一种热管理集成模块、系统及控制方法与流程

专利2026-03-04  6


本申请涉及汽车,特别涉及一种热管理集成模块、系统及控制方法。


背景技术:

1、现有的纯电间接热泵热管理集成系统,冷媒侧包含多个负载,且不同的负载有不同的需求。如乘员舱制冷,乘员舱加热(热泵/ptc),电池制冷,为实现系统不同工作模式,需要系统冷媒侧布置各种阀、管路、零部件、传感器等,并通过控制阀的动作,实现回路的转换,实现系统的不同模式。

2、目前行业内大部分采用分散布置的零件,通过管路总成实现系统零件之间连接。系统占位大,不够紧凑,且零件装配效率低,不利于整车的布置需求。存在以下缺陷:

3、1、质量保证弱。现有方案,冷媒管上采用焊接底座方式布置传感器、阀等总成的方式,冷媒管焊接底座需要焊接工艺,由于冷媒管布置是结合系统布置进行走向设计,不同连接段的管路走向不同,不能形成标准的焊接工装,常常需要手工焊接,焊接质量保证差。

4、2、集成度低,占位大。现有整车的布置需求越来越高,需要提高系统集成度才能满足整车和系统的布置要求,而采用传统的冷媒管总成(焊接底座,带阀、传感器等)的方式,系统布置后占位大,且质量印象评分低。

5、3、装配效率低。需要工厂在线上装配或分装,增加了装配工序。

6、4、通用化率低。不同的车型,布置总是存在不同的差异,需要区分不同的零件号适应车型,零件通用化低。


技术实现思路

1、针对上述背景技术提出的不足或不足之一,本申请实施例提供一种热管理集成模块、系统及控制方法,以简化热泵系统中的连接管路、减小系统安装布置的占用空间。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种热管理集成模块,包括:

3、流道板,其上一体设置有第一流道、第二流道和第三流道,所述第二流道和第三流道均与第一流道的两端连通;

4、所述第一流道上设置有冷凝器,以及用于连接压缩机的安装口,所述第二流道上串联有第一膨胀阀和电池冷却器,所述第三流道上设置有用于连接第二膨胀阀和蒸发器的第五接口和第六接口。

5、第一方面,一些实施例中,所述第一流道上设置有第二截止阀,所述流道板上一体设置有连通第二截止阀两端的第四流道,所述第四流道上设置第三膨胀阀,以及用于连接外置换热器的第七接口和第八接口。

6、第一方面,一些实施例中,所述流道板上设置有连通所述第一流道两端的第一截止阀。

7、第一方面,一些实施例中,所述流道板上一体设置有供所述冷凝器连接空调暖风管路的第一接口和第二接口,以及供所述电池冷却器连接电池冷却液管路的第三接口和第四接口。

8、第二方面,本申请实施例提供了一种热管理系统,包括:

9、制冷剂管路,其包括压缩机、第二膨胀阀、蒸发器、外置换热器以及上述任一项所述的热管理集成模块;

10、空调暖风管路,其与制冷剂管路间通过冷凝器换热;

11、电池冷却液管路,其与制冷剂管路间通过电池冷却器换热。

12、第二方面,一些实施例中,所述电池冷却液管路包括依次串联的第一水泵、第一加热器、电池组,所述电池冷却液管路的两端通过三位六通阀连通电池冷却器的两端,所述空调暖风管路包括依次串联的第二水泵、第二加热器、暖风芯体。

13、第二方面,一些实施例中,所述电池冷却液管路还包括连接第一加热器两端的第一支路,所述空调暖风管路还包括连接在冷凝器和暖风芯体之间的三通比例阀,所述三通比例阀余下的端口通过第二支路连接冷凝器,所述第二支路与第一支路通过第一换热器换热。

14、第二方面,一些实施例中,还包括电机冷却液管路,其包括依次串联的第三水泵、驱动电机、两位五通阀、散热器,所述电机冷却液管路的两端通过所述三位六通阀相互连通;

15、所述电机冷却液管路还包两端均与所述两位五通阀连接的第三支路,所述第三支路与所述空调暖风管路通过第二换热器换热,所述两位五通阀与所述散热器出口端连通的第四支路。

