一种电动车辆的热管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电动车辆的热管理系统，包括：第一压缩机、第二压缩机、第一换热器、回热器、第一电子膨胀阀、气液分离器、第二电子膨胀阀、车内蒸发器、电池冷却器、第一水泵、电池包水冷板、第二水泵以及第一散热器。所述热管理系统可将乘员舱制冷和电池包括冷却的回路串联起来实现二次冷却，简化了制冷模式下的热管理系统的连接关系并节省了能耗。管理系统的连接关系并节省了能耗。管理系统的连接关系并节省了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电动车辆的热管理系统


[0001]本专利技术涉及车辆热管理领域，尤其涉及一种用于电动车辆的热管理系统。

技术介绍

[0002]随着电动汽车技术的迅速发展，热泵技术在电动汽车上正越来越普及。目前传统的热泵空调主要具有以下缺点：
[0003]1.传统的热泵型汽车空调采用R134a作为制冷剂，但R134a具有非常高的GWP(全球变暖潜能值)。且R134a制冷剂在使用和生产过程中，均会对环境产生污染。
[0004]2.R134a在低温时制热能力低。这种低温下制热能力低归根结底是由于R134a制冷剂物理性质决定的。在较低的环境温度下，R134a系统的吸气压力太低，为了避免系统真空，压缩机吸气压力得控制在不低于1bar的水平；同时为了保护压缩机需要对吸气压力限制，需要减小压缩机转速，减小制冷剂流量，进一步导致性能变低。
[0005]目前CO2作为制冷剂已经具备相当成熟的技术，在汽车空调中也有应用。二氧化碳热泵系统相较于现有的其它制冷剂系统在低温情况下具有更高的热效率。但现有的二氧化碳热泵系统也存在以下缺点：
[0006]1.二氧化碳热泵系统运行时压力较高(110bar以上)，导致在实现乘客舱所需的制热、制冷、除湿或除雾功能时二氧化碳制冷系统需要切换不同的工作模式，造成二氧化碳热泵系统复杂且不稳定，存在安全隐患。
[0007]2.由于CO2跨临界热泵系统运行压力比常规制冷剂高很多，放热温度较高，且高压和低压的压差较大，节流损失严重，循环效率相对较低，制冷能效比较低。
[0008]为解决上述问题，本专利技术旨在提出一种电动车辆的热管理系统，适用于二氧化碳热泵系统。

技术实现思路

[0009]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0010]根据本专利技术的一方面，提供了一种电动车辆的热管理系统，其特征在于，包括：第一压缩机(1)、第二压缩机(2)、第一换热器(3)、回热器(5)、第一电子膨胀阀(6)、气液分离器(7)、第二电子膨胀阀(9)、车内蒸发器(13)、电池冷却器(17)、第一水泵(31)、电池包水冷板(30)、第二水泵(27)以及第一散热器(28)，所述第一压缩机(1)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述第一电子膨胀阀(6)以及所述气液分离器(7)的气体通道构成第一制冷剂回路，所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述第一电子膨胀阀(6)、所述气液分离器(7)的液体通道、所述第二电子膨胀阀(9)、所述车内蒸发器(13)、所述电池冷却器(17)的第一管道以及所述回热器
(5)的第二管道构成第二制冷剂回路，所述第一制冷剂回路和所述第二制冷剂回路内的制冷剂为二氧化碳，所述第一换热器(3)的第二管道、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)构成第一冷却液回路，所述电池冷却器(17)的第二管道与所述电动车辆的电池包水冷板(30)以及所述第一水泵(31)构成第二冷却液回路。
[0011]进一步地，所述热管理系统包括乘员舱制冷和电池包冷却模式，在所述乘员舱制冷和电池包冷却冷模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述气液分离器(7)、所述车内蒸发器(13)、所述电池冷却器(17)、所述第一水泵(31)、所述电池包水冷板(30)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)和所述第二电子膨胀阀(9)节流，所述第一制冷剂回路、所述第二制冷剂回路、所述第一冷却液回路以及所述第二冷却液回路导通。
[0012]在一实施例中，所述热管理系统还包括第一三通阀(15)，所述第一三通阀(15)的进口与所述车内蒸发器(13)的出口连接，所述第一三通阀(15)的第一出口与所述电池冷却器(17)的第一管道的进口连接，所述第一三通阀(15)的第二出口与所述回热器(5)的第二管道的进口连接，所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述气液分离器(7)的液体通道、所述车内蒸发器(13)、所述第一三通阀(15)的进口至其第二出口以及所述回热器(5)的第二管道构成第三制冷剂回路。
[0013]进一步地，所述热管理系统包括乘员舱制冷模式，在所述乘员舱制冷模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述第一电子膨胀阀(6)、所述气液分离器(7)、所述第二电子膨胀阀(9)、所述车内蒸发器(13)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)和所述第二电子膨胀阀(9)节流，所述第一三通阀(15)的进口与其第二出口联通，所述第一冷却液回路、所述第一制冷剂回路和所述第三制冷剂回路导通。
[0014]在一实施例中，所述热管理系统还包括第二三通阀(8)和第三电子膨胀阀(16)，所述第二三通阀(8)的进口与所述气液分离器(7)的液体出口连接，所述第二三通阀(8)的第一出口与所述第二电子膨胀阀(9)的进口连接，所述第二三通阀(8)的第二出口与所述第三电子膨胀阀(16)的进口连接，所述第三电子膨胀阀(16)的出口与所述电池冷却器(17)的第一管道的进口连接，所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述气液分离器(7)的液体通道、所述第二三通阀(8)的进口至第二出口、所述第三电子膨胀阀(16)、所述电池冷却器(17)的第一管道以及所述回热器(5)的第二管道构成第四制冷剂回路。
[0015]对应地，所述热管理系统还包括电池包快充模式，在所述电池包快充模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述气液分离器(7)、所述电池冷却器(17)、所述第一水泵(31)、所述电池包水冷板(30)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)和所述第三电子膨胀阀(16)节流，所述第二三通阀(8)的进口与其第二出口联通，所述第一制冷剂回路、所述第四制冷剂回路、所述第一冷却液回路以及所述第二冷却液回路导通。
[0016]对应地，所述热管理系统还包括乘员舱制冷和电池包快充模式，在所述乘员舱制冷和电池包快充模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述气液分离器(7)、所述车内蒸发器(13)、所述电池冷却器(17)、所述第一
水泵(31)、所述电池包水冷板(30)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)、所述第二电子膨胀阀(9)和所述第三电子膨胀阀(16)节流，所述第二三通阀(8)的进口与其第一出口和第二出口同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动车辆的热管理系统，其特征在于，包括：第一压缩机(1)、第二压缩机(2)、第一换热器(3)、回热器(5)、第一电子膨胀阀(6)、气液分离器(7)、第二电子膨胀阀(9)、车内蒸发器(13)、电池冷却器(17)、第一水泵(31)、电池包水冷板(30)、第二水泵(27)以及第一散热器(28)，所述第一压缩机(1)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述第一电子膨胀阀(6)以及所述气液分离器(7)的气体通道构成第一制冷剂回路，所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述第一电子膨胀阀(6)、所述气液分离器(7)的液体通道、所述第二电子膨胀阀(9)、所述车内蒸发器(13)、所述电池冷却器(17)的第一管道以及所述回热器(5)的第二管道构成第二制冷剂回路，所述第一制冷剂回路和所述第二制冷剂回路内的制冷剂为二氧化碳，所述第一换热器(3)的第二管道、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)构成第一冷却液回路，所述电池冷却器(17)的第二管道与所述电动车辆的电池包水冷板(30)以及所述第一水泵(31)构成第二冷却液回路。