车辆的集成热管理系统的制作方法
未命名
07-11
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1.本公开涉及一种车辆的集成热管理系统,其中提供了电池冷却器和电冷却器使得可以根据车辆的热管理模式独立地执行通过热泵的冷却、加热和电池加热。
背景技术:
2.近来,由于鼓励环保车辆普及的政策和对高效车辆的偏好,环保车辆的数量有所增加。电动车辆是一种环保车辆,其是一种使用电池和电机而不使用石油和发动机来运行的车辆。由于电动车辆具有通过利用储存在电池中的电力使电机旋转来驱动车辆的系统,因此电动车辆不排放有害物质,并且安静高效。
3.在使用相关技术的发动机动力的车辆的情况下,车载加热系统使用发动机的废热运行。然而,由于电动车辆没有发动机,因此电动车辆具有使用电力来运行加热器的系统。因此,电动车辆的问题在于,当加热器运行时,续航里程显著减小。
4.此外,为了保持电池模块的最佳性能和长寿命,电池模块应在最佳温度环境下使用。然而,由于行驶过程中产生的热和外部温度变化,难以在最佳温度环境中使用电池模块。
5.为了解决上述问题,正在积极讨论将电动车辆的空调系统及其热管理系统相结合的方法。
6.另一方面,在相关技术的热管理电路使用与电子驱动单元和电池进行热交换的集成冷却器的情况下,部件的数量减少,从而具有降低材料成本的效果。然而,当冬季电池温度升高时,无法使用制冷剂的热泵并且只能使用ptc加热器来对室内进行加热,从而导致用电效率方面的问题。
7.本背景部分中公开的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解,并且不应被视为对该信息构成本领域技术人员已知的相关技术的承认或任何形式的暗示。
技术实现要素:
8.因此,本公开是针对上述问题作出的,并且本公开的目的在于提供一种车辆的集成热管理系统,该系统即使在电池温度升高时也能够通过包括彼此分离的电池冷却器和电冷却器执行通过热泵的室内加热。
9.根据本公开,上述和其他目的可以通过提供车辆的集成热管理系统来实现,该系统包括:制冷剂流动管线,延伸以允许从压缩机排放的制冷剂按照室内冷凝器、外部冷凝器和蒸发器的顺序流动并流回压缩机;制冷剂冷却器管线,在压缩机的下游点处、室内冷凝器的下游点处或外部冷凝器的下游点处从制冷剂流动管线分支,在从制冷剂流动管线分支的每个制冷剂冷却器管线中流动的制冷剂经过电池冷却器和电冷却器或绕过电池冷却器和电冷却器之后,制冷剂冷却器管线在压缩机的上游点处汇合到制冷剂流动管线;电池冷却管线,延伸以允许流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池散热器或电池冷却器时循环;以及电冷却管线,延伸以允许流过电部件并从其排放的冷却剂在流过电散热器或电冷却器
时循环。
10.制冷剂流动管线可以包括:第一膨胀阀,被配置为在外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动;第二膨胀阀被配置为在蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动;并且制冷剂冷却器管线可以包括:第三膨胀阀,被配置为在电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动;以及第四膨胀阀,被配置为在电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动。
11.制冷剂冷却器管线可以包括:集成阀,连接到压缩机的下游点、室内冷凝器的下游点或外部冷凝器的下游点使得制冷剂流动管线中的制冷剂流入其中,并且通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器连接到压缩机的上游点使得流入其中的制冷剂排放到制冷剂流动管线。集成热管理系统可以进一步包括:控制器,被配置为控制压缩机的运行,控制集成阀以调节制冷剂在制冷剂流动管线或制冷剂冷却器管线中的流动,以及控制冷却剂在电池冷却管线或电冷却管线中的流动。
12.在电池加热模式下,控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环,并且可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂在室内冷凝器的下游点或压缩机的下游点处流入制冷剂冷却器管线,并且通过制冷剂冷却器管线并经由电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线。
13.控制器可以在制冷剂流动管线上的蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀以从室内空气中吸收热,可以在制冷剂流动管线上的外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀以从外部空气中吸收热,或者可以在制冷剂冷却器管线上的电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀以吸收电部件的废热。
14.在电废热吸收加热模式下,控制器可以允许冷却剂流动使得在电冷却管线中流过电部件并从其排放的冷却剂在流过电冷却器时循环,并且控制器可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂在室内冷凝器的下游点或外部冷凝器的下游点处流入制冷剂冷却器管线,并且通过制冷剂冷却器管线并经由电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线,并且控制器可以通过在制冷剂冷却器管线上的电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件的废热。
15.在室外空气吸热加热模式下,控制器可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂在外部冷凝器的下游点处流入制冷剂冷却器管线,并通过制冷剂冷却器管线绕过电池冷却器和电冷却器,以在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线,并且可以通过在制冷剂冷却器管线上的外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀来从外部空气中吸收热。
16.在电池废热吸收加热模式下,控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环,可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂通过室内冷凝器的下游点或外部冷凝器的下游点处流入制冷剂冷却器管线,并且通过制冷剂冷却器管线并经由电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线,并且控制器可以通过在制冷剂冷却器管线上的电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电池的废热。
17.制冷剂冷却器管线可以分别在室内冷凝器的下游点和外部冷凝器的下游点处从制冷剂流动管线分支,并且在从制冷剂流动管线分支的每个制冷剂冷却器管线中流动的制
冷剂可以通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器而分别汇合到压缩机的上游点,使得室内冷凝器与电池冷却器和电冷却器串联连接。
18.制冷剂冷却器管线可以分别在压缩机的下游点和外部冷凝器的下游点处从制冷剂流动管线分支,并且在从制冷剂流动管线分支的每个制冷剂冷却器管线中流动的制冷剂可以经过或绕过电池冷却器和电冷却器以分别汇合到压缩机的上游点,使得室内冷凝器与电池冷却器和电冷却器并联连接。
19.制冷剂冷却器管线可以包括:集成阀,连接到压缩机的下游点以及外部冷凝器的下游点,使得制冷剂流动管线中的制冷剂流入其中,并且通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器连接到压缩机的上游点使得流入其中的制冷剂排放到制冷剂流动管线。集成热管理系统可以进一步包括:控制器,被配置为控制压缩机的运行,控制集成阀调节制冷剂在制冷剂流动管线或制冷剂冷却器管线中的流动,以及控制冷却剂在电池冷却管线或电冷却管线中的流动。在电池加热模式下,控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环,并且控制器可以控制集成阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂通过在压缩机的下游点处绕过室内冷凝器而流入制冷剂冷却器管线,并且通过制冷剂冷却器管线并经由电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线。
