带电池热管理功能的车辆空调系统技术方案

带电池热管理功能的车辆空调系统，包括压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、蒸发器；按照冷媒的第一流动方向，压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、蒸发器连接形成空调制冷循环回路：还包括板式换热器、第二膨胀阀、空气-水换热器、风扇、水泵、电加热器和电池包内置换热器，风扇设置在空气-水换热器的进气侧；按照冷媒的第二流动方向，压缩机、冷凝器、第二膨胀阀、板式换热器连接形成电池降温低温介质循环回路；按照水的循环方向，电池包内置换热器、水泵、板式换热器、空气-水换热器、电加热器连接形成电池调温介质循环回路。本车辆空调系统实现了车内温度和电池温度的统一管理，使电池包在工作时始终处于较佳温度环境中，且保证了车内具有良好制冷效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆空调系统，特别涉及一种带电池热管理功能的车辆热栗空调系统。
技术介绍
在汽车领域中，纯电动汽车或带电动的混合动力汽车相比于传统的燃油汽车，不会产生有害物质或产生较少的有害物质，因此，具有较好的发展前景。对纯电动的车辆或带电动的混合动力的汽车来说，由于以电池作为动力源，目前主要配备有对电池进行降温的单独热管理系统。目前，对电池进行降温的热管理系统一般采用空气-水换热的方式进行降温，该种降温方式的换热效率不高，因此，在环境温度不是太高的情况下，基本能满足电池的降温需要，但当环境温度较高时，比如在夏季的高温环境下，该种换热方式就不能充足满足电池的降温需要，这样会对电池的使用寿命造成不利影响。另外，当外界的环境温度较低时，通常低于10°c时，对电池的充电和放电，特别是充电也会带来不利的影响，当环境温度低于o°c时，就很难实现充电了。目前在车辆上，包括传统的燃油汽车、电动汽车等，一般都配备有空调系统，空调系统具有良好的制冷性能，其通过冷媒的循环运行，使车内达到了较好的降温效果。对于电动汽车来说，现有的空调系统和对电池进行降温的热管理系统是两套独立的、互不相关的制冷系统，两套独立的制冷系统分别实现对电池进行降温和对车内进行降温。基于上述现状，在电动汽车上需要设计一种将车内温度调节与电池温度调节结合在一起的温控系统，该温控系统在保持现有空调系统对车内温度具有良好的制冷效果的基础上，在夏季高温环境下，也能对电池实现良好的降温，另外，当环境温度较低时，还可适当提高电池的温度，使电池具有良好的充电和放电功能。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种实现车内温度和电池温度统一管理，使电池包在工作时始终处于较佳温度环境中，且能保证车内具有良好制冷效果的带电池热管理功能的车辆空调系统。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:方案一:带电池热管理功能的车辆空调系统，包括压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、蒸发器;按照冷媒的第一流动方向，压缩机的出口与冷凝器的进口、冷凝器的出口与第一膨胀阀的进口、第一膨胀阀的出口与蒸发器的进口及蒸发器的出口与压缩机的进口分别通过管路连接，形成空调制冷循环回路，其特征在于:还包括板式换热器、第二膨胀阀、空气-水换热器、风扇、水栗、电加热器和电池包内置换热器，风扇设置在空气-水换热器的进气侧；按照冷媒的第二流动方向，压缩机的出口与冷凝器的进口、冷凝器的出口与第二膨胀阀的进口、第二膨胀阀的出口与板式换热器的低温介质进口、板式换热器的低温介质出口与压缩机的进口依次通过管路连接，形成电池降温低温介质循环回路;按照水的循环方向，电池包内置换热器的出口与水栗的进口、水栗的出口与板式换热器的高温介质进口、板式换热器的高温介质出口与空气-水换热器的进口、空气-水换热器的出口与电加热器的一端接口，电加热器的另一端接口与电池包内置换热器的进口依次通过管路连接，形成电池调温介质循环回路;在冷凝器的出口与第一膨胀阀的进口之间的连接管路上及蒸发器的出口与压缩机的进口之间的连接管路上各安装一截止阀。优选的:在水栗出口与板式换热器的高温介质进口之间的连接管路上及板式换热器的高温介质出口与空气-水换热器的进口之间的连接管路上各安装有一温度传感器。优选的:在水栗的进口通过管路外还外接有膨胀水箱;在电加热器的另一端接口与电池包内置换热器的进口之间的连接管路上还安装有排气阀。