一种电动车用热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动车用热管理系统，包括空调单元及电机电池冷却加热单元。空调单元包括压缩机、车内冷凝器、经济器、第一节流阀、车外换热器、第一电磁阀、单向阀、第二节流阀、车内蒸发器、第三节流阀、第二电磁阀、余热回收换热器、气液分离器、第四节流阀及第三电磁阀。电机电池冷却加热单元与余热回收换热器的冷却液侧连接，以使电机电池冷却加热单元通过余热回收换热器与空调单元换热。本发明专利技术通过空调单元和电机电池冷却加热单元的耦合运行、高效除湿和快速融霜保证了电动汽车驾乘的热舒适性和安全性，增焓技术和余热回收技术可实现系统稳定高效的宽温区供热，在使用较少阀件的前提下，实现了多种模式，降低了系统控制复杂程度和成本。度和成本。度和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电动车用热管理系统


[0001]本专利技术涉及空调
，尤其涉及一种电动车用热管理系统。

技术介绍

[0002]热泵节能高效，冷暖一体，正成为新能源汽车空调技术发展的重要趋势。但采用单一环境热源的普通热泵在低温供热时系统效率降低较快，同时由于R134a制冷剂的物理特性，导致热泵系统在低温运行时车外换热器易结霜，不能高效可靠运行，仍需电加热PTC进行辅助供暖。供暖时若同步开启大功率的电加热PTC，将会加剧整车的能量消耗。另外，现有的热管理系统热泵制热使用温度范围相对较窄，不利于大规模的推广利用，同时，现有的热管理系统阀件较多，控制复杂，系统成本和开发风险较大，进一步限制了热泵技术的应用。
[0003]因此，亟需提供一种电动车用热管理系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种热舒适性和安全性较高，能实现稳定高效的宽温区供热，阀件较少，成本较低，能实现多种模式运行，整车能源利用率较高的电动车用热管理系统。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种电动车用热管理系统，包括空调单元及电机电池冷却加热单元；
[0007]所述空调单元包括压缩机、车内冷凝器、经济器、第一节流阀、车外换热器、第一电磁阀、单向阀、第二节流阀、车内蒸发器、第三节流阀、第二电磁阀、余热回收换热器、气液分离器、第四节流阀及第三电磁阀；
[0008]其中，所述压缩机排气口与所述车内冷凝器的进口相连接，所述车内冷凝器的出口分为两路，分别连接所述第四节流阀的进口和所述经济器的一侧进口，所述第四节流阀的出口与所述经济器的另一侧进口相连，所述经济器与所述第四节流阀连接的一侧的出口与所述第三电磁阀的进口相连，所述第三电磁阀的出口与所述压缩机的补气口相连，所述经济器的另一侧出口分为两条支路，一条支路经过所述第二电磁阀后与所述第二节流阀进口相连，另一条支路与所述第一节流阀的进口相连，所述第一节流阀的出口与所述车外换热器的进口相连，所述车外换热器的出口分为两条支路，一条支路的制冷剂经过所述第一电磁阀后与所述气液分离器的进口相连，另一条支路经过所述单向阀后再分为两条支路，一条支路的制冷剂通过所述第二节流阀后与所述车内蒸发器的进口相连，另一条支路制冷剂经过由所述第三节流阀后与所述余热回收换热器制冷剂侧的进口相连，所述车内蒸发器的出口及所述余热回收换热器制冷剂侧的出口均与所述气液分离器的进口相连，所述气液分离器的出口与所述压缩机的进口相连；
[0009]所述电机电池冷却加热单元与所述余热回收换热器冷却液侧连接，以使所述电机电池冷却加热单元通过所述余热回收换热器与所述空调单元换热。
[0010]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，所述电机电池冷却加热单元包括
膨胀水壶、第一四通水阀、第一水泵、第二四通水阀、三通水阀、低温散热器、加热器、第二水泵组成的冷却液循环回路；
[0011]其中，所述膨胀水壶的一端连接所述第一四通水阀的第一接口，所述膨胀水壶的另一端与所述三通水阀的第一接口连接，所述三通水阀的第二接口与所述低温散热器的一端连接，所述低温散热器的另一端及所述三通水阀的第三接口均连接至所述第二四通水阀的第一接口；第一四通水阀的第二接口连接所述第一水泵的一端，所述第一水泵的另一端连接电机的冷却液进口，所述电机的冷却液出口连接所述第二四通水阀的第二接口；所述第一四通水阀的第三接口连接所述加热器的一端，所述加热器的另一端连接所述余热回收换热器另一侧的进口，所述余热回收换热器另一侧的出口连接所述第二四通水阀的第三接口；所述第一四通水阀的第四接口连接所述第二水泵的一端，所述第二水泵的另一端连接电池冷却液流道的进口，所述电池冷却液流道的出口连接所述第二四通水阀的第四接口。
[0012]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，所述空调单元的工作模式包括制冷、普通制热、并联余热回收制热、串联余热回收制热、单增焓制热、增焓余热回收制热、串联除湿、并联除湿、常规除霜和余热补偿除霜；
[0013]所述电机电池冷却加热单元的工作模式包括电池均温自循环、电池加热、电机电池串联冷却和电池电机独立冷却四种工作模式。
[0014]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，还包括温度风门，所述温度风门可以调节风是否经过所述车内冷凝器以及流经所述车内冷凝器的风量大小。
[0015]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，还包括空调箱总成，所述车内冷凝器及所述车内蒸发器设于所述空调箱总成内；所述车外换热器处设有第一风机，所述空调箱总成内设置有第二风机，所述第一风机及所述第二风机分别用于加强所述车外换热器、所述车内蒸发器及所述车内冷凝器的散热。
