一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统，包括制冷剂回路、电池包液冷回路、电机散热回路和乘客舱制热冷却液回路；还实现了以下功能：乘客舱热泵制热除湿的同时进行电池冷却、间接热泵加热电池、间接热泵同时加热乘客舱及电池、电池与电机及车载功率部件热回收至乘客舱热泵采暖。本实用新型专利技术充分利用电机及车载功率部件发热量为热泵系统提供热量，进而提升整车热效率；且在‑10～0℃低温条件时，采用间接式热泵为电池供热，降低加热功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统
本技术涉及电动汽车领域，具体地，涉及一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统。
技术介绍
目前，电动汽车随续航、安全、政策补贴退坡等不利因素的影响，整车热管理系统成本与能耗面临严峻的挑战，高效、安全、集成化低成本的整车热管理系统需求突显，整车热管理系统是集成电池、电机与乘员舱的温度控制系统。当下电动汽车热管理技术主要有分为：乘员舱冷热空调、电池冷却与加热、电机及车载功率部件的冷却三部份。其中电池冷却主流技术以液冷为主(电池液冷是低温制冷剂与冷却液换热后，继而通过冷却液为电池降温)，而加热通常采用WPTC为电池供热；电机及车载功率部件散热主要通过循环冷却液流经散热水箱散热，乘员舱的加热目前较为节能的技术主要采用APTC+直接式热泵或WPTC+间接式热泵两种方式，其中，直接式热泵为采用高温高压制冷剂直接供热，间接式热泵为采用高温高压冷媒对低温冷却液进行加热，进而利用加热后的冷却液实现供热，APTC为加热空气用正温度系数热敏电阻，WPTC为加热冷却液用的正温度系数热敏电阻。现有技术中至少存在如下不足：(1)低温时，电机及车载功率部件发热量未充分利用，整车热效率仍有提升空间；(2)电池加热采用WPTC供热，加热功耗偏大；(3)当乘客舱制热除湿同时电池冷却需求时，乘客舱制热需通过APTC或WPTC供热，从而加热功耗偏大。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统，本技术充分利用电机及车载功率部件发热量为热泵系统提供热量，进而提升整车热效率；且在-10～0℃低温条件时，采用间接式热泵为电池供热，降低加热功耗；实现了以下功能：乘客舱热泵制热除湿的同时进行电池冷却、间接热泵加热电池、间接热泵同时加热乘客舱及电池、电池与电机及车载功率部件热回收至乘客舱热泵采暖。根据本技术的一个方面，提供一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统，包括制冷剂回路(1)、电池包液冷回路(2)、电机散热回路(3)和乘客舱制热冷却液回路(4)；所述电池包液冷回路(2)包括依次串联的第二换热器(21)、第三换热器(22)、电池包(23)、第二电子水泵(24)，所述第二电子水泵(24)的出口端与第二换热器(21)的进口端连接，构成电池包液冷回路(2)；所述电机散热回路(3)包括依次串联的驱动电机及车载功率部件(31)、第一三通水阀(32)、散热水箱(33)、第三电子水泵(34)，所述第三电子水泵(34)的出口端与驱动电机及车载功率部件(31)的进口端连接，构成电机散热回路(3)；所述制冷剂回路(1)包括依次串联的压缩机(11)、水冷冷凝器(13)、第一电子膨胀阀(14)、室外换热器(17)、第三截止阀(110)、第一换热器(111)、气液分离器(112)，还包括空调箱总成(12)、第一截止阀(15)、第二截止阀(16)、单向阀(18)、第二电子膨胀阀(19)和第二换热器(21)；所述室外换热器(17)的一侧设有冷凝风扇(35)，所述空调箱总成(12)包括鼓风机(121)、蒸发器(122)、暖风芯体(123)、电磁膨胀阀(124)、温度风门(125)，所述蒸发器(122)的一侧设置鼓风机(121)，另一侧设置暖风芯体(123)，且所述蒸发器(122)和暖风芯体(123)之间设置温度风门(125)，所述电磁膨胀阀(124)的进口端与第三截止阀(110)的进口端连接，出口端连接蒸发器(122)后与第一换热器(111)连接；所述第一截止阀(15)与第一电子膨胀阀(14)并联，所述第二截止阀(16)和单向阀(18)与室外换热器(17)并联，所述第二电子膨胀阀(19)的进口端与单向阀(18)的出口端连接，出口端连接第二换热器(21)后与第三截止阀(110)的出口端连接；所述气液分离器(112)的出口端与压缩机(11)的进口端连接，构成制冷剂回路(1)；所述乘客舱制热冷却液回路(4)包括依次串联的水冷冷凝器(13)、WPTC(41)、第二三通水阀(42)、暖风芯体(123)和第一电子水泵(43)，所述第二三通水阀(42)调节至a和b口且100％导通，所述第一电子水泵(43)的出口端与水冷冷凝器(13)的进口端连接，构成乘客舱制热冷却液回路(4)。