CN111146512A - 带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统和方法。从提高能换热效率和结构轻量的角度，本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，包括分别设置于乘员舱、电池舱和动力舱的各种实现温度调节的结构器件。本申请中所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统具有合理的结构设置，使得冷却效率提升3至4倍，成本可减小30％，重量可降低75％，达到了结构轻量提升、安全性、舒适性与可靠性均有所改善的目的。

Description

带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统及方法
技术领域
本申请涉及电池热安全防控技术领域，尤其涉及一种带有复合射喷装置的 电动汽车热安全管理系统及方法。
背景技术
目前，电动汽车续航里程与安全问题受到人们广泛关注。其中，车载空调 夏季运行、冬季采暖和动力电池低温预热、高温冷却所占的附件能耗可占电动 汽车总能耗的33％。另外，动力电池大模块使用化、高比能输出的技术进步及电 动汽车对电动汽车热管理安全可靠性提出更高的要求。因此，从系统结构紧凑 简化、集成热传输、节能降耗与安全协同增效的角度，开发电动汽车多热力系 统集成热管理技术已然成为本领域研究重点。
电动汽车多系统集成热管理主要目的是统筹管理电池系统和空调系统的冷 /热负荷差异性。如传统方案中提出了采用通风引流道，实现利用乘员舱新风为 后排下方的电池包冷却和预热。由于空气比热容较低，导热系数较小，这类基 于空气强制对流循环的电池与空调系统集成热管理换热较低效。进一步地，传 统方案中还提出了基于冷却液液流循环的电池与空调系统的集成热管理方案。 该方案共设计了三个回路，分别用于电池预热，低温电池散热和高温电池散热。 显然，基于多回路冷却液液流循环的电池与空调系统集成热管理方案，系统附 件与管路增加，系统复杂性增大。
发明内容
基于此，有必要针对传统的电动汽车集成热管理方案中存在系统附件和管 路增加，系统复杂性增大的问题，提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安 全管理系统及方法。
一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，包括：
设置于乘员舱的第一蒸发器、第一压力调节阀和第一电磁膨胀阀；所述第 一压力调节阀、所述第一蒸发器和所述第一电磁膨胀阀依次串联连接；
设置于电池舱的第二蒸发器、第二电磁膨胀阀、第二压力调节阀、射喷装 置、高压阀和低压阀；所述第二压力调节阀、所述第二蒸发器和所述第二电磁 膨胀阀依次串联连接；所述第二压力调节阀未连接所述第二蒸发器的一端与所 述第一压力调节阀未连接所述第一蒸发器的一端连接，所述第二电磁膨胀阀未 连接所述第二蒸发器的一端与所述第一电磁膨胀阀未连接所述第一蒸发器的一 端连接；所述低压阀、所述射喷装置和所述高压阀依次串联连接；
设置于动力舱的冷凝器、电动压缩机、气液分离器、低压换热器、储液罐、 储液罐阀和液体流量调节阀；所述低压换热器、所述储液罐阀、所述储液罐和 所述液体流量调节阀依次串联连接；所述低压换热器未连接所述储液罐阀的一 端与所述低压阀未连接所述射喷装置的一端连接；所述液体流量调节阀未连接 所述储液罐的一端与所述高压阀未连接所述的一端连接；
所述气液分离器、所述电动压缩机和所述冷凝器依次连接；所述气液分离 器未连接所述电动压缩机的一端与所述第一压力调节阀未连接所述第一蒸发器 的一端连接；所述冷凝器未连接所述电动压缩机的一端与所述第一电磁膨胀阀 未连接所述第一蒸发器的一端连接
一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，包括：
S100，在电池管理系统中预设多种优先控制等级和多种预设温度阈值；所 述电池管理系统用于实现对上述任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热 安全管理系统控制策略；所述优先控制等级包括；优先保证电池侧温控性、优 先保证电池侧安全性和优先保证乘员舱侧温控性；
S200，实时监测并采集所述电池单体的温度，并将电池实时温度传输至所 述电池管理系统；
S300，所述电池管理系统结合所述优先控制等级和所述温度控制程度，判 断电池实时温度与电池预设温度阈值之间的关系；
S400，所述电池管理系统控制上述任一项所述的带有复合射喷装置的电动 汽车热安全管理系统执行不同的控制策略。
本申请提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统和方法。从 提高能换热效率和结构轻量的角度，本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽 车热安全管理系统，包括分别设置于乘员舱、电池舱和动力舱的各种实现温度 调节的结构器件。本申请中所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统 具有合理的结构设置，使得冷却效率提升3至4倍，成本可减小30％，重量可降 低75％，达到了结构轻量提升、安全性、舒适性与可靠性均有所改善的目的。
附图说明
图1为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统的结构示意图；
图2为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统的结构示意图；
图3为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统的结构示意图；
图4为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统的结构示意图；
图5为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统中所述电池舱的结构示意图；
图6为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理方法的流程示意图；
图7为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理方法的热流示意图；
图8为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理方法的热流示意图；
图9为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理方法的热流示意图；
图10为本申请一个实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理方法的热流示意图。
附图标号说明：
带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10
乘员舱101 电池舱102 动力舱103
第一蒸发器104 第一压力调节阀108 第一电磁膨胀阀107
第二蒸发器105 第二电磁膨胀阀109 第二压力调节阀110
射喷装置115 高压阀116 低压阀117 冷凝器106
电动压缩机112 气液分离器113 低压换热器118 储液罐119
储液罐阀120 液体流量调节阀121 四通换向阀114
