用于汽车的热管理系统以及基于该系统的热管理方法技术方案

本申请实施例提供了用于汽车的热管理系统及方法，该系统中，制冷剂环路系统包括：压缩机、制冷剂四通换向阀、一板式换热器、节流阀、另一板式换热器和气液分离器，形成制冷剂环路；电机液冷环路系统包括流经电机的循环流通冷却液的电机液冷环路，且电机液冷环路中的管道接入到一板式换热器中的液冷通道，与制冷剂环路系统通过该板式换热器进行换热；空调液冷环路系统包括流经空调箱的循环流通冷却液的空调液冷环路，空调液冷环路中的管道接入到另一板式换热器中的液冷通道，与制冷剂环路系统通过该板式换热器进行换热。实施本申请有利于实现节约汽车前舱空间以及节约热管理系统的成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
用于汽车的热管理系统以及基于该系统的热管理方法


[0001]本申请涉及汽车热管理技术，尤其涉及用于汽车的热管理系统以及基于该系统的热管理方法。

技术介绍

[0002]电动汽车通常采用电机驱动行驶，这给汽车的空调系统的制热带来了挑战。电动汽车空调大多依赖于电热设备来制热，但是这种直接采用电加热的方式制热效率较低，且耗电量大，对于电动汽车而言其用电经济性不够。由于热泵技术的制热效率相对较高，因此越来越多汽车厂商倾向于采用热泵技术来提高电动汽车的空调系统的用电经济性。
[0003]目前汽车的热泵空调系统上直接换热时所采用的冷凝器主要是平行流换热器，平行流换热器通常是采用空气作为传热介质，把空气引入，使得空气流过换热器中的相关模块达到散热的目的。平行流换热器通常包含有风扇、进出口风道等，其体积较大，对风量的要求较高，这样，使得平行流换热器很难与汽车内的热管理系统中其他部件，例如压缩机、节流装置、水泵、阀门等，集成在一起布置。所以平行流换热器通常安装在汽车前舱的外侧，以便于更好与空气接触。而热管理系统中其他部件通常分散布置在汽车前舱的各个安装位置，进而导致热管理系统中的管路错综复杂，既不利于节约前舱空间，也不利于节约热管理系统的成本。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了用于汽车的热管理系统以及基于该系统的热管理方法，有利于实现节约汽车前舱空间以及节约热管理系统的成本。
[0005]第一方面，本申请提供了一种用于汽车的热管理系统，其特征在于，包括：制冷剂环路系统、电机液冷环路系统、空调液冷环路系统，其中，所述制冷剂环路系统包括：压缩机(1)、制冷剂四通换向阀(2)、板式换热器(3)、节流阀(4)、板式换热器(5)和气液分离器(6)；其中，所述压缩机(1)的出口通过管道与所述制冷剂四通换向阀(2)的第一端连接，所述制冷剂四通换向阀(2)的第二端与所述板式换热器(3)中的制冷剂通道的第一端连接，所述板式换热器(3)中的制冷剂通道的第二端与所述节流阀(4)的第一端连接，所述节流阀(4)的第二端与所述板式换热器(5)中的制冷剂通道的第一端连接，所述板式换热器(5)中的制冷剂通道的第二端与所述制冷剂四通换向阀(2)的第三端连接，所述制冷剂四通换向阀(2)的第四端与所述气液分离器(6)的第一端连接，所述气液分离器(6)的第二端与所述压缩机(1)的入口连接，以形成制冷剂环路；
[0006]所述电机液冷环路系统包括流经电机的循环流通冷却液的电机液冷环路，且所述电机液冷环路中的管道分别接入所述板式换热器(3)中的液冷通道的第一端和第二端；所述电机液冷环路系统与所述制冷剂环路系统通过所述板式换热器(3)进行换热；
[0007]所述空调液冷环路系统包括流经空调箱的循环流通冷却液的空调液冷环路，且所述空调液冷环路中的管道分别接入所述板式换热器(5)中的液冷通道的第一端和第二端；
所述空调液冷环路系统与所述制冷剂环路系统通过所述板式换热器(5)进行换热。
[0008]本申请实施例的热管理系统可应用于传统能源汽车(内燃机汽车)，也可能被应用于新能源汽车(例如电动汽车、混动汽车等)。
[0009]可以看到，本申请实施例中，通过使用制冷剂四通换向阀，简化了制冷剂环路系统的环路；通过使用两个板式换热器，使得制冷剂环路的制冷剂可以通过板式换热器(3)与电机液冷环路的冷却液进行热交换，以及通过板式换热器(5)与空调液冷环路的冷却液进行热交换，和/或，通过板式换热器(5)与电池液冷环路的冷却液进行热交换，从而避免了平行流换热器的使用。由于板式换热器体积相对较小，通过板式换热器和冷却液换热方法的应用，使热管理系统在结构上可以实现集成化。所以，实施本申请实施例，有利于实现节约热管理系统在前舱的占用空间，也有利于节约热管理系统的成本。
[0010]基于第一方面，在可能的实施方式中，所述热管理系统还包括：电池液冷环路系统，所述电池液冷环路系统包括流经电池包的循环流通冷却液的电池液冷环路，且所述电池液冷环路和所述空调液冷环路系统共用管道接入所述板式换热器(5)中的液冷通道的第一端和第二端；所述电池液冷环路系统与所述制冷剂环路系统通过所述板式换热器(5)进行换热。
[0011]本申请实施例的热管理系统可能被应用于新能源汽车(例如电动汽车、混动汽车等)。
