一种热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热管理系统，包括制冷剂循环回路、冷却液循环回路、第一热交换器及第二热交换器，其中，制冷剂循环回路上设置有电池换热器和车厢内换热器；冷却液循环回路上设置有电控热管理模块和电机热管理模块；第一热交换器及第二热交换器，这二者中的一者用于将制冷剂循环回路的热量传递至冷却液循环回路；另一者用于将制冷剂循环回路的冷量传递至冷却液循环回路。该热管理系统，能够使得电池换热器及车厢内换热器与电控热管理模块及电机热管理模块既能实现相互独立的控制，又能实现能量传递交换互补，充分利用制冷剂循环回路的冷量和热量，降低总体热管理能耗，继而提升整车的续航里程和性能。车的续航里程和性能。车的续航里程和性能。

【技术实现步骤摘要】
一种热管理系统


[0001]本专利技术涉及热管理
，更具体地说，涉及一种热管理系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车热管理系统研究内容主要包括以下三个部分：车内环境热管理、电机及控制器热管理和动力电池热管理。电池的热问题直接决定了其使用性能、寿命及安全性。因此这就要求电池热管理系统需要对温度进行精准的控制。空调热管理方面，目前电动汽车空调系统主要采用电阻PTC加热器完成，在冬季，几乎一半的电量用于制热，大大降低了新能源汽车的行驶里程。且热泵系统在冬季运行时，室外机结霜会大大影响系统的制热性能。电机电控等其余热源需要散热，如：驱动电机作为纯电动汽车能量的转化单元，以电池为动力源，把电能转化为机械能驱动车轮。由于在能量转化的过程中会出现机械损失、摩擦损失等产生热量，若这些热量不能及时散发出去，则会造成电机的热疲劳，降低电池的使用性能。
[0003]目前现有的大多数电动汽车的动力电池、电机及控制器、车厢热管理是相对独立的，使得总体热管理系统能耗高，严重影响整车的续航里程和性能。
[0004]综上所述，如何解决电动车辆的热管理系统能耗高且影响整车的续航里程和性能的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种热管理系统，以解决电动车辆的热管理系统能耗高且影响整车的续航里程和性能的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种热管理系统，应用于电动车辆，包括：
[0008]制冷剂循环回路，所述制冷剂循环回路上设置有电池换热器和车厢内换热器；
[0009]冷却液循环回路，所述冷却液循环回路上设置有电控热管理模块、电机热管理模块和车厢外换热器；
[0010]第一热交换器，包括第一制冷剂换热腔和与所述第一制冷剂换热腔呈传热布置的第一冷却液换热腔；
[0011]第二热交换器，包括第二制冷剂换热腔和与所述第二制冷剂换热腔呈传热布置的第二冷却液换热腔；
[0012]其中，所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔串接于所述制冷剂循环回路，且这两者中的一者配置为蒸发器，另一者配置为冷凝器；
[0013]所述第一冷却液换热腔和所述第二冷却液换热腔串接于所述冷却液循环回路，且所述车厢外换热器的进液口与所述第二冷却液换热腔的出液口连通，所述车厢外换热器的出液口与所述第一冷却液换热腔的进液口连通，所述电控热管理模块及所述电机热管理模块位于所述第一冷却液换热腔的出液口的下游且位于所述第二冷却液换热腔的进液口的
上游。
[0014]可选地，所述制冷剂循环回路上串接有压缩机，所述压缩机位于所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔之间，且所述压缩机的出回液端口之间设置有阀门组，所述阀门组包括第一阀组口、第二阀组口、第三阀组口和第四阀组口，所述第一阀组口与所述压缩机的出液端口连通，所述第二阀组口与所述压缩机的回液端口连通，所述第三阀组口与所述第一制冷剂换热腔连通，所述第四阀组口与所述第二制冷剂换热腔连通；
[0015]所述阀门组具有第一工作状态和第二工作状态，当所述阀门组处于第一工作状态时，所述第一阀组口与所述第三阀组口连通，所述第二阀组口与所述第四阀组口连通；当所述阀门组处于第二工作状态时，所述第一阀组口与所述第四阀组口连通，所述第二阀组口与所述第三阀组口连通。
[0016]可选地，所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，其中，所述第二阀门的第一阀口和所述第三阀门的第一阀口均与所述第一阀组口连通，所述第一阀门的第一阀口和所述第四阀门的第一阀口均与所述第二阀组口连通，所述第一阀门的第二阀口和所述第二阀门的第二阀口均与所述第三阀组口连通，所述第三阀门的第二阀口和所述第四阀门的第二阀口均与所述第四阀组口连通。
[0017]可选地，所述制冷剂循环回路上的所述第四阀组口侧设置有并联布置的第一支管路和第二支管路；
