一种用于车辆的热管理系统及车辆技术方案

本申请实施例提供一种用于车辆的热管理系统及车辆，该热管理系统包括：制冷剂循环回路和冷却液循环回路；所述制冷剂循环回路包括通过管路连接的压缩机、第一换热组件、第二换热组件、电池模块以及主换热器，用于对所述电池模块和车辆内的乘员舱进行热管理；所述冷却液循环回路包括通过管路连接的电机组件和水泵，用于对所述电机组件进行热管理；所述冷却液循环回路与所述主换热器之间形成热交换控制通路。该热管理系统利用制冷剂可以直接对电池组件和乘员舱进行加热，热量利用率高，损失小，加热效果好。该系统结构简单，成本低，根据不同场景还可以实现对电池的冷却以及对乘员舱的制冷和除湿等功能。舱的制冷和除湿等功能。舱的制冷和除湿等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于车辆的热管理系统及车辆


[0001]本申请涉及热管理
，尤其涉及一种用于车辆的热管理系统及车辆。

技术介绍

[0002]随着国家节能减排技术路线提出，在不断加严汽车燃料消耗、污染物排放以及碳排放控制法规的背景下，逐渐形成以纯电驱动的汽车为主线的低碳化发展趋势。随着汽车电动化和智能化的发展，不仅需要保证功率部件维持最佳工作温度，并且对整车能量利用率要求越来越高，同时人们对汽车采暖、制冷的热舒适性要求不断增加，续航里程成为新能源车主要痛点。
[0003]纯电动车市场高速发展，续航里程却提升缓慢，驾驶舱即时温控的舒适度、电池及电驱总成等相关热管理保障整车性能和安全、以及合适的热管理方案优化续航里程，电动车由风冷向更复杂液冷电池热管理、PTC加热乘员舱向热泵系统发展，导致新能源热管理系统越来越复杂。
[0004]目前，大多数热管理系统使用PTC加热电池或热泵加热电池，但存在如下缺点：乘员舱与电池加热系统多采用PTC电加热，能转化效率低；电池加热过程中，通过换热器或者混水方式进行加热电，导致许多潜在的低品位能量被浪费，进而浪费掉大量的电池电能；热管理系统在电池均温与电驱总成热量热泵回收时，存在冲突，导致电驱热量损失。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种用于车辆的热管理系统及车辆，可以利用制冷剂直接对电池组件和乘员舱进行加热，热量利用率高，损失小，加热效果好，结构简单，还可以根据不同场景实现对电池的冷却以及对乘员舱的制冷和除湿等功能。
[0006]本申请实施例提供一种用于车辆的热管理系统，包括：制冷剂循环回路和冷却液循环回路；所述制冷剂循环回路包括通过管路连接的压缩机、第一换热组件、第二换热组件、电池模块以及主换热器，用于对所述电池模块和车辆内的乘员舱进行热管理；其中，所述压缩机的出口端分别与所述第一换热组件、第二换热组件以及电池模块相连接，所述压缩机的入口端分别与所述第一换热组件、电池模块以及主换热器相连接，所述主换热器分别与所述第一换热组件、第二换热组件以及电池模块相连接，所述第二换热组件分别与所述第一换热组件和电池模块相连接；所述冷却液循环回路包括通过管路连接的电机组件和水泵，用于对所述电机组件进行热管理；所述冷却液循环回路与所述主换热器之间形成热交换控制通路。
[0007]进一步地，所述第一换热组件包括第一换热器和第一蒸发器，所述第二换热组件包括第二换热器和风扇；其中，所述第一换热器和第二换热器均与所述压缩机的出口端相连接，与来自所述压缩机的制冷剂进行热交换；所述第一蒸发器设置在所述第二换热器和所述压缩机之间，与来自所述第二换热组件的制冷剂进行热交换。
[0008]进一步地，所述第一换热组件还包括PTC加热器和鼓风机；所述PTC加热器用于对
所述乘员舱进行制热；所述鼓风机用于向所述第一换热器、所述第一蒸发器以及所述PTC加热器送风，对所述乘员舱进行制冷或制热。
[0009]进一步地，在所述制冷剂循环回路与所述主换热器的出口端相连接的管路上设置有三通阀，所述三通阀的输入端与所述主换热器出口端相连接，所述三通阀的两个输出端通过管路分别与所述压缩机的入口端相连。
[0010]进一步地，所述制冷剂循环回路还包括设置在连接管路上的多个截止阀和多个单向阀，用于控制制冷剂在所述制冷剂循环回路中的流动方向和路径；其中，所述压缩机的出口端分别与所述电池模块、所述第一换热器以及所述第二换热器之间的连接管路上、所述第一换热器分别与所述主换热器和所述第二换热器之间的连接管路上、所述压缩机的入口端分别与所述主换热器和所述电池模块之间的连接管路上、以及所述第二换热器与所述电池模块之间的连接管路上均设置有截止阀；所述压缩机的入口端分别与所述主换热器和所述第一蒸发器之间的连接管路上、以及所述主换热器分别与所述第二换热器和所述电池模块之间的连接管路上均设置有单向阀。
[0011]进一步地，所述制冷剂循环回路还包括设置在连接管路上的多个膨胀阀，用于控制制冷剂在所述制冷剂循环回路中的流动速度；其中，第一膨胀阀设置在所述第二换热器的出口端与所述第一蒸发器的入口端的管路上；第二膨胀阀设置在所述电池模块的第二端与所述主换热器的入口端之间的管路上；第三膨胀阀设置在所述主换热器入口端处的管路上。
[0012]进一步地，还包括：第一传感器，用于检测所述电机组件的第一温度；第二传感器，用于检测所述冷却液循环回路中的冷却液的第二温度；第三传感器，用于检测所述电池模块的第三温度；第四传感器，用于检测所述第一换热器表面的第四温度；第五传感器，用于检测所述乘员舱内的第五温度。
