本實(shí)用新型涉及熱管理裝置技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置。
背景技術(shù):
隨著石油能源儲(chǔ)備的日益緊縮,各國(guó)汽車(chē)制造商紛紛朝向新能源領(lǐng)域研究發(fā)展,以應(yīng)對(duì)日后可能的石油危機(jī),其中,在新能源領(lǐng)域中,電動(dòng)汽車(chē)為研發(fā)的核心,其需要提供大功率的動(dòng)力,長(zhǎng)里程的續(xù)航以及較輕較小的重量體積以應(yīng)對(duì)汽車(chē)的駕駛要求。
然而,動(dòng)力電池對(duì)溫度要求苛刻,特別是鋰電動(dòng)汽車(chē),當(dāng)在環(huán)境溫度低于0℃時(shí),動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)阻變大,此時(shí)存在放電功率較低且無(wú)法正常充電的問(wèn)題,當(dāng)在環(huán)境溫度過(guò)高時(shí),動(dòng)力電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)加劇,此時(shí)存在工作異常,甚至起火爆炸的危險(xiǎn),當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)快速行駛時(shí),動(dòng)力電池需要對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供較大的輸出功率,常常會(huì)產(chǎn)生熱量以致動(dòng)力電池溫度升高,因此,動(dòng)力汽車(chē)上配備電動(dòng)汽車(chē)熱管理控制裝置,當(dāng)動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)溫度過(guò)高時(shí),對(duì)其進(jìn)行降溫;當(dāng)動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)溫度過(guò)低時(shí),對(duì)其進(jìn)行加熱以能較均衡的控制動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的溫度范圍。
現(xiàn)有技術(shù)中,電動(dòng)汽車(chē)的熱管理方式通常采用單一的散熱或加熱的熱管理模式,需要散熱時(shí),散熱采用的降溫介質(zhì)多為空氣,導(dǎo)致降溫效率低,需要加熱時(shí),加熱通常采用獨(dú)立的熱管理,導(dǎo)致動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)熱管理效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,本實(shí)用新型的目的在于提出電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置,采用將散熱與加熱集成一體的集成式熱管理裝置,解決動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)熱管理效率低的問(wèn)題。
本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置,所述電池包的出液口分別連接高溫?fù)Q熱器的第一進(jìn)液口和低溫?fù)Q熱器的第一進(jìn)液口,所述高溫?fù)Q熱器的第一出液口和所述低溫?fù)Q熱器的第一出液口分別連接三通閥的兩個(gè)進(jìn)液口,所述三通閥的出液口連接供水組件,所述供水組件連接所述電池包的進(jìn)液口;
