一种基于热泵的集成式热管理系统的制作方法

本技术涉及汽车空调领域，特别是一种基于热泵的集成式热管理系统。

背景技术：

1、在人类能源危机和环境危机的双重压力下, 高效环保型新能源电动车成为汽车行业的研究热点。其中，新能源电动车的主要热管理对象有电池包、乘员舱、驱动电机和其他散热元器件，在保证安全的前提下，尽可能的做到高效率、低成本已成为目前热管理行业重要的方向。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种基于热泵的集成式热管理系统和汽车控温方法，主要解决上述现有技术存在的问题，它可以提升现有新能源电动车可靠性，同时降低热管理系统成本，减小制热时对电动汽车续航里程的影响。

2、本实用新型提供的一种基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，包含热泵单元、电池热管理回路、乘员舱热管理回路、电机冷却回路、液压系统冷却回路；所述热泵单元通过制冷回路和制热回路上的热交换单元，与所述电池热管理回路、所述乘员舱热管理回路和电机冷却回路进行热量交换；所述乘员舱热管理回路与所述电池热管理回路还通过电磁三通阀连接；所述液压系统冷却回路与所述热泵单元共享散热单元。

3、进一步地，所述制冷回路依次连接室外换热器、电池电子膨胀阀、电池换热器、电磁热力膨胀阀、蒸发器、气液分离器、第二热泵温压传感器、电动压缩机和截止阀；所述制热回路依次连接所述室外换热器、余热换热器、制热电磁阀、所述气液分离器、所述第二热泵温压传感器、所述电动压缩机、热泵制热器、第一热泵温压传感器和热泵电子膨胀阀。

4、进一步地，所述电池热管理回路依次连接电池水泵、第二电池三通阀、电池换热器、电池水温传感器、电池包和电池膨胀水壶；其中，所述电池换热器作为所述电池热管理回路与所述制冷回路的所述热交换单元；所述电池热管理回路通过所述第二电池三通阀，连接到所述乘员舱热管理回路。

5、进一步地，所述乘员舱热管理回路依次连接空调水泵、空调暖风水箱、第一电池三通阀、第一水路单向阀、热泵制热器、第二水路单向阀、ptc和空调膨胀水壶；所述乘员舱热管理回路通过所述第一电池三通阀，连接到所述电池热管理回路；其中，所述热泵制热器作为所述乘员舱热管理回路与所述制热回路的所述热交换单元。

6、进一步地，所述电机冷却回路依次连接驱动电机散热器、第三水路单向阀、电机水温传感器、电机膨胀水壶、电机水泵、电机、电机三通阀和余热换热器；其中，所述余热换热器作为所述电机冷却回路与所述制热回路的所述热交换单元。

7、进一步地，所述液压系统冷却回路依次连接液压散热器、液压温度传感器和液压系统。

8、进一步地，所述制冷回路的所述蒸发器与所述乘员舱热管理回路的所述空调暖风水箱贴近安装，并在所述蒸发器或所述空调暖风水箱一侧设置鼓风机。

9、进一步地，在所述鼓风机的对侧设置乘员舱温度传感器。

10、进一步地，所述制热回路中的所述室外换热器、所述制冷回路中的所述室外换热器、所述电机冷却回路的所述驱动电机散热器或者所述液压系统冷却回路的所述液压散热器贴近安装，并在所述室外换热器、所述驱动电机散热器或者所述液压散热器一侧设置作为所述散热单元的散热风扇。

11、进一步地，在所述散热风扇的对侧设置环境温度传感器。

12、鉴于上述技术特征，本实用新型的基于热泵的集成式热管理系统具有如下优点：

13、1、本实用新型利用电机冷却回路和液压系统冷却回路完成余热回收，扩大热泵低温-30℃使用范围。据测试，同时达到同样的制热量，热泵系统消耗的能源仅为ptc电加热器的一半，可以大幅提高电动车的行驶里程。因此，扩大热泵的使用范围，对电动汽车的发展有重要意义。

14、2、本实用新型通过集成多个热管理回路，提高热管理系统效率，提升热管理系统可靠性，降低热管理系统成本。

技术特征：

1.一种基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，包含热泵单元、电池热管理回路、乘员舱热管理回路、电机冷却回路、液压系统冷却回路；所述热泵单元通过制冷回路和制热回路上的热交换单元，与所述电池热管理回路、所述乘员舱热管理回路和电机冷却回路进行热量交换；所述乘员舱热管理回路与所述电池热管理回路还通过电磁三通阀连接；所述液压系统冷却回路与所述热泵单元共享散热单元。

2.如权利要求1所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，所述制冷回路依次连接室外换热器、电池电子膨胀阀、电池换热器、电磁热力膨胀阀、蒸发器、气液分离器、第二热泵温压传感器、电动压缩机和截止阀；所述制热回路依次连接所述室外换热器、余热换热器、制热电磁阀、所述气液分离器、所述第二热泵温压传感器、所述电动压缩机、热泵制热器、第一热泵温压传感器和热泵电子膨胀阀。

3.如权利要求1所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，所述电池热管理回路依次连接电池水泵、第二电池三通阀、电池换热器、电池水温传感器、电池包和电池膨胀水壶；其中，所述电池换热器作为所述电池热管理回路与所述制冷回路的所述热交换单元；所述电池热管理回路通过所述第二电池三通阀，连接到所述乘员舱热管理回路。

4.如权利要求2所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，所述乘员舱热管理回路依次连接空调水泵、空调暖风水箱、第一电池三通阀、第一水路单向阀、热泵制热器、第二水路单向阀、ptc和空调膨胀水壶；所述乘员舱热管理回路通过所述第一电池三通阀，连接到所述电池热管理回路；其中，所述热泵制热器作为所述乘员舱热管理回路与所述制热回路的所述热交换单元。

5.如权利要求2所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，所述电机冷却回路依次连接驱动电机散热器、第三水路单向阀、电机水温传感器、电机膨胀水壶、电机水泵、电机、电机三通阀和余热换热器；其中，所述余热换热器作为所述电机冷却回路与所述制热回路的所述热交换单元。

6.如权利要求5所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，所述液压系统冷却回路依次连接液压散热器、液压温度传感器和液压系统。

7.如权利要求4所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，所述制冷回路的所述蒸发器与所述乘员舱热管理回路的所述空调暖风水箱贴近安装，并在所述蒸发器或所述空调暖风水箱一侧设置鼓风机。

8.如权利要求7所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，在所述鼓风机的对侧设置乘员舱温度传感器。

9.如权利要求6所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，所述制热回路中的所述室外换热器、所述制冷回路中的所述室外换热器、所述电机冷却回路的所述驱动电机散热器或者所述液压系统冷却回路的所述液压散热器贴近安装，并在所述室外换热器、所述驱动电机散热器或者所述液压散热器一侧设置作为所述散热单元的散热风扇。

10.如权利要求9所述的基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，在所述散热风扇的对侧设置环境温度传感器。

技术总结
本技术涉及汽车空调领域，特别是一种基于热泵的集成式热管理系统，其特征在于，包含热泵单元、电池热管理回路、乘员舱热管理回路、电机冷却回路、液压系统冷却回路。热泵单元通过制冷回路和制热回路上的热交换单元，与电池热管理回路、乘员舱热管理回路和电机冷却回路进行热量交换。乘员舱热管理回路与电池热管理回路还通过电磁三通阀连接。液压系统冷却回路与热泵单元共享散热单元。本技术利用电机冷却回路和液压系统冷却回路完成余热回收，扩大热泵低温‑30℃使用范围，可以大幅提高电动车的行驶里程。本技术通过集成多个热管理回路，提高热管理系统效率，提升热管理系统可靠性，降低热管理系统成本。

技术研发人员：赵小山
受保护的技术使用者：上海光裕汽车空调压缩机有限公司
技术研发日：20230108
技术公布日：2024/1/12