冷媒侧集成模块、具有该模块的热管理系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了冷媒侧集成模块、具有该模块的热管理系统及其工作方法，将零部件集成安装在基板上，减少管路布置的复杂性，降低其布置空间；同时通过基板内部流道设计，实现各热管理零部件之间冷媒互通，降低整体重量，提高车辆续航能力，能实现各车型或模块的互换通用，提高热管理系统的可靠性，维修更换简单。维修更换简单。维修更换简单。

【技术实现步骤摘要】
冷媒侧集成模块、具有该模块的热管理系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及汽车热管理系统
，具体涉及一种冷媒侧集成模块、具有该模块的热管理系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]现有技术主要用新能源汽车热管理方面，通过热管理技术实现电池、电机、电控、空调（驾驶室）的冷却降温，同时可实现冬季电池、空调等升温功能，2、目前市场处带热泵车型空调布置复杂，每个热管理单元之间通过不同管路连接，大大占用机舱内的布置空间，同时管路之间连接会产生冷媒泄漏风险。热泵各零部件在整车上布置，并通过管路连接，增加整车重量，对整车续航等有一定影响。每个热管理零部件通过螺钉固定在整车上，对可靠性存在一定风险，同时对售后维修较困难且成本较高。

技术实现思路

[0003]技术目的：针对现有车辆热管理系统的热管理单元通过管路连接，占用空间大，重量大，影响车辆续航的不足，本专利技术公开了一种功能全面，占用空间小，并能够实现样件通用与不同车型之间互换的冷媒侧集成模块、具有该模块的热管理系统及其工作方法。
[0004]技术方案：为实现上述技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种冷媒侧集成模块，包括电动压缩机，冷媒从电动压缩机的进口端进入，经电动压缩机压缩后，从电动压缩机的出口端排出，最后重新回到电动压缩机的进口端；电动压缩机的出口端通过第一电磁阀与车辆的室内冷凝器连通，电动压缩机的出口端通过第二电磁阀与车辆的室外换热器连通，电动压缩机的进口端通过第三电磁阀与车辆的室外换热器连通，室内冷凝器和室外换热器端部汇集在储液干燥器的进口端，通过储液干燥器与电动压缩机的进口端连通，在储液干燥器的出口端与电动压缩机的进口端之间依次设有第二电子膨胀阀和冷却器，车辆的电池换热回路通过冷却器与冷媒侧集成模块之间进行换热，车辆的蒸发器并联在第二电子膨胀阀与冷却器的两端；储液干燥器的出口端设有三条支路，第一条支路与第二电子膨胀阀连通，第二条支路与室外换热器的出口端连通，在第二条支路上设有第一电子膨胀阀，第三条支路与车辆的蒸发器相连通，冷媒经车辆的蒸发器换热后在冷却器的出口端汇集进入电动压缩机的进口端。
[0005]优选地，本专利技术的第二电磁阀和第三电磁阀均通过板式换热器与车辆的室外换热器连通，第二电磁阀、第三电磁阀共同与板式换热器的进口端连通，在板式换热器的进口端设有低压温度传感器；在储液干燥器的进口端设有高压温度传感器。
[0006]优选地，本专利技术的冷媒侧集成模块包括集成有连接接口的基板，通过基板与车辆的室外换热器、室内冷凝器、蒸发器连通对接。
[0007]一种热管理系统，具备上述冷媒侧集成模块，包括室内冷凝器、蒸发器、室外换热器、鼓风机以及电池换热回路和辅助换热回路，在辅助换热回路上设有用于与室外换热器之间进行换热的前端散热器，所述电池换热回路包括水泵，水泵的进口端与出口端通过管
路与电池包内的换热管路相互连通，冷却器位于水泵的出口端与电池包之间，水泵的水先经过冷却器，再流经电池包，最后回流至水泵的进口端；电池包与水泵之间通过四通阀连通，四通阀的其中两个接口分别与水泵的进口端以及电池包连接，另外两个接口与辅助换热回路连通，使水泵的水经过辅助换热回路后，再回流至水泵的进口端。
[0008]优选地，本专利技术的辅助换热回路包括三通比例阀、三通阀、辅助电驱和第二水泵，三通比例阀连通四通阀和板式换热器，三通阀连通板式换热器和前端散热器，三通比例阀的另一接口越过板式换热器后直接在板式换热器的出口端与板式换热器共同与三通阀连通；前端散热器通过辅助电驱、第二水泵与四通阀连通，共同形成辅助换热回路；在辅助换热回路和电池换热回路上均设有膨胀水箱优选地，本专利技术的蒸发器与储液干燥器之间设有第三电子膨胀阀。
