一种纯电动汽车整车热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纯电动汽车整车热管理系统，属于电动汽车领域，包括：制冷剂系统回路、暖风水系统回路、电池水系统回路、电机水系统回路、将制冷剂系统回路和暖风水系统回路耦合的水冷冷凝器、将制冷剂系统回路和电池水系统回路耦合的Chiller、将暖风水系统回路和电池水系统回路耦合的板式换热器、将电池水系统回路和电机水系统回路耦合的四通水阀。本发明专利技术整车热管理系统中，在单独实现乘员舱制冷、乘员舱制热、乘员舱除湿、电池冷却、电池加热、混合制冷、混合制热、电机冷却、室外换热器化霜等功能模式时，亦可同时实现上述功能模式的组合；也就是说，本发明专利技术整车热管理系统具有单独功能模式及功能模式的组合。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车整车热管理系统
本专利技术属于电动汽车领域，更具体地，涉及一种纯电动汽车整车热管理系统。
技术介绍
目前，纯电动汽车技术正不断向前发展，其低温续航里程也越来越受到关注。区别于传统燃油汽车，纯电动汽车在低温条件下的续航里程相对于常温条件下会降低四成甚至一半。首先，在低温环境下电池的温度较低，会造成电池容量的衰减，导致电池最终能够放出的总电量减少；其次，在低温环境下为了保证乘员舱的热舒适性，需要电池输出电量对乘员舱进行制热。所以，在低温条件下，如何升高电池的温度以及降低乘员舱的耗电量，是提升纯电动汽车续航里程的关键点。电机在驱动汽车行驶的过程中，一部分电能会转化为热能，若能将这部分废热收集后再作用于加热电池，将会提升电池在低温环境下的容量恢复。热泵空调采用逆卡诺循环的原理从低温环境中蒸发吸热，经压缩机做功后，又经冷凝放热对乘员舱进行制热。冷凝放出的热量大于压缩机的耗功，使得能效比大于1，从而可以降低乘员舱空调使用的耗电量。参考专利申请CN110774863A公开了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。然而该整车热管理系统仅提供各单独功能的实现，功能模式单一。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提出了一种纯电动汽车整车热管理系统，具有单独功能模式及功能模式的组合。为实现上述目的，本专利技术提供了一种纯电动汽车整车热管理系统，包括：制冷剂系统回路、暖风水系统回路、电池水系统回路、电机水系统回路、将所述制冷剂系统回路和所述暖风水系统回路耦合的水冷冷凝器、将所述制冷剂系统回路和所述电池水系统回路耦合的Chiller、将所述暖风水系统回路和所述电池水系统回路耦合的板式换热器、将所述电池水系统回路和所述电机水系统回路耦合的四通水阀。在一些可选的实施方案中，所述制冷剂系统回路包括：依次串联的液气分离罐、压缩机、水冷冷凝器及制冷剂四通阀，以及与所述制冷剂四通阀均连接的第一电子膨胀阀和单向阀、与所述第一电子膨胀阀和所述单向阀均连接的截止阀、与所述截止阀连接的热力膨胀阀、与所述热力膨胀阀连接的蒸发器、与所述液气分离罐、所述第一电子膨胀阀和所述单向阀均连接的Chiller、与所述制冷剂四通阀、所述第一电子膨胀阀和所述单向阀均连接的室外换热器、以及连通各个零部件的制冷剂管路；其中，所述液气分离罐用以保证所述压缩机的进口为气态制冷剂；所述压缩机可将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂；所述水冷冷凝器含有两种流道，第一流道内部流通制冷剂，第二流道内部流通防冻液，第一流道与所述制冷剂系统回路串联，第二流道与所述暖风水系统回路串联，通过制冷剂与所述暖风水系统回路中的防冻液进行热交换，将高温高压的气态制冷剂液化冷凝为高温高压的液态制冷剂，同时对所述暖风水系统回路的防冻液进行加热；所述第一