權(quán)利要求書: 1.一種電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,包括熱泵空調(diào)系統(tǒng)和電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路,
所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括電動(dòng)壓縮機(jī)、第一電子三通換向閥、室外冷凝器、第二電子三通換向閥、
電池包冷卻器、蒸發(fā)器、氣液分離器、室內(nèi)冷凝器及板式換熱器,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有制熱模式與制冷模式,當(dāng)所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制熱模式時(shí),制冷劑從所述電動(dòng)壓縮機(jī)流出后通過第一電子三通換向閥流向所述室內(nèi)冷凝器,然后再通過所述電池包冷卻器及所述板式換熱器返回至所述電動(dòng)壓縮機(jī);
所述電動(dòng)汽車處于行駛狀態(tài)時(shí),電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)產(chǎn)生熱量,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路吸收所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,并通過所述板式換熱器與流經(jīng)所述板式換熱器的制冷劑熱交換,通過所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)以對(duì)所述電動(dòng)汽車的乘員艙制熱及除霜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,還包括電池管理系統(tǒng),所述電池包熱管理系統(tǒng)包括電池包水暖PTC加熱器、具有保溫隔熱措施的電池包和電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹水壺,所述具有保溫隔熱措施的電池包在工作過程中為產(chǎn)熱部件,電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還包括電池包循環(huán)水路,所述具有保溫隔熱措施的電池包與所述電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液熱交換,所述電池包循環(huán)水路的熱量通過所述電池包冷卻器與從所述室內(nèi)冷凝器流出的制冷劑熱交換,通過所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)以對(duì)所述乘員艙制熱及除霜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括蒸發(fā)器、第二電子三通換向閥、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥和
鼓風(fēng)機(jī),從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過所述第二電子三通換向閥可選擇流向所述第一電子膨脹閥或者流向所述板式換熱器,制冷劑適于通過所述第一電子膨脹閥流向所述電池包冷卻器,所述鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述蒸發(fā)器周圍氣流流動(dòng);
當(dāng)所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制冷模式時(shí),制冷劑從所述電動(dòng)壓縮機(jī)流出后通過所述第一電子三通換向閥流向所述室外冷凝器,然后再通過所述蒸發(fā)器、所述第二電子三通換向閥與電池冷卻器、所述氣液分離器返回至所述電動(dòng)壓縮機(jī),實(shí)現(xiàn)乘員艙空氣制冷、除濕、擋風(fēng)玻璃除霧及電池包制冷;
在所述制冷模式下,所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過所述第二電子三通換向閥流向所述第一電子膨脹閥及所述電池冷卻器實(shí)現(xiàn)所述電池包冷卻,制冷劑適于通過所述第二電子膨脹閥流向所述蒸發(fā)器,所述鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述蒸發(fā)器周圍氣流流動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)乘員艙空氣制冷、除濕及擋風(fēng)玻璃除霧;
當(dāng)無需對(duì)所述電池包冷卻,僅對(duì)乘員艙制冷時(shí),關(guān)閉所述第一電子膨脹閥,啟動(dòng)所述第二電子膨脹閥,所述室外冷凝器流出的制冷劑僅通過所述第二電子膨脹閥,流入所述蒸發(fā)器與所述鼓風(fēng)機(jī)帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)發(fā)生熱交換實(shí)現(xiàn)乘員艙空氣制冷、除濕及擋風(fēng)玻璃除霧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)僅對(duì)所述電池包冷卻時(shí),從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過所述第二電子三通換向閥流向所述第一電子膨脹閥,啟動(dòng)所述第一電子膨脹閥,關(guān)閉所述第二電子膨脹閥,制冷劑通過所述第一電子膨脹閥流向所述電池包冷卻器,制冷劑制冷且與所述電池包冷卻器進(jìn)行熱交換,以對(duì)所述電池包散熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)對(duì)所述電池包有冷卻需求時(shí),從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過所述第二電子三通換向閥流向所述第一電子膨脹閥,啟動(dòng)所述第一電子膨脹閥和所述第二電子膨脹閥,從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑流入所述電池包冷卻器內(nèi)、且與所述電池包循環(huán)水路的冷卻液進(jìn)行熱交換,從所述室外冷凝器流出的另一部分制冷劑流入所述蒸發(fā)器中、且與所述鼓風(fēng)機(jī)帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)發(fā)生熱交換。