CN105119026B - 一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统 - Google Patents

一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105119026B
CN105119026B CN201510515777.6A CN201510515777A CN105119026B CN 105119026 B CN105119026 B CN 105119026B CN 201510515777 A CN201510515777 A CN 201510515777A CN 105119026 B CN105119026 B CN 105119026B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
battery pack
car
air inlet
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510515777.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105119026A (zh
Inventor
王文庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Gaohang Intellectual Property Operation Co ltd
Weimar Automobile Technology Group Co ltd
Original Assignee
Dongguan Lianzhou Intellectual Property Operation and Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Lianzhou Intellectual Property Operation and Management Co Ltd filed Critical Dongguan Lianzhou Intellectual Property Operation and Management Co Ltd
Priority to CN201510515777.6A priority Critical patent/CN105119026B/zh
Publication of CN105119026A publication Critical patent/CN105119026A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105119026B publication Critical patent/CN105119026B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，包括压缩机、车外换热器、车内换热器、车内冷凝器、气液分离器、风道、电池组。其通过在电池组和热泵空调的风道之间设置第一连接风道和第二连接风道，室外温度较高时，可以利用热泵空调给电池组送入冷风从而对电池组进行降温，防止电池组温度过高，保证电池的高效安全运行，室外温度较低时，可以利用热泵空调给电池组送入热风从而对电池组进行快速预热，防止电动汽车启动时电池组的内阻急剧升高，电池组温度达到性能要求后，电池组将产生额外的热量并传送到热泵空调的风道中，减小了热泵空调所需的制热量，进而降低了热泵空调系统的耗电量。本系统耗电量小、续驶里程长、系统安全性高。

