本技术涉及空调,尤其涉及一种热管理系统、控制方法、电子设备、车辆及存储介质。
背景技术:
1、车辆、尤其是电动车辆和混合动力车辆中为了确保电动车辆和混合动力车辆的续驶里程、寿命和可调用的功率,需要对车辆的电池包进行温度管理,使得电池包始终在合适的温度下工作。
2、相关技术中通过将室内冷凝器和电池冷板并联设置于压缩机和蒸发器之间,直接用制冷剂(或称为冷媒)流入冷板给电池包换热。
3、然而,室内冷凝器与电池冷板并联,并不适用于部分制冷剂在低温环境下的热管理需求。例如,由于co2类制冷剂在制热时为跨临界或亚临界循环,其放热段的温度滑移大,且压缩机排气温度相比r134a、r1234yf系统高20°c左右,而电池冷板的入口温度需要低于50℃左右,这样一来,容易导致压缩机排出的冷媒温度过高而影响电池的使用寿命。
技术实现思路
1、本技术提供一种热管理系统、控制方法、电子设备、车辆及存储介质,用于解决压缩机排出的冷媒温度过高而影响电池的使用寿命的技术问题。
2、为达到上述目的,本技术采用如下技术方案:
3、第一方面,本技术提供一种热管理系统,包括压缩机、用于对电池进行换热的换热件、第一气冷器,第一气冷器连通于压缩机的输出端与换热件的第一端之间。
4、本技术实施例提供的热管理系统,通过将第一气冷器连通于压缩机的输出端与换热件的第一端之间,当乘员舱和电池包均需要加热时,冷媒先流经第一气冷器加热乘员舱,然后流经换热件对电池板加热。如此,压缩机排出的高温高压的气态冷媒可以先经第一气冷器降温后流入至换热件内,从而避免压缩机排出的冷媒温度过高而影响电池的使用寿命。
5、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于换热件的第二端和压缩机的输入端之间的换热器。
6、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括与换热件并联连接的第一旁通支路,第一旁通支路连通于第一气冷器与换热器之间。
7、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括第一切换装置,第一切换装置连通于第一气冷器和换热器之间,第一切换装置用于选择地将第一气冷器与第一旁通支路连通,或将第一气冷器与换热件的第一端连通。
8、在本技术的一些实施例中,第一切换装置包括设置于第一旁通支路的第一节流阀和连通于第一气冷器和换热件的第一端之间的第一开闭阀,第一开闭阀与第一节流阀并联设置。
9、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于第一气冷器与换热件的第一端之间的第二节流阀。
10、在本技术的一些实施例中,第二节流阀为可变口径节流阀。
11、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于换热件的第二端与换热器之间的第三节流阀。
12、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括第二旁通支路,第二旁通支路与换热器并联设置,且第二旁通支路连通于第三节流阀和压缩机的输入端之间。
13、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括第二切换装置,第二切换装置连通于换热件的第二端和压缩机的输入端之间,第二切换装置用于选择地将换热件的第二端与换热器连通,或将换热件的第二端与第二旁通支路连通。
14、在本技术的一些实施例中,第二切换装置包括第二开闭阀和第三开闭阀,第二开闭阀连通于换热件的第二端和换热器之间;第三开闭阀设置于第二旁通支路上,且第三开闭阀与第二开闭阀并联设置。
15、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括设置于换热器与压缩机的输入端之间的第四开闭阀,第四开闭阀并联连接于第二旁通支路。
16、在本技术的一些实施例中,第四开闭阀包括用于使换热器内的冷媒流向压缩机的输入端的第一单向阀,或用于控制换热器和压缩机的输入端连通或断开的通断阀。
17、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于换热器与压缩机的输入端之间的气液分离器。
18、在本技术的一些实施例中,热管理系统气液分离器包括相连通第一端口和第二端口,第一端口与压缩机的输入端连通;热管理系统还包括第一支路,第一支路连通于第二端口和换热器之间。
19、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括第二支路和设置于第二支路的蒸发器,第二支路与第一支路并联连接,且第二支路连通于第二端口和换热器之间。
20、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括设置于第二支路上的第四节流阀,第四节流阀连通于蒸发器与换热器之间。
21、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括设置于第一支路上的第五开闭阀。
