车辆的集成热管理系统技术方案

本公开涉及一种车辆的集成热管理系统，其包括：制冷剂流动管线，延伸以允许从压缩机排出的制冷剂按照室内冷凝器、外部冷凝器和蒸发器的顺序流动并流回压缩机；制冷剂冷却器管线，分别在压缩机、室内冷凝器或外部冷凝器的各个下游点处从制冷剂流动管线分支，在被分支而流动的制冷剂经过或绕过电池冷却器和电冷却器之后，在压缩机的上游点处汇合到制冷剂流动管线；电池冷却管线，延伸以允许流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池散热器或电池冷却器时循环；以及电冷却管线，延伸以允许流过电部件并从其排放的冷却剂在通过电散热器或电冷却器时循环。电冷却器时循环。电冷却器时循环。

【技术实现步骤摘要】
车辆的集成热管理系统


[0001]本公开涉及一种车辆的集成热管理系统，其中提供了电池冷却器和电冷却器使得可以根据车辆的热管理模式独立地执行通过热泵的冷却、加热和电池加热。

技术介绍

[0002]近来，由于鼓励环保车辆普及的政策和对高效车辆的偏好，环保车辆的数量有所增加。电动车辆是一种环保车辆，其是一种使用电池和电机而不使用石油和发动机来运行的车辆。由于电动车辆具有通过利用储存在电池中的电力使电机旋转来驱动车辆的系统，因此电动车辆不排放有害物质，并且安静高效。
[0003]在使用相关技术的发动机动力的车辆的情况下，车载加热系统使用发动机的废热运行。然而，由于电动车辆没有发动机，因此电动车辆具有使用电力来运行加热器的系统。因此，电动车辆的问题在于，当加热器运行时，续航里程显著减小。
[0004]此外，为了保持电池模块的最佳性能和长寿命，电池模块应在最佳温度环境下使用。然而，由于行驶过程中产生的热和外部温度变化，难以在最佳温度环境中使用电池模块。
[0005]为了解决上述问题，正在积极讨论将电动车辆的空调系统及其热管理系统相结合的方法。
[0006]另一方面，在相关技术的热管理电路使用与电子驱动单元和电池进行热交换的集成冷却器的情况下，部件的数量减少，从而具有降低材料成本的效果。然而，当冬季电池温度升高时，无法使用制冷剂的热泵并且只能使用PTC加热器来对室内进行加热，从而导致用电效率方面的问题。
[0007]本背景部分中公开的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解，并且不应被视为对该信息构成本领域技术人员已知的相关技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现思路

