本发明涉及新能源汽车热管理系统，尤其涉及一种基于热气旁通的高效自加热气液分离器、热管理系统及车辆。
背景技术：
1、随着新能源汽车的快速普及，新能源汽车热管理技术也得到了快速发展。在热管理系统中，需要使用气液分离器对制冷剂的气液两相进行分离，以保证压缩机和系统的正常稳定运行。
2、在超低温环境下，由于制冷剂特性导致汽车热泵系统难以实现制热，因此目前大多采用电加热器件对乘员舱或者电池进行加热。而热气旁通技术可以实现压缩机的自产热，从而替代高成本的电加热器件，在降低成本的同时实现超低温环境下的高效制热。但目前常用的气液分离器一般只具有将气液两相制冷剂分离的作用，若将传统的气液分离器在热气旁通系统中使用，则会出现混气不均，自加热效果差、速度慢等现象。因此需要一种新型技术来解决这些问题。
技术实现思路
1、本发明拟解决的技术问题是：设计一款具有高效自加热功能的气液分离器，并将之用于热气旁通热管理系统中，在避免吸气带液的同时解决超低温环境下传统气液分离器自加热效果差、升温速度慢等问题。本发明提供了一种基于热气旁通的高效自加热气液分离器、热管理系统及车辆。
2、本发明所采用的技术方案如下：
3、(一)一种基于热气旁通的高效自加热气液分离器
4、所述气液分离器主要由罐体、罐盖、伞盖、第一吸气管、扰流结构、高温气体盘管和第二吸气管组成；所述罐体的底部设有旁通热气入口，所述旁通热气入口上方布置有高温气体盘管，所述高温气体盘管的入口端与旁通热气入口连通，所述高温气体盘管的出口端安装有扰流结构并且通过扰流结构与罐体内部连通；所述罐体的顶部设有罐盖，罐盖上设有低压入口和低压出口；所述罐盖的下方安装有伞盖，所述伞盖上穿设有第一吸气管，所述第一吸气管的外侧同轴间隔套设有第二吸气管，第一吸气管与第二吸气管之间的空腔形成吸气流路，所述第一吸气管的顶端与低压出口连通，所述第一吸气管的底端与所述第二吸气管的底端连通，所述第二吸气管的顶端与罐体内部连通。
5、所述高温气体盘管呈螺旋状结构，所述螺旋状结构以罐体的轴线为中心轴线，所述高温气体盘管的螺旋外缘与所述罐体的内侧壁间隔布置；所述高温气体盘管与第二吸气管之间布置有若干根铝条，所述铝条的两端分别与高温气体盘管、第二吸气管固定连接。
6、所述第一吸气管的上部设有均压孔，所述第二吸气管上缘位于均压孔的下方，所述第一吸气管的底端为开口端，使得所述第一吸气管与所述第二吸气管连通；所述第二吸气管的底部设有锥形端盖，所述锥形端盖的宽端与所述第二吸气管固定连接，所述锥形端盖的尖端与所述罐体的底部内壁间隔布置，所述锥形端盖的尖端处开设有回油孔，所述回油孔与所述第二吸气管内部连通，所述回油孔没入罐体底部的油液中；所述第二吸气管的底部外侧套设有滤网，所述滤网为筒状并且与所述第二吸气管过盈配合，所述滤网的底端与所述罐体的底部内壁固定连接。
7、所述扰流结构主要由管状扰流器组成，所述管状扰流器为直筒型或弯管型；所述管状扰流器的外周设有扰流滤网结构，所述扰流滤网结构的目数为100目或200目。
8、所述第二吸气管的外侧布置有干燥包。
9、所述伞盖的外周与所述罐体的内壁间隔布置；所述伞盖的顶面开设有分流槽，所述分流槽主要由一个圆形槽及若干个条型槽组成，所述圆形槽布置于所述低压入口的正下方，若干个条形槽辐射状分布于圆形槽周围，各个条形槽均从圆形槽的外边缘延伸至伞盖的外边缘；所述伞盖上还开设有吸气管通孔，吸气管通孔内贯穿设置有第一吸气管，所述第一吸气管顶端的端部穿过吸气管通孔后伸入低压出口。
10、(二)一种采用基于热气旁通的高效自加热气液分离器的热管理系统