[0018]所述第一支管路上设置有串联布置的第三控制阀、所述第二制冷剂换热腔、所述电池换热器、第一膨胀阀和第四控制阀，且所述第四控制阀位于所述第一膨胀阀的上游，所述第一膨胀阀位于所述电池换热器的上游且用于向所述电池换热器输送制冷剂，所述第二制冷剂换热腔位于所述电池换热器的下游；
[0019]所述第二支管路上设置有串联布置的车厢内换热器、第二膨胀阀和第五控制阀，且所述第五控制阀位于第二膨胀阀的上游，所述第二膨胀阀位于所述车厢内换热器的上游且用于向所述车厢内换热器输送制冷剂；
[0020]其中，所述第一支管路上设置有第一旁通管路和第二旁通管路，所述第一旁通管路的第一端连接于所述第二制冷剂换热腔与所述第三控制阀之间的连接管路上，所述第一旁通管路的第二端连接于所述电池换热器与所述第一膨胀阀之间的连接管路上，且所述第一旁通管路上设置有自所述第一旁通管路的第一端向所述第一旁通管路的第二端依次布置的第一控制阀、辅助储液罐和第一循环泵；所述第二旁通管路上设置有第六控制阀，且所述第二旁通管路的第一端连接于所述第四控制阀的进口侧，所述第二旁通管路的第二端连接于所述第一膨胀阀的出口侧；所述第二支管路上设置有第三旁通管路，所述第三旁通管路上设置有第七控制阀，且所述第三旁通管路的第一端连接于所述第五控制阀的进口侧，所述第三旁通管路的第二端连接于所述第二膨胀阀的出口侧。
[0021]可选地，所述制冷剂循环回路上还设置有第八控制阀、第三膨胀阀和第四旁通管路；其中，所述第八控制阀位于所述第三膨胀阀的上游；所述第三膨胀阀用于向所述第一制冷剂换热腔输送制冷剂；所述第四旁通管路上设置有第九控制阀，其中，所述第一制冷剂换热腔、所述第三膨胀阀和所述第八控制阀在所述制冷剂循环回路上的所述第三阀组口侧依次串联布置，所述第四旁通管路的第一端连接于所述第八控制阀的进口侧，所述第四旁通管路的第二端连接于所述第三膨胀阀的出口侧。
[0022]可选地，所述制冷剂循环回路上还设置有主储液罐，所述主储液罐的第一端同时与所述第二旁通管路的第一端及所述第三旁通管路的第一端连通，所述主储液罐的第二端与所述第四旁通管路的第一端连通。
[0023]可选地，所述电控热管理模块的第一端和所述电机热管理模块的第一端均与所述第一冷却液换热腔的出液口连通，所述电控热管理模块的第二端和所述电机热管理模块的第二端均与所述第二冷却液换热腔的进液口连通。
[0024]可选地，所述冷却液循环回路上还设置有水箱和第二循环泵，所述水箱的进液口与所述第一冷却液换热腔的出液口连通，所述水箱的出液口与所述第二循环泵的进液口连通，所述第二循环泵的出液口同时与所述电控热管理模块的第一端及所述电机热管理模块的第一端连通。
[0025]可选地，所述冷却液循环回路上还设置有第五旁通管路，所述第五旁通管路的两端分别连接于所述第二循环泵的出液口和所述第一冷却液换热腔的回液口，所述第五旁通管路上设置有第二控制阀，所述第五旁通管路的外侧设置有用于对所述第五旁通管路内冷却液进行加热的PTC加热器。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热管理系统，应用于电动车辆，其特征在于，包括：制冷剂循环回路(1)，所述制冷剂循环回路(1)上设置有电池换热器(11)和车厢内换热器(12)；冷却液循环回路(2)，所述冷却液循环回路(2)上设置有电控热管理模块(21)、电机热管理模块(22)和车厢外换热器(25)；第一热交换器(3)，包括第一制冷剂换热腔和与所述第一制冷剂换热腔呈传热布置的第一冷却液换热腔；第二热交换器(4)，包括第二制冷剂换热腔和与所述第二制冷剂换热腔呈传热布置的第二冷却液换热腔；其中，所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔串接于所述制冷剂循环回路(1)，且这两者中的一者配置为蒸发器，另一者配置为冷凝器；所述第一冷却液换热腔和所述第二冷却液换热腔串接于所述冷却液循环回路(2)，且所述车厢外换热器(25)的进液口与所述第二冷却液换热腔的出液口连通，所述车厢外换热器(25)的出液口与所述第一冷却液换热腔的进液口连通，所述电控热管理模块(21)及所述电机热管理模块(22)位于所述第一冷却液换热腔的出液口的下游且位于所述第二冷却液换热腔的进液口的上游。2.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂循环回路(1)上串接有压缩机(13)，所述压缩机(13)位于所述第一制冷剂换热腔和所述第二制冷剂换热腔之间，且所述压缩机(13)的出回液端口之间设置有阀门组(14)，所述阀门组(14)包括第一阀组口(14a)、第二阀组口(14b)、第三阀组口(15)和第四阀组口(16)，所述第一阀组口(14a)与所述压缩机(13)的出液端口连通，所述第二阀组口(14b)与所述压缩机(13)的回液端口连通，所述第三阀组口(15)与所述第一制冷剂换热腔连通，所述第四阀组口(16)与所述第二制冷剂换热腔连通；所述阀门组(14)具有第一工作状态和第二工作状态，当所述阀门组(14)处于第一工作状态时，所述第一阀组口(14a)与所述第三阀组口(15)连通，所述第二阀组口(14b)与所述第四阀组口(16)连通；当所述阀门组(14)处于第二工作状态时，所述第一阀组口(14a)与所述第四阀组口(16)连通，所述第二阀组口(14b)与所述第三阀组口(15)连通。