描述了车辆平台和热管理系统、子系统和与其一起使用的部件。热管理架构和系统包含用于一个或多个动力传动系统、储能部件和座舱系统的热管理循环体系。热管理架构配备成使得通过这种热管理循环体系的加热和冷却流体的流动可以以各种配置组合。还提供了具有用于动力传动系统(例如马达、变速器等)和储能部件(例如电池)的热管理循环体系的系统，其可以通过组合的加热/冷却流体回路来操作。实施例还涉及具有用于流体隔离但热耦合到动力传动系统和储能部件中的一种或两者的HVAC的热管理循环体系的系统。用于这些热管理循环体系的加热/冷却回路可以通过一个或多个阀在功能上连接，使得流过这些循环体系的流体可以组合在一起、彼此隔离或以各种期望的配置混合。彼此隔离或以各种期望的配置混合。彼此隔离或以各种期望的配置混合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电动车平台的热管理系统
[0001]交叉引用的申请
[0002]本申请要求于2019年9月18日提交的美国临时申请62/902,043和于2019年9月18日提交的美国临时申请62/902,052的优先权。其公开内容以全文引用的方式并入本申请。
[0003]本专利技术总体上涉及用于电动车辆的加热、通风和空调系统、它们的设计、制造方法、部件系统和材料。
技术介绍
[0004]汽车通常可以描述为与被设计成封闭乘客的车身或座舱以及允许车辆操作的各种电气、机械和结构系统、子系统和部件有关。对车辆功能性元件的操作和位于车辆座舱内的乘客的舒适度至关重要的系统之一是热管理系统。这种热管理系统通常涉及用于维持动力传动系统的部件(例如马达和传动装置)的合适操作温度的一个系统，以及用于冷却和加热乘客座舱的另一单独的加热、通风和空调(HVAC)系统。
[0005]传统的内燃机车辆在实施这种热管理系统方面具有几个优点。这是因为内燃机会产生大量废热，这些废热可用于加热车辆座舱，而无需额外的加热元件或使用额外的电力资源。该发动机还可用于驱动空调冷却系统操作所期望的压缩机和其他元件。
[0006]电动机和电池技术的最新进展使电动汽车的制造变得实用。虽然电动汽车在动力传动系统效率方面，与传统内燃机汽车相比，有许多优点，但那种动力传动系统效率也意味着所产生的多余废热量明显低于内燃机产生的热量。没有多余的热量，虽然是电动汽车动力传动系统效率的理想副产品，但在涉及传统HVAC系统的操作时是个问题，这需要生产和混合热空气和冷空气以在车辆座舱内获得所期望的温度。此外，电动汽车的优点之一是能够创建非传统的座舱设计，例如，具有大型开放式座舱区域且没有许多内部结构(如仪表板和提供可以在其中装备管道系统以将这种混合空气引导到车辆座舱的各个分区的区域的传统座椅配置)的车辆座舱。
[0007]此外，电动机和电池技术的最新进展使电动汽车的制造变得实用。虽然电动汽车在动力传动系统效率方面，与传统内燃机汽车相比，有许多优点，但动力传动系统效率也意味着产生的多余废热量明显低于内燃机产生的废热量。此外，包含电池电源的电动汽车还有一个额外的缺点，即需要调节这些电池元件的温度。特别地，电池在受限的温度范围内操作最佳。因此，有必要提供用于冷却和加热这种电池元件的系统。在某些情况下，甚至可能需要为电池提供热量并为动力传动系统和/或乘客座舱提供单独的冷却。替代地，某些驾驶条件可能需要冷却电池元件并同时加热乘客座舱。为HVAC、动力传动系统和电池子系统配备单独的热管理系统(有时以相反的模式操作)的要求可能会在此类电动汽车中造成效率极其低下。
技术实现思路
[0008]许多实施例涉及电动车辆平台、它们的设计、制造方法、部件系统和材料。
[0009]各种实施例涉及集成式热管理系统，包括：
[0010]·
动力传动系统冷却回路，包括动力传动系统流体导管，该动力传动系统流体导管将至少第一冷却元件和一个或多个加热动力传动系统部件流体地互连，使得动力传动系统冷却流体在其间流动；
[0011]·
储能系统加热与冷却回路，包括储能流体导管，其将一个或多个储能元件流体地互连，使得储能冷却流体在其间流动；
[0012]·
加热、通风和空调(HVAC)加热与冷却回路，包括HVAC流体导管，其至少流体地互连压缩机、冷凝器、与蒸发器互连的第一膨胀阀和与冷却器互连的第二膨胀阀，使得HVAC制冷剂可以在其间流动，冷却器设置成与储能流体导管热连通；
[0013]·
加热器芯，其与蒸发器热连通；和
[0014]·
混合阀，其流体地互连动力传动系统流体导管、加热器芯、第一冷却元件和被配置成绕过第一冷却元件和加热器芯的旁路导管，
[0015]·
第二膨胀阀被配置成使得来自HVAC加热与冷却回路的热冷却通过冷却器转移到储能冷却流体中，并且
[0016]·
混合阀被配置成执行以下至少一项：
[0017]ο将来自动力传动系统冷却回路的废热通过旁路导管转移到储能冷却流体中，
[0018]ο将来自动力传动系统冷却回路或储能系统加热与冷却回路的废热通过加热器芯转移到HVAC制冷剂，或
[0019]ο将来自动力传动系统冷却回路的废热通过旁路管线转移到储能冷却流体中。
[0020]在各种其他实施例中，第一冷却元件是散热器。
[0021]在其他各种实施例中，集成式热管理系统还包括至少一个与动力传动系统流体导管流体连通的动力传动系统泵，以及与储能流体导管流体连通的储能泵。
[0022]在其他各种实施例中，集成式热管理系统还包括模式阀，该模式阀将动力传动系统流体导管和储能流体导管流体地互连，使得动力传动系统冷却流体和/或储能冷却流体可以在动力传动系统冷却回路和储能系统加热与冷却回路之间被引导。