第一阀门114a 第二阀门114b 第三阀门114c 第四阀门114d
第一气液分离器113a 第二气液分离器113b 第一射喷装置115a
第二射喷装置115b 第二压力调节一分阀110a
第二压力调节二分阀110b 电池模组壳体126 电池单体123
导热片124 第一电子风扇111 第二电子风扇122
第一低压阀117a 第一射喷装置115a 第一高压阀116a
第二低压阀117b 第二射喷装置115b 第二高压阀116b
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅 用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请参阅图1，本申请提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统 10，包括：乘员舱101、电池舱102和动力舱103，以及设置于这三个舱室的蒸 发器、冷凝器、压缩机、压力调节阀、电磁调节阀等结构。
具体的，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10包括设置于 所述乘员舱101的第一蒸发器104、第一压力调节阀108和第一电磁膨胀阀107。 所述第一压力调节阀108、所述第一蒸发器104和所述第一电磁膨胀阀107依次 串联连接。
具体的，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10包括设置于 所述电池舱102的第二蒸发器105、第二电磁膨胀阀109、第二压力调节阀110、 射喷装置115、高压阀116和低压阀117。所述第二压力调节阀110、所述第二 蒸发器105和所述第二电磁膨胀阀109依次串联连接。所述第二压力调节阀110 未连接所述第二蒸发器105的一端与所述第一压力调节阀108未连接所述第一 蒸发器104的一端连接。所述第二电磁膨胀阀109未连接所述第二蒸发器105 的一端与所述第一电磁膨胀阀107未连接所述第一蒸发器104的一端连接。所 述低压阀117、所述射喷装置115和所述高压阀116依次串联连接。
具体的，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10包括设置于 所述动力舱103的冷凝器106、电动压缩机112、气液分离器113、低压换热器 118、储液罐119、储液罐阀120和液体流量调节阀121。所述低压换热器118、 所述储液罐阀120、所述储液罐119和所述液体流量调节阀121依次串联连接。 所述低压换热器118未连接所述储液罐阀120的一端与所述低压阀117未连接 所述射喷装置115的一端连接。所述液体流量调节阀121未连接所述储液罐119 的一端与所述高压阀116未连接所述115的一端连接。
所述气液分离器113、所述电动压缩机112和所述冷凝器106依次连接。所 述气液分离器113未连接所述电动压缩机112的一端与所述第一压力调节阀108 未连接所述第一蒸发器104的一端连接。所述冷凝器106未连接所述电动压缩 机112的一端与所述第一电磁膨胀阀107未连接所述第一蒸发器104的一端连 接。
本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10，包括分别 设置于所述乘员舱101、所述电池舱102和所述动力舱103的各种实现温度调节 的结构器件。所述第一蒸发器104和所述第二蒸发器105相互并联，制冷剂可 以选择为R134a，压力调节阀调节R134a蒸发压力区间范围为0.29Mpa～0.49Mpa。 本申请中所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10具有合理的结构 设置，使得冷却效率提升3至4倍，成本可减小30％，重量可降低75％，达到了 结构轻量提升、安全性、舒适性与可靠性均有所改善的目的。
在一个实施例中，请参阅图2，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统10，还包括：四通换向阀114。所述四通换向阀114包括第一阀门114a、 第二阀门114b、第三阀门114c和第四阀门114d。
所述气液分离器113包括第一气液分离器113a和第二气液分离器113b。所 述第一气液分离器113a和所述第二气液分离器113b并联。并且所述第一气液 分离器113a和所述第二气液分离器113b分别与所述电动压缩机112未连接所 述冷凝器106的一端连接。
所述第一阀门114a与所述第一压力调节阀108未连接所述第一蒸发器104 的一端连接。所述第二阀门114b与所述第二压力调节阀110未连接所述第二蒸 发器105的一端连接，所述第三阀门114c与所述第一气液分离器113a未连接 所述电动压缩机112的一端连接，第四阀门114d与所述第二气液分离器113b 未连接所述电动压缩机112的一端连接。
本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10，所述第一 蒸发器104和所述第二蒸发器105相互并联，在图1的基础上增加了所述四通 换向阀114。本实施例中还将所述气液分离器113设置为包括所述第一气液分离 器113a和所述第二气液分离器113b。本申请中所述带有复合射喷装置的电动汽 车热安全管理系统10具有合理的结构设置，通过所述四通换向阀114、所述第 一气液分离器113a和所述第二气液分离器113b可以分别构成传输回路，使得 冷却效率得到进一步的提升。整体结构的合理设置可以减小设计成本30％，减轻 重量，同时提升电动汽车的安全性、舒适性与可靠性。
在一个实施例中，请参阅图3，提供一种带有复合射喷装置的电动汽车热安 全管理系统10，包括：乘员舱101、电池舱102和动力舱103。
所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10中包括设置于所述乘 员舱101的第一蒸发器104、第一压力调节阀108和第一电磁膨胀阀107。所述 第一压力调节阀108、所述第一蒸发器104和所述第一电磁膨胀阀107依次串联 连接。
所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10中包括设置于电池舱 102的第二蒸发器105、第二电磁膨胀阀109、第二压力调节阀110、射喷装置 115、高压阀116和低压阀117。所述低压阀117、所述射喷装置115和所述高压 阀116依次串联连接。所述第二压力调节阀110、所述第二蒸发器105和所述第 二电磁膨胀阀109依次串联连接。所述第二压力调节阀110未连接所述第二蒸 发器105的一端与所述第一电磁膨胀阀107未连接所述第一蒸发器104的一端 连接。
所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10中包括设置于动力舱 103的冷凝器106、电动压缩机112、气液分离器113、低压换热器118、储液罐 119、储液罐阀120和液体流量调节阀121。所述低压换热器118、所述储液罐 阀120、所述储液罐119和所述液体流量调节阀121依次串联连接。所述低压换 热器118未连接所述储液罐阀120的一端与所述低压阀117未连接所述射喷装 置115的一端连接。所述液体流量调节阀121未连接所述储液罐119的一端与 所述高压阀116未连接所述115的一端连接。
