热管理系统、方法及车辆技术方案

本申请实施例公开了一种车辆的热管理系统、方法及车辆，该系统包括：电池系统冷却回路和电驱动系统冷却回路，其中，电池系统冷却回路包括第一散热器和用于控制电池系统冷却回路的导通的第一阀门；电驱动系统冷却回路包括第二散热器和用于控制电驱动系统冷却回路的导通的第二阀门；第一散热器的第一端口与第二散热器的第一端口通过第一管道连通；第一散热器的第二端口与第二散热器的第二端口通过第三阀门连通。实施本发明专利技术实施例，可以实现第一散热器复用为与电驱动系统冷却回路中的散热器或第二散热器可以复用为与电池系统冷却回路中的散热器，在不降低散热效率的情况下，使用较小面积的散热器即可满足散热的需要，降低前端模块的体积和重量。

【技术实现步骤摘要】
热管理系统、方法及车辆
本申请涉及车辆
，尤其涉及一种热管理系统、方法及车辆。
技术介绍
随着纯电动汽车的兴起，车辆的热管理所面向的对象变为舱内、电池系统和电驱动系统以及其他功率设备或器件。如图1所示的车辆的热管理系统的系统架构图。如图1所示，热管理系统包括制冷剂环路和液冷环路。其中，制冷剂环路采用一拖二形式，即一个压缩机向用于冷却电池包9的热交换器(chiller)10和通风与空气调节(heating,ventilationandairconditioning，HVAC)中的蒸发器15提供冷量。液冷环路包括：电驱动系统环路、电池系统环路和HVAC暖风环路。其中，在电驱动系统环路中，电驱动系统4(比如电机、电机控制单元(MotorcontrollerUnit；MCU)采用被动式冷却通过散热器2将热量散出，即液冷介质(例如水或防冻液等，防冻液可以是水和乙二醇混合物)通过水泵一次流经DC-DC、电池充电器、MCU和电机，最后进入第三散热器2，从而将电驱动系统4中各个部件的温度降低至一定的范围内。对于电池包9的冷却，包括两种方式：(1)在环境温度较低的情况下，通过电池系统环路，采用被动式冷却将电池系统9的温度降至可以运行的范围内；(2)环境温度较高或者电池发热量较大的情况下，通过制冷剂环路，采用主动式冷却(也称压缩式制冷)，开启压缩机11，通过冷凝器12、开启热力膨胀阀(thermalexpansionvalve，TXV)14，并通过热交换器(chiller)10降低电池包9的温度，保证电池系统9的温度在可以运行的范围之内。另外，对于电池加热，可以开启二通阀20、水泵17，通过水加热器18将电池包9加热至可以运行的温度范围内；对于舱内的冷却，通过主动式冷却将舱内温度和湿度控制在一定的范围内；对于舱内的加热，可以开启二通阀19、水泵17，通过水加热器18来提升舱内的温度。可见，在图1所示的热管理系统中，各个热管理对象(舱内、电池和电驱动系统)的热管理方式比较独立，前端模块采用三个较为独立的芯体(电池低温散热器5、电驱动系统散热器2和冷凝器12)增加了系统的体积和重量，而且，在电池通过主动是冷却进行降温时，电池低温散热器5处于闲置状态，不能充分利用散热器进行散热；同时，在低温快充时，采用电池低温散热器进行冷却时，电驱动系统散热器也是闲置状态，不能充分利用散热器进行散热。
技术实现思路
本申请实施例提供一种热管理系统、方法及车辆，电池系统的第一散热器和电驱动系统的第二散热器可以实现复用，在不降低散热效率的情况下，使用较小的散热器满足车辆散热的需要，降低前端模块的体积和重量。第一方面，本申请实施例提供了一种热管理系统，该系统至少包括：电池系统冷却回路和电驱动系统冷却回路，该电池系统冷却回路至少包括用于实现所述电池系统冷却回路内的第一传热介质与外界环境热交换的第一散热器以及用于控制电池系统冷却回路的导通的第一阀门；该电驱动系统冷却回路至少包括用于实现电驱动系统冷却回路内的第二传热介质与外界环境热交换的第二散热器以及用于控制电驱动系统冷却回路的导通的第二阀门；其中，第一散热器的第一端口与第二散热器的第一端口通过第一管道连通；第一散热器的第二端口与第二散热器的第二端口通过第三阀门连通。