CN112455288A - 一种增程式混合动力汽车的热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增程式混合动力汽车的热管理系统，属于热管理技术领域。它解决了现有的车辆热适应性差、能耗高的问题。本热管理系统中，压缩机、模式切换模块、第一换热器和第二换热器之间形成乘员舱降温回路，压缩机、模式切换模块、第一换热器和换热集成模块之间形成电池冷却回路，压缩机、第三换热器、模式切换模块和第一换热器之间形成乘员舱加热回路一，增程器和第四换热器之间形成乘员舱加热回路二，压缩机、换热集成模块、模式切换模块和第一换热器之间形成电池加热回路一，增程器和换热集成模块之间形成电池加热回路二。本系统提高了乘员舱的热舒适性和电池充放电的性能，延长了电池的使用寿命。

Description

一种增程式混合动力汽车的热管理系统
技术领域
本发明属于热管理技术领域，涉及一种增程式混合动力汽车的热管理系统。
背景技术
随着国家环保要求的紧迫性、苛刻性，汽车油耗在法规上也有越来越严格的控制，为达到这一目标，国内各大小汽车企业皆已经开始研发新能源汽车。与传统的化石能源车辆相比，电动汽车具有低速扭矩大、噪音低、污染小等诸多优势。然而，由于动力电池模块的能量密度往往低于然要，电动车在续航里程上难以比肩传统的燃油车辆。为了改善电动汽车的续航里程，增程式混合动力汽车随之问世，在电动汽车上加装一套由“内燃机+发电机”组成的车载发电机组，随时可为车辆补充电能，达到延长车辆续航里程的目的。
增程式混合动力汽车因为其动力系统的特殊性，既有增程器(含增程器发动机和增程器发电机)，也有电池、电机、控制器等电动部件，对整车热管理系统提出更高的要求。如何实现增程器冷却、电驱动系统冷却、电池热管理、乘员舱热舒适性这四大系统的合理耦合是增程式动力车型的重要难点。
中国专利申请(申请号：201711443485.1)公开了一种增程电动车的热管理系统和热管理方法。又如中国专利申请(申请号：201921016552.6)公开了一种增程式混合动力汽车热管理系统。由上述的两个热管理系统可知，现有的增程式混合动力汽车的热管理系统均是通过增程器作为热源产生热量来对电池和乘员舱进行加热，保证乘员舱的热舒适性以及电池温度合理，通过额外设置的电池包温度调节装置对电池进行冷却处理。现有的热管理系统存在以下缺陷：通过动力系统(增程器)的热量对电池和乘员舱进行加热时，需要较长的升温时间，车辆热适应性较差，导致乘员舱的热舒适性较差，电池长时间处于低温工作，使用寿命低。而且整个系统结构复杂，回路较多，能耗高，降低了车辆的动力经济性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种增程式混合动力汽车的热管理系统，本发明所要解决的技术问题是：如何解决现有的车辆热适应性差、能耗高的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种增程式混合动力汽车的热管理系统,包括增程器、压缩机、第一换热器和第二换热器，其特征在于，本系统还包括第三换热器、第四换热器、模式切换模块和用于供电池冷却或加热的换热集成模块，所述压缩机、模式切换模块、第一换热器和第二换热器之间通过管路连接形成乘员舱降温回路，所述压缩机、模式切换模块、第一换热器和换热集成模块之间通过管路形成电池冷却回路，所述压缩机、第三换热器、模式切换模块和第一换热器之间通过管路连接形成乘员舱加热回路一，所述增程器和第四换热器之间通过管路连接形成乘员舱加热回路二，所述压缩机、换热集成模块、模式切换模块和第一换热器之间通过管路连接形成电池加热回路一，所述增程器和换热集成模块之间形成电池加热回路二。