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述電池包循環(huán)水路還包括第二電子水泵,以驅(qū)動(dòng)所述電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液流動(dòng),當(dāng)所述電池包溫度低于目標(biāo)設(shè)定,啟動(dòng)所述電池包水暖PTC加熱器,所述電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液依次與所述電池包水暖PTC加熱器、所述電池包熱交換,以對(duì)所述電池包加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,還包括空調(diào)水暖PTC加熱器和暖風(fēng)芯體,
所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路的冷卻液依次與所述空調(diào)水暖PTC加熱器、所述暖風(fēng)芯體進(jìn)行熱交換,以對(duì)所述乘員艙制熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路包括第一電子水泵,以用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液流動(dòng),
所述電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還包括低溫散熱器和電子風(fēng)扇,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路內(nèi)吸收了所述電機(jī)電控系統(tǒng)熱量的冷卻液流經(jīng)所述低溫散熱器,以進(jìn)行換熱,所述電子風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)所述低溫散熱器周圍氣流流動(dòng),以對(duì)所述低溫散熱器散熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),其特征在于,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)包括:電機(jī)、車載充電機(jī)、開關(guān)電源、高壓配電箱和電機(jī)控制器,所述電機(jī)、所述電機(jī)控制器、所述車載充電機(jī)、所述開關(guān)電源和所述高壓配電箱為產(chǎn)熱部件。
10.一種電動(dòng)汽車,其特征在于,包括根據(jù)權(quán)利要求1?9中任意項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)。
說明書: 電動(dòng)汽車及其熱管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種電動(dòng)汽車及其熱管理系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 隨著國(guó)家對(duì)
新能源汽車技術(shù)的大力發(fā)展和應(yīng)用推廣,電動(dòng)汽車逐漸成為行業(yè)發(fā)展的主流路線。市場(chǎng)及行業(yè)發(fā)展對(duì)電動(dòng)汽車的極限環(huán)境溫度適應(yīng)性、能耗、續(xù)航里程及乘員艙
舒適性等方面提出了越來越高的要求。對(duì)電動(dòng)汽車而言其能量來源于
動(dòng)力電池,動(dòng)力來源
于電機(jī)及電控,乘員艙的氣候環(huán)境舒適性主要依靠汽車空調(diào)調(diào)節(jié)。而動(dòng)力電池的內(nèi)阻、工作
電壓、工作容量、充放電效率、工作循環(huán)壽命、工作安全性等受自身溫度及環(huán)境溫度因素影
響嚴(yán)重。電機(jī)、電控、DC/DC轉(zhuǎn)換器、車載充電機(jī)等也需要將工作過程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外
界,保證在安全可靠的溫度范圍內(nèi)工作。清潔、環(huán)保、舒適的駕駛乘坐氣候環(huán)境也是電動(dòng)汽
車必需配備的。
[0003] 行業(yè)中現(xiàn)有的整車熱管理技術(shù)狀態(tài),如電機(jī)、電控等一般是通過水冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)降溫。電池包的冷卻是通過風(fēng)冷、制冷劑直冷或制冷劑+冷卻液聯(lián)合制冷等方式來實(shí)現(xiàn),電池
包加熱是通過PTC加熱器加熱冷卻液,冷卻液再加熱電池包來實(shí)現(xiàn)。而乘員艙氣候環(huán)境的舒
適性調(diào)節(jié)及除霜、除霧等是通過單冷空調(diào)系統(tǒng)制冷降溫,PTC加熱器升溫來實(shí)現(xiàn),或者是熱
泵式空調(diào)聯(lián)合PTC加熱器來實(shí)現(xiàn)。由此導(dǎo)致各個(gè)熱管理系統(tǒng)基本是獨(dú)立運(yùn)行,進(jìn)而使得整個(gè)
熱管理系統(tǒng)在低溫環(huán)境下工作效率低,沒有節(jié)能優(yōu)勢(shì),工程實(shí)用價(jià)值小,系統(tǒng)成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本實(shí)用新型提出了一種電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),所述電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)具有集成度高、節(jié)能效果好、成本
低的優(yōu)勢(shì)。
[0005] 本實(shí)用新型還提供一種車輛,所述車輛包括如上所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)。[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),包括熱泵空調(diào)系統(tǒng)和電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括電動(dòng)壓縮機(jī)、第一電子三通換向閥、室外冷凝
器、第二電子三通換向閥、電池包冷卻器、蒸發(fā)器、氣液分離器、室內(nèi)冷凝器及板式換熱器,