20.制冷剂冷却器管线可以分别在压缩机的下游点、室内冷凝器的下游点和外部冷凝器的下游点处从制冷剂流动管线分支,并且分别在压缩机的下游点和室内冷凝器的下游点分支的每条制冷剂冷却器管线中流动的制冷剂可以通过串并联阀选择性地经过或绕过电池冷却器和电冷却器而分别汇合到压缩机的上游点,使得室内冷凝器选择性地与电池冷却器和电冷却器串联或并联。
21.制冷剂冷却器管线可以包括:集成阀,连接到串并联阀以及外部冷凝器的下游点使得制冷剂流动管线中的制冷剂流入其中,并且通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器连接到压缩机的上游点使得流入其中的制冷剂排放到制冷剂流动管线。集成热管理系统可以进一步包括:控制器,被配置为控制压缩机的运行,控制集成阀调节制冷剂在制冷剂流动管线或制冷剂冷却器管线中的流动,以及控制冷却剂在电池冷却管线或电冷却管线中的流动。在电池废热吸收加热模式下,控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环,控制器可以控制串并联阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂流入室内冷凝器的下游点处的制冷剂冷却器管线,并且控制器可以控制集成阀使得通过串并联阀流入其中的制冷剂经过电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线,并且控制器可以通过在制冷剂冷却器管线上的电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电池的废热。
22.控制器可以使制冷剂流动管线中的从压缩机排出的制冷剂依次流到室内冷凝器、外部冷凝器和蒸发器,并且可以在外部冷凝器的上游点处或在制冷剂流动管线中的蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀,以从外部空气中吸收热或从室内空气中吸收热。
23.制冷剂冷却器管线可以包括:集成阀,连接到串并联阀以及外部冷凝器的下游点使得制冷剂流动管线中的制冷剂流入其中,并且通过经过或绕过电池冷却器和电冷却器连接到压缩机的上游点使得流入其中的制冷剂排放到制冷剂流动管线。集成热管理系统可以进一步包括:控制器,被配置为控制压缩机的运行,控制集成阀调节制冷剂在制冷剂流动管
线或制冷剂冷却器管线中的流动,以及控制冷却剂在电池冷却管线或电冷却管线中的流动。在电池加热模式下,控制器可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器时循环,控制器可以控制串并联阀使得制冷剂流动管线中的制冷剂通过在压缩机的下游点处绕过室内冷凝器而流入制冷剂冷却器管线,并且控制器可以控制集成阀使得通过串并联阀流入制冷剂流动管线的制冷剂经过电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线,并且控制器可以通过在制冷剂冷却器管线上的电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件的废热。
24.控制器可以允许冷却剂流动使得在电冷却管线中流过电部件并从其排放的冷却剂在流过电冷却器时循环,可以控制串并联阀使得从制冷剂流动管线上的压缩机排出的制冷剂经过室内冷凝器流入制冷剂冷却器管线,可以控制集成阀使得通过串并联阀流入制冷剂冷却器管线的制冷剂经过电池冷却器和电冷却器在压缩机的上游点处被排放到制冷剂流动管线,并且可以通过在制冷剂冷却器管线上的电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件的废热。
附图说明
25.本发明的上述和其他目的、特征和其他优点将从以下结合附图的详细描述中更清楚的理解,其中:
26.图1示出根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统的电路图;
27.图2示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的控制模式;
28.图3示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
29.图4示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
30.图5示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
31.图6示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
32.图7示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
33.图8示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
34.图9示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
35.图10示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
36.图11示出根据本公开的一实施例的图1的车辆的集成热管理系统的另一控制模式;
37.图12示出根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统的电路图;
38.图13示出根据本公开的另一实施例的图12的车辆的集成热管理系统的室内加热模式;
39.图14示出根据本公开的另一实施例的图12的车辆的集成热管理系统的室内加热模式;
40.图15示出根据本公开的另一实施例的图12的车辆的集成热管理系统的电池加热模式;
41.图16示出根据本公开的另一实施例的图12的车辆的集成热管理系统的电池加热模式;
42.图17示出根据本公开的另一实施例的图12的车辆的集成热管理系统的电池加热模式;
43.图18示出根据本公开的又一实施例的车辆的集成热管理系统的电路图;
44.图19示出根据本公开的又一实施例的图18的车辆的集成热管理系统的室内加热模式;
45.图20示出根据本公开的又一实施例的图18的车辆的集成热管理系统的室内加热模式;
46.图21示出根据本公开的又一实施例的图18的车辆的集成热管理系统的室内加热模式;以及
47.图22示出根据本公开的又一实施例的图18的车辆的集成热管理系统的室内电池加热模式。
具体实施方式
48.本说明书或申请中公开的本公开实施例中的具体结构或功能描述仅仅是说明性的,以便描述根据本公开的实施例。进一步地,本公开可以以各种形式实施并且不应被解释为限于在本说明书或申请中描述的实施例。
49.由于根据本公开的实施例可以具有各种修改并且可以具有各种形式,因此在附图中示出了具体实施例并且在本说明书或申请中对具体实施例进行了详细描述。然而,应该理解的是,根据本公开的概念的实施例并不旨在限于特定的公开形式,并且包括本公开的精神和技术范围内包含的所有修改、等同方案和替代方案。
50.另一方面,在本公开中,可以使用诸如第一和/或第二等术语来描述各种元件,但是这些元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与其他元件区分开。例如,在不脱离根据本公开的概念的权利范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,同样地,第二元件也可以被称为第一元件。
51.当被提及一个元件“连接”或“接合”到另一个元件时,该一个部件可以直接连接或接合到另一个元件,但是应该理解,它们之间可以存在其他元件。另一方面,当被提及一个元件“直接连接”或“直接接合”到另一个元件时,应该理解它们之间不存在其他元件。描述元件之间关系的其他表达方式,即“在
……
之间”和“直接在
……
之间”或“与
……
相邻”和“与
……
直接相邻”,应以相同方式解释。