以压缩机为源的制冷剂循环是现有混合动力汽车中的一个常规循环回路，其主要用于乘员舱的制冷。而本系统一反常规设计，通过模式切换模块和换热集成模块的设计，使得第一换热器的功能能够在散热和吸热之间自由切换，即当模式切换模块切换至乘员舱降温回路或电池冷却回路时，第一换热器与压缩机的高压端连通，第二换热器或换热集成模块与压缩机的低压端连通，位于高压区的第二换热器起到冷凝作用，向外散热，位于低压区的第二换热器或换热集成模块向外吸热实现对乘员舱或电池冷却。当模式切换模块切换至乘员舱加热回路一或电池加热回路一时，第三换热器或换热集成模块与压缩机的高压端连通，第一换热器与压缩机的低压端连通，位于低压区的第一换热器向外吸热，位于高压区的第三换热器或换热集成模块向外散热实现对乘员舱或电池的加热。也就是说，本系统中，以压缩机为源的制冷剂循环能够实现制冷和制热两种功能，即第一换热器可作为冷源也可作为热源，从而与增程器的加热功能(上述乘员舱加热回路二和电池加热回路二)耦合，使得增程式混合动力汽车能够实现双热源加热模式，最大限度的提高整体的热源功率，实现乘员舱和电池快速加热升温，缩短了所需的升温时间，提高了乘员舱的热舒适性和电池充放电的性能，延长了电池的使用寿命，系统的热适应性好。同时，将电池的冷却循环接入了车辆的制冷剂循环中，提高了能量转换效率，减少了回路，从而使得整体能耗降低，提高了车辆的车辆的动力经济性。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，所述模式切换模块为多通控制阀，包括3个阀入口和3个阀出口，分别为阀入口一、阀入口二、阀入口三、阀出口一、阀出口二和阀出口三，且通过控制能够连通不同的阀入口与阀出口，所述第一换热器的进口与出口分别与阀出口一和阀入口一相连接，所述压缩机的低压端和高压端分别与阀出口三和阀入口三相连接，第二换热器的进口和出口分别与阀出口二和阀入口二相连接，所述第三换热器与阀入口二相连接，所述阀入口二和阀出口二均与所述换热集成模块相连接。
当需要制冷剂循环进入制冷模式时，控制模式切换模块的阀出口一与阀入口三相连通、阀入口一与阀出口二相连通、阀入口二与阀出口三相连通，此模式下，第一换热器向外散热作为冷源。压缩机高压端输出的高温高压制冷剂经阀入口三、阀出口一进入第一换热器中，第一换热器向外散热完成对制冷剂的冷凝作用，冷凝后的制冷剂经阀入口一从阀出口二流出，然后再经过第二换热器或换热集成模块进行热交换向外吸热实现对乘员舱或电池的冷却，此处制冷剂的流向可通过三通流量阀进行控制，完成热交换后的制冷剂再经阀入口二和阀出口三流回压缩机的低压端形成循环。
当需要制冷剂循环进入加热模式时，控制模式切换模块的阀入口一与阀出口三相连通、阀入口二与阀出口一相连通，此模式下，第一换热器向外吸热作为热源。压缩机高压端输出的高温高压制冷剂经过第三换热器或换热集成模块进行热交换向外散热实现对乘员舱或电池的加热，此处制冷剂的流程可通过三通流量阀进行控制，完成热交换后的制冷剂经阀入口二与阀出口一输送至第一换热器中通过第一换热器与外界进行热交换吸热，完成热交换的制冷剂再经阀入口一和阀出口三流回压缩机的低压端形成循环。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，所述换热集成模块为由三个板式换热器集成的一体式结构。三个板式换热器分别用于电池加热回路一、电池加热回路二和电池冷却回路的热交换，集成度高，缩短了回路，降低了能耗，减轻了重量，减少成本，提高了车辆的动力经济性。作为替换方案，换热集成模块也可以为三个相互串联的板式换热器。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，本系统还包括第五换热器、第六换热器和水泵一，所述第五换热器具有进气口、出气口、进液口和出液口，所述第五换热器的进气口和出气口均与所述增程器通过管路相连接形成气冷回路，所述第五换热器的出液口、第六换热器、水泵一以及第五换热器的进液口依次通过管路连接形成水冷回路且该水冷回路穿过电驱系统，上述气冷回路与水冷回路共同形成低温冷却循环回路。通过上述设置，第五换热器通过冷却液与增程器增压气体的热交换实现对增程器增压气体的冷却。第六换热器通过内部的冷却液与外部实现热交换实现对电驱系统的冷却和对增程器增压气体的间接冷却，第一换热器同时实现了电驱冷却和进气冷却两种功能，减少了回路，降低了模块阻力，也降低了风扇功率需求，能耗低。作为优选，第五散热器为水冷中冷器，第六换热器为散热器。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，本系统还包括第七换热器和风扇，所述增程器、第七换热器和风扇之间通过管路连接形成高温冷却循环回路。通过上述设置，能够实现增程器发动机防冻液的冷却，确保增程器发动机在合理的温度下工作，提高燃油的经济性。