所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有制熱模式與制冷模式,當(dāng)所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制熱模式時(shí),制冷
劑從所述電動(dòng)壓縮機(jī)流出后通過第一電子三通換向閥流向所述室內(nèi)冷凝器,然后再通過所
述電池包冷卻器及所述板式換熱器返回至所述電動(dòng)壓縮機(jī);所述電動(dòng)汽車處于行駛狀態(tài)
時(shí),電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)產(chǎn)生熱量,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路吸收所述電機(jī)
及電控多合一系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,并通過所述板式換熱器與流經(jīng)所述板式換熱器的制冷劑熱
交換,通過所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)以對(duì)所述電動(dòng)汽車的乘員艙制熱及除霜。
[0007] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),通過設(shè)置電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路、板式換熱器,將電機(jī)電控系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化成可以供乘員艙使用的熱量,進(jìn)而
為乘員艙的制暖、除霧、除霜等供熱,由此不但可以滿足超低溫條件下的高效制熱效能力,
還可以節(jié)省能耗,降低成本。
[0008] 在一些實(shí)施例中,電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還包括電池包熱管理系統(tǒng),所述電池包熱管理系統(tǒng)包括電池包水暖PTC加熱器、具有保溫隔熱措施的電池包和電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹
水壺,所述具有保溫隔熱措施的電池包在工作過程中為產(chǎn)熱部件,電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還
包括電池包循環(huán)水路,所述具有保溫隔熱措施的電池包與所述電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液
熱交換,所述電池包循環(huán)水路的熱量通過所述電池包冷卻器與從所述室內(nèi)冷凝器流出的制
冷劑熱交換,通過所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)以對(duì)所述乘員艙制熱及除霜。
[0009] 在一些實(shí)施例中,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括蒸發(fā)器、第二電子三通換向閥、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥和鼓風(fēng)機(jī),從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過所述第二
電子三通換向閥可選擇流向所述第一電子膨脹閥或者流向所述板式換熱器,制冷劑適于通
過所述第一電子膨脹閥流向所述電池包冷卻器,所述鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述蒸發(fā)器周圍氣流流
動(dòng);當(dāng)所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制冷模式時(shí),制冷劑從所述電動(dòng)壓縮機(jī)流出后通過所述第一
電子三通換向閥流向所述室外冷凝器,然后再通過所述蒸發(fā)器、所述第二電子三通換向閥
與所述電池冷卻器、所述氣液分離器返回至所述電動(dòng)壓縮機(jī),實(shí)現(xiàn)乘員艙空氣制冷、除濕、
擋風(fēng)玻璃除霧及電池包制冷;在所述制冷模式下,所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過
所述第二電子三通換向閥流向所述第一電子膨脹閥及所述電池冷卻器實(shí)現(xiàn)所述電池包冷
卻,制冷劑適于通過所述第二電子膨脹閥流向所述蒸發(fā)器,所述鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述蒸發(fā)器周
圍氣流流動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)乘員艙空氣制冷、除濕及擋風(fēng)玻璃除霧;當(dāng)無需對(duì)所述電池包冷卻,僅
對(duì)乘員艙制冷時(shí),關(guān)閉所述第一電子膨脹閥,啟動(dòng)所述第二電子膨脹閥,所述室外冷凝器流
出的制冷劑僅通過所述第二電子膨脹閥,流入所述蒸發(fā)器與所述鼓風(fēng)機(jī)帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)發(fā)生
熱交換實(shí)現(xiàn)乘員艙空氣制冷、除濕及擋風(fēng)玻璃除霧。
[0010] 在一些實(shí)施例中,當(dāng)僅對(duì)所述電池包冷卻時(shí),從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過所述第二電子三通換向閥流向所述第一電子膨脹閥,啟動(dòng)所述第一電子膨脹閥,關(guān)
閉所述第二電子膨脹閥,制冷劑通過所述第一電子膨脹閥流向所述電池包冷卻器,制冷劑
制冷且與所述電池包冷卻器進(jìn)行熱交換,以對(duì)所述電池包散熱。
[0011] 在一些實(shí)施例中,當(dāng)對(duì)所述電池包有冷卻需求時(shí),從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑通過所述第二電子三通換向閥流向所述第一電子膨脹閥,啟動(dòng)所述第一電子膨脹閥
和所述第二電子膨脹閥,從所述室外冷凝器流出的部分制冷劑流入所述電池包冷卻器內(nèi)、
且與所述電池包循環(huán)水路的冷卻液進(jìn)行熱交換,從所述室外冷凝器流出的另一部分制冷劑
