一种集成式换热阀模块、车辆热管理系统及其控制方法技术方案

一种集成式换热阀模块、车辆热管理系统及其控制方法，该模块包括电池换热管路，电池换热管路包括第一膨胀阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第四制冷剂接口和第五制冷剂接口；液冷换热管路，液冷换热管路包括第一阀、第二阀、第三阀、第一制冷剂接口、第二制冷剂接口、第三制冷剂接口。其中，第一膨胀阀的第一端分别连接第二膨胀阀的第一端和第三膨胀阀的第一端，第二膨胀阀的第二端连接第五制冷剂接口，第三膨胀阀的第二端连接第四制冷剂接口。第二阀的第一端连接第二制冷剂接口，第二制冷剂接口同时连接第一阀的第二端，第一阀的第一端连接第一制冷剂接口，第一制冷剂接口同时连接第三阀的第二端，第三阀的第一端连接第三制冷剂接口。第三阀的第一端连接第三制冷剂接口。第三阀的第一端连接第三制冷剂接口。

【技术实现步骤摘要】
一种集成式换热阀模块、车辆热管理系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种车辆热管理模块、系统及其控制方法，更具体地说，涉及一种集成式换热阀模块、车辆热管理系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着全球经济的快速发展，绿色能源资源趋于紧张。各国纷纷为“碳中和”目标制定有效措施，大力发展新能源汽车也成为节约能源、实现“碳中和”的重要手段之一。
[0003]新能源纯电动汽车越来越重视整车热管理技术，整车热量管理可以使电机、电池处于最佳工作温度区间，效率最高，结合热泵空调技术，可以进一步提高整车续航。当前为了提高乘客舱空间舒适性，前舱空间减小，加之复杂的热管理系统带来的更多的零部件，使前舱布置工作困难、空调管及冷却管走向复杂，这会带来以下问题：一、成本增加；二、管路长度增加带来大的流阻和热损失，降低系统性能，NVH舒适性降低，增加系统耗功，从而降低整车续航；三、管路接口增多，增加制冷剂泄露风险；四、复杂的管路走向使前舱不美观，售后维修困难。
[0004]由此可见，新能源车为了实现整车统一的热管理技术，其必然带来的问题是热管理系统管路复杂、零部件繁多，使得系统整体体积较大且管路易泄露。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的热管理系统管路复杂、零部件繁多、系统整体体积较大且管路易泄露的问题，本专利技术提供一种集成式换热阀模块、车辆热管理系统及其控制方法，其至少能简化系统复杂度，降低系统体积并缓解管路泄露。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，包括电池换热管路，电池换热管路包括第一膨胀阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第四制冷剂接口和第五制冷剂接口；液冷换热管路，液冷换热管路包括第一阀、第二阀、第三阀、第一制冷剂接口、第二制冷剂接口、第三制冷剂接口。其中，第一膨胀阀的第一端分别连接第二膨胀阀的第一端和第三膨胀阀的第一端，第二膨胀阀的第二端连接第五制冷剂接口，第三膨胀阀的第二端连接第四制冷剂接口。第二阀的第一端连接第二制冷剂接口，第二制冷剂接口同时连接第一阀的第二端，第一阀的第一端连接第一制冷剂接口，第一制冷剂接口同时连接第三阀的第二端，第三阀的第一端连接第三制冷剂接口。
[0007]作为本专利技术的一种实施方式，电池换热管路还包括：电池换热器，电池换热器的第一端连接第一膨胀阀的第二端，电池换热器的第二端连接第三制冷剂接口；第二单向阀，第二单向阀的第一端连接第四制冷剂接口；过滤网，过滤网连接至第二单向阀的第二端和第三膨胀阀的第一端之间。
[0008]作为本专利技术的一种实施方式，液冷换热管路还包括：液冷换热器，液冷换热器的第一端连接第二阀的第二端，液冷换热器的第二端连接第二单向阀的第二端和过滤网；第一单向阀，第一单向阀连接在第三阀的第一端和第三制冷剂接口之间。
[0009]作为本专利技术的一种实施方式，电池换热器还包括连接电池模块的冷却液进口和冷却液出口；液冷换热器还包括连接空调箱总成的冷却液进口（28）和冷却液出口。
[0010]作为本专利技术的一种实施方式，液冷换热器的冷却液进口（28）连接水泵，水泵进一步连接空调箱总成的车内热交换器；液冷换热器的冷却液出口连接水加热器，水加热器进一步连接三通比例调节阀。
[0011]作为本专利技术的一种实施方式，电池换热管路和液冷换热管路之间设置隔热层。
