一种双压缩机的电动汽车热管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种双压缩机的电动汽车热管理系统，包括：二氧化碳热管理模块和第二工质热管理模块，所述二氧化碳热管理模块用于驾驶舱制热和动力电池冷却，所述第二工质热管理模块用于驾驶舱制冷。本发明专利技术采用的双压缩机的设计彻底解决了二氧化碳制冷剂夏季驾驶舱制冷效率低下的问题，因为在驾驶舱制冷循环中主要使用了传统的制冷工质。要使用了传统的制冷工质。要使用了传统的制冷工质。

【技术实现步骤摘要】
一种双压缩机的电动汽车热管理系统


[0001]本专利技术涉及电动汽车热管理领域，具体地，涉及一种双压缩机的电动汽车热管理系统。

技术介绍

[0002]由于二氧化碳制冷剂具有极低的GWP(全球变暖潜能)值，近年来受到汽车热系统行业广泛关注，部分使用二氧化碳制冷剂的车型已实现量产。对于电动汽车而言，二氧化碳制冷剂由于具有极高的低温制热能力，非常适合作为热泵制冷剂应用。然而由于二氧化碳制冷剂在高压段处于超临界状态，在蒸气压缩循环的节流膨胀过程中热损失很大，因此在环境温度较高情况下，二氧化碳制冷剂的制冷能力和效率与传统R134a或R1234yf制冷剂相比显著下降。目前一般采用中间换热器或者采用喷射制冷的方式改善制冷性能。然而这两种方法仅能在一定程度改善制冷性能，无法彻底达到传统制冷剂的效果。
[0003]在公开号为CN109515115A的中国专利技术专利申请文件中，公开了一种以二氧化碳为工质的汽车空调系统和控制方法，涉及汽车空调
本专利技术包括HVAC空调箱、制冷剂循环路径和控制系统，制冷剂为二氧化碳，该空调系统被构造成在制热模式的制冷剂循环路径、除湿制热模式的制冷剂循环路径、常规制冷模式的制冷剂循环路径以及喷射制冷模式的制冷剂循环路径之间进行切换，能提高二氧化碳汽车空调制冷能效、实现二氧化碳系统最佳能效、提高压缩机吸气过热度和运行可靠性、避免使用喷射器引起的降温缓慢以及制冷剂流量变小时制冷或制热性能降低。然而喷射器技术存在设计优化和控制困难，目前在车用空调领域并不成熟。
[0004]在公开号为US2003000235A1的美国专利技术专利文件中，公开了一种用于车辆的以二氧化碳运转的空调系统具有高压部分和低压部分，该高压部分连接到压缩机的输出并包括气体冷却器，低压部分连接到压缩机的吸入侧并包括一个蒸发器，以及连接高压部分和低压部分的膨胀构件。膨胀构件具有固定的限流器，该限流器具有预定长度和直径的节流孔，该节流孔连接在从高压段的入口到低压段的出口之间，从而在系统的所有工作条件下，制冷剂中的压力处于系统的高压部分限制为小于14MPa的值。限流器可以与限压阀并联连接，并且可以包括两个或多个不同的节流孔，这些节流孔可以选择性地连接以用于制冷剂流动。然而中间换热器的使用无法从根本上解决二氧化碳制冷性能不足的问题，同时还会增大压缩机排气温度，不利于系统整体性能。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种双压缩机的电动汽车热管理系统。
[0006]根据本专利技术提供的一种双压缩机的电动汽车热管理系统，包括：二氧化碳热管理模块和第二工质热管理模块，所述二氧化碳热管理模块用于驾驶舱制热和动力电池冷却，所述第二工质热管理模块用于驾驶舱制冷。
[0007]优选的，所述二氧化碳热管理模块包括二氧化碳压缩机、二氧化碳回路水冷气体冷却器、二氧化碳回路回热器、二氧化碳回路电子膨胀阀、二氧化碳回路水冷蒸发器和二氧化碳气液分离器；
[0008]所述二氧化碳压缩机的出口通过管道依次连接二氧化碳回路水冷气体冷却器、二氧化碳回路回热器、二氧化碳回路电子膨胀阀、二氧化碳回路水冷蒸发器、二氧化碳气液分离器、二氧化碳回路回热器后与二氧化碳压缩机的入口连通。
[0009]优选的，还包括二氧化碳冷却水散热模块，所述二氧化碳冷却水散热模块包括空气水加热器、截止阀、第一三通水阀、第一空气散热器、第一水泵、第四三通水阀和第二水泵；所述二氧化碳回路水冷气体冷却器的冷却水出口通过管道依次连接空气水加热器、截止阀、第一三通水阀、第一空气散热器、第二水泵、第四三通水阀、第一水泵后与二氧化碳回路水冷气体冷却器的冷却水入口连通。
[0010]优选的，还包括电池散热模块，所述电池散热模块包括第三水泵、第三三通水阀、动力电池热管和第二三通水阀，所述二氧化碳回路水冷蒸发器的冷却水出口通过管道依次连通第二三通水阀、动力电池热管、第三三通水阀、第三水泵后与二氧化碳回路水冷蒸发器的冷却水入口相连通。
[0011]优选的，还包括充电单元及逆变器散热器，电机及控制散热器以及第二空气散热器，所述充电单元及逆变器散热器通过管道依次连接电机及控制散热器、第三水泵、二氧化碳回路水冷蒸发器、第二三通水阀、第二空气散热器后与充电单元及逆变器散热器连接形成散热回路。