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，本系统还包括水泵二，所述换热集成模块和水泵二通过管路连接形成经过电池的电池自循环回路。通过上述自循环回路的设置，增加了电池温度的自调节功能，既实现了电池均温，保证电池内部电芯的一致性，又实现了低温下电池加热，高温下电池散热，确保最佳的电池工作温度，最大程度的发挥电池的特性，延长了使用寿命。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，本系统还包括能够用于实时检测乘员舱乘员热管理需求信号和电池热管理信号的控制器，所述增程器和压缩机均与所述控制器相连接，所述控制器根据检测到的乘员热管理需求信号或电池热管理信号判断乘员舱或电池是否有加热需求并发出控制信号，如有，则增程器和压缩机启动，系统进入双热源加热模式，如没有，则增程器和压缩机不动作。当整车上电后，控制器实时检测乘员舱乘员热管理需求信号和电池热管理信号，当检测到乘员舱或电池有加热需求时，启动增程器和压缩机，将增程器和第一换热器作为热源部件，实现双热源加热模式，即采用增程器和制冷剂双加热模式，最大限度提高整体的热源功率，使乘员舱或电池回路快速升温，缩短了所需的升温时间，提高了乘员舱的热舒适性和电池充放电的性能，延长了电池的使用寿命，系统的热适应性好。控制器为VCU。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，本系统还包括用于检测空调出风温度的检测元件一和用于检测环境温度的检测元件二，所述检测元件一和检测元件二均与所述控制器相连接，且当控制器检测到仅乘员舱具有加热需求，且检测元件一检测到空调出风温度达到限值T1时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T2，则控制器发出控制信号并通过上述乘员舱加热回路一对乘员舱进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T2，则控制器发出控制信号并通过上述乘员舱加热回路二对乘员舱进行加热。在经乘员舱具有加热需求，且乘员舱快速升温后且处在适宜的温度阀值点时，通过检测元件一和检测元件二的设置，实现加热模式切换，采用单热源的加热模式，根据环境温度来选择热源，既保证能够满足加热功能需求，又能够降低乘员舱采暖过程的能耗。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，本系统还包括用于检测电池包进水温度的检测元件三，所述检测元件三与所述控制器相连接，且当控制器检测到仅电池具有加热需求，且检测元件三检测到电池包进水温度达到限值T3时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T4，则控制器发出控制信号并通过上述电池加热回路一对电池进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T4，则控制器发出控制信号并通过上述电池加热回路二对乘员舱进行加热。在仅电池具有加热需求，且电池快速升温且处于处在适宜的温度阀值点时，通过检测元件三与检测元件二相互配合，实现加热模式的切换，采用单热源的加热模式，根据环境温度来选择热源，既保证能够满足加热功能需求，又能够降低电池加热过程的能耗。
在上述的增程式混合动力汽车的热管理系统中，当控制器检测到乘员舱和电池同时均有加热需求，且检测元件一检测到空调出风温度达到限值T1，同时检测元件三检测到电池包进水温度达到限值T3时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T2和T4中的最低值，则控制器发出控制信号，并通过上述乘员舱加热回路一对乘员舱进行加热、以及通过上述电池加热回路一对电池进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T2和T4中的最低值，则控制器发出控制信号，并通过上述乘员舱加热回路二对乘员舱进行加热、以及通过上述电池加热回路二对电池进行加热。在乘员舱和电池同时具有加热需求，且乘员舱和电池均快速升温至适宜温度阀值点时，实现加热模式的切换，采用单热源的加热模式，根据环境温度来选择热源，既保证能够满足加热功能需求，又能够降低整体的能耗。
