基于混合相变材料的电动汽车集成热管理系统

作者: 姚明尧,胡苏楠,张农,朱波 CNPIM 2020年05月12日

发明人:姚明尧,胡苏楠,张农,朱波
专利权人:合肥工业大学
公开日:2020-05-12
公开号:CN111137104A
专利类别:发明公开
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摘要:本发明涉及基于混合相变材料的电动汽车集成热管理系统,属于汽车的热管理系统技术领域。该集成热管理系统包括第一电磁阀、泵、气液分离器、压缩机、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、空调管组、第五电磁阀、第一节流阀、第一冷凝器、第二冷凝器、第六电磁阀、第七电磁阀、第二节流阀和电池冷却机构。第一电磁阀和第二电磁阀为二位二通电磁换向阀;第三电磁阀为二位四通电磁换向阀;第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀为二位六通电磁换向阀;泵为液压泵;系统工质为混合相变材料;据第三电磁阀的工作位置将系统分为两种模式,单一工质工作模式和混合工质工作模式,分别适用于电池和空调不同的工作温度区间。

1.基于混合相变材料的电动汽车集成热管理系统,其特征在于:包括第一电磁阀(1)、泵(2)、气液分离器(4)、压缩机(5)、第二电磁阀(6)、第三电磁阀(7)、第四电磁阀(8)、空调管组(9)第五电磁阀(10)、第一节流阀(11)、第一冷凝器(12)、第二冷凝器(13)、第六电磁阀(14)、第七电磁阀(15)、第二节流阀(16)、电池冷却机构(17);所述第一电磁阀(1)和第二电磁阀(6)为二位二通电磁换向阀;所述第三电磁阀(7)为二位四通电磁换向阀;所述第四电磁阀(8)、第五电磁阀(10)、第六电磁阀(14)和第七电磁阀(15)为二位六通电磁换向阀;所述泵(5)为液压泵;所述第一电磁阀(1)、泵(2)、气液分离器(4)、压缩机(5)、第二电磁阀(6)和第三电磁阀(7)构成集成热管理外部回路子系统;所述第四电磁阀(8)、空调管组(9)、第五电磁阀(10)、第一节流阀(11)和第一冷凝器(12)构成空调液流子系统;所述第三电磁阀(7)的出口连通着第一电磁阀(1)的进口;第三电磁阀(7)通过第四电磁阀(8)连通着空调管组(9),第三电磁阀(7)连通着第七电磁阀(15);所述第四电磁阀(8)通过第五电磁阀(10)连通着第一冷凝器(12);所述第二冷凝器(13)、第六电磁阀(14)、第七电磁阀(15)、第二节流阀(16)和电池冷却机构(17)构成电池液冷子系统;第二冷凝器(13)通过第六电磁阀(14)连通着第七电磁阀(15);第七电磁阀(15)串联着电池冷却机构(17);第七电磁阀(15)通过三通管(3)分别连通着气液分离器(4)和第四电磁阀(8);所述电池空调集成热管理系统中的工质为两种沸点相差30℃以上的具备阻燃功能的混合制冷剂;第三电磁阀(7)处于左工作位,空调和电池单独工作不影响,两种工质分别以气相和液相为电池和空调冷却机构工作;第三电磁阀(7)处于于右工作位,通过第一电磁阀(1)和第二电磁阀(6)的工作位的切换实现通道的断开与接合,气体液体间断循环混合,分别供给空调与电池,这一过程中的工质为混合工质,气相和液相工质混合;在电池和空调需要制热时,使得高温高压工质先分别流过空调管组(9)和电池冷却机构(17)再通过第一冷凝器(12)和第二冷凝器(13)的作用,有效利用系统的热量;在电池和空调需要制冷时,选择性地使得低温低压工质先流过第一冷凝器(12)和第二冷凝器(13),再流过空调管组(9)和电池冷却机构(17),有效地维持空调和电池在设定的温度范围内工作;在电池需要制热、空调需要制冷时,选择性地使得低温低压工质先流过第一冷凝器(12),再流过空调管组(9),以及使高温高压工质先流过电池冷却机构(17),再流过第二冷凝器(13),有效地维持空调和电池在设定的温度范围内工作;在电池需要制冷、空调需要制热时,选择性地使得高温高压工质先流过第一冷凝器(12),再流过空调管组(9),以及使低温低压工质先流过电池冷却机构(17),再流过第二冷凝器(13),有效地维持空调和电池在设定的温度范围内工作;在电池需要制冷、空调关闭时,选择性地使得低温低压工质先流过第一冷凝器(12),再流过电池冷却机构(17);在电池需要制热、空调关闭时,选择性地使得高温高压工质先流过电池冷却机构(17),再流过第一冷凝器(12)。
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