[0012]优选的，所述第二工质热管理模块包括第二工质压缩机、第二工质水冷冷凝器、第二工质热力膨胀阀和第二工质蒸发器，所述第二工质压缩机出口通过管道依次连接第二工质水冷冷凝器、第二工质热力膨胀阀、第二工质蒸发器后与第二工质压缩机的入口连通。
[0013]优选的，所述第二工质水冷冷凝器的冷凝水入口与第二水泵相连通，所述第二工质水冷冷凝器的冷凝水出口与第一三通水阀相连通。
[0014]优选的，所述第一三通水阀与截止阀之间的管道与第四三通水阀连通。
[0015]优选的，所述动力电池热管与第二三通水阀间连通有单向水阀，所述单向水阀的另一端与第四三通水阀和截止阀之间的管道相连接。
[0016]优选的，所述第二工质压缩机和二氧化碳压缩机由同一个旋转驱动件带动，所述旋转驱动件通过离合器分别控制其中一个压缩机工作或者两个压缩机同时工作。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0018]1、双压缩机的设计彻底解决了二氧化碳制冷剂夏季驾驶舱制冷效率低下的问题，因为在驾驶舱制冷循环中主要使用传统制冷剂循环。
[0019]2、该系统包含冷却液回路，可以实现动力电池的冷却和加热以及电机电控系统的冷却和废热回收。其中电池加热通过热泵循环来实现，不需要电加热器，更加节能高效，同时节省了电加热器的费用。
[0020]3、该系统制冷剂回路使用双压缩机设计。其中一个压缩机使用二氧化碳制冷剂，主要用于驾驶舱制热循环和汽车动力电池的冷却；另外一个压缩机使用传统制冷剂，主要用于驾驶舱制冷循环。两个压缩机由同一个电机驱动，并通过离合器来控制由其中一个压缩机工作或者两个压缩机同时工作。由于2个压缩机系统可以独立工作，各司其职，所以，每
一个系统都可以做得简单，提高了系统的可靠性。
[0021]4、由于采用2个压缩机，所以，每个压缩机的排量都不需要过大。
[0022]5、双压缩机系统的设计方案，解决了目前使用电动压缩机代价高昂的问题。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0024]图1为本申请实施例一种双压缩机的电动汽车热管理系统的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例一种双压缩机的电动汽车热管理系统在驾驶舱制冷模式下的运行示意图；
[0026]图3为本申请实施例一种双压缩机的电动汽车热管理系统在驾驶舱和动力电池同时冷却模式下的运行示意图；
[0027]图4为本申请实施例一种双压缩机的电动汽车热管理系统在驾驶舱制热模式下的运行示意图；
[0028]图5为本申请实施例一种双压缩机的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双压缩机的电动汽车热管理系统，其特征在于，包括：二氧化碳热管理模块和第二工质热管理模块，所述二氧化碳热管理模块用于驾驶舱制热和动力电池冷却，所述第二工质热管理模块用于驾驶舱制冷。2.根据权利要求1所述的一种双压缩机的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述二氧化碳热管理模块包括二氧化碳压缩机、二氧化碳回路水冷气体冷却器、二氧化碳回路回热器、二氧化碳回路电子膨胀阀、二氧化碳回路水冷蒸发器和二氧化碳气液分离器；所述二氧化碳压缩机的出口通过管道依次连接二氧化碳回路水冷气体冷却器、二氧化碳回路回热器、二氧化碳回路电子膨胀阀、二氧化碳回路水冷蒸发器、二氧化碳气液分离器、二氧化碳回路回热器后与二氧化碳压缩机的入口连通。3.根据权利要求2所述的一种双压缩机的电动汽车热管理系统，其特征在于：还包括二氧化碳冷却水散热模块，所述二氧化碳冷却水散热模块包括空气水加热器、截止阀、第一三通水阀、第一空气散热器、第一水泵、第四三通水阀和第二水泵；所述二氧化碳回路水冷气体冷却器的冷却水出口通过管道依次连接空气水加热器、截止阀、第一三通水阀、第一空气散热器、第二水泵、第四三通水阀、第一水泵后与二氧化碳回路水冷气体冷却器的冷却水入口连通。4.根据权利要求2所述的一种双压缩机的电动汽车热管理系统，其特征在于：还包括电池散热模块，所述电池散热模块包括第三水泵、第三三通水阀、动力电池热管和第二三通水阀，所述二氧化碳回路水冷蒸发器的冷却水出口通过管道依次连通第二三通水阀、动力电池热管、第三三通水阀、第三水泵后与二氧化碳回路水冷蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海涛，吴靖，于吉乐，任亚超，
申请(专利权)人：上海爱斯达克汽车空调系统有限公司，
类型：发明
国别省市：