优选的，所述第一换热器(111)、第二换热器(21)和第三换热器(22)均有四个端口；所述第一换热器(111)的进口一接第三换热器(22)、第三截止阀(110)和蒸发器(122)的出口端，出口一接气液分离器(112)的进口端，进口二接第一三通水阀(32)的b口，出口二接散热水箱(33)的进口端；所述第二换热器(21)的进口一接第二电子水泵(24)的出口端，出口一接第三换热器(22)的进口一，进口二接第二三通水阀(42)的c口，出口二接第一电子水泵(43)的进口端；所述第三换热器(22)进口一接第二换热器(21)的出口一，出口一接电池包(23)的进口端，进口二接第二电子膨胀阀(19)的出口端，出口二接第一换热器(111)的进口一；所述水冷冷凝器(13)有四个端口，进口一接压缩机(11)的出口端，出口一接第一电子膨胀阀(14)、第一截止阀(15)和第二截止阀(16)的进口端，进口二接第一电子水泵(43)的出口端，出口二接WPTC(41)的进口端；所述第一三通水阀(32)和第二三通水阀(42)为一进二出式，所述第一三通水阀(32)的a口与驱动电机及车载功率部件(31)出口端相连，b口与第一换热器(111)的进口二相连，c口与散热水箱(33)的进口端相连；所述第二三通水阀(42)a口与WPTC(41)的出口端相连，b口与暖风芯体(123)的进口端相连，c口与第二换热器(21)的进口二相连。优选的，所述制冷剂回路(1)通过制冷剂管路连接，所述制冷剂管路中充注制冷剂；所述电池包液冷回路(2)通过第一水管连接，所述第一水管中充注第一冷却液；所述乘客舱制热冷却液回路(4)通过第二水管连接，所述第二水管中充注第二冷却液；所述电机散热回路(3)通过第三水管连接，所述第三水管中充注第三冷却液。优选的，所述制冷剂回路(1)中的第一电子膨胀阀(14)和电磁膨胀阀(124)处于导通状态，且第二截止阀(16)、第二电子膨胀阀(19)、第一截止阀(15)和第三截止阀(110)处于关闭状态时，构成乘客舱制热除湿回路；所述制冷剂回路(1)中的第一电子膨胀阀(14)和第一截止阀(15)处于导通状态，对所述第二电子膨胀阀(19)开度控制，且第二截止阀(16)、电磁膨胀阀(124)和第三截止阀(110)处于关闭状态时，构成电池冷却回路；所述制冷剂回路(1)中的第一电子膨胀阀(14)、第一截止阀(15)和第三截止阀(110)处于关闭状态，对所述第二电子膨胀阀(19)开度控制，且第二截止阀(16)和电磁膨胀阀(124)处于导通状态，所述乘客舱制热除湿的同时又进行电池冷却。优选的，所述压缩机(11)、水冷冷凝器(13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统，其特征在于，包括制冷剂回路(1)、电池包液冷回路(2)、电机散热回路(3)和乘客舱制热冷却液回路(4)；/n所述电池包液冷回路(2)包括依次串联的第二换热器(21)、第三换热器(22)、电池包(23)、第二电子水泵(24)，所述第二电子水泵(24)的出口端与第二换热器(21)的进口端连接，构成电池包液冷回路(2)；/n所述电机散热回路(3)包括依次串联的驱动电机及车载功率部件(31)、第一三通水阀(32)、散热水箱(33)、第三电子水泵(34)，所述第三电子水泵(34)的出口端与驱动电机及车载功率部件(31)的进口端连接，构成电机散热回路(3)；/n所述制冷剂回路(1)包括依次串联的压缩机(11)、水冷冷凝器(13)、第一电子膨胀阀(14)、室外换热器(17)、第三截止阀(110)、第一换热器(111)、气液分离器(112)，还包括空调箱总成(12)、第一截止阀(15)、第二截止阀(16)、单向阀(18)、第二电子膨胀阀(19)和第二换热器(21)；所述室外换热器(17)的一侧设有冷凝风扇(35)，所述空调箱总成(12)包括鼓风机(121)、蒸发器(122)、暖风芯体(123)、电磁膨胀阀(124)、温度风门(125)，所述蒸发器(122)的一侧设置鼓风机(121)，另一侧设置暖风芯体(123)，且所述蒸发器(122)和暖风芯体(123)之间设置温度风门(125)，所述电磁膨胀阀(124)的进口端与第三截止阀(110)的进口端连接，出口端连接蒸发器(122)后与第一换热器(111)连接；所述第一截止阀(15)与第一电子膨胀阀(14)并联，所述第二截止阀(16)和单向阀(18)与室外换热器(17)并联，所述第二电子膨胀阀(19)的进口端与单向阀(18)的出口端连接，出口端连接第二换热器(21)后与第三截止阀(110)的出口端连接；所述气液分离器(112)的出口端与压缩机(11)的进口端连接，构成制冷剂回路(1)；/n所述乘客舱制热冷却液回路(4)包括依次串联的水冷冷凝器(13)、WPTC(41)、第二三通水阀(42)、暖风芯体(123)和第一电子水泵(43)，所述第二三通水阀(42)调节至a和b口且100％导通，所述第一电子水泵(43)的出口端与水冷冷凝器(13)的进口端连接，构成乘客舱制热冷却液回路(4)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统，其特征在于，包括制冷剂回路(1)、电池包液冷回路(2)、电机散热回路(3)和乘客舱制热冷却液回路(4)；
