车用热管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车用热管理系统，该车用热管理系统可由于部件数量的减少而提供诸如重量减小、成本降低以及封装尺寸减小的各种效果。所述车用热管理系统包括制冷剂循环回路，该制冷剂循环回路使制冷剂循环并且在制冷剂与空调壳体的内部空气之间进行热交换以在车辆内部执行空气调节，所述热管理系统包括：第一冷却剂回路，用于冷却车辆的电气部件；以及第二冷却剂回路，用于冷却车辆的电池，其中，第一冷却剂回路和第二冷却剂回路独立地构造，并且在第一冷却剂回路中流动的冷却剂选择性地在第二冷却剂回路中循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车用热管理系统
本专利技术涉及一种车用热管理系统，更具体地，涉及一种能够使用一个制冷剂循环来改变制冷剂的流动方向以选择性地执行冷却和加热的车用热管理系统。
技术介绍
通常，车用空调包括用于冷却车辆内部的冷却系统以及用于加热车辆内部的加热系统。冷却系统通过从蒸发器侧在经过蒸发器外部的空气与在蒸发器内部流动的制冷剂之间进行热交换而将所述空气转化为冷空气，以冷却车辆内部。加热系统通过从冷却剂循环的加热器芯侧在经过加热器芯外部的空气与在加热器芯内部流动的冷却剂之间进行热交换而将所述空气转化为暖空气，以加热车辆内部。同时，与车用空调不同，公开了一种热泵系统，该热泵系统能够通过使用一个制冷剂循环改变制冷剂的流动方向来选择性地执行冷却和加热。例如，热泵系统包括两个换热器(即，安装在空调壳体内部以与吹送到车辆内部的空气进行热交换的室内换热器以及安装在空调壳体外部以进行热交换的室外换热器)和用于改变制冷剂流动方向的换向阀。因此，当热泵系统通过换向阀而根据制冷剂的流动方向以冷却模式操作时，室内换热器作为用于冷却的换热器，并且当热泵系统以加热模式操作时，室内换热器还作为用于加热的换热器。图1是传统的车用热泵系统的示意图，图2是示出传统的车用热泵系统的冷却模式的示图，并且图3是示出传统的车用热泵系统的加热模式的示图。如图1中所示，传统的车用热泵系统包括制冷剂循环线路99、冷却剂循环线路98、压缩机1、室内换热器2、蒸发器5、孔口8、水-制冷剂换热器19和膨胀阀15。蒸发器5和室内换热器2依次安装在空调壳体7内部，并且温度调节门6设置在蒸发器5与室内换热器2之间，以通过选择性地使经过蒸发器5的空气朝向室内换热器2运动来控制冷空气和暖空气的流量。通过电能产生热的PTC加热器3可设置在室内换热器2的一侧。压缩机1安装在制冷剂循环线路99中以压缩和排放制冷剂，室内换热器2安装在空调壳体7内部以在空调壳体7内部的空气与从压缩机1排放的制冷剂之间进行热交换。在这种情况下，储液器16安装在压缩机1的入口(作为压缩机1的上游侧)处。储液器16将向压缩机1供应的制冷剂分为液相制冷剂和气相制冷剂，并仅将气相制冷剂供应到压缩机1。蒸发器5安装在空调壳体7内部，以在空调壳体7的内部空气与供应到压缩机1的制冷剂之间进行热交换。孔口8执行节流作用，并且布置在室内换热器2的下游侧。孔口8用于两通阀和孔口，以用作用于使制冷剂经过的阀或者用作用于使制冷剂节流的膨胀阀。孔口8在加热模式下执行制冷剂的节流作用，但在冷却模式下使制冷剂按原样通过。水-制冷剂换热器19布置在孔口8的下游侧，并且可以是用于在制冷剂与冷却剂之间进行热交换的冷却器。三通阀13设置在水-制冷剂换热器19的上游侧。三通阀13使制冷剂选择性地流向水-制冷剂换热器19和蒸发器5。膨胀阀15执行节流作用，并且设置在三通阀13与蒸发器5之间。未说明的附图标记14是单向阀。冷却剂循环线路98是其中流动有冷却剂的通道。在冷却剂循环线路中流动的冷却剂通过水-制冷剂换热器19而与在制冷剂循环线路99中流动的制冷剂进行热交换。冷却剂循环线路98经过诸如车辆马达、逆变器等的电气部件17，并且冷却剂循环经过电气部件17以通过电气部件17的废热被加热。在冷却模式下，如图2中所示，从压缩机1排放的制冷剂经过室内换热器2，原样经过孔口8，然后在流动到三通阀11之后经过室外换热器12。此后，制冷剂通过三通阀13而经过膨胀阀15和蒸发器5，并且在经过储液器16之后循环到压缩机1。在冷却模式下，温度调节门6关闭室内换热器2的通道，并且空调壳体7内部的空气被蒸发器5冷却并排放到车辆内部以执行冷却。在冷却模式下，制冷剂在蒸发器5中蒸发，并且在室外换热器12中冷凝。