所述高溫?fù)Q熱器的第二出液口連接加熱組件,所述加熱組件連接散熱器,所述散熱器連接高溫三通閥的進(jìn)液口,所述高溫三通閥的兩個(gè)出液口分別連接所述高溫?fù)Q熱器的第二進(jìn)液口和所述加熱組件,所述散熱器設(shè)于乘客艙內(nèi),所述低溫?fù)Q熱器的第二進(jìn)液口與第二出液口分別與制冷組件連接。
本實(shí)用新型提供的電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置,通過(guò)設(shè)置三通閥和高溫三通閥可以控制回路內(nèi)的循環(huán)流向,當(dāng)電池包溫度過(guò)低需要加熱時(shí),三通閥、高溫三通閥均連通高溫?fù)Q熱器,散熱器不工作,此時(shí)通過(guò)高溫?fù)Q熱器將加熱組件產(chǎn)生的熱量與電池包所處的回路的熱量進(jìn)行熱量交換,以對(duì)電池包進(jìn)行加熱,當(dāng)電池包溫度過(guò)高需要冷卻時(shí),三通閥連通低溫?fù)Q熱器,此時(shí)通過(guò)低溫?fù)Q熱器將制冷組件產(chǎn)生的熱量與電池包所處的回路的熱量進(jìn)行熱量交換,以對(duì)電池包進(jìn)行冷卻,當(dāng)電池包不需要加熱,乘客艙需要加熱時(shí),高溫三通閥連通高溫儲(chǔ)液器,且散熱器開(kāi)始工作,將加熱組件產(chǎn)生的熱量散發(fā)到乘客艙內(nèi),通過(guò)對(duì)三通閥、高溫三通閥的控制實(shí)現(xiàn)了管路的復(fù)用,解決了動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)熱管理效率低的問(wèn)題。
另外,根據(jù)本實(shí)用新型提供的電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置,還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
進(jìn)一步地,所述電池包上設(shè)有第一溫度傳感器,所述第一溫度傳感器與控制器電連接,所述控制器與所述三通閥電連接,所述控制器用于當(dāng)獲取到所述第一溫度傳感器檢測(cè)到的所述電池包的溫度低于第一預(yù)值時(shí),發(fā)送加熱開(kāi)啟信號(hào)至所述三通閥,以使所述三通閥連通所述高溫?fù)Q熱器和所述供水組件;且當(dāng)獲取到所述第一溫度傳感器檢測(cè)到的所述電池包的溫度高于第二預(yù)值時(shí),發(fā)送冷卻開(kāi)啟信號(hào)至所述三通閥,以使所述三通閥連通所述低溫?fù)Q熱器和所述供水組件。
進(jìn)一步地,所述供水組件包括依次連接的儲(chǔ)液器和水泵,所述三通閥的出液口連接所述儲(chǔ)液器,所述水泵連接所述電池包的進(jìn)液口。
進(jìn)一步地,所述加熱組件包括依次連接的高溫儲(chǔ)液器、高溫水泵和PTC加熱器,所述高溫儲(chǔ)液器分別連接所述高溫?fù)Q熱器的第二出液口和所述高溫三通閥的出液口,所述散熱器連接所述PTC加熱器。
進(jìn)一步地,所述制冷組件包括壓縮機(jī)和電子膨脹閥,所述壓縮機(jī)、所述電子膨脹閥以及所述低溫?fù)Q熱器通過(guò)制冷管道依次連接,所述電子膨脹閥連接所述低溫?fù)Q熱器的第二進(jìn)液口,所述低溫?fù)Q熱器的第二出液口連接所述壓縮機(jī),所述制冷管道內(nèi)流通制冷劑。
進(jìn)一步地,所述乘客艙內(nèi)還設(shè)有蒸發(fā)器,所述蒸發(fā)器的出液口連接所述壓縮機(jī)的進(jìn)液口,所述壓縮機(jī)的出液口連接電磁閥,所述電磁閥連接熱力膨脹閥,所述熱力膨脹閥連接所述蒸發(fā)器的進(jìn)液口,所述蒸發(fā)器周?chē)O(shè)有風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)用于將所述蒸發(fā)器周?chē)睦淇諝獯颠M(jìn)所述乘客艙內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述PTC加熱器的出液口設(shè)有第二溫度傳感器,用于檢測(cè)經(jīng)所述PTC加熱器加熱后水的溫度。
進(jìn)一步地,所述低溫?fù)Q熱器的出液口設(shè)有第三溫度傳感器和壓力傳感器,用于檢測(cè)經(jīng)所述低溫?fù)Q熱器換熱后的所述制冷劑的溫度和壓力。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型第三實(shí)施例提出的電動(dòng)汽車(chē)熱管理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似改進(jìn),因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)元件被稱(chēng)為“固設(shè)于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
請(qǐng)參閱圖1,本實(shí)用新型的第一實(shí)施例提供的電池?zé)峁芾硌b置10包括電池包100、與電池包100連接的加熱回路和散熱回路。電池包100設(shè)有進(jìn)液口和出液口,該出液口為一三通結(jié)構(gòu),其中一分支與電池包100連接,另外兩個(gè)分支分別連接加熱回路和散熱回路。加熱回路和散熱回路分別連接三通閥101的兩個(gè)進(jìn)液口,三通閥101的出液口連接供水組件,供水組件連接電池包100的進(jìn)液口。其中供水組件包括依次連接的儲(chǔ)液器102和水泵103,三通閥101的出液口連接儲(chǔ)液器102,水泵103連接電池包100的進(jìn)液口。
加熱回路包括通過(guò)加熱管道依次連接構(gòu)成回路的高溫?fù)Q熱器110、加熱組件、散熱器114以及高溫三通閥115,加熱管道內(nèi)流通水,散熱器114設(shè)于乘客艙內(nèi)。散熱器114連接高溫三通閥115的進(jìn)液口,高溫三通閥115的兩個(gè)出液口分別連接高溫?fù)Q熱器110的第二進(jìn)液口和加熱組件。其中高溫三通閥115的第一出液口連接高溫?fù)Q熱器110的第二進(jìn)液口,高溫?fù)Q熱器110的第二出液口連接加熱組件形成加熱回路;高溫三通閥115的第二出液口連接加熱組件形成乘客艙加熱回路。其中加熱組件包括依次連接的高溫儲(chǔ)液器111、高溫水泵112、 PTC加熱器113,高溫儲(chǔ)液器111分別連接高溫?fù)Q熱器110的第二出液口和高溫三通閥115的第二出液口,PTC加熱器113連接散熱器114。
散熱回路包括通過(guò)制冷管道依次連接構(gòu)成回路的低溫?fù)Q熱器120和制冷組件,制冷管道內(nèi)流通制冷劑,低溫?fù)Q熱器120的第二進(jìn)液口和第二出液口分別與制冷組件連接,其中制冷組件包括壓縮機(jī)121和電子膨脹閥122。其中低溫?fù)Q熱器120的第二進(jìn)液口連接電子膨脹閥122,低溫?fù)Q熱器120的第二出液口連接壓縮機(jī)121。
在本實(shí)施例中,三通閥101為合流三通閥,包含兩個(gè)進(jìn)液口和一個(gè)出液口,三通閥101的出液口連接儲(chǔ)液器102,三通閥101的兩個(gè)進(jìn)液口分別連接高溫?fù)Q熱器110的第一出液口和低溫?fù)Q熱器120的第一出液口,高溫?fù)Q熱器110的第一進(jìn)液口和低溫?fù)Q熱器120的第一進(jìn)液口分別連接電池包100的出液口。電池包100、高溫?fù)Q熱器110、三通閥101、儲(chǔ)液器102以及水泵103通過(guò)管道依次連接形成電池包加熱回路,電池包100、低溫?fù)Q熱器120、三通閥101、儲(chǔ)液器 102以及水泵103通過(guò)管道依次連接形成電池包散熱回路,管道內(nèi)流通換熱介質(zhì),該換熱介質(zhì)為乙醇和水的混合物,用于當(dāng)流經(jīng)高溫?fù)Q熱器110或低溫?fù)Q熱器120 需要進(jìn)行換熱時(shí)能夠使溫度快速的升高或降低。
當(dāng)電池包100需要加熱時(shí),此時(shí)散熱器114不工作,三通閥101連通高溫?fù)Q熱器110和供水組件,即電池包加熱回路導(dǎo)通工作,高溫三通閥115連通高溫?fù)Q熱器110和散熱器114,即加熱回路導(dǎo)通工作,此時(shí)通過(guò)PTC加熱器113 加熱加熱管道內(nèi)的水,使得加熱回路內(nèi)的水的溫度升高,在高溫水泵112的工作下,加熱管道內(nèi)的水在加熱回路中循環(huán)流動(dòng),當(dāng)加熱回路內(nèi)的水循環(huán)流經(jīng)高溫?fù)Q熱器110時(shí),高溫?fù)Q熱器110將加熱回路的熱量與電池包加熱回路的熱量進(jìn)行交換,使得電池包加熱回路的換熱介質(zhì)溫度升高,通過(guò)換熱介質(zhì)循環(huán)流經(jīng)電池包100,使得電池包100的溫度升高。
當(dāng)電池包100需要降溫時(shí),三通閥101連通低溫?fù)Q熱器120和供水組件,即電池包散熱回路導(dǎo)通工作,壓縮機(jī)121開(kāi)始工作,在壓縮機(jī)121的工作下使得制冷劑循環(huán)流經(jīng)散熱回路,其中通過(guò)電子膨脹閥122可以調(diào)節(jié)散熱回路中的制冷劑的流量,當(dāng)制冷劑循環(huán)流經(jīng)低溫?fù)Q熱器120時(shí),低溫?fù)Q熱器120將散熱回路的熱量與電池包散熱回路的熱量進(jìn)行交換,使得電池包散熱回路的換熱介質(zhì)溫度降低,通過(guò)換熱介質(zhì)循環(huán)流經(jīng)電池包100,使得電池包100的溫度降低。
當(dāng)乘客艙需要加熱時(shí),散熱器114開(kāi)始工作,高溫三通閥115連通高溫儲(chǔ)液器111和散熱器114,即乘客艙加熱回路導(dǎo)通,通過(guò)PTC加熱器113加熱加熱管道內(nèi)的水,使得水溫度升高,在高溫水泵112的工作下,加熱管道內(nèi)的水在乘客艙加熱回路內(nèi)循環(huán)流動(dòng),當(dāng)乘客艙加熱回路中的水流經(jīng)散熱器114時(shí),散熱器114將加熱后的水的熱量散發(fā)到乘客艙,使得乘客艙的溫度升高。
當(dāng)電池包100和乘客艙均需要加熱時(shí),散熱器114開(kāi)始工作,同時(shí)三通閥 101連通高溫?fù)Q熱器110和供水組件,即電池包加熱回路導(dǎo)通;高溫三通閥115 連通高溫?fù)Q熱器110和散熱器114,即加熱回路導(dǎo)通工作,此時(shí)通過(guò)散熱器114 工作將加熱后水的熱量散發(fā)到乘客艙,對(duì)乘客艙進(jìn)行加熱,同時(shí)加熱回路又通過(guò)高溫?fù)Q熱器110與電池包加熱回路進(jìn)行換熱,使得電池包加熱回路中的換熱介質(zhì)溫度升高,對(duì)電池包100進(jìn)行加熱。
進(jìn)一步地,電池包100上設(shè)有第一溫度傳感器104,第一溫度傳感器104與控制器(圖未示)電連接,控制器與三通閥101電連接,控制器用于當(dāng)獲取到第一溫度傳感器104檢測(cè)到的電池包100的溫度低于第一預(yù)值時(shí),發(fā)送加熱開(kāi)啟信號(hào)至三通閥101,以使三通閥101連通高溫?fù)Q熱器110和供水組件,即電池包加熱回路導(dǎo)通工作,在水泵103的工作下,管道內(nèi)的換熱介質(zhì)在電池包加熱回路內(nèi)循環(huán)流動(dòng),換熱介質(zhì)流經(jīng)高溫?fù)Q熱器110時(shí),與加熱回路加熱后的水的熱量進(jìn)行熱量交換,從而使換熱介質(zhì)的溫度升高,換熱介質(zhì)循環(huán)流經(jīng)電池包100,從而給電池包100循環(huán)加熱,以使電池包100溫度達(dá)到額定溫度范圍。且控制器還用于當(dāng)獲取到第一溫度傳感器104檢測(cè)到的電池包100的溫度高于第二預(yù)值時(shí),發(fā)送冷卻開(kāi)啟信號(hào)至三通閥101,以使三通閥101連通低溫?fù)Q熱器120和供水組件,即電池包散熱回路導(dǎo)通工作,換熱介質(zhì)流經(jīng)低溫?fù)Q熱器120時(shí),與散熱回路的制冷劑的熱量進(jìn)行熱量交換,從而使換熱介質(zhì)的溫度降低,換熱介質(zhì)循環(huán)流經(jīng)電池包100,從而給電池包100循環(huán)降溫,以使電池包100達(dá)到額定溫度范圍。
請(qǐng)參閱圖2,本實(shí)用新型的第二實(shí)施例提供的電池?zé)峁芾硌b置10a,其與第一實(shí)施例基本相同,不同之處在于,本實(shí)施例中,乘客艙內(nèi)還設(shè)有蒸發(fā)器132a,蒸發(fā)器132a的出液口連接壓縮機(jī)121a的進(jìn)液口,壓縮機(jī)121a的出液口連接電磁閥130a,電磁閥130a連接熱力膨脹閥131a,熱力膨脹閥131a連接蒸發(fā)器132a 的進(jìn)液口,蒸發(fā)器132a周?chē)O(shè)有風(fēng)機(jī)133a,風(fēng)機(jī)133a用于將蒸發(fā)器132a周?chē)睦淇諝獯颠M(jìn)乘客艙內(nèi)。壓縮機(jī)121a、電磁閥130a、熱力膨脹閥131a以及蒸發(fā)器132a通過(guò)制冷管道依次連接形成乘客艙冷卻回路。PTC加熱器113a的出液口還設(shè)有第二溫度傳感器116a,用于檢測(cè)經(jīng)PTC加熱器113a加熱后水的溫度。低溫?fù)Q熱器120a的出液口還設(shè)有第三溫度傳感器123a和壓力傳感器124a,用于檢測(cè)經(jīng)高溫?fù)Q熱器120a換熱后制冷劑的溫度和壓力。
當(dāng)乘客艙需要降溫時(shí),壓縮機(jī)121a開(kāi)始工作,通過(guò)電磁閥130a的開(kāi)啟使得乘客艙冷卻回路導(dǎo)通,在壓縮機(jī)121a的工作下使得制冷劑循環(huán)流經(jīng)乘客艙冷卻回路,通過(guò)熱力膨脹閥131a調(diào)節(jié)制冷劑的流量,當(dāng)制冷劑循環(huán)流經(jīng)蒸發(fā)器132a 時(shí),通過(guò)蒸發(fā)器132a與外界空氣交換熱量,使得蒸發(fā)器132a周?chē)a(chǎn)生冷空氣,而通過(guò)風(fēng)機(jī)133a的工作,將蒸發(fā)器132a周?chē)睦淇諝獯等氤丝团搩?nèi),使乘客艙溫度降低。當(dāng)電池包100a和乘客艙均需要降溫時(shí),壓縮機(jī)121a開(kāi)始工作,電磁閥130a和電子膨脹閥122a均開(kāi)始工作,乘客艙冷卻回路與散熱回路均導(dǎo)通,其工作流程與上述一致,在此不予贅述。
請(qǐng)參閱圖3,本實(shí)用新型的第三實(shí)施例提供的電池?zé)峁芾硌b置10b,其與第二實(shí)施例基本相同,不同之處在于,本實(shí)施例中,三通閥101b為分流三通閥,包含一個(gè)進(jìn)液口和兩個(gè)出液口,三通閥101b的進(jìn)液口連接電池包100b的出液口,此時(shí)電池包100b的出液口不為三通結(jié)構(gòu),直接通過(guò)管道連接三通閥101b 的進(jìn)液口,三通閥101b的兩個(gè)出液口分別連接高溫?fù)Q熱器110b和低溫?fù)Q熱器 120b,高溫?fù)Q熱器110b和低溫?fù)Q熱器120b分別連接儲(chǔ)液器102b形成電池包加熱回路和電池包散熱回路,其也能達(dá)到與第二實(shí)施例中的三通閥101a相同的使用效果。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。