[0023]在其他各种实施例中，混合阀被配置成将所有从动力传动系统冷却回路排出的废热通过旁路导管转移到储能冷却流体中。
[0024]在其他各种实施例中，混合阀被配置成将所有从动力传动系统冷却回路排出的废热通过加热器芯转移到HVAC加热与冷却回路中。
[0025]在其他各种实施例中，混合阀被配置成将所有从动力传动系统冷却回路排出的废热转移到第一冷却元件中。
[0026]在其他各种实施例中，混合阀将动力传动系统冷却流体输出到加热器芯、第一冷却元件和旁路导管中的两个或更多个。
[0027]在其他各种实施例中，混合阀被配置成将来自动力传动系统冷却回路和储能系统加热与冷却回路的废热转移到加热器芯中。
[0028]各种实施例涉及一种包括车辆座舱的电动车辆；和上面讨论的集成式热管理系统之一。在电动车辆中，加热器芯和蒸发器可以与车辆座舱热连接。
[0029]此外，许多实施例涉及用于电动车辆的基于流动的HVAC系统、它们的设计、制造方法、部件系统和材料。
[0030]各种实施例涉及用于车辆的HVAC系统，包括：
[0031]·
第一HVAC部件，其布置在车辆座舱前部，包括至少一个第一鼓风机单元和至少一个加热元件，并具有至少一个与车辆座舱外部环境连通的进风口和至少一个与车辆座舱内部隔间连通的通风口；和
[0032]·
第二HVAC部件，其布置在车辆座舱后部，包括至少一个第二鼓风机单元和至少一个冷却元件，并具有至少一个与车辆座舱内部隔间连通的进风口和至少一个与车辆座舱内部隔间连通的通风口；
[0033]·
所述第二HVAC部件被配置成冷却车辆座舱，而第一HVAC部件被配置成加热车辆座舱。
[0034]在又一个实施例中，HVAC系统还包括：
[0035]·
第一空气管道网络，其与第一HVAC部件的至少一个通风口互连并且被配置成将热空气至少传送到车辆座舱的前部和后部；和
[0036]·
第二空气管道网络，其与第二HVAC部件的至少一个通风口互连并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成式热管理系统，包括：动力传动系统冷却回路，其包括动力传动系统流体导管，该动力传动系统流体导管将至少第一冷却元件和一个或多个生热动力传动系统部件流体地互连，使得动力传动系统冷却流体在其间流动；储能系统加热与冷却回路，其包括储能流体导管，其将一个或多个储能元件流体地互连，使得储能冷却流体在其间流动；加热、通风和空调(HVAC)加热与冷却回路，其包括HVAC流体导管，其至少流体地互连压缩机、冷凝器、与蒸发器互连的第一膨胀阀和与冷却器互连的第二膨胀阀，使得HVAC制冷剂可在其间流动，其中冷却器设置成与储能流体导管热连通；加热器芯，其设置成与蒸发器热连通；以及混合阀，其流体地互连动力传动系统流体导管、加热器芯、第一冷却元件和被配置成绕过第一冷却元件和加热器芯的旁路导管，其中所述第二膨胀阀被配置成使得来自HVAC加热与冷却回路的热冷却通过冷却器转移到储能冷却流体中，并且其中所述混合阀被配置成执行以下至少一项：将来自动力传动系统冷却回路的废热通过旁路导管转移到储能冷却流体中，将来自动力传动系统冷却回路或储能系统加热与冷却回路的废热转移到加热器芯中，或将来自动力传动系统冷却回路的废热通过旁路管线转移到储能冷却流体中。2.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，其中所述第一冷却元件是散热器。3.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，还包括至少一个与所述动力传动系统流体导管流体连通的动力传动系统泵，以及与所述储能流体导管流体连通的储能泵。4.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，还包括模式阀，其将所述动力传动系统流体导管和储能流体导管流体地互连，使得动力传动系统冷却流体和/或储能冷却流体能在所述动力传动系统冷却回路和储能加热与冷却回路之间被引导。5.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，其中所述混合阀被配置成将所有从所述动力传动系统冷却回路排出的废热通过所述旁路导管转移到所述储能冷却流体中。6.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，其中所述混合阀被配置成将所有从所述动力传动系统冷却回路排出的废热通过所述加热器芯转移到所述HVAC加热与冷却回路中。7.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，其中所述混合阀被配置成将所有从所述动力传动系统冷却回路排出的废热转移到所述第一冷却元件中。8.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，其中所述混合阀将所述动力传动系统冷却流体输出到所述加热器芯、所述第一冷却元件和所述旁路导管中的两个或更多个。9.根据权利要求1所述的集成...
【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：卡诺技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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