CN110588286A - 具有余热回收的双层流暖芯系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种具有余热回收的双层流暖芯系统及其工作方法，包括通过四通阀相互连接的第一暖芯机构及第二暖芯机构；其中第一暖芯机构包括：第一暖芯泵；第一热源，第一热源的入口与第一暖芯泵的出口连接，第一热源的出口与四通阀的第一端口连接；第一暖芯，第一暖芯的入口与四通阀的第二端口连接，第一暖芯的出口与第一暖芯泵的入口连接。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1)在不增加系统成本的前提下回收电机余热；2)不同的串并联模式既保证了采暖舒适性，又保证了余热回收的经济性。

Description

具有余热回收的双层流暖芯系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及汽车热管理领域，特别是涉及一种具有余热回收的双层流暖芯系统及其工作方法。

背景技术

电动汽车冬季采暖会对续航产出巨大影响，如能利用电机余热进行采暖则可以有效节约能源，提升续航里程。热泵系统可以将电机的余热回收，为乘员舱提供热量，但是由于其本身的复杂性和成本压力，目前并没有得到很好的推广，这样电机的热量将白白浪费掉。

现有技术1，中国专利《一种电动汽车电机余热利用装置及其利用方法》(公开号：108454349A)公开了一种电动汽车电机余热利用装置，包括连通的第一三通管、第一水泵、三通阀、散热器、双流道冷却器和第二三通管，第一水泵和三通阀之间的管路流经电机及电机控制总成吸收余热，第一水泵与三通阀之间设置第一水温传感器，散热器与双流道冷却器并联，散热器连通三通阀和第二三通管；双流道冷却器的一条流道连通三通阀和第二三通管，另一条流道连通电加热器、暖通空调、第三三通管和第二水泵，电加热器与暖通空调之间设置第二水温传感器，第三三通管连通暖通系统加注水壶，控制装置与第一水泵、第二水泵、第一水温传感器、第二水温传感器、三通阀、暖通空调和电加热器通信连接，利用电机余热。本发明还公开一种电动汽车电机余热利用方法。

但是现有技术1存在如下缺陷：

1.采用板式换热器对电机余热进行回收，效率较低；

2.没有串并联模式，应用场景较窄。

现有技术2，中国专利《一种电动汽车采暖预热装置》(公开号：208359878U)公开了一种电动汽车采暖预热装置，所述装置包括发动机冷却装置，空气调节装置的暖风芯体、电动水泵、PTC水加热器和三通水阀；所述电动水泵与PTC水加热器相连，所述三通水阀的第一端与所述PTC水加热器相连，所述三通水阀的第二端与所述空气调节装置的暖风芯体相连，所述三通水阀的第三端与所述发动机冷却装置相连。技术方案利用水加热PTC远程预热发动机及车厢采暖预热，可改善汽车寒冬热机过程发动机磨损及尾气有害物质排放，同时提高人员乘坐舒适性。

但是现有技术2存在如下缺陷：

1.没有余热回收功能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的具有余热回收的双层流暖芯系统及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明具有余热回收的双层流暖芯系统，包括通过四通阀相互连接的第一暖芯机构及第二暖芯机构；其中第一暖芯机构包括：第一暖芯泵；第一热源，第一热源的入口与第一暖芯泵的出口连接，第一热源的出口与四通阀的第一端口连接；第一暖芯，第一暖芯的入口与四通阀的第二端口连接，第一暖芯的出口与第一暖芯泵的入口连接。

优选地，第一热源为驱动电机、电池、电机控制器、水冷冷凝器或其中的任意组合。

优选地，第二暖芯机构包括：第二暖芯，第二暖芯的入口与四通阀的第三端口连接；第二暖芯泵，第二暖芯泵的入口与第二暖芯的出口连接；第二热源，第二热源的入口与第二暖芯泵的出口连接，第二热源的出口与四通阀的第四端口连接。

优选地，第二热源为电加热器、水冷冷凝器或其组合。

一种具有余热回收的双层流暖芯系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤1，获取当前的采暖量；

若当前的采暖量能够满足采暖需求，则进入步骤2；

若当前的采暖量不能满足采暖需求，则进入步骤3。

步骤2，串联采暖；

步骤3，并联采暖。

优选地，步骤2包括：

步骤2.1，连通四通阀的第一端口与四通阀的第三端口；

步骤2.2，连通四通阀的第四端口与四通阀的第二端口。

优选地，步骤3包括：

步骤3.1，连通四通阀的第一端口与四通阀的第二端口；

步骤3.2，连通四通阀的第四端口与四通阀的第三端口。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)在不增加系统成本的前提下回收电机余热；

2)不同的串并联模式既保证了采暖舒适性，又保证了余热回收的经济性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明具有余热回收的双层流暖芯系统串联采暖示意图；

图2为本发明具有余热回收的双层流暖芯系统并联采暖示意图。

图中：

11-第一暖芯泵 12-第一热源 13-第一暖芯

21-第二暖芯泵 22-第二热源 23-第二暖芯

30-四通阀

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明要解决的技术问题体现在以下几点：

1)无热量回收装置造成电机热量浪费；

2)采用热泵进行电机余热回收导致系统成本高。

本发明包括：第一暖芯13、第二暖芯23、第一热源12、第二热源22、第一暖芯泵11、第二暖芯泵21、四通阀30。根据系统中第一热源12是否满足采暖需求，可以将系统分为串联模式和并联模式。系统内部介质为冷却液，通过冷却液的流动对空气进行加热，空气先流经第一暖芯13进行预热，再流经第二暖芯23加热后进入乘员舱，从而达到采暖的效果。

当单独第一热源12可以满足采暖需求时，系统切换到串联状态，如图1，此时冷却液流动顺序依次为：第一暖芯泵11→第一热源12→四通阀30→第二暖芯23→第二暖芯泵21→第二热源22→四通阀30→第一暖芯13→第一暖芯泵11；空气经第一暖芯13预热后再经过第二暖芯23。

当单独第一热源12不满足采暖需求时，系统切换到并联状态，如图2，此时冷却液流动顺序依次为：

循环1：第一暖芯泵11→第一热源12→四通阀30→第一暖芯13→第一暖芯泵11；

循环2：第二暖芯泵21→第二热源22→四通阀30→第二暖芯23→第二暖芯泵21；空气经第一暖芯13预热后再经过第二暖芯23。

第一热源12可以是驱动电机、电池、电机控制器、水冷冷凝器或其中任意组合；

第二热源22可以是电加热器、水冷冷凝器或其组合。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种具有余热回收的双层流暖芯系统，其特征在于，包括通过四通阀相互连接的第一暖芯机构及第二暖芯机构；其中

第一暖芯机构包括：

第一暖芯泵；

第一热源，第一热源的入口与第一暖芯泵的出口连接，第一热源的出口与四通阀的第一端口连接；

第一暖芯，第一暖芯的入口与四通阀的第二端口连接，第一暖芯的出口与第一暖芯泵的入口连接。

2.根据权利要求1所述的具有余热回收的双层流暖芯系统，其特征在于，第一热源为驱动电机、电池、电机控制器、水冷冷凝器或其中的任意组合。

3.根据权利要求1所述的具有余热回收的双层流暖芯系统，其特征在于，第二暖芯机构包括：

第二暖芯，第二暖芯的入口与四通阀的第三端口连接；

第二暖芯泵，第二暖芯泵的入口与第二暖芯的出口连接；

第二热源，第二热源的入口与第二暖芯泵的出口连接，第二热源的出口与四通阀的第四端口连接。

4.根据权利要求3所述的具有余热回收的双层流暖芯系统，其特征在于，第二热源为电加热器、水冷冷凝器或其组合。

5.一种具有余热回收的双层流暖芯系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取当前的采暖量；

若当前的采暖量能够满足采暖需求，则进入步骤2；

若当前的采暖量不能满足采暖需求，则进入步骤3。

步骤2，串联采暖；

步骤3，并联采暖。

6.根据权利要求5所述的具有余热回收的双层流暖芯系统的工作方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤2.1，连通四通阀的第一端口与四通阀的第三端口；

步骤2.2，连通四通阀的第四端口与四通阀的第二端口。

7.根据权利要求5所述的具有余热回收的双层流暖芯系统的工作方法，其特征在于，步骤3包括：

步骤3.1，连通四通阀的第一端口与四通阀的第二端口；

步骤3.2，连通四通阀的第四端口与四通阀的第三端口。