与现有技术相比，本增程式混合动力汽车的热管理系统具有以下优点：
1、以压缩机为源的制冷剂循环能够实现制冷和制热两种功能，即第一换热器可作为冷源也可作为热源，能够实现双热源加热模式，最大限度的提高整体的热源功率，实现乘员舱和电池快速加热升温，缩短了所需的升温时间，提高了乘员舱的热舒适性和电池充放电的性能，延长了电池的使用寿命，系统的热适应性好。
2、能够根据不同的需求，在适宜的温度阀值点切换加热模式，既能满足加热功能需求，又能降低正常热管理系统的能耗。
3、各加热和冷却功能高度集成，减少了回路，降低了模块阻力，提高了能量转换效率，提升了整车动力的经济性。
附图说明
图1是本增程式混合动力汽车的热管理系统的结构示意图。
图2是本热管理系统处于制冷剂制冷模式时乘员舱降温回路的工作状态示意图。
图3是本热管理系统处于制冷剂制冷模式时电池冷却回路的工作状态示意图。
图4是本热管理系统处于制冷剂加热模式时乘员舱加热回路一的工作状态示意图。
图5是本热管理系统处于制冷剂加热模式时电池加热回路一的工作状态示意图。
图6是本热管理系统处于增程器加热模式时乘员舱加热回路二的工作状态示意图。
图7是本热管理系统处于增程器加热模式是电池加热回路二的工作状态示意图。
图8是本热管理系统的控制原理图。
图中，1、增程器；2、压缩机；3、第一换热器；4、第二换热器；5、第三换热器；6、第四换热器；7、模式切换模块；7a、阀入口一；7b、阀入口二；7c、阀入口三；7d、阀出口一；7e、阀出口二；7f、阀出口三；8、换热集成模块；9、电池；10、第五换热器；11、第六换热器；12、水泵一；13、电驱系统；14、第七换热器；15、风扇；16、水泵二；17、三通流量调节阀一；18、三通控制阀；19、膨胀阀；20、三通一；21、三通流量调节阀二；22、三通流量调节阀三；23、三通流量调节阀四；24、三通二；25、三通三。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本增程式混合动力汽车的热管理系统,包括增程器1、压缩机2、第一换热器3、第二换热器4、第三换热器5、第四换热器6、第五换热器10、第六换热器11、水泵一12、第七换热器14、模式切换模块7、风扇15、用于供电池9冷却或加热的换热集成模块8水泵二16和能够用于实时检测乘员舱乘员热管理需求信号和电池热管理信号的控制器。本实施例中，第一换热器3为冷凝器，第二换热器4为蒸发器，第三换热器5为空调内置冷凝器，第四换热器6为传统的空调暖风，第五换热器10为水冷中冷器，第六换热器11为传统的散热器，第七换热器14为传统的散热器。
模式切换模块7为多通控制阀，包括3个阀入口和3个阀出口，分别为阀入口一7a、阀入口二7b、阀入口三7c、阀出口一7d、阀出口二7e和阀出口三7f，且通过控制能够连通任意阀入口与阀出口。换热集成模块8为由三个板式换热器集成的一体式结构，分别为板式换热器一、板式换热器二和板式换热器三。
压缩机2的低压端与阀出口三7f相连接，压缩机2的高压端连接有三通流量调节阀一17，三通流量调节阀一17的另外两端分别连接阀入口三7c和三通控制阀18。三通控制阀18的两端分别连接第三换热器5的入口端和板式换热器三的入口端。第三换热器5的出口连接有三通一20，三通一20的另外两个端口分别连接板式换热器三的出口端和三通流量调节阀二21。三通流量调节阀二21的另外两个端口封闭连接阀入口二7b和三通二24。三通二24的另外两端分别连接板式换热器二的出口端以及第二换热器4的出口端。第一换热器3的两端分别连接阀出口一7d和阀入口一7a。阀出口二7e连接膨胀阀19的入口端，膨胀阀19的出口端连接有三通流量调节阀三22，三通流量调节阀三22的另外两个端口分别连接第二换热器4的入口端和板式换热器二的入口端。压缩机2、模式切换模块7、第一换热器3和第二换热器4之间通过管路连接形成乘员舱降温回路。压缩机2、模式切换模块7、第一换热器3和板式换热器二之间通过管路形成电池冷却回路。压缩机2、第三换热器5、模式切换模块7和第一换热器3之间通过管路连接形成乘员舱加热回路一。压缩机2、板式换热器三、模式切换模块7和第一换热器3之间通过管路连接形成电池加热回路一。
