[發明專利]集成熱管理系統

在審

• 申請號: 202010552925.2
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN112092569A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 何靜;曼弗雷德·科貝爾施泰因;洛倫·約翰·洛邁爾三世;雅各布·格雷戈里·鮑爾斯;托德·路易斯·文策爾;克里斯汀·布倫特·舍尼曼
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60L58/26;B60L58/27;B60H1/32;B60H3/02
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張元;李紅蕭

本公開提供“集成熱管理系統”。一種集成熱管理系統包括：冷卻回路，所述冷卻回路具有部件熱調節回路、電池熱調節回路、車廂加熱回路、車廂冷卻回路以及閥組，所述閥組被配置用于將所述部件熱調節回路、所述電池熱調節回路、所述車廂加熱回路和所述車廂冷卻回路選擇性地互連或隔離。

技術領域

本發明總體上涉及機動車輛或自主車輛領域，并且更具體地涉及電動車輛中的新的并且改進的集成熱管理系統，所述集成熱管理系統本質上是整體的并且將制冷劑回路、電池熱調節回路、加熱回路和車廂冷卻回路集成在一起，同時還提供對諸如驅動單元和計算機電子器件之類的部件組的熱控制。

背景技術

本文檔涉及一種新的并且改進的集成熱管理系統，所述集成熱管理系統以擴展系統能力以包括以下各項的方式利用多個三通閥和四通閥：(a)車廂加熱/冷卻/除濕，(b)通過制冷劑容量控制、流動循環和加熱進行的電池冷卻，(c)部件組的主動或被動冷卻，以及(d)在與熱泵制冷劑系統一起使用時從部件組和電池組中清除熱量。

有利地，所述新的并且改進的集成熱管理系統的特征在于提高能源效率、增強功能性和熱控制協同作用。在與熱泵結合使用時，集成熱管理系統促進熱泵的操作以及由于熱清除而導致的寒冷環境和延遲結冰。此外，基于冷卻劑的車廂熱交換器在噪聲、振動和粗糙性(NVH)、空氣分層、安全性、起動/停止和怠速期間的舒適性、便于管線連接和控制輔助暖通空調(HVAC)方面具有優勢。

發明內容

根據本文所述的目的和益處，一種用于機動車輛或自主車輛的新的并且改進的集成熱管理系統包括冷卻劑回路，所述冷卻劑回路具有部件熱調節回路、電池熱調節回路、車廂加熱回路、車廂冷卻回路和閥組。所述閥組被配置為用于將所述部件熱調節回路、所述電池熱調節回路、所述車廂加熱回路和所述車廂冷卻回路選擇性地互連或隔離。

所述部件熱調節回路可以包括部件組、第一冷卻劑泵和散熱器。所述部件組可以包括選自第一組的一個或多個部件，所述第一組由電驅動馬達、DC/DC轉換器、車載充電器、逆變器、光探測和測距或LIDAR系統、計算機電子器件及其組合組成。

所述電池熱調節回路可以包括電池單元、用于在電池單元與冷卻劑之間進行熱交換的電池冷卻板以及第二冷卻劑泵。

所述車廂加熱回路可以包括熱源、包含一個或多個熱交換器的第一車廂熱交換器組以及第三冷卻劑泵。所述熱源可以選自第二組，所述第二組由水冷式冷凝器、電加熱器、第一蓄熱裝置及其組合組成。

所述車廂冷卻回路可以包括冷源、包含一個或多個熱交換器的第二車廂熱交換器組以及第四冷卻劑泵。

所述一個或多個冷源可以選自第三組，所述第三組由冷卻器、第二蓄熱裝置及其組合組成。更進一步地，所述車廂冷卻回路還可以包括在所述第二車廂熱交換器組下游的止回閥。

所述閥組可以包括：第一閥，所述第一閥在所述車廂冷卻回路上游介于所述電池熱調節回路與所述車廂冷卻回路之間；以及第二閥，所述第二閥在所述車廂冷卻回路下游介于所述電池熱調節回路與所述車廂冷卻回路之間。所述閥組還可以包括第三閥，所述第三閥在所述電池熱調節回路與所述部件熱調節回路之間。此外，所述閥組可以包括第四閥，所述第四閥在所述電池熱調節回路與所述車廂加熱回路之間。更進一步地，所述閥組可以包括第五閥，所述第五閥在所述部件熱調節回路中位于所述部件熱調節回路的所述散熱器和散熱器旁路管線的上游。所述第一閥、所述第二閥和所述第五閥可以是三通閥，而所述第三閥和所述第四閥可以是四通閥。閥可以被組合以發揮與此處所示的那些相同的功能。

所述冷卻劑回路還可以包括脫氣裝置，所述脫氣裝置適于從所述冷卻劑管線中的所述冷卻劑中去除氣體。

所述集成熱管理系統還可以包括控制模塊，所述控制模塊被配置為控制所述閥組、所述第一泵、所述第二泵、所述第三泵和所述第四泵的操作。更具體地，所述控制模塊可以包括控制器，所述控制器具有為此目的而配置或適配的控制邏輯。