用于电动车辆的热管理系统、热管理方法及电动车辆技术方案

本发明专利技术涉及热管理系统、热管理方法及电动车辆。热管理系统包括压缩机、空气加热器、具有舱外换热器的舱外换热支路、具有第一舱内换热器的第一舱内换热支路、具有第二舱内换热器的第二舱内换热支路、电池冷却支路，以及电池加热支路。第二舱内换热支路、电池冷却支路和电池加热支路的第一端部连接在一起，第二舱内换热支路和电池冷却支路的第二端部连接于压缩机进气口，并且电池加热支路的第二端部连接于第一舱内换热支路。舱外换热支路的第一端部连接于电池加热支路的第一端部，而其第二端部连接于压缩机进气口，并且第一舱内换热支路的第一端部连接于第二舱内换热支路的第一端部，而其第二端部连接于压缩机排气口。其第二端部连接于压缩机排气口。其第二端部连接于压缩机排气口。

【技术实现步骤摘要】
用于电动车辆的热管理系统、热管理方法及电动车辆


[0001]本专利技术涉及电动车辆热管理的领域，具体而言，涉及一种用于电动车辆的热管理系统、热管理方法以及装设有该热管理系统的电动车辆。

技术介绍

[0002]传统燃油车辆的暖风空调的热源来自于发动机散发的热量，但是在新能源车辆(诸如，电动车辆)中不存在散发大量热量的发动机，因此只能借助于其它手段，而该其它手段通常是PTC加热器和热泵。然而，经由PTC加热器来制热的最主要问题为效率较低和耗电，继而消极地影响电动车辆的续航里程。另外，在冬天的寒冷天气下，电动车辆的电池内的物质活性下降，造成电池的放电效率不高，进而续航里程也会降低。
[0003]目前，在低温条件下，电动车辆的热管理系统对于电池的加热主要通过水PTC加热器或电机堵转来实现。随着整车电压的提升，水PTC加热器成本越来越高，并且加热电池的热量来自电池本身，从而影响整车续航里程。关于通过电机堵转来加热电池，由于二次换热且管路热量损失，导致加热效率不高，故也会影响整车能耗及续航里程。
[0004]在低温条件下，热管理系统对乘员舱的制热主要是通过空气PTC加热器及热泵来完成，而在极低温度下(即，
‑
20℃以下)，只能通过空气PTC加热器制热，但是受制于空气PTC加热器功率及热泵工作范围的限制，乘员舱制热时间受到限制，并且因此不利于用户体验。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可克服上述缺点的用于电动车辆的热管理系统，其中通过本专利技术，提升了极端低温及低温条件下热管理系统的性能，降低了热管理系统的能耗，并且提升了电池加热及乘员舱加热的速率及能量。
[0006]此外，本专利技术还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。
[0007]根据本专利技术的第一方面，本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是提供一种用于电动车辆的热管理系统，其包括：压缩机；空气加热器，所述空气加热器能够独立于所述压缩机操作；舱外换热支路，所述舱外换热支路具有位于其上的舱外换热器；第一舱内换热支路，所述第一舱内换热支路具有位于其上的第一舱内换热器；第二舱内换热支路，所述第二舱内换热支路具有位于其上的第二舱内换热器；电池冷却支路，所述电池冷却支路具有位于其上的电池冷却器；以及电池加热支路，所述电池加热支路具有位于其上的液冷冷却器，其中，所述第二舱内换热支路、所述电池冷却支路以及所述电池加热支路的第一端部连接在一起，所述第二舱内换热支路和所述电池冷却支路的第二端部连接于所述压缩机的进气口，并且所述电池加热支路的第二端部在所述第一舱内换热器与所述第一舱内换热支路的第二端部之间连接于所述第一舱内换热支路；以及其中，所述舱外换热支路的第一端部连接于所述电池加热支路的所述第一端部，而所述舱外换热支路的第二端部连接于所述压缩机的进气口，并且所述第一舱内换热支路的第一端部连接于所述第二舱内换热支路的所述第一端部，而所述第一舱内换热支路的第二端部连接于所述压缩机的排气口。
[0008]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述舱外换热支路被配置成受控地通断，所述第一舱内换热支路被配置成受控地通断，所述第二舱内换热支路被配置成受控地节流和通断，所述电池冷却支路被配置成受控地节流和通断，并且所述电池加热支路被配置成受控地通断。