2.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括乘员舱制冷和电池包冷却模式，在所述乘员舱制冷和电池包冷却冷模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述气液分离器(7)、所述车内蒸发器(13)、所述电池冷却器(17)、所述第一水泵(31)、所述电池包水冷板(30)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)和所述第二电子膨胀阀(9)节流，所述第一制冷剂回路、所述第二制冷剂回路、所述第一冷却液回路以及所述第二冷却液回路导通。3.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括第一三通阀(15)，所述第一三通阀(15)的进口与所述车内蒸发器(13)的出口连接，所述第一三通阀(15)的第一出口与所述电池冷却器(17)的第一管道的进口连接，所述第一三通阀(15)的第二出口与所述回热器(5)的第二管道的进口连接，所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述气液分离器(7)的液体通道、所述车内蒸发器(13)、所述第一三通阀(15)的进口至其第二出口以及所述回热器(5)的第二管道构成第三制冷剂回路。4.如权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括乘员舱制冷模式，在所述乘员舱制冷模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述第一电子膨胀阀(6)、所述气液分离器(7)、所述第二电子膨胀阀(9)、所述车内蒸发器(13)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)和所述第二电子膨胀阀(9)节流，所述第一三通阀(15)的进口与其第二出口联通，所述第一冷却液回路、所述第一制冷剂回路和所述第三制冷剂回路导通。5.如权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，还包括第二三通阀(8)和第三电子膨胀阀(16)，所述第二三通阀(8)的进口与所述气液分离器(7)的液体出口连接，所述第二三通阀(8)的第一出口与所述第二电子膨胀阀(9)的进口连接，所述第二三通阀(8)的第二出口与所述第三电子膨胀阀(16)的进口连接，所述第三电子膨胀阀(16)的出口与所述电池冷却器(17)的第一管道的进口连接，所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述回热器(5)的第一管道、所述气液分离器(7)的液体通道、所述第二三通阀(8)的进口至第二出口、所述第三电子膨胀阀(16)、所述电池冷却器(17)的第一管道以及所述回热器(5)的第二管道构成第四制冷剂回路。
6.如权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括电池包快充模式，在所述电池包快充模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述气液分离器(7)、所述电池冷却器(17)、所述第一水泵(31)、所述电池包水冷板(30)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)和所述第三电子膨胀阀(16)节流，所述第二三通阀(8)的进口与其第二出口联通，所述第一制冷剂回路、所述第四制冷剂回路、所述第一冷却液回路以及所述第二冷却液回路导通。7.如权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括乘员舱制冷和电池包快充模式，在所述乘员舱制冷和电池包快充模式下，所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)、所述回热器(5)、所述气液分离器(7)、所述车内蒸发器(13)、所述电池冷却器(17)、所述第一水泵(31)、所述电池包水冷板(30)、所述第二水泵(27)以及所述第一散热器(28)运行，所述第一电子膨胀阀(6)、所述第二电子膨胀阀(9)和所述第三电子膨胀阀(16)节流，所述第二三通阀(8)的进口与其第一出口和第二出口同时联通，所述第一三通阀(15)的进口与其第二出口联通，所述第一制冷剂回路、所述第三制冷剂回路、所述第四制冷剂回路、所述第一冷却液回路以及所述第二冷却液回路导通。8.如权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，还包括开关阀(12)、第三三通阀(10)、第四三通阀(4)、第二换热器(11)、三合一电机(21)、第三水泵(20)、第五三通阀(25)、第六三通阀(26)、位于乘员舱的暖风芯体(23)以及第四水泵(24)，所述开关阀(12)设置于所述第一制冷剂回路与所述第二制冷剂回路不重叠的部分回路中，所述第三三通阀(10)的进口与所述第二电子膨胀阀(9)的出口连接，所述第三三通阀(10)的第一出口与所述车内蒸发器(13)的进口连接，所述第三三通阀(10)的第二出口与所述第二换热器(11)的第一管道的进口连接，所述第二换热器(11)的第一管道的出口与所述回热器(5)的第二管道的进口连接，所述第四三通阀(4)的进口与所述第一换热器(3)的第一管道的出口连接，所述第四三通阀(4)的第一出口与所述回热器(5)的第一管道的进口连接，所述第四三通阀(4)的第二出口与所述第一电子膨胀阀(6)的进口连接，所述第二压缩机(2)、所述第一换热器(3)的第一管道、所述第四三通阀(4)的进口至其第二出口、所述气液分离器(7)的液体通道、所述第二三通阀(8)的进口至其第一出口、所述第二电子膨胀阀(9)、所述第三三通阀(10)的进口至其第二出口、所述第二换热器(11)的第一管道以及所述回热器(5)的第二管道构成第五制冷剂回路，所述第五三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钢，唐磊，
申请(专利权)人：威马智慧出行科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：