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原文传递电动汽车热管理系统

专利名称：	电动汽车热管理系统
摘要：	本发明提供了一种电动汽车热管理系统，其特征在于，包括蒸汽压缩子系统和吸附子系统；本发明具有结构简单、热量利用率高、可靠性好的优点；并且，本发明可实现对电池组的高效散热；当电池组处于工作状态时，部分热量被吸附床吸收，用于驱动吸附床内的解吸作用；剩余热量通过吸附床直接传递给制冷剂，被制冷剂带走。与传统散热系统相比，系统耗电量更少，传热效率更高，性能更为优越；同时当环境温度低于电池组最低适宜工作温度时，本发明提供的电动汽车热管理系统可实现对电池组的有效保温，且该过程不消耗电能；另外，利用电池组的余热驱动吸附系统，产生一定的制冷/制热效果，能够减少压缩机耗功，提高电动汽车的续航里程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海交通大学
发明人：	潘权稳;王如竹;刘浩然
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910111455.3
公开号：	CN109910544A
代理机构：	上海汉声知识产权代理有限公司
代理人：	庄文莉
分类号：	B60H1/00(2006.01);B;B60;B60H;B60H1
申请人地址：	200240 上海市闵行区东川路800号
主权项：	1.一种电动汽车热管理系统，其特征在于，包括蒸汽压缩子系统；所述蒸汽压缩子系统包括压缩机(5)、内侧换热器(6)、第一调节阀机构、外侧换热器(8)、储液罐(9)以及四通换向阀(13)；所述第一调节阀机构包括第三调节阀(7)、第四调节阀(10)；所述压缩机(5)的进口经四通换向阀(13)的第一流道连接至内侧换热器(6)的另一端；所述压缩机(5)的出口经四通换向阀(13)的第二流道连接至外侧换热器(8)的另一端；所述内侧换热器(6)的进口连接至第三调节阀(7)的一端；所述第三调节阀(7)的另一端连接至储液罐(9)的一端；所述储液罐(9)的另一端连接至第四调节阀(10)的一端；所述第四调节阀(10)的另一端连接至外侧换热器(8)的一端；所述四通换向阀(13)的第一流道；所述四通换向阀(13)的第一流道口、第二流道口构成第一流道；所述四通换向阀(13)的第二流道；所述四通换向阀(13)的第三流道口、第四流道口构成第二流道。 2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征在于，还包括吸附子系统；所述吸附子系统包括电池组(1)、吸附床(2)、第二调节阀机构以及外侧风机(14)；所述第二调节阀机构包括第一调节阀(3)、第二调节阀(4)、第五调节阀(11)、第六调节阀(12)、第七调节阀(15)以及第八调节阀(16)；所述电池组(1)连接至吸附床(2)的一端；所述吸附床(2)的另一端分别连接至第一调节阀(3)的一端、第二调节阀(4)的一端；所述吸附床(2)的另一端经第一调节阀(3)、第七调节阀(15)连接至内侧换热器(6)的另一端；所述吸附床(2)的另一端经第二调节阀(4)、第八调节阀(16)连接至外侧换热器(8)的另一端；所述第一调节阀(3)的另一端连接至第七调节阀(15)；所述第一调节阀(3)的另一端经第六调节阀(12)连接至储液罐(9)的另一端；所述第二调节阀(4)的另一端连接至第八调节阀(16)；所述第二调节阀(4)的另一端经第五调节阀(11)连接至储液罐(9)的一端。 3.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电动汽车热管理系统还包括制冷剂；所述制冷剂能够在蒸汽压缩子系统和吸附子系统内按照设定的方式运动；电动汽车热管理系统开启后，所述蒸汽压缩子系统能够连续运行，所述吸附子系统间歇运行；所述吸附子系统能够在待吸附状态和待解吸状态这两种状态间切换；其中，所述待吸附状态是指吸附床(2)全部或部分解吸的状态，所述解吸是指未吸附制冷剂；所述待解吸状态是指吸附床(2)全部或部分吸附有制冷剂的状态；所述吸附床(2)在待吸附状态下能够吸附制冷剂，在待解吸状态下能够解吸制冷剂。 