52.说明书中使用的术语仅用于描述具体实施例,并不旨在限制本公开。在本说明书中,除非在上下文中另有明确说明,否则单数形式的表达也包括复数形式。应当理解,本说明书中诸如“包括”和“具有”的表达意在指定所体现的特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在,但不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或增减的可能性。
53.除非另有定义,否则本文使用的包括技术和科学术语的所有术语与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同。诸如在常用词典中定义的术语应被解释为其含义与其在相关技术的上下文中的含义一致。进一步地,除非在本说明书中明确定义,否则上述术语不应被解释为理想的或过于形式的含义。
54.在下文中,将通过参照附图描述本公开的优选实施例来详细描述本公开。每个附
图中相同的附图标记表示相同的构件。
55.图1示出根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统的电路图。
56.参照图1,根据本公开的实施例的车辆的集成热管理系统包括:制冷剂流动管线100,延伸以允许从压缩机110排出的制冷剂按照室内冷凝器120、外部冷凝器130和蒸发器140的顺序流动并流回压缩机110;制冷剂冷却器管线200,在压缩机110的下游点处、室内冷凝器120的下游点处或外部冷凝器130的下游点处从制冷剂流动管线100分支,被分支而流动的制冷剂流过电池冷却器220和电冷却器230或绕过电池冷却器220和电冷却器230之后,在压缩机110的上游点处汇合到制冷剂流动管线100;电池冷却管线300,延伸以允许通过电池310并从其排放的冷却剂在通过电池散热器340或电池冷却器220时循环;以及电冷却管线400,延伸以允许流过电部件410并从其排放的冷却剂在通过电散热器440或电冷却器230时循环。
57.液态制冷剂、气态制冷剂或其混合物在制冷剂流动管线100中流动,并且在其中流动时制冷剂的状态可以改变。在压缩机110中压缩的高温/高压制冷剂可以在流过室内冷凝器120和外部冷凝器130时被冷凝或冷却,并在蒸发器140中蒸发时吸收热量之后流回压缩机110。
58.室内冷凝器120和蒸发器140可以设置在用于车辆室内空调的空调管线中,并且空调管线可以进一步包括通过附加的电源产生热的ptc加热器600。
59.制冷剂冷却器管线200被配置为从制冷剂流动管线100分支并再次汇合到制冷剂流动管线100。进一步地,制冷剂冷却器管线200的内部可以流动制冷剂以允许制冷剂流动管线100中的制冷剂流入其中或从其排放。
60.特别地,制冷剂冷却器管线200在压缩机110的下游点、室内冷凝器120的下游点或外部冷凝器130的下游点处从制冷剂流动管线100分支,并且制冷剂流入制冷剂冷却器管线200中。在实施例中,制冷剂冷却器管线200可以分别从压缩机110的下游点和室内冷凝器120的下游点中的任意一点处和外部冷凝器130的下游点处分支。在另一实施例中,制冷剂冷却器管线200可以分别在压缩机110的下游点和室内冷凝器120的下游点处分支并再次汇合,并且可以在外部冷凝器130的下游点处分支。
61.此外,流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂可以流过电池冷却器220和电冷却器230或绕过电池冷却器220和电冷却器230之后,在压缩机110的上游点处汇合到制冷剂流动管线100以从其排放。也就是说,制冷剂冷却器管线200可以直接连接到压缩机110的上游点,以汇合到制冷剂流动管线100。可选地,制冷剂冷却器管线200可以在依次通过电池冷却器220和电冷却器230之后连接到压缩机110的上游点以汇合到制冷剂流动管线100。
62.在电池冷却管线300上设置有电池310,并且电池散热器340和电池冷却器220分别与电池310并联连接。因此,在电池冷却管线300中,流过电池310并从其排放的冷却剂可以在流过电池散热器340或电池冷却器220时循环。
63.特别地,电池冷却管线300可以包括被配置成在其中循环冷却剂的电池泵320。进一步地,可以在电池冷却管线300的部分设置电池阀330,在该部分电池散热器340和电池冷却器220分支或相互汇合。
64.在电冷却管线400上设置有电部件410,并且电散热器440和电冷却器230分别与电部件410并联连接。因此,在电冷却管线400中,流过电部件410并从其排放的冷却剂可以在
流过电散热器440或电冷却器230时循环。
65.特别地,电冷却管线400可以包括被配置成在其中循环冷却剂的电动泵420。进一步地,可以在电冷却管线400的部分设置电动阀430,在该部分电散热器440和电冷却器230分支或相互汇合。
66.电池冷却管线300和电冷却管线400可以进一步包括与其同时连接的储存罐500,并且在另一实施例中,储存罐500可以分别设置在电池冷却管线300和电冷却管线400上。
67.这里,电池冷却器220可以是能够在流入电池冷却管线300的冷却剂和流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂之间执行热交换的装置,并且电冷却器230可以是能够在流入电冷却管线400的冷却剂和流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂之间执行热交换的装置。
68.特别地,电池冷却器220和电冷却器230依次设置在制冷剂冷却器管线200上,并且流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂在依次流过电池冷却器220和电冷却器230时可以进行热交换。因此,与使用集成冷却器的现有技术相比,即使在其中电池冷却管线300中的冷却剂温度通过电池冷却器220升高的电池310加热模式下,也能够具有使用热泵实现车辆室内加热的效果。
69.制冷剂流动管线100可以包括第一膨胀阀131和第二膨胀阀141,第一膨胀阀131被配置为在外部冷凝器130的上游点处使制冷剂膨胀、流动或阻止流动,第二膨胀阀141被配置为在蒸发器140的上游点处使制冷剂膨胀、流动或阻止流动。进一步地,制冷剂冷却器管线200可以包括第三膨胀阀221和第四膨胀阀231,第三膨胀阀221被配置为在电池冷却器220的上游点处使制冷剂膨胀、流动或阻止流动,第四膨胀阀231被配置为在电冷却器230的上游点处使制冷剂膨胀、流动或阻止流动。
70.第一膨胀阀131在制冷剂流动管线100上设置在外部冷凝器130的上游点处,从而可以允许或阻止制冷剂流到外部冷凝器130并且可以在外部冷凝器130的上游点处使制冷剂膨胀以从外部空气中吸收热。
71.第二膨胀阀141在制冷剂流动管线100上设置在蒸发器140的上游点处,从而可以允许或阻止制冷剂流到蒸发器140并且可以在蒸发器140的上游点处使制冷剂膨胀以吸收室内空气中的热。
72.第三膨胀阀221在制冷剂冷却器管线200上设置在电池冷却器220的上游点处,从而可以允许或阻止制冷剂流到电池冷却器220并且在电池冷却器220的上游点处使制冷剂膨胀以从电池冷却管线300中的冷却剂吸收热。
73.第四膨胀阀231在制冷剂冷却器管线200上设置在电冷却器230的上游点处,从而可以允许或阻止制冷剂流到电冷却器230并且在电冷却器230的上游点处使制冷剂膨胀以从电冷却管线400中的冷却剂吸收热。
74.制冷剂冷却器管线200包括集成阀210,集成阀210连接到压缩机110的下游点、室内冷凝器120的下游点或外部冷凝器130的下游点处使得制冷剂流动管线100中的制冷剂流入其中,并且通过经过或绕过电池冷却器220和电冷却器230而连接到压缩机110的上游点使得流入其中的制冷剂被排放到制冷剂流动管线100。车辆的集成热管理系统进一步包括控制器700,控制器700被配置为控制压缩机110的运行,控制集成阀210调节制冷剂在制冷剂流动管线100或制冷剂冷却器管线200中的流动,以及控制冷却剂在电池冷却管线300或电冷却管线400中的流动。
75.在实施例中,集成阀210可以是四通(4-way)阀,可以连接到制冷剂流动管线100使得制冷剂从压缩机110的下游点或室内冷凝器120的下游点流入制冷剂流动管线100,并且可以连接到制冷剂流动管线100使得制冷剂从外部冷凝器130的下游点流入制冷剂流动管线100中。此外,集成阀210可以连接到制冷剂流动管线100使得流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂通过电池冷却器220和电冷却器230被排放到压缩机110的上游点,或者可以连接到制冷剂流动管线100使得流入其中的制冷剂通过绕过电池冷却器220和电冷却器230而被排放到压缩机110的上游点。
