车辆的热管理系统及集成热管理模块技术方案

技术编号:27095399 阅读:36 留言:0更新日期:2021-01-25 18:32
本发明专利技术涉及车辆的热管理系统及集成热管理模块。车辆的热管理系统可以包括:电池管线、车内加热管线、第一电池加热管线、第二电池加热管线以及制冷剂管线,所述电池管线连接至高压电池芯部,设置有第一散热器,并且冷却液通过第一泵传送通过电池管线;所述车内加热管线连接至车内空调的加热芯部,其中设置有热液加热器,设置有第二泵以流体传送冷却液,并且在加热芯部的下游点处设置有第一阀;所述第一电池加热管线和第二电池加热管线在车内加热管线中的加热芯部的下游点处分支或汇合,以分别连接至高压电池芯部的上游点和下游点;所述制冷剂管线设置有膨胀阀、车内空调的冷却芯部、压缩机以及冷凝器。压缩机以及冷凝器。压缩机以及冷凝器。

【技术实现步骤摘要】
车辆的热管理系统及集成热管理模块


[0001]本专利技术涉及车辆的热管理系统以及车辆的集成热管理模块,所述车辆的热管理系统在车辆的热管理领域中有效地管理车内空调、或电气组件的冷却、或电池的冷却和加热所需的能量;所述车辆的集成热管理模块通过集成复杂的冷却液和制冷剂相关的组件和管线而配置为组件。

技术介绍

[0002]近年来,电动车辆已成为一个社会议题,以实施环保技术并解决诸如能源消耗的问题。电动车辆通过利用配置为从电池接收电力以输出动力的电机来运行。因此,电动车辆没有二氧化碳的排放,噪音非常小,并且电机的能量效率高于发动机的能量效率,从而作为一种环保型车辆而备受瞩目。
[0003]实现这种电动车辆的核心技术是关于电池模块的技术,并且近年来,人们积极开展了关于电池轻量化、小型化以及缩短充电时间的研究。只有在最佳的温度环境下使用,电池模块才可以保持最佳的性能和较长的使用寿命。然而,由于运行期间产生的热量和外界温度的变化,很难实现在最佳的温度环境下使用它。
[0004]此外,电动车辆没有像内燃机这样的独立发动机在燃烧时产生的废热,而需要用电加热装置在冬季完成车内加热;另外,在寒冷的冬季时,为了提高电池的充电和放电性能而需要预加热,所以分别配置单独的冷却液加热式电加热器来使用。
[0005]也就是说,为了保持电池模块的最佳温度环境,采用了这样一种技术,其中,用于调节电池模块的温度的制冷和加热系统与用于车内空调的制冷和加热系统分开运行。也就是说,构建了两套独立的制冷和加热系统,一套系统用于车内空调,另一套系统用于调节电池模块的温度。
[0006]然而,当以上述方式运行时,不能有效地管理能量,从而使得冬季加热时出现更严重的问题(这在内燃机的情况下并不成为问题),并且可行驶距离缩短,无法长距离运行,而且在夏季制冷时,行驶距离减少30%以上,在冬季加热时,行驶距离减少40%以上。当设置大容量PTC装置来解决冬季加热时出现的问题时,会出现行驶距离的缩短和热泵的使用导致的成本和重量过大的问题。
[0007]此外,在电动车辆的情况下,冷却和加热回路有些复杂,并且上面安装有多个阀、泵以及其它组件,因此需要一种可以将它们有效地布置并形成为组件的技术,从而便于在车辆中安装、减轻重量并减少成本。
[0008]包含于本专利技术
技术介绍
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

