买专利,只认龙图腾
首页 专利交易 科技果 科技人才 科技服务 商标交易 会员权益 IP管家助手 需求市场 关于龙图腾
 /  免费注册
到顶部 到底部
清空 搜索

【发明授权】集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法_威马智慧出行科技(上海)有限公司_201810871960.3 

申请/专利权人:威马智慧出行科技(上海)有限公司

申请日:2018-08-02

公开(公告)日:2024-04-16

公开(公告)号:CN109109610B

主分类号:B60H1/00

分类号:B60H1/00

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.04.16#授权;2019.01.25#实质审查的生效;2019.01.01#公开

摘要:本发明提供一种集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法,其中的系统包括热泵空调回路、电机冷却回路和第一换热器,所述第一换热器,其第一端和第二端串接入所述热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电机冷却回路中;在第一换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第一电控阀组,在第一换热器的第三端和或第四端与电机冷却回路之间设置有第二电控阀组,所述第一电控阀组和所述第二电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。通过第一换热器能够将热泵空调回路与电机冷却回路联通能够回收电机产生的热量,避免了能量的损失,还能够利用热泵空调对电机进行降温的操作,提高了电机和电池的温度调节效率。

主权项:1.一种集成式电动汽车热量管理系统,包括热泵空调回路、电机冷却回路和第一换热器,其特征在于:所述第一换热器,其第一端和第二端串接入所述热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电机冷却回路中;在第一换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第一电控阀组,在第一换热器的第三端和或第四端与电机冷却回路之间设置有第二电控阀组,所述第一电控阀组和所述第二电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止;还包括第二换热器和电池冷却回路:第二换热器,其第一端和第二端串接入电机冷却回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第二换热器的第一端和或第二端与电机冷却回路之间设置有第三电控阀组,在第二换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第四电控阀组,所述第三电控阀组和所述第四电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止;第三换热器,其第一端和第二端串接入热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第三换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第五电控阀组,在第三换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第六电控阀组,所述第五电控阀组和所述第六电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止;所述热泵空调回路中包括第一电磁阀,所述第一电磁阀设置于内部冷凝器第一端口与压缩机第一端口之间的通路上,所述第一电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述第一换热器的第一端连接气液分离器,所述第一换热器的第二端通过第一电控阀组与内部冷凝器第二端口连接,所述第一换热器的第三端口与电机冷却回路中低温散热器的第一端连接,所述第一换热器的第四端口通过第二电控阀组与电机冷却回路中低温散热器的第二端连接;所述电池冷却回路中包括第二电磁阀,所述第二电磁阀的第一端与第三换热器的第三端连接,所述第二电磁阀的第二端与电池包的第一端连接,所述第二电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述电池包的第二端通过加热器与第二换热器的第四端连接;第二换热器的第三端通过第四电控阀组与第三换热器的第一端连接;第二换热器的第一端通过第三电控阀组与第一换热器的第四端连接;第二换热器的第二端与电机冷却回路中低温散热器的第二端连接。

全文数据:集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法技术领域本发明涉及新能源汽车技术领域,具体涉及一种集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法。背景技术目前,电动汽车中基本都包括三个温度调节装置。第一个是用于对车内温度进行调节,提升车内人员乘车舒适性的空调;第二个是用于对电池包进行温度调节的装置,因为电池包的温度必须在适当的范围内其才可以正常的工作;第三个是用于对电机进行温度调节的装置,同电池包一样,电机的温度也必须在适当的范围内其才可以正常的工作。现有技术中的上述温度调节装置中,存在着以下问题:由于三个温度调节装置都是彼此独立工作的,彼此之间的产热不能互通。导致电机和电池产生的热量会直接损失掉,会造成能量的浪费。基于上述原因,亟需一种集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法以解决以上问题。