[发明专利]一种电动汽车综合热管理系统与方法

说明书

本发明提出了一种电动汽车综合热管理系统与方法，包括压缩机、四通换向阀、车外换热器、双向电子膨胀阀、车内换热器、PTC辅助加热装置和储液干燥器组成的热泵循环，以及电池包循环和电机及其控制系统循环。电池包循环包括电池包换热器、电池包循环泵、温度传感器和电池包，电机及其控制系统循环包括电机及其控制系统换热器(间接式循环中)、电机及其控制系统循环泵、电机及其控制系统温度传感器、电机、电机控制器、DC/DC模块、充电装置及其附件。本发明实现工质的能量梯次利用，根据系统中各部分所要求的不同控制温度，在设计时确定工质流经各循环的先后顺序，同时也可以对某一循环进行单独控制。在制热工况下高效节能，有效增加电动汽车的续航里程。

技术领域

本发明属于电动汽车领域，具体地，涉及到一种电动汽车综合热管理系统及工质的能量梯次利用方法。

背景技术

在电动汽车倍受关注的大前提下，还有许多亟待解决的问题导致其不能大规模应用到实际生活中。首先，在冬季，尤其是北方寒冷地区，需要对电池和车内环境进行加热以保证电动汽车的正常运行和车内人员的舒适性要求。目前，大多数电动汽车仍采用PTC作为采暖装置，其效率低，耗电量大，对电动汽车的续航里程有非常不利的影响，因此，如何将热泵技术应用到电动汽车上成为了研究的热点。

现有的电动汽车热泵技术没有充分利用电机产生的热量。在北方寒冷地区，冬季室外气温很低，热泵的COP较低，并且易结霜，如果能将电机及其控制系统的热量进行回收利用，可以大大降低热泵的负荷，提高效率。

现有的电动汽车热管理系统相互独立，没有进行有效集成，不能根据电动汽车各部分的冷却或加热要求进行设计，没有达到将工质中的能量梯次利用的目的。

综上所述，在保证电动汽车续航里程的前提下，充分考虑各部分的工作特性，将工质中的能量梯次利用，开发一种既能单独控制某一部分加热或冷却，又能对某几个部分共同加热或冷却的综合热管理方法具有很大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提出一套电动汽车综合热管理系统，并且通过合理的设计实现让系统中工质的能量梯次利用，具有高效节能、控制灵活、可靠性高的特点。

本发明的目的可通过以下技术方案得以实现：

一种电动汽车综合热管理方法包括热泵循环、电池包循环和电机及其控制系统循环。

所述热泵循环，由压缩机1、储液干燥器2、第一四通换向阀3、电磁三通阀18、第二四通换向阀11、车内换热器8、双向电子膨胀阀6、车外换热器4组成；所述第一四通换向阀的a端口和车外换热器与第一截止阀相连、b端口和压缩机出口相连、c端口和储液干燥器入口相连、d端口和第三截止阀与电磁三通阀e端口相连；所述电磁三通阀的e端口和第一四通换向阀的d端口与第三截止阀相连、f端口和第二四通换向阀的j端口与第五截止阀相连、g端口和电机及其控制系统换热器与第二截止阀相连；所述第二四通换向阀的h端口和双向电子膨胀阀与第四截止阀相连、j端口和电磁三通阀f端口与第五截止阀相连、k端口和电池包换热器相连、m端口和车内换热器相连；所述车内换热器与双向电子膨胀阀之间靠近车内换热器的一端设有第四截止阀7；所述车内换热器左侧设有PTC辅助加热装置9、右侧设有车内换热器电子风扇10。所述车外换热器右侧设有车外换热器电子风扇5。

所述电池包循环，由电池包换热器12(间接式循环中)、电池包循环泵16、电池包进口温度传感器15、电池包出口温度传感器13以及电池包14连接而成；在电池包换热器与电磁三通阀之间的管路上设有第五截止阀17。