4.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于，当环境温度低于设定的电池组(1)的最低适宜工作温度时，所述吸附子系统处于待吸附状态；在所述待吸附状态下，吸附床(2)的初始状态为解吸终了状态或部分待吸附状态；当吸附床(2)吸附制冷剂后，所述吸附床(2)处于吸附终了状态或部分吸附状态；所述环境温度为电动汽车工作地点的气温；所述解吸终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分未吸附制冷剂的状态；所述部分吸附状态是指吸附床(2)少于设定比例的一部份未吸附制冷剂或者吸附床(2)少于设定比例的一部份吸附制冷剂完毕的状态；所述吸附终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分吸附制冷剂完毕的状态。 5.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于，当环境温度大于等于设定的电池组(1)的最低适宜工作温度，并且电池组(1)处于工作状态时，所述吸附子系统处于待解吸状态；在所述待解吸状态下，吸附床(2)的初始状态为吸附终了状态或部分吸附状态；当吸附床(2)释放制冷剂后，所述吸附床(2)处于解吸终了状态或部分吸附状态；所述环境温度为电动汽车工作地点的气温；所述解吸终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分未吸附制冷剂的状态；所述部分吸附状态是指吸附床(2)少于设定比例的一部份未吸附制冷剂或者吸附床(2)少于设定比例的一部份吸附制冷剂完毕的状态；所述吸附终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分吸附制冷剂完毕的状态。 6.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于，所述电动汽车热管理系统能够在电池组工作模式、电池组非工作模式以及电池组充电模式这三种状态间切换；所述电池组工作模式是指电池组(1)处于工作状态时，设定的电动汽车热管理系统的运行状态；所述电池组非工作模式是指电池组(1)处于关闭状态时，设定的电动汽车热管理系统的运行状态；所述电池组充电模式是指电池组(1)处于充电状态时，设定的电动汽车热管理系统的运行状态。 7.根据权利要求6所述的电动汽车热管理系统，其特征在于，在电池组工作模式下，当所述蒸汽压缩子系统处于制热工作方式时，第二调节阀(4)和第八调节阀(16)均处于开启状态；并且： -吸附床(2)处于待解吸状态，第一制冷剂能够与第二制冷剂混合后通过压缩机(5)进入蒸汽压缩子系统；或者 -吸附床(2)处于解吸终了状态，第一调节阀(3)处于设定的开启程度作为节流阀，第六调节阀(12)处于开启状态，第七调节阀(15)处于关闭状态，储液罐(9)中的部分制冷剂液体能够通过第六调节阀(13)，并经第一调节阀(3)节流后进入吸附床(2)；其中，所述第一制冷剂为吸附床(2)解吸的制冷剂；所述第二制冷剂为外侧换热器(8)循环的制冷剂；所述待解吸状态是指吸附床(2)全部或部分吸附有制冷剂的状态，吸附床(2)在待解吸状态下能够解吸制冷剂；所述解吸终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分未吸附制冷剂的状态。 8.根据权利要求6所述的电动汽车热管理系统，其特征在于，在电池组工作模式下，当所述蒸汽压缩子系统处于制冷工作方式时，第一调节阀(3)和第七调节阀(15)均处于开启状态，并且： -吸附床(2)处于待解吸状态，第一制冷剂能够与第三制冷剂混合后通过压缩机进入蒸汽压缩子系统；或者 -吸附床(2)处于解吸终了状态，第二调节阀(4)处于设定的开启程度作为节流阀，第五调节阀(11)处于开启状态，第八调节阀(16)处于关闭状态，储液罐(9)中的部分制冷剂液体能够通过第五调节阀(11)，并经第二调节阀(4)节流后进入吸附床(2)；其中，所述第一制冷剂为吸附床(2)解吸的制冷剂；第三制冷剂为内侧换热器(6)循环的制冷剂；所述待解吸状态是指吸附床(2)全部或部分吸附有制冷剂的状态，吸附床(2)在待解吸状态下能够解吸制冷剂；所述解吸终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分未吸附制冷剂的状态。 