一种热管理系统及电动汽车技术方案

本申请公开了一种热管理系统及电动汽车，其中热管理系统包括集中设置的压缩机、水冷冷凝器、电池冷却器、阀体组件、第一水泵、第二水泵和第三水泵，这种设置方式使各个元器件的安装位置更为紧凑，各个元器件之间能尽量具有较短的管路走线，从而不仅有助于减小热管理系统的占用空间，还能在液体沿着管路循环流动时减少液体的压力损耗，提升热管理系统的制冷效率或制热效率。且，热管理系统还能够分别形成乘员舱的制冷环路、乘员舱的制热环路、电池的制冷环路、电池的制热环路和电驱器的制冷环路，从而能对乘员舱、电池和电驱器中的任一个或任意多个进行制冷或制热，有助于灵活控制电动汽车中的各个位置的温度。车中的各个位置的温度。车中的各个位置的温度。

【技术实现步骤摘要】
一种热管理系统及电动汽车
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请号是202080004172.X，原申请日是2020年09月22日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及车联网
，尤其涉及一种热管理系统及电动汽车。

技术介绍

[0003]近年来，电动汽车在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。电动汽车通过储存电能来实现续航和驾驶，从而用户直接在家即可实现充电等操作。相比于传统汽车来说，电动汽车不仅有利于保护环境，还不需要用户到加油站加油，从而有助于提高用户生活的便捷度。
[0004]用户在使用电动汽车时更倾向于能够获得更好的体验，例如用户希望乘员舱能够具有适宜的温度以提高用户的驾驶体验，用户还希望电池能够保持在一个合适的温度范围内，既不能让电池长时间处于低温状态而造成无意义的电量损耗，又不能让电池长时间处于高温状态以避免发生爆炸事故，影响人身安全。然而，目前对于电动汽车的热管理方面的研究还比较少。现阶段的电动汽车大都使用较多的元器件构成比较复杂的管路走线，但是却只能实现较少的温度模式，不仅成本高、体积大，在热管理方面的灵活性又不好。举例来说，目前有些电动汽车能够实现对电池或电驱器进行加热和冷却，但是却不能对乘员舱进行加热和冷却，这不利于提高用户的驾驶体验。目前还有些电动汽车只能同时加热内部的各种元器件，而无法实现每个部件的单独加热，但是有的情况下用户可能由于体质问题而与电池所需的加热或冷却相冲突，这时如果还对乘员舱进行加热，则不仅不会解决用户的问题还会使用户更热。r/>[0005]有鉴于此，现阶段对于电动汽车的热管理方面还需要进一步研究。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种热管理系统及电动汽车，用以通过较少的元器件实现对电动汽车的热管理，并尽量使电动汽车能具有更多的温度模式。
[0007]第一方面，本申请实提供一种热管理系统，该热管理系统可以包括压缩机、水冷冷凝器、电池冷却器、阀体组件、第一水泵、第二水泵和第三水泵，水冷冷凝器可以包括第一换热管道和第二换热管道，电池冷却器可以包括第三换热管道和第四换热管道。其中，压缩机的输入端分别连接乘员舱空调箱中的蒸发器的输出端和第三换热管道的输出端，压缩机的输出端连接第二换热管道的输入端，第二换热管道的输出端分别连接蒸发器的输入端和第三换热管道的输入端。阀体组件的第一端可以通过第一管路连接阀体组件的第四端，第一管路上设置有第一换热管道、乘员舱空调箱中的暖风芯体和第一水泵。阀体组件的第二端可以通过第二管路连接阀体组件的第三端，第二管路上设置有第三换热管道。阀体组件的第五端可以通过第三管路连接阀体组件的第六端，第三管路上设置有第三水泵和电池。阀
体组件的第七端可以通过第四管路分别连接阀体组件的第八端和阀体组件的第九端，第四管路上设置有第二水泵、电驱器和前端冷却模组中的冷却器。
[0008]在上述设计中，通过按照上述连接关系连接上述各个元器件，能够分别形成乘员舱的制冷环路、乘员舱的制热环路、电池的制冷环路、电池的制热环路和电驱器的制冷环路，因此该方案还能通过控制这些部件实现对乘员舱、电池和电驱器中的任一个或任意多个的制冷或制热。当热管理系统设置在电动汽车时，这种方式能够以较少的元器件实现较多的温度模式，不仅能够节省成本，降低电动汽车的工艺复杂度，还有助于灵活控制电动汽车中的各个位置的温度。