上述第一端口为出口且第二端口为入口，或，第一端口为入口且第二端口为出口。实施本专利技术实施例提供的热管理系统，可以实现第一散热器复用为与电驱动系统冷却回路中的散热器或第二散热器可以复用为与电池系统冷却回路中的散热器，在不降低散热效率的情况下，使用较小的散热器满足车辆散热的需要，降低前端模块的体积和重量。作为一种可能的实施方式，所述第一散热器和所述第二散热器共面设置于所述车辆的前端模块。通过上述设计，可以降低前端模块的风阻，可以提高第一散热器和第二散热器散热效率，同时还可以降低噪音。作为一种可能的实施方式，该系统还包括冷凝器，冷凝器平行设置于第一散热器和第二散热器后侧。通过上述设计，可以梯度提高前端模块的冷却效果。作为一种可能的实施方式，第一散热器设置于冷凝器的低温区的一侧，第二散热器设置于冷凝器的高温区的一侧。通过上述设计，可以较小的影响冷凝器散热的效果，保证冷凝器的过冷区。作为一种可能的实施方式，第三阀门还用于控制通过所述第一散热器的第二传热介质的流量或控制通过所述第二散热器的第一传热介质的流量。作为一种可能的实施方式，该电池系统冷却回路具体包括通过管道连通的第一贮存器、第一泵、所述第一阀门、所述第一散热器以及电池系统；其中，第一贮存器用于存储第一传热介质，第一泵用于使第一传热介质循环，第一阀门用于控制电池系统冷却回路的导通。作为一种可能的实施方式，第一阀门为三通阀，系统还包括热交换器、第一加热器，通过管道连接的第一贮存器、第一泵、第一阀门、第一加热器、热交换器以及电池系统构成电池系统加热回路；其中，第一加热器用于通过加热第一传热介质加热电池系统，第一阀门还用于控制电池系统加热回路的导通。作为一种可能的实施方式，电驱动系统冷却回路具体包括通过管道连通的第二贮存器、第二泵、电驱动系统，第二阀门以及第二散热器；其中，第二贮存器用于存储第二传热介质，第二泵用于使所述第二传热介质循环。作为一种可能的实施方式，第二阀门为三通阀，系统还包括第三散热器；其中，第二贮存器、第二泵、电驱动系统、第二阀门、第三散热器形成电驱动系统热回收回路，第二阀门还用于控制电驱动系统热回收回路的导通，第三散热器用于实现所述电驱动系统与舱内的热交换，第三阀门还用于控制电驱动系统热回收回路的导通。作为一种可能的实施方式，该系统还包括第二管道和第四阀门；其中，第二贮存器、第二泵、电驱动系统、第二阀门、第四阀门以及第二管道形成电驱动系统自加热回路；第四阀门为三通阀，用于实现电驱动系统自加热回路和电驱动系统热回收回路的切换。作为一种可能的实施方式，冷凝器用于实现对电池系统和舱内的制冷；该系统还包括压缩机、干燥器、第五阀门、热交换器、第六阀门和蒸发器，其中，通过管道连通的所述压缩机、冷凝器、干燥器、第五阀门、热交换器以及与第五阀门和述热交换器并联的第六阀门和蒸发器形成制冷回路；其中，压缩机用于将制冷回路中的低温的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，冷凝器用于实现制冷回路中的高温高压的气态制冷剂与外界环境的热交换，干燥器用于分离制冷回路中的液态制冷剂和气态制冷剂，第五阀门用于控制制冷回路冷却电池系统；热交换器的一部分连通所述电池系统，所述热交换器的另一部分通过所述第五阀门连通所述干燥器，用于实现所述电池系统与所述液态制冷剂的热交换，第六阀门用于控制制冷回路冷却舱内。作为一种可能的实施方式，该系统还包括第三泵、第七阀门和第二加热器，通过管道连通的第三泵、第七阀门和第二加热器以及第三散热器形成舱内加热回路，其中，第三泵用于循环所述舱内加热回路中的传热介质，第七阀门用于用于使舱内加热回路中的传热介质循环，第二加热器用于对舱内加热回路中的传热介质进行加热。...