如图2和3所示，当需要制冷剂循环进入制冷模式时，控制模式切换模块7的阀出口一7d与阀入口三7c相连通、阀入口一7a与阀出口二7e相连通、阀入口二7b与阀出口三7f相连通，此模式下，第一换热器3向外散热作为冷源。压缩机2高压端输出的高温高压制冷剂经阀入口三7c、阀出口一7d进入第一换热器3中，第一换热器3向外散热完成对制冷剂的冷凝作用，冷凝后的制冷剂经阀入口一7a从阀出口二7e流出，然后再经过第二换热器4或换热集成模块8进行热交换向外吸热实现对乘员舱或电池9的冷却，此处制冷剂的流向可通过三通流量阀进行控制，完成热交换后的制冷剂再经阀入口二7b和阀出口三7f流回压缩机2的低压端形成循环。
如图4和5所示，当需要制冷剂循环进入加热模式时，控制模式切换模块7的阀入口一7a与阀出口三7f相连通、阀入口二7b与阀出口一7d相连通，此模式下，第一换热器3向外吸热作为热源。压缩机2高压端输出的高温高压制冷剂经过第三换热器5或换热集成模块8进行热交换向外散热实现对乘员舱或电池9的加热，此处制冷剂的流程可通过三通流量阀进行控制，完成热交换后的制冷剂经阀入口二7b与阀出口一7d输送至第一换热器3中通过第一换热器3与外界进行热交换吸热，完成热交换的制冷剂再经阀入口一7a和阀出口三7f流回压缩机2的低压端形成循环。
第五换热器10具有进气口、出气口、进液口和出液口，所述第五换热器10的进气口和出气口均与所述增程器1通过管路相连接形成气冷回路，所述第五换热器10的出液口、第六换热器11、水泵一12以及第五换热器10的进液口依次通过管路连接形成水冷回路且该水冷回路穿过电驱系统13，上述气冷回路与水冷回路共同形成低温冷却循环回路。第五换热器10通过冷却液与增程器1增压气体的热交换实现对增程器1增压气体的冷却。第六换热器11通过内部的冷却液与外部实现热交换实现对电驱系统13的冷却和对增程器1增压气体的间接冷却，第一换热器3同时实现了电驱冷却和进气冷却两种功能，减少了回路，降低了模块阻力，也降低了风扇15功率需求，能耗低。
增程器1还连接有三通流量调节阀四23，三通流量调节阀四23的另外两端分别连接第四换热器6的入口端和板式换热器一的入口端，第四换热器6的入口端连接有三通三25，三通三25的另外两端分别连接板式换热器一的出口端和增程器1。增程器1和第四换热器6之间通过管路连接形成乘员舱加热回路二，如图6所示。增程器1和板式换热器一之间形成电池加热回路二，如图7所示。
增程器1、第七换热器14和风扇15之间通过管路连接形成高温冷却循环回路。能够实现增程器1发动机防冻液的冷却，确保增程器1发动机在合理的温度下工作，提高燃油的经济性。
换热集成模块8和水泵二16通过管路连接形成经过电池9的电池自循环回路，增加了电池9温度的自调节功能，既实现了电池9均温，保证电池9内部电芯的一致性，又实现了低温下电池9加热，高温下电池9散热，确保最佳的电池9工作温度，最大程度的发挥电池9的特性，延长了使用寿命。
如图8所示，增程器1和压缩机2均与控制器相连接，当整车上电后，控制器实时检测乘员舱乘员热管理需求信号和电池热管理信号，并根据检测到的乘员热管理需求信号或电池热管理信号判断乘员舱或电池9是否有加热需求并发出控制信号，如有，则增程器1和压缩机2启动，将增程器1和第一换热器3作为热源部件，实现双热源加热模式，即采用增程器1和制冷剂双加热模式；最大限度提高整体的热源功率，使乘员舱或电池回路快速升温，缩短了所需的升温时间，提高了乘员舱的热舒适性和电池9充放电的性能，延长了电池9的使用寿命，系统的热适应性好。控制器为车载ECU。如没有，则增程器1和压缩机2不动作。控制器为整车ECU，控制器实时检测乘员舱乘员热管理需求信号和电池热管理信号为现有技术，如乘员舱空调按键以及电池管理器。
本系统还包括用于检测空调出风温度的检测元件一、用于检测环境温度的检测元件二和用于检测电池包进水温度的检测元件三，检测元件一、检测元件二和检测元件三均与控制器相连接，检测元件一检测元件二和检测元件三均为温度传感器。
当控制器检测到仅乘员舱具有加热需求，且检测元件一检测到空调出风温度达到限值T1时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T2，则系统进入制冷剂加热模式，即控制器发出控制信号并通过上述乘员舱加热回路一对乘员舱进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T2，则系统进入增程器加热模式，即控制器发出控制信号并通过上述乘员舱加热回路二对乘员舱进行加热。