Description

一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统
技术领域：
本发明属于电动汽车技术领域，具体是涉及一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统。
背景技术：
近些年，世界各国都在提倡节能环保，随着我国汽车销量的逐年增加，汽车的碳排放量也越来越高，汽车行业的研究重心也逐渐转向低碳领域，电动汽车相比较以汽油为动力的传统汽车，在环境保护和节约能源等方面显示着突出的优势。电动汽车空调系统将车内的温度、湿度、清新度保持在一定的范围内，维持了电动汽车内的舒适性，电动汽车空调系统已成为电动汽车中的重要组成部分。
与传统燃油汽车空调系统相比，纯电动汽车空调系统最大的不同在于，其动力来源由机械动力转为电源动力，由于无发动机余热可以利用，单用电池电力供冷和电加热供暖造成可行驶里程减少30％-50％，使其成为电动汽车中能耗比较高的辅助系统。对于电动汽车的电池组而言，当室外环境温度较高的时候，电池组产生的热量容易积聚致使电池温度快速升高，仅靠自然风冷无法满足电池组散热的需求，最终会导致电池组温度超过其最佳工作温度上限(45℃)；当室外环境温度低于0℃的时候，电池组的内阻急剧升高，整体性能较差，而当电池组温度达到性能要求之后(25℃)，电池组将产生额外的热量，需要排放。
发明内容：
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于电动汽车的热泵空调系统耗电量大、制热效率低、用于电动汽车的电池组产生的热量大、散热效率低，从而提出一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，包括：压缩机、车外换热器、车内换热器、车内冷凝器、气液分离器、风道、电池组。
所述压缩机的出口分别通过管道连接所述车内冷凝器的进口和所述车外换热器的进口，所述车内冷凝器的出口通过管道连接所述车外换热器的进口，所述车外换热器的出口通过管道分别连接所述气液分离器的进口和所述车内换热器的进口，所述车内换热器的出口通过管道连接所述气液分离器的进口，所述气液分离器的出口通过管道连接所述压缩机的进口。
所述风道包括第一进风口、第二进风口、第三进风口、第一送风口、第二送风口、第三送风口，所述车内换热器和所述车内冷凝器设置在所述风道内。
所述电池组的第一端通过第一连接风道连接所述风道的第三进风口，所述电池组的第二端通过第二连接风道连接所述风道的第三送风口，所述电池组上设置有风扇，所述电池组上设置有温度传感器。
作为上述技术方案的优选，所述第一进风口为新风进风口，所述第二进风口为车内循环风进风口，所述第三进风口为电池组热风进风口。
作为上述技术方案的优选，所述第一送风口为面部出风口，所述第二送风口为脚部出风口，所述第三送风口为电池组送风口。
作为上述技术方案的优选，所述第一进风口、所述第二进风口、所述第三进风口、所述第一送风口、所述第二送风口、所述第三送风口上均设置有风闸。
作为上述技术方案的优选，所述风道内设置有风机，所述风机设置在所述第一进风口、第二进风口、第三进风口前方。
作为上述技术方案的优选，所述车外换热器和所述车内冷凝器之间设置有第一电子膨胀阀，所述车外换热器和所述车内换热器之间设置有第二电子膨胀阀。
作为上述技术方案的优选，所述压缩机和所述车内冷凝器之间设置有第一电磁阀，所述压缩机和所述车外换热器之间设置有第二电磁阀，所述车外换热器和所述气液分离器之间设置有三通阀和第三电磁阀。
本发明的有益效果在于：其通过在电池组和热泵空调的风道之间设置第一连接风道和第二连接风道，室外温度较高时，可以利用热泵空调给电池组送入冷风从而对电池组进行降温，防止电池组温度过高，保证电池的高效安全运行，室外温度较低时，可以利用热泵空调给电池组送入热风从而对电池组进行快速预热，防止电动汽车启动时电池组的内阻急剧升高，电池组温度达到性能要求之后，电池组将产生额外的热量并传送到热泵空调的风道中，减小了热泵空调所需的制热量，进而降低了热泵空调系统的耗电量。本系统制热效率高、制热能力强、耗电量小、续驶里程长、系统安全性高。
附图说明：
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1为本发明一个实施例的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统结构示意图；
图2为本发明一个实施例的电动汽车热泵空调单独制冷示意图；
图3为本发明一个实施例的电动汽车热泵空调制冷、电池组散热示意图；
图4为本发明一个实施例的电动汽车热泵空调制热、电池组快速预热示意图；
图5为本发明一个实施例的电动汽车热泵空调制热、电池组辅助制热示意图。
图中符号说明：
1-压缩机，2-车外换热器，3-车内换热器，4-车内冷凝器，5-气液分离器，6-风道，7-电池组，101-第一电磁阀，102-第二电磁阀，201-第一电子膨胀阀，202-第二电子膨胀阀，203-三通阀，204-第三电磁阀，601-第一进风口，602-第二进风口，603-第三进风口，604-第一送风口，605-第二送风口，606-第三送风口，607-风机，701-第一连接风道，702-第二连接风道，703-风扇，704-温度传感器。
