本發明涉及整車熱管理，尤其涉及一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統。

背景技術：

1、當前汽車空調常用的制冷劑是r134a，這種制冷劑gwp(全球變暖潛能值)為1300，是一種溫室排放氣體，同時r134a作為介質在新能源汽車熱泵空調使用時，低溫性能不好，適用性較差，低于-10℃環境使用時效率低，系統不穩定，特別依賴加熱裝置ptc來輔助，進而造成低溫能耗高，且存在低溫環境續航衰減的問題，因此需要尋找一種低gwp值，高熱力特性的制冷劑來替代。相較于r134a，r290冷媒具有更好的制冷效率，尤其在超低溫(-20℃)工況下仍然具有可觀的制熱能力。當前純電新能源汽車為了降低空調能耗，尤其是采暖能耗，常設置復雜的熱泵回路用于回收電機、電池的余熱。r290冷媒具有易燃易爆的特性，若直接采用r290冷媒替換常見冷媒用于復雜的熱泵回路中，由于其添加量較多，具有很大的安全隱患，因此亟需一種可以應用r290冷媒的熱管理系統。

2、為此，設計一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統，用于對上述技術問題提供另一種技術方案。

技術實現思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統，用于解決上述背景技術中提出的技術問題。

2、為了解決上述的技術問題，本發明采用了如下技術方案：

3、一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統，包括冷媒模塊，所述冷媒模塊包括氣液分離裝置、壓縮機、四通閥、第一液體換熱器、第二液體換熱器、第三液體換熱器、第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥，所述四通閥的頂端通過管道連接有壓縮機，所述壓縮機的一端連接有氣液分離裝置，所述氣液分離裝置的一端與四通閥的一端連接，所述四通閥遠離氣液分離裝置的一端連接有第一液體換熱器，所述第一液體換熱器的底部分別通過管道連接有第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥，所述四通閥的底部連接有第三液體換熱器，所述第三液體換熱器的底部與第二電子膨脹閥連接；所述四通閥的底部還連接有第二液體換熱器，所述四通閥與第二液體換熱器之間連接有第四溫度傳感器，所述第二液體換熱器的底部與第一電子膨脹閥連接。

4、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，所述冷媒模塊中采用r290冷媒作為介質。

5、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，所述四通閥頂端與壓縮機之間還連接有溫度壓力傳感器；所述四通閥與第三液體換熱器之間還連接有第五溫度傳感器。

6、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，所述四通閥的外側分別設置有連接口1、連接口2、連接口3和連接口4，所述四通閥上的連接口1與壓縮機連接，所述四通閥上的連接口4與氣液分離裝置連接，所述四通閥上的連接口3與第三液體換熱器連接，所述四通閥上的連接口3還與第二液體換熱器連接，所述四通閥上的連接口4與氣液分離裝置連接。

7、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，按介質的流向通過壓縮機、四通閥中連接口1流向連接口2、第一液體換熱器、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第二液體換熱器、第三液體換熱器、四通閥中連接口3流向連接口4、氣液分離裝置、回到壓縮機形成冷媒模塊的制冷回路；

8、按介質的流向通過壓縮機、四通閥中連接口1流向連接口3、第二液體換熱器、第三液體換熱器、第一液體換熱器、四通閥中連接口2流向連接口4、氣液分離裝置、回到壓縮機形成冷媒模塊的制熱回路。

9、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，還包括八通閥，所述八通閥的一端連接有第一水泵，所述第一水泵的一端連接有第一膨脹水箱，所述第一膨脹水箱與八通閥連接，所述八通閥一端的底部連接有第二車外換熱器，所述第二車外換熱器的底部設置有電子風扇，所述第二車外換熱器的一端連接有第三水泵，所述第三水泵的一端連接有第三膨脹水箱，所述第三膨脹水箱與八通閥連接，所述第二車外換熱器的頂部設置有第一車外換熱器，所述第一車外換熱器的一端與第一液體換熱器頂部的一端連接，所述第一液體換熱器底部的一端連接有第二膨脹水箱，所述第二膨脹水箱的一端連接有第二水泵，所述第二水泵與第一車外換熱器連接，所述八通閥底部的一端連接有乘員艙/ptc模塊，所述乘員艙/ptc模塊的一端連接有五通閥，所述五通閥的一端與第二液體換熱器頂部的一端連接，所述第二液體換熱器底部的一端與八通閥連接，所述五通閥的另一端與第二液體換熱器和八通閥之間的管道連接，所述八通閥的另一端底部連接有動力電池模塊，所述動力電池模塊的一端與第三液體換熱器頂部的一端連接，且所述動力電池模塊與第三液體換熱器頂部一端之間還連接有第二溫度傳感器，所述八通閥的另一端頂部連接有電機模塊，所述電機模塊的底部設置有電機風扇，所述電機模塊的一端與第三液體換熱器底部的一端連接，所述五通閥底部的一端與電機模塊和第三液體換熱器之間連接，所述五通閥底部的另一端與電機模塊和八通閥之間連接。