当控制器检测到仅电池9具有加热需求，且检测元件三检测到电池包进水温度达到限值T3时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T4，则系统进入制冷剂加热模式，即控制器发出控制信号并通过上述电池加热回路一对电池9进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T4，则系统进入增程器加热模式，即控制器发出控制信号并通过上述电池加热回路二对乘员舱进行加热。
当控制器检测到乘员舱和电池9同时均有加热需求，且检测元件一检测到空调出风温度达到限值T1，同时检测元件三检测到电池包进水温度达到限值T3时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T2和T4中的最低值，则系统进入制冷剂加热模式，即控制器发出控制信号，并通过上述乘员舱加热回路一对乘员舱进行加热、以及通过上述电池加热回路一对电池9进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T2和T4中的最低值，则系统进入增程器加热模式，即控制器发出控制信号，并通过上述乘员舱加热回路二对乘员舱进行加热、以及通过上述电池加热回路二对电池9进行加热。
本系统中，以压缩机2为源的制冷剂循环能够实现制冷和制热两种功能，即第一换热器3可作为冷源也可作为热源，从而与增程器1的加热功能(上述乘员舱加热回路二和电池加热回路二)耦合，使得增程式混合动力汽车能够实现双热源加热模式，最大限度的提高整体的热源功率，实现乘员舱和电池9快速加热升温，缩短了所需的升温时间，提高了乘员舱的热舒适性和电池9充放电的性能，延长了电池9的使用寿命，系统的热适应性好。而且能够根据不同的需求，在适宜的温度阀值点切换加热模式，既能满足加热功能需求，又能降低正常热管理系统的能耗。同时，将电池9的冷却循环接入了车辆的制冷剂循环中，提高了能量转换效率，减少了回路，从而使得整体能耗降低，提高了车辆的车辆的动力经济性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了增程器1、压缩机2、第一换热器3、第二换热器4、第三换热器5、第四换热器6、模式切换模块7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种增程式混合动力汽车的热管理系统,包括增程器(1)、压缩机(2)、第一换热器(3)和第二换热器(4)，其特征在于，本系统还包括第三换热器(5)、第四换热器(6)、模式切换模块(7)和用于供电池(9)冷却或加热的换热集成模块(8)，所述压缩机(2)、模式切换模块(7)、第一换热器(3)和第二换热器(4)之间通过管路连接形成乘员舱降温回路，所述压缩机(2)、模式切换模块(7)、第一换热器(3)和换热集成模块(8)之间通过管路连接形成电池冷却回路，所述压缩机(2)、第三换热器(5)、模式切换模块(7)和第一换热器(3)之间通过管路连接形成乘员舱加热回路一，所述增程器(1)和第四换热器(6)之间通过管路连接形成乘员舱加热回路二，所述压缩机(2)、换热集成模块(8)、模式切换模块(7)和第一换热器(3)之间通过管路连接形成电池加热回路一，所述增程器(1)和换热集成模块(8)之间形成电池加热回路二。
2.根据权利要求1所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，所述模式切换模块(7)为多通控制阀，包括3个阀入口和3个阀出口，分别为阀入口一(7a)、阀入口二(7b)、阀入口三(7c)、阀出口一(7d)、阀出口二(7e)和阀出口三(7f)，且通过控制能够连通不同的阀入口与阀出口，所述第一换热器(3)的进口与出口分别与阀出口一(7d)和阀入口一(7a)相连接，所述压缩机(2)的低压端和高压端分别与阀出口三(7f)和阀入口三(7c)相连接，第二换热器(4)的进口和出口分别与阀出口二(7e)和阀入口二(7b)相连接，所述第三换热器(5)与阀入口二(7b)相连接，所述阀入口二(7b)和阀出口二(7e)均与所述换热集成模块(8)相连接。
3.根据权利要求2所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，所述换热集成模块(8)为由三个板式换热器集成的一体式结构。
4.根据权利要求1或2或3所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，本系统还包括第五换热器(10)、第六换热器(11)和水泵一(12)，所述第五换热器(10)具有进气口、出气口、进液口和出液口，所述第五换热器(10)的进气口和出气口均与所述增程器(1)通过管路相连接形成气冷回路，所述第五换热器(10)的出液口、第六换热器(11)、水泵一(12)以及第五换热器(10)的进液口依次通过管路连接形成水冷回路且该水冷回路穿过电驱系统(13)，上述气冷回路与水冷回路共同形成低温冷却循环回路。
5.根据权利要求1或2或3所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，本系统还包括第七换热器(14)和风扇(15)，所述增程器(1)、第七换热器(14)和风扇(15)之间通过管路连接形成高温冷却循环回路。
6.根据权利要求1或2或3所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，本系统还包括水泵二(16)，所述换热集成模块(8)和水泵二(16)通过管路连接形成经过电池(9)的电池自循环回路。
7.根据权利要求4所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，本系统还包括能够用于实时检测乘员舱乘员热管理需求信号和电池热管理信号的控制器，所述增程器(1)和压缩机(2)均与所述控制器相连接，所述控制器根据检测到的乘员热管理需求信号或电池热管理信号判断乘员舱或电池(9)是否有加热需求并发出控制信号，如有，则增程器(1)和压缩机(2)启动，系统进入双热源加热模式，如没有，则增程器(1)和压缩机(2)不动作。
8.根据权利要求7所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，本系统还包括用于检测空调出风温度的检测元件一和用于检测环境温度的检测元件二，所述检测元件一和检测元件二均与所述控制器相连接，且当控制器检测到仅乘员舱具有加热需求，且检测元件一检测到空调出风温度达到限值T1时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T2，则控制器发出控制信号并通过上述乘员舱加热回路一对乘员舱进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T2，则控制器发出控制信号并通过上述乘员舱加热回路二对乘员舱进行加热。
9.根据权利要求8所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，本系统还包括用于检测电池包进水温度的检测元件三，所述检测元件三与所述控制器相连接，且当控制器检测到仅电池(9)具有加热需求，且检测元件三检测到电池包进水温度达到限值T3时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T4，则控制器发出控制信号并通过上述电池加热回路一对电池(9)进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T4，则控制器发出控制信号并通过上述电池加热回路二对乘员舱进行加热。
10.根据权利要求9所述的增程式混合动力汽车的热管理系统，其特征在于，当控制器检测到乘员舱和电池(9)同时均有加热需求，且检测元件一检测到空调出风温度达到限值T1，同时检测元件三检测到电池包进水温度达到限值T3时，控制器发出控制信号，系统进入单热源加热模式，若检测元件二检测到的环境温度大于T2和T4中的最低值，则控制器发出控制信号，并通过上述乘员舱加热回路一对乘员舱进行加热、以及通过上述电池加热回路一对电池(9)进行加热；若检测元件二检测到的环境温度小于T2和T4中的最低值，则控制器发出控制信号，并通过上述乘员舱加热回路二对乘员舱进行加热、以及通过上述电池加热回路二对电池(9)进行加热。
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