汽车热管理系统和电动汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车热管理系统及电动汽车。汽车热管理系统包括热泵空调系统、电池包换热系统、发动机冷却系统、第一板式换热器和第一开关阀，热泵空调系统和发动机冷却系统分别通过第一板式换热器与电池包换热系统换热，第一板式换热器的制冷剂入口经由导通或截止的电池冷却支路与室外换热器的出口连通，或与第一支路的第一端及第二支路的第一端连通，并且经由导通或截止的电池加热支路与第一开关阀的入口连通，第一板式换热器的制冷剂出口经由导通或截止的电池冷却回流支路与压缩机的入口连通，并且经由电池加热回流支路与第一开关阀的出口连通。由此，实现车内制冷及制热，还为电池进行冷却及加热，使电池在合适的温度范围内工作。

Automobile thermal management system and electric vehicle

The invention discloses an automobile heat management system and an electric vehicle. Vehicle thermal management system comprises a heat pump air conditioning system, battery replacement system, engine cooling system, the first and the first valve plate heat exchanger, heat pump air conditioning system and engine cooling system respectively, the first heat exchanger and the heat exchanger through the battery replacement system, refrigerant entrance heat exchanger of the first plate via the conduction or cutoff of battery cooling branch exchange the outdoor heat exchanger and the outlet, communicated with the first end or with the first branch of the first end and the second branch, and through the entrance of battery heating branch conduction or cutoff valve connected with the first entrance, battery cooling reflux branch and refrigerant compressor outlet of the first heat exchanger via conduction or cutoff of connectivity, and through battery heating reflux with the first valve outlet branch. Therefore, the cooling and heating of the car can be realized, and the battery is cooled and heated, so that the battery works in a suitable temperature range.

【技术实现步骤摘要】
汽车热管理系统和电动汽车
本专利技术涉及电动汽车的空调领域，具体地，涉及一种汽车热管理系统和包括该汽车热管理系统的电动汽车。
技术介绍
要保证电动汽车的电池充放电效率高，需要有合适的工作温度，过高或高低都会对其性能以及续航能力造成很大影响。中国专利公开号为CN205039220U的技术专利公开了一种汽车动力电池冷却系统。该动力电池冷却系统虽然可以在制冷时通过蒸发器对动力电池进行冷却，但动力电池与蒸发器紧贴在一起进行换热，虽然原理上可行，但是车上难以实现，因为蒸发器一般都在空调箱体内，箱体空间有限，而纯电动汽车的动力电池很大，一般置于车底。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车热管理系统及电动汽车，以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种汽车热管理系统，所述汽车热管理系统包括热泵空调系统、电池包换热系统、发动机冷却系统、第一板式换热器和第一开关阀，所述热泵空调系统和所述发动机冷却系统分别通过所述第一板式换热器与所述电池包换热系统换热，所述热泵空调系统包括室内冷凝器、室内蒸发器、压缩机和室外换热器，所述压缩机的出口与所述室内冷凝器的入口连通，所述室内冷凝器的出口与所述第一开关阀的入口连通，所述第一开关阀的出口选择性地经由第一节流支路或第一通流支路与所述室外换热器的入口连通，所述室外换热器的出口选择性地经由第二节流支路或第二通流支路与选择性导通或截止的第一支路的第一端连通且与选择性导通或截止的第二支路的第一端连通，所述第一支路的第二端与所述压缩机的入口连通，所述第二支路的第二端与所述室内蒸发器的入口连通，所述室内蒸发器的出口与所述压缩机的入口连通，所述第一板式换热器的制冷剂入口经由选择性导通或截止的电池冷却支路与所述室外换热器的出口连通，或与所述第一支路的第一端及所述第二支路的第一端连通，并且经由选择性导通或截止的电池加热支路与所述第一开关阀的入口连通，所述第一板式换热器的制冷剂出口经由选择性导通或截止的电池冷却回流支路与所述压缩机的入口连通，并且经由电池加热回流支路与所述第一开关阀的出口连通。可选地，所述第一支路上设置有第二开关阀。可选地，所述第二支路上设置有第三开关阀。