16、第三方面,本申请实施例提供了一种热管理系统的控制方法,使用上述任一项所述的热管理集成模块,方法包括:

17、第一工作模式:关闭第二截止阀、第一膨胀阀和第二膨胀阀,开启第一截止阀和第三膨胀阀,启动压缩机,冷凝器释放热量加热空调暖风管路,外置换热器吸收外界空气热量;

18、第二工作模式:关闭第一截止阀、第二截止阀和第二膨胀阀,开启第一膨胀阀和第三膨胀阀,启动压缩机,电池冷却器吸收热量冷却电池冷却液管路,外置换热器向外界空气释放热量。

19、第三方面,一些实施例中,方法还包括第三工作模式:关闭第一截止阀、第三膨胀阀和第二膨胀阀,开启第二截止阀和第一膨胀阀,启动压缩机,电池冷却器吸收热量冷却电池冷却液管路,冷凝器释放热量加热空调暖风管路;

20、第三方面,一些实施例中,方法还包括第四工作模式:关闭第一截止阀、第二截止阀,开启第一膨胀阀、第二膨胀阀和第三膨胀阀,启动压缩机,蒸发器吸收热量实现空调制冷,电池冷却器吸收热量冷却电池冷却液管路,外置换热器向外界空气释放热量;

21、第三方面,一些实施例中,方法还包括第五工作模式:关闭第一膨胀阀、第一截止阀、第二截止阀,开启第二膨胀阀和第三膨胀阀,启动压缩机,蒸发器吸收热量实现空调制冷,外置换热器向外界空气释放热量。

22、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

23、(1)质量保证强。采用集成管路、阀和传感器座的冷媒流道板方案,冷媒流道板作为承载基础,上面可以集成安装传感器、冷媒阀、零部件等,形成集成模块。同样的系统构架,集成模块可以实现通用,且形成标准的制造工艺,提高质量保证率。

24、(2)集成度高,占位小。通过流道板集成管路的方案,可在集成模块上实现不同的管路连接,不用出多个单独的管路总成。且采用集成模块后,系统布置整洁度高,能提高质量印象评分。

25、(3)装配效率高。采用集成模块方式,集成模块上已经装配好冷媒侧的零件,工厂可以直接在线上整体装配,节省了工厂在线上装配或分装时间,提高了装配效率。

26、(4)通用化率高。同样的系统构型,冷媒侧的原理相同,集成模块可以实现更高的通用化,不用随车型变化,减少零件品种。



技术特征:

1.一种热管理集成模块,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的热管理集成模块,其特征在于:

3.如权利要求2所述的热管理集成模块,其特征在于:

4.如权利要求1所述的热管理集成模块,其特征在于:

5.一种热管理系统,其特征在于,包括:

6.如权利要求5所述的热管理系统,其特征在于:

7.如权利要求6所述的热管理系统,其特征在于:

8.如权利要求7所述的热管理系统,其特征在于:

9.一种热管理系统的控制方法,其特征在于,使用如权利要求5至8任一项所述的热管理集成模块,方法包括:

10.如权利要求9所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,方法还包括:


技术总结
本申请涉及一种热管理集成模块、系统及控制方法,属于汽车技术领域,该热管理集成模块包括流道板,其上一体设置有第一流道、第二流道和第三流道,所述第二流道和第三流道均与第一流道的两端连通;所述第一流道上设置有冷凝器,以及用于连接压缩机的安装口,所述第二流道上串联有第一膨胀阀和电池冷却器,所述第三流道上设置有用于连接第二膨胀阀和蒸发器的第五接口和第六接口。本申请的热管理集成模块采用集成管路、阀和传感器座的流道板方案,流道板作为承载基础,上面可以集成安装传感器、冷媒阀、零部件等,实现通用,质量保证率高,具有集成度高、占位小以及装配效率高等优点,可以实现通用化,不用随车型变化,减少零件品种。

技术研发人员:孟国栋,王丹丹,柳文琴,余亮,谢梦华
受保护的技术使用者:东风汽车集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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