在加热模式下，如图3中所示，从压缩机1排放的制冷剂在室内换热器2中进行热交换之后在经过孔口8的同时节流，然后通过三通阀11经过室外换热器12。此后，制冷剂通过三通阀13绕过蒸发器5，经过水-制冷剂换热器19，经过储液器16，然后循环到压缩机。此外，在冷却剂循环线路98中流动的冷却剂通过电气部件17的废热被加热，并且在水-制冷剂换热器19的内部与在制冷剂循环线路99中流动的制冷剂进行热交换。在加热模式下，温度调节门6打开室内换热器2的通道，空调壳体7内部的空气被室内换热器2加热并排放到车辆内部以执行加热。在加热模式下，制冷剂在室内换热器2中冷凝，并且在室外换热器12和水-制冷剂换热器19中蒸发。同时，用于使用电池的车辆(如，电动车辆)的热泵系统使用水-制冷剂换热器冷却电气部件的废热和电池的废热。最后，当热泵操作时，热泵系统通过室外单元回收空气热源，并且通过水-制冷剂换热器回收电气部件的废热和电池的废热，以增强热泵的性能。传统的热泵系统具有用于车辆热管理的各种功能。为了展现各种功能，热泵系统需要多个制冷剂阀和多个膨胀阀，但是其由于部件数量增大而具有许多问题，诸如重量增大、成本增大以及封装尺寸增大。此外，传统的热泵系统由于封装问题而具有难以应用于包括内燃发动机的车辆(如，混合动力车辆)的系统的缺点。此外，由于加热器芯安装在具有内燃发动机的车辆中，因此传统的热泵系统具有难以在空调壳体的内部额外安装室内换热器的缺点。
技术实现思路
因此，本专利技术是为了解决现有技术中出现的上述问题而做出的，并且本专利技术的目的在于提供一种车用热管理系统，可由于部件数量的减少而提供诸如重量减小、成本降低以及封装尺寸减小的各种效果。为了实现上述目的，根据本专利技术，提供了一种车用热管理系统，所述车用热管理系统包括制冷剂循环回路，所述制冷剂循环回路使制冷剂循环并且在制冷剂与空调壳体的内部空气之间进行热交换以在车辆内部执行空气调节，所述车用热管理系统包括：第一冷却剂回路，用于冷却车辆的电气部件；以及第二冷却剂回路，用于冷却车辆的电池，其中，第一冷却剂回路和第二冷却剂回路独立地构造，并且在第一冷却剂回路中流动的冷却剂选择性地在第二冷却剂回路中循环。此外，第一冷却剂回路包括用于在冷却剂与室外空气之间进行热交换的电散热器，并且，第二冷却剂回路包括用于在冷却剂与制冷剂循环回路的制冷剂之间进行热交换的冷却器。此外，电散热器、电气部件、冷却器和电池并联布置，并且根据操作模式而改变和控制冷却剂的流动。此外，电气部件通过循环经过第一冷却剂回路的电散热器而被冷却，或者通过循环经过第二冷却剂回路的冷却器而被冷却，并且电池通过仅循环经过第二冷却剂回路的冷却器而被冷却。此外，电池通过循环经过第一冷却剂回路的电气部件而使用电气部件的废热来增加温度。此外，第二冷却剂回路包括用于加热电池的加热器，并且电池通过仅循环经过第二冷却剂回路来增加温度。此外，所述车用热管理系统还包括：第三冷却剂回路，用于将第一冷却剂回路和第二冷却剂回路彼此连接。此外，所述车用热管理系统还包括：第一冷却剂阀，设置在第一冷却剂回路与第三冷却剂回路之间的连接部处，以控制流动到电散热器和冷却器的冷却剂的量。此外，所述车用热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用热管理系统，所述车用热管理系统包括制冷剂循环回路，所述制冷剂循环回路使制冷剂循环并且在制冷剂与空调壳体(110)的内部空气之间进行热交换以在车辆内部执行空气调节，所述车用热管理系统包括：/n第一冷却剂回路(253)，用于冷却车辆的电气部件(205)；以及/n第二冷却剂回路(251)，用于冷却车辆的电池(201)，/n其中，第一冷却剂回路(253)和第二冷却剂回路(251)独立地构造，并且在第一冷却剂回路(253)中流动的冷却剂选择性地在第二冷却剂回路(251)中循环。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180504 KR 10-2018-00515421.一种车用热管理系统，所述车用热管理系统包括制冷剂循环回路，所述制冷剂循环回路使制冷剂循环并且在制冷剂与空调壳体(110)的内部空气之间进行热交换以在车辆内部执行空气调节，所述车用热管理系统包括：
第一冷却剂回路(253)，用于冷却车辆的电气部件(205)；以及
第二冷却剂回路(251)，用于冷却车辆的电池(201)，
其中，第一冷却剂回路(253)和第二冷却剂回路(251)独立地构造，并且在第一冷却剂回路(253)中流动的冷却剂选择性地在第二冷却剂回路(251)中循环。