流入所述蒸發(fā)器中、且與所述鼓風(fēng)機(jī)帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)發(fā)生熱交換。
[0012] 在一些實(shí)施例中,所述電池包循環(huán)水路還包括第二電子水泵,以驅(qū)動(dòng)所述電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液流動(dòng),當(dāng)所述電池包溫度低于目標(biāo)設(shè)定,啟動(dòng)所述電池包水暖PTC加熱
器,所述電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液依次與所述電池包水暖PTC加熱器、所述電池包熱交
換,以對(duì)所述電池包加熱。
[0013] 在一些實(shí)施例中,電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還包括空調(diào)水暖PTC加熱器和暖風(fēng)芯體,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路的冷卻液依次與所述空調(diào)水暖PTC加熱器、所述暖風(fēng)芯
體進(jìn)行熱交換,以對(duì)所述乘員艙制熱。
[0014] 在一些實(shí)施例中,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路包括第一電子水泵,以用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液流動(dòng),所述電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還
包括低溫散熱器和電子風(fēng)扇,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路內(nèi)吸收了所述電機(jī)電控
系統(tǒng)熱量的冷卻液流經(jīng)所述低溫散熱器,以進(jìn)行換熱,所述電子風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)所述低溫散熱器
周圍氣流流動(dòng),以對(duì)所述低溫散熱器散熱。
[0015] 在一些實(shí)施例中,所述電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)包括:電機(jī)、車載充電機(jī)、開關(guān)電源、高壓配電箱和電機(jī)控制器,所述電機(jī)、所述電機(jī)控制器、所述車載充電機(jī)、所述開關(guān)電源和
所述高壓配電箱為產(chǎn)熱部件。
[0016] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車,包括如上所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)。[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車,通過設(shè)置電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路、板式換熱器,將電機(jī)電控系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化成可以供乘員艙使用的熱量,進(jìn)而為乘員艙
的制暖、除霧、除霜等供熱,由此不但可以滿足超低溫條件下的高效制熱效能力,還可以節(jié)
省能耗,降低成本。
附圖說明[0018] 本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
[0019] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)的原理圖,其中實(shí)線為液態(tài)流向,虛線為氣態(tài)流向;
[0020] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)電控系統(tǒng)冷卻原理圖,其中實(shí)線為液態(tài)流向,虛線為氣態(tài)流向;
[0021] 圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的乘員艙的制冷、除霧、除濕及電池包高溫行車或充電條件下的冷卻原理圖,其中實(shí)線為液態(tài)流向,虛線為氣態(tài)流向;
[0022] 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電池包低溫啟動(dòng)或充電加熱原理圖,其中實(shí)線為液態(tài)流向,虛線為氣態(tài)流向;
[0023] 圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的乘員艙的制暖、除霧、除霜原理圖,其中實(shí)線為液態(tài)流向,虛線為氣態(tài)流向。
[0024] 附圖標(biāo)記:[0025] 1電動(dòng)壓縮機(jī)2第一電子三通換向閥[0026] 3室外冷凝器4第二電子三通換向閥[0027] 5第一電子膨脹閥6電池包冷卻器(chiller)[0028] 7第二電子膨脹閥8蒸發(fā)器[0029] 9氣液分離器10室內(nèi)冷凝器[0030] 11鼓風(fēng)機(jī)12熱力膨脹閥[0031] 13板式換熱器14第一電子水泵[0032] 15電機(jī)電控系統(tǒng)16電機(jī)[0033] 17第一電子三通水閥18低溫散熱器[0034] 19電子風(fēng)扇20第二電子三通水閥[0035] 21空調(diào)水暖PTC加熱器22暖風(fēng)芯體[0036] 24第二電子水泵[0037] 25電池包水暖PTC加熱器26具有保溫隔熱措施的電池包[0038] 27電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹水壺。具體實(shí)施方式[0039] 下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0040] 下面參考圖1?圖5描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車及其熱管理系統(tǒng)。[0041] 如圖1、圖5所示,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),包括熱泵空調(diào)系統(tǒng)和電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路。
