车辆的热管理系统技术方案

本发明专利技术涉及车辆的热管理系统。该系统可以包括：冷却装置、电池冷却装置、激冷器以及加热回路，所述冷却装置包括通过冷却液管线连接的散热器、第一水泵、第一阀以及储液罐；所述电池冷却装置包括通过第二阀连接到储液罐的电池冷却液管线以及通过电池冷却液管线连接的第二水泵和电池模块；所述激冷器设置在通过第二阀而连接至电池冷却液管线的分支管线中并且通过制冷剂连接管线连接至空调装置的制冷剂管线；所述加热回路包括通过第一连接管线和第二连接管线连接到冷却液管线和分支管线的加热器。

【技术实现步骤摘要】
车辆的热管理系统相关申请的交叉引用本申请要求2019年6月21日提交的韩国专利申请No.10-2019-0074084的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种车辆的热管理系统，更具体地说，涉及这样一种车辆的热管理系统，其通过使用在制冷剂和冷却液之间进行热交换的一个激冷器(chiller)来调节电池模块的温度并且通过使用由电气组件产生的废热来提高加热效率。
技术介绍
近年来，随着环境和能源问题的日益突出，电动车辆作为一种未来的交通工具越来越受到人们的青睐。电动车辆采用将多个可充电电池形成为一个电池组的电池模块作为主电源，从而不会产生尾气并且噪音非常低。这种电动车辆由驱动电机驱动，驱动电机通过电池模块供应的电力运行。此外，电动车辆包括用于控制和管理驱动电机以及多个电子便利装置并且为电池模块充电的电气组件。另一方面，由于电池和电气组件以及用作电动车辆主要动力源的驱动电机产生大量热量，需要有效的冷却，因此，对电气组件和电池模块进行有效的温度管理可能是非常重要的问题。传统上，采用单独的冷却系统来调节电气组件和电池模块的温度，但是需要根据电气组件和电池模块的情况来增加冷却系统的制冷量，这会导致空间限制。此外，当冷却系统的制冷量增加时，使冷却系统运行所需的电力也会增加。因此，需要研发用于有效地利用电气组件产生的废热并且调节电气组件和电池的温度的技术，以使能效最大化，同时确保电动车辆中的电气组件和电池模块的耐久性。包含于本专利技术背景技术部分的信息仅仅旨在增强对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面致力于提供一种车辆的热管理系统，其通过使用在制冷剂和冷却液之间进行热交换的一个激冷器来调节电池模块的温度并且通过使用由电气组件产生的废热来提高加热效率。本专利技术的各个方面致力于提供一种车辆的热管理系统，包括：冷却装置、电池冷却装置、激冷器以及加热回路，所述冷却装置配置为包括通过冷却液管线连接的散热器、第一水泵、第一阀以及储液罐，以使冷却液在冷却液管线中循环以冷却设置在冷却液管线中的至少一个电气组件；所述电池冷却装置配置为包括通过第二阀连接到储液罐的电池冷却液管线以及通过电池冷却液管线连接的第二水泵和电池模块，以使冷却液循环通过电池模块；所述激冷器设置在通过第二阀而连接至电池冷却液管线的分支管线中并且通过制冷剂连接管线连接至空调装置的制冷剂管线，以通过在选择性地供应至分支管线的冷却液与选择性地由空调装置供应的制冷剂之间进行热交换来调节冷却液的温度；所述加热回路配置为包括通过第一连接管线和第二连接管线连接到冷却液管线和分支管线的加热器，以接收在通过电气组件时温度升高的冷却液。第一连接管线的第一端部可以通过第一阀连接到冷却液管线并且第一连接管线的第二端部可以连接到加热器；第二连接管线的第一端部可以连接到第二阀和激冷器之间的分支管线并且第二连接管线的第二端部可以连接到加热器，加热器可以设置在空调装置的HVAC模块内。电池冷却装置可以进一步包括设置在电池模块和第二阀之间的电池冷却液管线中的冷却液加热器。当电池模块被加热时，分支管线可以通过第二阀的操作而接通；基于分支管线，连接至储液罐的电池冷却液管线的一部分可以关断；通过第二水泵的操作，冷却液可以沿着电池冷却液管线和分支管线循环；冷却液加热器可以工作以加热沿着电池冷却液管线和分支管线被供应至电池模块的冷却液。