一种新能源汽车的热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车的热管理系统，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、HVAC、气液分离器、热交换模块和ECU；热交换模块包括可相互进行热交换的水流动管道和冷媒流动管道，冷媒流动管道通过低温冷媒分流管道与冷凝器的出口连通，水流动管道的外部设置有电辅助加热装置，利用冷媒的冷量或者热量与水热交换后，将水送入电池温控组件、电机电控散热组件和HVAC的暖风芯子，从而实现对电池包、电机电控的制冷或制热，同时也实现HVAC的制热。该热管理系统简化了结构，可以同时满足车内温度调节、电池温度调节、电机电控的温度调节，温度调节响应迅速，能效比高。

A thermal management system for new energy vehicles

The invention discloses a heat management system for a new energy vehicle, which comprises a compressor, a condenser, an expansion valve, a HVAC, a gas-liquid separator, a heat exchange module and an ECU; a heat exchange module comprises a water flow pipeline and a refrigerant flow pipeline for mutual heat exchange; and a refrigerant flow pipeline passes through a cryogenic refrigerant diversion pipeline and a condenser. The outlet is connected and the outside of the water flow pipeline is equipped with an electric auxiliary heating device. After the cooling or heat of the refrigerant is exchanged with the water and heat, the water is fed into the temperature control module of the battery, the electric control cooling module of the motor and the warm air core of the HVAC, thereby realizing the cooling or heating of the battery pack and the electric motor, and at the same time realizing the heating of the HVAC. . The thermal management system simplifies the structure, can simultaneously meet the car temperature regulation, battery temperature regulation, electrical motor temperature regulation, temperature regulation response quickly, high energy efficiency ratio.

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车的热管理系统
本专利技术涉及一种热管理系统，该热管理系统使用在新能源汽车中。
技术介绍
随着社会对环保和节能的要求越来越高，新能源汽车越来越受到政府和汽车厂商的重视。然新能源汽车由于是利用电池和电机作为驱动动力来源，在实际的研发过程中始终存在一些技术难点：1.电池的使用寿命和使用效率受到温度的影响比较严重，温度过高和过低都将影响电池使用寿命和续航能力，因此，电池需要进行降温或者加热。2.新能源汽车利用电机作为驱动动力，电机电控运行时间长需要散热，而新能源汽车的车内冬天需要供暖，夏天需要降温，这些动力的都来自电池，因此，如果提高能效比和续航能力一直是新能源汽车所要研发的方向。针对上述的技术难点，业内也做了大量的研发和改进，在新能源汽车上分别设置了车内空调系统、电池温控系统和电机电控散热系统；其中，车内空调系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、HVAC，压缩机压缩冷媒得到90°左右的高温气态冷媒，该高温气态冷媒先经过冷凝器进行散热，冷媒的温度降低，而后冷媒经过膨胀阀膨胀节流降压，冷媒冷却雾化，此时冷媒的温度较低，而后低温冷媒经过HVAC的蒸发器后吸收了车内的热量，冷媒温度升高，车内温度降低，低温低压的气态冷媒进入到压缩机内再次压缩。而冬天时需要对车内供暖时，HVAC上还会设置有PTC加热组件，HVAC的风机将加热后产生的热风吹入到车内，提高车内温度，然这种暖风方式比较暴力，吹出的热风不柔和，给人不舒适感，驾驶员长时间吹该热风容易犯困而引发驾驶安全事故。目前的电池温控系统主要分为风控温或者循环水控温。