可选地，所述热泵空调系统还包括：第一三通阀，所述室外换热器的出口选择性地经由第二节流支路或第二通流支路与所述第一三通阀的入口连通，所述第一三通阀的第一出口与所述第一支路的第一端连通，所述第一三通阀的第二出口与所述第二支路的第一端连通。可选地，在所述电池加热支路上设置有第四开关阀。可选地，在所述电池冷却回流支路上设置有第五开关阀。可选地，在所述电池冷却回流支路上还设置有第一单向阀。可选地，在所述电池加热回流支路上设置有第二单向阀。可选地，所述第一板式换热器的制冷剂入口经由选择性导通或截止的电池冷却支路与所述室外换热器的出口连通，并且在所述电池冷却支路上设置有第一膨胀阀。可选地，所述第一板式换热器的制冷剂入口经由选择性导通或截止的电池冷却支路与所述第一支路的第一端及所述第二支路的第一端连通，并且在所述电池冷却支路上设置有流量阀。可选地，所述室内蒸发器的出口经由第三单向阀与所述压缩机的入口连通。可选地，所述第一板式换热器串联在所述电池包换热系统的冷却液回路中，并且所述冷却液回路中还设置有与所述第一板式换热器串联的第一水泵、副水箱和电池包。可选地，所述发动机冷却系统包括第二水泵、发动机、室内暖风芯体和第二三通阀，所述第二水泵的出口与所述第二三通阀的入口连通，所述第二三通阀的第一出口和第二出口分别与所述第一板式换热器的发动机冷却液入口连通和所述室内暖风芯体的入口连通，所述第一板式换热器的发动机冷却液出口与所述室内暖风芯体的出口均与所述发动机的冷却液入口连通，所述发动机的冷却液出口与所述第二水泵的入口连通。可选地，所述第一通流支路上设置有第六开关阀，所述第一节流支路上设置有第二膨胀阀。可选地，所述热泵空调系统还包括第一膨胀开关阀，该第一膨胀开关阀的入口与所述室内冷凝器的出口连通，该第一膨胀开关阀的出口与所述室外换热器的入口连通，所述第一节流支路为所述第一膨胀开关阀的节流流道，所述第一通流支路为所述第一膨胀开关阀的通流流道。可选地，所述第二通流支路上设置有第七开关阀，所述第二节流支路上设置有第三膨胀阀。可选地，所述汽车热管理系统应用于电动汽车，所述汽车热管理系统还包括电机冷却系统；所述热泵空调系统还包括：第二板式换热器，其中，所述第二板式换热器设置在所述第二通流支路中，并且所述第二板式换热器同时设置在所述电机冷却系统中。可选地，所述第二板式换热器的制冷剂入口与所述室外换热器的出口连通，所述第二板式换热器的制冷剂出口与所述第七开关阀的入口连通。可选地，所述电机冷却系统包括与所述第二板式换热器串联以形成回路的电机、电机散热器和第三水泵。可选地，所述热泵空调系统还包括第二膨胀开关阀，该第二膨胀开关阀的入口与所述室外换热器的出口连通，该第二膨胀开关阀的出口与所述第一支路的第一端连通且与所述第二支路的第一端连通，所述第二节流支路为所述第二膨胀开关阀的节流流道，所述第二通流支路为所述第二膨胀开关阀的通流流道。可选地，所述汽车热管理系统应用于电动汽车，所述汽车热管理系统还包括电机冷却系统；所述热泵空调系统还包括：第二板式换热器，其中，所述第二板式换热器的制冷剂入口与所述第二膨胀开关阀的出口连通，所述第二板式换热器的制冷剂出口与所述第一支路的第一端连通且与所述第二支路的第一端连通，并且所述第二板式换热器同时设置在所述电机冷却系统中。可选地，所述电机冷却系统包括电机冷却液干路、第一电机冷却液支路和第二电机冷却液支路，所述电机冷却液干路的第一端选择性地与所述第一电机冷却液支路的第一端或所述第二电机冷却液支路的第一端连通，所述第一电机冷却液支路的第二端和所述第二电机冷却液支路的第二端与所述电机冷却液干路的第二端连通，其中，在所述电机冷却液干路上串联有电机、电机散热器和第三水泵，在所述第一电机冷却液支路上串联有所述第二板式换热器。可选地，所述热泵空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器的出口与所述压缩机的入口连通，所述气液分离器的入口与所述室内蒸发器的出口连通，所述第一支路的第二端与所述气液分离器的入口连通，所述第一板式换热器的制冷剂出口经由所述电池冷却回流支路与所述气液分离器的入口连通。可选地，所述热泵空调系统还包括PTC加热器，该PTC加热器用于对流经所述室内冷凝器的风进行加热。可选地，所述PTC加热器布置在所述室内冷凝器的迎风侧或背风侧。根据本专利技术的第二方面，提供一种电动汽车，包括根据本专利技术的第一方面提供的所述汽车热管理系统。本专利技术提供的汽车热管理系统，除了可以利用热泵空调系统实现车内夏天制冷及冬天制热的需求，还有电池冷却及电池加热的功能。通过第一板式换热器，既能通过热泵空调系统的制冷剂与电池包冷却液进行热交换，对电池降温或加热，又可通过发动机的冷却液与电池包冷却液进行热交换，对电池加热，利用三种介质之间的热交换，可适应不同车况下对能源的有效利用，使电池始终在合适的温度范围内工作，从而提高电池的充放电效率、续航能力及使用寿命。另外，本专利技术在不改变制冷剂循环方向的情况下既可实现汽车空调系统的制冷和制热，结构简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车热管理系统，其特征在于，所述汽车热管理系统包括热泵空调系统、电池包换热系统、发动机冷却系统、第一板式换热器(620)和第一开关阀(635)，所述热泵空调系统和所述发动机冷却系统分别通过所述第一板式换热器(620)与所述电池包换热系统换热，所述热泵空调系统包括室内冷凝器(601)、室内蒸发器(602)、压缩机(604)和室外换热器(605)，所述压缩机(604)的出口与所述室内冷凝器(601)的入口连通，所述室内冷凝器(601)的出口与所述第一开关阀(635)的入口连通，所述第一开关阀(635)的出口选择性地经由第一节流支路或第一通流支路与所述室外换热器(605)的入口连通，所述室外换热器(605)的出口选择性地经由第二节流支路或第二通流支路与选择性导通或截止的第一支路(641)的第一端连通且与选择性导通或截止的第二支路(642)的第一端连通，所述第一支路(641)的第二端与所述压缩机(604)的入口连通，所述第二支路(642)的第二端与所述室内蒸发器(602)的入口连通，所述室内蒸发器(602)的出口与所述压缩机(604)的入口连通，所述第一板式换热器(620)的制冷剂入口(620a)经由选择性导通或截止的电池冷却支路(621)与所述室外换热器(605)的出口连通，或与所述第一支路(641)的第一端及所述第二支路(642)的第一端连通，并且经由选择性导通或截止的电池加热支路(636)与所述第一开关阀(635)的入口连通，所述第一板式换热器(620)的制冷剂出口(620b)经由选择性导通或截止的电池冷却回流支路(622)与所述压缩机(604)的入口连通，并且经由电池加热回流支路(637)与所述第一开关阀(635)的出口连通。