76.在另一实施例中,集成阀210可以由多个三通阀或二通阀形成。
77.控制器700可以控制压缩机110的运行,可以控制集成阀210以调节制冷剂在制冷剂流动管线100或制冷剂冷却器管线200中的流动,可以控制电池泵320、电动泵420和冷却剂加热器350的驱动,并且可以控制电池阀330和电动阀430以调节冷却剂在电池冷却管线300和电冷却管线400中的流动。
78.进一步地,控制器700控制第一膨胀阀131、第二膨胀阀141、第三膨胀阀221和第四膨胀阀231,从而控制制冷剂流动管线100或制冷剂冷却器管线200中的制冷剂的流动、阻断或膨胀。
79.图2至图11示出根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统的各种控制模式。
80.进一步参照图2至图11,在根据本公开的实施例的车辆的集成热管理系统中,制冷剂冷却器管线200分别在室内冷凝器120的下游点和外部冷凝器130的下游点处从制冷剂流动管线100分支,并且被分支的制冷剂经过或绕过电池冷却器220和电冷却器230并分别汇合到压缩机110的上游点。因此,室内冷凝器120可以与电池冷却器220和电冷却器230串联连接。
81.也就是说,在根据本公开的实施例的车辆的集成热管理系统中,制冷剂流动管线100上的室内冷凝器120与制冷剂冷却器管线200串联连接。因此,制冷剂流动管线100中的流过室内冷凝器120的制冷剂可以通过制冷剂冷却器管线200流入电池冷却器220和电冷却器230。进一步地,从压缩机110排出的高温/高压制冷剂流到与室内冷凝器120串联连接的电池冷却器220,从而提供热以升高电池310的温度。
82.进一步参照图2至图5,根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统可以以冷却电部件410的电冷却模式、电池310冷却模式以及室内冷却模式执行控制操作。
83.更具体地,如图2所示,在电冷却模式下,控制器700可以执行控制操作以驱动电动泵420使得电冷却管线400中的冷却剂循环,并且可以控制电动阀430使得流过电部件410的冷却剂流到电散热器440。电动阀430可以是三通阀。
84.此外,如图3和图4所示,控制器700以电池310-散热器冷却模式(其中电池310由电池散热器340冷却)或电池310-冷却器冷却模式(其中电池310由电池冷却器220冷却)来执行控制操作。
85.特别地,如图3所示,在电池310-散热器冷却模式下,控制器700可以执行控制操作以驱动电池泵320使得电池冷却管线300中的冷却剂循环,并且可以控制电池阀330使得流过电池310的冷却剂流到电池散热器340。电池阀330可以是三通阀。
86.如图4所示,在电池310-冷却器冷却模式下,控制器700可以执行控制操作以驱动
电池泵320使得电池冷却管线300中的冷却剂循环,并且可以控制电池阀330使得流过电池310的冷却剂流到电池冷却器220。
87.进一步地,控制器700可以驱动制冷剂流动管线100中的压缩机110使得流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂在电池冷却器220中吸收热,并且可以控制集成阀210使得制冷剂在外部冷凝器130的下游点处从制冷剂流动管线100流到制冷剂冷却器管线200,并使得流到制冷剂冷却器管线200的制冷剂流到电池冷却器220和电冷却器230。
88.此外,控制器700可以完全打开第一膨胀阀131,可以完全关闭第二膨胀阀141,可以打开第三膨胀阀221以使制冷剂膨胀,并且可以完全打开第四膨胀阀231。
89.如图5所示,在室内冷却模式下,控制器700可以完全打开第一膨胀阀131并且可以打开第二膨胀阀141以在驱动压缩机110时使制冷剂膨胀,从而允许制冷剂流到制冷剂流动管线100。进一步地,控制器700可以控制集成阀210以阻止制冷剂从制冷剂流动管线100流到制冷剂冷却器管线200。
90.特别地,控制器700可以在电冷却模式、电池310冷却模式和室内冷却模式下独立地控制根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统,并且还可以在上述模式相互组合的控制模式下控制该系统。
91.图6至图8示出根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统的室内加热模式。
92.进一步参照图6至图8,根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统可以通过利用热泵循环在室内冷凝器120中排放从外部空气、电废热或电池310等中吸收的热,从而对室内进行加热。
93.具体地,如图6所示,在室外空气吸热加热模式下,控制器700可以控制集成阀210,使得制冷剂流动管线100中的制冷剂在外部冷凝器130的下游点处流入制冷剂冷却器管线200并通过制冷剂冷却器管线200绕过电池冷却器220和电冷却器230以在压缩机110的上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以在制冷剂冷却器管线200上的外部冷凝器130的上游点处使制冷剂膨胀以吸收来自外部空气的热。
94.也就是说,在室外空气吸热加热模式下,控制器700可以在使高温/高压下压缩的制冷剂流到室内冷凝器120时对室内进行加热,并且可以通过使位于外部冷凝器130的上游点的第一膨胀阀131中的制冷剂膨胀来从外部空气中吸收热。此外,控制器700可以控制集成阀210,使得外部冷凝器130的下游点处的制冷剂流动管线100中的制冷剂流入制冷剂冷却器管线200并绕过电池冷却器220和电冷却器230以流到压缩机110的上游点。
95.进一步地,如图7所示,在电废热吸收加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动使得在电冷却管线400中流过电部件410并从其排放的冷却剂在流过电冷却器230时循环,可以控制集成阀210使得制冷剂流动管线100中的制冷剂在室内冷凝器120的下游点处或外部冷凝器130的下游点处流入制冷剂冷却器管线200,并且通过制冷剂冷却器管线200经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以通过在制冷剂冷却器管线200上的电冷却器230的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件410的废热。
96.也就是说,在电废热吸收加热模式下,控制器700可以在使高温/高压下压缩的制冷剂流到室内冷凝器120时对室内进行加热,并且可以通过使位于电冷却器230的上游点的第四膨胀阀231中的制冷剂膨胀来吸收电部件410所吸收的废热。进一步地,控制器700可以
控制集成阀210,使得在室内冷凝器120的下游点处的制冷剂流动管线100中的制冷剂流入制冷剂冷却器管线200,并且使制冷剂冷却器管线200中的制冷剂经由电池冷却器220和电冷却器230流回到制冷剂流动管线100上的压缩机110。然而,根据后述的另一实施例(图13中的并联连接结构),制冷剂流动管线100中的制冷剂可以通过外部冷凝器130的下游点流入制冷剂冷却器管线200。
97.进一步地,控制器700可以驱动电动泵420使得电冷却管线400中的冷却剂吸收电部件410的废热,与此同时可以控制电动阀430使得流过电部件410的冷却剂流到电冷却器230。
98.如图8所示,在电池310废热吸收加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线300中流过电池310并从其排放的冷却剂在通过电池冷却器220时循环,可以控制集成阀210使得制冷剂流动管线100中的制冷剂通过室内冷凝器120的下游点或外部冷凝器130的下游点流入制冷剂冷却器管线200,并且通过制冷剂冷却器管线200并经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110的上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以通过在制冷剂冷却器管线200上的电池冷却器220的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电池310的废热。