[0016]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述第三节流阀具有全开和全闭模式，全开模式下无节流效果，全闭模式下处于截止状态，所述第一节流阀、所述第二节流阀和所述第三节流阀的节流效果与阀开度相关。
[0017]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，所述车内冷凝器、所述车外换热器及所述车内蒸发器的换热器型式均为平行流型式；所述余热回收换热器的结构型式为微通道板式，所述微通道板式为具有制冷剂流道和冷却液流道的双流体流道结构。
[0018]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，所述车外换热器的进风处布置有温湿度传感器，所述车内蒸发器及所述车内冷凝器的出风处均布置有温度传感器；所述车外换热器处的温湿度传感器用于采集环境温度和湿度，以进行系统模式切换；所述车内蒸发器处布置的温度传感器用于监控车内蒸发器的工作状态；所述车内冷凝器处布置的温度传感器用于监控车内冷凝器的工作状态。
[0019]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，所述车外换热器制冷剂侧出口处、所述车内冷凝器制冷剂侧出口处及所述压缩机补气口处均布置有温度压力传感器，所述温度压力传感器检测出的温度压力值作为系统制冷、制热、除湿、除霜以及补气增焓效果的控制参数点。
[0020]作为上述电动车用热管理系统的一种可选方案，所述电池冷却液流道的进出口处设置有温度传感器，用于采集电池包的进出口冷却液温度信号，以根据温度信号调节所述
第二水泵的流量及所述加热器的加热功率，从而调节对所述电池包的加热效果。
[0021]本专利技术的有益之处在于：本专利技术的电动车用热管理系统通过空调单元和电机电池冷却加热单元的耦合运行充分地保证了电动汽车驾乘的热舒适性和安全性。相比于现有的空调系统，本专利技术中增焓技术和余热回收技术的联合使用可实现系统稳定高效的宽温区供热，高效除湿和快速融霜的运行提高了乘员舱的热舒适性和安全性。在使用较少阀件的前提下，实现了系统的多种模式，降低了系统的控制复杂程度和成本。
附图说明
[0022]图1是本专利技术中电动车用热管理系统的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术中空调单元处于制冷模式时的制冷剂流向示意图；
[0024]图3是本专利技术中空调单元处于普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动车用热管理系统，其特征在于，包括空调单元及电机电池冷却加热单元；所述空调单元包括压缩机(1)、车内冷凝器(2)、经济器(4)、第一节流阀(6)、车外换热器(7)、第一电磁阀(15)、单向阀(8)、第二节流阀(9)、车内蒸发器(10)、第三节流阀(12)、第二电磁阀(14)、余热回收换热器(27)、气液分离器(11)、第四节流阀(3)及第三电磁阀(5)；其中，所述压缩机(1)排气口与所述车内冷凝器(2)的进口相连接，所述车内冷凝器(2)的出口分为两路，分别连接所述第四节流阀(3)的进口和所述经济器(4)的一侧进口，所述第四节流阀(3)的出口与所述经济器(4)的另一侧进口相连，所述经济器(4)与所述第四节流阀(3)连接的一侧的出口与所述第三电磁阀(5)的进口相连，所述第三电磁阀(5)的出口与所述压缩机(1)的补气口相连，所述经济器(4)的另一侧出口分为两条支路，一条支路经过所述第二电磁阀(14)后与所述第二节流阀(9)进口相连，另一条支路与所述第一节流阀(6)的进口相连，所述第一节流阀(6)的出口与所述车外换热器(7)的进口相连，所述车外换热器(7)的出口分为两条支路，一条支路的制冷剂经过所述第一电磁阀(15)后与所述气液分离器(11)的进口相连，另一条支路经过所述单向阀(8)后再分为两条支路，一条支路的制冷剂通过所述第二节流阀(9)后与所述车内蒸发器(10)的进口相连，另一条支路制冷剂经过由所述第三节流阀(12)后与所述余热回收换热器(27)制冷剂侧的进口相连，所述车内蒸发器(10)的出口及所述余热回收换热器(27)制冷剂侧的出口均与所述气液分离器(11)的进口相连，所述气液分离器(11)的出口与所述压缩机(1)的进口相连；所述电机电池冷却加热单元与所述余热回收换热器(27)冷却液侧连接，以使所述电机电池冷却加热单元通过所述余热回收换热器(27)与所述空调单元换热。2.根据权利要求1所述的电动车用热管理系统，其特征在于，所述电机电池冷却加热单元包括膨胀水壶(20)、第一四通水阀(21)、第一水泵(22)、第二四通水阀(23)、三通水阀(24)、低温散热器(25)、加热器(26)、第二水泵(28)组成的冷却液循环回路；其中，所述膨胀水壶(20)的一端连接所述第一四通水阀(21)的第一接口，所述膨胀水壶(20)的另一端与所述三通水阀(24)的第一接口连接，所述三通水阀(24)的第二接口与所述低温散热器(25)的一端连接，所述低温散热器(25)的另一端及所述三通水阀(24)的第三接口均连接至所述第二四通水阀(23)的第一接口；第一四通水阀(21)的第二接口连接所述第一水泵(22)的一端，所述第一水泵(22)的另一端连接电机的冷却液进口，所述电机的冷却液出口连接所述第二四通水阀(23)的第二接口；所述第一四通水阀(21)的第三接口连接所述加热器(26)的一端，所述加热器(26)的另一端连接所述余热回收换热器(27)另一侧的进口，所述余热回收换热器(27)另一侧的出口连接所述第二四通水阀(23)的第三接口；所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，
申请(专利权)人：上海加冷松芝汽车空调股份有限公司，
类型：发明
国别省市：