22、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于压缩机的输出端和第二旁通支路之间的第二气冷器,第二气冷器与第一气冷器并联连接;换热件的第一端还与压缩机的输入端连通。
23、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于换热件的第二端与第二旁通支路之间的第三节流阀,第三节流阀为双向膨胀阀。
24、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于换热器与压缩机的输入端之间的气液分离器;换热件的第一端通过气液分离器与压缩机的输入端连通。
25、在本技术的一些实施例中,气液分离器包括相连通第一端口和第二端口,第一端口与压缩机的输入端连通;第二端口与换热件的第一端连通。
26、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括第六开闭阀,第六开闭阀连通于第二端口与换热件的第一端之间,且第六开闭阀与换热件并联。
27、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于换热器与压缩机的输入端之间的气液分离器;第二气冷器通过气液分离器与第二旁通支路连通。
28、在本技术的一些实施例中,气液分离器包括相连通第三端口和第四端口,第三端口与第二旁通支路连通;第四端口与第二气冷器连通。
29、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括设置于第四端口与第二气冷器之间的第二单向阀,第二单向阀用于使第二气冷器流出的冷媒流入第四端口。
30、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连通于压缩机的输出端与第二气冷器之间的第七开闭阀,第七开闭阀与第一气冷器并联连接。
31、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括与换热器连接的余热利用循环通道,余热利用循环通道的两端均与换热器连接。
32、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括水泵和高压系统,高压系统与水泵均设置于余热利用循环通道上。
33、在本技术的一些实施例中,换热器内设有能够热交换的第一换热通道和第二换热通道,换热器上设有与所述第一换热通道连通的第一进口和第一出口,换热器上还设有与第二换热通道连通的第二进口和第二出口,第一进口与所述换热件的第二端连接,所述第一出口与所述压缩机的输入端连接;余热利用循环通道的两端分别连接于第二进口和所述第二出口。
34、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括第三支路、第四支路和散热器;第三支路连通于高压系统的进口与第二进口之间的第三支路,第四支路连通于高压系统的进口与第二进口之间,散热器设置于第四支路上。
35、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括第三切换装置,第三切换装置设置于第二进口与高压系统的进口之间,第三切换装置用于选择地将第二进口与第三支路连通,或将第二进口与第四支路连通。
36、在本技术的一些实施例中,第三切换装置为多通阀。
37、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括风机,散热器设置于风机的出风侧。
38、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括蓄水装置,蓄水装置内设置有容纳腔,且蓄水装置上设有与容纳腔连通的进气孔、排气孔和排水孔,进气孔与高压系统的排气口连通,排气孔连通于第四支路,且位于散热器与高压系统之间;排水孔与高压系统的出水口连通。
39、在本技术的一些实施例中,在第一运行模式下,所述第一开闭阀开启,所述第一节流阀关闭,以使所述第一气冷器流出的冷媒经所述第一开闭阀至所述换热件。
40、在本技术的一些实施例中,第一运行模式下,所述第二节流阀全开或节流,以使所述第一气冷器流出的冷媒经所述第一开闭阀、第二节流阀至所述换热件。
41、在本技术的一些实施例中,在所述第一运行模式下,所述第二开闭阀开启、且所述第三开闭阀关闭,以使所述第一气冷器流出的冷媒经所述第一开闭阀、所述第二节流阀、所述第二开闭阀、所述换热件至所述换热器。
42、在本技术的一些实施例中,热管理系统还包括连接于所述压缩机的输出端与所述第二气冷器之间的第七开闭阀,所述第七开闭阀与所述第一气冷器并联连接;在所述第一运行模式下,所述第七开闭阀关闭,以使所述压缩机流出的冷媒经所述第一气冷器、所述第一开闭阀、所述第二节流阀、所述第二开闭阀、所述换热件至所述换热器。
43、在本技术的一些实施例中,在第二运行模式下,所述第一节流阀开启,所述第一开闭阀关闭,以使所述第一气冷器流出的冷媒经所述第一节流阀至所述换热器。