99.也就是说,在电池310废热吸收加热模式下,如图所示,控制器700可以控制集成阀210使得制冷剂流动管线100中的制冷剂通过室内冷凝器120的下游点流入制冷剂冷却器管线200,并且通过制冷剂冷却器管线200并经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110上游点处被排放到制冷剂流动管线100。然而,根据另一实施例(图14中的并联连接结构),制冷剂流动管线100中的制冷剂可以通过外部冷凝器130的下游点流入制冷剂冷却器管线200。此外,控制器700可以控制第三膨胀阀221以在制冷剂冷却器管线200上的电池冷却器220的上游点处使制冷剂膨胀。
100.此外,控制器700可以驱动电池泵320使得电池冷却管线300中的冷却剂吸收电池310的废热,同时可以控制电池阀330使得流过电池310的冷却剂流到电池冷却器220。
101.图9至图11示出根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统的电池310加热模式。
102.进一步参照图9至图11,在电池310加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动,使得在电池冷却管线300中流过电池310并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器220时循环,并且可以控制集成阀210使得制冷剂流动管线100中的制冷剂在室内冷凝器120的下游点处或在压缩机110的下游点处流入制冷剂冷却器管线200,并且通过制冷剂冷却器管线200并经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110上游点处被排放到制冷剂流动管线100。
103.也就是说,在电池310加热模式下,控制器700可以控制集成阀210,使得从压缩机110排出的高温/高压制冷剂在室内冷凝器120的下游点或压缩机110的下游点流入制冷剂冷却器管线200,并且流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110的上游点处被排放到制冷剂流动管线100。
104.另外,控制器700可以驱动电池泵320使得电池冷却管线300中的冷却剂吸收来自电池冷却器220的热,同时可以控制电池阀330使得流过电池310的冷却剂流到电池冷却器220。此外,控制器700可以运行设置在电池冷却管线300上的冷却剂加热器350。
105.特别地,如图所示,室内冷凝器120可以与制冷剂冷却器管线200串联连接,由此,制冷剂流动管线100中的制冷剂可以在室内冷凝器120的下游点处流入制冷剂冷却器管线200。
106.如图9所示,位于蒸发器140的上游点的第二膨胀阀141可以使制冷剂膨胀以吸收室内空气的热,如图10所示,位于外部冷凝器130的上游点的第一膨胀阀131可以使制冷剂膨胀以吸收外部空气的热,或者如图11所示,位于电冷却器230的上游点的第四膨胀阀231可以使制冷剂膨胀以吸收电部件410的废热。
107.此外,控制器700可以通过同时执行室内加热和室内冷却(室内空气吸热)的控制操作来实现室内除湿模式。
108.图12示出根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统的电路图。
109.参照图12,根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统的制冷剂冷却器管线200分别在压缩机110的下游点和外部冷凝器130的下游点处从制冷剂流动管线100分支,并且被分支的制冷剂经过或绕过电池冷却器220和电冷却器230以分别汇合到压缩机110的上游点。因此,室内冷凝器120可以与电池冷却器220和电冷却器230并联连接。
110.也就是说,根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统具有其中室内冷凝器120和制冷剂冷却器管线200彼此并联连接的并联结构,由此,制冷剂流动管线100中的制冷剂绕过室内冷凝器120并流到制冷剂冷却器管线200上的电池冷却器220和电冷却器230。
111.因此,可以解决串联结构系统中的由于从压缩机110排出的高温高压制冷剂通过室内冷凝器120流到电池冷却器220而难以向电池冷却器220提供足够的热的问题。
112.制冷剂冷却器管线200包括集成阀210,集成阀210连接到压缩机110的下游点和外部冷凝器130的下游点使得制冷剂流动管线100中的制冷剂流入其中,并且通过经过或绕过电池冷却器220和电冷却器230而连接到压缩机110的上游点使得流入其中的制冷剂被排放到制冷剂流动管线100。车辆的集成热管理系统可以进一步包括控制器700,控制器700被配置为控制压缩机110的运行,控制集成阀210调节制冷剂在制冷剂流动管线100或制冷剂冷却器管线200中的流动,以及控制冷却剂在电池冷却管线300或电冷却管线400中的流动。
113.也就是说,集成阀210可以选择性地接收在压缩机110的下游点处分支的制冷剂流动管线100中的制冷剂和在外部冷凝器130的下游点处分支的制冷剂流动管线100中的制冷剂,并且可以选择性地将流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂排放到电池冷却器220和电冷却器230以及压缩机110的上游点。
114.图13和图14示出根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统的室内加热模式。
115.进一步参照图13和14,根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统可以通过吸收来自外部空气的热、吸收电部件410的废热或吸收电池310的废热来对室内进行加热。室外空气吸热加热方式与图6所示的根据本公开的一实施例的车辆的集成热管理系统的方式相同。
116.如图13所示,在电废热吸收加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动使得在电冷却管线400中流过电部件410并从其排放的冷却剂在流过电冷却器230时循环,可以控制集成阀210使得制冷剂流动管线100中的制冷剂在外部冷凝器130的下游点处流入制冷剂冷却器管线200,并且通过制冷剂冷却器管线200并经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩
机110上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以通过在制冷剂冷却器管线200上的电动冷却器230的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件410的废热。
117.此外,如图14所示,在电池310废热吸收加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线300中流过电池310并从其排放的冷却剂在通过电池冷却器220时循环,可以控制集成阀210使得制冷剂流动管线100中的制冷剂通过外部冷凝器130的下游点流入制冷剂冷却器管线200,并且通过制冷剂冷却器管线200并经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以通过在制冷剂冷却器管线200上的电池冷却器220的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电池310的废热。
118.在根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统中,由于制冷剂流动管线100中的制冷剂通过室内冷凝器120流到外部冷凝器130而没有分支,因此其中的制冷剂在流过外部冷凝器130之后可以分支并流入制冷剂冷却器管线200。
119.图15至图17示出根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统的电池310加热模式。