所述气液分离器113、所述电动压缩机112和所述冷凝器106依次串联连接。 所述气液分离器113未连接所述电动压缩机112的一端与所述第一压力调节阀 108未连接所述第一蒸发器104的一端连接。所述冷凝器106未连接所述电动压 缩机112的一端与所述第二电磁膨胀阀109未连接所述第二蒸发器105的一端 连接。
本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10，包括分别 设置于所述乘员舱101、所述电池舱102和所述动力舱103的各种实现温度调节 的结构器件。本申请中所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10中， 所述乘员舱101与所述电池舱102之间器件结构的连接方式与图1和图2所示 的不同。所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10的制冷回路和上 面实施例中的制冷回路不同。本实施例中提供的所述带有复合射喷装置的电动 汽车热安全管理系统10同样合理的设置了系统结构，不会增加系统附件和管路 的增加。所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10的控制流程可以 经过合理的控制策略实现系统温度的精确控制。
在一个实施例中，请参阅图4，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统10，所述射喷装置115包括：第一射喷装置115a和第二射喷装置115b。 所述第二压力调节阀110包括第二压力调节一分阀110a和第二压力调节二分阀 110b。
所述第二压力调节一分阀110a和所述第一射喷装置115a串联形成第一射喷 支路。所述第二压力调节二分阀110b和所述第二射喷装置115b串联形成第二 射喷支路。所述第一射喷支路和所述第二射喷支路并联在所述第一电磁膨胀阀 107和所述第二电磁膨胀阀109之间。
本实施例中提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10，将所 述射喷装置115增加至包括：第一射喷装置115a和第二射喷装置115b。所述第 二压力调节阀110包括第二压力调节一分阀110a和第二压力调节二分阀110b。 所述第一射喷装置115a和所述第二压力调节一分阀110a构成第一回路。在一 个实施例中，如图4所示，在所述第一回路配置第一低压阀117a、第一射喷装 置115a和第一高压阀116a组成的第一射喷支路。所述第二射喷装置115b和所 述第二压力调节二分阀110b构成第二回路。在一个实施例中，如图4所示，在 所述第一回路配置第二低压阀117b、第二射喷装置115b和第二高压阀116b组 成的第二射喷支路。当然还可以增加其他的控制回路实现温度控制策略。本实 施例中两个并列的射喷装置回路可以更好的实现所述电池舱102的温度控制。 本实施例中，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10也具有合适 的设计结构，避免了设计成本的增加，可以通过电池管理系统有效的控制三个 舱室的温度。
在一个实施例中，请参阅图5，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统10，所述电池舱102包括：多个电池模组(图中未示出)。多个电池模组 可以设置在一个电池模组壳体中，多个电池模组也可以分别设置在多个电池模 组壳体中。
所述电池舱102中多个电池模组壳体126中每一个电池模组壳体126中可 以包括：多个电池单体123、多个导热片124、至少一个所述射喷装置115、至 少一个所述第二蒸发器105、所述高压阀116和所述低压阀117。
所述多个电池单体123分别间隔设置。所述多个导热片124分别贴附在所 述多个电池单体123侧面，以使得每两个所述电池单体123之间均设置有所述 导热片124。所述至少一个所述射喷装置115设置于所述电池模组壳体126的第 一内表面，所述第一内表面为承载所述多个电池单体123的内表面。所述至少 一个所述第二蒸发器105，设置于所述电池模组壳体126的第二内表面，所述第 二内表面与所述第一内表面直接相对设置。所述高压阀116，与至少一个所述射 喷装置115连接。所述低压阀117，通过所述电池模组壳体126的第三内表面接 入，设置于所述电池模组壳体126之外，所述第三内表面与所述第一内表面垂 直。
本实施例中提供了一种所述电池舱102的具体结构。在所述电池舱102中 的具体结构可以根据实际的设计结构进行合理的调整，以使得所述电池舱102 中多个电池单体123、多个导热片124、至少一个所述射喷装置115、至少一个 所述第二蒸发器105、所述高压阀116和所述低压阀117的结构设置更加清楚、 合理。具体的，所述第二蒸发器105位于所述电池模组壳体126的底部。一个 所述电池模组壳体126内包括8节所述电池单体123，相邻的两个所述电池单体 123之间设置所述导热片124，可以提高换热效率。在所述电池模组壳体126上 部开设通孔，所述通孔处可以设有射喷冷却装置。射喷制冷剂蒸发压力由所述 高压阀116控制。电池模组右侧中部开设通孔，设有低压阀117，汇流制冷剂气 体排出。
上述图1至图5所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10， 主要包括分布在所述乘员舱101内的蒸发器，电磁膨胀阀，压力调节阀；分布 在所述电池舱102内的蒸发器，电磁膨胀阀，压力调节阀；分布在所述动力舱 103内的气液分离器，压缩机，冷凝器，储液罐；以及压缩机的吸气管、压缩机 的排气管和紫铜制冷媒管。所述紫铜制冷媒管用于连接蒸发器、冷凝器等设备。
可选择地，所述乘员舱101内的蒸发器与所述电池舱102内蒸发器可以采 用并联、串联或并联的形式。
可选择地，所述乘员舱101的蒸发器出口压力调节阀和所述电池舱102蒸 发器出口分别设置一个压力调节阀。可仅在所述动力舱103的气液分离器入口 设置一个压力调节阀；可在所述乘员舱101蒸发器出口和所述动力舱103气液 分离器入口分别设置一个压力调节阀；可在所述电池舱102蒸发器出口和所述 动力舱103气液分离器入口分别设置一个压力调节阀。
可选择地，所述乘员舱101蒸发器入口和所述电池舱102蒸发器入口分别 设置一个电磁膨胀阀；也可在冷凝器出口和所述电池舱102蒸发器入口分别设 置一个电磁膨胀阀；可在冷凝器出口和乘员舱蒸发器入口分别布置一个电磁膨 胀阀。
上述图1至图5所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10中 包括制冷剂射喷装置。所述制冷剂射喷装置主要包括分布在所述电池舱102内 的射喷器，高压阀门，低压阀门；位于所述动力舱103内的制冷剂换热器，流 量调节阀门，制冷剂储存罐，储液罐阀。
其中，所述制冷剂储存罐为电动汽车制冷剂直冷热管理系统，制冷剂射喷 装置共用的制冷剂液体储存部件。
可选择地，制冷剂可为且不仅限为CO2，R134a或多组分混合型制冷剂 R410a，R407C，R404A中的任意一种。
其中，制冷剂射喷装置喷头处带有温控元件，当环境温度达到温控元件设 定温度，射喷冷却装置开启。液态制冷剂经过高压阀门射流到电池箱体内，相 变汽化后的制冷剂气体经由低压阀门、换热器和储液罐阀流回制冷剂储液罐中。
可选择地，温度元件设定温度可为且不仅限为65℃，70℃，75℃，80℃， 85℃，90℃，95℃，100℃之一。可选择地，射喷冷却装置管材可以为带有真空 绝热夹层的耐高温的铜制、不锈钢材质、陶瓷或碳化硅材质的一种。