[0008]因此，本公开是针对上述问题作出的，并且本公开的目的在于提供一种车辆的集成热管理系统，该系统即使在电池温度升高时也能够通过包括彼此分离的电池冷却器和电冷却器执行通过热泵的室内加热。
[0009]根据本公开，上述和其他目的可以通过提供车辆的集成热管理系统来实现，该系统包括：制冷剂流动管线，延伸以允许从压缩机排放的制冷剂按照室内冷凝器、外部冷凝器和蒸发器的顺序流动并流回压缩机；制冷剂冷却器管线，在压缩机的下游点处、室内冷凝器的下游点处或外部冷凝器的下游点处从制冷剂流动管线分支，在从制冷剂流动管线分支的每个制冷剂冷却器管线中流动的制冷剂经过电池冷却器和电冷却器或绕过电池冷却器和电冷却器之后，制冷剂冷却器管线在压缩机的上游点处汇合到制冷剂流动管线；电池冷却管线，延伸以允许流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池散热器或电池冷却器时循环；以及电冷却管线，延伸以允许流过电部件并从其排放的冷却剂在流过电散热器或电冷却器
时循环。
[0010]制冷剂流动管线可以包括：第一膨胀阀，被配置为在外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动；第二膨胀阀被配置为在蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动；并且制冷剂冷却器管线可以包括：第三膨胀阀，被配置为在电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动；以及第四膨胀阀，被配置为在电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动。
[0011]制冷剂冷却器管线可以包括：集成阀，连接到压缩机的下游点、室内冷凝器的下游点或外部冷凝器的下游点使得制冷剂流动管线中的制冷剂流入其中，并且通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器连接到压缩机的上游点使得流入其中的制冷剂排放到制冷剂流动管线。集成热管理系统可以进一步包括：控制器，被配置为控制压缩机的运行，控制集成阀以调节制冷剂在制冷剂流动管线或制冷剂冷却器管线中的流动，以及控制冷却剂在电池冷却管线或电冷却管线中的流动。
[0012]在电池加热模式下，控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环，并且可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂在室内冷凝器的下游点或压缩机的下游点处流入制冷剂冷却器管线，并且通过制冷剂冷却器管线并经由电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线。
[0013]控制器可以在制冷剂流动管线上的蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀以从室内空气中吸收热，可以在制冷剂流动管线上的外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀以从外部空气中吸收热，或者可以在制冷剂冷却器管线上的电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀以吸收电部件的废热。
[0014]在电废热吸收加热模式下，控制器可以允许冷却剂流动使得在电冷却管线中流过电部件并从其排放的冷却剂在流过电冷却器时循环，并且控制器可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂在室内冷凝器的下游点或外部冷凝器的下游点处流入制冷剂冷却器管线，并且通过制冷剂冷却器管线并经由电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线，并且控制器可以通过在制冷剂冷却器管线上的电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件的废热。
[0015]在室外空气吸热加热模式下，控制器可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂在外部冷凝器的下游点处流入制冷剂冷却器管线，并通过制冷剂冷却器管线绕过电池冷却器和电冷却器，以在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线，并且可以通过在制冷剂冷却器管线上的外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀来从外部空气中吸收热。
[0016]在电池废热吸收加热模式下，控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环，可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂通过室内冷凝器的下游点或外部冷凝器的下游点处流入制冷剂冷却器管线，并且通过制冷剂冷却器管线并经由电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线，并且控制器可以通过在制冷剂冷却器管线上的电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电池的废热。
[0017]制冷剂冷却器管线可以分别在室内冷凝器的下游点和外部冷凝器的下游点处从制冷剂流动管线分支，并且在从制冷剂流动管线分支的每个制冷剂冷却器管线中流动的制
冷剂可以通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器而分别汇合到压缩机的上游点，使得室内冷凝器与电池冷却器和电冷却器串联连接。
[0018]制冷剂冷却器管线可以分别在压缩机的下游点和外部冷凝器的下游点处从制冷剂流动管线分支，并且在从制冷剂流动管线分支的每个制冷剂冷却器管线中流动的制冷剂可以经过或绕过电池冷却器和电冷却器以分别汇合到压缩机的上游点，使得室内冷凝器与电池冷却器和电冷却器并联连接。