空调装置包括：HVAC模块、冷凝器、压缩机、副冷凝器、第一膨胀阀以及第二膨胀阀，所述HVAC模块配置为包括蒸发器和门，所述蒸发器连接至制冷剂管线，所述门配置为根据车辆的制冷、加热和加热/除湿模式来控制通过蒸发器的外部空气被选择性地引入加热器中；所述冷凝器连接至制冷剂管线和冷却液管线，以在冷却液和通过制冷剂管线供应的制冷剂之间进行热交换；所述压缩机通过制冷剂管线连接在蒸发器和冷凝器之间；所述副冷凝器设置在冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管线中；所述第一膨胀阀设置在副冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管线中；所述第二膨胀阀设置在制冷剂连接管线中。制冷剂连接管线的第一端部可以连接至副冷凝器和第一膨胀阀之间的制冷剂管线，并且制冷剂连接管线的第二端部可以连接至蒸发器和压缩机之间的制冷剂管线。激冷器和冷凝器的每一者可以为水冷式热交换器，副冷凝器可以为气冷式热交换器。HVAC模块可以进一步包括设置在蒸发器相对侧的空气加热器，加热器设置在空气加热器和蒸发器之间，以选择性地加热通过加热器的外部空气。当供应至加热器的冷却液的温度低于用于加热车辆内部的目标温度时，空气加热器可以工作以升高通过加热器的外部空气的温度。当在车辆的制冷模式下冷却电池模块时，在冷却装置中，冷却液通过第一水泵的操作可以通过冷却液管线循环；第一连接管线通过第一阀的操作可以关断，以关断第二连接管线；分支管线通过第二阀的操作可以接通，并且在电池冷却装置中，相对于分支管线连接到储液罐的电池冷却液管线的一部分关断的状态下，冷却液可以通过第二水泵的操作沿着电池冷却液管线和分支管线循环；在空调装置中，通过第一膨胀阀的操作，连接副冷凝器和蒸发器的制冷剂管线可以接通；通过第二膨胀阀的操作，制冷剂连接管线可以接通；第二膨胀阀可以使供应至制冷剂连接管线的制冷剂膨胀并将膨胀后的制冷剂供应至激冷器。当冷却电气组件和电池模块时，通过第一阀和第二阀的操作，第一连接管线、第二连接管线以及分支管线可以关断；通过第一水泵的操作，在散热器中冷却并储存在储液罐中的冷却液可以被供应至电气组件；通过第二阀的操作，储存在储液罐中的冷却液可以在连接至储液罐的电池冷却液管线中循环，以被供应至电池模块。当在车辆的加热模式下回收电气组件的废热时，通过第一阀的操作，第一连接管线可以接通，并且第二连接管线可以接通；在冷却装置中，基于第一连接管线连接至散热器的冷却液管线的部分以及连接散热器和储液罐的冷却液管线的一部分可以关断；分支管线可以通过第二阀的操作而接通，以将除了相对于分支管线连接到储液罐的电池冷却液管线的那部分之外的电池冷却液管线关断；通过电气组件而升高温度的一些冷却液通过第一水泵的操作可以沿着第一连接管线被供应至加热器而不通过散热器；从加热器排出的冷却液可以沿着第二连接管线被引入分支管线，然后可以通过被接通以连接分支管线和储液罐的电池冷却液管线的一部分而被引入储液罐。当电气组件过热时，第一阀可以接通连接至散热器的冷却液管线，以使通过电气组件的一些冷却液流入第一连接管线，并且其余的冷却液流入散热器。第一阀和第二阀的每一者可以是配置为分配流量的三通阀。电气组件可以包括电力控制单元(EPCU)、电机、逆变器或车载充电器(OBC)。如上所述，根据基于本专利技术示例性实施方案的车辆的热管理系统，通过使用在冷却液和制冷剂之间进行热交换的一个激冷器，可以根据车辆的模式来调节电池模块的温度，并且可以通过冷却液的使用来加热车辆内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的热管理系统，所述系统包括：/n冷却装置，其包括通过冷却液管线连接的散热器、第一水泵、第一阀以及储液罐，所述冷却装置使冷却液在冷却液管线中循环以冷却安装在冷却液管线中的至少一个电气组件；/n电池冷却装置，其包括通过第二阀连接到储液罐的电池冷却液管线以及通过电池冷却液管线连接的第二水泵和电池模块，以使冷却液循环通过电池模块；/n激冷器，其安装在通过第二阀而连接至电池冷却液管线的分支管线中并且通过制冷剂连接管线连接至空调装置的制冷剂管线，以通过在选择性地供应至分支管线的冷却液与选择性地由空调装置供应的制冷剂之间进行热交换来调节冷却液的温度；/n加热回路，其包括通过第一连接管线连接到冷却液管线并通过第二连接管线连接到分支管线的加热器，以接收在通过至少一个电气组件时温度升高的冷却液。/n