具体实施方式：
如图1所示，本发明的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，包括：压缩机1、车外换热器2、车内换热器3、车内冷凝器4、气液分离器5、风道6、电池组7。
所述压缩机1的出口分别通过管道连接所述车内冷凝器4的进口和所述车外换热器2的进口，所述车内冷凝器4的出口通过管道连接所述车外换热器2的进口，所述车外换热器2的出口通过管道分别连接所述气液分离器5的进口和所述车内换热器3的进口，所述车内换热器3的出口通过管道连接所述气液分离器5的进口，所述气液分离器5的出口通过管道连接所述压缩机1的进口。所述车外换热器2和所述车内冷凝器4之间设置有第一电子膨胀阀201，所述车外换热器2和所述车内换热器3之间设置有第二电子膨胀阀202。所述压缩机1和所述车内冷凝器4之间设置有第一电磁阀101，所述压缩机1和所述车外换热器2之间设置有第二电磁阀102，所述车外换热器2和所述气液分离器5之间设置有三通阀203和第三电磁阀204。
所述风道6包括第一进风口601、第二进风口602、第三进风口603、第一送风口604、第二送风口605、第三送风口606，所述车内换热器3和所述车内冷凝器4设置在所述风道6内。所述第一进风口601为新风进风口，所述第二进风口602为车内循环风进风口，所述第三进风口603为电池组热风进风口。所述第一送风口604为面部出风口，所述第二送风口605为脚部出风口，所述第三送风口606为电池组送风口。所述第一进风口601、所述第二进风口602、所述第三进风口603、所述第一送风口604、所述第二送风口605、所述第三送风口606上均设置有风闸，所述风闸用于控制进风口和送风口的开闭。所述风道6内设置有风机607，所述风机607设置在所述第一进风口601、第二进风口602、第三进风口603前方。
所述电池组7的第一端通过第一连接风道701连接所述风道6的第三进风口603，所述电池组7的第二端通过第二连接风道702连接所述风道6的第三送风口606。所述电池组7上设置有风扇703，所述风扇703用于散热并将所述电池组7上的热量从第三进风口603送入到风道6中。所述电池组7上设置有温度传感器704，所述温度传感器704用于实时监控电池组的温度，从而判断是否要进行散热或者是否需要预热。
工作原理：
电动汽车热泵空调单独制冷：如图2所示，开启第二电磁阀102，关闭第一电磁阀101和第三电磁阀204，同时开启第一进风口601、第二进风口602、第一送风口604、第二送风口605上的风闸，关闭第三进风口603和第三送风口606上的风闸，压缩机1启动，制冷剂依次经过压缩机1的出口、第二电磁阀102、车外换热器2、三通阀203、第二电子膨胀阀202、车内换热器3、气液分离器5、压缩机1的进口形成制冷循环回路，通过第一送风口604和第二送风口605将冷风吹向驾驶室，实现了电动汽车热泵空调单独制冷模式。
电动汽车热泵空调制冷，电池组散热：如图3所示，开启第二电磁阀102，关闭第一电磁阀101和第三电磁阀204，同时开启第一进风口601、第二进风口602、第一送风口604、第二送风口605、第三送风口606上的风闸，关闭第三进风口603上的风闸，压缩机1启动，制冷剂依次经过压缩机1的出口、第二电磁阀102、车外换热器2、三通阀203、第二电子膨胀阀202、车内换热器3、气液分离器5、压缩机1的进口形成制冷循环回路，通过第一送风口604和第二送风口605将冷风吹向驾驶室，通过第三送风口606将冷风送到电池组，对电池组进行降温，实现了电动汽车热泵空调单独制冷及电池组散热模式。
电动汽车热泵空调制热，电池组快速预热：如图4所示，开启第一电磁阀101和第三电磁阀204，关闭第二电磁阀102，同时开启第一进风口601、第二进风口602、第一送风口604、第二送风口605、第三送风口606上的风闸，关闭第三进风口603上的风闸，压缩机1启动，制冷剂依次经过压缩机1的出口、第一电磁阀101、车内冷凝器4、第一电子膨胀阀201、车外换热器2、三通阀203、第三电磁阀204、气液分离器5、压缩机1的进口形成制热循环回路，通过第一送风口604和第二送风口605将热风吹向驾驶室，通过第三送风口606将热风送到电池组，对电池组进行快速预热，实现了电动汽车热泵空调制热，电池组快速预热模式。
电动汽车热泵空调制热，电池组辅助制热：如图5所示，开启第一电磁阀101和第三电磁阀204，关闭第二电磁阀102，同时开启第一进风口601、第二进风口602、第三进风口603、第一送风口604、第二送风口605上的风闸，关闭第三送风口606上的风闸，打开风扇703，压缩机1启动，制冷剂依次经过压缩机1的出口、第一电磁阀101、车内冷凝器4、第一电子膨胀阀201、车外换热器2、三通阀203、第三电磁阀204、气液分离器5、压缩机1的进口形成制热循环回路，通过第一送风口604和第二送风口605将热风吹向驾驶室，通过第三进风口603将电池组的热量传送到风道中对第一进风口601中的新风进行预热，作为热泵空调的辅助热源，减小了热泵空调所需的制热量，实现了电动汽车热泵空调制热，电池组辅助制热模式。
本实施例所述的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，包括压缩机、车外换热器、车内换热器、车内冷凝器、气液分离器、风道、电池组。其通过在电池组和热泵空调的风道之间设置第一连接风道和第二连接风道，室外温度较高时，可以利用热泵空调给电池组送入冷风从而对电池组进行降温，防止电池组温度过高，保证电池的高效安全运行，室外温度较低时，可以利用热泵空调给电池组送入热风从而对电池组进行快速预热，防止电动汽车启动时电池组的内阻急剧升高，电池组温度达到性能要求后，电池组将产生额外的热量并传送到热泵空调的风道中，减小了热泵空调所需的制热量，进而降低了热泵空调系统的耗电量。本系统耗电量小、续驶里程长、系统安全性高。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，其特征在于，包括：压缩机(1)、车外换热器(2)、车内换热器(3)、车内冷凝器(4)、气液分离器(5)、风道(6)、电池组(7)；
所述压缩机(1)的出口分别通过管道连接所述车内冷凝器(4)的进口和所述车外换热器(2)的进口，所述车内冷凝器(4)的出口通过管道连接所述车外换热器(2)的进口，所述车外换热器(2)的出口通过管道分别连接所述气液分离器(5)的进口和所述车内换热器(3)的进口，所述车内换热器(3)的出口通过管道连接所述气液分离器(5)的进口，所述气液分离器(5)的出口通过管道连接所述压缩机(1)的进口；
所述风道(6)包括第一进风口(601)、第二进风口(602)、第三进风口(603)、第一送风口(604)、第二送风口(605)、第三送风口(606)，所述车内换热器(3)和所述车内冷凝器(4)设置在所述风道(6)内；
所述电池组(7)的第一端通过第一连接风道(701)连接所述风道(6)的第三进风口(603)，所述电池组(7)的第二端通过第二连接风道(702)连接所述风道(6)的第三送风口(606)，所述电池组(7)上设置有风扇(703)，所述电池组(7)上设置有温度传感器(704)。
2.根据权利要求1所述的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，其特征在于：
所述第一进风口(601)为新风进风口，所述第二进风口(602)为车内循环风进风口，所述第三进风口(603)为电池组热风进风口。
3.根据权利要求2所述的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，其特征在于：
所述第一送风口(604)为面部出风口，所述第二送风口(605)为脚部出风口，所述第三送风口(606)为电池组送风口。
4.根据权利要求3所述的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，其特征在于：
所述第一进风口(601)、所述第二进风口(602)、所述第三进风口(603)、所述第一送风口(604)、所述第二送风口(605)、所述第三送风口(606)上均设置有风闸。
5.根据权利要求1所述的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，其特征在于：
所述风道(6)内设置有风机(607)，所述风机(607)设置在所述第一进风口(601)、第二进风口(602)、第三进风口(603)前方。
6.根据权利要求1所述的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，其特征在于：
所述车外换热器(2)和所述车内冷凝器(4)之间设置有第一电子膨胀阀(201)，所述车外换热器(2)和所述车内换热器(3)之间设置有第二电子膨胀阀(202)。
7.根据权利要求6所述的电动汽车热泵空调与电池组热管理系统，其特征在于：
所述压缩机(1)和所述车内冷凝器(4)之间设置有第一电磁阀(101)，所述压缩机(1)和所述车外换热器(2)之间设置有第二电磁阀(102)，所述车外换热器(2)和所述气液分离器(5)之间设置有三通阀(203)和第三电磁阀(204)。
CN201510515777.6A 2015-08-21 2015-08-21 一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统 Active CN105119026B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510515777.6A CN105119026B (zh) 2015-08-21 2015-08-21 一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510515777.6A CN105119026B (zh) 2015-08-21 2015-08-21 一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105119026A CN105119026A (zh) 2015-12-02
CN105119026B true CN105119026B (zh) 2018-01-05