在一个实施例中，请参阅图6，本申请提供一种带有复合射喷装置的电动汽 车热安全管理方法，包括：
S100，在电池管理系统中预设多种优先控制等级和多种预设温度阈值；所 述电池管理系统用于实现对上述任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热 安全管理系统10控制策略。所述电池管理系统在图中未示出，所述电池管理系 统可以集成于电动汽车的祝控制系统中。所述优先控制等级包括；优先保证电 池侧温控性、优先保证电池侧安全性和优先保证乘员舱侧温控性。本步骤中， 带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法可以适用于图1至图4中的任何 一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10。所述电池管理系统英文 为BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS系统。
S200，实时监测并采集所述电池单体123的温度，并将电池实时温度传输 至所述电池管理系统。在每一个电池模组中设置温度传感器图中未示出。所述 温度传感器可以实时采集电池单体的温度。具体的，所述温度传感器设置于靠 近冷板出水口侧的电池表面。在一个实施例中，所述温度传感器为铠装热电偶 电池温度传感器。
S300，所述电池管理系统结合所述优先控制等级和所述温度控制程度，判 断电池实时温度与电池预设温度阈值之间的关系。当所述优先控制等级为所述 优先保证电池侧安全性时，判断电池实时温度与电池预设温度阈值之间的关系。
S400，所述电池管理系统控制上述任一项所述的带有复合射喷装置的电动 汽车热安全管理系统10执行不同的控制策略。本步骤中不同的控制策略为调整 各个结构器件执行的开度或者阀门状态的不同。具体可以体现为：改变热泵与 电池一体化系统的制冷剂质量流量改变所述电动压缩机112转速实现；改变制 冷剂换热量可以通过调控所述冷凝器106附近的所述电子风扇111的转速实现。 改变流经所述乘员舱101制冷剂蒸发压力、过热度、流量可以通过调节位于所 述第一电磁膨胀阀107和所述第一压力调节阀108来实现。改变流经所述电池 舱102制冷剂蒸发压力、过热度、流量可以调节所述第二电磁膨胀阀109所述 第二压力调节阀110实现。
本实施例中，由上述图1至图5中提供的系统结构和图6中提供的方法， 综合可以看出，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10，包括基 于制冷剂循环的电动汽车制冷剂直冷热管理系统和液态制冷剂射喷装置。所述 带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法可以通过电池管理单元(BMS)调 控压缩机转速、冷凝器电子风扇转速，电磁膨胀阀开度、压力调节阀开度与流 量调节阀开度等执行器运行状态，实时根据设定动力电池温度阈值实时调控制 冷剂制冷能力。本申请在保障电池温控性与乘员舱气候舒适性同时，提升动力 电池的安全防控特性，实现了综合统筹电动汽车多系统冷热需求与舒适性、安 全性、可靠性协同增效的设计目的。
在一个实施例中，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法中， 所述优先控制等级为所述优先保证电池侧温控性时：
所述电池管理系统控制上述所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统10执行：开启所述第二电磁膨胀阀109开度，调小所述第二压力调节阀 110；调高所述电动压缩机112的转速，降低所述第二蒸发器105的制冷剂蒸发 压力，增大所述第二蒸发器105的制冷量。
本实施例中，对于图1或者图7所示的具体实施例，可选择地在优先保证 电池侧温控性时，可以将所述第二电磁膨胀阀109开度开启，所述第二压力调 节阀110调小，将所述电动压缩机112的转速调高，将流经所述第二蒸发器105 的制冷剂蒸发压力降低，流量增加，增大所述第二蒸发器105的制冷量。
在一个实施例中，请参阅图7和图8，所述带有复合射喷装置的电动汽车热 安全管理方法中，所述优先控制等级为所述优先保证乘员舱侧温控性时：
所述电池管理系统控制上述所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管 理系统10执行：开启所述第一电磁膨胀阀107的开度；调小所述第一压力调节 阀108；调高所述电动压缩机112的转速，降低所述第一蒸发器104的制冷剂蒸 发压力，增大所述第一蒸发器104的制冷量。
本实施例中，可选择地在优先保证乘员舱侧温控性时，可将所述第一电磁 膨胀阀107的开度开启，第一压力调节阀108的阀门调小，将所述电动压缩机 112的转速调高，将流经所述第一蒸发器104的制冷剂蒸发压力降低，流量增加， 增大所述第一蒸发器104的制冷量。
请参阅图7和图8，对于图1和图2中提供的实施例中所述带有复合射喷装 置的电动汽车热安全管理系统10中的制冷剂射喷冷却装置，所述储液罐119入 口侧的所述储液罐阀120与热泵与电池一体化系统形成制冷剂工质共用。其中， 制冷剂射喷冷却装置喷淋冷却能力可以通过改变所述储液罐119出口侧所述流 量调节阀121、所述高压阀116、所述第一电子风扇111(所述冷凝器106的电 子风扇)和所述第二电子风扇122(所述低压换热器118的电子风扇)实现。其 中，制冷剂射喷冷却装置通过储液罐119出口侧所述流量调节阀121的阀门关 闭实现制冷剂射喷启停时间及其间隔。
在一个实施例中，请参阅图7和图8，所述带有复合射喷装置的电动汽车热 安全管理方法中，所述优先控制等级为所述优先保证电池侧安全性时：
所述预设温度阈值包括第一温度阈值，第二温度阈值，第三温度阈值，第 四温度阈值；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第二温度阈值小 于所述第三温度阈值，所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值；
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第一温度阈值，并小于所述第 二温度阈值时：
所述电池管理系统驱动所述第二蒸发器105入口处的第二电磁膨胀阀109 和所述第二蒸发器105出口处的第二压力调节阀110分别开启，所述电动压缩 机112的转速增加，第一电子风扇111转速增加，所述第一电子风扇111设置于 所述冷凝器106附近。
在一个实施例中，请参阅图7和图8，所述带有复合射喷装置的电动汽车热 安全管理方法中，当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第二温度阈值并 小于所述第三温度阈值时：
所述电池管理系统驱动所述电动压缩机112转速达到最大转速8000rpm，所 述第一电子风扇111的转速达到最大转速8000rpm；所述第一电磁膨胀阀107的 开度调为0，所述第一压力调节阀108关闭；所述第二电磁膨胀阀109的开度达 到1，所述第二压力调节阀110调节至蒸发压力最小为0.29Mpa，所述第二蒸发 器105的制冷能力达到最大。
在一个实施例中，请参阅图7和图8，所述带有复合射喷装置的电动汽车热 安全管理方法中，当所述温度传感器监测温度大于或等于第三温度阈值并小于 第四温度阈值时：
