CN114571954A - 纯电动汽车整车热管理系统及控制方法 - Google Patents

纯电动汽车整车热管理系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114571954A
CN114571954A CN202210345069.2A CN202210345069A CN114571954A CN 114571954 A CN114571954 A CN 114571954A CN 202210345069 A CN202210345069 A CN 202210345069A CN 114571954 A CN114571954 A CN 114571954A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
battery
loop
cooling water
temperature
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.)
Granted
Application number
CN202210345069.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114571954B (zh
Inventor
强健伟
杨志勇
宋晓颖
王伟民
王小碧
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.)
Dongfeng Motor Group Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Motor Group 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 Dongfeng Motor Group Co Ltd filed Critical Dongfeng Motor Group Co Ltd
Priority to CN202210345069.2A priority Critical patent/CN114571954B/zh
Publication of CN114571954A publication Critical patent/CN114571954A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114571954B publication Critical patent/CN114571954B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3227—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3223—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or type of the compressor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车整车热管理系统，包括：空调系统回路，空调系统回路包括并联的乘员舱制冷支路、电池电机制冷支路和车外换热支路；暖风水回路，暖风水回路通过水冷冷凝器与空调制冷回路换热，暖风水回路还包括PTC加热器；电池冷却水回路，电池冷却水回路通过液‑液换热器与暖风水回路换热；电机冷却水回路，电机冷却水回路包括电机余热回收支路；电池电机辅助冷却回路用于串联电机余热回收支路和电池冷却水回路。本发明还公开了一种整车热管理系统的控制方法，在乘员舱和电池均有加热需求时根据电机冷却水温和环境温度提供不同的电机余热利用模式，提高系统能量利用率。

Description

纯电动汽车整车热管理系统及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车热管理技术领域，具体地指一种纯电动汽车整车热管理系统及控制方法。
背景技术
电动汽车整车热管理系统与动力总成系统和乘员舱的关系最为密切。动力总成系统主要由动力电池包、电机以及整车相关的电控部件组成，这些关键部件在工作过程中对工作温度都有较高的要求，合适的工作温度不仅较大影响这些部件的工作效率，而且会影响部件和整车的安全性。同时，乘员舱也需要适宜的温度满足整车舒适性的要求。
目前，大部分电动汽车热管理系统采用水冷式系统。一般情况下，动力电机和整车相关电控部件只有散热需求，通常会将整车电控部件与电机串联连接，然后通过整车前端的低温水散热器和冷却风扇将热量散入环境；电池包有降温和加热的需求，可以通过回路中与空调冷媒回路相连的电池电机冷却器(电池chiller)实现冷却，也可以通过水加热PTC或者与空调采暖回路相连或者额外的换热器实现加热。常规的这种设计会造成电机回路和电池回路不能连通，当在环境较低，电机余热较多时会造成能源浪费。
中国专利CN110774863A公开了一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统。包括制冷剂回路、电池包液冷回路、电机散热回路和乘客舱制热冷却液回路；还实现了以下功能：乘客舱热泵制热除湿的同时进行电池冷却、间接热泵加热电池、间接热泵同时加热乘客舱及电池、电池与电机及车载功率部件热回收至乘客舱热泵采暖。本发明充分利用电机及车载功率部件发热量为热泵系统提供热量，进而提升整车热效率；且在-10～0℃低温条件时，采用间接式热泵为电池供热，降低加热功耗。但其仅通过换热器实现电池与电机余热回收至乘客舱热泵采暖，但未提及电机的储热模式和电机余热对电池的加热功能模式，能源利用效率不足。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种纯电动汽车整车热管理系统及控制方法，在乘员舱和电池均有加热需求时根据电机冷却水温和环境温度提供不同的电机余热利用模式，提高系统能量利用率。