发明内容本发明旨在解决现有技术中电动汽车热量管理过程中出现的上述技术问题,进而提供一种集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法。为解决上述问题,本发明提供一种集成式电动汽车热量管理系统,包括热泵空调回路、电机冷却回路和第一换热器,所述第一换热器,其第一端和第二端串接入所述热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电机冷却回路中;在第一换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第一电控阀组,在第一换热器的第三端和或第四端与电机冷却回路之间设置有第二电控阀组,所述第一电控阀组和所述第二电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。以上方案中,通过第一换热器能够将热泵空调回路与电机冷却回路联通,从而实现了将热泵空调和电机冷却回路联通成为一个整体,能够回收电机产生的热量,避免了能量的损失,还能够利用热泵空调对电机进行降温的操作,提高了电机温度调节效率。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,还包括第二换热器和电池冷却回路:第二换热器,其第一端和第二端串接入电机冷却回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第二换热器的第一端和或第二端与电机冷却回路之间设置有第三电控阀组,在第二换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第四电控阀组,所述第三电控阀组和所述第四电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。以上方案中,通过第二换热器能够将电机冷却回路与电池冷却回路联通,从而能将电池、电机产生的热量回收,进一步提高了能量的利用效率。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,还包括:第三换热器,其第一端和第二端串接入热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第三换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第五电控阀组,在第三换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第六电控阀组,所述第五电控阀组和所述第六电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。以上方案中,通过第三换热器能够将热泵空调回路与电池冷却回路联通,从而实现了将热泵空调和电池冷却回路联通成为一个整体,能够回收电池产生的热量,避免了能量的损失,还能够利用热泵空调对电池进行降温的操作,提高了电池温度调节效率。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述热泵空调回路中包括第一电磁阀,所述第一电磁阀设置于内部冷凝器第一端口与压缩机第一端口之间的通路上,所述第一电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述第一换热器的第一端连接气液分离器,所述第一换热器的第二端通过第一电控阀组与内部冷凝器第二端口连接,所述第一换热器的第三端口与电机冷却回路中低温散热器的第一端连接,所述第一换热器的第四端口通过第二电控阀组与电机冷却回路中低温散热器的第二端连接。以上方案中,能够通过第一电磁阀与第一电控阀组和第二电控阀组导通热泵空调,控制车内的内部冷凝器对车舱内的空气进行加热操作,由于热泵空调中不需要配置车外换热器,因此不会出现结霜的问题,从而能够持续地为车内乘客提供暖风,提高了乘车人员的舒适性。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述电池冷却回路中包括第二电磁阀,所述第二电磁阀的第一端与第三换热器的第三端连接,所述第二电磁阀的第二端与电池包的第一端连接,所述第二电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述电池包的第二端通过加热器与第二换热器的第四端连接;第二换热器的第三端通过第四电控阀组与第三换热器的第一端连接;第二换热器的第一端通过第三电控阀组与第一换热器的第四端连接;第二换热器的第二端与电机冷却回路中低温散热器的第二端连接。以上方案中,通过第二电磁阀与第三电控阀组、第四电控阀组的配合能够实现对电机产生的热量进行回收,利用回收的电机产热对电池包进行加热,降低了能量的损失。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述热泵空调回路中,车内蒸发器的第一端通过第一电控流量阀与冷凝器第二端连接,车内蒸发器的第二端与气液分离器连接,所述第一电控流量阀在车载控制器的控制下导通或截止。以上方案中,通过第一电控流量阀与第一电磁阀的配合,控制车内蒸发器的工作状态,当需要对车舱内空气进行除湿操作时,使车内蒸发器执行除湿操作,相比于现有技术中的PTC加热方式[暖风芯体进行加热操作,相比于现有技术中的PTC加热方式,本方案具有不会浪费电能并且不会给行车安全带来隐患的优势可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述热泵空调回路中,冷凝器的第一端通过第三电磁阀与压缩机第一端口连接,冷凝器的第三端与第二电磁阀的第一端连接,冷凝器的第四端与电池包的第二端连接,第三电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述第二换热器的第三端通过第四电控阀组与电池冷却回路中的低温散热器的第二端连接,电池冷却回路中的低温散热器的第一端与第三换热器的第一端连接。