[0012]可以看到，本申请实施例中，通过使用制冷剂四通换向阀，简化了制冷剂环路系统的环路；通过使用两个板式换热器，使得制冷剂环路的制冷剂可以通过板式换热器(3)与电机液冷环路的冷却液进行热交换，以及通过板式换热器(5)与空调液冷环路的冷却液进行热交换，和/或，通过板式换热器(5)与电池液冷环路的冷却液进行热交换，从而避免了平行流换热器的使用。由于板式换热器体积相对较小，通过板式换热器和冷却液换热方法的应用，使热管理系统的结构化集成的方案可以被实现，也使得热管理系统的电控集成的方案可以被实现。所以，实施本申请实施例，有利于实现节约热管理系统在前舱的占用空间，也有利于节约热管理系统的成本。
[0013]基于第一方面，在可能的实施方式中，所述电机液冷环路系统包括：多功能阀(8)、功率器件(9)、电机控制器(10)、电机(11)、散热水箱(12)和集成阀(14)，其中，所述多功能阀(8)、功率器件(9)、电机控制器(10)、电机(11)、散热水箱(12)和集成阀(14)串联接通，所述多功能阀(8)还连接到所述板式换热器(3)的液冷通道的第一端，所述集成阀(14)还连接到所述板式换热器(3)的液冷通道的第二端；所述电机(11)还直接与所述集成阀(14)连接；
[0014]所述多功能阀(8)用于实现水泵、水流换向和蓄水功能；所述集成阀(14)用于实现水流换向功能。
[0015]基于第一方面，在可能的实施方式中，所述空调液冷环路系统包括：空调换热器(21)、集成阀泵(15)；所述空调换热器(21)和所述集成阀泵(15)连接，所述空调换热器(21)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第一端，所述集成阀泵(15)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第二端。
[0016]基于第一方面，在可能的实施方式中，所述电池液冷环路系统包括：电池包(16)、电加热器(17)和集成阀泵(15)；其中，所述电池包(16)、所述电加热器(17)和集成阀泵(15)串联接通，所述电池包(16)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第一端，所述集成阀泵
(15)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第二端；所述集成阀泵(15)用于实现水泵和水流换向功能。
[0017]基于第一方面，在可能的实施方式中，所述热管理系统还可以包括暖风液冷环路系统，所述暖风液冷环路系统包括流经暖风芯体(20)的循环流通冷却液的暖风液冷环路；所述暖风液冷环路包括集成壶泵(18)、电加热器(19)和所述暖风芯体(20)，其中，所述暖风液冷环路包括集成壶泵(18)、电加热器(19)和所述暖风芯体(20)串联接通；所述集成壶泵(18)用于实现水泵和蓄水功能。
[0018]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车的热管理系统，其特征在于，包括：制冷剂环路系统、电机液冷环路系统、空调液冷环路系统，其中，所述制冷剂环路系统包括：压缩机(1)、制冷剂四通换向阀(2)、板式换热器(3)、节流阀(4)、板式换热器(5)和气液分离器(6)；其中，所述压缩机(1)的出口通过管道与所述制冷剂四通换向阀(2)的第一端连接，所述制冷剂四通换向阀(2)的第二端与所述板式换热器(3)中的制冷剂通道的第一端连接，所述板式换热器(3)中的制冷剂通道的第二端与所述节流阀(4)的第一端连接，所述节流阀(4)的第二端与所述板式换热器(5)中的制冷剂通道的第一端连接，所述板式换热器(5)中的制冷剂通道的第二端与所述制冷剂四通换向阀(2)的第三端连接，所述制冷剂四通换向阀(2)的第四端与所述气液分离器(6)的第一端连接，所述气液分离器(6)的第二端与所述压缩机(1)的入口连接，以形成制冷剂环路；所述电机液冷环路系统包括流经电机的循环流通冷却液的电机液冷环路，且所述电机液冷环路中的管道分别接入所述板式换热器(3)中的液冷通道的第一端和第二端；所述电机液冷环路系统与所述制冷剂环路系统通过所述板式换热器(3)进行换热；所述空调液冷环路系统包括流经空调箱的循环流通冷却液的空调液冷环路，且所述空调液冷环路中的管道分别接入所述板式换热器(5)中的液冷通道的第一端和第二端；所述空调液冷环路系统与所述制冷剂环路系统通过所述板式换热器(5)进行换热。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：电池液冷环路系统，所述电池液冷环路系统包括流经电池包的循环流通冷却液的电池液冷环路，且所述电池液冷环路和所述空调液冷环路系统共用管道接入所述板式换热器(5)中的液冷通道的第一端和第二端；所述电池液冷环路系统与所述制冷剂环路系统通过所述板式换热器(5)进行换热。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电机液冷环路系统包括：多功能阀(8)、功率器件(9)、电机控制器(10)、电机(11)、散热水箱(12)和集成阀(14)，其中，所述多功能阀(8)、功率器件(9)、电机控制器(10)、电机(11)、散热水箱(12)和集成阀(14)串联接通，所述多功能阀(8)还连接到所述板式换热器(3)的液冷通道的第一端，所述集成阀(14)还连接到所述板式换热器(3)的液冷通道的第二端；所述电机(11)还直接与所述集成阀(14)连接；所述多功能阀(8)用于实现水泵、水流换向和蓄水功能；所述集成阀(14)用于实现水流换向功能。