[0042] 其中,熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括電動(dòng)壓縮機(jī)1、第一電子三通換向閥2、室外冷凝器3、第二電子三通換向閥4、電池包冷卻器6、蒸發(fā)器8、氣液分離器9、室內(nèi)冷凝器10和板式換熱器13。
所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有制熱模式與制冷模式,當(dāng)所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制熱模式時(shí),制冷
劑從電動(dòng)壓縮機(jī)1流出后通過第一電子三通換向閥2流向室內(nèi)冷凝器10,然后再通過電池包
冷卻器6及板式換熱器13返回至電動(dòng)壓縮機(jī)1。需要說明的是,當(dāng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制熱模
式時(shí),可以對(duì)乘員艙內(nèi)制暖、除霧除霜,也即此時(shí)制冷劑在室內(nèi)冷凝器10內(nèi)冷凝放熱,在電
池包冷卻器6于板式換熱器13之間蒸發(fā)吸熱。
[0043] 電動(dòng)汽車處于行駛狀態(tài)時(shí),電機(jī)電控系統(tǒng)15處于工作狀態(tài),也即電機(jī)電控系統(tǒng)15將會(huì)產(chǎn)生熱量,電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路可以吸收電機(jī)電控系統(tǒng)15產(chǎn)生的熱量,并
通過板式換熱器13與流經(jīng)板式換熱器13的制冷劑熱交換,以對(duì)電動(dòng)汽車的乘員艙制熱。需
要說明的是,通過設(shè)置板式換熱器13,并且利用板式換熱器13與電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循
環(huán)水路吸收的熱量進(jìn)行熱交換,可以增強(qiáng)電動(dòng)汽車的制熱效果。
[0044] 可以理解的是,電機(jī)電控系統(tǒng)15產(chǎn)生的熱量可以通過電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路、板式換熱器13轉(zhuǎn)換成室內(nèi)熱量,也即將電機(jī)電控系統(tǒng)15產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化成可以供乘
員艙使用的熱量,以實(shí)現(xiàn)乘員艙的制暖、除霧、除霜等??梢岳斫獾氖牵ㄟ^所述熱泵空調(diào)系
統(tǒng)可以對(duì)所述電動(dòng)汽車的乘員艙制熱及除霜。
[0045] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng),通過設(shè)置電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路、板式換熱器13,將電機(jī)電控系統(tǒng)15產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化成可以供乘員艙使用的熱量,
進(jìn)而為乘員艙的制暖、除霧、除霜等供熱,由此不但可以滿足超低溫條件下的高效制熱效能
力,還可以節(jié)省能耗,降低成本。
[0046] 在一些實(shí)施例中,電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還包括電池包熱管理系統(tǒng),電池包熱管理系統(tǒng)包括電池包水暖PTC加熱器25(PTC可以稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻)、具有保溫隔熱措施
的電池包26和電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹水壺27。具有保溫隔熱措施的電池包在工作過程中為產(chǎn)
熱部件。例如,電動(dòng)汽車在行駛過程中,具有保溫隔熱措施的電池包26為產(chǎn)熱部件??梢岳?br />
解的是,當(dāng)電動(dòng)汽車在行駛過程中,具有保溫隔熱措施的電池包26也會(huì)產(chǎn)生廢熱,該部分廢
熱也可以作為轉(zhuǎn)化為可再次利用的熱量能源。
[0047] 例如,電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還包括電池包循環(huán)水路,具有保溫隔熱措施的電池包26與電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液熱交換,電池包循環(huán)水路的熱量通過電池包冷卻器6與從
室內(nèi)冷凝器10流出的制冷劑熱交換,由此可以通過所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)對(duì)所述乘員艙制熱及
除霜。
[0048] 進(jìn)一步地,如圖5所示,行車過程中熱泵空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電池包產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行回收時(shí),電池包循環(huán)水路工作方式:第二電子水泵24將系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液經(jīng)電池包水暖PTC加熱器
25(此時(shí),電池包水暖PTC加熱器25不工作)泵入具有保溫隔熱措施的電池包26內(nèi),冷卻液
吸收電池包工作散發(fā)的廢熱,流經(jīng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹水壺27進(jìn)入電池包冷卻器6(或稱為
chiller)內(nèi),冷卻液與制冷劑進(jìn)行熱交換,將熱量交換給熱泵空調(diào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)熱泵的能量回
收循環(huán)。
[0049] 進(jìn)一步地,如圖3所示,熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括蒸發(fā)器8、第二電子三通換向閥4、第一電子膨脹閥5、第二電子膨脹閥7和鼓風(fēng)機(jī)11,從室外冷凝器3流出的部分制冷劑可選擇通過
第二電子三通換向閥4流向第一電子膨脹閥5及電池冷卻器6、或者流向第二電子膨脹閥7及
蒸發(fā)器8,制冷劑適于通過第一電子膨脹閥5流向電池包冷卻器6,鼓風(fēng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器8周
圍氣流流動(dòng)。第二電子三通換向閥4具有換向、止通的作用。當(dāng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)處于制冷模式
時(shí),制冷劑從電動(dòng)壓縮機(jī)1流出后通過第一電子三通換向閥2流向室外冷凝器3,然后再通過
蒸發(fā)器8、所述第二電子三通換向閥4與所述電池冷卻器6、所述氣液分離器9返回至所述電
動(dòng)壓縮機(jī)1,實(shí)現(xiàn)乘員艙空氣制冷、除濕、擋風(fēng)玻璃除霧及電池包制冷。
[0050] 下面分三種工況進(jìn)行說明:[0051] 1)當(dāng)無需對(duì)電池包冷卻時(shí),從室外冷凝器3流出的部分制冷劑通過第二電子三通換向閥4流向第一電子膨脹閥5,啟動(dòng)第二電子膨脹閥7,蒸發(fā)器8與鼓風(fēng)機(jī)11帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)
發(fā)生熱交換。
[0052] 可以理解的是,如果電池包不需要冷卻、且只有乘員艙有制冷或除霧、除濕等需求時(shí),第二電子三通換向閥4到室內(nèi)冷凝器10的方向關(guān)閉,第二電子三通換向閥4到第一電子
膨脹閥5的方向開通,第一電子膨脹閥5(其作用為控制制冷劑的止通、過熱度)關(guān)閉,第二
電子膨脹閥7(其作用為控制制冷劑的止通、過熱度)開始工作,制冷劑在第二電子膨脹閥7
的控制下流入蒸發(fā)器8中,且制冷劑在蒸發(fā)器8中蒸發(fā)吸熱,以達(dá)到制冷效果,蒸發(fā)器8與鼓
風(fēng)機(jī)11帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)發(fā)生熱交換,實(shí)現(xiàn)乘員艙制冷、除霧、除濕等功能。此過程中制冷劑吸
收熱量發(fā)生相變,由中低溫、高壓過冷液態(tài)變?yōu)榈蜏?、低壓過熱氣態(tài)流入氣液分離器9,最終
進(jìn)入電動(dòng)壓縮機(jī)1開始新的制冷循環(huán)。
[0053] 2)當(dāng)僅對(duì)電池包冷卻時(shí),從室外冷凝器3流出的部分制冷劑通過第二電子三通換向閥4流向第一電子膨脹閥5,啟動(dòng)第一電子膨脹閥5,關(guān)閉第二電子膨脹閥7,制冷劑通過第
一電子膨脹閥5流向電池包冷卻器6,制冷劑制冷且與電池包冷卻器6進(jìn)行熱交換,以對(duì)電池
包散熱。
[0054] 可以理解的是,如果只有電池包有冷卻需求、且乘員艙沒有任何需求時(shí),從第二電子三通換向閥4到室內(nèi)冷凝器10的方向關(guān)閉,第二電子三通換向閥4到第一電子膨脹閥5的
方向開通,第一電子膨脹閥5工作,第二電子膨脹閥7關(guān)閉,制冷劑在第一電子膨脹閥5的控
制下流入電池包冷卻器6(或稱為chiller)內(nèi),制冷劑講過第一電子膨脹閥5后,蒸發(fā)吸熱以
實(shí)現(xiàn)制冷需求,電池包冷卻器6處的冷量與電池冷卻回路中的冷卻液進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)對(duì)電
池包循環(huán)水降溫,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池包循環(huán)水對(duì)電芯的冷卻。此過程中制冷劑吸收熱量發(fā)生相
變,由中低溫、高壓過冷液態(tài)變?yōu)榈蜏?、低壓過熱氣態(tài)流入氣液分離器9,最終進(jìn)入壓縮機(jī)開
始新的制冷循環(huán)。
[0055] 3)當(dāng)電池包及乘員艙同時(shí)具有冷卻需求時(shí),從室外冷凝器3流出的部分制冷劑通過第二電子三通換向閥4流向第一電子膨脹閥5,啟動(dòng)第一電子膨脹閥5和第二電子膨脹閥
7,從室外冷凝器3流出的部分制冷劑流入電池包冷卻器6內(nèi)、且與電池包循環(huán)水路的冷卻液
進(jìn)行熱交換,從室外冷凝器3流出的另一部分制冷劑流入蒸發(fā)器8中、且與鼓風(fēng)機(jī)11帶動(dòng)的
循環(huán)風(fēng)發(fā)生熱交換。
[0056] 可以理解的是,如果此時(shí)電池包有冷卻需求,乘員艙也有制冷或除霧、除濕等需求,從而第二電子三通換向閥4到室內(nèi)冷凝器10方向關(guān)閉,第二電子三通換向閥4到室內(nèi)冷
凝器10到第一電子膨脹閥5方向開通,第一電子膨脹閥5與第二電子膨脹閥7同時(shí)開始工作,
制冷劑在第一電子膨脹閥5的控制下流入電池包冷卻器6(或稱為chiller)內(nèi),制冷劑蒸發(fā)
吸熱,以實(shí)現(xiàn)制冷效果,冷量傳遞給電池包冷卻器6,電池包冷卻器6與電池冷卻回路的冷
卻液進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池包循環(huán)水降溫,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池包循環(huán)水對(duì)電芯冷卻。與此同
時(shí),制冷劑在第二電子膨脹閥7的控制下流入蒸發(fā)器8中,并且與鼓風(fēng)機(jī)11帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)發(fā)
生熱交換,實(shí)現(xiàn)乘員艙制冷、除霧、除濕等功能。此過程中制冷劑吸收熱量發(fā)生相變,由中低
溫、高壓過冷液態(tài)變?yōu)榈蜏?、低壓過熱氣態(tài)并流入氣液分離器9,最終進(jìn)入壓縮機(jī)開始新的
制冷循環(huán)。
[0057] 此外,空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電池包進(jìn)行冷卻時(shí)電池包循環(huán)水路工作方式:第二電子水泵24將冷卻液經(jīng)電池包水暖PTC加熱器25(此時(shí)電池包水暖PTC加熱器25不工作),泵入具有保溫
隔熱措施的電池包26,并吸收電池包工作產(chǎn)生的熱量,后流經(jīng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹水壺27
進(jìn)入電池包冷卻器6(chiller)內(nèi),此時(shí)冷卻液與空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑在電池包冷卻器6內(nèi)進(jìn)
行熱交換,將熱量傳送給空調(diào)系統(tǒng),然后進(jìn)行新的散熱循環(huán)實(shí)現(xiàn)電池包冷卻。