所述电池管理系统驱动所述电动压缩机112转速达到最大转速8000rpm，所 述第一电子风扇111转速达到最大转速8000rpm；所述第一电磁膨胀阀107的开 度为0和所述第一压力调节阀108关闭；所述第二电磁膨胀阀109的开度达到 最大开度1，所述第二压力调节阀110调节蒸发压力最小为0.29Mpa，所述第二 蒸发器105的制冷能力达到最大；同时，所述电池管理系统驱动所述储液罐119 的出口侧的所述液体流量调节阀121间歇开启，所述射喷器115开启，所述高 压阀116开启，所述射喷器115出口侧低压阀门117阀门开启，第二电子风扇 122开启，所述电子风扇122设置于所述低压换热器118一侧。
在一个实施例中，请参阅图7和图8，所述带有复合射喷装置的电动汽车热 安全管理方法中，当所述温度传感器监测温度大于或等于第四温度阈值时：
所述电池管理系统驱动所述电动压缩机112转速达到最大转速8000rpm，所 述第一电子风扇111转速达到最大转速8000rpm；所述第一电磁膨胀阀107的开 度为0，所述第一压力调节阀108关闭；所述第二电磁膨胀阀109的达到最大开 度1，所述第二压力调节阀110调节压力最小0.29Mpa，所述第二蒸发器105的 制冷能力达到最大；
同时，所述电池管理系统驱动所述流量调节阀门121连续开启且开度开启 到最大开度1，所述射喷器115开启，所述高压阀116开启并调节蒸发压力达到 最小值0.29Mpa，所述低压阀117开启，所述低压换热器118附近的第二电子风 扇122开启且转速达到最大转速8000rpm，所述射喷装置115的制冷能力达到最 大。
请参阅图9和图10，本申请提供了一种带有复合射喷装置的电动汽车热安 全管理方法的热流示意图。所述优先控制等级为所述优先保证电池侧安全性时： 所述预设温度阈值包括第一温度阈值，第二温度阈值，第三温度阈值，第四温 度阈值；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第二温度阈值小于所 述第三温度阈值，所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值。
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第一温度阈值，并小于所述第 二温度阈值时，所述电池管理系统10控制如图3和图4所述的带有复合射喷装 置的电动汽车热安全管理系统10执行：
开启电池舱侧蒸发器(所述第二蒸发器105)管路上的所述第二电磁膨胀阀 109，开启电池侧的所述第二压力调节阀110，所述电动压缩机112转速增加， 所述冷凝器106附近的所述第一电子风扇111的转速增加。
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第二温度阈值，并小于所述第 三温度阈值时，所述电动压缩机112转速达到最大值，所述冷凝器106附近的 所述第一电子风扇111的转速达到最大值；所述第二蒸发器105侧的所述第二 电磁膨胀阀109的开度达到最大，调整所述第二压力调节阀110的蒸发压力达 到最低值，所述电池舱102侧蒸发器换热能力达到最大。
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第三温度阈值，并小于所述第 四温度阈值时，所述电动压缩机112的转速达到最大，所述冷凝器106附近的 所述第一电子风扇111的转速达到最大；所述第二蒸发器105附近的所述第二 电磁膨胀阀109的开度达到最大，调节所述第二压力调节阀110，使得蒸发压力 达到最低值，所述第二蒸发器105的换热能力达到最大；同时制冷剂射喷装置 (所述射喷装置115)启动，所述液体流量调节阀121间歇开启，所述高压阀 116开启，所述低压阀117开启，所述低压换热器118附近的所述第二电子风扇 122开启。
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第四温度阈值时，电池温度达 到最高，所述电动压缩机112转速达到最大，所述冷凝器106附近的所述第一 电子风扇111的转速达到最大；所述第二蒸发器105的所述第二电磁膨胀阀109 的开度达到最大，调节所述第二压力调节阀110，使得蒸发压力达到最低值，所 述第二蒸发器105的换热量达到最大。制冷剂射喷装置(所述射喷装置115)启 动，所述液体流量调节阀121连续开启且开度最大，制冷剂流量达到最大值， 所述高压阀116开启并调节蒸发压力最小，所述低压阀117开启，所述低压换 热器118附近的所述第二电子风扇122的转速达到最大，制冷剂射喷装置(所 述射喷装置115)的冷却能力达到最大。
综合上述实施例，本申请提供了一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全 管理系统及方法。所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统10及方法 可以实现乘员舱气候调节、电池温控与安全防控使用共用的制冷剂冷媒介质， 并通过调节循环回路的压缩机转速，冷凝器电子风扇转速，电磁膨胀阀开度， 压力调节阀开度，流量调节阀开度等实时改变制冷能力。本申请提供的电动汽 车热安全管理系统及方法有利于实现：乘员舱气候调节与电池温控性、安全性、 可靠性增效协；简化系统结构附件，达到结构紧凑、提升轻量；提高制冷剂能 质利用率；提升节能降耗的潜力。
上述方法的实施例中，铠装热电偶温度传感器可以实时反馈的电池温度， 当电池温度达到预设温度阈值时，BMS协同驱动电磁膨胀阀，压力调节阀，压缩 机和高压液态制冷剂射喷冷却装置的高压阀门，低压阀门，流量调节阀门和储 液罐阀等执行器，实现制冷剂制冷能力变调，满足乘员舱温度调节需求，电池 温控需求及安全防控增效。
其中，可选择地，在优先保证电池侧温控性时，可以将位于电池舱的电磁 膨胀阀开度开启，压力调节阀调小，将位于动力舱的压缩机转速升高，将流经 电池舱侧蒸发器的制冷剂蒸发压力降低，流量增加，增大电池舱侧蒸发器的制 冷量。
其中，可选择地，在优先保证乘员舱侧温控性时，可将位于乘员舱的电磁 膨胀阀开度开启，压力调节阀调小，将位于动力舱的电动压缩机转速调高，将 流经乘员舱侧蒸发器的制冷剂蒸发压力降低，流量增加，增大乘员舱侧蒸发器 的制冷量。
其中，可选择的在优先保证电池侧安全性时，可将位于乘员舱的电动压缩 机转速调高，冷凝器的电子风扇转速调高，储液罐的储液罐阀开启，储液罐的 流量阀门开启，低压换热器电子风扇开启；并将位于电池舱侧蒸发器入口侧电 磁膨胀阀开启，压力调节阀开启，同时将位于电池舱的射喷装置开启，高压阀 门开启，低压阀门开启，并关闭位于乘员舱侧的电磁膨胀阀，关闭压力调节阀。
所述的电池管理单元(BMS)中，电池预设温度阈值包括第一温度阈值，第 二温度阈值，第三温度阈值，第四温度阈值。第一温度阈值小于第二温度阈值， 第二温度阈值小于第三温度阈值，第三温度阈值小于第四温度阈值。
其中，可选择地，第一温度阈值为35℃，第二温度阈值为50℃，第三温度 阈值为射喷装置温控元件设定温度，第四温度阈值为120℃。
可选择地，温度元件设定温度可为且不仅限为65℃，70℃，75℃，80℃， 85℃，90℃，95℃，100℃之一。
所述的电池传感器温度达到第一温度阈值，BMS驱动电池侧蒸发器管路上电 磁膨胀阀开启，压力调节阀开启，压缩机转速增加，冷凝器电子风扇转速增加。
其中，压缩机采用变排量压缩机，最低转速可为且不仅限为2000rpm， 3000rpm，4000rpm。最高转速可为且不仅限为6000rpm，7000rpm，8000rpm。