1、风控温-通过风机吹出冷风或者热风对电池包进行温度调节，这种方式会出现温控不及时，加热或冷却不均匀的情况。2、循环水控温-在电池箱上设置了电池温控组件，电池温控组件具有若干个水流通道，电池包与电池温控组件接触，电池温控组件连接于水循环系统中，水循环系统包括用于储水的水箱、用于提供水流动力的水泵、用于加热循环水的升温换热器，该升温换热器也采用PTC加热的方式加热，同时还需要提供对循环水进行降温的降温换热器，该降温换热器采用风冷的方式实现，这样，当需要对电池加热时，升温换热器启动，PTC加热循环水，从而提高电池包的温度，当需要降温时，降温换热器启动，循环水冷却电池包后温度升高，通过降温换热器使循环水风冷。虽然循环水控温方式比风冷优越，但是结构比较复杂，同时需要多个换热器，并且换热效果差，能效比低。而电机电控散热系统与电池温控系统类似，结构也比较复杂，并且需要多个换热器，造成成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种新能源汽车的热管理系统，该热管理系统简化了结构，可以同时满足车内温度调节、电池温度调节、电机电控的温度调节，温度调节响应迅速，能效比高。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种新能源汽车的热管理系统，包括压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、HVAC、气液分离器，所述压缩机的出气口与冷凝器的入口之间通过第一管道连通，冷凝器的出口与第一膨胀阀的入口之间通过第二管道连通，第一膨胀阀的出口与HVAC的蒸发器的入口之间连通，蒸发器的出口与气液分离器的入口通过第三管道连通，所述气液分离器的出气口与压缩机的进气口之间管道连通，所述热管理系统还包括热交换模块、电池温控组件和电机电控散热组件；所述热交换模块包括壳体和设置于壳体内可相互进行热交换的水流动管道和冷媒流动管道，所述冷媒流动管道的入口通过低温冷媒分流管道与冷凝器的出口连通，所述第二管道上设置有第一电磁阀，所述低温冷媒分流管道上设置有第二电磁阀和第二膨胀阀，所述冷媒流动管道的出口与气液分离器的入口之间管道连通；所述水流动管道的外部设置有电辅助加热装置，所述水流动管道的入口通过水泵与水箱连通，所述水流动管道的出口分别连接电池温控管道、电机电控散热管道和车内供暖管道的入口端，所述电池温控管道的出口与电池温控组件的入口连通，电机电控散热管道的出口与电机电控散热组件的入口连通，车内供暖管道的出口与HVAC的暖风芯子的入口连通，所述电池温控组件的出口、电机电控散热组件的出口和暖风芯子的出口均通过回流管道与水箱连通。作为一种优选的方案，所述水流动管道套装在冷媒流动管道的外部，冷媒流动管道的内孔形成了冷媒流动通道，水流动管道和冷媒流动管道之间的空间形成了水流动通道，水流动通道和冷媒流动管道相互独立设置，所述壳体上设置有冷媒入口、冷媒出口、进水口和出水口，所述冷媒流动管道分别与冷媒入口和冷媒出口相连通，所述水流动通道分别与进水口和出水口相连通，所述电辅助加热装置为PTC加热组件，PTC加热组件贴覆在水流动管道外部。作为一种优选的方案，所述水流动管道和冷媒流动管道均为盘管，该盘管的每个直线管段之间均设置所述PTC加热组件，所述壳体上固定有进水接头、出水接头、冷媒入口接头和冷媒出口接头，进水口设置在进水接头上，出水口设置在出水接头上，所述水流动管道的入口端固定在进水接头上并与进水口连通，所述水流动管道的出口端固定在出水接头上并与出水口连通，所述冷媒流动管道的入口端从水流动管道的入口端伸出并贯通进水接头，所述冷媒流动管道的出口端从水流动管道的出口端伸出并贯通出水接头，所述冷媒流动管道的入口端与冷媒入口接头固定，冷媒流动管道的出口端与冷媒出口接头固定。作为一种优选的方案，所述冷媒流动管道和水流动管道的数量为多个且均为直管，相邻直管之间设置所述PTC加热组件，所述壳体上固定有进水主管、出水主管、冷媒流入主管和冷媒流出主管，所述进水口、出水口、冷媒入口和冷媒出口分别设置在进水主管、出水主管、冷媒流入主管和冷媒流出主管上，所述水流动管道的两端分别固定在进水主管和出水主管上，所述冷媒流动管道的两端分别从水流动管道两端伸出且贯穿进水主管和出水主管，该冷媒流动管道的两端分别与冷媒流入主管和冷媒流出主管固定。作为一种优选的方案，所述冷媒流动管道的外壁上或者水流动管道的内壁上设置有若干个支撑加强筋，该支撑加强筋支撑所述冷媒流动管道和水流动管道之间。作为一种优选的方案，所述热管理系统还包括高温冷媒分流管道，该高温冷媒分流管道的入口与压缩机的出气口连通，该高温冷媒分流管道上设置有第三电磁阀，第一管道上设置有第四电磁阀，所述高温冷媒分流管道的出口与冷媒流动管道的入口连通，该高温冷媒分流管道与冷媒流动管道的连接位置位于第二膨胀阀的下游，所述第三管道上设置有第一单向阀，所述低温冷媒分流管道上设置有第二单向阀。作为一种优选的方案，所述第二管道上位于第一电磁阀的上游设置有干燥过滤器，所述低温冷媒分流管道的入口连接于第二管道上且位于干燥过滤器和第一电磁阀之间。作为一种优选的方案，所述高温冷媒分流管道上位于第三电磁阀的下游设置有热气旁通阀。作为一种优选的方案，所述回流管道上设置有第三单向阀。