以上方案中,当单独为车舱内空气进行制冷时,可以断开热泵空调与电机冷却回路和电池冷却回路的联系,从而使热泵空调集中为车舱进行降温,提高车舱空气温度降低速度。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述第五阀门组件通过第二电控流量阀实现,所述第二电控流量阀的第一端与车内蒸发器的第一端连接,所述第二电控流量阀的第二端与第三换热器的第四端连接。以上方案中,通过第二电磁阀、第一电控流量阀和第二电控流量阀与第六电控阀组的配合控制将热泵空调与电池冷却回路联通,通过热泵空调的制冷功能辅助电池包冷却,能够提高电池包的冷却效率,使电池包迅速达到工作最佳温度。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述第二电控阀组和所述第三电控阀组通过三通阀实现,三通阀的第一端与第二端之间构成所述第二电控阀组,三通阀的第一端与第三端之间构成所述第三电控阀组。以上方案中,通过有效利用三通阀的导通特性实现第二电控阀组和第三电控阀组的导通控制,降低了整个系统的元件数量,简化了系统结构。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述第四电控阀组和所述第六电控阀组通过三通阀实现,三通阀的第一端与第二换热器的第二端连接,三通阀的第二端与第三换热器的第一端连接,三通阀的第三端与电池冷却回路中的低温散热器的第二端连接。以上方案中,通过有效利用三通阀的导通特性实现不同支路的导通控制,降低了整个系统的元件数量,简化了系统结构。可选地,上述的集成式电动汽车热量管理系统中,所述第三换热器为双芯体电池冷却器。以上方案中,采用双芯体电池冷却器同时实现第为电池进行冷却以及与热泵空调联通的功能,能够进一步简化整个系统的结构。本发明还提供一种以上所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,包括:车载控制器响应外部输入的需求模式信号,其输出端输出与所述需求模式信号匹配的控制信号,以控制第一电控阀组和或第二电控阀组和或第三电控阀组和或第四电控阀组和或第五电控阀组和或第六电控阀组和或第一电磁阀和或第二电磁阀和或第三电磁阀和或第一电控流量阀的导通或截止。以上方案中,车载控制器作为电动汽车的控制中枢,能够控制热泵空调回路、电机冷却回路和电池冷却回路的启停。同时,车载控制器能够响应外部输入的需求模式信号,或者根据电动汽车中设置的传感器、监控装置等检测到的电动汽车的状态数据解析计算后得到需求模式信号,车载控制器根据需求模式信号能够确定出三个回路之间应该如何互通能够满足需求,从而控制各个电磁阀、电控流量阀的状态能够满足需求模式信号所对应的需求,从而直接控制各个电磁阀和电控流量阀动作即可。由于三个回路之间彼此之间能够实现互相联通,从而能够在需要时收集电机和或电池散发的热量,供热泵空调使用,有效节约了能量消耗,提高了能量的利用效率。可选的,上述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法中,所述热泵空调回路处于制热模式下且所述需求模式信号代表第一加热模式时,车载控制器的输出端输出第一加热控制信号,所述第一加热模式代表只对车舱内空气进行加热的工作模式;第一电磁阀、第一电控阀组和第二电控阀组接收到所述第一加热控制信号后导通,其余各阀门截止。以上方案中,以上方案中,热泵空调中不必配置车外换热器,能够避免车外换热器结霜的情况出现,由此能够连续第为车舱内空气进行加热,提升了乘车人员的舒适性。可选的,上述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法中,所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表第二加热模式时,车载控制器的输出端输出第二加热控制信号,所述第二加热模式代表利用电机产生的热量对电池加热的工作模式;第三电控阀组、第四电控阀组和第二电磁阀接收到第二加热控制信号后导通,其余各阀门截止。以上方案中,能够利用电机产生的热量直接对电池包进行加热,因为只要电动汽车在运行过程中电机就会运行,电机运行过程中就会产生热量,利用电机产生的热量为电池包进行加热,避免电机产热的浪费。可选的,上述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法中,所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表除湿模式时,车载控制器的输出端输出除湿控制信号;第一电磁阀和第一电控流量阀接收到湿控制信号后导通,其余各阀门截止。以上方案中,当需要对车舱内空气进行除湿操作时,使车内蒸发器执行除湿操作,相比于现有技术中的PTC除湿方式,本方案具有不会浪费电能并且不会给行车安全带来隐患的优势。可选的,上述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法中,所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第一制冷模式时,车载控制器的输出端输出第一制冷控制信号,所述第一制冷模式代表单独为车舱内空气降温的工作模式;第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀和第四电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止。以上方案中,当单独为车舱内空气进行制冷时,可以断开热泵与电机温控回路和电池温控回路的联系,从而使热泵空调集中为车舱进行降温,提高车舱空气温度降低速度。可选的,上述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法中,所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第二制冷模式时,车载控制器的输出端输出第二制冷控制信号,所述第二制冷模式代表同时为车舱内空气和电池进行降温的工作模式;第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀、第四电控阀组和第五电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止。以上方案中,通过热泵空调的制冷功能辅助电池包冷却,能够提高电池包的冷却效率,使电池包迅速达到工作最佳温度。可选的,上述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法中,所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第三制冷模式时,车载控制器的输出端输出第三制冷控制信号,所述第三制冷模式代表同时为车舱内空气、电机和电池进行降温的工作模式;第一电控阀组、第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀、第四电控阀组和第五电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止。在炎热地区,夏天恶劣天气下,气温可达45℃以上,这时车内需要制冷,电池包需要冷却,在电机冷却系统中,低温散热器在如此恶劣气温下可能无法把电机冷却液的温度降低到设计目标值,导致电控入口处冷却液温度高于设计值,这时电机电控固体表面温度会超过设计指标,影响安全及整车性能。以上方案中,通过热泵空调、电机温控回路和电池温控回路之间的互联互通,能够采用热泵空调同时为车舱内空气、电机和电池包降温,可以进一步降低电机冷却液的温度,解决在超高温天气下电机冷却系统冷却能力不足的问题。本发明提供的集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法,实现了将热泵空调、电机冷却回路和电池冷却回路联通成为一个整体,能够回收电机、电池等产生的热量,避免了能量的损失,还能够利用热泵空调对电机和电池进行降温的操作,提高了电机和电池的温度调节效率。附图说明图1为本发明一个实施例所述集成式电动汽车热量管理系统的结构示意图;图2至图7分别为图1所示集成式电动汽车热量管理系统的不同工作状态。具体实施方式为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外,说明书附图中虚线是表示未导通,无制冷剂流过。需要说明的是,本发明附图中虚线部分表示由于阀的截止而未导通的支路,实线部门表示导通支路,其中箭头方向表示支路中制冷剂的流通方向。实施例1本实施例提供一种集成式电动汽车热量管理系统,包括热泵空调回路、电机冷却回路和第一换热器11。其中,如图1所示,热泵空调回路中包括压缩机1、冷凝器2、第一电磁阀3、第三电磁阀4、内部冷凝器5、车内蒸发器6、第一电控流量阀采用图中电子膨胀阀9实现、第二电控流量阀采用图中电子膨胀阀10实现、气液分离器13。电机冷却回路包括水泵14、电控单元15、电机16、低温散热器21和风扇22。所述第一换热器11,其第一端和第二端串接入所述热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电机冷却回路中;在第一换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第一电控阀组采用图中流量调节阀8实现,在第一换热器的第三端和或第四端与电机冷却回路之间设置有第二电控阀组采用图中所示三通阀17实现,所述第一电控阀组和所述第二电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。上述部件均可采用现有技术中已有的相关产品实现。以上方案中,通过第一换热器11能够将热泵空调回路与电机冷却回路联通,从而实现了将热泵空调和电机冷却回路联通成为一个整体,能够回收电机16产生的热量,避免了能量的损失,还能够利用热泵空调对电机16进行降温的操作,提高了电机16的温度调节效率。优选地,上述系统中还包括电池冷却回路和第二换热器18,如图所示,电池冷却回路包括水泵24、高压水暖加热器23、三通阀19、低温散热器20、电池包25、第二电磁阀26。所述第二换热器18,其第一端和第二端串接入电机冷却回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第二换热器的第一端和或第二端与电机冷却回路之间设置有第三电控阀组采用图中所示三通阀17实现,在第二换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第四电控阀组采用图中所示三通阀19实现,所述第三电控阀组和所述第四电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。通过第二换热器18能够将电机冷却回路与电池冷却回路联通,从而能将电池包25、电机16产生的热量回收,进一步提高了能量的利用效率。进一步地,上述系统中还包括第三换热器12,其第一端和第二端串接入热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第三换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第五电控阀组采用图中所示第二电控流量阀10实现,在第三换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第六电控阀组采用图中所示三通阀19实现,所述第五电控阀组和所述第六电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。