为实现上述目的，本发明提供一种纯电动汽车整车热管理系统，包括：
空调系统回路，所述空调系统回路包括并联的乘员舱制冷支路、电池电机制冷支路和车外换热支路；
暖风水回路，所述暖风水回路通过水冷冷凝器与所述空调制冷回路换热，所述暖风水回路还包括PTC加热器；
电池冷却水回路，所述电池冷却水回路通过液-液换热器与暖风水回路换热；
电机冷却水回路，所述电机冷却水回路包括电机余热回收支路；
电池电机辅助冷却回路，所述电池电机辅助冷却回路通过电池电机冷却器与所述电池电机制冷支路换热，所述电池电机辅助冷却回路通过第二四通换向阀与所述电池冷却水回路连接，所述所述电池电机辅助冷却回路通过第一四通换向阀与所述电机余热回收支路连接。
进一步地，所述空调系统回路包括串联的气液分离器、电动压缩机、水冷冷凝器，所述乘员舱制冷支路、所述电池电机制冷支路和所述车外换热支路的两端均分别连接气液分离器的入口和水冷冷凝器的出口连接。
进一步地，所述电池电机制冷支路包括串联的第二电磁截止阀、第三电子膨胀阀和电池电机冷却器，所述乘员舱制冷支路包括串联的第二电磁截止阀、第二电子膨胀阀和室内蒸发器，所述车外换热支路包括串联的第一电子膨胀阀、室外换热器和第三电磁截止阀。
进一步地，所述空调系统回路还包括中间换热器，所述中间换热器包括与第二电磁截止阀的出口连接的第一换热通道和与气液分离器的入口连接的第二换热通道。
进一步地，所述暖风水回路包括串联的水冷冷凝器、PTC加热器、暖风芯体、三通比例阀、液-液换热器、第一水泵，所述三通比例阀包括与液-液换热器入口连接的比例阀第一出口和与所述第一水泵入口连接的比例阀第二出口。
进一步地，所述暖风芯体和所述室内蒸发器与鼓风机并排设置在乘员舱空气通道中。
进一步地，所述电池冷却水回路包括串联的液-液换热器、电池包、第三水泵和第二四通换向阀。
进一步地，所述电机余热回收支路包括串联的电机、控制器、第二水泵、三通阀和第一四通阀，所述电机冷却水回路还包括低温散热器，所述低温散热器两端分别连接三通阀的出口和第二水泵的入口。
进一步地，所述低温散热器和室外换热器与散热风扇并排设置在车辆前端。
进一步地，所述电池电机辅助冷却回路包括串联的电池电机冷却器、第一四通换向阀和第二四通换向阀，所述第一四通换向阀用于将电池电机辅助冷却回路与电机余热回收支路串联或独立运行，所述第二四通换向阀用于将电池电机辅助冷却回路与电池冷却水回路串联或独立运行。
进一步地，所述暖风水回路上还旁通有第一补水壶，所述电机冷却水回路中还旁通有第二补水壶。
本发明还提供一种基于所述的纯电动汽车整车热管理系统的控制方法，包括：
采集环境温度、电机冷却水温、电池冷却水温和AC开关信号；
在AC开关处于制热挡位且电池冷却水温小于电池临界温度下限值时，进行如下控制；
当电机冷却水温小于第一电机水温时，开启电机余热回收支路、电池冷却水回路和暖风水回路，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路独立运行，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行，开启PTC加热器或开启电动压缩机和车外换热支路；
当电机冷却水温大于第一电机水温且小于第二电机水温时，开启电动压缩机、电机余热回收支路、电池冷却水回路、暖风水回路和电池电机制冷支路，关闭PTC加热器，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路串联，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行；
当电机冷却水温大于第二电机水温且电机冷却水温与电池冷却水温之差大于设定温差时，开启电机余热回收支路和电池冷却水回路，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路串联，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路串联；
当电机冷却水温大于第二电机水温且电机冷却水温与电池冷却水温之差小于设定温差时，开启电机余热回收支路、电池冷却水回路、暖风水回路和PTC加热器，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路独立运行，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行。
进一步地，当电机冷却水温小于第一电机水温时，若环境温度大于设定环境温度，则开启电动压缩机和车外换热支路，若环境温度小于设定环境温度，则开启PTC加热器。
进一步地，当电机冷却水温大于第一电机水温且小于第二电机水温时，若环境温度大于设定环境温度，则还开启车外换热支路。
本发明的有益效果：
1、充分利用电机冷水余热，提高系统能量利用率。本发明在空调系统回路中设置有电池电机制冷支路，电池电机制冷支路通过电池电机冷却器与电池电机冷却回路换热，电池电机辅助冷却回路与分别与电机余热回收支路、电池冷却水回路实现串联或独立运行，在电机冷却水温较低不足以提供余热时，电机余热回收支路自循环，通过空调系统回路的制热模式或者PTC加热器对电池冷却水回路进行加热，当电机冷却水温较高时，通过电池电机冷却回路吸收电机余热，通过空调系统回路的制热模式对电池冷却水回路进行加热；当电机冷却水温非常高且电机冷却水与电池冷却水温差较大时，可以直接通过电池电机冷却回路将电机冷却水余热给电池冷却水加热，这样根据电机冷却水温的高低提供不同的电机冷却水余热利用模式，可以提高系统能量利用率。
