[发明专利]车用热管理系统、车用热管理方法及车辆

说明书

本申请提供一种车用热管理系统、车用热管理方法及车辆。该系统包括：压缩机；舱外换热支路，舱内换热支路，电池换热支路；其中，三条换热支路的通断与节流程度分别受控；三者的第一端分别连接至压缩机排气口，且三者具有公共第二端；第一返回支路，其接入舱外换热支路；第二返回支路，其接入舱内换热支路；第三返回支路，其接入电池换热支路；其中，三条返回支路的通断分别受控；且三者的第二端分别连接至压缩机的吸气口；且其中，车用热管理系统应用二氧化碳制冷剂。该车用热管理系统可在极低温工况下提供有效制热，且兼具多种工作模式，适用范围广。

技术领域

本申请涉及车辆热管理领域，更具体而言，其涉及一种电动车辆的车用热管理系统及热管理方法。

背景技术

随着车辆发展的日趋成熟，目前行业趋势已开始从多个研发方向来对车辆做出优化，以期进一步的提高性能、舒适性或者环境友好度。此类研发方向之一即为电动车辆。

与传统燃油车不同，电动车辆中没有发动机余热作为加热热源，因此目前电动车辆在冬季一般使用电加热器PTC进行车舱采暖与电池加热，一方面其效率较低，另一方面还会影响电动车辆的续航里程。

除PTC加热器之外，一些纯电动汽车也开始采用R134a/R1234yf作为制冷剂的热泵系统进行车舱加热的方案。根据逆卡诺原理，热泵系统制热效率始终高于1，这与PTC加热器相比将大幅降低采暖能耗，因而提高纯电动汽车冬季续航里程。但是由于目前R134a/R1234yf热泵系统自身循环特性的限制，随着环境温度的降低，热泵系统将难以从环境中获取热量来应用于车舱或电池内，故其供热量也将逐渐下降。一般而言，在-10℃以下则难以单独满足制热需求，因此即使应用了热泵系统的纯电动汽车，在低温工况下仍需PTC加热器进行制热量的补充。这最终将造成系统构成复杂，成本升高。另外受限于R134a/R1234yf的热泵循环能力，此类热泵系统在冬季较难同时兼顾电池和车舱的加热。

采用二氧化碳作为制冷剂的热泵系统由于其循环特性可以在-30℃以上环境温度下依然提供充足的制热量，从而有效拓展了热泵系统的制热工作温度区间。本领域正聚焦于如何在车用热管理系统中应用此类采用二氧化碳制冷剂的循环流路。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种车用热管理系统、车用热管理方法及车辆，从而可以解决或者至少缓解在现有技术中存在的上述这些问题和其他方面的问题中的一个或多个，或者可以为现有技术提供可替换的技术方案。

为实现本申请的至少一个目的，根据本申请的一个方面，提供一种车用热管理系统，其包括：压缩机；舱外换热支路，其上设置舱外换热器；舱内换热支路，其上设置第一舱内换热器；电池换热支路，其上设置电池换热器；其中，所述舱外换热支路、所述舱内换热支路及所述电池换热支路的通断与节流程度分别受控；三者的第一端分别连接至所述压缩机的排气口，且三者具有公共第二端；第一返回支路，其第一端在所述舱外换热器与所述舱外换热支路的第一端之间接入所述舱外换热支路；第二返回支路，其第一端在所述第一舱内换热器与所述舱内换热支路的第一端之间接入所述舱内换热支路；第三返回支路，其第一端在所述电池换热器与所述电池换热支路的第一端之间接入所电池换热支路；其中，所述第一返回支路、所述第二返回支路及所述第三返回支路的通断分别受控；且第二端分别连接至所述压缩机的吸气口；且其中，所述车用热管理系统应用二氧化碳制冷剂。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述舱外换热支路包括用于控制通断与节流程度的第一阀，所述第一阀设置在所述舱外换热器与所述公共第二端之间；和/或所述舱内换热支路包括用于控制通断与节流程度的第二阀，所述第二阀设置在所述第一舱内换热器与所述公共第二端之间；和/或所述电池换热支路包括用于控制通断与节流程度的第三阀，所述第三阀设置在所述电池换热器与所述公共第二端之间。