[0009]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，第一单向阀设置在所述第一舱内换热支路的所述第一端部与所述第一舱内换热支路的所述第一舱内换热器之间，以允许从所述第一舱内换热支路的所述第二端部至所述第一舱内换热支路的所述第一端部的流动，而在所述舱外换热支路的所述第一端部与所述第二舱内换热支路的所述第一端部之间的线路上设置有第二单向阀，以允许从所述舱外换热支路的所述第一端部至所述第二舱内换热支路的所述第一端部的流动。
[0010]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述热管理系统还包括电池废热回收回路和电机废热回收回路，并且所述电池废热回收回路和所述电机废热回收回路通过五通阀连接在一起。
[0011]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述电池废热回收回路包括依次首尾相接的第一泵、电池以及所述电池冷却器，而所述电机废热回收回路包括依次首尾相接的第二泵、由并联联接的前电机和后电机构成的电机组件以及所述电池冷却器。
[0012]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述热管理系统还包括散热器支路，所述散热器支路具有位于其上的散热器，并且所述散热器支路的第一端部连接于所述五通阀，而所述散热器支路的第二端部在所述电池冷却器与所述第二泵之间连接于所述电机废热回收回路。
[0013]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述第二舱内换热支路、所述电池冷却支路以及所述电池加热支路的第一端部经由三通阀连接在一起以实现可选择的三路或二路导通。
[0014]根据本专利技术的第二方面，提供一种热管理方法，其用于上述热管理系统，并且包括：第一极端低温乘员舱和电池制热模式，其涉及由所述电池冷却支路和所述电池加热支路构成的制冷剂回路，其中，所述空气加热器通电以产生热来加热乘员舱，并且所述压缩机启动，使得从所述压缩机的所述排气口流出的高温高压的气态制冷剂流动穿过所述液冷冷却器，流动穿过所述电池冷却器，并且流入所述压缩机；以及其中，极端低温为从
‑
30℃至
‑
20℃的环境温度。
[0015]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，上述热管理方法还包括：第二极端低温乘员舱和电池制热模式，其涉及由所述第一舱内换热支路、所述电池冷却支路以及所述电池加热支路构成的制冷剂回路，并且所述第一舱内换热支路和所述电池加热支路相对于所述电池冷却支路并联连接，其中，当电池在所述第一极端低温乘员舱和电池制热模式下被加热到所述电池可正常充电和放电的温度的一半时，所述压缩机启动，使得从所述压缩机的所述排气口流出的高温高压的气态制冷剂的一部分流动穿过所述第一舱内换热器，流动穿过所述电池冷却器，并且流入所述压缩机；所述高温高压的气态制冷剂的另一部分流动穿过所述液冷冷却器，与流动穿过所述第一舱内换热器的所述一部分合并，流动穿过所述电池冷却器，并且流入所述压缩机；其中所述空气加热器通电以产生热来补充加热乘员舱。
[0016]根据本专利技术的第三方面，提供一种热管理方法，其用于上述热管理系统，并且包
括：低温乘员舱和电池制热模式，其涉及由第一舱内换热支路、所述舱外换热支路以及所述电池加热支路构成的制冷剂回路，并且所述第一舱内换热支路和所述电池加热支路相对于所述舱外换热支路并联连接，其中从所述压缩机的所述排气口流出的高温高压的气态制冷剂的一部分流动穿过所述第一舱内换热器，流动穿过所述舱外换热器，并且流入所述压缩机；所述高温高压的气态制冷剂的另一部分流动穿过所述液冷冷却器，与流动穿过所述第一舱内换热器的所述一部分合并，流动穿过所述舱外换热器，并且流入所述压缩机；以及其中，低温为从
‑
20℃至
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10℃的环境温度。