所述第三换热器12可以为双芯体电池冷却器。采用双芯体电池冷却器同时实现第为电池进行冷却以及与热泵空调联通的功能,能够进一步简化整个系统的结构。可以理解,以上各电控阀组均可采用电磁阀实现,即每一电控阀组采用一单独电磁阀实现。本实施例中,所述第二电控阀组和所述第三电控阀组通过三通阀17实现,三通阀17的第一端与第二端之间构成所述第二电控阀组,三通阀17的第一端与第三端之间构成所述第三电控阀组。并且,所述第四电控阀组和所述第六电控阀组通过三通阀19实现,三通阀19的第一端与第二换热器18的第二端连接,三通阀19的第二端与第三换热器12的第一端连接,三通阀19的第三端与电池冷却回路中的低温散热器20的第二端连接。通过三通阀实现不同阀门的组合,能够进一步简化系统的结构,并且由于不同支路中均采用了单独的阀门进行控制,从而能够使得整个系统中的不同温控装置能够同时工作,增加了系统可能的工作模式。显然,通过第一换热器11、三通阀17的配合能够实现将热泵空调与电机冷却回路联通,通过第二换热器18与三通阀19的配合能够实现将电机冷却回路与电池冷却回路联通,通过第三换热器12与第二电控流量阀10、第二电磁阀26的配合能够实现将电池冷却回路与热泵空调回路联通。因此,通过上述方案的设计,实现了将热泵空调、电机冷却回路和电池冷却回路联通成为一个整体,能够回收电机、电池等产生的热量,避免了能量的损失,还能够利用热泵空调对电机和电池进行降温的操作,提高了电机和电池的温度调节效率。另外,如图1所示,所述热泵空调回路中包括第一电磁阀3,所述第一电磁阀3设置于内部冷凝器5第一端口与压缩机1第一端口之间的通路上,所述第一电磁阀3在车载控制器的控制下导通或截止;所述第一换热器11的第一端连接气液分离器13,所述第一换热器11的第二端通过流量调节阀8与内部冷凝器5第二端口连接,所述第一换热器11的第三端口与电机冷却回路中低温散热器21的第一端连接,所述第一换热器11的第四端口通过三通阀17与电机冷却回路中低温散热器21的第二端连接。通过上述方案,能够通过第一电磁阀3、流量调节阀8和三通阀17导通热泵空调,控制车内的内部冷凝器5对车舱内的空气进行加热操作,由于热泵空调中不需要配置车外换热器,因此不会出现结霜的问题,从而能够持续地为车内乘客提供暖风,提高了乘车人员的舒适性。以上方案中,如图中所示,所述电池冷却回路中包括第二电磁阀26,所述第二电磁阀26的第一端与第三换热器12的第三端连接,所述第二电磁阀26的第二端与电池包25的第一端连接,所述第二电磁阀26在车载控制器的控制下导通或截止;所述电池包25的第二端通过加热器23与第二换热器18的第四端连接,在电池包25与加热器23之间设置有水泵24,利用水泵24能够控制电池冷却回路中冷却液的流动速度。第二换热器18的第三端通过三通阀19与第三换热器12的第一端连接;第二换热器18的第一端通过三通阀17与第一换热器11的第四端连接;第二换热器18的第二端与电机冷却回路中低温散热器21的第二端连接。通过控制三通阀17、三通阀19和第二电磁阀26的状体,能够实现将电机冷却回路与电池冷却回路联通在一起,从而可以利用电机产生的热量供电池冷却回路使用,提高了能量的利用效率。在以上各方案中,如图1所示,所述热泵空调回路中,车内蒸发器6的第一端通过电子膨胀阀9与冷凝器2第二端连接,车内蒸发器6的第二端与气液分离器13连接,所述电子膨胀阀9在车载控制器的控制下导通或截止。本方案中能够利用电子膨胀阀9与其他阀门的配合实现除湿模式,当需要对车舱内空气进行除湿操作时,使车内蒸发器6执行除湿操作,相比于现有技术中的PTC除湿方式,本方案具有不会浪费电能并且不会给行车安全带来隐患的优势。在以上各方案中,如图1所示,所述热泵空调回路中,冷凝器2的第一端通过第三电磁阀4与压缩机1第一端口连接,冷凝器2的第三端与第二电磁阀26的第一端连接,冷凝器2的第四端与电池包25的第二端连接,第三电磁阀4在车载控制器的控制下导通或截止;所述第二换热器18的第三端通过三通阀19与电池冷却回路中的低温散热器20的第二端连接,电池冷却回路中的低温散热器20的第一端与第三换热器12的第一端连接。以上方案中,通过控制第三电磁阀4、第二电磁阀26、三通阀19相互配合能够实现车舱内空气进行制冷的工作模式,可以断开热泵空调与电机冷却回路和电池冷却回路的联系,从而使热泵空调集中为车舱进行降温,提高车舱空气温度降低速度。以上方案中,如图所示,第二电控流量阀即图中电子膨胀阀10作为第五电控阀组实现将电池冷却回路与热泵空调联通的功能,电子膨胀阀10的第一端与车内蒸发器6的第一端连接,电子膨胀阀10的第二端与第三换热器12的第四端连接。通过第二电磁阀26、电子膨胀阀9、电子膨胀阀10和三通阀19配合控制将热泵空调与电池冷却回路联通,通过热泵空调的制冷功能辅助电池包冷却,能够提高电池包的冷却效率,使电池包迅速达到工作最佳温度。实施例2本实施例提供一种以上所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,包括:车载控制器响应外部输入的需求模式信号,其输出端输出与所述需求模式信号匹配的控制信号,以控制第一电控阀组和或第二电控阀组和或第三电控阀组和或第四电控阀组和或第五电控阀组和或第六电控阀组和或第一电磁阀和或第二电磁阀和或第三电磁阀和或第一电控流量阀的导通或截止。以上方案中,车载控制器作为电动汽车的控制中枢,能够控制热泵空调回路、电机冷却回路和电池冷却回路的启停。同时,车载控制器能够响应外部输入的需求模式信号,或者根据电动汽车中设置的传感器、监控装置等检测到的电动汽车的状态数据解析计算后得到需求模式信号,车载控制器根据需求模式信号能够确定出三个回路之间应该如何互通能够满足需求,从而控制各个电磁阀、电控流量阀的状态能够满足需求模式信号所对应的需求,从而直接控制各个电磁阀和电控流量阀动作即可。由于三个回路之间彼此之间能够实现互相联通,从而能够在需要时收集电机和或电池散发的热量,供热泵空调使用,有效节约了能量消耗,提高了能量的利用效率。需要说明的是,本发明方案的核心点在于提供一种将热泵空调回路、电机冷却回路和电池冷却回路联通在一起的方案,其中的控制方法可以依据现有技术中的工作模式需求进行设定,或者根据人为设定的方式进行设定,并提供相应触发模式的按键等,本发明中对这类算法并无改进,因此不在此处详细论述,本发明所提供的是当车载控制器接收到某一触发指令后,能够根据触发指令输出控制信号以控制各个阀门导通或者截止的方案。下面结合附图分别对上述系统可以工作的模式进行详细说明。模式1:冬季制热模式所述热泵空调回路处于制热模式下且所述需求模式信号代表第一加热模式时,车载控制器的输出端输出第一加热控制信号,所述第一加热模式代表只对车舱内空气进行加热的工作模式;第一电磁阀、第一电控阀组和第二电控阀组接收到所述第一加热控制信号后导通,其余各阀门截止。由此,可得到如图2所示的变形后的结构。其工作原理如下:经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过第一电磁阀3进入内部冷凝器5,高温制冷剂对进入车内的空气加热,为乘员舱采暖,制冷剂散热后冷凝成过冷液体,然后经过流量调节阀8的节流变成低压低温的制冷剂,进入第一换热器11,制冷剂吸收电机冷却液的热量变成低压过热蒸汽,然后进入气液分离器13,回到压缩机1。此时,在热泵空调系统中,电子膨胀阀9和电子膨胀阀10均关闭,第三电磁阀4关闭。在电机冷却系统中,冷却水经过水泵14,依次进入电控单元15、电机16、三通阀17,然后进入第一换热器11、低温散热器21,最后回到水泵14。以上方案中,热泵空调中不必配置车外换热器,能够避免车外换热器结霜的情况出现,由此能够连续第为车舱内空气进行加热,提升了乘车人员的舒适性。模式2:电池包加热模式所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表第二加热模式时,车载控制器的输出端输出第二加热控制信号,所述第二加热模式代表利用电机产生的热量对电池加热的工作模式;第三电控阀组、第四电控阀组和第二电磁阀接收到第二加热控制信号后导通,其余各阀门截止。由此,可得到如图3所示的变形后的结构其工作原理为:在电机冷却系统中,冷却水经过水泵14,依次进入电控单元15、电机16、三通阀17,然后进入第二换热器18,最后回到水泵14。在第二换热器18中,电池冷却液吸收电机冷却液的热量,电池包冷却液再把热量传递给电池包25,达到电池包加热的目的。在电池包冷却系统中,冷却液经过水泵24,依次进入加热器23、第二换热器18、三通阀19、第三换热器12、第二电磁阀26、电池包25,最后回到水泵24。在该方案中,在低温天气下,可以启动加热器23,进一步提高电池冷却液温度,对电池包进行加热。以上方案中,能够利用电机产生的热量直接对电池包进行加热,因为只要电动汽车在运行过程中电机就会运行,电机运行过程中就会产生热量,利用电机产生的热量为电池包进行加热,避免电机产热的浪费。模式3:除湿模式所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表除湿模式时,车载控制器的输出端输出除湿控制信号;第一电磁阀和第一电控流量阀接收到湿控制信号后导通,其余各阀门截止。可得到如图4所示的变形后的结构。其工作原理为:经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过第一电磁阀3进入内部冷凝器5,高温制冷剂对被车内蒸发器6降温除湿的空气加热,制冷剂散热后冷凝成过冷液体,然后经过电子膨胀阀9的节流变成低压低温的制冷剂,进入车内蒸发器6,在车内蒸发器6中,对进入车内的空气进行降温除湿,最后,制冷剂进入气液分离器13,然后回到压缩机1。进入乘员舱的空气依次经过车内蒸发器6的降温除湿以及内部冷凝器5的加热,以适宜的温度进入乘员舱,达到除湿的效果。相比于现有技术中的PTC除湿方式,本方案具有不会浪费电能并且不会给行车安全带来隐患的优势。模式4:夏季制冷模式所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第一制冷模式时,车载控制器的输出端输出第一制冷控制信号,所述第一制冷模式代表单独为车舱内空气降温的工作模式;第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀和第四电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止,从而可得到如图5所示的结构。其工作原理为:经压缩机1压缩后的高温高压制冷剂经过第三电磁阀4进入冷凝器2,然后经过电子膨胀阀9的节流变成低压低温的制冷剂,进入车内蒸发器6,对进入车内的空气降温,制冷剂吸收进入车内空气的热量变成低压过热蒸汽,然后进入气液分离器13,然后回到压缩机1,实现制冷循环。此时,在热泵空调系统中,电子膨胀阀10和流量调节阀8均关闭。在冷凝器2的液体侧,冷却水经过水泵24,依次经过加热器23、第二换热器18,进入低温散热器20,低温散热器20把冷却水的热量传递给室外空气,然后冷却水经过第三换热器12之后,如果此时电池包25需要散热冷却,第二电磁阀26打开,一部分冷却水进入冷凝器2,吸收制冷剂热量,另一部分冷却水进入电池包25,给电池包散热,如果此时电池包25不需要散热冷却,第二电磁阀26关闭,冷却水全部进入冷凝器2,最后冷却水回到水泵24。此时,车在控制器可以通过温度传感器获得电池包的温度,根据电池包的温度与预设温度阈值进行比较以判断电池包是否需要冷却。以上方案中,当单独为车舱内空气进行制冷时,可以断开热泵与电机温控回路和电池温控回路的联系,从而使热泵空调集中为车舱进行降温,提高车舱空气温度降低速度。