[0012]作为本专利技术的一种实施方式，第一制冷剂接口和第四制冷剂接口之间连接车外热交换器；第三制冷剂接口和第五制冷剂接口之间连接空调箱总成的车内蒸发器；第二制冷剂接口和第三制冷剂接口之间依次连接压缩机和气液分离器。
[0013]为实现上述目的，本专利技术还采用如下技术方案：一种车辆热管理系统，包括：压缩机，压缩机连接气液分离器；车外热交换器，车外热交换器后方设置冷却风扇；空调箱总成，空调箱总成包括车内热交换器和车内蒸发器；车外热交换器和空调箱总成连接至集成式换热阀模块；集成式换热阀模块包括电池换热器、液冷换热器、第一制冷剂接口、第二制冷剂接口、第三制冷剂接口、第四制冷剂接口和第五制冷剂接口。其中：车外热交换器连接至集成式换热阀模块的第一制冷剂接口、第四制冷剂接口；车内热交换器连接至液冷换热器的冷却液进口和冷却液出口；车内蒸发器连接至第三制冷剂接口和第五制冷剂接口；第二制冷剂接口和第三制冷剂接口之间依次连接压缩机和气液分离器。
[0014]作为本专利技术的一种实施方式，集成式换热阀模块还包括：电池换热管路，电池换热管路包括第一膨胀阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第四制冷剂接口和第五制冷剂接口；液冷换热管路，液冷换热管路包括第一阀、第二阀、第三阀、第一制冷剂接口、第二制冷剂接口、第三制冷剂接口。其中，第一膨胀阀的第一端分别连接第二膨胀阀的第一端和第三膨胀阀的第一端，第二膨胀阀的第二端连接第五制冷剂接口，第三膨胀阀的第二端连接第四制冷剂接口。第二阀的第一端连接第二制冷剂接口，第二制冷剂接口同时连接第一阀的第二端，第一阀的第一端连接第一制冷剂接口，第一制冷剂接口同时连接第三阀的第二端，第三阀的第一端连接第三制冷剂接口；作为本专利技术的一种实施方式，电池换热管路还包括：电池换热器，电池换热器的第一端连接第一膨胀阀的第二端，电池换热器的第二端连接第三制冷剂接口；第二单向阀，第二单向阀的第一端连接第四制冷剂接口；过滤网，过滤网连接至第二单向阀的第二端和第三膨胀阀的第一端之间。
[0015]作为本专利技术的一种实施方式，液冷换热管路还包括：液冷换热器，液冷换热器的第一端连接第二阀的第二端，液冷换热器的第二端连接第二单向阀的第二端和过滤网；第一单向阀，第一单向阀连接在第三阀的第一端和第三制冷剂接口之间。
[0016]作为本专利技术的一种实施方式，液冷换热器的冷却液进口（28）连接水泵，水泵进一步连接空调箱总成的车内热交换器；液冷换热器的冷却液出口连接水加热器，水加热器进一步连接三通比例调节阀的第一端，三通比例调节阀的第二端连接车内热交换器，三通比
例调节阀的第三端连接第一冷却液接口。
[0017]作为本专利技术的一种实施方式，电池换热管路和液冷换热管路之间设置隔热层。
[0018]为实现上述目的，本专利技术还采用如下技术方案：一种车辆热管理系统的控制方法，包括：根据环境温度和空调设定数据，判断制冷剂循环系统的运行模式为制冷；打开第一阀、第二膨胀阀；关闭第二阀、第三阀、第一膨胀阀、第三膨胀阀；开启冷却风扇；计算系统出风温度目标及风量；根据出风温度目标及风量，计算系统目标过冷度和车内蒸发器的目标温度；根据系统目标过冷度调节第二膨胀阀的开度；根据车内蒸发器的目标温度调节压缩机的转速。
[0019]为实现上述目的，本专利技术还采用如下技术方案：一种车辆热管理系统的控制方法，包括：根据环境温度和空调设定数据，判断制冷剂循环系统的运行模式为制冷除湿；打开第一阀、第二膨胀阀；关闭第二阀、第三阀、第一膨胀阀、第三膨胀阀；开启冷却风扇；计算系统出风温度目标及风量；根据出风温度目标及风量，计算系统目标过冷度、车内蒸发器的目标温度、车内热交换器的进口冷却液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，其特征在于，包括：电池换热管路，所述电池换热管路包括第一膨胀阀（18）、第二膨胀阀（19）、第三膨胀阀（20）、第四制冷剂接口（24）和第五制冷剂接口（25）；液冷换热管路，所述液冷换热管路包括第一阀（15）、第二阀（16）、第三阀（17）、第一制冷剂接口（21）、第二制冷剂接口（22）、第三制冷剂接口（23）；其中，第一膨胀阀（18）的第一端分别连接第二膨胀阀（19）的第一端和第三膨胀阀（20）的第一端，第二膨胀阀（19）的第二端连接第五制冷剂接口（25），第三膨胀阀（20）的第二端连接第四制冷剂接口（24）；第二阀（16）的第一端连接第二制冷剂接口（22），第二制冷剂接口（22）同时连接第一阀（15）的第二端，第一阀（15）的第一端连接第一制冷剂接口（21），第一制冷剂接口（21）同时连接第三阀（17）的第二端，第三阀（17）的第一端连接第三制冷剂接口（23）。