其中，冷凝器电子风扇为电机驱动电子风扇，冷凝器电子风扇最低转速可 为且不仅限为2000rpm，3000rpm，4000rpm。最高转速可为且不仅限为6000rpm， 7000rpm，8000rpm。
其中，电磁膨胀阀的开度为0～1，0代表电磁膨胀阀关闭，1代表电磁膨胀 阀全开。
所述的铠装热电偶电池传感器温度达到第二温度阈值，BMS驱动压缩机达到 最高转速，冷凝器电子风扇达到最高转速，电池侧蒸发器电磁膨胀阀开度达到1， 空调侧蒸发器电磁膨胀阀开度为0，BMS调节压力调节阀，电池侧蒸发器蒸发压 力降低到最小值。
所述的铠装热电偶电池传感器温度达到第三温度阈值时，BMS驱动压缩机达 到最高转速，冷凝器电子风扇转速达到最高转速，电池侧蒸发器电磁膨胀阀开 度达到1，空调侧蒸发器电磁膨胀阀开度为0，BMS调节压力调节阀，电池侧蒸 发器蒸发压力降低到最小值。同时，达到制冷剂射喷冷却装置喷头处带有温控 元件设定温度，射喷冷却装置开启，制冷剂喷射冷却系统的压力调节阀门开启， 高压阀开启，低压阀门开启，储液罐流量阀门开启，液态制冷剂经过高压阀门 射流到电池箱体内。
所述的铠装热电偶电池传感器温度达到第四温度阈值时，BMS驱动压缩机达 到最高转速，冷凝器电子风扇达到最高转速，电池侧蒸发器电磁膨胀阀开度为1， 空调侧蒸发器电磁膨胀阀开度为0，BMS调节压力调节阀，电池侧蒸发器蒸发压 力降低到最小值。同时，达到制冷剂射喷冷却装置喷头处带有温控元件设定温 度，射喷冷却装置开启，制冷剂喷射冷却系统的压力调节阀门调节制冷剂蒸发 压力到最低限值，高压阀开启，低压阀门开启，低压换热器风扇转速达到最大， 储液罐流量阀门开启到最大限值。
其中，可选择的对于制冷剂不同，由压力调节阀调节的电池测制冷剂蒸发 压力调节范围可从且不仅限从表1中进行选择：
表1为不同制冷剂的蒸发压力
Figure BDA0002308661530000211
其中，可选择地，对于制冷剂不同，蒸发压力调节值不同，制冷剂汽化潜 热可如表2所示：
表2为不同制冷剂的汽化潜热
Figure BDA0002308661530000212
在一个实施例中，所述带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法中， 所述储液罐119所容纳制冷剂质量流量
Figure BDA0002308661530000213
和最大承压能力P，满足以下公式 (1.1)至公式(1.4)：
Figure BDA0002308661530000214
Figure BDA0002308661530000221
Figure BDA0002308661530000222
Figure BDA0002308661530000223
公式(1.1)至公式(1.4)中：k、n1、n2为比例系数，
Figure BDA0002308661530000224
为压缩机额定 质量流量，
Figure BDA0002308661530000225
为射喷质量流量，
Figure BDA0002308661530000226
为喷淋时电池的产热量，hlat为制冷剂蒸发 压力下的汽化潜热，Qac是热泵与电池一体化系统负荷，nn是额定转速，ξ输气 系数取值，
Figure BDA0002308661530000227
制冷剂单位质量流量的制冷量，v压缩机理论排气量，P是制冷剂 储液罐承压，n是制冷剂气体物质的量，R为理想气体常数，T为制冷剂饱和气 体温度，Vm为储液罐体积。
本申请提供的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，主要包括电 动汽车制冷剂直冷热管理系统，制冷剂射喷装置和制冷剂制冷能力温控调节方 法。其中，电池管理单元(BMS)中预设四级温度阈值，实时根据温度传感器 判断，驱动压缩机、电磁膨胀阀、压力调节阀与流量调节阀门等执行器附件运 行状态，改变制冷剂蒸发压力和质量流量，达到根据预设四级温度阈值调节制 冷能力的目的。基于制冷剂循环的电动车热安全管理，相对于液流循环式热管 理系统，冷却效率可提升3～4倍，成本可减小30％，重量可降低75％，达到了 结构轻量提升、安全性、舒适性与可靠性改善的设计目的。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

Claims (11)

1.一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，包括：
设置于乘员舱(101)的第一蒸发器(104)、第一压力调节阀(108)和第一电磁膨胀阀(107)；所述第一压力调节阀(108)、所述第一蒸发器(104)和所述第一电磁膨胀阀(107)依次串联连接；
设置于电池舱(102)的第二蒸发器(105)、第二电磁膨胀阀(109)、第二压力调节阀(110)、射喷装置(115)、高压阀(116)和低压阀(117)；所述第二压力调节阀(110)、所述第二蒸发器(105)和所述第二电磁膨胀阀(109)依次串联连接；所述第二压力调节阀(110)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接，所述第二电磁膨胀阀(109)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述低压阀(117)、所述射喷装置(115)和所述高压阀(116)依次串联连接；
设置于动力舱(103)的冷凝器(106)、电动压缩机(112)、气液分离器(113)、低压换热器(118)、储液罐(119)、储液罐阀(120)和液体流量调节阀(121)；所述低压换热器(118)、所述储液罐阀(120)、所述储液罐(119)和所述液体流量调节阀(121)依次串联连接；所述低压换热器(118)未连接所述储液罐阀(120)的一端与所述低压阀(117)未连接所述射喷装置(115)的一端连接；所述液体流量调节阀(121)未连接所述储液罐(119)的一端与所述高压阀(116)未连接所述(115)的一端连接；
所述气液分离器(113)、所述电动压缩机(112)和所述冷凝器(106)依次连接；所述气液分离器(113)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述冷凝器(106)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接。
2.根据权利要求1所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，还包括：
四通换向阀(114)，所述四通换向阀(114)包括第一阀门(114a)、第二阀门(114b)、第三阀门(114c)和第四阀门(114d)；
所述气液分离器(113)包括第一气液分离器(113a)和第二气液分离器(113b)；所述第一气液分离器(113a)和所述第二气液分离器(113b)并联，并且所述第一气液分离器(113a)和所述第二气液分离器(113b)分别与所述电动压缩机(112)未连接所述冷凝器(106)的一端连接；
所述第一阀门(114a)与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述第二阀门(114b)与所述第二压力调节阀(110)未连接所述第二蒸发器(105)的一端连接，所述第三阀门(114c)与所述第一气液分离器(113a)未连接所述电动压缩机(112)的一端连接，第四阀门(114d)与所述第二气液分离器(113b)未连接所述电动压缩机(112)的一端连接。
3.一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，包括：
设置于乘员舱(101)的第一蒸发器(104)、第一压力调节阀(108)和第一电磁膨胀阀(107)；所述第一压力调节阀(108)、所述第一蒸发器(104)和所述第一电磁膨胀阀(107)依次串联连接；
设置于电池舱(102)的第二蒸发器(105)、第二电磁膨胀阀(109)、第二压力调节阀(110)、射喷装置(115)、高压阀(116)和低压阀(117)；所述低压阀(117)、所述射喷装置(115)和所述高压阀(116)依次串联连接；所述第二压力调节阀(110)、所述第二蒸发器(105)和所述第二电磁膨胀阀(109)依次串联连接；所述第二压力调节阀(110)未连接所述第二蒸发器(105)的一端与所述第一电磁膨胀阀(107)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；
设置于动力舱(103)的冷凝器(106)、电动压缩机(112)、气液分离器(113)、低压换热器(118)、储液罐(119)、储液罐阀(120)和液体流量调节阀(121)；所述低压换热器(118)、所述储液罐阀(120)、所述储液罐(119)和所述液体流量调节阀(121)依次串联连接；所述低压换热器(118)未连接所述储液罐阀(120)的一端与所述低压阀(117)未连接所述射喷装置(115)的一端连接；所述液体流量调节阀(121)未连接所述储液罐(119)的一端与所述高压阀(116)未连接所述(115)的一端连接；
所述气液分离器(113)、所述电动压缩机(112)和所述冷凝器(106)依次串联连接；所述气液分离器(113)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第一压力调节阀(108)未连接所述第一蒸发器(104)的一端连接；所述冷凝器(106)未连接所述电动压缩机(112)的一端与所述第二电磁膨胀阀(109)未连接所述第二蒸发器(105)的一端连接。
4.根据权利要求3所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，所述射喷装置(115)包括：第一射喷装置(115a)和第二射喷装置(115b)；
所述第二压力调节阀(110)包括第二压力调节一分阀(110a)和第二压力调节二分阀(110b)；
所述第二压力调节一分阀(110a)和所述第一射喷装置(115a)串联形成第一射喷支路；所述第二压力调节二分阀(110b)和所述第二射喷装置(115b)串联形成第二射喷支路；
所述第一射喷支路和所述第二射喷支路并联在所述第一电磁膨胀阀(107)和所述第二电磁膨胀阀(109)之间。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统，其特征在于，所述电池舱(102)包括：
多个电池模组壳体(126)，每一个电池模组壳体(126)中包括：
多个电池单体(123)，间隔设置；
多个导热片(124)，分别贴附在所述多个电池单体(123)侧面，以使得每两个所述电池单体(123)之间均设置有所述导热片(124)；
至少一个所述射喷装置(115)，设置于所述电池模组壳体(126)的第一内表面，所述第一内表面为承载所述多个电池单体(123)的内表面；
至少一个所述第二蒸发器(105)，设置于所述电池模组壳体(126)的第二内表面，所述第二内表面与所述第一内表面直接相对设置；
所述高压阀(116)，与至少一个所述射喷装置(115)连接；
所述低压阀(117)，通过所述电池模组壳体(126)的第三内表面接入，设置于所述电池模组壳体(126)之外，所述第三内表面与所述第一内表面垂直。
6.一种带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，包括：
S100，在电池管理系统中预设多种优先控制等级和多种预设温度阈值；所述电池管理系统用于实现对权利要求1-5中任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统控制策略；所述优先控制等级包括；优先保证电池侧温控性、优先保证电池侧安全性和优先保证乘员舱侧温控性；
S200，实时监测并采集所述电池单体(123)的温度，并将电池实时温度传输至所述电池管理系统；
S300，所述电池管理系统结合所述优先控制等级和所述温度控制程度，判断电池实时温度与电池预设温度阈值之间的关系；
S400，所述电池管理系统控制权利要求1-5中任一项所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行不同的控制策略。
7.根据权利要求6所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，所述优先控制等级为所述优先保证电池侧温控性时：
所述电池管理系统控制权利要求1或2中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：开启所述第二电磁膨胀阀(109)开度，调小所述第二压力调节阀(110)；调高所述电动压缩机(112)的转速，降低所述第二蒸发器(105)的制冷剂蒸发压力，增大所述第二蒸发器(105)的制冷量。
8.根据权利要求6所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，所述优先控制等级为所述优先保证乘员舱侧温控性时：
所述电池管理系统控制权利要求1或2中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：开启所述第一电磁膨胀阀(107)的开度；调小所述第一压力调节阀(108)；调高所述电动压缩机(112)的转速，降低所述第一蒸发器(104)的制冷剂蒸发压力，增大所述第一蒸发器(104)的制冷量。
9.根据权利要求6所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，所述优先控制等级为所述优先保证电池侧安全性时：
所述预设温度阈值包括第一温度阈值，第二温度阈值，第三温度阈值，第四温度阈值；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第二温度阈值小于所述第三温度阈值，所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值；
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第一温度阈值，并小于所述第二温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求1或2中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
驱动所述第二蒸发器(105)入口处的第二电磁膨胀阀(109)和所述第二蒸发器(105)出口处的第二压力调节阀(110)分别开启，所述电动压缩机(112)的转速增加，第一电子风扇(111)转速增加，所述第一电子风扇(111)设置于所述冷凝器(106)附近；
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第二温度阈值并小于所述第三温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求1或2中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
