车辆的空调冷却系统及车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的空调冷却系统及车辆。


背景技术：

2.随着phev(plug-in hybrid electric vehicle，插电式混合动力车)车型运用的普及，做好phev车型上的热管理已成为各主机厂的任务。
3.相关技术中，phev车型的热管理可以应用传统的低温散热器进行冷却，其冷却系统在冷却传统的发动机的基础上，还需要对电池进行加热或冷却，对mcu(motor control unit，电机控制单元)/dcdc(电压转换器)进行冷却。
4.但是，由于phev车型的热管理需要确保各工况下被冷却部件都在一个合适的温度范围内，即需要对各种情况进行最大化考虑，因此当车辆在环境温度较高怠速停车充电工况下时，由于mcu、dcdc热负荷较大，且存在前端热空气回流的影响，此时的散热需求难以被满足。


技术实现要素：

5.本技术提供一种车辆的空调冷却系统及车辆，以解决混合动力车型在高温怠速充电工况下，电机控制单元和电压转换器热负荷较大时对散热的要求较高等问题。
6.本技术第一方面提供一种车辆的空调冷却系统，包括：用于电压转换器与电机控制器散热的电机冷却组件、电池冷却组件和四通换向阀，其中，所述四通换向阀包括第一至第四端口，所述四通换向阀的第一端口与所述电机冷却组件的一端相连，所述四通换向阀的第二端口与所述电机冷却组件的另一端相连，在所述电机冷却组件的冷却水进水实际温度小于或等于预设温度时，将所述四通换向阀的所述第一端口与所述第二端口连通，构成第一冷却水回路；所述四通换向阀的第三端口与所述电池冷却组件的入水口相连，所述四通换向阀的第四端口与所述电池冷却组件的出水口相连，在所述电机冷却组件的冷却水进水实际温度大于预设温度时，将所述四通换向阀的第一端口与所述第四端口连通，并将所述四通换向阀的所述第二端口与所述第三端口连通，以将所述电池冷却组件接入所述第一冷却水回路，构成第二冷却水回路，并利用空调制冷剂对所述电机冷却组件的冷却水进行冷却降温。
7.可选地，所述电机冷却组件包括：第一水泵，所述第一水泵的入水口与所述四通换向阀的第一端口相连；第一三通阀，所述第一三通阀的第一端与所述第一水泵的出水口相连；tc(turbo charger涡轮增压器)和wcac(water charge air cooler水冷中冷器)，所述tc一端与第一三通阀的第二端相连，所述wcac一端与第一三通阀的第三端相连；第二三通阀和电磁三通阀，所述第二三通阀的第一端与电磁三通阀的第一端通过管路相连，且管路上流经所述电压转换器与所述电机控制器，所述第二三通阀的第二端与所述tc另一端相连，所述第二三通阀的第三端与所述wcac另一端相连；ltr(lower thermal radiator低温散热器)，所述ltr的一端与所述电磁三通阀第二端口相连；第三三通阀，所述第三三通阀的
第一端与所述四通换向阀的第二端口相连，所述第三三通阀的第二端与所述ltr的另一端相连，所述第三三通阀的第三端与所述电磁三通阀的第三端相连。
8.可选地，所述电池冷却组件包括：第一储藏器，所述第一储藏器的入水口与所述四通换向阀的所述第三端口相连；第二水泵，所述第二水泵的入水口与所述第一储藏器的出水口相连；电池冷却器，所述电池冷却器的入水口与所述第二水泵的出水口相连，所述电池冷却器的出水口通过管路与所述四通换向阀的所述第四端口相连。
9.可选地，所述电池冷却器包括制冷剂入口和制冷剂出口，其中，所述电池冷却组件还包括：第四三通阀，所述第四三通阀的第一端与所述电池冷却器的制冷剂出口相连；压缩机，所述压缩机的一端通过管路与所述第四三通阀的第二端相连；冷凝器，所述冷凝器的一端过管路与所述压缩机的另一端相连；第五三通阀，所述第五三通阀的第一端与所述冷凝器的另一端相连；电子膨胀阀，所述电子膨胀阀的一端与所述第五三通阀的第二端相连，所述电子膨胀阀的另一端与所述电池冷却器的制冷剂入口相连。
10.可选地，还包括：ihx(internal heat exchanger，同轴管)，所述ihx的第一端与所述第五三通阀的第三端，所述ihx的第二端与所述第四三通阀的第三端相连；valve，所述valve的一端与所述ihx的第三端相连；txv，所述txv的一端与所述valve的另一端相连；热泵式空调器，所述热泵式空调器的第一端与所述txv的另一端相连，所述热泵式空调器的第二端与所述ihx的第四端相连。
11.可选地，还包括：第六三通阀，所述第六三通阀的第一端通过管路与所述热泵式空调器的第三端相连，所述第六三通阀的第二端与机械水泵相连；第一wv，所述第一wv的一端与所述第六三通阀的第三端相连；第三水泵，所述第三水泵的入水口与所述第一wv的另一端相连；第七三通阀，所述第七三通阀的第一端与所述第三水泵的出水口相连，所述第七三通阀的第二端通过管路与所述热泵式空调器的第四端相连；第二wv，所述第二wv的一端与所述第七三通阀的第三端相连；节温器，所述节温器的第一端与所述第二wv的另一端相连，所述节温器的第二端与所述机械水泵相连。
12.可选地，所述机械水泵与发动机相连。
13.可选地，还包括：htr(high thermal radiator，高温散热器)，所述htr的第一端与所述节温器的第三端相连，所述htr的第二端与所述节温器的第四端相连；第二储藏器，所述第二储藏器分别与所述htr的第三端、所述机械水泵和所述节温器的第五端相连；toc(transmission oil cooler,变速箱油冷器)和dht(dedicated hybrid transmission，混合动力变速箱)，所述toc和dht双向连接。
14.本技术第二方面实施例提供一种车辆，包括如上述所述的车辆的空调冷却系统。
15.由此，本技术至少具有如下有益效果：
16.可以在满足电机控制单元和电压转换器负荷较大时散热需求的同时，兼顾负荷较小时的能耗要求，方案简单，节约成本，便于操作，提升换热效率，提高客户使用体验。由此，解决了混合动力车型在高温怠速充电工况下，电机控制单元和电压转换器热负荷较大，相关技术中通过低温散热器进行空气散热的方式无法满足对散热的需求等技术问题。
17.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
18.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1为根据本技术实施例提供的一种车辆的空调冷却系统的示意图；
20.图2为根据本技术实施例提供的车辆的空调冷却系统散热原理总示意图；
21.图3为根据本技术实施例提供的在电机控制单元、电压转换器热负荷较大时，通过接入电池冷却器利用空调制冷剂进行散热的原理示意图；
22.图4为根据本技术实施例提供的在电机控制单元、电压转换器热负荷较小时，直接接入低温散热器进行散热的原理示意图。
23.附图标记说明：在图1中：四通换向阀的第一端口1'、第二端口2'、第三端口3'和第四端口4'；图2、图3和图4中：电池冷却器chiller、第一加热器hvh1、第一储藏器tank1、冷凝器cond、电子膨胀阀exv、热泵式空调器fronthvac、电机控制器mcu和电压控制器dcdc。
具体实施方式
24.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
25.下面将参考附图描述本技术实施例的车辆的空调冷却系统及车辆。针对上述背景技术中提到的混合动力车型在高温怠速充电工况下，电机控制单元和电压转换器热负荷较大，相关技术中通过低温散热器进行空气散热的方式无法满足对散热的需求的问题，本技术提供了一种车辆的空调冷却系统，可以在满足电机控制单元和电压转换器负荷较大时散热需求的同时，兼顾负荷较小时的能耗要求，方案简单，节约成本，便于操作，提升客户使用体验。由此，解决了混合动力车型在高温怠速充电工况下，电机控制单元和电压转换器热负荷较大，相关技术中通过低温散热器进行空气散热的方式无法满足对散热的需求。
26.具体而言，图1为本技术实施例所提供的一种车辆的空调冷却系统的系统示意图。
27.如图1所示，该车辆的空调冷却系统10包括：电机冷却组件100、电池冷却组件200和四通换向阀300。
28.其中，电机冷却组件100用于电压转换器与电机控制器散热；四通换向阀300包括第一至第四端口，四通换向阀300的第一端口与电机冷却组件100的一端相连，四通换向阀300的第二端口与电机冷却组件100的另一端相连，在电机冷却组件100的冷却水进水实际温度小于或等于预设温度时，将四通换向阀300的第一端口与第二端口连通，构成第一冷却水回路；四通换向阀300的第三端口与电池冷却组件200的入水口相连，四通换向阀300的第四端口与电池冷却组件200的出水口相连，在电机冷却组件100的冷却水进水实际温度大于预设温度时，将四通换向阀300的第一端口与第四端口连通，并将四通换向阀300的第二端口与第三端口连通，以将电池冷却组件200接入第一冷却水回路，构成第二冷却水回路，并利用空调制冷剂对电机冷却组件100的冷却水进行冷却降温。
29.其中，预设温度可以根据实际情况进行具体设置等，比如可以设置为65℃等，对此不做具体限定。
30.可以理解的是，在整车怠速充电时，若环境温度较高、电压转换器和/或电机控制
器的实际温度大于预设温度时，本技术实施例可以通过四通换向阀将电池冷却组件接入电机第二冷却水回路，利用空调制冷剂对电机冷却组件的冷却水进行冷却；相反地，若当前实际温度没有达到预设温度时，本技术实施例不需要将电池冷却组件接入第二冷却水回路，即此时不需要利用空调制冷剂来冷却电机冷却组件的冷却水，直接使用低温散热器和冷却风扇即可以满足冷却需求。其中，本技术实施例的电机冷却组件具体如下：
31.在本技术实施例中，电机冷却组件100包括：第一水泵、第一三通阀、tc和wcac、第二三通阀和电磁三通阀、ltr和第三三通阀。
32.其中，如图2所示，第一水泵的入水口与四通换向阀的第一端口相连；第一三通阀的第一端与第一水泵的出水口相连；tc一端与第一三通阀的第二端相连，wcac一端与第一三通阀的第三端相连；第二三通阀的第一端与电磁三通阀的第一端通过管路相连，且管路上流经电压转换器与电机控制器，第二三通阀的第二端与tc另一端相连，第二三通阀的第三端与wcac另一端相连；ltr的一端与电磁三通阀第二端口相连；第三三通阀的第一端与四通换向阀的第二端口相连，第三三通阀的第二端与ltr的另一端相连，第三三通阀的第三端与电磁三通阀的第三端相连。
33.在本技术实施例中，电池冷却组件200包括：第一储藏器、第二水泵和电池冷却器。
34.其中，第一储藏器的入水口与四通换向阀的第三端口相连；第二水泵的入水口与第一储藏器的出水口相连；电池冷却器的入水口与第二水泵的出水口相连，电池冷却器的出水口通过管路与四通换向阀的第四端口相连。。
35.在本技术实施例中，电池冷却器包括制冷剂入口和制冷剂出口，还包括：第四三通阀、压缩机、冷凝器、第五三通阀和电子膨胀阀。
36.其中，第四三通阀的第一端与电池冷却器的制冷剂出口相连；压缩机的一端通过管路与第四三通阀的第二端相连；冷凝器的一端过管路与压缩机的另一端相连；第五三通阀的第一端与冷凝器的另一端相连；电子膨胀阀的一端与第五三通阀的第二端相连，电子膨胀阀的另一端与电池冷却器的制冷剂入口相连。
37.可以理解的是，在整车怠速充电时，若环境温度较高、电压转换器和/或电机控制器的实际温度大于预设温度时，本技术实施例可以通过四通换向阀将电池冷却器接入电机冷却水回路，利用空调制冷剂进行冷却。其中，本技术实施例的制冷剂回路运行情况如下：
38.具体而言，如图2所示，制冷剂通过压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器散热后成中温高压液体，然后进入电池冷却器蒸发成低温低压气体最后流回到压缩机，此时电池冷却器相当于蒸发器，同时将冷却水路的热量带走。
39.可以理解的是，通过上述第一冷却水回路、第二冷却水回路、电池冷却组件和电机冷却组件，本技术实施例可以实现乘客舱制冷/采暖、电池冷却/加热、电机散热；其中，整体可实现的功能以及功能实现途径可以如下表1所示，此处不再赘述。
40.表1
[0041][0042][0043]
在本技术实施例中，车辆的空调冷却系统10还包括：ihx、valve、txv和热泵式空调器。
[0044]
其中，ihx的第一端与第五三通阀的第三端，ihx的第二端与第四三通阀的第三端相连；valve的一端与ihx的第三端相连；txv的一端与valve的另一端相连；热泵式空调器，热泵式空调器的第一端与txv的另一端相连，热泵式空调器的第二端与ihx的第四端相连。
[0045]
可以理解的是，在整车怠速充电时，若环境温度较高、电压转换器和/或电机控制器的实际温度大于预设温度时，本技术实施例可以通过四通换向阀将电池冷却器接入电机冷却水回路，利用空调制冷剂进行冷却。其中，本技术实施例的冷却水回路运行情况具体如下：
[0046]
具体而言，如图3所示，从电池水泵(第二水泵)泵出的冷却水经过电池冷却器冷却，再经过一个四通换向阀到电机控制单元200、电压转换器100，最后又通过同一四通阀和第二水泵回到电池冷却器。
[0047]
在本技术实施例中，车辆的空调冷却系统10还包括：第六三通阀、第一wv、第三水泵、第七三通阀、第二wv和节温器。
[0048]
其中，第六三通阀的第一端通过管路与热泵式空调器的第三端相连，第六三通阀的第二端与机械水泵相连；第一wv的一端与第六三通阀的第三端相连；第三水泵的入水口与第一wv的另一端相连；第七三通阀的第一端与第三水泵的出水口相连，第七三通阀的第二端通过管路与热泵式空调器的第四端相连；第二wv的一端与第七三通阀的第三端相连；节温器的第一端与第二wv的另一端相连，节温器的第二端与机械水泵相连。
[0049]
在本技术实施例中，机械水泵与e4t15c相连。
[0050]
在本技术实施例中，车辆的空调冷却系统10还包括：htr、第二储藏器及toc和dht。
[0051]
其中，htr的第一端与节温器的第三端相连，htr的第二端与节温器的第四端相连；第二储藏器分别与htr的第三端、机械水泵和节温器的第五端相连；toc和dht双向连接。
[0052]
可以理解的是，当整车电机控制单元和电压转换器在负荷较小的工况下时，本技术实施例仅需要通过低温散热器和冷却风扇来冷却就能确保电机过水温度小于预设温度，此时制冷剂回路是不启动的状态，冷却水回路运行情况具体如下：
[0053]
具体而言，如图4所示，冷却水通过低温散热器散热后再经第一水泵回到电机控制单元、电压转换器，给电机控制单元和电压转换器散热。
[0054]
根据本技术实施例提出的车辆的空调冷却系统，可以在满足电机控制单元和电压转换器负荷较大时散热需求的同时，兼顾负荷较小时的能耗要求，方案简单，节约成本，便于操作，提升换热效率，提高客户使用体验。
[0055]
本技术实施例还提供一种车辆，包括如上述实施例的车辆的空调冷却系统。
[0056]
需要说明的是，前述对车辆的空调冷却系统实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆，此处不再赘述。
[0057]
根据本技术实施例提出的车辆，可以在满足电机控制单元和电压转换器负荷较大时散热需求的同时，兼顾负荷较小时的能耗要求，方案简单，节约成本，便于操作，提升换热效率，提高客户使用体验。
[0058]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0059]
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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0060]
尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。