模式5:夏季车内制冷同时对电池包进行进一步冷却所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第二制冷模式时,车载控制器的输出端输出第二制冷控制信号,所述第二制冷模式代表同时为车舱内空气和电池进行降温的工作模式;第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀、第四电控阀组和第五电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止,如此,可以得到图6所示的结构。其工作原理为:在模式的基础上做如下变化,在空调系统中,电子膨胀阀10打开,制冷剂流经第三换热器12,在第三换热器12中,制冷剂吸收冷却水的热量变成低压过热蒸汽,对电池包冷却水进行进一步冷却。同时,在电池包冷却系统中,第二电磁阀26打开,一部分冷却水进入电池包25对电池包进行冷却。以上方案中,通过热泵空调的制冷功能辅助电池包冷却,能够提高电池包的冷却效率,使电池包迅速达到工作最佳温度。模式6:夏天恶劣温度下电机散热及车内制冷及电池包冷却工作模式所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第三制冷模式时,车载控制器的输出端输出第三制冷控制信号,所述第三制冷模式代表同时为车舱内空气、电机和电池进行降温的工作模式;第一电控阀组、第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀、第四电控阀组和第五电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止。得到的结构如图7所示。其工作原理为:在电机冷却系统中,除了低温散热器21以外,通过增加第一换热器11,可以进一步降低电机冷却液的温度,保证电机冷却效果。在电池冷却系统中,通过低温散热器20和第三换热器12一起散热,可以进一步降低电池冷却液温度,保证电池冷却效果。在炎热地区,夏天恶劣天气下,气温可达45℃以上,这时车内需要制冷,电池包需要冷却,在电机冷却系统中,低温散热器在如此恶劣气温下可能无法把电机冷却液的温度降低到设计目标值,导致电控入口处冷却液温度高于设计值,这时电机电控固体表面温度会超过设计指标,影响安全及整车性能。以上方案中,通过热泵空调、电机温控回路和电池温控回路之间的互联互通,能够采用热泵空调同时为车舱内空气、电机和电池包降温,可以进一步降低电机冷却液的温度,解决在超高温天气下电机冷却系统冷却能力不足的问题。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

权利要求:1.一种集成式电动汽车热量管理系统,包括热泵空调回路、电机冷却回路和第一换热器,其特征在于:所述第一换热器,其第一端和第二端串接入所述热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电机冷却回路中;在第一换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第一电控阀组,在第一换热器的第三端和或第四端与电机冷却回路之间设置有第二电控阀组,所述第一电控阀组和所述第二电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。2.根据权利要求1所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于,还包括第二换热器和电池冷却回路:第二换热器,其第一端和第二端串接入电机冷却回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第二换热器的第一端和或第二端与电机冷却回路之间设置有第三电控阀组,在第二换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第四电控阀组,所述第三电控阀组和所述第四电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。3.根据权利要求2所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于,还包括:第三换热器,其第一端和第二端串接入热泵空调回路中,其第三端和第四端串接入电池冷却回路中;在第三换热器的第一端和或第二端与热泵空调回路之间设置有第五电控阀组,在第三换热器的第三端和或第四端与电池冷却回路之间设置有第六电控阀组,所述第五电控阀组和所述第六电控阀组在车载控制器的控制下导通或截止。4.根据权利要求3所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于:所述热泵空调回路中包括第一电磁阀,所述第一电磁阀设置于内部冷凝器第一端口与压缩机第一端口之间的通路上,所述第一电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述第一换热器的第一端连接气液分离器,所述第一换热器的第二端通过第一电控阀组与内部冷凝器第二端口连接,所述第一换热器的第三端口与电机冷却回路中低温散热器的第一端连接,所述第一换热器的第四端口通过第二电控阀组与电机冷却回路中低温散热器的第二端连接。5.根据权利要求3所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于:所述电池冷却回路中包括第二电磁阀,所述第二电磁阀的第一端与第三换热器的第三端连接,所述第二电磁阀的第二端与电池包的第一端连接,所述第二电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述电池包的第二端通过加热器与第二换热器的第四端连接;第二换热器的第三端通过第四电控阀组与第三换热器的第一端连接;第二换热器的第一端通过第三电控阀组与第一换热器的第四端连接;第二换热器的第二端与电机冷却回路中低温散热器的第二端连接。6.根据权利要求5所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于:所述热泵空调回路中,车内蒸发器的第一端通过第一电控流量阀与冷凝器第二端连接,车内蒸发器的第二端与气液分离器连接,所述第一电控流量阀在车载控制器的控制下导通或截止。7.根据权利要求6所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于:所述热泵空调回路中,冷凝器的第一端通过第三电磁阀与压缩机第一端口连接,冷凝器的第三端与第二电磁阀的第一端连接,冷凝器的第四端与电池包的第二端连接,第三电磁阀在车载控制器的控制下导通或截止;所述第二换热器的第三端通过第四电控阀组与电池冷却回路中的低温散热器的第二端连接,电池冷却回路中的低温散热器的第一端与第三换热器的第一端连接。8.根据权利要求7所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于:所述第五电控阀组通过第二电控流量阀实现,所述第二电控流量阀的第一端与车内蒸发器的第一端连接,所述第二电控流量阀的第二端与第三换热器的第四端连接。9.根据权利要求1-8任一项所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于:所述第二电控阀组和所述第三电控阀组通过三通阀实现,三通阀的第一端与第二端之间构成所述第二电控阀组,三通阀的第一端与第三端之间构成所述第三电控阀组。10.根据权利要求1-8任一项所述的集成式电动汽车热量管理系统,其特征在于:所述第四电控阀组和所述第六电控阀组通过三通阀实现,三通阀的第一端与第二换热器的第二端连接,三通阀的第二端与第三换热器的第一端连接,三通阀的第三端与电池冷却回路中的低温散热器的第二端连接。11.一种权利要求1-10任一项所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,其特征在于,包括:车载控制器响应外部输入的需求模式信号,其输出端输出与所述需求模式信号匹配的控制信号,以控制第一电控阀组和或第二电控阀组和或第三电控阀组和或第四电控阀组和或第五电控阀组和或第六电控阀组和或第一电磁阀和或第二电磁阀和或第三电磁阀和或第一电控流量阀和的导通或截止。12.根据权利要求11所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,其特征在于:所述热泵空调回路处于制热模式下且所述需求模式信号代表第一加热模式时,车载控制器的输出端输出第一加热控制信号,所述第一加热模式代表只对车舱内空气进行加热的工作模式;第一电磁阀、第一电控阀组和第二电控阀组接收到所述第一加热控制信号后导通,其余各阀门截止。13.根据权利要求11所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,其特征在于:所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表第二加热模式时,车载控制器的输出端输出第二加热控制信号,所述第二加热模式代表利用电机产生的热量对电池加热的工作模式;第三电控阀组、第四电控阀组和第二电磁阀接收到第二加热控制信号后导通,其余各阀门截止。14.根据权利要求11所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,其特征在于:所述热泵空调处于制热模式下且所述需求模式信号代表除湿模式时,车载控制器的输出端输出除湿控制信号;第一电磁阀和第一电控流量阀接收到湿控制信号后导通,其余各阀门截止。15.根据权利要求11所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,其特征在于:所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第一制冷模式时,车载控制器的输出端输出第一制冷控制信号,所述第一制冷模式代表单独为车舱内空气降温的工作模式;第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀和第四电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止。16.根据权利要求11所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,其特征在于:所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第二制冷模式时,车载控制器的输出端输出第二制冷控制信号,所述第二制冷模式代表同时为车舱内空气和电池进行降温的工作模式;第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀、第四电控阀组和第五电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止。17.根据权利要求11所述的集成式电动汽车热量管理系统的控制方法,其特征在于:所述热泵空调处于制冷模式下且所述需求模式信号代表第三制冷模式时,车载控制器的输出端输出第三制冷控制信号,所述第三制冷模式代表同时为车舱内空气、电机和电池进行降温的工作模式;第一电控阀组、第二电磁阀、第三电磁阀、第一电控流量阀、第四电控阀组和第五电控阀组接收到第一制冷控制信号后导通,其余各阀门截止。

百度查询: 威马智慧出行科技(上海)有限公司 集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。