[0019]制冷剂冷却器管线可以包括：集成阀，连接到压缩机的下游点以及外部冷凝器的下游点，使得制冷剂流动管线中的制冷剂流入其中，并且通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器连接到压缩机的上游点使得流入其中的制冷剂排放到制冷剂流动管线。集成热管理系统可以进一步包括：控制器，被配置为控制压缩机的运行，控制集成阀调节制冷剂在制冷剂流动管线或制冷剂冷却器管线中的流动，以及控制冷却剂在电池冷却管线或电冷却管线中的流动。在电池加热模式下，控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环，并且控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的集成热管理系统，包括：制冷剂流动管线，延伸以允许从压缩机排出的制冷剂按照室内冷凝器、外部冷凝器和蒸发器的顺序流动并流回所述压缩机；制冷剂冷却器管线，在所述压缩机的下游点处、所述室内冷凝器的下游点处或所述外部冷凝器的下游点处从所述制冷剂流动管线分支，被分支而流动的制冷剂经过电池冷却器和电冷却器或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器之后，在所述压缩机的上游点处汇合到所述制冷剂流动管线；电池冷却管线，延伸以允许流过电池并从所述电池排放的冷却剂在流过电池散热器或所述电池冷却器时循环；以及电冷却管线，延伸以允许流过电部件并从所述电部件排放的冷却剂在流过电散热器或所述电冷却器时循环。2.根据权利要求1所述的集成热管理系统，其中，所述制冷剂流动管线包括第一膨胀阀和第二膨胀阀，所述第一膨胀阀被配置为在所述外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动，所述第二膨胀阀被配置为在所述蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动；并且所述制冷剂冷却器管线包括第三膨胀阀和第四膨胀阀，所述第三膨胀阀被配置为在所述电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动，所述第四膨胀阀被配置为在所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动。3.根据权利要求1所述的集成热管理系统，其中，所述制冷剂冷却器管线包括：集成阀，连接到所述压缩机的下游点、所述室内冷凝器的下游点或所述外部冷凝器的下游点使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂流入所述集成阀，并且通过经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而连接到所述压缩机的上游点使得流入所述集成阀中的制冷剂被排放到所述制冷剂流动管线，进一步包括：控制器，被配置为控制所述压缩机的运行，控制所述集成阀以调节制冷剂在所述制冷剂流动管线或所述制冷剂冷却器管线中的流动，并且控制冷却剂在所述电池冷却管线或所述电冷却管线中的流动。4.根据权利要求3所述的集成热管理系统，其中，在电池加热模式下，所述控制器允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过所述电池并从所述电池排放的冷却剂在流过所述电池冷却器时循环，并且控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂在所述室内冷凝器的下游点或所述压缩机的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线，并且通过所述制冷剂冷却器管线并经由所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线。5.根据权利要求4所述的集成热管理系统，其中，所述控制器在所述制冷剂流动管线上的所述蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀以从室内空气中吸收热，在所述制冷剂流动管线上的所述外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀以从外部空气中吸收热，或者在所述制冷剂冷却器管线上的所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀以吸收所述电部件的废热。6.根据权利要求3所述的集成热管理系统，其中，在电废热吸收加热模式下，所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电冷却管线中流过所述电部件并从所述电部件排放的冷却剂在流过所述电冷却器时循环，并且所述控制器控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线
中的制冷剂在所述室内冷凝器的下游点或所述外部冷凝器的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线，并且通过所述制冷剂冷却器管线并经由所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线，并且所述控制器通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收所述电部件的废热。7.根据权利要求3所述的集成热管理系统，其中，在室外空气吸热加热模式下，所述控制器控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂在所述外部冷凝器的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线，并通过所述制冷剂冷却器管线绕过所述电池冷却器和所述电冷却器以在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线，并且通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀来从外部空气中吸收热。8.根据权利要求3所述的集成热管理系统，其中，在电池废热吸收加热模式下，所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电池冷却管线中流过所述电池并从所述电池排放的冷却剂在流过所述电池冷却器时循环，控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂通过所述室内冷凝器的下游点或所述外部冷凝器的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线，并且通过所述制冷剂冷却器管线并经由所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线，并且所述控制器通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收所述电池的废热。9.根据权利要求1所述的集成热管理系统，其中，所述制冷剂冷却器管线分别在所述室内冷凝器的下游点和所述外部冷凝器的下游点处从所述制冷剂流动管线分支，并且被分支的制冷剂经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而分别汇合到所述压缩机的上游点，使得所述室内冷凝器与所述电池冷却器和所述电冷却器串联连接。10.根据权利要求1所述的集成热管理系统，其中，所述制冷剂冷却器管线分别在所述压缩机的下游点和所述外部冷凝器的下游点处从所述制冷剂流动管线分支，并且被分支的制冷剂经过或绕过所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金起睦，吴万周，李尚信，成原硕，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：