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CN117261544A - 一种应用于混动车辆的集成热管理系统及混动车 - Google Patents

一种应用于混动车辆的集成热管理系统及混动车 Download PDF

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CN117261544A CN202311434714.9A CN202311434714A CN117261544A CN 117261544 A CN117261544 A CN 117261544A CN 202311434714 A CN202311434714 A CN 202311434714A CN 117261544 A CN117261544 A CN 117261544A
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张澳
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Abstract

本申请公开了一种应用于混动车辆的集成热管理系统及混动车，集成热管理系统包括制冷单元、换热单元、电池模块和降温管路，其中，换热单元包括第一换热流道和第二换热流道；制冷单元可通过第一输气管路向混动车辆的驾驶室内输送冷媒介质，并可通过第二输气管路向第一换热流道输送冷媒介质；降温管路和第二换热流道连通而使第二换热流道内的换热介质与第一换热流道内的冷媒介质换热降温后输送至降温管路内，降温管路的至少部分区域贴靠于电池模块上。通过制冷单元可同时向驾驶室以及电池模块降温，省却了设置单独的用于给电池模块降温的制冷系统，使得制冷单元的功能进一步集成化，从而使得车辆热管理系统得到了优化。

Description

一种应用于混动车辆的集成热管理系统及混动车
技术领域
本申请属于汽车热管理技术领域，具体涉及一种应用于混动车辆的集成热管理系统及混动车。
背景技术
目前，我国汽车发展方向逐渐由传统燃油汽车转向纯电汽车与混动汽车，其中，混动汽车同时兼顾电动汽车与燃油汽车的优点，备受消费者青睐。
目前的混动汽车，往往是在传统燃油车基础上结合了电车构件改造而来，尤其针对混动汽车的热管理系统，其通常为在传统燃油车热管理系统的基础上增添了适用于纯电汽车热管理系统的构件，导致了混动汽车的制冷及制热是单独的，即采用发动机作为动力源来输送高温液体来对驾驶舱进行供热，采用空调组件对驾驶舱进行制冷，采用包含了暖风芯体、控制器等的APTC模块对电池组件进行加热，采用单独的电池热管理机组对电池进行制冷，这样不仅会增加布置空间，而且会造成资源浪费，影响车辆空间布局，且由于车架装载了大量热管理系统构件，十分影响其余构件的上装。
发明内容
本申请提供了一种应用于混动车辆的集成热管理系统及混动车，以解决上述技术问题中的至少一个。
本申请所采用的技术方案为：
一种应用于混动车辆的集成热管理系统，包括制冷单元、换热单元、电池模块和降温管路，其中，所述换热单元包括第一换热流道和第二换热流道；所述制冷单元可通过第一输气管路向混动车辆的驾驶室内输送冷媒介质，并可通过第二输气管路向所述第一换热流道输送冷媒介质；所述降温管路和所述第二换热流道连通而使所述第二换热流道内的换热介质与所述第一换热流道内的冷媒介质换热降温后输送至所述降温管路内，所述降温管路的至少部分区域贴靠于所述电池模块上。
本申请的应用于混动车辆的集成热管理系统还包括如下附加技术特征：
还包括发动机，所述发动机可通过第一输液管路向所述驾驶室输送高温液体，所述发动机可通过第二输液管路向所述电池模块输送高温液体。
还包括用于启闭所述第一输液管路和/或第二输液管路的控制阀。
所述降温管路至少部分区域位于所述电池模块内部。
所述换热单元与所述制冷单元抵接。
还包括尿素箱，所述降温管路的至少部分区域贴靠于所述尿素箱上。
所述换热单元包括板式换热器。
本申请还提供了一种混动车，包括如上所述的应用于混动车辆的集成热管理系统。
由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：