[0009]在一种可选地设计中，热管理系统可以包括第一集成单元和第二集成单元，其中，阀体组件、第一水泵、第二水泵和第三水泵中的一项或多项可以集成在第一集成单元中，压缩机、水冷冷凝器和电池冷却器中的一项或多项可以集成在第二集成单元中。或者，热管理系统包括第三集成单元，压缩机、水冷冷凝器、电池冷却器、阀体组件、第一水泵、第二水泵和第三水泵中的一项或多项集成在第三集成单元中。该设计将热管理系统中的各个部件集成在集成单元中，从而能够通过模块化的方式进行热管理系统的安装，有助于提高部署的灵活性。
[0010]在一种可选地设计中，阀体组件可以为九通阀。在第一管路上，九通阀的第一端连接第一换热管道的输入端，第一换热管道的输出端连接暖风芯体的输入端，暖风芯体的输出端连接第一水泵的输入端，第一水泵的输出端连接九通阀的第四端。在第二管路上，九通阀的第二端连接第四换热管道的输出端，第四换热管道的输入端连接九通阀的第三端。在第三管路上，九通阀的第五端连接第三水泵的输出端，第三水泵的输入端连接电池的输出端，电池的输入端连接九通阀的第六端。在第四管路上，九通阀的第七端连接第二水泵的输出端，第二水泵的输入端连接电驱器的输出端，电驱器的输入端分别连接冷却器的输出端和九通阀的第八端，冷却器的输入端连接九通阀的第九端。该设计将热管理系统中的各个元器件(例如压缩机、水冷冷凝器、电池冷却器、阀体组件、第一水泵、第二水泵和第三水泵)集中部署在同一区域，从而使各个元器件的安装位置更为紧凑，各个元器件之间能尽量具有较短的管路走线，当液体沿着管路循环流动时，液体的压力损耗也能较少，从而有助于提高热管理系统的制冷效率或制热效率。更进一步的，使用九通阀作为阀体组件，不仅能够简化热管理系统的结构，提高阀体组件控制的便捷性，还有助于减小热管理系统所占用的空间。
[0011]在一种可选地设计中，阀体组件可以包括五通阀、四通阀和第一三通阀，五通阀的第一端连接四通阀的第三端。在第一管路上，五通阀的第一端连接第一换热管道的输入端，第一换热管道的输出端连接暖风芯体的输入端，暖风芯体的输出端连接第一水泵的输入端，第一水泵的输出端连接五通阀的第三端。在第二管路上，五通阀的第五端连接第四换热管道的输出端，第四换热管道的输入端连接四通阀的第一端。在第三管路上，四通阀的第二端连接电池的输出端，电池的输入端连接第三水泵的输出端，第三水泵的输入端连接五通阀的第四端。在第四管路上，第一三通阀的第一端连接第二水泵的输出端，第二水泵的输入端连接五通阀的第二端，第一三通阀的第三端连接冷却器的输入端，冷却器的输出端和第一三通阀的第二端分别连接电驱器的输入端，电驱器的输出端连接四通阀的第四端。该设计使用多个阀体来实现阀体组件，相比于九通阀来说，这些阀体属于功能更为简单的阀体，
使用这些阀体的成本相对较低，也更容易获取。
[0012]在一种可选地设计中，这种热管理系统中还可以包括第二三通阀，第二三通阀的第一端连接第三水泵的输入端，第二三通阀的第二端连接五通阀的第一端，第二三通阀的第三端连接四通阀的第三端。通过该设计，阀体组件还能够通过第二三通阀构建电池循环环路和驾驶舱循环环路，在同时制冷电池和驾驶舱、或同时制热电池和驾驶舱的情况下，还能分别通过这两个循环环路单独控制电池的温度和驾驶舱的温度，进一步提高热管理的灵活性。
[0013]在一种可选地设计中，热管理系统中还可以包括同轴设置的高压管和低压管，高压管和低压管用于换热。其中，高压管的输入端连接第二换热管道的输出端，高压管的输出端分别连接第三换热管道的输入端和蒸发器的输入端；低压管的输入端分别连接暖风芯体的输出端和第三换热管道的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管理系统，其特征在于，包括控制器和阀体组件，所述阀体组件包括第一端、第二端、第三端、第四端、第五端、第六端、第七端和第八端，所述第一端和所述第四端之间通过第一管路连接，所述第一管路经过冷凝器的换热管道、乘员舱空调箱中的暖风芯体和第一泵，所述第二端和所述第三端之间通过第二管路连接，所述第二管路经过电池冷却器的换热管道，所述第五端和所述第六端之间通过第三管路连接，所述第三管路经过电池和第三泵，所述第七端和所述第八端之间通过第四管路连接，所述第四管路经过第二泵和电驱器；所述控制器，用于：通过控制所述第一端至所述第八端中的两个或多个端的连通，实现第一模式、第二模式、第三模式、第四模式、第五模式、第六模式、第七模式、第八模式、第九模式、第十模式、第十一模式或第十二模式中的一个或多个模式。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀体组件还包括第九端，所述第九端通过前端冷却模组中的冷却器接入所述第四管路。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述阀体组件包括九通阀，所述九通阀的第一端、第二端、第三端、第四端、第五端、第六端、第七端、第八端和第九端分别为所述阀体组件的第一端、第二端、第三端、、第四端、第五端、第六端、第七端、第八端和第九端。