电子膨胀阀可通过节流将高温高压的液态制冷剂转换为低温低压的气液混合态制冷剂；所述单向阀只允许制冷剂单向流动；所述室外换热器可与外界空气进行换热；所述截止阀开启可实现制冷剂在管路内的流通；所述热力膨胀阀可通过节流将高温高压的液态制冷剂转换为低温低压的气液混合态制冷剂；所述Chiller含有两种流道，第一流道内部流通制冷剂，第二流道内部流通防冻液，第一流道与所述制冷剂系统回路串联，第二流道与所述电池水系统回路串联，通过制冷剂与所述电池水系统回路中的防冻液进行热交换，将低温低压的气液混合态制冷剂转化为低温低压的气态制冷剂，同时将所述电池水系统回路中的防冻液进行冷却；所述蒸发器可与乘员舱进风进行热交换，将低温低压的气液混合态制冷剂转化为低温低压的气态制冷剂，同时对乘员舱进风进行冷却。在一些可选的实施方案中，所述制冷剂四通阀的进口为，不上电时接口和接口连通，接口和接口连通，上电后只有接口和接口连通，且接口与所述水冷冷凝器连接，接口与所述第一电子膨胀阀和所述单向阀连接，接口与所述室外换热器连接，接口与所述液气分离罐及所述Chiller连接。在一些可选的实施方案中，所述暖风水系统回路包括：依次串联的暖风水泵、所述水冷冷凝器、PTC水加热器、比例三通水阀及暖风芯体、与所述比例三通水阀及所述暖风水泵连接的板式换热器、以及连通各个零部件的水管路；所述暖风水泵可调节所述暖风水系统回路内的防冻液流量；所述PTC水加热器可对防冻液进行加热；所述比例三通水阀可分配进入所述暖风芯体和所述板式换热器的防冻液流量；所述暖风芯体可与乘员舱进风进行热交换，对乘员舱进风进行加热；所述板式换热器含有两种流道，第一流道内部流通防冻液，第二流道内部也流通防冻液，第一流道与所述暖风水系统回路串联，所述第二流道与所述电池水系统回路串联，通过所述暖风水系统回路防冻液与所述电池水系统回路中防冻液进行热交换，对电池水回路防冻液进行加热。在一些可选的实施方案中，所述电池水系统回路包括：依次串联的电池水泵、所述Chiller、所述板式换热器、电池包及四通水阀、以及连通各个零部件的水管路；所述电池水泵可调节所述电池水系统回路内的防冻液流量；所述电池包为整车提供能量，同时与防冻液进行热交换，控制电池包内电芯的温度；所述四通水阀含有四个进出口，第一进出口和第二进出口与所述电机水系统回路串联，第三进出口和第四进出口与所述电池水系统回路串联。在一些可选的实施方案中，所述电机水系统回路包括：依次串联的电机水泵、所述四通水阀、零件及开关三通水阀、与所述开关三通水阀及所述电机水泵连接的低温散热器以及连通各个零部件的水管路；所述电机水泵可调节所述电机水系统回路内的防冻液流量；所述零件代表电机及电控系统；所述开关三通水阀可分配防冻液旁通直接进入所述电机水泵或者流入所述低温散热器；所述低温散热器可与外界空气进行热交换，对防冻液进行散热。在一些可选的实施方案中，所述系统还包括空调箱，所述空调箱内包含所述蒸发器、所述暖风芯体、鼓风机及风门机构；所述风门机构可调节通过所述暖风芯体的进风量；所述鼓风机用于调节通过所述蒸发器和所述暖风芯体的进风量。在一些可选的实施方案中，所述系统还包括电子风扇；所述电子风扇位于车辆前端，处于所述室外换热器和乘员舱之间。在一些可选的实施方案中，所述电子风扇用于增加所述室外换热器和所述低温散热器的外部进风量。在一些可选的实施方案中，所述系统还包括：同轴管；所述同轴管可实现高温高压液态制冷剂与低温低压气态制冷剂之间的换热，分别增大过热度和过冷度。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术整车热管理系统中，在单独实现乘员舱制冷、乘员舱制热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于，包括：制冷剂系统回路、暖风水系统回路、电池水系统回路、电机水系统回路、将所述制冷剂系统回路和所述暖风水系统回路耦合的水冷冷凝器(2)、将所述制冷剂系统回路和所述电池水系统回路耦合的Chiller(11)、将所述暖风水系统回路和所述电池水系统回路耦合的板式换热器(21)、将所述电池水系统回路和所述电机水系统回路耦合的四通水阀(28)。/n

