一种电动汽车r744热管理系统及其模块化设计方案的制作方法-凯发k8娱乐

本发明涉及电动汽车热管理，特别涉及一种电动汽车r744热管理系统及其模块化设计方案。

背景技术：

1、纯电动汽车已经开始逐步普及于市场，一般电动汽车热管理系统冬季热管理方案，大多数采用水冷正比例系数加热器wptc或风冷正比例系数加热器aptc加热电池包或乘员舱，因为ptc加热方式简单，可靠性强；然而，ptc加热也有着无法规避的缺点，耗电量增加，伴随着电动车的发展，整车续航里程越来越被人们重视，冬季续航焦虑也成为电动车无法被忽视的问题，因此热泵系统显得越来越重要，然而传统冷媒热泵系统低温制热能力差，加之对环境的不友好，所以人们急需寻求一款新的制冷剂，r744作为很早已经被使用过的制冷剂，再次被人们研究和使用，r744属于环保制冷剂，制热能力优越，低温使用范围可达-30℃以下；

2、然而上述结构在应用时，现有车型空调箱无法做到通用，需要重新设计空调箱，增加车企成本，制热时r744温度滑移造成的出风温度不均匀，温差较大，影响舒适性，大负荷制冷时，系统性能不足等，都阻碍r744制冷剂发展，并且在零部件设计上，目前电子阀最多采用两两组合，其余电子阀和电子阀、零部件和零部件之间采用管路连接，接口较多，增加了泄露风险，同时重量增加，制造成本和质量成本较高。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种电动汽车r744热管理系统及其模块化设计方案以解决现有车型的热管理系统空调箱无法做到通用，制热时r744温度滑移造成的出风温度不均匀，大负荷制冷时，系统性能不足，并且在零部件设计上，接口较多，制造成本和质量成本较高的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种电动汽车r744热管理系统，包括相互独立的制冷剂回路和冷却液回路，所述制冷剂回路包括通过冷媒管路连接的压缩机、水冷冷凝器、暖风芯体、蒸发器、室外冷凝器、第一回热器、第二回热器、水冷蒸发器、气液分离器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第一电子截止阀和第二电子截止阀，所述冷却液回路包括由冷却液管路连接的第一四通水阀、第二四通水阀、第一三通水阀、第二三通水阀、第一电子水泵、第二电子水泵、第三电子水泵、低温散热水箱、膨胀水壶、水暖ptc、电池包和驱动电机；

4、所述水冷冷凝器的第一端通过水暖ptc和暖风芯体与第二三通水阀连接，所述水冷冷凝器的第二端通过压缩机和第一回热器与气液分离器连接，所述水冷冷凝器的第三端与第三电子水泵连接，所述水冷冷凝器的第四端与第四电子膨胀阀和第三电子膨胀阀连接，所述第二三通水阀的一端与第一四通水阀连接，所述第二三通水阀的另一端与第二四通水阀和第三电子水泵连接，所述第一四通水阀的一端与低温散热水箱和第一三通水阀连接，所述第一四通水阀的另两端分别与水冷蒸发器和电池包连接，第二四通水阀的三端分别与电池包、第二电子水泵和驱动电机连接，所述第二电子水泵的另一端与水冷蒸发器连接，所述驱动电机的另一端与第一电子水泵连接，所述第一三通水阀的另两端分别与第一电子水泵和低温散热水箱连接，所述水冷蒸发器的一端与第二电子膨胀阀连接，所述水冷蒸发器的另一端与气液分离器和第二电子截止阀连接，所述第二电子截止阀的另一端与第二回热器和第三电子膨胀阀连接，所述第二回热器的另一端通过室外冷凝器与第一电子膨胀阀连接，所述第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的另一端均与蒸发器连接，所述蒸发器的另一端与第四电子膨胀阀和第一电子截止阀连接，所述第一电子截止阀的另一端与气液分离器连接。

5、优选地，所述制冷剂回路内设置有制冷剂，所述制冷剂为二氧化碳、丙烷、r134a、1234yf或其它制冷剂。

6、优选地，所述制冷剂回路和冷却液回路通过水冷冷凝器和水冷蒸发器相连。

7、优选地，所述制冷剂回路上设置稳压传感器或者所述冷却液回路上设置水温传感器。

8、优选地，所述第三电子膨胀阀与气液分离器之间取消第二电子截止阀。

9、优选地，所述第一电子截止阀为电子膨胀阀。

10、优选地，所述水冷冷凝器与压缩机之间连接有冷媒管路，所述冷媒管路上安装有第五电子膨胀阀。

11、优选地，所述第一回热器、第二回热器和气液分离器为带回热功能的气液集成分离器。

12、优选地，所述第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀和第四电子膨胀阀为组合阀，所述第一电子截止阀和第二电子截止阀为组合阀。