[0058] 如圖4所示,根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,電池包循環(huán)水路還包括第二電子水泵24,以驅(qū)動(dòng)電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液流動(dòng),當(dāng)電池包溫度低于目標(biāo)設(shè)定,啟動(dòng)電池包水暖
PTC加熱器25,電池包循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液依次與電池包水暖PTC加熱器25、電池包熱交換,
以對(duì)電池包加熱。
[0059] 例如,具有保溫隔熱措施的電池包26在行車工作過程中無需加熱,由于需要保證電動(dòng)汽車低溫下隨時(shí)可以啟動(dòng),當(dāng)電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到電池包的溫度低于目標(biāo)設(shè)定值時(shí),
會(huì)通過電池包循環(huán)水路啟動(dòng)第二電子水泵24及電池包水暖PTC加熱器25,水泵將電池包循
環(huán)水路內(nèi)的冷卻液泵入電池包水暖PTC加熱器25內(nèi),以加熱升溫,經(jīng)過加熱后的冷卻液進(jìn)入
具有保溫隔熱措施的電池包26內(nèi)并對(duì)其加熱,然后經(jīng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹水壺27及電池包
冷卻器6(chiller,此時(shí)電池包冷卻器6不進(jìn)行換熱)流入電子水泵,持續(xù)進(jìn)行加熱循環(huán)直到
將電池包加熱到目標(biāo)溫度。
[0060] 當(dāng)電池包電量消耗殆盡,需要充電,插電后電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到電池包的溫度低于目標(biāo)設(shè)定值時(shí),會(huì)通過電池包循環(huán)水路啟動(dòng)第二電子水泵24及電池包水暖PTC加熱器25,
水泵將冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液泵入電池包水暖PTC加熱器25內(nèi)加熱升溫,經(jīng)過加熱后的冷卻
液進(jìn)入具有保溫隔熱措施的電池包26內(nèi)對(duì)其加熱,然后經(jīng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)膨脹水壺27及電
池包冷卻器6(chiller,此時(shí)電池包冷卻器6不進(jìn)行換熱)流入電子水泵,持續(xù)進(jìn)行加熱循環(huán)
直到將電池包加熱到目標(biāo)溫度,達(dá)到充電所需的溫度要求后方可充電。
[0061] 在一些實(shí)施例中,電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)還包括空調(diào)水暖PTC加熱器21和暖風(fēng)芯體22,電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路的冷卻液依次與空調(diào)水暖PTC加熱器21、暖風(fēng)芯體22
進(jìn)行熱交換,以對(duì)乘員艙制熱。
[0062] 如圖2所示,根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路包括第一電子水泵14,以用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路內(nèi)的冷卻液流動(dòng),電動(dòng)汽車
熱管理系統(tǒng)還包括低溫散熱器18和電子風(fēng)扇19,電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路內(nèi)吸收了
電機(jī)電控系統(tǒng)15熱量的冷卻液流經(jīng)低溫散熱器18,以進(jìn)行換熱,電子風(fēng)扇19驅(qū)動(dòng)低溫散熱
器18周圍氣流流動(dòng),以對(duì)低溫散熱器18散熱。
[0063] 進(jìn)一步地,行車過程中電動(dòng)壓縮機(jī)1將高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)第一電子三通換向閥2(第一電子三通換向閥作用為換向止通,此時(shí)將從第一電子三通換向閥到室外冷凝
器方向關(guān)閉)泵入室內(nèi)冷凝器10內(nèi),并與鼓風(fēng)機(jī)11帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)乘員艙的
制暖、除霧、除霜等功能。在此過程中制冷劑放出熱量,發(fā)生相變,變?yōu)橹械蜏?、高壓過冷液
態(tài),然后制冷劑分別在第二電子三通換向閥4(其作用為換向止通,此時(shí)將從第二電子三通
換向閥到室外冷凝器方向關(guān)閉,從第二電子三通換向閥到室內(nèi)換熱器方向開通)、第一電子
膨脹閥5(其作用為控制制冷劑的止通、過熱度)及第二電子膨脹閥7(其作用為控制制冷劑
的止通、過熱度)控制下分別流入電池包冷卻器6(chiller)內(nèi),且與電池包循環(huán)水路的冷卻
液發(fā)生熱交換。板式換熱器13內(nèi)與電機(jī)16、電控系統(tǒng)的循環(huán)水發(fā)生熱交換,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)廢熱
及電池廢熱的回收利用。在此過程中制冷劑吸收熱量,發(fā)生相變,變?yōu)榈蜏?、低壓過熱氣態(tài)
流入氣液分離器9,最終進(jìn)入壓縮機(jī)開始新的制熱循環(huán);此外基于本方案,當(dāng)電池包工作溫
度過低可以通過關(guān)閉第一電子膨脹閥5,實(shí)現(xiàn)只對(duì)電機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行余熱回收,而不會(huì)導(dǎo)致
電池包溫度過低。
[0064] 行車過程中熱泵空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)電控系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行回收時(shí),電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路工作方式:第一電子水泵14將冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液泵入電機(jī)電控系統(tǒng)15