驱动所述电动压缩机(112)转速达到最大转速，所述第一电子风扇(111)的转速达到最大转速；所述第一电磁膨胀阀(107)的开度调为0，所述第一压力调节阀(108)关闭；所述第二电磁膨胀阀(109)的开度达到1，所述第二压力调节阀(110)调节至蒸发压力最小，所述第二蒸发器(105)的制冷能力达到最大；
当所述温度传感器监测温度大于或等于第三温度阈值并小于第四温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求1或2中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
驱动所述电动压缩机(112)转速达到最大转速，所述第一电子风扇(111)转速达到最大转速；所述第一电磁膨胀阀(107)的开度为0和所述第一压力调节阀(108)关闭；所述第二电磁膨胀阀(109)的开度达到最大开度1，所述第二压力调节阀(110)调节蒸发压力最小，所述第二蒸发器(105)的制冷能力达到最大；同时，所述电池管理系统驱动所述储液罐(119)的出口侧的所述液体流量调节阀(121)间歇开启，所述射喷器(115)开启，所述高压阀(116)开启，所述射喷器(115)出口侧低压阀门(117)阀门开启，第二电子风扇(122)开启，所述电子风扇(122)设置于所述低压换热器(118)一侧；
当所述温度传感器监测温度大于或等于第四温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求1或2中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
驱动所述电动压缩机(112)转速达到最大转速，所述第一电子风扇(111)转速达到最大转速；所述第一电磁膨胀阀(107)的开度为0，所述第一压力调节阀(108)关闭；所述第二电磁膨胀阀(109)的达到最大开度1，所述第二压力调节阀(110)调节压力最小，所述第二蒸发器(105)的制冷能力达到最大；
同时，所述电池管理系统驱动所述流量调节阀门(121)连续开启且开度开启到最大开度1，所述射喷器(115)开启，所述高压阀(116)开启并调节蒸发压力达到最小值，所述低压阀(117)开启，所述低压换热器(118)附近的第二电子风扇(122)开启且转速达到最大转速，所述射喷装置(115)的制冷能力达到最大。
10.根据权利要求6所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，所述优先控制等级为所述优先保证电池侧安全性时：
所述预设温度阈值包括第一温度阈值，第二温度阈值，第三温度阈值，第四温度阈值；所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值，所述第二温度阈值小于所述第三温度阈值，所述第三温度阈值小于所述第四温度阈值；
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第一温度阈值，并小于所述第二温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求3或4中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
开启所述第二电磁膨胀阀(109)，开启所述第二压力调节阀(110)，所述电动压缩机(112)转速增加，所述冷凝器(106)附近的第一电子风扇(111)的转速增加；
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第二温度阈值，并小于所述第三温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求3或4中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
所述电动压缩机(112)转速达到最大值，所述第一电子风扇(111)的转速达到最大值；所述第二电磁膨胀阀(109)的开度达到最大，调整所述第二压力调节阀(110)的蒸发压力达到最低值，所述第二蒸发器(105)的蒸发换热能力达到最大；
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第三温度阈值，并小于所述第四温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求3或4中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
所述电动压缩机(112)的转速达到最大，所述第一电子风扇(111)的转速达到最大；所述第二电磁膨胀阀(109)的开度达到最大，调节所述第二压力调节阀(110)，使得蒸发压力达到最低值，所述第二蒸发器(105)的换热能力达到最大；同时所述射喷装置(115)启动，所述液体流量调节阀(121)间歇开启，所述高压阀116开启，所述低压阀(117)开启，所述低压换热器(118)附近的第二电子风扇(122)开启；
当所述温度传感器监测温度大于或等于所述第四温度阈值时，所述电池管理系统控制权利要求3或4中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理系统执行：
电池单体的温度达到最高，所述电动压缩机(112)转速达到最大，所述第一电子风扇(111)的转速达到最大；所述第二电磁膨胀阀(109)的开度达到最大，调节所述第二压力调节阀(110)，使得蒸发压力达到最低值，所述第二蒸发器(105)的换热量达到最大；同时所述射喷装置(115)启动，所述液体流量调节阀(121)连续开启且开度最大，制冷剂流量达到最大值，所述高压阀(116)开启并调节蒸发压力最小，所述低压阀(117)开启，所述低压换热器(118)附近的所述第二电子风扇(122)的转速达到最大，所述射喷装置(115)的冷却能力达到最大。
11.根据权利要求9或者10中所述的带有复合射喷装置的电动汽车热安全管理方法，其特征在于，所述储液罐(119)所容纳制冷剂质量流量
Figure FDA0002308661520000099
和最大承压能力P，满足以下公式(1.1)至公式(1.4)：
Figure FDA0002308661520000091
Figure FDA0002308661520000092
Figure FDA0002308661520000093
Figure FDA0002308661520000094
公式(1.1)至公式(1.4)中：k、n1、n2为比例系数，
Figure FDA0002308661520000095
为压缩机额定质量流量，
Figure FDA0002308661520000096
为射喷质量流量，
Figure FDA0002308661520000097
为喷淋时电池的产热量，hlat为制冷剂蒸发压力下的汽化潜热，Qac是热泵与电池一体化系统负荷，nn是额定转速，ξ输气系数取值，
Figure FDA0002308661520000098
制冷剂单位质量流量的制冷量，v压缩机理论排气量，P是制冷剂储液罐承压，n是制冷剂气体物质的量，R为理想气体常数，T为制冷剂饱和气体温度，Vm为储液罐体积。
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