采用了上述技术方案后，本专利技术的效果是：由于所述热管理系统还包括热交换模块、电池温控组件和电机电控散热组件；所述热交换模块包括壳体和设置于壳体内可相互进行热交换的水流动管道和冷媒流动管道，所述冷媒流动管道的入口通过低温冷媒分流管道与冷凝器的出口连通，所述第二管道上设置有第一电磁阀，所述低温冷媒分流管道上设置有第二电磁阀和第二膨胀阀，所述冷媒流动管道的出口与气液分离器的入口之间管道连通；所述水流动管道的外部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车的热管理系统，包括压缩机(1)、冷凝器(3)、第一膨胀阀(8)、HVAC(9)、气液分离器(26)，所述压缩机(1)的出气口与冷凝器(3)的入口之间通过第一管道(27)连通，冷凝器(3)的出口与第一膨胀阀(8)的入口之间通过第二管道(28)连通，第一膨胀阀(8)的出口与HVAC(9)的蒸发器(9b)的入口之间连通，蒸发器(9b)的出口与气液分离器(26)的入口通过第三管道(32)连通，所述气液分离器(26)的出气口与压缩机(1)的进气口之间管道连通，其特征在于：所述热管理系统还包括热交换模块(12)、电池温控组件(21)和电机电控散热组件(22)；所述热交换模块(12)包括壳体(121)和设置于壳体(121)内可相互进行热交换的水流动管道(122)和冷媒流动管道(123)，所述冷媒流动管道(123)的入口通过低温冷媒分流管道(29)与冷凝器(3)的出口连通，所述第二管道(28)上设置有第一电磁阀(7)，所述低温冷媒分流管道(29)上设置有第二电磁阀(15)和第二膨胀阀(14)，所述冷媒流动管道(123)的出口与气液分离器(26)的入口之间管道连通；所述水流动管道(122)的外部设置有电辅助加热装置，所述水流动管道(122)的入口通过水泵(16)与水箱(25)连通，所述水流动管道(122)的出口分别连接电池温控管道(33)、电机电控散热管道(34)和车内供暖管道(35)的入口端，所述电池温控管道(33)的出口与电池温控组件(21)的入口连通，电机电控散热管道(34)的出口与电机电控散热组件(22)的入口连通，车内供暖管道(35)的出口与HVAC(9)的暖风芯子(9c)的入口连通，所述电池温控组件(21)的出口、电机电控散热组件(22)的出口和暖风芯子(9c)的出口均通过回流管道(30)与水箱(25)连通。...

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车的热管理系统，包括压缩机(1)、冷凝器(3)、第一膨胀阀(8)、HVAC(9)、气液分离器(26)，所述压缩机(1)的出气口与冷凝器(3)的入口之间通过第一管道(27)连通，冷凝器(3)的出口与第一膨胀阀(8)的入口之间通过第二管道(28)连通，第一膨胀阀(8)的出口与HVAC(9)的蒸发器(9b)的入口之间连通，蒸发器(9b)的出口与气液分离器(26)的入口通过第三管道(32)连通，所述气液分离器(26)的出气口与压缩机(1)的进气口之间管道连通，其特征在于：所述热管理系统还包括热交换模块(12)、电池温控组件(21)和电机电控散热组件(22)；所述热交换模块(12)包括壳体(121)和设置于壳体(121)内可相互进行热交换的水流动管道(122)和冷媒流动管道(123)，所述冷媒流动管道(123)的入口通过低温冷媒分流管道(29)与冷凝器(3)的出口连通，所述第二管道(28)上设置有第一电磁阀(7)，所述低温冷媒分流管道(29)上设置有第二电磁阀(15)和第二膨胀阀(14)，所述冷媒流动管道(123)的出口与气液分离器(26)的入口之间管道连通；所述水流动管道(122)的外部设置有电辅助加热装置，所述水流动管道(122)的入口通过水泵(16)与水箱(25)连通，所述水流动管道(122)的出口分别连接电池温控管道(33)、电机电控散热管道(34)和车内供暖管道(35)的入口端，所述电池温控管道(33)的出口与电池温控组件(21)的入口连通，电机电控散热管道(34)的出口与电机电控散热组件(22)的入口连通，车内供暖管道(35)的出口与HVAC(9)的暖风芯子(9c)的入口连通，所述电池温控组件(21)的出口、电机电控散热组件(22)的出口和暖风芯子(9c)的出口均通过回流管道(30)与水箱(25)连通。2.如权利要求1所述的一种新能源汽车的热管理系统，其特征在于：所述水流动管道(122)套装在冷媒流动管道(123)的外部，冷媒流动管道(123)的内孔形成了冷媒流动通道(129)，水流动管道(122)和冷媒流动管道(123)之间的空间形成了水流动通道(1210)，水流动通道(1210)和冷媒流动管道(123)相互独立设置，所述壳体(121)上设置有冷媒入口、冷媒出口、进水口和出水口，所述冷媒流动管道(123)分别与冷媒入口和冷媒出口相连通，所述水流动通道(1210)分别与进水口和出水口相连通，所述电辅助加热装置为PTC加热组件(128)，PTC加热组件(128)贴覆在水流动管道(122)外部。3.如权利要求2所述的一种新能源汽车的热管理系统，其特征在于：所述水流动管道(122)和冷媒流动管道(123)均为盘管，该盘管的每个直线管段之间均设置所述PTC加热组件(128)，所述壳体(121)上固定有进水接头(124)、出水接头(125)、冷媒入口接头(126)和冷媒出口接头(127)，进水口设置在进水接头(124)上，出水口设置在出...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹明慧，
申请(专利权)人：苏州赛普瑞新能源汽车空调有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32