一种具有除霜功能的整车热管理系统转让专利

申请号 : CN202110842537.2

文献号 : CN113370752B

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发明人 : 淮晓利付刚平其他发明人请求不公开姓名

申请人 : 上海柯诺威新能源科技有限公司

摘要 :

本发明涉及整车热管理技术领域,公开一种具有除霜功能的整车热管理系统,包括:制冷组件,包括压缩机、第一室外换热器及两个蒸发器,第一室外换热器设置在电动车辆的前端迎风面,压缩机能够与第一室外换热器和两个蒸发器中的至少两个连通;散热水箱,位于第一室外换热器背离迎风面的一侧;风机,被配置为从迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器的表面温度的差值达到预设温差时反转,以使风机吹出的风依次流经散热水箱及第一室外换热器,风机还被配置为达到第一室外换热器的表面温度达到预设温度和除霜时长达到预设除霜时长中的一个条件时切换为正转。本发明公开的具有除霜功能的整车热管理系统能够达到快速除霜的目的。

权利要求 :

1.一种具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,包括:

制冷组件,包括压缩机(11)、第一室外换热器(12)及两个蒸发器,所述第一室外换热器(12)设置在电动车辆的前端迎风面,所述压缩机(11)能够与所述第一室外换热器(12)和两个所述蒸发器中的至少两个连通,两个所述蒸发器分别为舱内蒸发器(13)和水路蒸发器(14);

散热水箱(2),位于所述第一室外换热器(12)背离所述迎风面的一侧;

风机(3),正对所述第一室外换热器(12)设置,从所述迎风面吹入的风的温度与所述第一室外换热器(12)的表面温度的差值达到预设温差时,所述具有除霜功能的整车热管理系统被配置为进入除霜模式,所述风机(3)被配置为在所述除霜模式下反转,以使所述风机(3)吹出的风依次流经所述散热水箱(2)及所述第一室外换热器(12),所述风机(3)还被配置为达到所述第一室外换热器(12)的表面温度达到预设温度和除霜时长达到预设除霜时长中的一个条件时切换为正转;

舱内换热件(4),用于加热或者冷却座舱且其进口能够与所述舱内蒸发器(13)的换热出口连通,所述舱内换热件(4)的出口与所述水路蒸发器(14)的换热进口连通;

电机驱动换热组件(5),用于加热或者冷却电驱,其出口能够与所述舱内换热件(4)的进口和所述散热水箱(2)的进口连通;

所述散热水箱(2)的出口能够与所述电机驱动换热组件(5)的进口、所述水路蒸发器(14)的换热进口及所述舱内换热件(4)的出口中的至多两个连通。

2.根据权利要求1所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括第二室外换热器(15)和支路电磁阀(16),所述第二室外换热器(15)与所述第一室外换热器(12)并联,所述第二室外换热器(15)和所述第一室外换热器(12)分别位于所述散热水箱(2)的相对设置的两侧,所述支路电磁阀(16)与所述第一室外换热器(12)并联且与所述第二室外换热器(15)串联。

3.根据权利要求1所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述风机(3)被配置为在所述除霜模式下且电动车辆的车速低于预设车速时反转且满速运行。

4.根据权利要求1所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述风机(3)被配置为每隔间隔除霜时长由正转切换为反转。

5.根据权利要求1所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括电池换热件(6),所述电池换热件(6)用于加热或者冷却电池且其进口与所述水路蒸发器(14)的换热出口连通,出口能够与所述电机驱动换热组件(5)的进口和所述水路蒸发器(14)的换热进口中的一个连通。

6.根据权利要求5所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一四通换向阀(7),所述第一四通换向阀(7)包括第一换向进口(701)、第二换向进口(702)、第一换向出口(703)及第二换向出口(704),所述第一换向进口(701)与所述第一换向出口(703)和所述第二换向出口(704)中的一个连通,所述第二换向进口(702)与所述第一换向出口(703)和所述第二换向出口(704)中的另一个连通,所述第一换向进口(701)与所述散热水箱(2)的出口连通,所述第二换向进口(702)与所述电池换热件(6)的出口连通,所述第一换向出口(703)与所述水路蒸发器(14)的换热进口连通,所述第二换向出口(704)与所述电机驱动换热组件(5)的进口连通。

7.根据权利要求6所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一水路电磁阀(81)和第二水路电磁阀(82),所述第一水路电磁阀(81)的进口与连通所述电机驱动换热组件(5)的出口和所述散热水箱(2)的管道连通,所述第一水路电磁阀(81)的出口与连通所述散热水箱(2)和所述第一换向进口(701)的管道连通,所述第二水路电磁阀(82)的进口与所述第一换向出口(703)连通,所述第二水路电磁阀(82)的出口与所述水路蒸发器(14)的换热进口连通。

8.根据权利要求1所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括三通阀(9),所述三通阀(9)包括进入口(901)、第一排出口(902)和第二排出口(903),所述进入口(901)可选择地与所述第一排出口(902)和所述第二排出口(903)中的一个连通,所述进入口(901)与所述电机驱动换热组件(5)的出口连通,所述第一排出口(902)与所述舱内换热件(4)的进口连通,所述第二排出口(903)与所述散热水箱(2)的进口连通。

9.根据权利要求1所述的具有除霜功能的整车热管理系统,其特征在于,所述制冷组件还包括第一膨胀阀(17)、第二膨胀阀(18)、第一制冷电磁阀(19)及第二制冷电磁阀(101),两个所述蒸发器并联设置,所述制冷组件制冷时,所述第一膨胀阀(17)位于两个所述蒸发器的上游、所述第二膨胀阀(18)位于所述水路蒸发器(14)的上游且所述第一制冷电磁阀(19)位于所述舱内蒸发器(13)的下游,所述第二制冷电磁阀(101)的一端连接至所述制冷组件制热时的所述舱内蒸发器(13)的上游,另一端与所述舱内蒸发器(13)连通,所述制冷组件内的制冷剂能够依次流经所述第二制冷电磁阀(101)、所述舱内蒸发器(13)、所述第二膨胀阀(18)及所述水路蒸发器(14)。

说明书 :

一种具有除霜功能的整车热管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及整车热管理技术领域,尤其涉及一种具有除霜功能的整车热管理系统。

背景技术

[0002] 传统的整车热管理系统的制冷组件大多采用热气除霜、逆循环除霜等方式进行除霜。当制冷组件制热循环时,热气除霜是在热泵运行时从压缩机的出口引出一小部分的高温高压的制冷剂气体进入到室外换热器内,从而将热量传导到翅片表面和换热管表面,这种除霜方式的优点是可以在制冷组件不停机的工况下实现除霜,缺点是由于引出的制冷剂的流量很少使得除霜速度较慢,由于霜层主要形成在室外换热器的翅片表面,热量从室外换热器的换热管的内壁传至换热管的外壁,再传至翅片,导热温差较大,导热速度很慢,导致除霜效率较低。
[0003] 逆循环除霜是通过制冷组件的四通换向阀的动作实现的,具体地,制冷组件制冷循环,压缩机排出的高温高压的排气排入到室外的室外换热器,依靠整个制冷组件的全部制冷剂的逆循环进行除霜,相比热气除霜,除霜速度较快,缺点是由于是逆循环除霜,大量的制冷剂液体将会冲刷压缩机、气液分离器和油分离器,导致压缩机湿压缩、压缩机跑油等故障,不利于制冷组件的安全运行。

发明内容

[0004] 基于以上所述,本发明的目的在于提供一种具有除霜功能的整车热管理系统,在保证制冷组件安全运行的同时达到快速除霜的目的。
[0005] 为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0006] 一种具有除霜功能的整车热管理系统,包括:制冷组件,包括压缩机、第一室外换热器及两个蒸发器,所述第一室外换热器设置在电动车辆的前端迎风面,所述压缩机能够与所述第一室外换热器和两个所述蒸发器中的至少两个连通,两个所述蒸发器分别为舱内蒸发器和水路蒸发器;散热水箱,位于所述第一室外换热器背离所述迎风面的一侧;风机,正对所述第一室外换热器设置,从所述迎风面吹入的风的温度与所述第一室外换热器的表面温度的差值达到预设温差时,所述具有除霜功能的整车热管理系统被配置为进入除霜模式,所述风机被配置为在所述除霜模式下反转,以使所述风机吹出的风依次流经所述散热水箱及所述第一室外换热器,所述风机还被配置为达到所述第一室外换热器的表面温度达到预设温度和除霜时长达到预设除霜时长中的一个条件时切换为正转。
[0007] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括第二室外换热器和支路电磁阀,所述第二室外换热器与所述第一室外换热器并联,所述第二室外换热器和所述第一室外换热器分别位于所述散热水箱的相对设置的两侧,所述支路电磁阀与所述第一室外换热器并联且与所述第二室外换热器串联。
[0008] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述风机被配置为在所述除霜模式下且电动车辆的车速低于预设车速时反转且满速运行。
[0009] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述风机被配置为每隔间隔除霜时长由正转切换为反转。
[0010] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括:舱内换热件,用于加热或者冷却座舱且其进口能够与所述舱内蒸发器的换热出口连通,所述舱内换热件的出口与所述水路蒸发器的换热进口连通;电机驱动换热组件,用于加热或者冷却电驱,其出口能够与所述舱内换热件的进口和所述散热水箱的进口连通;所述散热水箱的出口能够与所述电机驱动换热组件的进口、所述水路蒸发器的换热进口及所述舱内换热件的出口中的至多两个连通。
[0011] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括电池换热件,所述电池换热件用于加热或者冷却电池且其进口与所述水路蒸发器的换热出口连通,出口能够与所述电机驱动换热组件的进口和所述水路蒸发器的换热进口中的一个连通。
[0012] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一四通换向阀,所述第一四通换向阀包括第一换向进口、第二换向进口、第一换向出口及第二换向出口,所述第一换向进口与所述第一换向出口和所述第二换向出口中的一个连通,所述第二换向进口与所述第一换向出口和所述第二换向出口中的另一个连通,所述第一换向进口与所述散热水箱的出口连通,所述第二换向进口与所述电池换热件的出口连通,所述第一换向出口与所述水路蒸发器的换热进口连通,所述第二换向出口与所述电机驱动换热组件的进口连通。
[0013] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一水路电磁阀和第二水路电磁阀,所述第一水路电磁阀的进口与连通所述电机驱动换热组件的出口和所述散热水箱的管道连通,所述第一水路电磁阀的出口与连通所述散热水箱和所述第一换向进口的管道连通,所述第二水路电磁阀的进口与所述第一换向出口连通,所述第二水路电磁阀的出口与所述水路蒸发器的换热进口连通。
[0014] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述具有除霜功能的整车热管理系统还包括三通阀,所述三通阀包括进入口、第一排出口和第二排出口,所述进入口可选择地与所述第一排出口和所述第二排出口中的一个连通,所述进入口与所述电机驱动换热组件的出口连通,所述第一排出口与所述舱内换热件的进口连通,所述第二排出口与所述散热水箱的进口连通。
[0015] 作为一种具有除霜功能的整车热管理系统的优选方案,所述制冷组件还包括第一膨胀阀、第二膨胀阀、第一制冷电磁阀及第二制冷电磁阀,两个所述蒸发器并联设置,所述制冷组件制冷时,所述第一膨胀阀位于两个所述蒸发器的上游、所述第二膨胀阀位于所述水路蒸发器的上游且所述第一制冷电磁阀位于所述舱内蒸发器的下游,所述第二制冷电磁阀的一端连接至所述制冷组件制热时的所述舱内蒸发器的上游,另一端与所述舱内蒸发器连通,所述制冷组件内的制冷剂能够依次流经所述第二制冷电磁阀、所述舱内蒸发器、所述第二膨胀阀及所述水路蒸发器。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明公开的具有除霜功能的整车热管理系统在保证制冷组件安全运行的同时达到了快速除霜的目的,当迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器的表面温度的差值达到预设温差风机反转,使得风机吹出的风能够依次流经散热水箱和第一室外换热器,空气被散热水箱加热后经过第一室外换热器以对第一室外换热器进行加热,第一室外换热器表面的霜层被迅速去除,当第一室外换热器的表面温度达到预设温度时,第一室外换热器表面的霜层被完全清除,风机恢复正转。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1是本发明具体实施例提供的具有除霜功能的整车热管理系统的示意图;
[0019] 图2是本发明具体实施例提供的具有除霜功能的整车热管理系统在第一种运行工况下的示意图;
[0020] 图3是本发明具体实施例提供的具有除霜功能的整车热管理系统在第二种运行工况下的示意图。
[0021] 图中:
[0022] 11、压缩机;12、第一室外换热器;13、舱内蒸发器;14、水路蒸发器;15、第二室外换热器;16、电磁阀;17、第一膨胀阀;18、第二膨胀阀;19、第一制冷电磁阀;101、第二制冷电磁阀;102、第二四通换向阀;
[0023] 2、散热水箱;
[0024] 3、风机;
[0025] 4、舱内换热件;
[0026] 5、电机驱动换热组件;51、电机换热件;52、第一驱动件换热件;53、第二驱动件换热件;
[0027] 6、电池换热件;
[0028] 7、第一四通换向阀;701、第一换向进口;702、第二换向进口;703、第一换向出口;704、第二换向出口;
[0029] 81、第一水路电磁阀;82、第二水路电磁阀;
[0030] 9、三通阀;901、进入口;902、第一排出口;903、第二排出口;
[0031] 111、单向阀;
[0032] 121、第一水泵;122、第二水泵;123、第三水泵;124、第一加热件;125、第二加热件。

具体实施方式

[0033] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0034] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
[0035] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036] 本实施例提供一种具有除霜功能的整车热管理系统,如图1所示,包括制冷组件、散热水箱2及风机3,制冷组件包括压缩机11、第一室外换热器12及两个蒸发器,第一室外换热器12设置在电动车辆的前端迎风面,压缩机11能够与第一室外换热器12和两个蒸发器中的至少两个连通,两个蒸发器分别为舱内蒸发器13和水路蒸发器14,散热水箱2位于第一室外换热器12背离迎风面的一侧,风机3正对第一室外换热器12设置,从迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器12的表面温度的差值达到预设温差时,该具有除霜功能的整车热管理系统被配置为进入除霜模式,风机3被配置为在除霜模式下反转,以使风机3吹出的风依次流经散热水箱2及第一室外换热器12,风机3还被配置为达到第一室外换热器12的表面温度达到预设温度和除霜时长达到预设除霜时长中的一个条件时切换为正转,此时风依次流经第一室外换热器12和散热水箱2后由风机3向外吹出。具体地,从迎风面吹至电动车辆上的风的温度通过第一温度传感器(图中未示出)进行检测,第一室外换热器12的表面温度通过第二温度传感器(图中未示出)进行检测。
[0037] 当进入除霜模式时,还要求外界环境的温度低于设定环境温度,外界环境的温度由第三温度传感器(图中未示出)测得,本实施例的设定环境温度为7℃,只有当迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器12的表面温度的差值达到预设温差且外界环境的温度低于7℃时,才会进入除霜模式,风机3也才会反转。
[0038] 具体地,当风机3反转的时长达到预设除霜时长且第一室外换热器12的表面温度达到预设温度时,风机3由反转状态切换为正转状态;当第一室外换热器12的表面温度达到预设温度且风机3反转的时长低于预设除霜时长时,风机3由反转状态切换为正转状态;当第一室外换热器12的表面温度仍低于预设温度且风机3反转的时长达到预设除霜时长时,风机3由反转状态切换为正转状态,这种模式能够防止风机一直处于反转状态。
[0039] 具体地,本实施例的预设除霜时长为5min,即风机3进入除霜模式后,其反转的最久时长为5min,一旦第一室外换热器12的表面温度在5min内达到15℃时,该具有除霜功能的整车热管理系统退出除霜模式,若是第一室外换热器12的表面温度在5min未达到15℃,风机2反转5min后仍切换为正转状态。在其他实施例中,除霜时长还可以为1min‑5min之间的其他时长,具体根据实际需要设置。
[0040] 需要说明的是,本实施例的具有除霜功能的整车热管理系统的预设除霜时长采用自适应调节的方法进行确定,具体地,系统启动时,该预设除霜时长设为5min,当风机3由反转切换为正转时,记录风机3反转的时长,若这一时长大于5min,则将该时长作为下一次风机3反转的预设除霜时长,若这一时长小于5min,仍将5min作为系统的预设除霜时长,依次规律动态调节预设除霜时长。
[0041] 具体地,本实施的预设温差为10℃,即迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器12的表面温度的差值达到10℃且外界环境的温度低于7℃时,该具有除霜功能的整车热管理系统进入除霜模式。在其他实施例中,预设温差还可以为2℃‑15℃之间的其他温度,具体根据实际需要设置。本实施例的预设的退出除霜的预设温度为15℃,即在5min内第一室外换热器12的表面温度达到15℃时,风机3开始正转。在其他实施例中,预设温度还可以为2℃‑20℃之间的其他温度,具体根据实际需要设置。
[0042] 为了更好的切换风机3的运行状态,风机3由正转切换为反转或者由反转切换为正转时,首先将风机3停转预设时长,然后再改变风机3的运行状态,本实施例的预设时长为20s。在其他实施例中,预设时长还可以为其他时长,具体根据实际需要设置。
[0043] 需要说明的是,本实施例的散热水箱2和第一室外换热器12并排设计,两者共用一个风机3,不但可以节省成本,还使得该具有除霜功能的整车热管理系统的体积更小。
[0044] 本实施例提供的具有除霜功能的整车热管理系统在保证制冷组件安全运行的同时达到了快速除霜的目的,当迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器12的表面温度的差值达到预设温差风机3反转,使得风机3吹出的风能够依次流经散热水箱2和第一室外换热器12,空气被散热水箱2加热后经过第一室外换热器12以对第一室外换热器12进行加热,第一室外换热器12表面的霜层被迅速去除,当第一室外换热器12的表面温度达到预设温度时,第一室外换热器12表面的霜层被完全清除,风机3恢复正转。
[0045] 如图1所示,本实施例的具有除霜功能的整车热管理系统还包括第二室外换热器15和支路电磁阀16,第二室外换热器15与第一室外换热器12并联,第二室外换热器15和第一室外换热器12分别位于散热水箱2的相对设置的两侧,支路电磁阀16与第一室外换热器
12并联且与第二室外换热器15串联。
[0046] 本实施例的风机3被配置为在除霜模式下且电动车辆的车速低于预设车速时反转且满速运行。具体地,预设车速为40km/h,也就是说,在除霜模式下,一旦电动车辆的速度低于40km/h,风机3在满速工况下反转,克服了电动车辆在行驶过程中产生的风阻,以便风机3将风排出电动车辆。在其他实施例中,预设车速还可以为20km/h‑50km/h之间的其他速度值,具体根据实际需要设置。
[0047] 当电动车辆的车速高于预设车速为40km/h时,通过切换第一室外换热器12和第二室外换热器15的工作状态实现除霜,具体地,正常运行时,第一室外换热器12处于工作状态,第二室外换热器15不工作,当第一室外换热器12迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器12的表面温度的差值达到预设温差时,第一室外换热器12切换为不工作状态,第二室外换热器15切换为工作状态,此时,迎风面吹入的风对第一室外换热器12进行除霜,直至第一室外换热器12的表面温度达到预设温度,将第一室外换热器12切换为工作状态,第二室外换热器15切换为不工作状态,此时无需改变风机3的旋转状态。
[0048] 为了定期除去第一室外换热器12表面的霜层,当该具有除霜功能的整车热管理系统具有定时除霜功能,定时除霜周期的间隔除霜时长设定为1小时,若距离上一次除霜结束达到1小时,风机3反转,对第一室外换热器12进行除霜。当具有除霜功能的整车热管理系统进入定时除霜功能时,不再根据预设温差的大小和预设的计入除霜的设定环境温度使该具有除霜功能的整车热管理系统进入除霜模式,而是按照设定的除霜周期对第一室外换热器12进行除霜,除霜时长按照上述设定的值执行。在其他实施例中,间隔除霜时长并不限于本实施例的这种限定,还可以为0.5小时至3小时之间的其他值,具体根据实际需要设置。
[0049] 优选地,该具有除霜功能的整车热管理系统还包括控制器(图中未示出),控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、风机3及电动车辆的整车控制模块电连接,第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器能够将各自检测的温度传输给控制器,控制器能够控制风机3的正转或者反转,还能够控制风机3的转速,整车控制模块能够将电动车辆的速度传输给控制器。该控制器可以是集中式或分布式的控制器,比如,控制器可以是一个单独的单片机,也可以是分布的多块单片机构成,单片机中可以运行控制程序,进而控制第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、风机3及电动车辆的整车控制模块实现其功能。
[0050] 如图1所示,本实施例的具有除霜功能的整车热管理系统还包括舱内换热件4和电机驱动换热组件5,舱内换热件4用于加热或者冷却座舱且其进口能够与舱内蒸发器13的换热出口连通,出口与水路蒸发器14的换热进口连通,电机驱动换热组件5用于加热或者冷却电驱,电机驱动换热组件5的出口能够与舱内换热件4的进口连通。
[0051] 具体地,本实施例的电驱由电机和两个驱动件组成,因此,如图1所示,该电机驱动换热组件5由电机换热件51、第一驱动件换热件52及第二驱动件换热件53组成,电机换热件51、第一驱动件换热件52及第二驱动件换热件53并联设置,电机换热件51用于加热或者冷却电机,第一驱动件换热件52用于加热或者冷却一个驱动件,第二驱动件换热件53用于加热或者冷却另一个驱动件。在其他实施例中,电驱所包括的电机和驱动件的个数并不限于本实施例的限定,还可以为其他个数,此时电机驱动换热组件5随电驱的组成发生变化。
[0052] 本实施例的散热水箱2的进口能够电机驱动换热组件5的出口连通,散热水箱2的出口能够与电机驱动换热组件5的进口、水路蒸发器14的换热进口及舱内换热件4的出口中的至多两个连通。
[0053] 进一步地,如图1所示,该具有除霜功能的整车热管理系统还包括电池换热件6,用于加热或者冷却电池且其进口与水路蒸发器14的换热出口连通,出口能够与电机驱动换热组件5的进口和水路蒸发器14的换热进口中的一个连通。
[0054] 本实施例的第一室外换热器12内的制冷剂能够在夏季向环境散热,还能够在冬季从外界环境中吸热,散热水箱2主要用于电机驱动换热组件5和电池换热件6的散热,从而对电池和电驱进行降温散热。
[0055] 本实施例提供的具有除霜功能的整车热管理系统既能够实现制冷组件对电池、座舱的制冷和加热,还能够利用电池和电驱产生的热量对座舱进行加热,还能够通过散热水箱2对电池和电驱进行降温,提高了整车的运行效率,增加了系统运行的可靠性,增加了电动车辆的续航里程,使得电动车辆安全运行。
[0056] 如图1所示,该具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一四通换向阀7,第一四通换向阀7包括第一换向进口701、第二换向进口702、第一换向出口703及第二换向出口704,第一换向进口701与第一换向出口703和第二换向出口704中的一个连通,第二换向进口702与第一换向出口703和第二换向出口704中的另一个连通,第一换向进口701与散热水箱2的出口连通,第二换向进口702与电池换热件6的出口连通,第一换向出口703与水路蒸发器14的换热进口连通,第二换向出口704与电机驱动换热组件5的进口连通。
[0057] 进一步地,如图1所示,该具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一水路电磁阀81和第二水路电磁阀82,第一水路电磁阀81的进口与连通电机驱动换热组件5的出口和散热水箱2的管道连通,第一水路电磁阀81的出口与连通散热水箱2和第一换向进口701的管道连通,第二水路电磁阀82的进口与第一换向出口703连通,第二水路电磁阀82的出口与水路蒸发器14的换热进口连通。
[0058] 如图1所示,本实施例的具有除霜功能的整车热管理系统还包括三通阀9,三通阀9包括进入口901、第一排出口902和第二排出口903,进入口901可选择地与第一排出口902和第二排出口903中的一个连通,进入口901与电机驱动换热组件5的出口连通,第一排出口902与舱内换热件4的进口连通,第二排出口903与散热水箱2的进口连通。
[0059] 如图1所示,本实施例的具有除霜功能的整车热管理系统还包括单向阀111,单向阀111的进口与连通第一排出口902和舱内换热件4的进口的管道连通,出口与舱内蒸发器13的换热进口连通,单向阀111使得循环液只能从舱内蒸发器13的换热进口流至舱内换热件4的进口,而不能逆向流动。
[0060] 为了使循环液在管道内顺畅的流动,如图1所示,本实施例的具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一水泵121、第二水泵122及第三水泵123,第一水泵121位于电池换热件6的上游,第二水泵122位于散热水箱2的上游,第三水泵123位于舱内蒸发器13的换热进口的上游以将舱内换热件4内的循环液泵入舱内蒸发器13。
[0061] 如图1所示,该具有除霜功能的整车热管理系统还包括第一加热件124和第二加热件125,第一加热件124位于第二水路电磁阀82和水路蒸发器14的换热进口之间的管道上,第二加热件125设置在座舱上。第一加热件124和第二加热件125均为PTC,第一加热件124能够加热循环液,防止循环液温度过低,第二加热件125能够直接对座舱进行加热,实现座舱的快速升温。
[0062] 需要说明的是,制冷组件内流动的是制冷剂,舱内换热件4、电机驱动换热组件5、电池换热件6及散热水箱2内流动的均是循环液,循环液的凝固温度较低,一般来讲,要求循环液的凝固温度低于‑20℃,循环液的类型具体根据实际需要选定,本实施例不做限定。
[0063] 本实施例的制冷组件还包括第一膨胀阀17、第二膨胀阀18、第一制冷电磁阀19、第二制冷电磁阀101及第二四通换向阀102,两个蒸发器并联设置,制冷组件制冷时,第一膨胀阀17位于两个蒸发器的上游、第二膨胀阀18位于水路蒸发器14的上游且第一制冷电磁阀19位于舱内蒸发器13的下游,第二制冷电磁阀101的一端连接至制冷组件制热时的舱内蒸发器13的上游,另一端与舱内蒸发器13连通,制冷组件内的制冷剂能够依次流经第二制冷电磁阀101、舱内蒸发器13、第二膨胀阀18及水路蒸发器14。第二四通换向阀102上设有四个连通口,四个连通口分别与压缩机11进口、压缩机11出口、水路蒸发器14及第一室外换热器12连通,第二室外换热器15能够和与第一室外换热器12连接的连通口连通,通过切换第二驱动换热件的四个连通口的连接状态以改变制冷剂的流通方向,能够实现制冷组件的制冷循环或者制热循环。
[0064] 具体地,当冬季座舱需要加热而电池需要冷却时,此时开启第二制冷电磁阀101和第二膨胀阀18,此时舱内蒸发器13相当于冷凝器,向座舱释放热量,水路蒸发器14能够从外界吸收热量,从而电池换热件6内的循环液温度降低,达到冷却电池的目的。
[0065] 当冬季电池的温度较低需要加热、座舱需要加热而电驱的温度很高能够加热电池和电驱时,开启第一水泵121、第二水泵122、第一水路电磁阀81及第二水路电磁阀82,同时将第一四通换向阀7的第一换向进口701和第一换向出口703连通、第二换向进口702和第二换向出口704连通,三通阀9的进入口901和第一排出口902连通,电机驱动换热组件5内的循环液从电驱吸收热量后分为两个支路,一个支路内的循环液经第一水路电磁阀81流至第一四通换向阀7,另一个支路依次经第二水泵122、三通阀9、舱内换热件4后流至第一四通换向阀7,然后两个支路的循环液均依次流经第二水路电磁阀82、第一加热件124、水路蒸发器14、第一水泵121、电池换热件6及第一四通换向阀7后流至电机驱动换热组件5,此时电机驱动换热组件5内的循环液同时对座舱和电池进行了加热,对电池和座舱起到升温加热的作用。此时电动车辆整车热管理系统的换热效率大于8,远高于现有技术。
[0066] 本实施例的具有除霜功能的整车热管理系统除第一室外换热器12和第二室外换热器15外,其余的部件均集成在一个区域内,具体可以装配在车厢外或者其他地方,便于装配、维修和操作。
[0067] 第一种工况,当冬季行车过程中电池的温度较低需要强制加热、座舱需要强制加热且电驱高于环境温度且能够对第一室外换热器12进行除霜时,如图2所示,开启第一水泵121、第二水泵122、第三水泵123、单向阀111、第二水路电磁阀82、第一膨胀阀17、第二膨胀阀18、支路电磁阀16及第一制冷电磁阀19,同时将第一四通换向阀7的第一换向进口701与第二换向出口704连通、第二换向进口702与第一换向出口703连通,经压缩机11出口排出的制冷剂流经第二四通换向阀102后分为两个支路,其中一个支路的制冷剂依次流经第一制冷电磁阀19和舱内蒸发器13,另一个支路的制冷剂依次流经水路蒸发器14和第二膨胀阀
18,然后两个支路的制冷剂混合并经过第一膨胀阀17后又分为两个支路,其中一个支路的制冷剂流经第一室外换热器12,另一个支路的制冷剂依次流经第二室外换热器15和支路电磁阀16。此后,两路制冷剂混合后流入压缩机11,此时舱内蒸发器13和水路蒸发器14能够放出热量,使得舱内换热件4内的循环液和电池换热件6内的循环液的温度升高,此时起到强制加热座舱和电池的作用,经电机驱动换热组件5排出的循环液依次经第二水泵122、三通阀9、散热水箱2及第一四通换向阀7后返回电池换热件6,此时由于散热水箱2和第一室外换热器12共用一个风机3,从迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器12的表面温度的差值达到预设温差时,表明第一室外换热器12的表面凝结了霜层,通过风机3反转使风机3吹出的风流经散热水箱2后吹过第一室外换热器12,从而除去第一室外换热器12表面的霜层,当第一室外换热器12的表面温度达到预设温度时,除霜结束,风机3切换为正转状态。
[0068] 第二种工况,当冬季电池的温度较低需要加热而电驱的温度较高能够加热电池、且座舱需要强制加热时,如图3所示,开启第一水泵121、第二水泵122、第三水泵123、单向阀111、第一水路电磁阀81、第二水路电磁阀82、第一膨胀阀17、支路电磁阀16及第一制冷电磁阀19,同时将第一四通换向阀7的第一换向进口701和第一换向出口703连通、第二换向进口
702和第二换向出口704连通,三通阀9的进入口901和第二排出口903连通,经压缩机11出口排出的制冷剂依次流经第二四通换向阀102、第一制冷电磁阀19、舱内蒸发器13、第一膨胀阀17后又分为两个支路,其中一个支路的制冷剂流经第一室外换热器12,另一个支路的制冷剂依次流经第二室外换热器15和支路电磁阀16,此后,两路制冷剂混合后流入压缩机11,此时舱内蒸发器13能够释放热量,使得舱内换热件4内的循环液的温度升高,此时起到强制加热座舱的作用,同时,电机驱动换热组件5内的循环液从电驱吸收热量后经第二水泵122、三通阀9、散热水箱2、第一四通换向阀7、第二水路电磁阀82、第一加热件124、水路蒸发器
14、第一水泵121后、电池换热件6及第一四通换向阀7后返回电机驱动换热组件5,使得电池的温度升高,防止电池电量的衰减,提升电动车辆的续航能力。需要说明的是,此时电驱的温度不是特别高,不能将电池和座舱加热至合适的位置,此时电池的温度位于第一温度和第二温度之间,第一温度为‑20℃,第二温度为18℃+Δt,Δt根据实际需要选定,本实施例的Δt为5℃,电驱的温度位于第三温度和第四温度之间,第四温度大于第三温度,第三温度为t1+a,第四温度为t2,此时的t1、a及t2均根据实际需要选定。
[0069] 需要说明的是,在第二种工况下,由于散热水箱2和第一室外换热器12共用一个风机3,从迎风面吹入的风的温度与第一室外换热器12的表面温度的差值达到预设温差时,表明第一室外换热器12的表面凝结了霜层,通过风机3反转使风机3吹出的风流经散热水箱2后吹过第一室外换热器12,从而除去第一室外换热器12表面的霜层,当第一室外换热器12的表面温度达到预设温度时,除霜结束,风机3切换为正转状态。
[0070] 在上述第一种工况和第二种工况下,即使风机3正转,由于风经过第一室外换热器12、散热水箱2及第二室外换热器15后从风机3向外吹出,使得散热水箱2向外释放的热量对第二室外换热器15进行加热,从而对制冷组件内的制冷剂进行了加热,降低了第一室外换热器12的表面温度的变化速率,即增设的第二室外换热器12具有降低第一室外换热器12结霜的概率。
[0071] 在其他实施例中,还可以不设置第二室外换热器15和支路电磁阀16,此时通过风机3的反转来达到除霜的目的。
[0072] 注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。