本發(fā)明涉及車輛熱管理,更具體地,涉及一種適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng)。
背景技術:
1、電動汽車在低溫環(huán)境運行時,熱管理系統(tǒng)需要給車內環(huán)境提供足夠的熱量,以保證舒適的環(huán)境。最典型的制熱方式是采用ptc加熱,雖然其結構簡單、易于控制,但制熱能效低(0.95),會導致電動汽車續(xù)航里程損失>50%。
2、目前汽車空調系統(tǒng)的制冷劑為r134a,?其溫室效應潛能值(gwp)?為1350,gwp值>150的制冷劑被定義為非環(huán)保制冷劑,在很多國家和地區(qū)被限制使用。并且,由于r134a的標準沸點-26.5℃,乘員艙制熱只適用于-10℃及以上環(huán)境使用,使用溫域過??;而且,單電池制冷時,無法使用熱泵制熱,能耗偏高;另外,現(xiàn)有熱管理系統(tǒng)的整車其他發(fā)熱部件如電機、電機控制器、高壓電源等熱量無法回收利用,導致整車熱損失大。
3、因此,如何提供一種適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng)成為本領域亟需解決的技術難題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個目的是提供一種適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng)的新技術方案。
2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),包括:冷媒回路和水循環(huán)回路;
3、所述冷媒回路包括串聯(lián)的壓縮機、冷凝器、儲液器和冷卻器,所述冷媒回路中的冷媒為r290制冷劑;
4、所述水循環(huán)回路包括乘員艙循環(huán)回路和電機電控循環(huán)回路,所述乘員艙循環(huán)回路包括與所述冷凝器串聯(lián)的第一水泵、第一三通閥和空調暖芯,以及與所述空調暖芯并聯(lián)的空調冷芯、與所述空調冷芯并聯(lián)的電池,所述乘員艙循環(huán)回路用于對乘員艙的空氣和電池進行加熱;
5、所述電機電控循環(huán)回路與所述冷卻器串聯(lián),所述電機電控循環(huán)回路用于將電機電控產生的余熱進行散熱,且所述電機電控循環(huán)回路與所述乘員艙循環(huán)回路連通。
6、可選地,所述冷媒回路還包括第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥和第三電子膨脹閥,所述第一電子膨脹閥設置在所述壓縮機和所述冷凝器之間,所述第二電子膨脹閥設置在所述儲液器和所述冷卻器之間,所述第三電子膨脹閥并聯(lián)在所述壓縮機的兩端,所述第三電子膨脹閥與所述壓縮機形成三角循環(huán)。
7、可選地,所述第一電子膨脹閥和所述第三電子膨脹閥的直徑大于所述第二電子膨脹閥的直徑。
8、可選地,所述乘員艙循環(huán)回路還包括第一三通比例閥、第二三通接頭和第二水泵,所述第一三通比例閥的第一接口和所述第二三通接頭的第一接口連通,二者的第二接口分別與所述第二水泵和所述電池連通,且與所述空調冷芯并聯(lián)。
9、可選地,所述乘員艙循環(huán)回路還包括第二三通閥和第一三通接頭,所述空調冷芯分別與所述第二三通閥和所述第一三通接頭連通,且與所述空調暖芯并聯(lián)。
10、可選地,所述電機電控循環(huán)回路包括與冷卻器串聯(lián)的低溫散熱器、第三水泵,以及并聯(lián)在所述冷卻器和所述低溫散熱器之間的第四水泵、電機和小三電系統(tǒng)。
11、可選地,所述水循環(huán)回路還包括第一四通閥和第二四通閥,所述第一四通閥分別連接所述冷凝器、所述冷卻器、所述低溫散熱器和所述第一水泵,所述第二四通閥分別連接所述冷凝器、所述冷卻器、所述空調暖芯和所述第三水泵。
12、可選地,所述適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng)還包括制冷回路和加熱回路;
13、所述制冷回路包括冷卻器、第一四通閥、第一水泵、空調暖芯和第二四通閥,以及與所述空調暖芯并聯(lián)的空調冷芯、與所述空調冷芯并聯(lián)的電池;
14、所述加熱回路包括冷凝器、第一四通閥、低溫散熱器、第三水泵和第二四通閥,以及與并聯(lián)在所述冷卻器和所述低溫散熱器之間的第四水泵、電機和小三電系統(tǒng)。
15、可選地,所述空調暖芯的兩端設置有兩個第三三通接頭,兩個所述第三三通接頭分別與所述電機電控循環(huán)回路連通;
16、所述水循環(huán)回路還包括第四三通接頭、第三三通閥和截止閥,所述第四三通接頭和所述第三三通閥設置在所述第四水泵和所述電機之間,所述第四三通接頭和所述第三三通閥分別與所述兩個所述第三三通接頭連接,且所述截止閥設置在所述第四三通接頭和所述第三三通接頭之間。
17、可選地,所述電機電控循環(huán)回路還包括設置在所述低溫散熱器兩端的第五三通接頭和第四三通閥,所述第五三通接頭的兩個接頭分別與所述低溫散熱器和所述冷卻器連通,所述第四三通閥的兩個接頭分別與所述低溫散熱器和所述第三水泵連通,且所述第五三通接頭和所述第四三通閥連通。
18、本發(fā)明的有益效果在于:
19、本發(fā)明通過冷媒回路實現(xiàn)冷媒的換熱,在需要對熱乘員艙空氣和電池進行加熱時,冷媒在冷卻器內部蒸發(fā)吸熱,在冷凝器內部放熱,將乘員艙循環(huán)回路內的液體進行加熱,使加熱后的液體通過第一水泵導入空調暖芯中和與空調暖芯并聯(lián)的電池中,實現(xiàn)對熱乘員艙空氣和電池加熱,由于r290制冷劑的標準沸點為-42.1℃,即使在零下20的天氣下,仍能夠通過冷媒回路和水循環(huán)回路對電池進行加熱,有效的降低了能耗,提高了車輛的續(xù)航。
20、通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述,本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
1.一種適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,包括:冷媒回路和水循環(huán)回路;
2.根據(jù)權利要求1所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述冷媒回路還包括第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥和第三電子膨脹閥,所述第一電子膨脹閥設置在所述壓縮機和所述冷凝器之間,所述第二電子膨脹閥設置在所述儲液器和所述冷卻器之間,所述第三電子膨脹閥并聯(lián)在所述壓縮機的兩端,所述第三電子膨脹閥與所述壓縮機形成三角循環(huán)。
3.根據(jù)權利要求2所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述第一電子膨脹閥和所述第三電子膨脹閥的直徑大于所述第二電子膨脹閥的直徑。
4.根據(jù)權利要求3所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述乘員艙循環(huán)回路還包括第一三通比例閥、第二三通接頭和第二水泵,所述第一三通比例閥的第一接口和所述第二三通接頭的第一接口連通,二者的第二接口分別與所述第二水泵和所述電池連通,且與所述空調冷芯并聯(lián)。
5.根據(jù)權利要求1所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述乘員艙循環(huán)回路還包括第二三通閥和第一三通接頭,所述空調冷芯分別與所述第二三通閥和所述第一三通接頭連通,且與所述空調暖芯并聯(lián)。
6.根據(jù)權利要求1所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述電機電控循環(huán)回路包括與冷卻器串聯(lián)的低溫散熱器、第三水泵,以及并聯(lián)在所述冷卻器和所述低溫散熱器之間的第四水泵、電機和小三電系統(tǒng)。
7.根據(jù)權利要求6所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述水循環(huán)回路還包括第一四通閥和第二四通閥,所述第一四通閥分別連接所述冷凝器、所述冷卻器、所述低溫散熱器和所述第一水泵,所述第二四通閥分別連接所述冷凝器、所述冷卻器、所述空調暖芯和所述第三水泵。
8.根據(jù)權利要求7所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng)還包括制冷回路和加熱回路;
9.根據(jù)權利要求6所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述空調暖芯的兩端設置有兩個第三三通接頭,兩個所述第三三通接頭分別與所述電機電控循環(huán)回路連通;
10.根據(jù)權利要求6所述的適用于r290制冷劑的熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述電機電控循環(huán)回路還包括設置在所述低溫散熱器兩端的第五三通接頭和第四三通閥,所述第五三通接頭的兩個接頭分別與所述低溫散熱器和所述冷卻器連通,所述第四三通閥的兩個接頭分別與所述低溫散熱器和所述第三水泵連通,且所述第五三通接頭和所述第四三通閥連通。