2、提高空调系统在制热模式时的热效率。本发明还根据环境温度和电机冷却水温来控制空调系统回路是否处于制热模式，室外换热器以及电池电机换热器的最佳工作温度在设定环境温度和第二电机水温之间，只有当电机冷却水温小于第二电机水温时才能开启电池电机制冷支路，只有当环境温度高于设定环境温度时才开启车外换热支路，利用室外换热器吸热，这样提高了空调系统在制热模式时的热效率。
附图说明
图1为本发明整车热管理系统结构示意图。
图2为本发明控制方法流程图。
图中各部件标号如下：1-电动压缩机、2-水冷冷凝器、3-第一电子膨胀阀、4-第一电磁截止阀、5-室外换热器、6-第二电磁截止阀、7-单向阀、8-中间换热器、9-第二电子膨胀阀、10-第三电子膨胀阀、11-电池电机冷却器、12-暖风芯体、13-室内蒸发器、14-鼓风机、15-第三电磁截止阀、16-气液分离器、17-PTC加热器、18-三通比例阀、19-液-液换热器、20-第一水泵、21-第一补水壶、22-第二水泵、23-三通阀、24-第二补水壶、25-第一四通换向阀、26-第二四通换向阀、27-第三水泵、28-电池包、29-冷却风扇、30-低温散热器、31-电机、32-控制器
具体实施方式
下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。
如图1所示，一种纯电动汽车整车热管理系统，包括：
空调系统回路，空调系统回路包括并联的乘员舱制冷支路、电池电机制冷支路和车外换热支路；暖风水回路，暖风水回路通过水冷冷凝器2与空调制冷回路换热，暖风水回路还包括PTC加热器17；电池冷却水回路，电池冷却水回路通过液-液换热器19与暖风水回路换热；电机冷却水回路，电机冷却水回路包括电机余热回收支路；电池电机辅助冷却回路，电池电机辅助冷却回路通过电池电机冷却器11与电池电机制冷支路换热，电池电机辅助冷却回路通过第二四通换向阀26与电池冷却水回路连接，电池电机辅助冷却回路通过第一四通换向阀25与电机余热回收支路连接。
电池电机辅助冷却回路包括串联的电池电机冷却器11、第一四通换向阀25和第二四通换向阀26，第一四通换向阀25用于将电池电机辅助冷却回路与电机余热回收支路串联或独立运行，第二四通换向阀26用于将电池电机辅助冷却回路与电池冷却水回路串联或独立运行。第一四通换向阀25包括1、2、3、4四个接口，当电池电机辅助冷却回路与电机余热回收支路串联时，第一四通换向阀25的2、3接通，1、4接通；当电池电机辅助冷却回路与电机余热回收支路独立运行时，第一四通换向阀25的1、2接通，3、4接通。第二四通换向阀26包括1、2、3、4四个接口，当电池电机辅助冷却回路与电池冷却水回路串联时，第二四通换向阀26的2、3接通，1、4接通；当电池电机辅助冷却回路与电池冷却水回路独立运行时，第二四通换向阀26的1、2接通，3、4接通。
空调系统回路包括串联的气液分离器16、电动压缩机1、水冷冷凝器2，乘员舱制冷支路、电池电机制冷支路和车外换热支路的两端均分别连接气液分离器16的入口和水冷冷凝器2的出口连接。
电池电机制冷支路包括串联的第二电磁截止阀6、第三电子膨胀阀10和电池电机冷却器11，乘员舱制冷支路包括串联的第二电磁截止阀6、第二电子膨胀阀9和室内蒸发器13，车外换热支路包括串联的第一电子膨胀阀3、室外换热器5和第三电磁截止阀15，第一电子膨胀阀的两端并联有第一电磁截止阀4。
空调系统回路还包括中间换热器8，中间换热器8包括与第二电磁截止阀6的出口连接的第一换热通道和与气液分离器16的入口连接的第二换热通道。
暖风水回路包括串联的水冷冷凝器2、PTC加热器17、暖风芯体12、三通比例阀18、液-液换热器19、第一水泵20，三通比例阀的接口1与暖风芯体12连接，三通比例阀包括与液-液换热器19入口连接的接口3和与第一水泵20入口连接的接口2。
暖风芯体12和室内蒸发器13与鼓风机并排设置在乘员舱空气通道中。
电池冷却水回路包括串联的液-液换热器19、电池包28、第三水泵27和第二四通换向阀26。
电机余热回收支路包括串联的电机31、控制器32、第二水泵22、三通阀23和第一四通阀25，电机冷却水回路还包括低温散热器30，低温散热器30两端分别连接三通阀23的出口和第二水泵22的入口。三通阀23包括1、2、3三个接口，接口1为入口，接口2、3为出口，接口1与控制器32连接，接口2与低温散热器30连接，接口3与第一四通阀25的接口1连接。
低温散热器30和室外换热器5与散热风扇29并排设置在车辆前端。这样，当电机冷却水回路通过低温散热器散热且正好车外换热支路开启时，可以利用室外换热器的冷能给低温散热器冷却，这样进一步地提高了系统的能量利用率。
暖风水回路上还旁通有第一补水壶21，电机冷却水回路中还旁通有第二补水壶24。
本发明还提供一种基于的纯电动汽车整车热管理系统的控制方法，包括：
采集环境温度、电机冷却水温、电池冷却水温和AC开关信号；
在AC开关处于制热挡位且电池冷却水温小于电池临界温度下限值时，进行如下控制；
当电机冷却水温小于第一电机水温T1时，开启电机余热回收支路、电池冷却水回路和暖风水回路，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路独立运行，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行，开启PTC加热器17或开启电动压缩机1和车外换热支路；
当电机冷却水温大于第一电机水温T1且小于第二电机水温T2时，开启电动压缩机1、电机余热回收支路、电池冷却水回路、暖风水回路和电池电机制冷支路，关闭PTC加热器，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路串联，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行；
当电机冷却水温大于第二电机水温T2且电机冷却水温与电池冷却水温之差大于设定温差T3时，开启电机余热回收支路和电池冷却水回路，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路串联，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路串联；
当电机冷却水温大于第二电机水温T2且电机冷却水温与电池冷却水温之差小于设定温差T3时，开启电机余热回收支路、电池冷却水回路、暖风水回路和PTC加热器17，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路独立运行，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行。
当电机冷却水温小于第一电机水温T1时，若环境温度大于设定环境温度T0，则开启电动压缩机1和车外换热支路，若环境温度小于设定环境温度，则开启PTC加热器17。
当电机冷却水温大于第一电机水温T1且小于第二电机水温T2时，若环境温度大于设定环境温度T0，则还开启车外换热支路。

Claims (10)

1.一种纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于，包括：
空调系统回路，所述空调系统回路包括并联的乘员舱制冷支路、电池电机制冷支路和车外换热支路；
暖风水回路，所述暖风水回路通过水冷冷凝器(2)与所述空调制冷回路换热，所述暖风水回路还包括PTC加热器(17)；
电池冷却水回路，所述电池冷却水回路通过液-液换热器(19)与暖风水回路换热；
电机冷却水回路，所述电机冷却水回路包括电机余热回收支路；
电池电机辅助冷却回路，所述电池电机辅助冷却回路通过电池电机冷却器(11)与所述电池电机制冷支路换热，所述电池电机辅助冷却回路通过第二四通换向阀(26)与所述电池冷却水回路连接，所述所述电池电机辅助冷却回路通过第一四通换向阀(25)与所述电机余热回收支路连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述空调系统回路包括串联的气液分离器(16)、电动压缩机(1)、水冷冷凝器(2)，所述乘员舱制冷支路、所述电池电机制冷支路和所述车外换热支路的两端均分别连接气液分离器(16)的入口和水冷冷凝器(2)的出口连接。
3.根据权利要求2所述的纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述电池电机制冷支路包括串联的第二电磁截止阀(6)、第三电子膨胀阀(10)和电池电机冷却器(11)，所述乘员舱制冷支路包括串联的第二电磁截止阀(6)、第二电子膨胀阀(9)和室内蒸发器(13)，所述车外换热支路包括串联的第一电子膨胀阀(3)、室外换热器(5)和第三电磁截止阀(15)。
4.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述暖风水回路包括串联的水冷冷凝器(2)、PTC加热器(17)、暖风芯体(12)、三通比例阀(18)、液-液换热器(19)、第一水泵(20)，所述三通比例阀包括与液-液换热器(19)入口连接的比例阀第一出口和与所述第一水泵(20)入口连接的比例阀第二出口。
5.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述电池冷却水回路包括串联的液-液换热器(19)、电池包(28)、第三水泵(27)和第二四通换向阀(26)。
6.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述电机余热回收支路包括串联的电机(31)、控制器(32)、第二水泵(22)、三通阀(23)和第一四通阀(25)，所述电机冷却水回路还包括低温散热器(30)，所述低温散热器()30两端分别连接三通阀(23)的出口和第二水泵(22)的入口。
7.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述电池电机辅助冷却回路包括串联的电池电机冷却器(11)、第一四通换向阀(25)和第二四通换向阀(26)，所述第一四通换向阀(25)用于将电池电机辅助冷却回路与电机余热回收支路串联或独立运行，所述第二四通换向阀(26)用于将电池电机辅助冷却回路与电池冷却水回路串联或独立运行。
8.一种基于上述权利要求2～7任意一项所述的纯电动汽车整车热管理系统的控制方法，其特征在于，包括：
采集环境温度、电机冷却水温、电池冷却水温和AC开关信号；
在AC开关处于制热挡位且电池冷却水温小于电池临界温度下限值时，进行如下控制；
当电机冷却水温小于第一电机水温时，开启电机余热回收支路、电池冷却水回路和暖风水回路，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路独立运行，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行，开启PTC加热器(17)或开启电动压缩机(1)和车外换热支路；
当电机冷却水温大于第一电机水温且小于第二电机水温时，开启电动压缩机(1)、电机余热回收支路、电池冷却水回路、暖风水回路和电池电机制冷支路，关闭PTC加热器，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路串联，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行；
当电机冷却水温大于第二电机水温且电机冷却水温与电池冷却水温之差大于设定温差时，开启电机余热回收支路和电池冷却水回路，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路串联，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路串联；
当电机冷却水温大于第二电机水温且电机冷却水温与电池冷却水温之差小于设定温差时，开启电机余热回收支路、电池冷却水回路、暖风水回路和PTC加热器(17)，电机余热回收支路与电池电机辅助冷却回路独立运行，电池冷却水回路与电池电机辅助冷却回路独立运行。
9.根据权利要求8所述的纯电动汽车整车热管理系统的控制方法，其特征在于：当电机冷却水温小于第一电机水温时，若环境温度大于设定环境温度，则开启电动压缩机(1)和车外换热支路，若环境温度小于设定环境温度，则开启PTC加热器(17)。
10.根据权利要求8所述的纯电动汽车整车热管理系统的控制方法，其特征在于：当电机冷却水温大于第一电机水温且小于第二电机水温时，若环境温度大于设定环境温度，则还开启车外换热支路。
CN202210345069.2A 2022-03-31 2022-03-31 纯电动汽车整车热管理系统及控制方法 Active CN114571954B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210345069.2A CN114571954B (zh) 2022-03-31 2022-03-31 纯电动汽车整车热管理系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210345069.2A CN114571954B (zh) 2022-03-31 2022-03-31 纯电动汽车整车热管理系统及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114571954A true CN114571954A (zh) 2022-06-03
CN114571954B CN114571954B (zh) 2023-07-14

Family

ID=81783693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210345069.2A Active CN114571954B (zh) 2022-03-31 2022-03-31 纯电动汽车整车热管理系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114571954B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115303013A (zh) * 2022-08-15 2022-11-08 重庆长安汽车股份有限公司 一种纯电动车型直接式热泵架构的热管理系统
CN115447340A (zh) * 2022-09-02 2022-12-09 上海适宇智能科技有限公司 一种高效余热利用的热泵系统及其控制方法
CN115742667A (zh) * 2022-11-11 2023-03-07 上海适宇智能科技有限公司 基于能量平衡的热泵综合余热利用控制方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151095A (ja) * 2000-11-07 2002-05-24 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電システムとその運転方法
JP2002280006A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Osaka Gas Co Ltd 固体高分子型燃料電池発電設備の排熱回収システム
JP2014037182A (ja) * 2012-08-13 2014-02-27 Calsonic Kansei Corp 電動車両用熱管理システム
CN205619479U (zh) * 2016-04-11 2016-10-05 江华恒津包装材料有限公司 循环回收用冷设备余热的冷热连供系统
FR3075109A1 (fr) * 2017-12-18 2019-06-21 Renault S.A.S Procede de fonctionnement d'un systeme de regulation thermique d'un vehicule automobile a propulsion electrique ou hybride
CN111605379A (zh) * 2020-05-07 2020-09-01 东风汽车集团有限公司 基于热泵双空调箱的电动汽车热管理系统及其控制方法
CN112103532A (zh) * 2020-11-09 2020-12-18 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种集成式氢能汽车热管理控制方法
CN112109521A (zh) * 2020-09-17 2020-12-22 东风汽车集团有限公司 一种纯电动汽车整车热管理系统
WO2021169946A1 (zh) * 2020-02-25 2021-09-02 中国第一汽车股份有限公司 电动汽车热管理系统
CN113335021A (zh) * 2021-06-29 2021-09-03 东风汽车集团股份有限公司 一种增程式混合动力汽车余热回收式整车热管理系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151095A (ja) * 2000-11-07 2002-05-24 Fuji Electric Co Ltd 燃料電池発電システムとその運転方法
JP2002280006A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Osaka Gas Co Ltd 固体高分子型燃料電池発電設備の排熱回収システム
JP2014037182A (ja) * 2012-08-13 2014-02-27 Calsonic Kansei Corp 電動車両用熱管理システム
CN205619479U (zh) * 2016-04-11 2016-10-05 江华恒津包装材料有限公司 循环回收用冷设备余热的冷热连供系统
FR3075109A1 (fr) * 2017-12-18 2019-06-21 Renault S.A.S Procede de fonctionnement d'un systeme de regulation thermique d'un vehicule automobile a propulsion electrique ou hybride
WO2021169946A1 (zh) * 2020-02-25 2021-09-02 中国第一汽车股份有限公司 电动汽车热管理系统
CN111605379A (zh) * 2020-05-07 2020-09-01 东风汽车集团有限公司 基于热泵双空调箱的电动汽车热管理系统及其控制方法
CN112109521A (zh) * 2020-09-17 2020-12-22 东风汽车集团有限公司 一种纯电动汽车整车热管理系统
CN112103532A (zh) * 2020-11-09 2020-12-18 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种集成式氢能汽车热管理控制方法
CN113335021A (zh) * 2021-06-29 2021-09-03 东风汽车集团股份有限公司 一种增程式混合动力汽车余热回收式整车热管理系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115303013A (zh) * 2022-08-15 2022-11-08 重庆长安汽车股份有限公司 一种纯电动车型直接式热泵架构的热管理系统
CN115447340A (zh) * 2022-09-02 2022-12-09 上海适宇智能科技有限公司 一种高效余热利用的热泵系统及其控制方法
CN115742667A (zh) * 2022-11-11 2023-03-07 上海适宇智能科技有限公司 基于能量平衡的热泵综合余热利用控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114571954B (zh) 2023-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110774863B (zh) 一种电动汽车用集成间接式热泵的整车热管理系统
CN109291763B (zh) 一种热泵空调系统及其控制方法和汽车
CN110356195A (zh) 一种电动车热管理系统及方法
CN213007493U (zh) 电动汽车及其热管理系统
CN114571954B (zh) 纯电动汽车整车热管理系统及控制方法
CN110588281A (zh) 一种电动汽车热泵空调系统和电动汽车
CN113276631A (zh) 一种整车热管理系统及汽车
CN114435075A (zh) 一种纯电动商用车整车热管理系统及方法
CN113997753A (zh) 一种新能源汽车热管理系统
CN210337493U (zh) 一种电动车辆的热管理系统
CN114701325A (zh) 纯电动汽车整车热管理系统及控制方法
CN114407611A (zh) 一种基于热泵的整车热管理系统及其控制方法
CN216033622U (zh) 集成式热管理系统及车辆
CN219769592U (zh) 一种带热管理集成模块的多功能汽车热泵系统
CN117246105A (zh) 一种用于新能源汽车的r290整车热管理系统及方法
CN218400117U (zh) 车辆热管理系统及车辆
CN208952460U (zh) 一种热泵汽车空调系统
CN216915446U (zh) 新能源汽车热管理系统及新能源汽车
CN217048186U (zh) 车辆热管理系统及车辆
CN115476650A (zh) 新能源汽车用经济型热泵空调热管理系统及其工作方法
CN114851804A (zh) 增程式混合动力汽车热管理系统及控制方法
CN220826456U (zh) 电动汽车热管理系统
CN220662216U (zh) 一种电动卡车的综合热管理系统总成及电动卡车
CN219727791U (zh) 一种电动汽车直接热泵空调热管理系统
CN221541160U (zh) 一种适用于电动汽车的整车热管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant