[发明专利]电动汽车热管理系统

说明书

一种电动汽车热管理系统，包括：前端冷却模块、与之并联的暖通空调、板式换热器以及水路循环，其中：前端冷却模块的第一端口和板式换热器的第一端口分别与水路四通阀的第二端口和第三端口相连，前端冷却模块的第二端口、暖通空调的第二端口和板式换热器第二端口之间设有涡旋压缩机和气液分离器，暖通空调的第一端口和前端冷却模块的第一端口分别与板式换热器的第一端口相连，板式换热器的第二端口和水路四通阀的第四端口之间设有水热PTC和动力电池组，前端冷却模块的第二端口和水路四通阀的第一端口之间设有第一电动水泵、直流转换器和电动驱动装置。本发明在电机电控和电池的余热不足时，开启水路高压PTC来补充热量使内部冷凝器放出的热量满足乘员舱的供暖要求。

技术领域

本发明涉及的是一种汽车空调领域的技术，具体是一种无结霜风险的电动汽车热管理系统。

背景技术

现有电动汽车为满足所有工况下的热管理需求，需要两个高压陶瓷电加热器(PTC)，一个置于乘员舱的空气PTC，一个置于防冻液侧的水热PTC，但高压PTC加热效率和能效比低，大大减小电池的续航里程从而影响电动汽车的整车性能。

热泵系统能够有效解决PTC加热效率低的问题，但是在某些工况下具有结霜风险，一旦结霜则会大大影响热泵的性能甚至不能工作。

发明内容

本发明针对现有电动汽车冬季电池续航里程短的技术问题，提出一种电动汽车热管理系统，以更全面和高效的方式满足乘员舱、电机电控和电池的制冷和制热需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：前端冷却模块、与之并联的暖通空调、板式换热器以及水路循环，其中：前端冷却模块的第一端口和板式换热器的第一端口分别与水路四通阀的第二端口和第三端口相连，前端冷却模块的第二端口、暖通空调的第二端口和板式换热器第二端口之间设有涡旋压缩机和气液分离器，暖通空调的第一端口和前端冷却模块的第一端口分别与板式换热器的第一端口相连，板式换热器的第二端口和水路四通阀的第四端口之间设有水热PTC和动力电池组，前端冷却模块的第二端口和水路四通阀的第一端口之间设有第一电动水泵、直流转换器和电动驱动装置(EDU)。

所述的前端冷却模块包括：外部换热器、低温水箱和冷却风扇，其中：外部换热器的输入端和低温水箱的输出端作为前端冷却模块的第二端口，低温水箱的输入端和外部换热器的输出端作为前端冷却模块的第一端口。

所述的暖通空调包括：内部冷凝器、蒸发器和鼓风机，其中：内部冷凝器的输入端和蒸发器的输出端作为暖通空调的第二端口，蒸发器的输入端和内部冷凝器的输出端作为暖通空调的第一端口。

所述的水路循环包括：两个电动水泵、一个水路四通阀、三个水路三通阀、一个高压水热PTC，通过水路三通阀和四通阀的切换，实现高压水热PTC的三次加热，即在环境温度低于-10℃且电机和电池发热量较小的工况下的制热模式。

技术效果

本发明在冬季低温工况下，回收电机电控和动力电池的热量作为蒸发器的热量输入，与现有技术相比，当回收的热量不足以满足乘员舱供暖需求时，本发明通过开启高压水热PTC作为补充，具体有功能全面的特点，在覆盖了乘员舱制冷、制热、除雾，电机电控散热，电池冷却、加热等电动汽车热管理中的所有模式的同时至少减少一个高压PTC的成本。

本发明可通过模式切换避免结霜风险。在环境温度较高(-10℃到10℃)情况下，外部换热器作为蒸发器回收环境的热量；当环境温度较低时(-10℃以下)，板式换热器作为蒸发器回收电机电控和电池的余热，当电机电控和电池的余热不足时，开启水路高压PTC来补充热量使内部冷凝器放出的热量满足乘员舱的供暖要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；