[0009]一种热管理系统工作方法，使用上述的热管理系统，通过电磁阀、电子膨胀阀以及四通阀之间的切换，实现电池降温模式、空调制冷加电池降温模式、电池液冷模式、电池均温模式、电池均温加驾驶室制冷模式、制热除湿模式、余热利用模式、余热利用加驾驶室加热模式、余热利用加驾驶室制热除湿模式、以及电池均温加驾驶室加热模式。
[0010]优选地，在电池降温模式下：电池换热回路的四通阀将电池换热回路与辅助换热回路连通，水泵的水从四通阀进入三通比例阀，再通过三通阀进入前端散热器对水温进行散热，冷却后的水流经辅助电驱和第二水泵后，重新通过四通阀进入电池换热回路，被水泵依次输送流经冷却器和电池包，对电池包内的电池电芯进行冷却；在空调制冷加电池降温模式下：第二电磁阀开启，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，冷媒从电动压缩机的出口端经第二电磁阀、低压温度传感器、进入板式换热器，再经室外换热器换热后，经过高压温度传感器进入储液干燥器，第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀处于关闭状态，储液干燥器依次经过第三电子膨胀阀和蒸发器回到压缩机，空调风在蒸发器处与蒸发器之间进行换热；此时，电池换热回路的四通阀将电池换热回路与辅助换热回路连通，水泵的水从四通阀进入三通比例阀，然后经过板式换热器，再通过三通阀进入前端散热器对水温进行散热，冷却后的水流经辅助电驱和第二水泵后，重新通过四通阀进入电池换热回路，被水泵依次输送流经冷却器和电池包，对电池包内的电池电芯进行冷却；在电池液冷模式下：第二电磁阀开启，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，四通阀直接将电池包与水泵连通，水不经过辅助换热回路，冷媒从电动压缩机的出口端经第二电磁阀、低压温度传感器、进入板式换热器，再经室外换热器换热后，经过高压温度传感器进入储液干燥器，再从储液干燥器依次经过第二电子膨胀阀和冷却器回到压缩机，第一电子膨胀阀和第三电子膨胀阀处于关闭状态，电池换热回路的水在冷却器内与冷媒间进行换热，然后流经电池包对电池电芯进行降温；在电池均温模式下：电动压缩机不启动，四通阀不将电池换热回路与辅助换热回路连通，水仅在电池换热回路内流动，通过水泵驱动水在电池换热回路内循环，实现电池包内电芯之间的温度平衡；在电池均温加驾驶室制冷模式下：电池换热回路维持电池均温模式的运行工况，第二电磁阀开启，第一电磁阀和第三电磁阀关闭，高温高压的冷媒从电动压缩机的出口端经第二电磁阀、低压温度传感器、进入板式换热器，再经室外换热器换热后，经过高压温度传感器进入储液干燥器，第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀处于关闭状态，冷媒从储液干
燥器依次经过第三电子膨胀阀和蒸发器回到压缩机，空调风在蒸发器处与蒸发器之间进行换热；在制热除湿模式下：第一电磁阀和第三电磁阀开启，第二电磁阀关闭，电动压缩机将高温高压的冷媒经第一电磁阀进入室内冷凝器散热，驾驶舱内空调吹出热风，冷媒到达储液干燥罐后，第一电子膨胀阀和第三电子膨胀阀开启，冷媒从储液干燥器出来后分成两路，一路依次经过第三电子膨胀阀和蒸发器回到压缩机，空气在蒸发器处水分吸出进行除湿，另一路从储液干燥器出来后经第一电子膨胀阀节流后进入室外换热器，再经板式换热器和低压温度传感器后经第三电磁阀流进气液分离器后进入压缩机进口；在余热利用模式下：四通阀将电池换热回路与辅助换热回路连通，水泵将辅助电驱产生的热水经四通阀吸入电池换热回路，热水依次流经冷却器和电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷媒侧集成模块，其特征在于，包括电动压缩机（1），冷媒从电动压缩机（1）的进口端进入，经电动压缩机（1）压缩后，从电动压缩机（1）的出口端排出，最后重新回到电动压缩机（1）的进口端；电动压缩机（1）的出口端通过第一电磁阀（