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车热管理系统，其特征在于，所述汽车热管理系统包括热泵空调系统、电池包换热系统、发动机冷却系统、第一板式换热器(620)和第一开关阀(635)，所述热泵空调系统和所述发动机冷却系统分别通过所述第一板式换热器(620)与所述电池包换热系统换热，所述热泵空调系统包括室内冷凝器(601)、室内蒸发器(602)、压缩机(604)和室外换热器(605)，所述压缩机(604)的出口与所述室内冷凝器(601)的入口连通，所述室内冷凝器(601)的出口与所述第一开关阀(635)的入口连通，所述第一开关阀(635)的出口选择性地经由第一节流支路或第一通流支路与所述室外换热器(605)的入口连通，所述室外换热器(605)的出口选择性地经由第二节流支路或第二通流支路与选择性导通或截止的第一支路(641)的第一端连通且与选择性导通或截止的第二支路(642)的第一端连通，所述第一支路(641)的第二端与所述压缩机(604)的入口连通，所述第二支路(642)的第二端与所述室内蒸发器(602)的入口连通，所述室内蒸发器(602)的出口与所述压缩机(604)的入口连通，所述第一板式换热器(620)的制冷剂入口(620a)经由选择性导通或截止的电池冷却支路(621)与所述室外换热器(605)的出口连通，或与所述第一支路(641)的第一端及所述第二支路(642)的第一端连通，并且经由选择性导通或截止的电池加热支路(636)与所述第一开关阀(635)的入口连通，所述第一板式换热器(620)的制冷剂出口(620b)经由选择性导通或截止的电池冷却回流支路(622)与所述压缩机(604)的入口连通，并且经由电池加热回流支路(637)与所述第一开关阀(635)的出口连通。2.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第一支路(641)上设置有第二开关阀(643)。3.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第二支路(642)上设置有第三开关阀(644)。4.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括：第一三通阀(645)，所述室外换热器(605)的出口选择性地经由第二节流支路或第二通流支路与所述第一三通阀(645)的入口连通，所述第一三通阀(645)的第一出口与所述第一支路(641)的第一端连通，所述第一三通阀(645)的第二出口与所述第二支路(642)的第一端连通。5.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，在所述电池加热支路(636)上设置有第四开关阀(638)。6.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，在所述电池冷却回流支路(622)上设置有第五开关阀(639)。7.根据权利要求6所述的汽车热管理系统，其特征在于，在所述电池冷却回流支路(622)上还设置有第一单向阀(626)。8.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，在所述电池加热回流支路(637)上设置有第二单向阀(640)。9.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第一板式换热器(620)的制冷剂入口(620a)经由选择性导通或截止的电池冷却支路(621)与所述室外换热器(605)的出口连通，并且在所述电池冷却支路上设置有第一膨胀阀(623)。10.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第一板式换热器(620)的制冷剂入口(620a)经由选择性导通或截止的电池冷却支路(621)与所述第一支路(641)的第一端及所述第二支路(642)的第一端连通，并且在所述电池冷却支路(621)上设置有流量阀(625)。11.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述室内蒸发器(602)的出口经由第三单向阀(627)与所述压缩机(604)的入口连通。12.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第一板式换热器(620)串联在所述电池包换热系统的冷却液回路中，并且所述冷却液回路中还设置有与所述第一板式换热器(620)串联的第一水泵(628)、副水箱(629)和电池包(630)。13.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述发动机冷却系统包括第二水泵(631)、发动机(632)、室内暖风芯体(633)和第二三通阀(634)，所述第二水泵(631)的出口与所述第二三通阀(634)的入口(634a)连通，所述第二三通阀(634)的第一出口(634b)和第二出口(634c)分别与所述第一板式换热器(620)的发动机冷却液入口(620c)连通和所述室内暖风芯体(633)的入口连通，所述第一板式换热器(620)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪孟瑛，叶梅娇，陈雪峰，黄健，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44