120.进一步参照图15至图17,在电池310加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动,使得在电池冷却管线300中流过电池310并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器220时循环,并且可以控制集成阀210使得制冷剂流动管线100中的制冷剂在压缩机110的下游点处饶过室内冷凝器120而流入制冷剂冷却器管线200,并且通过制冷剂冷却器管线200并经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110的上游点处被排放到制冷剂流动管线100。
121.也就是说,在电池310加热模式下,控制器700可以控制集成阀210,使得在制冷剂流动管线100上从压缩机110排放的高温/高压制冷剂通过室内冷凝器120流入制冷剂流动管线100,同时通过并联连接的制冷剂冷却器管路200流到集成阀210,从而在集成阀210中经过电池冷却器220和电冷却器230汇合到制冷剂流动管线100。
122.另外,在电池310加热模式下,控制器700可以使从制冷剂流动管线100上的压缩机110排放的制冷剂在电池冷却器220上冷凝,并且在位于电冷却器230的上游点的第四膨胀阀231中使制冷剂膨胀,然后使其中膨胀的制冷剂流回到压缩机110。
123.特别地,如图15所示,控制器700可以通过在位于蒸发器140的上游点的第二膨胀阀141中使制冷剂膨胀来吸收室内空气中的热。在这种情况下,第一膨胀阀131可以处于完全打开状态。
124.如图16所示,控制器700可以通过在位于外部冷凝器130的上游点的第一膨胀阀131中使制冷剂膨胀来从外部空气中吸收热。在这种情况下,第二膨胀阀141可以处于完全打开状态。
125.此外,如图17所示,控制器700可以驱动电动泵420以在位于外部冷凝器130的上游点的第一膨胀阀131中使制冷剂膨胀的同时使电冷却管线400中的冷却剂流动,从而同时吸收外部空气和电部件的废热。
126.图18是根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统的电路图。
127.进一步参照图18,根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统的制冷剂冷却器管线200分别在压缩机110的下游点、室内冷凝器120的下游点以及外部冷凝器130的下游点处从制冷剂流动管线100分支。此外,在分别从压缩机110的下游点和室内冷凝器120的下游点分支的制冷剂通过串并联阀240选择性地经过或绕过电池冷却器220和电冷却器230
来分别汇合到压缩机110的上游点。因此,室内冷凝器120可以选择性地与电池冷却器220和电冷却器230串联或并联连接。
128.也就是说,根据本公开的另一实施例的车辆的集成热管理系统,制冷剂流动管线100中的流过室内冷凝器120的制冷剂以及从室内冷凝器120的上游点分支并绕过室内冷凝器120的制冷剂冷却器管线200中的制冷剂可以连接到串并联阀240,从而选择性地流入制冷剂冷却器管线200的集成阀210。因此,室内冷凝器120可以通过串并联阀240选择性地与电池冷却器220和电冷却器230串联或并联。
129.因此,能够解决串联连接结构的由于室内加热而导致电池310的发热量不足的问题。此外,还可以解决并联连接结构的诸如在室内加热控制模式下从外部空气中吸收热时由于在电池冷却器220的上游点处没有冷凝区间而无法执行电池310的废热吸收的问题,以及在电池310加热模式下,当电部件410的废热被吸收时,由于制冷剂不能流到室内冷凝器120而室内加热困难的问题。
130.在一个实施例中,串并联阀240可以是三通阀,并且控制器700可以控制串并联阀240,使得流过室内冷凝器120的制冷剂流动管线100中的制冷剂和绕过室内冷凝器120的制冷剂冷却器管线200中的制冷剂选择性地流入集成阀210。
131.在另一实施例中,串并联阀240可以是流量调节阀。此外,控制器700可以控制串并联阀240,使得制冷剂流动管线100中的流过室内冷凝器120的制冷剂和制冷剂冷却器管线200中的绕过室内冷凝器120的制冷剂同时流入集成阀210,并且可以通过串并联阀240调节它们之间的流量。
132.制冷剂冷却器管线200包括集成阀210,集成阀210连接到串并联阀240和外部冷凝器130的下游点使得制冷剂流动管线100中的制冷剂流入其中,并且通过经过或绕过电池冷却器220和电冷却器230而连接到压缩机110的上游点使得流入其中的制冷剂被排放到制冷剂流动管线100。车辆的集成热管理系统可以进一步包括控制器700,控制器700被配置为控制压缩机110的运行,控制集成阀210以调节制冷剂流动管线100或制冷剂冷却器管线200中的制冷剂的流动,以及控制电池冷却管线300或电冷却管线400中的冷却剂的流动。
133.图19至图21示出根据本公开的又一实施例的车辆的集成热管理系统的室内加热模式。
134.进一步参照图19至21,根据本公开的又一实施例的车辆的集成热管理系统可以通过在从外部空气中吸收热、吸收电池310的废热、吸收电部件410的废热、或者从室内空气中吸收热来对室内进行加热。
135.如图19所示,在电池310废热吸收加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线300中流过电池310并从其排放的冷却剂在通过电池冷却器220时循环,可以控制串并联阀240使得制冷剂流动管线100中的制冷剂在室内冷凝器120的下游点处流入制冷剂冷却器管线200,可以控制集成阀210使得通过串并联阀240流入其中的制冷剂经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110的上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以通过在制冷剂冷却器管线200上的电池冷却器220的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电池310的废热。
136.也就是说,在电池310废热吸收加热模式下,控制器700可以控制串并联阀240,使得制冷剂流动管线100中的流过室内冷凝器120的制冷剂通过制冷剂冷却器管线200流入集
成阀210,从而将电池冷却器220串联连接到室内冷凝器120。
137.此外,控制器700可以控制集成阀210,使得通过制冷剂冷却器管线200流入其中的制冷剂流入电池冷却器220和电冷却器230。控制器700可以阻断第一膨胀阀131和第二膨胀阀141,可以使位于电池冷却器220的上游点的第三膨胀阀221中的制冷剂膨胀,并且可以控制第四膨胀阀231处于完全打开状态。
138.特别地,如图20和21所示,控制器700可以使从制冷剂流动管线100上的压缩机110排出的制冷剂依次流到室内冷凝器120、外部冷凝器130和蒸发器140,并且可以在制冷剂流动管线100上的外部冷凝器130的上游点或蒸发器140的上游点使制冷剂膨胀以从外部空气中吸收热或从室内空气中吸收热。
139.如图20所示,控制器700可以通过从电池310吸收废热并从外部空气中吸收热来对室内进行加热。因此,可以通过从电池310吸收废热和从室外空气中吸收热来实现室内加热模式,这原本是在并联结构中是无法执行的。
140.进一步地,如图21所示,控制器700可以通过从电池310吸收废热并从室内空气中吸收热来对室内进行加热。这里,室内除湿模式可以通过根据蒸发器140从室内空气中吸收热来对室内进行冷却并通过室内冷凝器120对室内进行加热来实现。
141.图22示出根据本公开的又一实施例的车辆的集成热管理系统的室内电池310加热模式。
142.进一步参照图22,在电池310加热模式下,控制器700可以允许冷却剂流动使得在电池冷却管线300中流过电池310并从其排放的冷却剂在流过电池冷却器220时循环,可以控制串并联阀240使得制冷剂流动管线100中的制冷剂通过绕过压缩机110的下游点处的室内冷凝器120流入制冷剂冷却器管线200,可以控制集成阀210使得通过串并联阀240流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110的上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以通过在制冷剂冷却器管线200上的电冷却器130的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件410的废热。