方案二:带电池热管理功能的车辆空调系统，其特征在于:包括压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、蒸发器;按照冷媒的第一流动方向，压缩机的出口与冷凝器的进口、冷凝器的出口与第一膨胀阀的进口、第一膨胀阀的出口与蒸发器的进口及蒸发器的出口与压缩机的进口分别通过管路连接，形成空调制冷循环回路，其特征在于:还包括板式换热器、第二膨胀阀、空气-水换热器、风扇、水栗、电加热器和电池包内置换热器，风扇设置在空气-水换热器的进气侧;按照冷媒的第二流动方向，压缩机的出口与冷凝器的进口、冷凝器的出口与第二膨胀阀的进口、第二膨胀阀的出口与板式换热器的低温介质进口、板式换热器的低温介质出口与压缩机的进口依次通过管路连接，形成电池降温低温介质循环回路;按照水的第一循环方向，电池包内置换热器的出口与水栗的进口、水栗的出口与板式换热器的高温介质进口、板式换热器的高温介质出口与电加热器的一端接口、电加热器的另一端接口与电池包内置换热器的进口依次通过管路连接，形成电池调温介质主循环回路;按照水的第二循环方向，电池包内置换热器的出口与水栗的进口、水栗的出口与空气-水换热器的进口、空气-水换热器的出口与电加热器的一端接口、电加热器的另一端接口与电池包内置换热器的进口依次通过管路连接，形成电池调温介质辅循环回路;其中，在冷凝器的出口与第一膨胀阀的进口之间的连接管路上、蒸发器的出口与压缩机的进口之间的连接管路上、水栗的出口与板式换热器的高温介质进口之间的连接管路上、板式换热器的高温介质出口与电加热器的一端接口之间的连接管路上、水栗的出口与空气-水换热器的进口之间的连接管路上及空气-水换热器的出口与电加热器的一端接口之间的连接管路上各自设置有一截止阀。优选的:在水栗出口与板式换热器的高温介质进口之间的连接管路上及板式换热器的高温介质出口与电加热器的一端接口之间的连接管路上各安装有一温度传感器。优选的:在水栗的进口通过管路还外接有膨胀水箱;在电加热器的另一端接口与电池包内置换热器的进口之间的连接管路上还安装有排气阀。本专利技术具有的优点和积极效果是:本带电池热管理功能的车辆空调系统，将对车内进行降温的空调系统与对车辆用电池包进行温度控制的系统综合成一个整体控制系统，这样一方面实现了车辆空调系统的功能，另一方面在环境温度较高时，一般环境温度在23°C以上，可启动车辆空调系统，通过板式换热器，实现对电池的有效降温，而环境温度在15°C?23°C时，通过采用空气-水换热器进行换热，对电池实现降温，这样，根据环境温度的不同，采用不同的降温方式，一方面充分满足了电池的降温需要，另一方面实现了能源的合理有效利用。当环境温度低于10°C时，启动电加热器，对电池进行适度的升温，这样就保证了电池的充电和放电功能。综上，通过本车辆空调系统，保证了电池包在工作时始终处于较佳的温度环境中，从而保证了电池包的使用寿命。【附图说明】图1是本专利技术第一种实施方式的结构示意图；图2是本专利技术第二种实施方式的结构示意图。图中:1、压缩机;2、冷凝器;3、第一膨胀阀；4、蒸发器;5、板式换热器;6、第二膨胀阀；7、空气-水换热器;8、风扇；9、水栗；10、电加热器；11、电池包内置换热器；12、截止阀；13、温度传感器;14、膨胀水箱;15、排气阀。【具体实施方式】为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:实施方式1:请参见图1，带电池热管理功能的车辆空调系统，包括压缩机1、冷凝器2、第一膨胀阀3、蒸发器4，还包括板式换热器5、第二膨胀阀6、空气-水换热器7、风扇8、水栗9、电加热器10和电池包内置换热器11，风扇设置在空气-水换热器的进气侧，上述电加热器可通过电压转换器与电池包连接，这样，在需要电加热时，可从电池包直接取电。按照冷媒的第一流动方向，压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
带电池热管理功能的车辆空调系统，包括压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、蒸发器；按照冷媒的第一流动方向，压缩机的出口与冷凝器的进口、冷凝器的出口与第一膨胀阀的进口、第一膨胀阀的出口与蒸发器的进口及蒸发器的出口与压缩机的进口分别通过管路连接，形成空调制冷循环回路，其特征在于：还包括板式换热器、第二膨胀阀、空气‑水换热器、风扇、水泵、电加热器和电池包内置换热器，风扇设置在空气‑水换热器的进气侧；按照冷媒的第二流动方向，压缩机的出口与冷凝器的进口、冷凝器的出口与第二膨胀阀的进口、第二膨胀阀的出口与板式换热器的低温介质进口、板式换热器的低温介质出口与压缩机的进口依次通过管路连接，形成电池降温低温介质循环回路；按照水的循环方向，电池包内置换热器的出口与水泵的进口、水泵的出口与板式换热器的高温介质进口、板式换热器的高温介质出口与空气‑水换热器的进口、空气‑水换热器的出口与电加热器的一端接口，电加热器的另一端接口与电池包内置换热器的进口依次通过管路连接，形成电池调温介质循环回路；在冷凝器的出口与第一膨胀阀的进口之间的连接管路上及蒸发器的出口与压缩机的进口之间的连接管路上各安装有一截止阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤栖，陆新林，马贺明，魏庆奇，陈启，
申请(专利权)人：天津三电汽车空调有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12