44、在本技术的一些实施例中,在第三运行模式下,所述第一节流阀和所述第一开闭阀均关闭,所述第七开闭阀开启,以使所述压缩机流出的冷媒经所述第七开闭阀至所述第二气冷器。
45、第二方面,提供一种热管理系统的控制方法,热管理系统包括压缩机、用于对电池进行换热的换热件、第一气冷器,第一气冷器连接于压缩机的输出端与换热件的第一端之间;控制方法包括:控制热管理系统启动,以使压缩机流出的冷媒经第一气冷器流动至换热件。
46、在本技术的一些实施例中,该控制方法包括:在第一运行模式下,控制第一开闭阀开启,第一节流阀关闭,以使第一气冷器流出的冷媒经第一开闭阀至换热件。
47、在本技术的一些实施例中,在所述第一运行模式下,还控制第二节流阀全开或节流,以使所述第一气冷器流出的冷媒经所述第一开闭阀、所述第二节流阀至所述换热件。
48、在本技术的一些实施例中,在所述第一运行模式下,还控制第二开闭阀开启、且第三开闭阀关闭,以使所述第一气冷器流出的冷媒经所述第一开闭阀、所述第二节流阀、所述第二开闭阀、所述换热件至所述换热器。
49、在本技术的一些实施例中,在所述第一运行模式下,还控制所述第七开闭阀关闭,以使所述压缩机流出的冷媒经所述第一气冷器、所述第一开闭阀、所述第二节流阀、所述第二开闭阀、所述换热件至所述换热器。
50、在本技术的一些实施例中,控制方法还包括:在第二运行模式下,控制所述第一节流阀开启,所述第一开闭阀关闭,以使所述第一气冷器流出的冷媒经所述第一节流阀至所述换热器。
51、在本技术的一些实施例中,控制方法还包括:在第三运行模式下,所述第一节流阀和所述第一开闭阀均关闭,所述第七开闭阀开启,以使所述压缩机流出的冷媒经第七开闭阀至所述第二气冷器。
52、在本技术的一些实施例中,在所述第三运行模式下,还控制所述第二开闭阀关闭,所述第三开闭阀开启,以使所述压缩机流出的冷媒经所述第七开闭阀、所述第二气冷器、所述第三开闭阀至所述换热件。
53、在本技术的一些实施例中,在第三运行模式下,还控制第三节流阀全开或节流,以使所述压缩机流出的冷媒经所述第七开闭阀、所述第二气冷器、所述第三开闭阀、所述第三节流阀至所述换热件。
54、第三方面,提供一种电子设备,包括控制器和用于存储控制器可执行指令的存储器;其中,控制器被配置为执行所述指令,使得电子设备执行如上述第二方面所述的控制方法。
55、第四方面,提供了一种车辆,该车辆包括上述第一方面描述的热管理系统或第三方面描述的电子设备。
56、第五方面,提供一种存储介质,包含计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述第二方面所述的控制方法。
57、需要说明的是,第二方面、第三方面、第四方面和第五方面的实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
1.一种热管理系统,其特征在于,包括压缩机(10)、用于对电池进行换热的换热件(11)、第一气冷器(12),所述第一气冷器(12)连接于所述压缩机(10)的输出端(102)与所述换热件(11)的第一端(111)之间。
2.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述换热件(11)的第二端(112)和所述压缩机(10)的输入端(101)之间的换热器(14)。
3.根据权利要求2所述的热管理系统,其特征在于,还包括与所述换热件(11)并联连接的第一旁通支路(15),所述第一旁通支路(15)连接于所述第一气冷器(12)与所述换热器(14)之间。
4.根据权利要求3所述的热管理系统,其特征在于,还包括第一切换装置(16),所述第一切换装置(16)连通于所述第一气冷器(12)和所述换热器(14)之间,所述第一切换装置(16)用于选择地将所述第一气冷器(12)与所述第一旁通支路(15)连通,或将所述第一气冷器(12)与所述换热件(11)的第一端(111)连通。
5.根据权利要求4所述的热管理系统,其特征在于,所述第一切换装置(16)包括设置于第一旁通支路(15)的第一节流阀(161)以及连接于所述第一气冷器(12)和所述换热件(11)的第一端(111)之间的第一开闭阀(162),所述第一开闭阀(162)与所述第一节流阀(161)并联设置。
6.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述第一气冷器(12)与所述换热件(11)的第一端(111)之间的第二节流阀(17)。
7.根据权利要求6所述的热管理系统,其特征在于,所述第二节流阀(17)为可变口径节流阀。
8.根据权利要求5所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述换热件(11)的第二端(112)与所述换热器(14)之间的第三节流阀(18)。
9.根据权利要求8所述的热管理系统,其特征在于,还包括第二旁通支路(19),所述第二旁通支路(19)与所述换热器(14)并联设置,且所述第二旁通支路(19)连接于所述第三节流阀(18)和所述压缩机(10)的输入端(101)之间。