143.也就是说,控制器700可以使电池冷却管线300中的冷却剂流到电池冷却器220以升高电池310的温度,并且可以使制冷剂流动管线100中的制冷剂通过制冷剂冷却器管线200流到电池冷却器220。
144.这里,控制器700可以控制集成阀210,使得从串并联阀240通过制冷剂冷却器管线200流入其中的制冷剂流到电池冷却器220和电冷却器230。此外,控制器700可以阻断第一膨胀阀131和第二膨胀阀141,可以控制第三膨胀阀221处于完全打开状态,并且可以控制第四膨胀阀231使制冷剂膨胀。
145.更具体地,控制器700可以允许冷却剂流动使得在电冷却管线400中流过电部件410并从其排放的冷却剂在流过电冷却器230时循环,可以控制串并联阀240使得从制冷剂流动管线100上的压缩机110排放的制冷剂经过室内冷凝器120流入制冷剂冷却器管线200,可以控制集成阀210使得通过串并联阀240流入制冷剂冷却器管线200的制冷剂经由电池冷却器220和电冷却器230在压缩机110的上游点处被排放到制冷剂流动管线100,并且可以通过在制冷剂冷却器管线200上的电冷却器230的上游点处使制冷剂膨胀来吸收电部件410的废热。
146.特别地,控制器700可以控制串并联阀240,以使制冷剂流到室内冷凝器120以进行
室内加热,同时使得在压缩机110的下游点处绕过室内冷凝器120的制冷剂流入制冷剂冷却器管线200,以确保提高电池310的温度所需的热量。也就是说,串并联阀240是流量调节阀,可以通过控制器700调节制冷剂流动管线100中的流过室内冷凝器120的制冷剂与制冷剂冷却器管线200中的绕过室内冷凝器120的制冷剂之间的流量。
147.此外,控制器700可以在驱动电冷却管线400的电动泵420的同时控制电动阀430以吸收电部件410的废热,并且可以控制在位于电冷却器230的上游点处的第四膨胀阀231中使制冷剂膨胀。
148.从以上描述可以明显看出,根据本公开的车辆的集成热管理系统具有即使在通过电池冷却器升高电池冷却管线中的冷却剂温度的电池加热模式下,也可以使用热泵实现车辆的室内加热的效果。因此,车辆的集成热管理系统具有通过在车辆的室内加热期间最小化ptc加热器的运行来提高电力消耗效率的效果。
149.进一步地,电池冷却器和电冷却器选择性地与室内冷凝器串联或并联以使制冷剂流动,从而具有实现包括电池加热模式的各种控制模式的效果。
150.尽管出于说明性目的已经公开了本公开的优选实施例,但本领域技术人员将理解,在不背离所附权利要求中公开的本公开的范围和精神的情况下,可以进行各种修改、添加和替换。
技术特征:
1.一种车辆的集成热管理系统,包括:制冷剂流动管线,延伸以允许从压缩机排出的制冷剂按照室内冷凝器、外部冷凝器和蒸发器的顺序流动并流回所述压缩机;制冷剂冷却器管线,在所述压缩机的下游点处、所述室内冷凝器的下游点处或所述外部冷凝器的下游点处从所述制冷剂流动管线分支,被分支而流动的制冷剂经过电池冷却器和电冷却器或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器之后,在所述压缩机的上游点处汇合到所述制冷剂流动管线;电池冷却管线,延伸以允许流过电池并从所述电池排放的冷却剂在流过电池散热器或所述电池冷却器时循环;以及电冷却管线,延伸以允许流过电部件并从所述电部件排放的冷却剂在流过电散热器或所述电冷却器时循环。2.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂流动管线包括第一膨胀阀和第二膨胀阀,所述第一膨胀阀被配置为在所述外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动,所述第二膨胀阀被配置为在所述蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动;并且所述制冷剂冷却器管线包括第三膨胀阀和第四膨胀阀,所述第三膨胀阀被配置为在所述电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动,所述第四膨胀阀被配置为在所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀或流动或阻止流动。3.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂冷却器管线包括:集成阀,连接到所述压缩机的下游点、所述室内冷凝器的下游点或所述外部冷凝器的下游点使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂流入所述集成阀,并且通过经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而连接到所述压缩机的上游点使得流入所述集成阀中的制冷剂被排放到所述制冷剂流动管线,进一步包括:控制器,被配置为控制所述压缩机的运行,控制所述集成阀以调节制冷剂在所述制冷剂流动管线或所述制冷剂冷却器管线中的流动,并且控制冷却剂在所述电池冷却管线或所述电冷却管线中的流动。4.根据权利要求3所述的集成热管理系统,其中,在电池加热模式下,所述控制器允许冷却剂流动使得在电池冷却管线中流过所述电池并从所述电池排放的冷却剂在流过所述电池冷却器时循环,并且控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂在所述室内冷凝器的下游点或所述压缩机的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线,并且通过所述制冷剂冷却器管线并经由所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线。5.根据权利要求4所述的集成热管理系统,其中,所述控制器在所述制冷剂流动管线上的所述蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀以从室内空气中吸收热,在所述制冷剂流动管线上的所述外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀以从外部空气中吸收热,或者在所述制冷剂冷却器管线上的所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀以吸收所述电部件的废热。6.根据权利要求3所述的集成热管理系统,其中,在电废热吸收加热模式下,所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电冷却管线中流过所述电部件并从所述电部件排放的冷却剂在流过所述电冷却器时循环,并且所述控制器控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线
中的制冷剂在所述室内冷凝器的下游点或所述外部冷凝器的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线,并且通过所述制冷剂冷却器管线并经由所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线,并且所述控制器通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收所述电部件的废热。7.根据权利要求3所述的集成热管理系统,其中,在室外空气吸热加热模式下,所述控制器控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂在所述外部冷凝器的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线,并通过所述制冷剂冷却器管线绕过所述电池冷却器和所述电冷却器以在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线,并且通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述外部冷凝器的上游点处使制冷剂膨胀来从外部空气中吸收热。8.根据权利要求3所述的集成热管理系统,其中,在电池废热吸收加热模式下,所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电池冷却管线中流过所述电池并从所述电池排放的冷却剂在流过所述电池冷却器时循环,控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂通过所述室内冷凝器的下游点或所述外部冷凝器的下游点处流入所述制冷剂冷却器管线,并且通过所述制冷剂冷却器管线并经由所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线,并且所述控制器通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收所述电池的废热。