9.根据权利要求6所述的电动汽车热管理系统，其特征在于，在电池组工作模式下，当所述蒸汽压缩子系统处于非工作方式时，第二调节阀(4)和第八调节阀(16)均处于开启状态，并且： -吸附床(2)处于待解吸状态，第一制冷剂能够直接进入外侧换热器(8)冷凝；或者 -吸附床(2)处于换热状态，压缩机(5)处于开启状态，四通换向阀(13)处于能够连接压缩机(5)和外侧换热器(8)的状态，制冷剂能够依次通过压缩机(5)、四通换向阀(13)以及外侧换热器(8)，第二调节阀(4)处于设定的开启程度作为节流阀，第一调节阀(3)和第七调节阀(15)均处于开启状态，第三调节阀(7)、第六调节阀(12)以及第八调节阀(16)处于关闭状态，储液罐(9)中的部分制冷剂能够通过第五调节阀(11)并经第二调节阀(4)节流后进入吸附床(2)；即制冷剂能够依次经过吸附床(2)、第一调节阀(3)、第七调节阀(15)、四通换向阀(13)、压缩机(5)、四通换向阀(13)、外侧换热器(8)、第六调节阀(12)、储液罐(9)、第五调节阀(11)、第二调节阀(4)以及吸附床(2)完成循环；其中，所述待解吸状态是指吸附床(2)全部或者大于设定比例的部分吸附有制冷剂的状态，吸附床(2)在待解吸状态下能够解吸制冷剂；所述第一制冷剂为吸附床(2)解吸的制冷剂；所述换热状态是指吸附床(2)全部或设定比例的部分解吸的状态，即吸附床(2)在换热状态下不能够解吸制冷剂，其中所述解吸是指未吸附制冷剂。 10.根据权利要求6所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：在电池组非工作模式下，有 -当电池组(1)温度低于设定的电池组(1)的最低适宜工作温度时，并且电池组(1)的电量低于设定值时，吸附床(2)处于部分吸附状态，第二调节阀(4)和第八调节阀(16)处于开启状态，第四调节阀(10)处于设定的开启程度作为节流阀，储液罐(9)中的部分制冷剂液体能够经第四调节阀(10)节流后，依次通过外侧换热器(8)、第八调节阀(16)以及第二调节阀(4)，进入吸附床(2)被吸附床(2)吸附，其中，第二调节阀(4)和第八调节阀(16)的开启时间与电池组(1)的电量成反比；或者 -当电池组(1)温度大于等于电池组(1)最低适宜工作温度时，第五调节阀(11)处于开启状态，第二调节阀(4)处于设定的开启程度，第八调节阀(16)处于关闭状态，位于储液罐(9)中的制冷剂能够以设定的速度被吸附床(2)吸附直至吸附床(2)达到吸附终了状态；在电池组充电模式下，电池组(1)处于充电状态，并且能够产生热量，与电池组(1)相连的吸附床(2)处于被电池组(1)产生的热量加热的状态，当吸附床(2)的压力处于设定范围时，第二调节阀(4)和第八调节阀(16)处于开启状态，第一制冷剂能够在外侧换热器(8)冷凝，并且： -若电池组(1)温度低于设定的电池组(1)的最低适宜工作温度，则电池组(1)处于充电完成状态时，第二调节阀(4)和第八调节阀(16)处于关闭状态，吸附床(2)处于解吸终了状态或部分吸附状态；或者 -若电池组(1)温度大于等于电池组(1)最低适宜工作温度，则电池组(1)处于充电完成状态时，第五调节阀(11)处于开启状态，第二调节阀(4)处于设定的开启程度，第八调节阀(16)处于关闭状态，位于储液罐(9)中的制冷剂能够以设定的速度被吸附床(2)吸附直至吸附床(2)达到吸附终了状态；其中，所述部分吸附状态是指吸附床(2)少于设定比例的一部份未吸附制冷剂或者吸附床(2)少于设定比例的一部份吸附制冷剂完毕的状态；所述吸附终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分吸附制冷剂完毕的状态；所述第一制冷剂为吸附床(2)解吸的制冷剂；所述解吸终了状态是指吸附床(2)的全部或设定比例的部分未吸附制冷剂的状态。
所属类别：	发明专利