11、所述车用热管理系统包括气液分离器、压缩机、空调箱、第一电子膨胀阀、室外换热器、控制阀、第三电子膨胀阀、第一电磁阀和单向阀；所述气液分离器采用上述高效自加热气液分离器，所述空调箱包括鼓风机、室内冷凝器和室内蒸发器；所述压缩机的排气口分别与所述控制阀的进气口、室内冷凝器的进气口连通，所述控制阀的出气口与所述气液分离器的旁通热气入口连通；所述气液分离器的低压出口与所述压缩机的进气口连通，所述室内冷凝器的出口分别与第一电子膨胀阀的入口、第一电磁阀的入口连通，第一电子膨胀阀的出口经室外换热器与单向阀的入口连通，单向阀的出口、第一电磁阀的出口和第三电子膨胀阀的入口连通，第三电子膨胀阀的出口与室内蒸发器的入口连通，室内蒸发器的出口与所述气液分离器的低压入口连通。
12、作为一种可选的实施方案，所述控制阀包括第二电子膨胀阀。
13、作为另一种可选的实施方案，所述控制阀包括第二电磁阀，所述气液分离器还包括毛细管，所述毛细管布置于所述高温气体盘管的出口端与所述扰流结构之间。
14、当所述控制阀开启，热管理系统处于热气旁通工况时，第一电磁阀导通，第一电子膨胀阀关断。
15、(三)一种包括采用基于热气旁通的高效自加热气液分离器的热管理系统的车辆。
16、所述车辆包括上述车用热管理系统。
17、本发明提供的气液分离器利用压缩机旁通出的热气对气液分离器内部的低温低压的气态、液态制冷剂进行加热，在提升压缩机吸气口干度并保护压缩机的基础上，实现了系统中制冷剂的快速升温，提升了压缩机自加热的效率。同时压缩机排出的杂质可以储存于扰流结构中，减少沉积于底部的杂质，避免杂质堵塞回油孔外部的滤网。
18、本方法的有益效果如下：
19、1、本发明中的气液分离器利用压缩机旁通出的高温高压气体对气液分离器内部的低温低压的气态、液态制冷剂进行多方面的加热，在提升压缩机吸气口干度并保护压缩机的基础上，能够使制冷剂快速升温，实现了在超低温环境制热的功能，提升了压缩机自加热的效率。
20、2、本发明中的气液分离器中同时装配了盘管和扰流结构，使气液分离器内部的换热面积更大，换热更加充分。此外，扰流结构不仅可对压缩机旁通出的高温高压气体节流，还可将过滤后的高温气体与低温制冷剂混合、换热，进一步提高了换热效率。
21、3、本发明中的气液分离器可以将压缩机排出的杂质储存于扰流结构中，减少沉积于底部的杂质，避免杂质参与系统循环中并防止杂质堵塞回油孔外滤网。
22、4、本发明中的气液分离器避免了压缩机热气旁通工况下吸气带液的缺陷，大幅度提升了压缩机自加热的效率和自加热速度。
1.一种基于热气旁通的高效自加热气液分离器，其特征在于：所述气液分离器主要由罐体(1)、罐盖(2)、伞盖(3)、第一吸气管(4)、扰流结构(6)、高温气体盘管(7)和第二吸气管(8)组成；所述罐体(1)的底部设有旁通热气入口(101)，所述旁通热气入口(101)上方布置有高温气体盘管(7)，所述高温气体盘管(7)的入口端与旁通热气入口(101)连通，所述高温气体盘管(7)的出口端安装有扰流结构(6)并且通过扰流结构(6)与罐体(1)内部连通；所述罐体(1)的顶部设有罐盖(2)，罐盖(2)上设有低压入口(201)和低压出口(202)；所述罐盖(2)的下方安装有伞盖(3)，所述伞盖(3)上穿设有第一吸气管(4)，所述第一吸气管(4)的外侧同轴间隔套设有第二吸气管(8)，第一吸气管(4)与第二吸气管(8)之间形成吸气流路，所述第一吸气管(4)的顶端与低压出口(202)连通，所述第一吸气管(4)的底端与所述第二吸气管(8)连通，所述第二吸气管(8)的顶端与罐体(1)内部连通。
2.根据权利要求1所述的高效自加热气液分离器，其特征在于：所述高温气体盘管(7)呈螺旋状结构，所述螺旋状结构以罐体(1)的轴线为中心轴线，所述高温气体盘管(7)的螺旋外缘与所述罐体(1)的内侧壁间隔布置；所述高温气体盘管(7)与第二吸气管(8)之间布置有若干根铝条(701)，所述铝条(701)的两端分别与高温气体盘管(7)、第二吸气管(8)固定连接。