2）与车辆的室内冷凝器（3）连通，电动压缩机（1）的出口端通过第二电磁阀（4）与车辆的室外换热器（5）连通，电动压缩机（1）的进口端通过第三电磁阀（6）与车辆的室外换热器（5）连通，室内冷凝器（3）和室外换热器（5）端部汇集在储液干燥器（7）的进口端，通过储液干燥器（7）与电动压缩机（1）的进口端连通，在储液干燥器（7）的出口端与电动压缩机（1）的进口端之间依次设有第二电子膨胀阀（8）和冷却器（9），车辆的电池换热回路通过冷却器（9）与冷媒侧集成模块之间进行换热，车辆的蒸发器（10）并联在第二电子膨胀阀（8）与冷却器（9）的两端；储液干燥器（7）的出口端设有三条支路，第一条支路与第二电子膨胀阀（8）连通，第二条支路与室外换热器（5）的出口端连通，在第二条支路上设有第一电子膨胀阀（11），第三条支路与车辆的蒸发器（10）相连通，冷媒经车辆的蒸发器（10）换热后在冷却器（9）的出口端汇集进入电动压缩机（1）的进口端。2.根据权利要求1所述的冷媒侧集成模块，其特征在于，所述第二电磁阀（4）和第三电磁阀（6）均通过板式换热器（12）与车辆的室外换热器（5）连通，第二电磁阀（4）、第三电磁阀（6）共同与板式换热器（12）的进口端连通，在板式换热器（12）的进口端设有低压温度传感器（13）；在储液干燥器（7）的进口端设有高压温度传感器（14）。3.根据权利要求1所述的冷媒侧集成模块，其特征在于，所述冷媒侧集成模块包括集成有连接接口的基板（15），通过基板（15）与车辆的室外换热器（5）、室内冷凝器（3）、蒸发器（10）连通对接。4.一种具有权利要求1
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3任一所述的冷媒侧集成模块的热管理系统，其特征在于，包括室内冷凝器（3）、蒸发器（10）、室外换热器（5）、鼓风机（16）以及电池换热回路和辅助换热回路，在辅助换热回路上设有用于与室外换热器（5）之间进行换热的前端散热器（17），所述电池换热回路包括水泵（18），水泵（18）的进口端与出口端通过管路与电池包（19）内的换热管路相互连通，冷却器（9）位于水泵（18）的出口端与电池包（19）之间，水泵（18）的水先经过冷却器，再流经电池包（19），最后回流至水泵（18）的进口端；电池包（19）与水泵（18）之间通过四通阀（20）连通，四通阀（20）的其中两个接口分别与水泵（18）的进口端以及电池包（19）连接，另外两个接口与辅助换热回路连通，使水泵（18）的水经过辅助换热回路后，再回流至水泵（18）的进口端。5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述辅助换热回路包括三通比例阀（21）、三通阀（22）、辅助电驱（23）和第二水泵（24），三通比例阀（21）连通四通阀（20）和板式换热器（12），三通阀（22）连通板式换热器（12）和前端散热器（17），三通比例阀（21）的另一接口越过板式换热器（12）后直接在板式换热器（12）的出口端与板式换热器（12）共同与三通阀（22）连通；前端散热器（17）通过辅助电驱（23）、第二水泵（24）与四通阀（20）连通，共同形成辅助换热回路；在辅助换热回路和电池换热回路上均设有膨胀水箱（25）。6.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述蒸发器（10）与储液干燥器（7）之间设有第三电子膨胀阀（26）。7.一种热管理系统工作方法，使用权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，通过电磁阀、电子膨胀阀以及四通阀（20）之间的切换，实现电池降温模式、空调制冷加电池降温模
式、电池液冷模式、电池均温模式、电池均温加驾驶室制冷模式、制热除湿模式、余热利用模式、余热利用加驾驶室加热模式、余热利用加驾驶室制热除湿模式、以及电池均温加驾驶室加热模式。8.根据权利要求7所述的热管理系统工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛新波，王大健，马荣，杨怀龙，
申请(专利权)人：南京协众汽车空调集团有限公司，
类型：发明
国别省市：