【技术特征摘要】
20190621 KR 10-2019-00740841.一种车辆的热管理系统，所述系统包括：
冷却装置，其包括通过冷却液管线连接的散热器、第一水泵、第一阀以及储液罐，所述冷却装置使冷却液在冷却液管线中循环以冷却安装在冷却液管线中的至少一个电气组件；
电池冷却装置，其包括通过第二阀连接到储液罐的电池冷却液管线以及通过电池冷却液管线连接的第二水泵和电池模块，以使冷却液循环通过电池模块；
激冷器，其安装在通过第二阀而连接至电池冷却液管线的分支管线中并且通过制冷剂连接管线连接至空调装置的制冷剂管线，以通过在选择性地供应至分支管线的冷却液与选择性地由空调装置供应的制冷剂之间进行热交换来调节冷却液的温度；
加热回路，其包括通过第一连接管线连接到冷却液管线并通过第二连接管线连接到分支管线的加热器，以接收在通过至少一个电气组件时温度升高的冷却液。


2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其中，
所述第一连接管线的第一端部通过第一阀连接到冷却液管线并且所述第一连接管线的第二端部连接到加热器；
所述第二连接管线的第一端部连接到第二阀和激冷器之间的分支管线并且所述第二连接管线的第二端部连接到加热器；
所述加热器安装在空调装置的加热、通风和空调模块内。


3.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其中，
所述电池冷却装置进一步包括冷却液加热器，所述冷却液加热器安装在电池模块和第二阀之间的电池冷却液管线中。


4.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统，其中，
当电池模块被加热时：
分支管线通过第二阀的操作而接通；
基于分支管线，连接至储液罐的电池冷却液管线的一部分关断；
通过第二水泵的操作，冷却液沿着电池冷却液管线和分支管线循环；
冷却液加热器工作以加热沿着电池冷却液管线和分支管线被供应至电池模块的冷却液。


5.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其中，所述空调装置包括：
加热、通风和空调模块，其包括蒸发器和门，所述蒸发器连接至制冷剂管线，所述门配置为根据车辆的制冷、加热和加热/除湿模式来控制通过蒸发器的外部空气被选择性地引入加热器中；
冷凝器，其连接至制冷剂管线和冷却液管线，以在冷却液和通过制冷剂管线供应的制冷剂之间进行热交换；
压缩机，其通过制冷剂管线连接在蒸发器和冷凝器之间；
副冷凝器，其安装在冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管线中；
第一膨胀阀，其安装在副冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管线中；
第二膨胀阀，其安装在制冷剂连接管线中。


6.根据权利要求5所述的车辆的热管理系统，其中，
所述制冷剂连接管线的第一端部连接至副冷凝器和第一膨胀阀之间的制冷剂管线；
所述制冷剂连接管线的第二端部连接至蒸发器和压缩机之间的制冷剂管线。


7.根据权利要求6所述的车辆的热管理系统，其中，
所述第二膨胀阀安装在激冷器与制冷剂连接管线的第一端部之间的制冷剂连接管线中。


8.根据权利要求5所述的车辆的热管...

【专利技术属性】
技术研发人员：金载然，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR