车辆热管理系统及车辆技术方案

本公开涉及一种车辆热管理系统及车辆，该车辆热管理系统包括电池包和热泵空调系统，热泵空调系统包括制冷剂流路、压缩机、室内冷凝器、第一膨胀阀、室外换热器、电池包换热器及第一涡流加热装置，压缩机、室内冷凝器、第一膨胀阀、室外换热器依序串联在制冷剂流路上，电池包换热器用于与电池包换热，电池包换热器的第一开口与压缩机的出口相连，电池包换热器的第二开口与室外换热器的进口相连，第一涡流加热装置设置在制冷剂流路上，以用于加热制冷剂流路中的制冷剂。第一涡流加热装置加热效率高，有利于满足电池包的加热需求及乘员舱的采暖需求，同时，也不易导致整车电磁兼容性能变差、不会加剧对车辆系统中其他零部件的寿命的影响。响。响。

【技术实现步骤摘要】
车辆热管理系统及车辆


[0001]本公开涉及车辆
，具体地，涉及一种车辆热管理系统及车辆。

技术介绍

[0002]电池包(如动力电池)在零点温度下材料活性大大降低，严重损害了电动汽车动力性能、续航里程、寿命及安全性。动力电池在低温下的性能衰减，已经成为阻碍电动汽车在温度较低的地区大规模使用的瓶颈问题。针对该问题，相关技术中主要采用两种解决方案：其一，利用PTC水加热器的热量或热泵空调系统中的热量加热动力电池；其二，利用电池自身内阻，对电池进行中高频充放电，实现电池快速自加热。
[0003]利用PTC水加热器加热动力电池时，首先，需要加热PTC水加热器的陶瓷片，然后利用PTC水加热器对冷却液进行加热，之后，利用电子泵将加热后的冷却液送至动力电池，对动力电池加热。能量经过层层传递，制热速度慢，热效率低，且每层传递需要专用加热或传动设备，成本高。
[0004]利用热泵空调系统中的热量加热动力电池时，在较低环境温度下，对动力电池的加热效果差，甚至不能满足动力电池的加热需求。
[0005]在利用电池自加热的方案中，能量在电池与储能设备之间来回高频充放过程中，高压回路产生较大幅值的交变电流，对外产生大量的辐射烦扰，会导致整车电磁兼容性能(Electro magnetic Compatibility，简称EMC)变差。同时，高频大电流的电磁辐射也导致周边金属发热，减小周边原件寿命。

技术实现思路

[0006]本公开的目的是提供一种车辆热管理系统及车辆，在该车辆热管理系统中，对电池包的加热效率高，有利于满足电池包的加热需求，同时，也不易导致整车电磁兼容性能变差及加剧对车辆系统中其他零部件的寿命造成影响。
[0007]为了实现上述目的，本公开提供一种车辆热管理系统，包括电池包和热泵空调系统，所述热泵空调系统包括制冷剂流路、压缩机、室内冷凝器、第一膨胀阀、室外换热器、电池包换热器及第一涡流加热装置，所述压缩机、所述室内冷凝器、所述第一膨胀阀、所述室外换热器依序串联在所述制冷剂流路上，所述电池包换热器用于与所述电池包换热，所述电池包换热器的第一开口与所述压缩机的出口相连，所述电池包换热器的第二开口与所述室外换热器的进口相连，所述第一涡流加热装置设置在所述制冷剂流路上，以用于加热所述制冷剂流路中的制冷剂。
[0008]可选地，所述第一涡流加热装置在所述制冷剂流路上位于安所述压缩机的进口的上游，以使制冷剂在进入压缩机之前能够经由所述第一涡流加热装置加热。
[0009]可选地，所述制冷剂流路包括第一制冷剂支路和第一开关阀，所述第一制冷剂支路的一端与所述室外换热器的出口相连，所述第一制冷剂支路的另一端与所述压缩机的进口相连，所述第一开关阀和第一涡流加热装置串联在所述第一制冷剂支路上。
[0010]可选地，所述制冷剂流路包括第二制冷剂支路和第二开关阀，所述第二制冷剂支路的一端分别与所述第一膨胀阀的出口和所述电池包换热器的第二开口相连，所述第二制冷剂支路的另一端连接在所述第一开关阀的出口与所述第一涡流加热装置的进口之间的冷媒流路上，所述第二开关阀位于所述第二制冷剂支路上。
[0011]可选地，所述第一涡流加热装置包括由磁性材料制成的导管，所述导管内部中空以供制冷剂通行，所述导管外缠绕有导电线圈。
[0012]可选地，所述车辆热管理系统还包括板式换热器和高压模块系统，所述高压模块系统包括冷却液流路、高压模块及泵，所述高压模块、泵和所述板式换热器串联在所述冷却液流路上，所述板式换热器还位于所述第一制冷剂支路上，所述板式换热器的制冷剂进口分别与第一开关阀的出口与所述第二开关阀的出口相连，所述板式换热器的制冷剂出口与所述第一涡流加热装置的进口相连。
[0013]可选地，所述高压模块系统还包括第二涡流加热装置，所述第二涡流加热装置位于所述冷却液流路上，且所述第二涡流加热装置的出口与所述板式换热器的冷却液进口直接连通。
[0014]可选地，所述车辆热管理系统还包括板式换热器和高压模块系统，所述高压模块系统包括冷却液流路、高压模块及泵，所述高压模块、泵和所述板式换热器串联在所述冷却液流路上，所述板式换热器还位于所述第一制冷剂支路上，所述板式换热器的制冷剂进口分别与第一开关阀的出口与所述第二开关阀的出口相连，所述板式换热器的制冷剂出口与所述压缩机的进口相连；所述板式换热器为由磁性材料制成的换热器，所述板式换热器上缠绕有导电线圈，所述导电线圈与所述板式换热器共同构造成所述第一涡流加热装置。
[0015]可选地，所述热泵空调系统还包括均设置在所述制冷剂流路上的室内蒸发器、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第三开关阀、第四开关阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀；所示室内蒸发器的进口与所述室外换热器的出口相连；所述第二膨胀阀位于所述室外换热器的出口与所述室内蒸发器的进口之间；所述第一单向阀的进口与所述电池包换热器的第二开口相连，所述第一单向阀的出口与所述第三膨胀阀的第一阀口相连，所述第二单向阀的进口与所述第三膨胀阀的第二阀口相连，所述第二单向阀的出口与所述室外换热器的进口相连，所述第三单向阀的进口与所述室外换热器的出口相连，所述第三单向阀的出口与所述第三膨胀阀的第一阀口相连，所述第四单向阀的进口与所述第三膨胀阀的第二阀口相连，所述第四单向阀的出口与电池包换热器的第二开口相连；所述第三开关阀的进口与所述压缩机的出口连通，所述第三开关阀的出口与所述电池包换热器的第一开口连通，所述第四开关阀的进口与所述电池包换热器的第一开口连通，所述第四开关阀的出口与所述压缩机的进口相连。
[0016]可选地，所述第一涡流加热装置和/或所述第二涡流加热装置电连接在车辆的车载充电设备与动力电池之间的电路上，或，
[0017]所述第一涡流加热装置和/或所述第二涡流加热装置电连接在动力电池的震荡电路上，或，
[0018]所述第一涡流加热装置和/或所述第二涡流加热装置电连接在动力电池与低压电池之间的电路上，以通过所述车载充电设备或所述动力电池向所述第一涡流加热装置或所述第二涡流加热装置提供交变电流。
[0019]根据本公开的另一方面，提供一种车辆，包括上述的车辆热管理系统。