1.本申请通过设置换热单元，并于换热单元内部设置第一换热流道和第二换热流道，使得位于降温管路内的换热介质能够通往第二换热流道，以使位于第二换热流道内的换热介质与位于第一换热流道内的冷媒介质发生热交换，换热介质中的一部分热量被冷媒介质所吸取后朝电池模块方向运动并吸取电池模块热量，从而达到给电池模块降温的目的；通过设置换热单元，使得制冷单元在起到给驾驶室输送冷媒介质以实现驾驶室制冷的同时兼顾了向换热单元内的第一换热流道输送冷媒介质的功能，并通过与换热单元连接的降温管路实现了电池模块的降温，即通过制冷单元可同时向驾驶室以及电池模块降温，省却了设置单独的用于给电池模块降温的制冷系统，使得制冷单元的功能进一步集成化，从而使得车辆热管理系统得到了优化，为车辆底盘省却了大量的空间，这些空间可为后续车辆构件的装配提供操作平台，便于构件上装。
2.作为本申请的一种优选实施方式，通过设置第一输液管路与第二输液管路，以使发动机可通过第一输液管路与第二输液管路分别向驾驶室及电池模块输送高温液体以进行供热，从而实现驾驶室及电池模块的升温，即发动机除具备向驾驶室供应高温液体以实现给驾驶室供热功能的同时进一步集成了向电池模块供应高温液体以实现给电池模块的供热功能，省却了在热管理系统中设置单独的用于给电池模块进行加热的APTC模块，进一步优化了热管理系统的结构组成，有助于热管理系统的精简化及小型化，同时给车辆留出了更多的用于其他构件的布置空间，有助于车辆的结构布局。
3.作为本申请的一种优选实施方式，将换热单元设置为与制冷单元抵接，缩短了制冷单元与换热单元的距离，即缩短了第二输气管路的长度，降低了冷媒介质由制冷单元向换热单元输送过程中与外界环境进行热交换的时间，从而降低了冷媒介质的冷气逸散速率，提升了抵达第一换热流道的冷媒介质与位于第二换热流道内的换热介质的温差，从而提升了冷媒介质与换热介质间的热交换速率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一种实施方式下集成热管理系统的结构示意图。
附图标记列表：
1制冷单元；
2换热单元；
3电池模块；
4发动机；
5尿素箱。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及各实施例中的特征可以相互结合。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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申请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多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图1所示，一种应用于混动车辆的集成热管理系统，包括制冷单元1、换热单元2、电池模块3和降温管路，其中，所述换热单元2包括第一换热流道和第二换热流道；所述制冷单元1可通过第一输气管路向混动车辆的驾驶室内输送冷媒介质，并可通过第二输气管路向所述第一换热流道输送冷媒介质；所述降温管路和所述第二换热流道连通而使所述第二换热流道内的换热介质与所述第一换热流道内的冷媒介质换热降温后输送至所述降温管路内，所述降温管路的至少部分区域贴靠于所述电池模块3上。
通过设置换热单元2，并于换热单元2内部设置第一换热流道和第二换热流道，使得位于降温管路内的换热介质能够通往第二换热流道，以使位于第二换热流道内的换热介质与位于第一换热流道内的冷媒介质发生热交换，换热介质中的一部分热量被冷媒介质所吸取后朝电池模块3方向运动并吸取电池模块3热量，从而达到给电池模块3降温的目的；通过设置换热单元2，使得制冷单元1在起到给驾驶室输送冷媒介质以实现驾驶室制冷的同时兼顾了向换热单元2内的第一换热流道输送冷媒介质的功能，并通过与换热单元2连接的降温管路实现了电池模块3的降温，即通过制冷单元1可同时向驾驶室以及电池模块3降温，省却了设置单独的用于给电池模块3降温的制冷系统，使得制冷单元1的功能进一步集成化，从而使得车辆热管理系统得到了优化，为车辆底盘省却了大量的空间，这些空间可为后续车辆构件的装配提供操作平台，便于构件上装。
具体地，本申请中的第一换热流道与第二换热流道可设置为位于换热单元2内的两个相互抵接的独立腔室，两独立腔室的至少一个面抵接，或者至少共用一个腔面，通过相互抵接的面或共用的腔面来实现冷媒介质与换热介质的热交换。其中，换热介质可以采用升温及降温速率较高的冷却液。
作为本申请的一种优选实施方式，如图1所示，还包括发动机4，所述发动机4可通过第一输液管路向所述驾驶室输送高温液体，所述发动机4可通过第二输液管路向所述电池模块3输送高温液体。
