[發明專利]一種應用八通水閥的汽車熱管理系統

在審

• 申請號: 202210400610.5
• 申請日: 2022-04-16
• 公開（公告）號: CN114992359A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 張愛文;王彥文;張艷芳;常乃文;紀雨時
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F16K11/085
• 分類號: F16K11/085;F16K27/06;F16K31/04;F16K31/53;B60H1/00;B60K11/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張巖

本發明涉及一種應用八通水閥的汽車熱管理系統，包括八通閥和執行器、電驅系統和電池系統；八通閥包括閥殼和閥芯，閥芯包括閥芯殼和3塊隔板，3塊隔板將閥芯內分隔成4個區域，閥殼上有8個水管接口，相鄰兩個水管接口之間的夾角為45度，8個水管接口可分為4組，分別接散熱器、Chiller、電驅系統以及電池系統4套換熱回路；執行器內設有電機，電機輸出軸帶動蝸桿，蝸桿帶動渦輪，渦輪帶動齒輪轉動，齒輪帶動齒輪輸出軸轉動，齒輪輸出軸與閥芯相連，能夠帶動閥芯轉動，閥芯轉動不同的角度，可接通不同的水管接口，實現模式的切換。本發明使用一個八通閥，即可實現電動車常見工況的模式切換。具有成本低，流阻小等優點。

技術領域

本發明屬于電動車熱管理系統技術領域，具體涉及一種應用八通水閥的汽車熱管理系統。

背景技術

現有的純電動車，為提升續航里程，均會配置智能的熱管理系統，通過水閥切換回路，實現整車熱量的合理利用。此類熱管理系統一般實現功能見下：1、夏季高溫工況：散熱器為電機及高壓附件降溫，空調通過Chiller為電池降溫；2、冬季低溫工況：熱泵系統利用Chiller吸收電機運轉時產生的廢熱，用于加熱乘員艙；或電池吸收電機系統廢熱，加熱電池，提高電池溫度，從而提升續航里程；3、春秋季工況：電池在充電時或充電后溫度較高，需要散熱，此時利用散熱器為電池散熱，這樣可以不啟動空調系統，達到節能目的。

如圖1所示，共有4種狀態。A1：夏季高溫工況，系統獨立為電機散熱及電池散熱系統；A2：冬季工況，電機系統水溫較低，不需要散熱，但一般該狀態為過渡狀態，不會長期處于該狀態；B1：春秋工況，串聯電機及電池系統，可通過散熱器為電機及電池散熱；B2：電機熱量可加熱電池，或熱泵通過Chiller系統吸收電機及電池熱量。

但是，上述熱管理系統存在以下缺點：1、當系統處于B2工況時，熱泵啟動后通過Chiller吸取系統熱量，此時會同時吸取電機及電池熱量，會使電池溫度降低，影響電池性能。若想規避該問題，則需要再增加閥短接電池，成本更高；2、系統處于熱泵模式時，水流需要經過電池，流阻較大，較耗能；3、要兩個水閥，成本高；

現有技術公開了一種純電動汽車整車熱管理系統，包括電驅動系統及充電機冷卻回路、動力電池冷卻回路、動力電池充電加熱回路、乘客艙采暖回路及乘客艙制冷回路；所述的電驅動系統及充電機冷卻回路包括通過管路連接的散熱器、風扇、水壺，設置在回路中的電驅動系統及充電機冷卻水泵，以及電機控制器及DCDC，以及充電機和電機，利用散熱器實現液氣換熱對散熱部件進行冷卻。解決了純電動汽車各系統，尤其是動力電池系統在最佳工作溫度范圍內工作且同步提升回路系統中部件的使用壽命問題。

現有技術還公開了一種純電動車型熱管理系統，包括動力電池支路、暖風芯體支路、強電支路、散熱器支路和高壓電加熱器支路。在各支路之間設置五通閥V1，在充電機的下游設置第一三通閥V2、在高壓電加熱器的上游設置第二三通閥V3、在驅動電機的下游設置第四三通閥V5，該系統可以根據動力電池在不同工況下的冷卻需求，通過控制五通閥和各三通閥的工作模式將各支路連通或者斷開。解決了當前純電動車型各系統間基本都是相互獨立的，當電池需要加熱或者乘員艙需要采暖時，不能有效的利用系統余熱，造成了能量的浪費和系統功耗增加的問題。

但是，上述熱管理系統結構復雜，也無法實現簡單結構即可控制電動車常見工況的模式切換。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種成本低，流阻小的應用八通水閥的汽車熱管理系統，以解決實現電動車常見工況的模式切換的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種應用八通水閥的汽車熱管理系統，包括八通閥和執行器；還包括電驅系統和電池系統；