[0020]而通过设置有第一涡流加热装置，当电池包有加热需求，而外界环境温度较低(例如低于
‑
15℃)，导致室外换热器回收的热量不足时，可利用第一涡流加热装置吸收车辆的高低压系统正常工作过程中产生的辐射能量，触发涡流，加热制冷剂流路中的制冷剂，制冷剂在热泵空调系统的制冷剂流路中循环时对电池包进行加热，有利于保证电池包的加热能够满足要求，可以减少甚至避免出现热泵空调系统不能满足电池包加热需求的情况。同时，可以提升热泵空调系统在环境温度偏低的情况下的加热性能，保证乘员舱的采暖加热需求能够得到满足。而且，由于涡流加热装置自身加热效率较高，利用其加热电池包或给乘员舱供热采暖时，还可以提升热泵空调系统的加热效率。
[0021]另外，由于设置了第一涡流加热装置，也无需特地对电池包进行中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆热管理系统，其特征在于，包括电池包(200)和热泵空调系统(100)，所述热泵空调系统(100)包括制冷剂流路(10)、压缩机(20)、室内冷凝器(30)、第一膨胀阀(41)、室外换热器(50)、电池包换热器(70)及第一涡流加热装置(80)；所述压缩机(20)、所述室内冷凝器(30)、所述第一膨胀阀(41)、所述室外换热器(50)依序串联在所述制冷剂流路(10)上，所述电池包换热器(70)用于与所述电池包(200)换热，所述电池包换热器(70)的第一开口与所述压缩机(20)的出口相连，所述电池包换热器(70)的第二开口与所述室外换热器(50)的进口相连，所述第一涡流加热装置(80)设置在所述制冷剂流路(10)上，以用于加热所述制冷剂流路(10)中的制冷剂。2.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述第一涡流加热装置(80)在所述制冷剂流路(10)上位于安所述压缩机(20)的进口的上游，以使制冷剂在进入压缩机(20)之前能够经由所述第一涡流加热装置(80)加热。3.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述制冷剂流路(10)包括第一制冷剂支路(131)和第一开关阀(111)，所述第一制冷剂支路(131)的一端与所述室外换热器(50)的出口相连，所述第一制冷剂支路(131)的另一端与所述压缩机(20)的进口相连，所述第一开关阀(111)和第一涡流加热装置(80)串联在所述第一制冷剂支路(131)上。4.根据权利要求3所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述制冷剂流路(10)包括第二制冷剂支路(132)和第二开关阀(112)，所述第二制冷剂支路(132)的一端分别与所述第一膨胀阀(41)的出口和所述电池包换热器(70)的第二开口相连，所述第二制冷剂支路(132)的另一端连接在所述第一开关阀(111)的出口与所述第一涡流加热装置(80)的进口之间的流路上，所述第二开关阀(112)位于所述第二制冷剂支路(132)上。5.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述第一涡流加热装置(80)包括由磁性材料制成的导管(81)，所述导管(81)的内部中空以供制冷剂通行，所述导管(81)外缠绕有导电线圈(82)。6.根据权利要求4所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统还包括板式换热器(300)和高压模块系统(400)，所述高压模块系统(400)包括冷却液流路(410)、高压模块(420)及泵(430)，所述高压模块(420)、所述泵(430)和所述板式换热器(300)串联在所述冷却液流路(410)上，所述板式换热器(300)还位于所述第一制冷剂支路(131)上，所述板式换热器(300)的制冷剂进口分别与第一开关阀(111)的出口与所述第二开关阀(112)的出口相连，所述板式换热器(300)的制冷剂出口与所述第一涡流加热装置(80)的进口相连。7.根据权利要求6所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述高压模块系统(400)还包括第二涡流加热装置(440)，所述第二涡流加热装置(440)位于所述冷却液流路(410)上，且所述第二涡流加热装置(440)的出口与所述板式换热器(300)的冷却液进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌和平，闫磊，高文，谢晋跃，秦改，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：