Family

ID=54666956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510515777.6A Active CN105119026B (zh) 2015-08-21 2015-08-21 一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105119026B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106099252B (zh) * 2016-08-22 2018-07-17 江苏唯益换热器股份有限公司 一种电动汽车电池热管理系统
CN106602168A (zh) * 2016-12-01 2017-04-26 安徽鸿创新能源动力有限公司 一种电动汽车电池包热管理系统和控制方法
CN107394070B (zh) * 2017-06-12 2019-10-11 西安交通大学 一种采用多孔材料的电动汽车电池热管理系统
CN108674219A (zh) * 2018-04-26 2018-10-19 力帆实业(集团)股份有限公司 新能源汽车电池热管理系统
CN110006188B (zh) * 2019-04-17 2021-02-26 安阳工学院 电动汽车电池热管理与空调热泵联合系统及控制方法
CN112124030B (zh) * 2019-06-25 2022-02-18 长城汽车股份有限公司 电动车外置空调系统、控制方法及电动车

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5522264B2 (ja) * 2010-10-06 2014-06-18 日産自動車株式会社 車両用空調装置
CN202076386U (zh) * 2010-12-31 2011-12-14 比亚迪股份有限公司 一种电池温度管理系统及一种汽车
JP2013220712A (ja) * 2012-04-16 2013-10-28 Denso Corp 車載機器温調装置
CN104121723B (zh) * 2013-04-25 2016-12-07 苏州昆拓热控系统股份有限公司 电动汽车热回收热泵系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105119026A (zh) 2015-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105119026B (zh) 一种电动汽车热泵空调与电池组热管理系统
CN105128622B (zh) 一种电动汽车热泵空调系统
CN205130860U (zh) 电动汽车的热管理系统
CN105119025B (zh) 一种电动汽车电池组散热装置
CN106440499B (zh) 利用电池散热的纯电动汽车空调系统及其制冷制热方法
CN111016737A (zh) 一种电动汽车热管理系统、控制方法和电动汽车
CN107351640A (zh) 一种增程式电动汽车热管理系统及控制方法
CN109849616A (zh) 电动汽车热管理系统
CN207955255U (zh) 基于热泵技术的电动汽车及其热管理系统
CN207128552U (zh) 一种车内空调与电池热管理系统集成的纯电动客车整车热管理系统
KR20150071540A (ko) 차량용 에어컨 시스템 제어방법
CN205395697U (zh) 带电池热管理功能的车辆空调系统
KR20120108078A (ko) 차량용 히트펌프 시스템 및 그 제어방법
CN105172523B (zh) 制冷和制热循环相互独立的电动汽车空调系统
CN109269135A (zh) 电动汽车空调热泵系统及包括其的电动汽车
CN107310344A (zh) 电动汽车热管理系统
KR20150026176A (ko) 차량용 배터리 히팅장치
CN109297208A (zh) 补气整焓电动汽车空调热泵系统及包括其的电动汽车
CN106627039A (zh) 一种电动汽车的热泵空调系统
CN115675013A (zh) 新能源电动汽车多工况整车热管理系统及方法
CN110816206A (zh) 一种带闪发器的具有并联回路的电动汽车空调热泵系统
CN207496426U (zh) 一种纯电动客车热泵空调系统
KR101927153B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템
CN208164701U (zh) 电动汽车热管理装置
CN209071571U (zh) 一种动力电池热管理装置及电动汽车

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wang Wenqing

Inventor before: Dong Weiping

Inventor before: Shen Peng

Inventor before: Dong Hang

CB03 Change of inventor or designer information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20171120

Address after: 523000 Guangdong province Dongguan Songshan Lake high tech Industrial Development Zone Productivity building 406

Applicant after: Dongguan Lianzhou intellectual property operation management Co.,Ltd.

Address before: Wuzhong District Mudu town Mu Xu Road Suzhou Jiangsu province 215000 City No. 65 building 3

Applicant before: SUZHOU SIKABO COMMUNICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181224

Address after: 201799 floor 5, C building, 333 National Convention and Exhibition Center, song Ze Avenue, Qingpu District, Shanghai.

Patentee after: Weimar Automobile Technology Group Co.,Ltd.

Address before: 510640 2414-2416 of the main building 371, five mountain road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong.

Patentee before: GUANGDONG GAOHANG INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20181224

Address after: 510640 2414-2416 of the main building 371, five mountain road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong.

Patentee after: GUANGDONG GAOHANG INTELLECTUAL PROPERTY OPERATION Co.,Ltd.

Address before: 523000 productivity building 406, Songshan Hu high tech Industrial Development Zone, Dongguan, Guangdong

Patentee before: Dongguan Lianzhou Intellectual Property Operation Management Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right