【技术保护点】
1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，所述系统至少包括：/n电池系统冷却回路，所述电池系统冷却回路包括第一散热器和第一阀门，所述第一散热器用于所述电池系统冷却回路内的第一传热介质与外界环境热交换，所述第一阀门用于控制所述电池系统冷却回路的导通；/n电驱动系统冷却回路，所述电驱动系统冷却回路包括第二散热器和第二阀门，所述第一散热器用于所述电驱动系统冷却回路内的第二传热介质与外界环境热交换，所述第二阀门用于控制所述电驱动系统冷却回路的导通；/n其中，所述第一散热器的第一端口与所述第二散热器的第一端口通过第一管道连通；所述第一散热器的第二端口与所述第二散热器的第二端口通过第三阀门连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，所述系统至少包括：
电池系统冷却回路，所述电池系统冷却回路包括第一散热器和第一阀门，所述第一散热器用于所述电池系统冷却回路内的第一传热介质与外界环境热交换，所述第一阀门用于控制所述电池系统冷却回路的导通；
电驱动系统冷却回路，所述电驱动系统冷却回路包括第二散热器和第二阀门，所述第一散热器用于所述电驱动系统冷却回路内的第二传热介质与外界环境热交换，所述第二阀门用于控制所述电驱动系统冷却回路的导通；
其中，所述第一散热器的第一端口与所述第二散热器的第一端口通过第一管道连通；所述第一散热器的第二端口与所述第二散热器的第二端口通过第三阀门连通。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一散热器和所述第二散热器共面设置。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述热管理系统还包括冷凝器，所述第一散热器设置于所述冷凝器的低温区的一侧，所述第二散热器设置于所述冷凝器的高温区的一侧。


4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述第三阀门还用于控制通过所述第一散热器的第二传热介质的流量或控制通过所述第二散热器的第一传热介质的流量。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，所述电池系统冷却回路具体包括通过管道连通的第一贮存器、第一泵、所述第一阀门、所述第一散热器以及电池系统；其中，所述第一贮存器用于存储所述第一传热介质，所述第一泵用于使所述第一传热介质循环，所述第一阀门用于控制所述电池系统冷却回路的导通。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一阀门为三通阀，所述系统还包括热交换器、第一加热器，通过管道连接的所述第一贮存器、所述第一泵、所述第一阀门、所述第一加热器、热交换器以及电池系统构成电池系统加热回路；其中，所述第一加热器用于通过加热所述第一传热介质加热所述电池系统，所述第一阀门还用于控制所述电池系统加热回路的导通。


7.根据权利要求1-6任意一项所述的系统，其特征在于，所述电驱动系统冷却回路具体包括通过管道连通的第二贮存器、第二泵、电驱动系统，所述第二阀门以及所述第二散热器；其中，所述第二贮存器用于存储所述第二传热介质，所述第二泵用于使所述第二传热介质循环。


8.根据权利要求7任意一项所述的系统，其特征在于，所述第二阀门为三通阀，所述系统还包括第三散热器；其中，所述第二贮存器、所述第二泵、所述电驱动系统、所述第二阀门、所述第三散热器形成电驱动系统热回收回路，所述第二阀门还用于控制所述电驱动系统热回收回路的导通，所述第三散热器用于实现所述电驱动系统与舱内的热交换，所述第三阀门还用于控制所述电驱动系统热回收回路的导通。


9.根据权利要求8任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二管道和第四阀门；其中，所述第二贮存器、所述第二泵、所述电驱动系统、所述第二阀门、所述第四阀门以及所述第二管道形成电驱动系统自加热回路；所述第四阀门为三通阀，用于实现所述电驱动系统自加热回路和所述电驱动系统热回收回路的切换。


10.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述冷凝器用于实现对电池系统和舱内的制冷；所述系统还包括压缩机、干燥器、第五阀门、热交换器、第六阀门和蒸发器，其中，通过管道连通的所述压缩机、所述冷凝器、所述干燥器、所述第五阀门、所述热交换器以及与所述第五阀门和所述热交换器并联的第六阀门和蒸发器形成制冷回路；其中，
所述压缩机用于将制冷回路中的低温的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，所述冷凝器用于实现制冷回路中的高温高压的气态制冷剂与外界环境的热交换，所述干燥器用于分离制冷回路中的液态制冷剂和气态制冷剂，所述第五阀门用于控制所述制冷回路冷却所述电池系统；所述热交换器的一部分连通所述电池系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡浩茫，蒋晶，莫维，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44