[實用新型]三環路溫度控制系統

有效

• 申請號: 201520536414.6
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN204987545U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: J-P.高蒂爾
• 申請（專利權）人: 源捷公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00;F25B41/00;F25B49/02;B60H1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 高巍

技術領域

本實用新型一般涉及電動車，并更尤其涉及可配置溫度控制系統。

背景技術

響應于受不斷上漲的油價和全球變暖的可怕后果驅使下的消費者的要求，汽車工業逐漸開始接受對超低排放、高效率的汽車的需求。雖然行業內一些人仍在試圖通過制造更為有效的內燃機來達到這些目標，但是其它人正在將混合動力或全電動驅動系統并入它們的車輛發展路線(line-ups)中。但是，為了達到消費者的期望，汽車工業不但必須實現更為綠色的驅動系統，并且還必須在維持合理水平的性能、范圍、可靠性、安全性以及開銷的條件下做到。

電動車，由于它們對可充電電池的依賴，需要相對復雜的熱管理系統，以確保電池保持處于它們期望的操作溫度范圍內，同時在車廂內仍提供足夠的加熱和冷卻，而不會過度地影響車輛的總體操作效率。已經采取了各種的方法來努力達到和實現這些目標。例如，第6,360,835號美國專利揭示了一種用于以燃料電池供電的車輛的熱管理系統，該系統利用分享共同傳熱介質的高低溫熱傳遞回路，這種雙回路需要充分冷卻車輛的放熱組件和加熱車輛的吸熱組件。

第7,789,176號美國專利揭示了一種利用多個冷卻環路以及單個熱交換器的熱管理系統。在一示例性實施例中，一個冷卻環路被用于冷卻能量存儲系統，第二冷卻環路對應于HVAC子系統，并且第三冷卻環路對應于驅動電機冷卻系統。還揭示了將加熱器耦接至第一冷卻環路的使用，該加熱器提供了用于在啟動車輛操作的過程中或者在暴露于非常低的周圍溫度時確保電池足夠溫熱的器件。

第8,336,319號美國專利提供了一種EV雙模式熱管理系統，其被設計成優化了兩個冷卻劑環路之間的效率，第一冷卻環路與車輛的電池熱連通，第二冷卻環路與至少一個傳動系統組件(例如電動機或逆變器)熱連通。本公開的系統使用雙模式閥系統來配置熱管理系統在第一模式和第二模式之間操作，其中在第一模式下兩個冷卻環路并行操作并且在第二模式下兩個冷卻環路串行操作。

雖然現有技術揭示了許多用于冷卻電動車的電池組的技術，但是需要一種改進的熱管理系統以能夠將電池保持在它們期望的操作溫度范圍內，同時還提供能夠優化總體車輛操作效率的器件。本實用新型就提供了這樣的一種熱管理系統。

實用新型內容

本實用新型提供了一種車輛熱管理系統，其利用三個分別的熱控制回路以提供有效熱控制系統。該系統包括(i)基于致冷劑的熱控制環路，其包括致冷劑、壓縮機、冷凝器以及換向閥，其中換向閥可設置在第一冷卻模式或第二加熱模式下；(ii)致冷劑-空氣熱交換器，其通過第一電磁控制膨脹閥被耦接至基于致冷劑的熱控制環路并被熱耦接至車輛HVAC系統；(iii)第一熱控制回路，其利用第一熱傳遞流體和第一流體泵，其中第一熱傳遞流體不包括致冷劑，并且其中第一熱控制回路被熱耦接至車輛電池系統；(iv)致冷劑-流體熱交換器，其通過第二電磁控制膨脹閥被耦接至基于致冷劑的熱控制環路，并且被熱耦接至第一熱控制回路；(v)第二熱控制回路，其利用第二熱傳遞流體和第二流體泵，其中第二熱傳遞流體不包括致冷劑，且其中第二熱控制回路被熱耦接至車輛驅動系統；以及(vi)流體-流體熱交換器，其將第一熱控制回路熱耦接至第二熱控制回路。

一方面，第一電磁控制膨脹閥在第一位置處將基于致冷劑的熱控制環路與致冷劑-空氣熱交換器去耦接，并且在第二位置處將基于致冷劑的熱控制環路耦接至致冷劑-空氣熱交換器。第一電磁控制膨脹閥可被配置成在從第一位置至第二位置的位置范圍內是可調節的，其中位置范圍改變從基于致冷劑的熱控制環路流過致冷劑-空氣熱交換器的致冷劑流量(flowrate)。

另一方面，第二電磁控制膨脹閥在第一位置處將基于致冷劑的熱控制環路與致冷劑-流體熱交換器去耦接，并且在第二位置使基于致冷劑的熱控制環路耦接至致冷劑-流體熱交換器。第二電磁控制膨脹閥可被配置成在從第一位置至第二位置的位置范圍內是可調節的，其中位置范圍改變從基于致冷劑的熱控制環路流過致冷劑-流體熱交換器的流量。

另一方面，該系統可包括通過導流閥被耦接至第一熱控制回路的散熱器，其中導流閥在第一位置處將散熱器耦接至第一熱控制回路并允許第一熱傳遞流體的至少一部分流過散熱器，并且其中導流閥在第二位置下將散熱器與第一熱控制回路去耦接并允許第一熱控制回路中的第一熱傳遞流體繞過散熱器。在第一位置處，導流閥可被配置成允許第一熱傳遞流體的第二部分繞過散熱器。在第三位置處，導流閥可被配置成將散熱器耦接至第一熱控制回路并允許第一熱傳遞流體流過散熱器，同時阻止第一熱傳遞流體的第二部分繞過散熱器。該系統可進一步包括風扇，其被配置成迫使空氣通過散熱器。