[發明專利]一種低能耗熱管理系統

在審

• 申請號: 202010580536.0
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111716993A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 宋暖;周奕;王平忠
• 申請（專利權）人: 重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03;B60L58/26;B60K11/02;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6567;H01M10/663
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

一種車輛低能耗熱管理系統，包括空調降溫回路、采暖回路、電驅冷卻回路和電池熱管理回路。在空調降溫回路的水冷冷凝器與采暖回路和電驅冷卻回路之間設置一個三通閥A，通過控制三通閥A在第一模式和第二模式之間切換，使水冷冷凝器在所述第一模式下接入采暖回路，或在所述第二模式下接入電驅冷卻回路。本發明可以通過多回路使用水冷冷凝器，在高溫環境下降低壓縮機功耗，實現快速降溫；在低溫環境下利用壓縮機熱量給乘員艙加熱。既兼顧電動車整車降溫、采暖、驅動電池的冷卻、驅動電池的加熱，確保用戶的舒適性、整車動力性，又降低了熱管理系統耗電。

技術領域

本發明涉及電動及混合動力汽車熱管理系統。

背景技術

在設計高效傳動系統、低能耗、快速充電車輛時，涉及到一個重要的單元整車熱管理，當前在許多電動和混合動力車輛中所述的熱管理系統大多使用多個獨立的熱管理子系統，如包含電驅冷卻、電池熱管理及乘員艙空調系統等。這種設計，未從整車熱管理效率考慮熱量的分配及轉移，整車熱管理系統的能效比低或熱管理耗電多，導致在高溫、低溫環境下，用戶抱怨整車續航里程下降大。在車身有限的空間內，需要兼顧多方的熱量需求，提升系統能效比，降低熱管理耗電成為專業工程師需亟待克服的困難。

為了降低整車熱管理中的耗電問題，現有水冷冷凝器被公開使用在制冷劑循環，通過吸收壓縮機排氣高溫冷媒熱量，用于乘員艙采暖或用于乘員艙采暖和電池采暖中，但這些結構沒有充分利用水冷冷凝器換熱作用，能效比不高。

發明內容

本發明提供一種車輛低能耗熱管理系統，將水冷冷凝器串聯在不同回路中，允許根據環境狀況和組件操作特性來切換相應的系統回路，確保用戶的舒適性、整車動力性，又降低熱管理系統耗電。

本發明的技術方案如下：

一種車輛低能耗熱管理系統，包括空調降溫回路、采暖回路、電驅冷卻回路和電池熱管理回路。在空調降溫回路的水冷冷凝器與采暖回路和電驅冷卻回路之間設置一個三通閥A，通過控制三通閥A在第一模式和第二模式之間切換，使水冷冷凝器在所述第一模式下接入采暖回路，或在所述第二模式下接入電驅冷卻回路。

進一步地，所述三通閥A的進口與水冷冷凝器的輸出管路連接，其第一出口通過管路接入采暖回路，第二出口通過管路連接電驅冷卻回路的低溫散熱器。

進一步地，所述空調降溫回路包括壓縮機、所述水冷冷凝器、外置冷凝器和中央空調系統HVAC的蒸發器，依次通過管路連通形成回路，所述水冷冷凝器與外置冷凝器之間并聯截止閥和電子膨脹閥EXV-1，在蒸發器的進口管路上設置帶截至功能的膨脹閥E-TXV1。

進一步地，所述采暖回路包括所述水冷冷凝器、電加熱器、暖風芯體和暖風水泵，所述水冷冷凝器的輸出管路通過所述三通閥A連接電加熱器，所述電加熱器的輸出管路通過三通閥B分別與暖風芯體和電池熱管理回路中的電池冷卻器連接，暖風芯體和電池冷卻器連接的輸出管路再通過暖風水泵連接水冷冷凝器，形成回路。

進一步地，所述電驅冷卻回路包括低溫散熱器、水泵、電力電子裝置及至少一個傳動驅動部件，依次連接形成回路。

進一步地，所述電池熱管理回路中依次連接有水泵、電池冷卻器和電池包。

本發明的上述方案，將水冷冷凝器串聯在不同回路中，并通過控制回路中的三通閥，實現不同模式的切換，充分利用水冷冷凝器的換熱。其中在第一模式下，水冷冷凝器參與采暖回路，水冷冷凝器中的液體（如冷卻液）與壓縮機排氣熱量交換帶入采暖回路中，可單獨或者與電加熱器一起給乘員艙提供熱量，降低整車采暖耗電；在第二模式下，水冷冷凝器參與電驅冷卻回路，水冷冷凝器中的液體（如冷卻液）與壓縮機排氣熱量交換，冷卻壓縮機排出的制冷劑，從而降低制冷過程中的壓縮機功率，提升降溫能效比。