[0009]本专利技术的各个方面致力于提供车辆的热管理系统以及车辆的集成热管理模块,所述车辆的热管理系统可以在车辆的热管理领域中有效地管理车内空调或电气组件的冷却
或电池的冷却和加热所需的能量;所述车辆的集成热管理模块可以通过安装在车辆中并且集成复杂的冷却液和制冷剂相关的组件和管线而配置为组件,从而实现小型化并且减小冷却液或制冷剂的阻力以提高冷却和加热效率。
[0010]用于实现该目标的根据本专利技术示例性实施方案的车辆的热管理系统包括:电池管线、车内加热管线、第一电池加热管线、第二电池加热管线以及制冷剂管线,所述电池管线连接至高压电池芯部,设置有第一散热器,并且冷却液通过第一泵传送通过电池管线;所述车内加热管线连接至车内空调的加热芯部,其中设置有热液加热器,设置有第二泵以流体传送冷却液,并且在加热芯部的下游点处设置有第一阀;所述第一电池加热管线和第二电池加热管线在车内加热管线中的加热芯部的下游点处分支或汇合,以分别连接至高压电池芯部的上游点和下游点,并且通过车内加热管线的第一阀连接至车内加热管线上的分支点或汇合点的至少任意一个;所述制冷剂管线设置有膨胀阀、车内空调的冷却芯部、压缩机以及冷凝器。
[0011]车辆的热管理系统可以进一步包括电气组件管线,所述电气组件管线连接至电气组件芯部,设置有第二散热器,并且冷却液通过第三泵传送通过电气组件管线。
[0012]车辆的热管理系统可以进一步包括控制器,所述控制器用于在利用车辆的外部空气冷却电气组件芯部的第一模式的情况下,控制第三泵,以控制为:使冷却液在电气组件管线中循环。
[0013]车辆的热管理系统可以进一步包括:制冷剂旁通管线以及冷却液旁通管线,所述制冷剂旁通管线具有在制冷剂管线上连接至车内空调的冷却芯部的上游点的一个端部,并且具有在制冷剂管线上连接于车内空调的冷却芯部的下游点和压缩机的上游点之间的另一端部;所述冷却液旁通管线具有在电池管线上连接至高压电池芯部的上游点的一个端部,具有在电池管线上连接至高压电池芯部的下游点的另一端部,并且所述一个端部或另一端部的至少任意一个通过第二阀连接,并且制冷剂旁通管线和冷却液旁通管线可以连接为通过激冷器进行热交换。
[0014]车辆的热管理系统可以进一步包括控制器,所述控制器用于在利用车辆的外部空气冷却高压电池芯部的第二模式的情况下,控制第二阀和第一泵,以控制为:使冷却液在电池管线中、在高压电池芯部和第一散热器之间循环。
[0015]车辆的热管理系统可以进一步包括控制器,所述控制器用于在利用制冷剂管线冷却高压电池芯部的第三模式的情况下,控制压缩机、第二阀以及第一泵,以控制为:使已经通过压缩机和冷凝器的制冷剂通过激冷器,并且已经通过高压电池芯部的冷却液通过冷却液旁通管线流入激冷器以进行热交换,然后使冷却液再次流入高压电池芯部。
[0016]车辆的热管理系统可以进一步包括控制器,所述控制器用于在加热高压电池芯部的第四模式的情况下,控制热液加热器、第一阀以及第二泵,以控制为:使由热液加热器加热的冷却液通过第一电池加热管线流入高压电池芯部,并且通过第二电池加热管线再次流入车内加热管线。
[0017]车辆的热管理系统可以进一步包括控制器,所述控制器用于在利用高压电池芯部加热车内的第五模式的情况下,控制第一阀和第二泵,以控制为:使已经通过加热芯部的冷却液通过第一电池加热管线流入高压电池芯部,并且通过第二电池加热管线再次流入车内加热管线以被供应至加热芯部。
[0018]用于实现该目标的根据本专利技术示例性实施方案的车辆的热管理系统包括:电池管线、制冷剂管线、制冷剂旁通管线以及电气组件管线,所述电池管线连接至高压电池芯部,并且冷却液通过第一泵传送通过电池管线;所述制冷剂管线设置有膨胀阀、车内空调的冷却芯部、压缩机以及冷凝器;所述制冷剂旁通管线具有在制冷剂管线上连接至车内空调的冷却芯部的上游点的一个端部,并且具有在制冷剂管线上连接于车内空调的冷却芯部的下游点和压缩机的上游点之间的另一端部;所述电气组件管线连接至电气组件芯部,设置有第二散热器,并且冷却液通过第三泵传送通过电气组件管线;制冷剂旁通管线连接为在高压电池芯部的下游点处通过激冷器与电池管线进行热交换。
[0019]用于实现该目标的根据本专利技术示例性实施方案的车辆的集成热管理模块包括:激冷器、第一储液部、第二储液部、第一泵以及第三泵,制冷剂和冷却液分别流动通过所述激冷器,并且所述激冷器连接为使得制冷剂和冷却液彼此进行热交换;连接至电气组件芯部的电气组件管线的冷本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的热管理系统,所述系统包括:电池管线,其连接至电池芯部,安装有第一散热器,并且冷却液通过第一泵流体传送通过所述电池管线;车内加热管线,其连接至车内空调的加热芯部,其中安装有热液加热器,安装有第二泵以流体传送冷却液,并且在加热芯部的下游点处安装有第一阀;第一电池加热管线和第二电池加热管线,其在车内加热管线上、加热芯部的下游点处分支或汇合,以分别连接至电池管线中的电池芯部的上游点和下游点,并且通过车内加热管线的第一阀连接至车内加热管线上的分支点或汇合点的至少一个;以及制冷剂管线,其安装有膨胀阀、车内空调的冷却芯部、压缩机以及冷凝器。2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其进一步包括电气组件管线,所述电气组件管线连接至电气组件芯部,安装有第二散热器,并且冷却液通过第三泵流体传送通过所述电气组件管线。3.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统,其进一步包括控制器,所述控制器配置为:在利用车辆的外部空气冷却电气组件芯部的第一模式下,控制第三泵,以控制为:使冷却液在电气组件管线中循环。4.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其进一步包括:制冷剂旁通管线,其第一端部在制冷剂管线上连接至车内空调的冷却芯部的上游点,并且第二端部在制冷剂管线上连接于车内空调的冷却芯部的下游点和压缩机的上游点之间;以及冷却液旁通管线,其第一端部在电池管线上连接至电池芯部的上游点,第二端部在电池管线上连接至电池芯部的下游点,并且所述冷却液旁通管线的第一端部或第二端部的至少一个通过第二阀连接;其中,所述制冷剂旁通管线和所述冷却液旁通管线连接为通过激冷器进行热交换。5.根据权利要求4所述的车辆的热管理系统,其进一步包括控制器,所述控制器配置为:在利用车辆的外部空气冷却电池芯部的第二模式下,控制第二阀和第一泵,以控制为:使冷却液在电池管线中、在电池芯部和第一散热器之间循环。6.根据权利要求4所述的车辆的热管理系统,其进一步包括控制器,所述控制器配置为:在利用制冷剂管线冷却电池芯部的第三模式下,控制压缩机、第二阀以及第一泵,以控制为:使已经通过压缩机和冷凝器的制冷剂通过激冷器,并且已经通过电池芯部的冷却液通过冷却液旁通管线流入激冷器以进行热交换,然后使冷却液再次流入电池芯部。7.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其进一步包括控制器,所述控制器配置为:在加热电池芯部的第四模式下,控制热液加热器、第一阀以及第二泵,以控制为:使由热液加热器加热的冷却液通过第一电池加热管线流入电池芯部,并且通过第二电池加热管线再次流入车内加热管线。8.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统,其进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴万周郑韶螺金才熊李尚信
申请(专利权)人:起亚自动车株式会社
类型:发明
国别省市:

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