通过设置第一输液管路与第二输液管路，以使发动机4可通过第一输液管路与第二输液管路分别向驾驶室及电池模块3输送高温液体以进行供热，从而实现驾驶室及电池模块3的升温，即发动机4除具备向驾驶室供应高温液体以实现给驾驶室供热功能的同时进一步集成了向电池模块3供应高温液体以实现给电池模块3的供热功能，省却了在热管理系统中设置单独的用于给电池模块3进行加热的APTC模块，进一步优化了热管理系统的结构组成，有助于热管理系统的精简化及小型化，同时给车辆留出了更多的用于其他构件的布置空间，有助于车辆的结构布局。优选地，由发动机4带动输送的高温液体可为冷却液。
作为本实施方式下的一个优选实施例，还包括用于启闭所述第一输液管路和/或第二输液管路的控制阀。本实施例对于控制阀的数量及控制方式不做限定，其可以为设置一个控制阀，该控制阀具备分别单独控制第一输液管路及第二输液管路的功能，通过控制第一输液管路及第二输液管路的启闭，来实现发动机向驾驶室及电池模块输送高温液体的通道的启闭，从而实现驾驶室与电池模块的单独升温；也可以为设置两个控制阀，两个控制阀分别控制第一输液管路与第二输液管路的启闭。
作为本申请的一种优选实施方式，所述降温管路至少部分区域位于所述电池模块内部。通常，电池模块往往由多个电池包叠加排布而成，由于电池包工作时会散发大量热量，而在各电池包接触面处，由于缺乏散热通道，热量往往难以发散，容易造成热量积聚。将降温管路的至少部分区域设置至电池模块内部，即各电池包交汇处，能够对高热区域的热量起到较好的吸收作用，降低了热量积聚所对电池模块正常工作产生影响的风险，提升了电池模块3的散热性能，有助于提升电池模块的使用寿命。
作为本申请的一种优选实施方式，如图1所示，所述换热单元2与所述制冷单元1抵接。将换热单元2设置为与制冷单元1抵接，缩短了制冷单元1与换热单元2的距离，即缩短了第二输气管路的长度，降低了冷媒介质由制冷单元1向换热单元2输送过程中与外界环境进行热交换的时间，从而降低了冷媒介质的冷气逸散速率，提升了抵达第一换热流道的冷媒介质与位于第二换热流道内的换热介质的温差，从而提升了冷媒介质与换热介质间的热交换速率。
作为本申请的一种优选实施方式，如图1所示，还包括尿素箱5，所述降温管路的至少部分区域贴靠于所述尿素箱5上。通过将降温管路设置为至少部分区域贴靠于尿素箱5上，使得制冷单元1除具备给驾驶室及电池模块3提供制冷功能的基础上，进一步集成了为尿素箱5制冷的功能，使得制冷单元1的功能进一步集成化，省却了单独设置用于为尿素箱5进行制冷的制冷机构，进一步优化了热管理系统的结构布局。
作为本申请的一种优选实施方式，所述换热单元包括板式换热器。采用板式换热器作为换热单元，具备结构简单、换热效率高的优点。
一种混动车，包括如上所述的应用于混动车辆的集成热管理系统。本申请的混动车可通过制冷单元实现分别对驾驶室与电池模块的制冷，无需设置单独的用于向电池模块制冷的制冷单元，优化了车辆构件的空间分配。
本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于混动车辆的集成热管理系统，其特征在于，包括制冷单元、换热单元、电池模块和降温管路，其中，
所述换热单元包括第一换热流道和第二换热流道；
所述制冷单元可通过第一输气管路向混动车辆的驾驶室内输送冷媒介质，并可通过第二输气管路向所述第一换热流道输送冷媒介质；
所述降温管路和所述第二换热流道连通而使所述第二换热流道内的换热介质与所述第一换热流道内的冷媒介质换热降温后输送至所述降温管路内，所述降温管路的至少部分区域贴靠于所述电池模块上。
2.根据权利要求1所述的应用于混动车辆的集成热管理系统，其特征在于，
还包括发动机，所述发动机可通过第一输液管路向所述驾驶室输送高温液体，所述发动机可通过第二输液管路向所述电池模块输送高温液体。
3.根据权利要求2所述的应用于混动车辆的集成热管理系统，其特征在于，
还包括用于启闭所述第一输液管路和/或第二输液管路的控制阀。
4.根据权利要求1所述的应用于混动车辆的集成热管理系统，其特征在于，
所述降温管路至少部分区域位于所述电池模块内部。
5.根据权利要求1所述的应用于混动车辆的集成热管理系统，其特征在于，
所述换热单元与所述制冷单元抵接。
6.根据权利要求1所述的应用于混动车辆的集成热管理系统，其特征在于，
还包括尿素箱，所述降温管路的至少部分区域贴靠于所述尿素箱上。
7.根据权利要求1所述的应用于混动车辆的集成热管理系统，其特征在于，
所述换热单元包括板式换热器。
8.一种混动车，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的应用于混动车辆的集成热管理系统。
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