[發明專利]新能源客車車廂和電池集中熱管理系統

在審

• 申請號: 201811114744.0
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109017212A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 邢艷青;熊國輝;黃定英;黃益;王春磊
• 申請（專利權）人: 上海加冷松芝汽車空調股份有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/14;B60H1/03;B60L11/18
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

1.一種新能源客車車廂和電池集中熱管理系統，含有壓縮機(13)、第一電磁閥(15)、第二電磁閥(16)、第三換熱器(17)、蒸發風機(18)、第一膨脹閥(19)、第二膨脹閥(20)、第四換熱器(21)和冷凝風機(22)，其特征在于，還含有水泵(1)、膨脹水箱(2)、電池箱(3)、車廂第一散熱器(4)、車廂第二散熱器(5)、車廂第三散熱器(6)、加熱器(8)、第一換熱器(10)、第二換熱器(11)和車外散熱器(12)，其中，空調系統采用制冷劑進行循環，熱管理系統采用具有防凍、防銹作用的防凍液作為循環液進行循環，所述電池箱(3)作用于與其內部的電池進行熱交換；所述車廂第一散熱器(4)、車廂第二散熱器(5)和車廂第三散熱器(6)作用于與車廂內空氣進行熱交換；所述第一換熱器(10)和第二換熱器(11)作用于與外界冷源或外界熱源進行熱交換，所述外界冷源或是蒸汽壓縮式制冷系統提供的冷量或是熱電制冷設備提供的冷量或是其他冷源提供的冷量；所述外界熱源或是蒸汽壓縮式熱泵提供的熱量或是熱電設備提供的熱量或是其他熱源提供的熱量；所述車外散熱器(12)作用于與環境空氣進行熱交換；

將壓縮機(13)的排氣口通過管路與四通閥(14)的a端口連接，將四通閥(14)的b端口通過管路與第一電磁閥(15)的一端、第二電磁閥(16)的一端連接，將四通閥(14)的c端口通過管路與壓縮機(13)的回氣口連接，將四通閥(14)的d端口通過管路與第四換熱器(21)的一端連接，將第一電磁閥(15)的另一端通過管路與第三換熱器(17)的一端連接，將第三換熱器(17)的另一端通過管路與第一電子膨脹閥(19)的一端連接；將第二電磁閥(16)的另一端通過管路與第一換熱器(10)、第二換熱器(11)制冷劑側的一端連接，將第一換熱器(10)、第二換熱器(11)制冷劑側的另一端通過管路與第二電子膨脹閥(20)的一端連接，將第二電子膨脹閥(20)以及第一電子膨脹閥(19)的另一端與第四換熱器(21)的另一端連接；

將所述水泵(1)的出口通過管路與車外換熱器(12)的一端、第一換熱器(10)的一端以及第二換熱器(11)的一端并聯連接，將車外換熱器(12)的另一端與第Ⅱ三通水閥(9)的c端口相連，將第一換熱器(10)和第二換熱器(11)的另一端與第Ⅱ三通水閥(9)的a端口連接，將所述第Ⅱ三通水閥(9)的b端口通過管路與加熱器(8)的一端連接，將加熱器(8)的另一端與第Ⅰ三通水閥(7)的a端口連接，將所述第Ⅰ三通水閥(7)的b端口與電池箱(3)的一端相連，將所述第Ⅰ三通水閥(7)的c端口通過管路與車廂第一散熱器(4)、車廂第二散熱器(5)、車廂第三散熱器(6)的一端并聯連接，將車廂第一散熱器(4)、車廂第二散熱器(5)、車廂第三散熱器(6)的另一端以及所述電池箱(3)的另一端通過管路與水泵(1)的進口端連接，在所述水泵(1)的進口管路上設有膨脹水箱(2)，所述膨脹水箱(2)的補水口與水泵(1)的進口端連接；本熱管理系統有三個工作模式：電池冷卻模式、電池加熱模式和車廂制熱模式：

所述電池冷卻模式：在環境溫度較高，電池需要外界冷源進行冷卻時，第Ⅰ三通水閥(7)的a、b端口連通、c端口不通，第Ⅱ三通水閥(9)的a、b端口連通、c端口不通，循環液通過水泵(1)泵入第一換熱器(10)、第二換熱器(11)吸收外界的冷量，冷卻后的循環液再通過第Ⅱ三通水閥(9)的a、b端口進入加熱器(8)，而加熱器(8)這時不工作，再通過第Ⅰ三通水閥(7)的a、b端口進入電池箱(3)內部冷卻電池，爾后溫度升高的循環液返回水泵(1)，形成一個電池冷卻循環；

在環境溫度較低、電池需要冷卻時，第Ⅰ三通水閥(7)的a、b端口連通、c端口不通，第Ⅱ三通水閥(9)的b、c端口連通、a端口不通，循環液通過水泵(1)泵入車外散熱器(12)與環境工質進行熱交換，冷卻后的循環液再通過第Ⅱ三通水閥(9)的b、c端口進入加熱器(8)，加熱器(8)這時不工作，再通過第Ⅰ三通水閥(7)的a、b端口進入電池箱(3)冷卻電池，爾后溫度升高的循環液返回水泵(1)，形成一個電池冷卻循環；

所述電池加熱模式：在環境溫度較低電池充電前需要預熱時，第Ⅰ三通水閥(7)的a、b端口連通、c端口不通，第Ⅱ三通水閥(9)的a、b端口連通、c端口不通，循環液通過水泵(1)泵入第一換熱器(10)和第二換熱器(11)吸收外界的熱量，加熱后的循環液通過第Ⅱ三通水閥(9)的a、b端口進入加熱器(8)，若循環液溫度太低則加熱器(8)工作，若循環液溫度適合則加熱器(8)不工作，循環液再通過第Ⅰ三通水閥(7)的a、b端口進入電池箱(3)加熱電池，爾后溫度降低的循環液返回水泵(1)，形成一個電池加熱循環；

所述車廂供熱模式：在環境溫度較低車廂需要供熱時，第Ⅰ三通水閥(7)的a、c端口連通、b端口不通，第Ⅱ三通水閥(9)的a、b端口連通、c端口不通，循環液通過水泵(1)泵入第一換熱器(10)和第二換熱器(11)吸收外界的熱量，加熱后的循環液通過第Ⅱ三通水閥(9)的a、b端口進入加熱器(8)，若循環液溫度太低則加熱器(8)工作，若循環液溫度適合則加熱器(8)不工作，循環液再通過第Ⅰ三通水閥(7)的a、c端口進入車廂第一散熱器(4)、車廂第二散熱器(5)和車廂第三散熱器(6)與車廂內空氣進行熱交換，爾后溫度降低的循環液返回水泵(1)，形成一個車廂供熱循環。