[0013]进一步地，还包括控制模块，所述控制模块基于所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器、所述第四传感器以及所述第五传感器获取到的温度信息，控制所述压缩机、所述第一换热组件、所述第二换热组件、所述三通阀、所述多个截止阀、所述多个膨胀阀以及所述多个单向阀的运作，以使所述制冷剂循环回路对所述电池模块和所述乘员舱进行热管理，并使所述冷却液循环回路对所述电机组件进行热管理，还使所述制冷剂循环回路与所述冷却液循环回路进行热交换。
[0014]进一步地，在所述制冷剂循环回路中还设置气液分离器，所述气液分离器设置在连接所述压缩机入口端的管路上。
[0015]进一步地，在所述冷却液循环回路中还设置有膨胀壶，所述膨胀壶设置在所述主换热器与所述水泵之间的管路上。
[0016]本申请实施例还提供一种车辆，包括如上所述的用于车辆的热管理系统。
[0017]本申请的用于车辆的热管理系统及车辆具有以下效果：
[0018]通过制冷剂循环回路和冷却液循环回路提供了一种直冷直热的热管理系统。利用制冷剂可以直接对电池组件和乘员舱进行加热，热量利用率高，损失小，加热效果好。该系统结构简单，成本低，根据不同场景还可以实现对电池的冷却以及对乘员舱的制冷和除湿等功能。该系统还能够完全回收、利用电机组件所生成的热量，提高了低品位热能的利用率。该系统中的电机组件根据需要可以主动启动，用以产生热量，快速提升冷却液循环回路
中冷却液的温度，在低温的条件下通过与制冷剂循环回路的热交换为制冷剂提供热量，从而对电池组件和乘员舱进行加热，节省热量损失。该系统根据需要可以通过电池膜加热电池组件来为制冷剂循环回路中的制冷剂提供热量，从而可以实现制冷剂循环回路在
‑
20℃以下进行工作。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本申请一种实施例中的用于车辆的热管理系统的框架结构示意图；
[0021]图2为图1所示的用于车辆的热管理系统在模式一时制冷剂循环路径的示意图；
[0022]图3为图1所示的用于车辆的热管理系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的热管理系统，其特征在于，包括：制冷剂循环回路(100)和冷却液循环回路(200)；所述制冷剂循环回路(100)包括通过管路连接的压缩机(110)、第一换热组件(120)、第二换热组件(130)、电池模块(140)以及主换热器(150)，用于对所述电池模块(140)和车辆内的乘员舱进行热管理；其中，所述压缩机(110)的出口端分别与所述第一换热组件(120)、第二换热组件(130)以及电池模块(140)相连接，所述压缩机(110)的入口端分别与所述第一换热组件(120)、电池模块(140)以及主换热器(150)相连接，所述主换热器(150)分别与所述第一换热组件(120)、第二换热组件(130)以及电池模块(140)相连接，所述第二换热组件(130)分别与所述第一换热组件(120)和电池模块(140)相连接；所述冷却液循环回路(200)包括通过管路连接的电机组件(210)和水泵(220)，用于对所述电机组件(210)进行热管理；所述冷却液循环回路(200)与所述主换热器(150)之间形成热交换控制通路。2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一换热组件(120)包括第一换热器(121)和第一蒸发器(122)，所述第二换热组件(130)包括第二换热器(131)和风扇(132)；其中，所述第一换热器(121)和第二换热器(131)均与所述压缩机(110)的出口端相连接，与来自所述压缩机(110)的制冷剂进行热交换；所述第一蒸发器(122)设置在所述第二换热器(131)和所述压缩机(110)之间，与来自所述第二换热组件(130)的制冷剂进行热交换。3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述第一换热组件(120)还包括PTC加热器(123)和鼓风机(124)；所述PTC加热器(123)用于对所述乘员舱进行制热；所述鼓风机(124)用于向所述第一换热器(121)、所述第一蒸发器(122)以及所述PTC加热器(123)送风，对所述乘员舱进行制冷或制热。4.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，在所述制冷剂循环回路(100)与所述主换热器(150)的出口端相连接的管路上设置有三通阀(160)，所述三通阀(160)的输入端与所述主换热器(150)出口端相连接，所述三通阀(160)的两个输出端通过管路分别与所述压缩机(110)的入口端相连。5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂循环回路(100)还包括设置在连接管路上的多个截止阀和多个单向阀，用于控制制冷剂在所述制冷剂循环回路(100)中的流动方向和路径；其中，所述压缩机(110)的出口端分别与所述电池模块(140)、所述第一换热器(121)以及所述第二换热器(131)之间的连接管路上、所述第一换热器(121)分别与所述主换热器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛国磊，王晗英，徐洪星，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：