13、一种电动汽车r热管理系统的模块化设计方案，包括制冷剂回路、冷却液回路和阀座，所述阀座内设置有多个流道，所述制冷剂回路和冷却液回路通过流道集成在阀座上。

14、本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

15、1、该热管理系统包含相对独立的制冷剂回路和冷却液回路，采用传统燃油车蒸发器加暖风芯体设计，同时巧妙的利用水冷冷凝器为电池提供加热的同时，可对乘员舱进行加热，并且可在大负荷制冷的情况下再次利用水冷冷凝器对乘员舱进行水侧及制冷剂侧双散热，增加了高负荷制冷能力，优化了r744高负荷下制冷能力较弱的缺点。

16、2、该热管理系统取消了内置冷凝器与蒸发器串联后通过空气和制冷剂换热为乘员舱加热的一次换热系统，改为蒸发器和暖风芯体串联，空气通过蒸发器与制冷剂进行一次换热后再经过暖风芯体与已经被制冷剂加热的水进行二次换热，使传统车空调箱与电动车r744热泵系统空调箱共用，由于r744热泵系统中的空调箱依旧可以采用传统燃油车的蒸发器加暖风芯体的结构形式，对于整车热管理开发工作量的减小和成本降低有可观的改善。

17、3、该热管理系统冷媒侧架构简单化，只使用六阀使整车功能全覆盖，减少冷媒侧零部件，降低成本同时，间接减少接口数量，降低冷媒泄露风险，在乘员舱加热时，采取先通过蒸发器中的冷媒加热空气后，再经过暖风芯体中的水对空气二次加热，避免全部用冷媒加热，使出风口温度差异较小，舒适性更好。

18、4、该热管理系统在制冷剂侧取消了内置冷凝器的使用，减少电子阀数量，减少管路，导致整个系统内容积减小，间接使得不同模式切换下，系统储液能力之间的差异减小，使得不同模式下，系统加注量差异化减小，进一步优化r744系统加注量平衡问题，更适合模块化设计和批量生产。

技术特征：

1.一种电动汽车r744热管理系统，其特征在于，包括相互独立的制冷剂回路和冷却液回路，所述制冷剂回路包括通过冷媒管路连接的压缩机(1)、水冷冷凝器(2)、暖风芯体(3)、蒸发器(4)、室外冷凝器(5)、第一回热器(6-1)、第二回热器(6-2)、水冷蒸发器(7)、气液分离器(8)、第一电子膨胀阀(9)、第二电子膨胀阀(10)、第三电子膨胀阀(11)、第四电子膨胀阀(12)、第一电子截止阀(13)和第二电子截止阀(14)，所述冷却液回路包括由冷却液管路连接的第一四通水阀(15)、第二四通水阀(16)、第一三通水阀(17)、第二三通水阀(18)、第一电子水泵(19)、第二电子水泵(20)、第三电子水泵(21)、低温散热水箱(22)、膨胀水壶(23)、水暖ptc(24)、电池包(25)和驱动电机(26)；

2.根据权利要求1所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路内设置有制冷剂，所述制冷剂为二氧化碳、丙烷、r134a、1234yf或其它制冷剂。

3.根据权利要求2所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路和冷却液回路通过水冷冷凝器(2)和水冷蒸发器(7)相连。

4.根据权利要求3所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路上设置稳压传感器或者所述冷却液回路上设置水温传感器。

5.根据权利要求1所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述第三电子膨胀阀(11)与气液分离器(8)之间取消第二电子截止阀(14)。

6.根据权利要求1所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述第一电子截止阀(13)为电子膨胀阀。

7.根据权利要求1所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述水冷冷凝器(2)与压缩机(1)之间连接有冷媒管路，所述冷媒管路上安装有第五电子膨胀阀(27)。

8.根据权利要求1所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述第一回热器(6-1)、第二回热器(6-2)和气液分离器(8)为带回热功能的气液集成分离器。

9.根据权利要求1所述的电动汽车r744热管理系统，其特征在于，所述第一电子膨胀阀(9)、第二电子膨胀阀(10)、第三电子膨胀阀(11)和第四电子膨胀阀(12)为组合阀，所述第一电子截止阀(13)和第二电子截止阀(14)为组合阀。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的电动汽车r744热管理系统的模块化设计方案，其特征在于，包括制冷剂回路、冷却液回路和阀座(1)，所述阀座(1)内设置有多个流道，所述制冷剂回路和冷却液回路通过流道集成在阀座(1)上。

技术总结
本发明提供一种电动汽车r744热管理系统及其模块化设计方案，属于电动汽车热管理技术领域；包括相互独立的制冷剂回路和冷却液回路，所述制冷剂回路包括通过冷媒管路连接的压缩机、水冷冷凝器、暖风芯体、蒸发器、室外冷凝器、第一回热器、第二回热器、水冷蒸发器、气液分离器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第一电子截止阀和第二电子截止阀。本发明采用蒸发器和暖风芯体串联，空气通过蒸发器与制冷剂进行一次换热后再经过暖风芯体与已经被制冷剂加热的水进行二次换热，使传统车空调箱与电动车r744热泵系统空调箱共用，同时冷媒侧架构简单化，降低成本同时，间接减少接口数量，降低冷媒泄露风险。

技术研发人员：陈绍龙,刘志坤,王军
受保护的技术使用者：应雪汽车科技（常熟）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17