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于，包括：制冷剂系统回路、暖风水系统回路、电池水系统回路、电机水系统回路、将所述制冷剂系统回路和所述暖风水系统回路耦合的水冷冷凝器(2)、将所述制冷剂系统回路和所述电池水系统回路耦合的Chiller(11)、将所述暖风水系统回路和所述电池水系统回路耦合的板式换热器(21)、将所述电池水系统回路和所述电机水系统回路耦合的四通水阀(28)。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制冷剂系统回路包括：依次串联的液气分离罐(5)、压缩机(1)、水冷冷凝器(2)及制冷剂四通阀(4)，以及与所述制冷剂四通阀(4)均连接的第一电子膨胀阀(6)和单向阀(7)、与所述第一电子膨胀阀(6)和所述单向阀(7)均连接的截止阀(14)、与所述截止阀(14)连接的热力膨胀阀(15)、与所述热力膨胀阀(15)连接的蒸发器(16)、与所述液气分离罐(5)、所述第一电子膨胀阀(6)和所述单向阀(7)均连接的Chiller(11)、与所述制冷剂四通阀(4)、所述第一电子膨胀阀(6)和所述单向阀(7)均连接的室外换热器(8)、以及连通各个零部件的制冷剂管路；
其中，所述液气分离罐(5)用以保证所述压缩机(1)的进口为气态制冷剂；所述压缩机(1)可将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂；所述水冷冷凝器(2)含有两种流道，第一流道内部流通制冷剂，第二流道内部流通防冻液，第一流道与所述制冷剂系统回路串联，第二流道与所述暖风水系统回路串联，通过制冷剂与所述暖风水系统回路中的防冻液进行热交换，将高温高压的气态制冷剂液化冷凝为高温高压的液态制冷剂，同时对所述暖风水系统回路的防冻液进行加热；所述第一电子膨胀阀(6)可通过节流将高温高压的液态制冷剂转换为低温低压的气液混合态制冷剂；所述单向阀(7)只允许制冷剂单向流动；所述室外换热器(8)可与外界空气进行换热；所述截止阀(14)开启可实现制冷剂在管路内的流通；所述热力膨胀阀(15)可通过节流将高温高压的液态制冷剂转换为低温低压的气液混合态制冷剂；所述Chiller(11)含有两种流道，第一流道内部流通制冷剂，第二流道内部流通防冻液，第一流道与所述制冷剂系统回路串联，第二流道与所述电池水系统回路串联，通过制冷剂与所述电池水系统回路中的防冻液进行热交换，将低温低压的气液混合态制冷剂转化为低温低压的气态制冷剂，同时将所述电池水系统回路中的防冻液进行冷却；所述蒸发器(16)可与乘员舱进风进行热交换，将低温低压的气液混合态制冷剂转化为低温低压的气态制冷剂，同时对乘员舱进风进行冷却。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述制冷剂四通阀(4)的进口为(34)，不上电时接口(34)和接口(35)连通，接口(36)和接口(37)连通，上电后只有接口(34)和接口(36)连通，且接口(34)与所述水冷冷凝器(2)连接，接口(35)与所述第一电子膨胀阀(6)和所述单向阀(7)连接，接口(36)与所述室外换热器(8)连接，接口(37)与所述液气分离罐(5)及所述Chiller(11)连接。


4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟民，施睿，汪毛毛，张中亚，瞿爱敬，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42