[0017]根据本专利技术的第四方面，提供一种热管理方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动车辆的热管理系统，其特征在于，其包括：压缩机；空气加热器，所述空气加热器能够独立于所述压缩机操作；舱外换热支路，所述舱外换热支路具有位于其上的舱外换热器；第一舱内换热支路，所述第一舱内换热支路具有位于其上的第一舱内换热器；第二舱内换热支路，所述第二舱内换热支路具有位于其上的第二舱内换热器；电池冷却支路，所述电池冷却支路具有位于其上的电池冷却器；以及电池加热支路，所述电池加热支路具有位于其上的液冷冷却器，其中，所述第二舱内换热支路、所述电池冷却支路以及所述电池加热支路的第一端部连接在一起，所述第二舱内换热支路和所述电池冷却支路的第二端部连接于所述压缩机的进气口，并且所述电池加热支路的第二端部在所述第一舱内换热器与所述第一舱内换热支路的第二端部之间连接于所述第一舱内换热支路；以及其中，所述舱外换热支路的第一端部连接于所述电池加热支路的所述第一端部，而所述舱外换热支路的第二端部连接于所述压缩机的进气口，并且所述第一舱内换热支路的第一端部连接于所述第二舱内换热支路的所述第一端部，而所述第一舱内换热支路的第二端部连接于所述压缩机的排气口。2.根据权利要求1所述的用于电动车辆的热管理系统，其特征在于，所述舱外换热支路被配置成受控地通断，所述第一舱内换热支路被配置成受控地通断，所述第二舱内换热支路被配置成受控地节流和通断，所述电池冷却支路被配置成受控地节流和通断，并且所述电池加热支路被配置成受控地通断。3.根据权利要求1所述的用于电动车辆的热管理系统，其特征在于，第一单向阀设置在所述第一舱内换热支路的所述第一端部与所述第一舱内换热支路的所述第一舱内换热器之间，以允许从所述第一舱内换热支路的所述第二端部至所述第一舱内换热支路的所述第一端部的流动，而在所述舱外换热支路的所述第一端部与所述第二舱内换热支路的所述第一端部之间的线路上设置有第二单向阀，以允许从所述舱外换热支路的所述第一端部至所述第二舱内换热支路的所述第一端部的流动。4.根据权利要求1所述的用于电动车辆的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括电池废热回收回路和电机废热回收回路，并且所述电池废热回收回路和所述电机废热回收回路通过五通阀连接在一起。5.根据权利要求4所述的用于电动车辆的热管理系统，其特征在于，所述电池废热回收回路包括依次首尾相接的第一泵、电池以及所述电池冷却器，而所述电机废热回收回路包括依次首尾相接的第二泵、由并联联接的前电机和后电机构成的电机组件以及所述电池冷却器。6.根据权利要求5所述的用于电动车辆的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括散热器支路，所述散热器支路具有位于其上的散热器，并且所述散热器支路的第一端部连接于所述五通阀，而所述散热器支路的第二端部在所述电池冷却器与所述第二泵之间连接于所述电机废热回收回路。7.根据权利要求4所述的用于电动车辆的热管理系统，其特征在于，所述第二舱内换热支路、所述电池冷却支路以及所述电池加热支路的第一端部经由三通阀连接在一起以实现
可选择的三路或二路导通。8.一种热管理方法，其用于如权利要求1
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7中的任一项所述的热管理系统，其特征在于，其包括：第一极端低温乘员舱和电池制热模式，其涉及由所述电池冷却支路和所述电池加热支路构成的制冷剂回路，其中，所述空气加热器通电以产生热来加热乘员舱，并且所述压缩机启动，使得从所述压缩机的所述排气口流出的高温高压的气态制冷剂流动穿过所述液冷冷却器，流动穿过所述电池冷却器，并且流入所述压缩机；以及其中，极端低温为从
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【专利技术属性】
技术研发人员：邢小伟，李文，杨光峰，秦浩，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：