所述电池包液冷回路(2)包括依次串联的第二换热器(21)、第三换热器(22)、电池包(23)、第二电子水泵(24)，所述第二电子水泵(24)的出口端与第二换热器(21)的进口端连接，构成电池包液冷回路(2)；
所述电机散热回路(3)包括依次串联的驱动电机及车载功率部件(31)、第一三通水阀(32)、散热水箱(33)、第三电子水泵(34)，所述第三电子水泵(34)的出口端与驱动电机及车载功率部件(31)的进口端连接，构成电机散热回路(3)；
所述制冷剂回路(1)包括依次串联的压缩机(11)、水冷冷凝器(13)、第一电子膨胀阀(14)、室外换热器(17)、第三截止阀(110)、第一换热器(111)、气液分离器(112)，还包括空调箱总成(12)、第一截止阀(15)、第二截止阀(16)、单向阀(18)、第二电子膨胀阀(19)和第二换热器(21)；所述室外换热器(17)的一侧设有冷凝风扇(35)，所述空调箱总成(12)包括鼓风机(121)、蒸发器(122)、暖风芯体(123)、电磁膨胀阀(124)、温度风门(125)，所述蒸发器(122)的一侧设置鼓风机(121)，另一侧设置暖风芯体(123)，且所述蒸发器(122)和暖风芯体(123)之间设置温度风门(125)，所述电磁膨胀阀(124)的进口端与第三截止阀(110)的进口端连接，出口端连接蒸发器(122)后与第一换热器(111)连接；所述第一截止阀(15)与第一电子膨胀阀(14)并联，所述第二截止阀(16)和单向阀(18)与室外换热器(17)并联，所述第二电子膨胀阀(19)的进口端与单向阀(18)的出口端连接，出口端连接第二换热器(21)后与第三截止阀(110)的出口端连接；所述气液分离器(112)的出口端与压缩机(11)的进口端连接，构成制冷剂回路(1)；
所述乘客舱制热冷却液回路(4)包括依次串联的水冷冷凝器(13)、WPTC(41)、第二三通水阀(42)、暖风芯体(123)和第一电子水泵(43)，所述第二三通水阀(42)调节至a和b口且100％导通，所述第一电子水泵(43)的出口端与水冷冷凝器(13)的进口端连接，构成乘客舱制热冷却液回路(4)。


2.根据权利要求1所述的电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统，其特征在于，所述第一换热器(111)、第二换热器(21)和第三换热器(22)均有四个端口；所述第一换热器(111)的进口一接第三换热器(22)、第三截止阀(110)和蒸发器(122)的出口端，出口一接气液分离器(112)的进口端，进口二接第一三通水阀(32)的b口，出口二接散热水箱(33)的进口端；所述第二换热器(21)的进口一接第二电子水泵(24)的出口端，出口一接第三换热器(22)的进口一，进口二接第二三通水阀(42)的c口，出口二接第一电子水泵(43)的进口端；所述第三换热器(22)进口一接第二换热器(21)的出口一，出口一接电池包(23)的进口端，进口二接第二电子膨胀阀(19)的出口端，出口二接第一换热器(111)的进口一；
所述水冷冷凝器(13)有四个端口，进口一接压缩机(11)的出口端，出口一接第一电子膨胀阀(14)、第一截止阀(15)和第二截止阀(16)的进口端，进口二接第一电子水泵(43)的出口端，出口二接WPTC(41)的进口端；
所述第一三通水阀(32)和第二三通水阀(42)为一进二出式，所述第一三通水阀(32)的a口与驱动电机及车载功率部件(31)出口端相连，b口与第一换热器(111)的进口二相连，c口与散热水箱(33)的进口端相连；所述第二三通水阀(42)a口与WPTC(41)的出口端相连，b口与暖风芯体(123)的进口端相连，c口与第二换热器(21)的进口二相连。


3.根据权利要求2所述的电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路(1)通过制冷剂管路连接，所述制冷剂管路中充注制冷剂；所述电池包液冷回路(2)通过第一水管连接，所述第一水管中充注第一冷却液；所述乘客舱制热冷却液回路(4)通过第二水管连接，所述第二水管中充注第二冷却液；所述电机散热回路(3)通过第三水管连接，所述第三水管中充注第三冷却液。


4.根据权利要求3所述的电动汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶林，谢虹，朴雨植，胡皓知，
申请(专利权)人：泰铂上海环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31