10、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，所述乘員艙/ptc模塊與五通閥之間還連接有第三溫度傳感器。

11、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，所述八通閥的外側分別開設有連接口1、連接口2、連接口3、連接口4、連接口5、連接口6、連接口7和連接口8，所述八通閥上的連接口1與第三膨脹水箱連接，所述八通閥上的連接口2與第一膨脹水箱連接，所述八通閥上的連接口3與第一水泵連接，所述八通閥上的連接口4與第二車外換熱器連接，所述八通閥上的連接口5與乘員艙/ptc模塊連接，所述第二液體換熱器底部的一端與八通閥上的連接口6連接，所述八通閥上的連接口7與動力電池模塊連接，所述八通閥上的連接口8與電機模塊連接。

12、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，所述五通閥的外側分別開設有連接口1、連接口2、連接口3、連接口4和連接口5，所述五通閥上的連接口1與乘員艙/ptc模塊連接，所述五通閥上的連接口2與第二液體換熱器連接，所述五通閥上的連接口3與電機和第三液體換熱器之間連接，所述五通閥上的連接口4與電機和八通閥之間連接，所述五通閥上的連接口5與第二液體換熱器和八通閥之間的管道連接。

13、作為本發明提供的所述的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統的一種優選實施方式，按介質的流向通過第一水泵、八通閥中連接口3流向連接口5、乘員艙/ptc模塊、五通閥中連接口1流向連接口2、第二液體換熱器、八通閥中連接口6流向連接口2、第一膨脹水箱、回到第一水泵形成乘員艙空調熱管理回路；

14、按介質的流向通過第一水泵、八通閥中連接口3流向連接口7、動力電池模塊、第三液體換熱器、五通閥中連接口3流向連接口4、八通閥中連接口8流向連接口2、第一膨脹水箱、回到第一水泵形成電池熱管理回路；

15、按介質流向通過第三水泵、第二車外換熱器、八通閥中連接口4流向連接口7、動力電池模塊、第三液體換熱器、電機模塊、八通閥中連接口8流向連接口1、第三膨脹水箱、回到第三水泵形成電池電機熱管理回路；

16、按介質流向通過第二水泵、第一車外換熱器、第一液體換熱器、第二膨脹水箱、回到第二水泵形成車外換熱回路；

17、按介質流向通過電機風扇、電機模塊、電子風扇、第一車外換熱器、第二車外換熱器吹到車外形成電機風冷路線。

18、可以毫無疑義地看出，通過本技術的上述的技術方案，必然可以解決本技術要解決的技術問題。

19、同時，通過以上技術方案，本發明至少具備以下有益效果：

20、1、本發明提供的一種基于r290冷媒的純電新能源汽車熱管理系統，通過對純電新能源汽車動力電池、乘員艙和電機的熱管理，在高溫下可以實現多種制冷模式的切換，在低溫下可以充分回收各個部分的余熱，避免了能量出現浪費的情況，進而提高了汽車的能量使用效率。

21、2、本發明在保證各個系統熱管理的前提下，合理使用ptc，克服了純電汽車在寒冷工況下熱泵系統效率低下的問題，同時將冷媒回路集成化，可以實現對r290泄漏情況的有效檢測與處理，改善熱管理系統的防爆性，提高汽車使用時的安全性，有利于r290在汽車熱管理系統上的使用。

22、3、本發明通過使用八通閥和五通閥將熱管理回路集成，節省了冷卻液的使用量，減小了管路布置的成本，有利于熱管理的小型化。

23、4、本發明通過在低溫下將電機余熱吹向車外換熱器，既有利于對電機余熱的回收，也可以預防車外換熱器結霜。

24、5、本發明利用多個高精度溫度傳感器對汽車各個模塊進行實時監測，并將結果反饋到控制系統中，實現了對汽車運行時各個模塊溫度的精準控制，避免了能量的浪費，也提高了汽車動力電池的使用壽命。

25、6、本發明通過有效布置管道能夠實現乘員艙和動力電池進行高溫下的制冷以及低溫下的制熱，實現高溫環境下電機的有效散熱以及在低溫環境下對電機余熱的回收，以提高純電汽車的經濟性。

26、7、本發明通過采用一個八通閥和一個五通閥將水冷回路高度集成的熱管理系統，在優化水泵布置的結構下，又考慮電機余熱利用，ptc輔助加熱以及采用一個八通閥和五通閥的利用，既實現了多種控制模式的切換，簡化整車熱管理系統，保證整車經濟性。

27、8、本發明通過利用多個高精度溫度傳感器對汽車各個模塊進行實時監測，并將結果反饋到控制系統中，實現了對汽車運行時各個模塊溫度的精準控制的熱管理系統；解決了當下汽車熱管理出現的溫度控制精度差的問題，避免了汽車能量的浪費，可以提高汽車行駛里程，也可以提高汽車動力電池的使用壽命。