3.根据权利要求1所述的高效自加热气液分离器，其特征在于：所述第一吸气管(4)的上部设有均压孔(401)，所述第二吸气管(8)上缘位于均压孔(401)的下方，所述第一吸气管(4)的底端为开口端，使得所述第一吸气管(4)与所述第二吸气管(8)连通；所述第二吸气管(8)的底部设有锥形端盖，所述锥形端盖的宽端与所述第二吸气管(8)固定连接，所述锥形端盖的尖端与所述罐体(1)的底部内壁间隔布置，所述锥形端盖的尖端处开设有回油孔(9)，所述回油孔(9)与所述第二吸气管(8)内部连通，所述回油孔(9)没入罐体(1)底部的油液中；所述第二吸气管(8)的底部外侧套设有滤网(10)，所述滤网(10)为筒状并且与所述第二吸气管(8)过盈配合，所述滤网(10)的底端与所述罐体(1)的底部内壁固定连接。
4.根据权利要求1所述的高效自加热气液分离器，其特征在于：所述扰流结构(6)主要由管状扰流器组成，所述管状扰流器为直筒型或弯管型；所述管状扰流器的外周设有扰流滤网结构，所述扰流滤网结构的目数为100目或200目。
5.根据权利要求1所述的高效自加热气液分离器，其特征在于：所述第二吸气管(8)的外侧布置有干燥包(5)。
6.根据权利要求1所述的高效自加热气液分离器，其特征在于：所述伞盖(3)的外周与所述罐体(1)的内壁间隔布置；所述伞盖(3)的顶面开设有分流槽(302)，所述分流槽(302)主要由一个圆形槽及若干个条型槽组成，所述圆形槽布置于所述低压入口(201)的正下方，若干个条形槽辐射状分布于圆形槽周围，各个条形槽均从圆形槽的外边缘延伸至伞盖(3)的外边缘；所述伞盖(3)上还开设有吸气管通孔(301)，吸气管通孔(301)内贯穿设置有第一吸气管(4)，所述第一吸气管(4)顶端的端部穿过吸气管通孔(301)后伸入低压出口(202)。
7.一种车用热管理系统，其特征在于：所述车用热管理系统包括气液分离器(17)、压缩机(12)、空调箱(13)、第一电子膨胀阀(14)、室外换热器(15)、控制阀、第三电子膨胀阀(18)、第一电磁阀(19)和单向阀(20)；所述气液分离器(17)采用如权利要求1～6任一所述高效自加热气液分离器，所述空调箱(13)包括鼓风机(1303)、室内冷凝器(1301)和室内蒸发器(1302)；所述压缩机(12)的排气口分别与所述控制阀的进气口、室内冷凝器(1301)的进气口连通，所述控制阀的出气口与所述气液分离器(17)的旁通热气入口(101)连通；所述气液分离器(17)的低压出口(202)与所述压缩机(12)的进气口连通，所述室内冷凝器(1301)的出口分别与第一电子膨胀阀(14)的入口、第一电磁阀(19)的入口连通，第一电子膨胀阀(14)的出口经室外换热器(15)与单向阀(20)的入口连通，单向阀(20)的出口、第一电磁阀(19)的出口和第三电子膨胀阀(18)的入口连通，第三电子膨胀阀(18)的出口与室内蒸发器(1302)的入口连通，室内蒸发器(1302)的出口与所述气液分离器(17)的低压入口(201)连通。
8.根据权利要求7所述的车用热管理系统，其特征在于：所述控制阀包括第二电子膨胀阀(16)；或者，所述控制阀包括第二电磁阀(21)，所述气液分离器(17)还包括毛细管，所述毛细管布置于所述高温气体盘管(7)的出口端与所述扰流结构(6)之间。
9.根据权利要求7所述的车用热管理系统，其特征在于：当所述控制阀开启时，第一电磁阀(19)导通，第一电子膨胀阀(14)关断。
10.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求7～9任一所述的车用热管理系统。