4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述空调液冷环路系统包括：空调换热器(21)、集成阀泵(15)；所述空调换热器(21)和所述集成阀泵(15)连接，所述空调换热器(21)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第一端，所述集成阀泵(15)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第二端。5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述电池液冷环路系统包括：电池包(16)、电加热器(17)和集成阀泵(15)；其中，所述电池包(16)、所述电加热器(17)和集成阀泵(15)串联接通，所述电池包(16)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第一端，所述集成阀泵(15)还连接所述板式换热器(5)的液冷通道的第二端；所述集成阀泵(15)用于实现水泵和水流换向功能。6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述热管理系统还可以包括暖风
液冷环路系统，所述暖风液冷环路系统包括流经暖风芯体(20)的循环流通冷却液的暖风液冷环路；所述暖风液冷环路包括集成壶泵(18)、电加热器(19)和所述暖风芯体(20)，其中，所述暖风液冷环路包括集成壶泵(18)、电加热器(19)和所述暖风芯体(20)串联接通；所述集成壶泵(18)用于实现水泵和蓄水功能。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成壶泵(18)包括膨胀水壶(18-1)和水泵(18-2)，所述膨胀水壶(18-1)和所述水泵(18-2)连接，所述膨胀水壶(18-1)还连接所述暖风芯体(20)，所述水泵(18-2)还连接所述电加热器(19)。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多功能阀(8)为包括水泵(8-1)、膨胀水壶(8-2)和水路三通阀(8-3)的集成体，其中，所述水路三通阀(8-3)的第一端连接所述膨胀水壶(8-2)，所述水路三通阀(8-3)的第二端连接所述电池包(16)，所述水路三通阀(8-3)的第三端连接所述板式换热器(3)的液冷通道的第一端；所述膨胀水壶(8-2)连接所述水泵(8-1)，所述水泵(8-1)连接所述功率器件(9)。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述集成阀(14)为包括水路三通阀(14-1)和三通水管的集成体，所述水路三通阀(14-1)的第一端连接所述电机(11)，所述水路三通阀(14-1)的第二端连接所述散热水箱(12)，所述水路三通阀(14-1)的第三端连接所述三通水管的第一端，所述三通水管的第二端连接所述板式换热器(3)的液冷通道的第二端，所述三通水管的第三端连接所述集成阀泵(15)。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述集成阀泵(15)为包括水泵(15-1)和水路三通阀(15-2)的集成体，所述水泵(15-1)分别连接到所述板式换热器(5)的液冷通道的第二端和所述水路三通阀(15-2)的第一端，所述水路三通阀(15-2)的第二端分别连接所述集成阀(14)的所述三通水管和所述电加热器(17)，所述水路三通阀(15-2)的第三端连接所述空调换热器(21)。11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述集成壶泵(18)、所述多功能阀(8)、所述集成阀(14)、所述集成阀泵(15)中的至少一个在结构上被配置为集成结构。12.一种用于汽车的热管理系统，其特征在于，包括：制冷剂环路系统、电机液冷环路系统、暖风液冷环路系统，其中，所述制冷剂环路系统包括：压缩机(101)、板式换热器(102)、节流阀(103)、板式换热器(104)、节流阀(109)、空调蒸发器(110)和气液分离器(107)；其中，所述压缩机(101)、所述板式换热器(102)、所述节流阀(103)、所述板式换热器(104)、所述节流阀(109)、所述空调蒸发器(110)和所述气液分离器(107)串联接通形成第一制冷剂环路；所述电机液冷环路系统包括流经电机的循环流通冷却液的电机液冷环路，且所述电机液冷环路中的管道分别接入所述板式换热器(104)中的液冷通道的第一端和第二端；所述电机液冷环路系统与所述第一制冷剂环路系统通过所述板式换热器(104)进行换热；所述暖风液冷环路系统包括流经暖风芯体的循环流通冷却液的暖风液冷环路，且所述暖风液冷环路中的管道分别接入所述板式换热器(102...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐唯尔，胡浩茫，林励冠，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：