(如OBC、DC/DC、PDU、MCU)及電機(jī)16內(nèi)并將其冷卻降溫,吸熱后的冷卻液經(jīng)第一電子三通水
閥17(從第一電子三通水閥到低溫散熱器方向關(guān)閉,從第一電子三通水閥到第二電子三通
水閥方向開通)流入第二電子三通水閥20(從第二電子三通水閥到空調(diào)水暖PTC加熱器方向
關(guān)閉,從第二電子三通水閥到板式換熱器方向開通),流入板式換熱器13內(nèi)與制冷劑發(fā)生熱
交換熱,實(shí)現(xiàn)廢熱被熱泵空調(diào)系統(tǒng)回收利用,然后冷卻液再被第一電子水泵14泵入新的冷
卻循環(huán),經(jīng)過這樣連續(xù)不斷的熱交換循環(huán),實(shí)現(xiàn)行車乘員艙的制暖、除霧、除霜等功能。
[0065] 行車過程中熱泵空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電池包產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行回收時(shí)電池包循環(huán)水路工作方式:第二電子水泵24將系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液經(jīng)電池包水暖PTC加熱器25(此時(shí)不工作)泵入具
有保溫隔熱措施的電池包26內(nèi),冷卻液吸收電池包工作散發(fā)的廢熱,流經(jīng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)
膨脹水壺27進(jìn)入電池包冷卻器6(chiller)內(nèi),與制冷劑進(jìn)行熱交換,將熱量交換給熱泵空
調(diào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)熱泵的能量回收循環(huán)。
[0066] 進(jìn)一步地,電動(dòng)汽車在駐車過程中,第一電子水泵14將冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液泵入電機(jī)電控系統(tǒng)15及電機(jī)16,然后冷卻液流經(jīng)第一電子三通水閥17(從第一電子三通水閥17
到低溫散熱器18方向關(guān)閉,從第一電子三通水閥17到第二電子三通水閥20方向開通)流入
第二電子三通水閥20(從第二電子三通水閥20到板式換熱器13方向關(guān)閉,從第二電子三通
水閥20到空調(diào)水暖PTC加熱器21方向開通),流入空調(diào)水暖PTC加熱器21內(nèi),冷卻液被加熱升
溫,然后流入暖風(fēng)芯體22內(nèi)并與鼓風(fēng)機(jī)11帶動(dòng)的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)乘員艙的制暖、除
霧、除霜等功能。經(jīng)過冷卻后的冷卻液再被第一電子水泵14泵入新的冷卻循環(huán),通過連續(xù)不
斷的加熱、散熱循環(huán),實(shí)現(xiàn)在駐車條件下乘員艙的預(yù)熱、制暖、除霧、除霜等功能。
[0067] 在一些實(shí)施例中,電機(jī)電控系統(tǒng)15包括:電機(jī)16、車載充電機(jī)(或稱為OBC)、開關(guān)電源(或稱為DC/DC)、高壓配電箱(或稱為PDU)和電機(jī)控制器(或稱為MCU),電機(jī)16、電機(jī)控制
器、車載充電機(jī)、開關(guān)電源和高壓配電箱為產(chǎn)熱部件。
[0068] 進(jìn)一步地,第一電子水泵14將冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液泵入OBC、DC/DC、PDU、MCU及電機(jī)16的水套內(nèi),通過冷卻液對(duì)其進(jìn)行冷卻降溫,吸熱后的冷卻液經(jīng)第一電子三通水閥17流
入低溫散熱器18,并在電子風(fēng)扇19送風(fēng)冷卻作用下通過低溫散熱器18將從電機(jī)16、電控水
套中吸收的熱量散發(fā)到大氣環(huán)境中,經(jīng)過冷卻之后的冷卻液再被第一電子水泵14泵入新的
冷卻循環(huán),經(jīng)過這樣連續(xù)不斷的吸熱、散熱循環(huán)實(shí)現(xiàn)電機(jī)電控系統(tǒng)的冷卻。
[0069] 此外,本實(shí)用新型通過對(duì)電子三通換向閥、電子膨脹閥、電子三通水閥、熱力膨脹閥12等閥件靈活運(yùn)用優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提升了系統(tǒng)功能,減少了零部件數(shù)量,降低了系統(tǒng)的
集成難度和系統(tǒng)成本。
[0070] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車,包括如上所述的電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)。[0071] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車,通過設(shè)置電機(jī)及電控多合一系統(tǒng)循環(huán)水路、板式換熱器13,將電機(jī)電控系統(tǒng)15產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化成可以供乘員艙使用的熱量,進(jìn)而為乘
員艙的制暖、除霧、除霜等供熱,由此不但可以滿足超低溫條件下的高效制熱效能力,還可
以節(jié)省能耗,降低成本。
[0072] 在本說明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)
構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對(duì)上述術(shù)
語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。
[0073] 盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換
和變型,本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
聲明:
“電動(dòng)汽車及其熱管理系統(tǒng)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)