3.如权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述阀门组(14)包括第一阀门(141)、第二阀门(142)、第三阀门(143)和第四阀门(144)，其中，所述第二阀门(142)的第一阀口(142a)和所述第三阀门(143)的第一阀口(143a)均与所述第一阀组口(14a)连通，所述第一阀门(141)的第一阀口(141a)和所述第四阀门(144)的第一阀口(144a)均与所述第二阀组口(14b)连通，所述第一阀门(141)的第二阀口(141b)和所述第二阀门(142)的第二阀口(142b)均与所述第三阀组口(15)连通，所述第三阀门(143)的第二阀口(143b)和所述第四阀门(144)的第二阀口(144b)均与所述第四阀组口(16)连通。4.如权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂循环回路(1)上的所述第四阀组口(16)侧设置有并联布置的第一支管路(101)和第二支管路(102)；所述第一支管路(101)上设置有串联布置的第三控制阀(112)、所述第二制冷剂换热腔、所述电池换热器(11)、第一膨胀阀(17)和第四控制阀(113)，且所述第四控制阀(113)位于所述第一膨胀阀(17)的上游，所述第一膨胀阀(17)位于所述电池换热器(11)的上游且用
于向所述电池换热器(11)输送制冷剂，所述第二制冷剂换热腔位于所述电池换热器(11)的下游；所述第二支管路(102)上设置有串联布置的车厢内换热器(12)、第二膨胀阀(18)和第五控制阀(114)，且所述第五控制阀(114)位于第二膨胀阀(18)的上游，所述第二膨胀阀(18)位于所述车厢内换热器(12)的上游且用于向所述车厢内换热器(12)输送制冷剂；其中，所述第一支管路(101)上设置有第一旁通管路(103)和第二旁通管路(104)，所述第一旁通管路(103)的第一端连接于所述第二制冷剂换热腔与所述第三控制阀(112)之间的连接管路上，所述第一旁通管路(103)的第二端连接于所述电池换热器(11)与所述第一膨胀阀(17)之间的连接管路上，且所述第一旁通管路(103)上设置有自所述第一旁通管路(103)的第一端向所述第一旁通管路(103)的第二端依次布置的第一控制阀(105)、辅助储液罐(106)和第一循环泵(107)；所述第二旁通管路(104)上设置有第六控制阀(115)，且所述第二旁通管路(104)的第一端连接于所述第四控制阀(113)的进口侧，所述第二旁通管路(104)的第二端连接于所述第一膨胀阀(17)的出口侧；所述第二支管路(102)上设置有第三旁通管路(108)，所述第三旁通管路(108)上设置有第七控制阀(116)，且所述第三旁通管路(108)的第一端连接于所述第五控制阀(114)的进口侧，所述第三旁通管路(108)的第二端连接于所述第二膨胀阀(18)的出口侧。5.如权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂循环回路(1)上还设置有第八控制阀(117)、第三膨胀阀(19)和第四旁通管路(109)；其中，所述第八控制阀(117)位于所述第三膨胀阀(19)的上游；所述第三膨胀阀(19)用于向所述第一制冷剂换热腔输送制冷剂；所述第四旁通管路(109)上设置有第九控制阀(118)，其中，所述第一制冷剂换热腔、所述第三膨胀阀(19)和所述第八控制阀(117)在所述制冷剂循环回路(1)上的所述第三阀组口(15)侧依次串联布置，所述第四旁通管路(109)的第一端连接于所述第八控制阀(117)的进口侧，所述第四旁通管路(109)的第二端连接于所述第三膨胀阀(19)的出口侧。6.如权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂循环回路(1)上还设置有主储液罐(111)，所述主储液罐(111)的第一端同时与所述第二旁通管路(104)的第一端及所述第三旁通管路(108)的第一端连通，所述主储液罐(111)的第二端与所述第四旁通管路(109)的第一端连通。7.如权利要求6所述的热管理系...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊，
申请(专利权)人：经纬恒润天津研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：