2.如权利要求1所述的用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，其特征在于，所述电池换热管路还包括：电池换热器（13），电池换热器（13）的第一端连接第一膨胀阀（18）的第二端，电池换热器（13）的第二端连接第三制冷剂接口（23）；第二单向阀（33），所述第二单向阀的第一端连接第四制冷剂接口（24）；过滤网（31），所述过滤网连接至第二单向阀（33）的第二端和第三膨胀阀（20）的第一端之间。3.如权利要求2所述的用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，其特征在于，所述液冷换热管路还包括：液冷换热器（14），液冷换热器（14）的第一端连接第二阀（16）的第二端，液冷换热器（14）的第二端连接第二单向阀（33）的第二端和过滤网（31）；第一单向阀（32），所述第一单向阀（32）连接在第三阀（17）的第一端和第三制冷剂接口（23）之间。4.如权利要求3所述的用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，其特征在于：所述电池换热器（13）还包括连接电池模块的冷却液进口（26）和冷却液出口（27）；所述液冷换热器（14）还包括连接空调箱总成（10）的冷却液进口（28）和冷却液出口（29）。5.如权利要求4所述的用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，其特征在于：所述液冷换热器（14）的冷却液进口（28）连接水泵（7），水泵（7）进一步连接空调箱总成（10）的车内热交换器（2）；所述液冷换热器（14）的冷却液出口（29）连接水加热器（8），水加热器（8）进一步连接三通比例调节阀（9）。6.如权利要求1所述的用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，其特征在于：所述电池换热管路和液冷换热管路之间设置隔热层。7.如权利要求1所述的用于车辆热管理系统的集成式换热阀模块，其特征在于：所述第一制冷剂接口（21）和第四制冷剂接口（24）之间连接车外热交换器（4）；所述第三制冷剂接口（23）和第五制冷剂接口（25）之间连接空调箱总成（10）的车内蒸发器（3）；
所述第二制冷剂接口（22）和第三制冷剂接口（23）之间依次连接压缩机（1）和气液分离器（5）。8.一种车辆热管理系统，其特征在于，包括：压缩机（1），所述压缩机连接气液分离器（5）；车外热交换器（4），所述车外热交换器（4）后方设置冷却风扇（12）；空调箱总成（10），所述空调箱总成（10）包括车内热交换器（2）和车内蒸发器（3）；所述车外热交换器（4）和空调箱总成（10）连接至集成式换热阀模块；所述集成式换热阀模块包括电池换热器（13）、液冷换热器（14）、第一制冷剂接口（21）、第二制冷剂接口（22）、第三制冷剂接口（23）、第四制冷剂接口（24）和第五制冷剂接口（25）；其中：所述车外热交换器（4）连接至集成式换热阀模块的第一制冷剂接口（21）、第四制冷剂接口（24）；所述车内热交换器（2）连接至液冷换热器（14）的冷却液进口（28）和冷却液出口（29）；所述车内蒸发器（3）连接至第三制冷剂接口（23）和第五制冷剂接口（25）；所述第二制冷剂接口（22）和第三制冷剂接口（23）之间依次连接压缩机（1）和气液分离器（5）。9.如权利要求8所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述集成式换热阀模块还包括：电池换热管路，所述电池换热管路包括第一膨胀阀（18）、第二膨胀阀（19）、第三膨胀阀（20）、第四制冷剂接口（24）和第五制冷剂接口（25）；液冷换热管路，所述液冷换热管路包括第一阀（15）、第二阀（16）、第三阀（17）、第一制冷剂接口（21）、第二制冷剂接口（22）、第三制冷剂接口（23）；其中，第一膨胀阀（18）的第一端分别连接第二膨胀阀（19）的第一端和第三膨胀阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊，王天英，龚智方，刘杰，吴凯枫，晁长青，
申请(专利权)人：智己汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：