10.根据权利要求9所述的热管理系统,其特征在于,还包括第二切换装置(20),所述第二切换装置(20)连接于所述换热件(11)的第二端(112)和所述压缩机(10)的输入端(101)之间,所述第二切换装置(20)用于选择地将所述换热件(11)的第二端(112)与所述换热器(14)连通,或将所述换热件(11)的第二端(112)与所述第二旁通支路(19)连通。
11.根据权利要求10所述的热管理系统,其特征在于,所述第二切换装置(20)包括第二开闭阀(201)和第三开闭阀(202),所述第二开闭阀(201)连接于所述换热件(11)的第二端(112)和所述换热器(14)之间;所述第三开闭阀(202)设置于所述第二旁通支路(19)上,且所述第三开闭阀(202)与所述第二开闭阀(201)并联设置。
12.根据权利要求9所述的热管理系统,其特征在于,还包括设置于所述换热器(14)与所述压缩机(10)的输入端(101)之间的第四开闭阀(21),所述第四开闭阀(21)并联连接于所述第二旁通支路(19)。
13.根据权利要求12所述的热管理系统,其特征在于,所述第四开闭阀(21)包括用于使所述换热器(14)内的冷媒流向所述压缩机(10)的输入端(101)的第一单向阀(211),或用于控制所述换热器(14)和所述压缩机(10)的输入端(101)连通或断开的通断阀。
14.根据权利要求2所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述换热器(14)与所述压缩机(10)的输入端(101)之间的气液分离器(22)。
15.根据权利要求14所述的热管理系统,其特征在于,所述气液分离器(22)包括相连通的第一端口(a)和第二端口(b),所述第一端口(a)与所述压缩机(10)的输入端(101)连接;
16.根据权利要求15所述的热管理系统,其特征在于,还包括第二支路(24)和设置于所述第二支路(24)的蒸发器(25),所述第二支路(24)与所述第一支路(23)并联连接,且所述第二支路(24)连接于所述第二端口(b)和所述换热器(14)之间。
17.根据权利要求 16所述的热管理系统,其特征在于,还包括设置于所述第二支路(24)上的第四节流阀(26),所述第四节流阀(26)连接于所述蒸发器(25)与所述换热器(14)之间。
18.根据权利要求15所述的热管理系统,其特征在于,还包括设置于所述第一支路(23)上的第五开闭阀(27)。
19.根据权利要求9所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述压缩机(10)的输出端(102)和所述第二旁通支路(19)之间的第二气冷器(28),所述第二气冷器(28)与所述第一气冷器(12)并联连接;所述换热件(11)的第一端(111)还与所述压缩机(10)的输入端(101)连接。
20.根据权利要求19所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述换热件(11)的第二端(112)与所述第二旁通支路(19)之间的第三节流阀(18),所述第三节流阀(18)为双向节流阀。
21.根据权利要求19所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述换热器(14)与所述压缩机(10)的输入端(101)之间的气液分离器(22);所述换热件(11)的第一端(111)通过所述气液分离器(22)与所述压缩机(10)的输入端(101)连接。
22.根据权利要求21所述的热管理系统,其特征在于,所述气液分离器(22)包括相连通的第一端口(a)和第二端口(b),所述第一端口(a)与所述压缩机(10)的输入端(101)连接;所述第二端口(b)与所述换热件(11)的第一端(111)连接。
23.根据权利要求22所述的热管理系统,其特征在于,还包括第六开闭阀(29),所述第六开闭阀(29)连接于所述第二端口(b)与所述换热件(11)的第一端(111)之间,且所述第六开闭阀(29)与所述换热件(11)并联。
24.根据权利要求19所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述换热器(14)与所述压缩机(10)的输入端(101)之间的气液分离器(22);所述第二气冷器(28)通过所述气液分离器(22)与所述第二旁通支路(19)连接。
25.根据权利要求24所述的热管理系统,其特征在于,所述气液分离器(22)包括相连通的第三端口(c)和第四端口(d),所述第三端口(c)与所述第二旁通支路(19)连接;所述第四端口(d)与所述第二气冷器(28)连接。
26.根据权利要求25所述的热管理系统,其特征在于,还包括设置于所述第四端口(d)与所述第二气冷器(28)之间的第二单向阀(30),所述第二单向阀(30)用于使所述第二气冷器(28)流出的冷媒流入第四端口(d)。
