[发明专利]双回路混合冷却

说明书

一种热管理系统包括：制冷剂回路，该制冷剂回路包括压缩机、冷凝器、膨胀元件和冷却器。热管理系统的第一冷却剂回路包括冷却器、设置在冷却器的下游的第一冷却热交换器以及设置在第一冷却热交换器的下游的分配阀。冷却剂流动路径从第一冷却剂回路分支出，其中冷却剂流动路径从分配阀延伸至分配阀的下游的位置处的再进入点，在该再进入点处，冷却剂流动路径重新加入第一冷却剂回路。冷却剂流动路径包括电动部件，并且分配阀被配置成控制流向电动部件和再进入点的第一冷却剂的分配。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2021年11月30日提交的美国临时专利申请序列号63/284,374的优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容在此通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及电动车辆的热管理系统，并且更具体地，涉及双回路热管理系统，该双回路热管理系统包括置于与制冷剂回路的冷却器的热交换关系中的冷却剂回路的至少两个冷却热交换器。

背景技术

电动车辆可以包括双回路热管理系统，该双回路热管理系统与控制车辆的客舱内的空气温度以及控制与电动车辆相关联的任何电动部件(例如用于向电动车辆供电的电池以及电动车辆的其他电动部件)的温度相关联。这样的双回路系统被提供为制冷剂回路，该制冷剂回路具有压缩机、冷凝器和至少两个并行布置的冷却器流动路径，每个冷却器流动路径包括可调节的膨胀阀和充当制冷剂回路的蒸发器的热交换器，其中，这样的热交换器可以被称为双回路系统的冷却器。双回路系统的冷凝器可以负责提供加热客舱所需的热，而每个冷却器可以负责从用于冷却车辆的客舱和/或电子器件的冷却剂提取热。

冷却器可以包括被配置成选择性地冷却电动车辆的客舱的舱冷却器以及被配置成选择性地冷却电动车辆的电池或其他电动部件的电动部件冷却器，其中，每个冷却器提供独立的温度控制。舱冷却器被置于与控制客舱内空气温度相关联的第一冷却剂回路的热交换关系中，并且电动部件冷却器被置于与控制电动车辆的电池和/或电动部件的温度相关联的第二冷却剂回路的热交换关系中。冷却器的并行流动布置使得制冷剂能够在冷却器流动路径之间分配，以用于基于双回路系统的所选择的操作模式和/或双回路系统的瞬时特性(例如客舱的温度或任何被监测的电动或电子器件的温度)来独立地控制每个冷却器的冷却能力。

这样的双回路系统的一个缺点是需要提供独立的膨胀阀、热交换器(制冷器)和必要的流体路由部件，以形成沿制冷剂回路设置的每个并行布置的制冷器流动路径。需要为每个冷却器流动路径重复这样的部件增加了系统的成本，减少了车辆内的可用乘坐空间，并且增加了系统的重量。此外，由于所得到的流动配置的复杂性增加，因此附加的部件可能使得难以管理双回路系统内的油的流动。

使用多个并行布置的冷却器流动路径还提出了在控制相关联的双回路系统时必须解决的其他挑战。流在不同冷却器流动路径之间分配的方式可能导致不同冷却器流动路径的冷却能力迅速且剧烈地变化，这可能使在冷却器的操作期间控制每个相应冷却器的冷却能力的能力受挫。这样的系统可能还需要被设计成考虑到需要向相应的电池组件提供少量连续的制冷剂流，以确保适当的电池分层。需要将制冷剂分配给两个不同的膨胀阀还必须使用一种控制方案，即用于确保布置在冷却器流动路径的下游的压缩机具有足够的抽吸，以用于以所期望方式继续制冷剂回路的操作。

因此，将期望提供一种双回路热管理系统，该双回路热管理系统消除了针对与双回路热管理系统的热交换关系中的每个冷却剂回路提供独立的冷却器流动路径的需要。

发明内容

与本发明相一致和相符合的是，令人惊讶地发现了一种改进的双回路热管理系统。