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器，具体用于：控制所述九通阀的第一端与所述九通阀的第四端连通、所述九通阀的第二端与所述九通阀的第八端连通、以及所述九通阀的第三端与所述九通阀的第七端连通，实现所述第一模式；或者，控制所述暖风芯体关闭，控制所述九通阀的第一端与所述九通阀的第五端连通、所述九通阀的第二端与所述九通阀的第八端连通、所述九通阀的第三端与所述九通阀的第七端连通、以及所述九通阀的第四端与所述九通阀的第六端连通，实现所述第二模式；或者，控制所述暖风芯体开启，控制所述九通阀的第一端与所述九通阀的第五端连通、所述九通阀的第二端与所述九通阀的第八端连通、所述九通阀的第三端与所述九通阀的第七端连通、以及所述九通阀的第四端与所述九通阀的第六端连通，实现所述第三模式；或者，控制所述九通阀的第一端与所述九通阀的第七端连通、以及所述九通阀的第四端与所述九通阀的第九端连通，实现所述第四模式；或者，控制所述九通阀的第一端与所述九通阀的第七端连通、所述九通阀的第二端与所述九通阀的第六端连通、所述九通阀的第三端与所述九通阀的第五端连通、以及所述九通阀的第四端与所述九通阀的第九端连通，实现所述第五模式；或者，控制所述九通阀的第七端与所述九通阀的第九端连通，实现所述第六模式；或者，控制所述九通阀的第二端与所述九通阀的第六端连通、以及所述九通阀的第三端与所
述九通阀的第七端连通、以及所述九通阀的第五端与所述九通阀的第九端连通，实现所述第七模式；或者，控制所述九通阀的第一端与所述九通阀的第七端连通、所述九通阀的第二端与所述九通阀的第六端连通、所述九通阀的第三端与所述九通阀的第五端连通、以及所述九通阀的第四端与所述九通阀的第九端连通，实现所述第八模式。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述阀体组件包括五通阀、四通阀和第一三通阀，所述五通阀的第一端连接所述四通阀的第三端，所述第四管路还经过所述第一三通阀的第二端和所述第一三通阀的第一端，其中，所述四通阀的第三端与所述五通阀的第一端连接，作为所述阀体组件的第一端；所述五通阀的第五端为所述阀体组件的第二端；所述四通阀的第一端为所述阀体组件的第三端；所述五通阀的第三端为所述阀体组件的第四端；所述四通阀的第二端为所述阀体组件的第五端；所述五通阀的第四端为所述阀体组件的第六端；所述四通阀的第四端为所述阀体组件的第七端；所述五通阀的第二端为所述阀体组件的第八端；所述第一三通阀的第三端为所述阀体组件的第九端。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器，具体用于：控制所述五通阀的第一端与所述五通阀的第三端连通、所述五通阀的第二端与所述五通阀的第五端连通、所述四通阀的第一端与所述四通阀的第四端连通、以及所述第一三通阀的第一端与所述第一三通阀的第二端连通，实现所述第一模式；或者，控制所述五通阀的第二端与所述五通阀的第五端连通、所述五通阀的第三端与所述五通阀的第四端连通、所述四通阀的第一端与所述四通阀的第四端连通、所述四通阀的第二端与所述四通阀的第三端连通、以及所述第一三通阀的第一端与所述第一三通阀的第二端连通，实现所述第二模式；或者，乘员舱空调箱处于除湿模式，控制所述五通阀的第一端与所述五通阀的第三端连通、所述五通阀的第二端与所述五通阀的第五端连通、所述五通阀的第三端与所述五通阀的第四端连通、所述四通阀的第一端与所述四通阀的第四端连通、所述四通阀的第二端与所述四通阀的第三端连通、以及所述第一三通阀的第一端与所述第一三通阀的第二端连通，实现所述第九模式；或者，乘员舱空调箱处于加热模式，控制所述五通阀的第一端与所述五通阀的第三端连通、所述五通阀的第二端与所述五通阀的第五端连通、所述五通阀的第三端与所述五通阀的第四端连通、所述四通阀的第一端与所述四通阀的第四端连通、所述四通阀的第二端与所述四通阀的第三端连通、以及所述第一三通阀的第一端与所述第一三通阀的第二端连通，实现所述第三模式；或者，乘务舱空调箱处于除湿模式，控制所述五通阀的第二端与所述五通阀的第三端连通、所述五通阀的第四端与所述五通阀的第五端连通、所述四通...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡浩茫，张晓兵，叶文，梁媛媛，王雷，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：