9.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂冷却器管线分别在所述室内冷凝器的下游点和所述外部冷凝器的下游点处从所述制冷剂流动管线分支,并且被分支的制冷剂经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而分别汇合到所述压缩机的上游点,使得所述室内冷凝器与所述电池冷却器和所述电冷却器串联连接。10.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂冷却器管线分别在所述压缩机的下游点和所述外部冷凝器的下游点处从所述制冷剂流动管线分支,并且被分支的制冷剂经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器以分别汇合到所述压缩机的上游点,使得所述室内冷凝器与所述电池冷却器和所述电冷却器并联连接。11.根据权利要求10所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂冷却器管线包括:集成阀,连接到所述压缩机的下游点和所述外部冷凝器的下游点使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂流入所述集成阀,并且通过经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而连接到所述压缩机的上游点,使得流入的制冷剂被排放到所述制冷剂流动管线,进一步包括:控制器,被配置为控制所述压缩机的运行,控制所述集成阀以调节制冷剂在所述制冷剂流动管线或所述制冷剂冷却器管线中的流动,并且控制冷却剂在所述电池冷却管线或所述电冷却管线中的流动,其中,在电池加热模式下,所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电池冷却管线中流过所述电池并从所述电池排放的冷却剂在流过所述电池冷却器时循环,并且所述控制器控制所述集成阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂通过在所述压缩机的下游点处绕过所述室内冷凝器而流入所述制冷剂冷却器管线,并且通过所述制冷剂冷却器管线并经由所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线。12.根据权利要求1所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂冷却器管线分别在所述压缩机的下游点、所述室内冷凝器的下游点和所述外部冷凝器的下游点处从所述制冷剂流动管线分支,并且分别在所述压缩机的下游点和所述室内冷凝器的下游点分支的制冷剂通
过串并联阀选择性地经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而分别汇合到所述压缩机的上游点,使得所述室内冷凝器选择性地与所述电池冷却器和所述电冷却器串联或并联。13.根据权利要求12所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂冷却器管线包括:集成阀,连接到所述串并联阀和所述外部冷凝器的下游点使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂流入,并且通过经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而连接到所述压缩机的上游点,使得流入的制冷剂被排放到所述制冷剂流动管线,进一步包括:控制器,被配置为控制所述压缩机的运行,控制所述集成阀以调节制冷剂在所述制冷剂流动管线或所述制冷剂冷却器管线中的流动,并且控制冷却剂在所述电池冷却管线或所述电冷却管线中的流动,其中,在电池废热吸收加热模式下,所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电池冷却管线中流过所述电池并从所述电池排放的冷却剂在流过所述电池冷却器时循环,并且所述控制器控制所述串并联阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂流入所述室内冷凝器的下游点处的所述制冷剂冷却器管线,并且所述控制器控制所述集成阀使得通过所述串并联阀流入的制冷剂经过所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线,并且所述控制器通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述电池冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收所述电池的废热。14.根据权利要求13所述的集成热管理系统,其中,所述控制器使从所述制冷剂流动管线中的所述压缩机排出的制冷剂依次流到所述室内冷凝器、所述外部冷凝器和所述蒸发器,并且在所述制冷剂流动管线上的所述外部冷凝器的上游点处或所述蒸发器的上游点处使制冷剂膨胀,以从外部空气中吸收热或从室内空气中吸收热。15.根据权利要求12所述的集成热管理系统,其中,所述制冷剂冷却器管线包括:集成阀,连接到所述串并联阀和所述外部冷凝器的下游点使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂流入,并且通过经过或绕过所述电池冷却器和所述电冷却器而连接到所述压缩机的上游点,使得流入的制冷剂被排放到所述制冷剂流动管线,进一步包括:控制器,被配置为控制所述压缩机的运行,控制所述集成阀以调节制冷剂在所述制冷剂流动管线或所述制冷剂冷却器管线中的流动,并且控制冷却剂在所述电池冷却管线或所述电冷却管线中的流动,其中,在电池加热模式下,所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电池冷却管线中流过所述电池并从所述电池排放的冷却剂在流过所述电池冷却器时循环,并且所述控制器控制所述串并联阀使得所述制冷剂流动管线中的制冷剂通过在所述压缩机的下游点处绕过所述室内冷凝器而流入所述制冷剂冷却器管线,并且所述控制器控制所述集成阀使得通过所述串并联阀流入所述制冷剂冷却器管线的制冷剂经过所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线,并且所述控制器通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收所述电部件的废热。16.根据权利要求15所述的集成热管理系统,其中,所述控制器允许冷却剂流动使得在所述电冷却管线中流过所述电部件并从所述电部件排放的冷却剂在流过所述电冷却器时循环,控制所述串并联阀使得从所述制冷剂流动管线上的所述压缩机排出的制冷剂经过所述室内冷凝器流入所述制冷剂冷却器管线,控制所述集成阀使得通过所述串并联阀流入所
述制冷剂冷却器管线的制冷剂经过所述电池冷却器和所述电冷却器在所述压缩机的上游点处被排放到所述制冷剂流动管线,并且通过在所述制冷剂冷却器管线上的所述电冷却器的上游点处使制冷剂膨胀来吸收所述电部件的废热。
技术总结
本公开涉及一种车辆的集成热管理系统,其包括:制冷剂流动管线,延伸以允许从压缩机排出的制冷剂按照室内冷凝器、外部冷凝器和蒸发器的顺序流动并流回压缩机;制冷剂冷却器管线,分别在压缩机、室内冷凝器或外部冷凝器的各个下游点处从制冷剂流动管线分支,在被分支而流动的制冷剂经过或绕过电池冷却器和电冷却器之后,在压缩机的上游点处汇合到制冷剂流动管线;电池冷却管线,延伸以允许流过电池并从其排放的冷却剂在流过电池散热器或电池冷却器时循环;以及电冷却管线,延伸以允许流过电部件并从其排放的冷却剂在通过电散热器或电冷却器时循环。电冷却器时循环。电冷却器时循环。
技术研发人员:金起睦 吴万周 李尚信 成原硕
受保护的技术使用者:起亚株式会社
技术研发日:2022.10.13
技术公布日:2023/6/28
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