27.根据权利要求19所述的热管理系统,其特征在于,还包括连接于所述压缩机(10)的输出端(102)与所述第二气冷器(28)之间的第七开闭阀(31),所述第七开闭阀(31)与所述第一气冷器(12)并联连接。
28.根据权利要求2~5任一项所述的热管理系统,其特征在于,还包括与所述换热器(14)连接的余热利用循环通道(32),所述余热利用循环通道(32)的两端均与所述换热器(14)连接。
29.根据权利要求28所述的热管理系统,其特征在于,还包括水泵(33)和高压系统(34),所述高压系统(34)与所述水泵(33)均设置于所述余热利用循环通道(32)上。
30.根据权利要求29所述的热管理系统,其特征在于,所述换热器(14)内设有能够热交换的第一换热通道和第二换热通道,所述换热器(14)上设有与所述第一换热通道连通的第一进口(e)和第一出口(f),所述换热器(14)上还设有与所述第二换热通道连通的第二进口(g)和第二出口(h),所述第一进口(e)与所述换热件(11)的第二端(112)连接,所述第一出口(f)与所述压缩机(10)的输入端(101)连接;
31.根据权利要求30所述的热管理系统,其特征在于,还包括第三支路(35)、第四支路(36)和散热器(37);所述第三支路(35)连接于所述高压系统(34)的进口与所述第二进口(g)之间的第三支路(35),所述第四支路(36)连接于所述高压系统(34)的进口与所述第二进口(g)之间,所述散热器(37)设置于所述第四支路(36)上。
32.根据权利要求31所述的热管理系统,其特征在于,还包括第三切换装置(38),所述第三切换装置(38)设置于所述第二进口(g)与所述高压系统(34)的进口之间,所述第三切换装置(38)用于选择地将所述第二进口(g)与所述第三支路(35)连通,或将所述第二进口(g)与所述第四支路(36)连通。
33.根据权利要求32所述的热管理系统,其特征在于,所述第三切换装置(38)为多通阀(381)。
34.根据权利要求31所述的热管理系统,其特征在于,还包括风机(39),所述散热器(37)设置于所述风机(39)的出风侧。
35.根据权利要求31所述的热管理系统,其特征在于,还包括蓄水装置(40),所述蓄水装置(40)内设置有容纳腔,且所述蓄水装置(40)上设有与所述容纳腔连通的进气孔(m)、排气孔(n)和排水孔(o),所述进气孔(m)与所述高压系统(34)的排气口连通,所述排气孔(n)连通于所述第四支路(36),且位于所述散热器(37)与所述高压系统(34)之间;所述排水孔(o)与所述高压系统(34)的出水口连通。
36.根据权利要求11所述的热管理系统,其特征在于,在第一运行模式下,所述第一开闭阀(162)开启,所述第一节流阀(161)关闭,以使所述第一气冷器(12)流出的冷媒经所述第一开闭阀(162)至所述换热件(11)。
37.根据权利要求36所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统还包括连接于所述第一气冷器(12)与所述换热件(11)的第一端(111)之间的第二节流阀(17);
38.根据权利要求37所述的热管理系统,其特征在于,在所述第一运行模式下,所述第二开闭阀(201)开启、且所述第三开闭阀(202)关闭,以使所述第一气冷器(12)流出的冷媒经所述第一开闭阀(162)、所述第二节流阀(17)、所述第二开闭阀(201)、所述换热件(11)至所述换热器(14)。
39.根据权利要求38所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统还包括连接于所述压缩机(10)的输出端(102)与第二气冷器(28)之间的第七开闭阀(31),所述第七开闭阀(31)与所述第一气冷器(12)并联连接;
40.根据权利要求11所述的热管理系统,其特征在于,在第二运行模式下,所述第一节流阀(161)开启,所述第一开闭阀(162)关闭,以使所述第一气冷器(12)流出的冷媒经所述第一节流阀(161)至所述换热器(14)。
41.根据权利要求27所述的热管理系统,其特征在于,在第三运行模式下,所述第一节流阀(161)和所述第一开闭阀(162)均关闭,所述第七开闭阀(31)开启,以使所述压缩机(10)流出的冷媒经所述第七开闭阀(31)至所述第二气冷器(28)。
42.一种热管理系统的控制方法,其特征在于,所述热管理系统包括压缩机(10)、用于对电池进行换热的换热件(11)、第一气冷器(12),所述第一气冷器(12)连接于所述压缩机(10)的输出端(102)与所述换热件(11)的第一端(111)之间;
43.一种电子设备,其特征在于,包括控制器和用于存储所述控制器可执行指令的存储器;
44.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1~41任一项所述的热管理系统或权利要求43所述的电子设备。
45.一种存储介质,其特征在于,包含计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求42所述的控制方法。