2.根据权利要求1所述的车用热管理系统，其中，第一冷却剂回路(253)包括用于在冷却剂与室外空气之间进行热交换的电散热器(208)，并且
其中，第二冷却剂回路(251)包括用于在冷却剂与制冷剂循环回路的制冷剂之间进行热交换的冷却器(108)。


3.根据权利要求2所述的车用热管理系统，其中，电散热器(208)、电气部件(205)、冷却器(108)和电池(201)并联布置，并且根据操作模式而改变和控制冷却剂的流动。


4.根据权利要求2所述的车用热管理系统，其中，电气部件(205)通过循环经过第一冷却剂回路(253)的电散热器(208)而被冷却，或者通过循环经过第二冷却剂回路(251)的冷却器(108)而被冷却，并且
其中，电池(201)通过仅循环经过第二冷却剂回路(251)的冷却器(108)而被冷却。


5.根据权利要求2所述的车用热管理系统，其中，电池(201)通过循环经过第一冷却剂回路(253)的电气部件(205)而使用电气部件(205)的废热来增加温度。


6.根据权利要求2所述的车用热管理系统，其中，第二冷却剂回路(251)包括用于加热电池(201)的加热器(202)，并且
其中，电池(201)通过仅循环经过第二冷却剂回路(251)来增加温度。


7.根据权利要求2所述的车用热管理系统，所述车用热管理系统还包括：
第三冷却剂回路(252)，用于将第一冷却剂回路(253)和第二冷却剂回路(251)彼此连接。


8.根据权利要求7所述的车用热管理系统，所述车用热管理系统还包括：
第一冷却剂阀(207)，设置在第一冷却剂回路(253)与第三冷却剂回路(252)之间的连接部处，以控制流动到电散热器(208)和冷却器(108)的冷却剂的量。


9.根据权利要求7所述的车用热管理系统，所述车用热管理系统还包括：
第二冷却剂阀(207)，设置在第二冷却剂回路(251)与第三冷却剂回路(252)之间的连接部处，以控制流动到冷却器(108)和电气部件(205)的冷却剂的量。


10.根据权利要求8所述的车用热管理系统，其中，第一冷却剂阀(207)是在冷却剂流动方向上布置在电气部件(205)的下游侧的三通阀。


11.根据权利要求9所述的车用热管理系统，其中，第二冷却剂阀(204)在基于第二冷却剂回路(251)的冷却剂流动方向上设置在冷却器(108)的上游侧，并且三通阀在冷却剂从第三冷却剂回路(252)流动到第二冷却剂回路(251)的流动方向上布置在冷却器(108)的下游侧。


12.根据权利要求1所述的车用热管理系统，其中，制冷剂循环回路包括：
第一制冷剂管(151)，压缩机(101)、室外换热器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李裁旻，金荣喆，尹曙俊，李昇镐，
申请(专利权)人：翰昂汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR