一种热管理集成系统及车辆的制作方法

本技术涉及车辆，具体而言，涉及一种热管理集成系统及车辆。

背景技术：

1、随着车辆技术的发展，车辆的热管理系统的性能与架构也逐渐在优化，特别是对于电动车辆，其热管理系统一般涵盖了对动力电池的温度调节系统、对电机的温度调节系统及车舱内的温度调节系统等。

2、现有技术中，上述各温度调节系统一般是独立运行工作的，通过多个控制阀分别进行温度调节，不仅增加了零部件及管路的布设数量，增加了生产成本，而且电池及电机的工作余热大部分会被浪费，导致热能利用效率低，变相增加了能耗。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高车辆的热能利用率及降低生产成本。

2、本实用新型提供一种热管理集成系统，包括热泵空调回路、电池水回路、冷却器回路、电机水回路、散热器及九通阀，所述电机水回路的两端分别与所述九通阀的第一阀口和第三阀口连接，所述散热器连接于所述电机水回路及所述九通阀的第二阀口之间，所述冷却器回路与所述热泵空调回路连接，所述热泵空调回路的两端分别与所述九通阀的第四阀口和第五阀口连接，所述电池水回路的两端分别与所述九通阀的第六阀口和第七阀口连接，所述冷却器回路的两端分别与所述九通阀的第八阀口和第九阀口连接，所述九通阀用于调节以使第一阀口和第二阀口、第一阀口和第四阀口、第一阀口和第六阀口、第一阀口和第八阀口、第二阀口和第五阀口、第三阀口和第七阀口、第三阀口和第九阀口、第六阀口和第九阀口以及第七阀口和第八阀口中的至少一对连通。

3、可选地，所述热泵空调回路包括蒸发器、压缩机及冷凝器，所述蒸发器分别与所述压缩机和所述冷凝器连接，所述压缩机与所述冷凝器连接，且所述冷凝器分别与所述九通阀的第四阀口和第五阀口连接，当所述冷凝器需要散热时，所述九通阀用于调节以使第一阀口和第四阀口、第二阀口和第五阀口连通。

4、可选地，所述冷却器回路包括冷却器，所述冷却器分别与所述九通阀的第八阀口和第九阀口连接，且所述冷却器分别与所述压缩机和所述冷凝器连接，当车辆的电池需要降温和/或需要利用所述电池的工作余热为所述热泵空调回路提供热源时，所述九通阀用于调节以使第六阀口和第九阀口、第七阀口和第八阀口连通。

5、可选地，所述热泵空调回路还包括开关阀，所述开关阀连接于所述蒸发器和所述冷凝器之间，用于开关所述蒸发器。

6、可选地，所述热泵空调回路还包括三通阀、暖风芯体及第一水泵，所述第一水泵连接于所述九通阀和所述冷凝器之间，所述三通阀连接于所述冷凝器和所述九通阀的第五阀口之间，所述暖风芯体连接于所述冷凝器和所述九通阀的第四阀口之间，且所述三通阀和所述暖风芯体连接，当车辆的电池需要升温时，所述九通阀用于调节以使第五阀口和第六阀口、第四阀口和第七阀口连通。

7、可选地，所述热管理集成系统还包括补气增焓回路，所述补气增焓回路的两端分别连接于所述压缩机的两端。

8、可选地，所述电机水回路包括电机和第二水泵，所述电机和所述第二水泵连接，且所述电机和所述第二水泵连接于所述九通阀的第一阀口和第三阀口之间，当所述电机需要散热时，所述九通阀用于调节以使第一阀口和第二阀口连通。

9、可选地，所述电机水回路还包括电机控制器，所述电机控制器和所述电机连接，用于控制所述电机进行堵转，当车辆处于怠速工况时，所述九通阀用于调节以使第一阀口和第六阀口、第三阀口和第七阀口连通，和/或，所述九通阀用于调节以使第一阀口和第八阀口、第三阀口和第九阀口连通。

10、可选地，所述电池水回路包括电池和第三水泵，所述电池和所述第三水泵连接，且所述电池和所述第三水泵连接于所述九通阀的第六阀口和第七阀口之间。

11、与现有技术相比，本实用新型提供的所述热管理集成系统具有以下技术效果：

12、本实用新型提供的热管理集成系统，可用于车辆，特别是电动车辆中，通过设置热泵空调回路、电池水回路、冷却器回路及电机水回路，可对车舱内、电动车辆的电池、电动车辆的电机分别提供制冷或制热的温度调节，并且通过设置九通阀将热泵空调回路、电池水回路、冷却器回路、电机水回路及散热器集成连通，可通过调节九通阀上述各回路之间的切换连通，形成制冷或制热循环，进而可充分利用电动车辆本身，例如电池、电机产生的余热为热泵空调回路提供热能，提高热能利用效率，具体地，通过调节九通阀使第一阀口和第二阀口连通，实现了散热器与电机水回路形成冷却水循环，对车辆的电机进行散热降温；同理，通过调节九通阀使第一阀口和第四阀口连通，及第二阀口和第五阀口连通，实现了散热器与热泵空调回路之间形成冷却水循环，不仅可对电动车辆的电机进行散热，而且实现了对热泵空调回路在例如夏季高温工况时进行散热，进而实现电动车辆的车舱内能够快速降温，提高了用户体验；以及，通过调节九通阀使第一阀口和第六阀口连通，及第三阀口和第七阀口连通，实现了电机水回路和电池水回路之间形成水循环，进而可利用电机工作余热为电池进行预热；再者，通过调节九通阀使第一阀口和第八阀口连通，及第三阀口和第九阀口连通，实现了电机水回路与冷却器回路形成水循环，同时，冷却器回路又与热泵空调回路连接，此时，冷却器回路可作为蒸发吸热端，吸收电机工作余热为热泵空调回路提供热源，进而为车舱内提供较为快速充足的热量；同样地，通过调节九通阀使第六阀口和第九阀口连通，及第七阀口和第八阀口连通，实现了冷却器回路和电池水回路形成水循环，不仅可对电池进行降温散热，而且可利用电池工作余热为热泵空调回路提供热源，充分利用了车辆本身工作余热，降低了能耗，进而提高了电池的续航里程；并且通过九通阀将上述结构集成，减少了零部件及管路的布设数量，节省了生产成本，而且集成设置，使得整体结构更加规整，占用空间小，便于整体的安装与维护。

13、另外，本实用新型还提供一种车辆，包括上述的热管理集成系统。

14、与现有技术相比，本实用新型提供的车辆通过设置上述的热管理集成系统，其所具有的技术效果与上述的热管理集成系统的技术效果大致相同，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种热管理集成系统，其特征在于，包括热泵空调回路、电池水回路、冷却器回路、电机水回路、散热器(50)及九通阀(60)，所述电机水回路的两端分别与所述九通阀(60)的第一阀口和第三阀口连接，所述散热器(50)连接于所述电机水回路及所述九通阀(60)的第二阀口之间，所述冷却器回路与所述热泵空调回路连接，所述热泵空调回路的两端分别与所述九通阀(60)的第四阀口和第五阀口连接，所述电池水回路的两端分别与所述九通阀(60)的第六阀口和第七阀口连接，所述冷却器回路的两端分别与所述九通阀(60)的第八阀口和第九阀口连接，所述九通阀(60)用于调节以使第一阀口和第二阀口、第一阀口和第四阀口、第一阀口和第六阀口、第一阀口和第八阀口、第二阀口和第五阀口、第三阀口和第七阀口、第三阀口和第九阀口、第六阀口和第九阀口以及第七阀口和第八阀口中的至少一对连通。

2.根据权利要求1所述的热管理集成系统，其特征在于，所述热泵空调回路包括蒸发器(11)、压缩机(12)及冷凝器(13)，所述蒸发器(11)分别与所述压缩机(12)和所述冷凝器(13)连接，所述压缩机(12)与所述冷凝器(13)连接，且所述冷凝器(13)分别与所述九通阀(60)的第四阀口和第五阀口连接，当所述冷凝器(13)需要散热时，所述九通阀(60)用于调节以使第一阀口和第四阀口、第二阀口和第五阀口连通。

3.根据权利要求2所述的热管理集成系统，其特征在于，所述冷却器回路包括冷却器(31)，所述冷却器(31)分别与所述九通阀(60)的第八阀口和第九阀口连接，且所述冷却器(31)分别与所述压缩机(12)和所述冷凝器(13)连接，当车辆的电池(21)需要降温和/或需要利用所述电池(21)的工作余热为所述热泵空调回路提供热源时，所述九通阀(60)用于调节以使第六阀口和第九阀口、第七阀口和第八阀口连通。

4.根据权利要求2所述的热管理集成系统，其特征在于，所述热泵空调回路还包括开关阀(14)，所述开关阀(14)连接于所述蒸发器(11)和所述冷凝器(13)之间。

5.根据权利要求2所述的热管理集成系统，其特征在于，所述热泵空调回路还包括三通阀(15)、暖风芯体(16)及第一水泵(17)，所述第一水泵(17)连接于所述九通阀(60)和所述冷凝器(13)之间，所述三通阀(15)连接于所述冷凝器(13)和所述九通阀(60)的第五阀口之间，所述暖风芯体(16)连接于所述冷凝器(13)和所述九通阀(60)的第四阀口之间，且所述三通阀(15)和所述暖风芯体(16)连接，当车辆的电池(21)需要升温时，所述九通阀(60)用于调节以使第五阀口和第六阀口、第四阀口和第七阀口连通。

6.根据权利要求2所述的热管理集成系统，其特征在于，还包括补气增焓回路(70)，所述补气增焓回路(70)的两端分别连接于所述压缩机(12)的两端。

7.根据权利要求1所述的热管理集成系统，其特征在于，所述电机水回路包括电机(41)和第二水泵(42)，所述电机(41)和所述第二水泵(42)连接，且所述电机(41)和所述第二水泵(42)连接于所述九通阀(60)的第一阀口和第三阀口之间，当所述电机(41)需要散热时，所述九通阀(60)用于调节以使第一阀口和第二阀口连通。

8.根据权利要求7所述的热管理集成系统，其特征在于，所述电机水回路还包括电机控制器(43)，所述电机控制器(43)和所述电机(41)连接，用于控制所述电机(41)进行堵转，当车辆处于怠速工况时，所述九通阀(60)用于调节以使第一阀口和第六阀口、第三阀口和第七阀口连通，和/或，所述九通阀(60)用于调节以使第一阀口和第八阀口、第三阀口和第九阀口连通。

9.根据权利要求1所述的热管理集成系统，其特征在于，所述电池水回路包括电池(21)和第三水泵(22)，所述电池(21)和所述第三水泵(22)连接，且所述电池(21)和所述第三水泵(22)连接于所述九通阀(60)的第六阀口和第七阀口之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的热管理集成系统。

技术总结
本技术涉及车辆技术领域，并提供一种热管理集成系统及车辆，所述热管理集成系统包括热泵空调回路、电池水回路、冷却器回路、电机水回路、散热器及九通阀，电机水回路的两端分别与九通阀的第一阀口和第三阀口连接，散热器连接于电机水回路及九通阀的第二阀口之间，冷却器回路与热泵空调回路连接，热泵空调回路的两端分别与九通阀的第四阀口和第五阀口连接，电池水回路的两端分别与九通阀的第六阀口和第七阀口连接，冷却器回路的两端分别与九通阀的第八阀口和第九阀口连接。通过九通阀将上述结构集成，减少了零部件及管路的布设数量，节省了生产成本，而且集成设置，使得整体结构更加规整，占用空间小，便于整体的安装与维护。

技术研发人员：赵家威,宋立彬,钟灵肖
受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司
技术研发日：20230418
技术公布日：2024/1/14