的载冷剂及其管路，以及使经过热交换的载冷剂循环流动的散热装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于二次换热的客车整车热管理机组，其特征在于，包括：
冷媒压缩回路，所述冷媒压缩回路包括压缩机（10）、第一换热器（11）、第一膨胀阀（14）和第二换热器（15），冷媒通过管路依次在压缩机（10）、第一换热器（11）、第一膨胀阀（14）和第二换热器（15）中循环流动；
二次换热回路，所述二次换热回路包括与第一换热器（11）和第二换热器（15）进行热交换的载冷剂及其管路，以及使经过热交换的载冷剂循环流动的散热装置。


2.根据权利要求1所述的基于二次换热的客车整车热管理机组，其特征在于，所述二次换热回路包括第四换热器（20）、第一水泵（21）、第二水泵（22）、第一水罐（23）、第二水罐（24）、第一三通阀（25）、第二三通阀（26）、第三三通阀（27）和第四三通阀（28）；所述第一三通阀（25）的A0端与第一换热器（11）的出水端连通，第一三通阀（25）的A1端分别与第一水罐（23）的一端和第二三通阀（26）的B0端连通，第一三通阀（25）的A2端分别与第四换热器（20）的一端和第二三通阀（26）的B1端连通；所述第二三通阀（26）的B2端与第二换热器（15）的进水端连通；所述第四换热器（20）的另一端与第三三通阀（27）的C0端连通；所述第三三通阀（27）的C1端分别与第二水泵（22）的一端和第四三通阀（28）的D2端连通，第三三通阀（27）的C2端与第四三通阀（28）的D1端连通；所述第二水泵（22）的另一端与第二换热器（15）的出水端连通；所述第四三通阀（28）的D0端与第二水罐（24）的一端连通；所述第二水罐（24）的另一端与第一水泵（21）的一端连通；所述第一水泵（21）的另一端与第一换热器（11）的进水端连通；所述第四三通阀（28）的D2端和第一水罐（23）的另一端分别与散热装置的两端连通。


3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐博涵，陈宏伟，陈留杰，于婷婷，李小芳，
申请(专利权)人：郑州科林车用空调有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41