CN221437670U - 一种电动汽车用集成式电热管理预热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车用集成式电热管理预热系统包括电机热管理组件、中冷器热管理组件、发动机热管理组件、控制电路热管理组件、暖风热管理组件、电池热管理组件和预热热管理组件；发动机依次与水泵、高温散热器和节温器连接；电池热管理组件包括电池包、温度传感器和水冷机组；电池包依次与温度传感器、水流机组连接；预热热管组件包括分流器、进端电磁阀、预热管和出端电磁阀；分流器设置在发动机回路的水泵后侧，预热管设置在水冷机组内，分流器出口经进端电磁阀、预热管和出端电磁阀回流至分流器内。本实用新型能够满足各动力部件在高温下的冷却需求，实现动力部件之间的预热，对于提高电动汽车在寒冷环境下的性能具有重要意义。

Description

一种电动汽车用集成式电热管理预热系统

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，具体涉及一种电动汽车用集成式电热管理预热系统。

背景技术

常见的混合动力汽车构型通常包括发动机、发电机、驱动电机、动力电池、电机控制器、直流转化器（DCDC）和电动空调等，对于混合动力汽车而言，热管理系统具有多热源、多温度和变温度的特点，其设计不仅影响零部件的可靠性和寿命，而且还与排放和效率密切相关。

在现有技术中发动机、电机和电池包为独立的热管理模式，各自相互的完成冷却任务，热管理系统中动力部件的冷却采用独立冷却，虽然可以对动力部件进行独立的控制，但缺乏相互之间的互补调节，比如启动温度过低时，除了采用PTC电加热器进行加热，还可以对乘员舱和电池系统进行预热。

因此现有技术中各系统所需的目标温度进行独立的工作，这种管理方式存在热管理效能低，集成程度较低，零部件数量较多，布置方案复杂，成本较高，热量存在浪费的问题，尤其对于电池包和发动机的热管理配合上，在现有使用时发动机能够在低温下启动，而电池在低温下进行放电，容易导致其放电性能和使用寿命的下降。基于此，研究一种电动汽车用集成式电热管理预热系统是必要的。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电动汽车用集成式电热管理预热系统，有效的解决了现有的热管理系统存在热管理效能低，集成程度较低，零部件数量较多，布置方案复杂，成本较高，热量存在浪费的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种电动汽车用集成式电热管理预热系统，包括电机热管理组件、中冷器热管理组件、发动机热管理组件、控制电路热管理组件、暖风热管理组件、电池热管理组件和预热热管理组件；其中电机热管理组件包括电机、油泵和油冷器，所述电机的冷却出口依次与油冷器和油泵连接，油泵的出口回流至电机的冷却进口；所述中冷器热管理组件包括中冷器、中冷器换热器和水泵，中冷器出口依次与中冷器换热器和水泵连接构成回路，水泵的出口回流至中冷器，中冷器与增压器连接；并构成回路；所述发动机热管理组件包括发动机、水泵、高温换热器和节温器；所述发动机依次与水泵、高温散热器和节温器连接，并构成回路；暖风热管理组件包括前暖风芯体、前蒸发器和风扇；所述前暖风芯体连接在发动机的两端管路上，所述前蒸发器依次连接压缩机、冷凝器、截止阀和膨胀阀，并构成回路，所述风扇设置在前蒸发器侧，所述前蒸发器与前暖风芯体对应；所述电池热管理组件包括电池包、温度传感器和水冷机组；所述水冷机组依次与压缩机、冷凝器和膨胀阀连接，并构成回路，电池包依次与温度传感器、水流机组连接，并构成循环回路；所述预热热管理组件包括分流器、进端电磁阀、预热管和出端电磁阀；所述分流器设置在发动机回路的水泵后侧，所述预热管设置在水冷机组内，分流器出口经进端电磁阀、预热管和出端电磁阀回流至分流器内。

进一步的，所述分流器包括第一进口、第二进口、比例阀、第一出口和第二出口，所述比例阀的进口与第一进口连通，其具有两个出口，两个出口分别与第一出口和第二出口连通，所述第二进口与第二出口连通，所述第一进口连接在水泵后侧的管路上，第二进口与预热回水连通。

进一步的，还包括控制电路热管理组件，所述控制电路热管理组件包括水泵、转换器、控制器和低温换热器；所述水泵依次与转换器、控制器和低温换热器连接。

进一步的，所述水冷机组内设置有预热管、换热管和换热介质，所述预热管和换热管为交替均布设置。

进一步的，所述进端电磁阀和出端电磁阀均为电磁单向阀。

上述技术方案的有益效果是：本实用新型通过在发动机热管理系统与电池包热管理系统之间增加了预热热管理系统，能够将发动机的热源在必要时引出，并给电池包的水冷机组进行预热，使电池包在低温环境下能够更加有效的工作。

同时在预热回路上，本实用新型通过分流器来从发动机回路上按照比例利用部分热源，并将该部分引入预热回路，该部分热源以独立的方式进入水冷机组内，对水冷机组内介质进行预热，随后循环回流至分流器的第二出口处，该回流部分不再参与循环分配，提高了预热的效果，在分流器内自行完成预热的循环过程。

由此，本实用新型布局合理，不仅可以满足各动力部件在高温下的冷却需求，而且能够实现动力部件之间的预热，以保证动力部件在工作时，温度能在最佳工作范围内，为电动汽车的工作提供热源利用合理的热管理系统，对于提高电动汽车在寒冷环境下的性能和舒适度具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的实施结构示意图；

图2为分流器的结构示意图。

附图标记：1为分流器，11为第一进口，12为第二进口，13为比例阀，14为第一出口，15为第二出口，2为进端电磁阀，3为水冷机组，4为出端电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1，本实施例旨在提供一种电动汽车用集成式电热管理预热系统，其主要用于电动汽车的热管理系统，尤其针对低温下的热管理分配方面，现有热管理系统中动力部件的冷却采用独立冷却，虽然可以对动力部件进行独立的控制，但缺乏相互之间的互补调节，故此存在热管理效能低，集成程度较低，零部件数量较多，布置方案复杂，成本较高，热量存在浪费的问题，基于此，本实施例提供了一种电动汽车用集成式电热管理预热系统。

如图1-2中展示，一种电动汽车用集成式电热管理预热系统，包括电机热管理组件、中冷器热管理组件、发动机热管理组件、控制电路热管理组件、暖风热管理组件、电池热管理组件和预热热管理组件；如图1中所示，电机热管理组件包括电机、油泵和油冷器，该部分主要有用于电机的热管理循环，具体的结构中电机的冷却出口依次与油冷器和油泵连接，油泵的出口回流至电机的冷却进口。

中冷器热管理组件包括中冷器、中冷器换热器和水泵，中冷器出口依次与中冷器换热器和水泵连接构成回路，水泵的出口回流至中冷器，中冷器与增压器连接；并构成回路；中冷器为水空中冷器，水空中冷器是以水为冷却介质，主要用于车辆、船舶，发电机组等发动机的增压空气的冷却，有利于增加动力和减善排放。

暖风热管理组件包括前暖风芯体、前蒸发器和风扇；所述前暖风芯体连接在发动机的两端管路上，所述前蒸发器依次连接压缩机、冷凝器、截止阀和膨胀阀，并构成回路，风扇设置在前蒸发器侧，前蒸发器与前暖风芯体对应，具体实施时还可以包括控制电路热管理组件，控制电路热管理组件包括水泵、转换器、控制器和低温换热器；水泵依次与转换器、控制器和低温换热器连接。

作为本实施例的改进重点，本实施例中发动机热管理组件包括发动机、水泵、高温换热器和节温器；发动机依次与水泵、高温散热器和节温器连接，并构成回路；在回路上可以布置温度传感器来测定其内部温度，根据温度情况是否启动预热热管理组件。

电池热管理组件包括电池包、温度传感器和水冷机组3；所述水冷机组3依次与压缩机、冷凝器和膨胀阀连接，并构成回路，电池包依次与温度传感器、水流机组连接，并构成循环回路；在发动机热管理系统与电池包热管理系统之间增加了预热热管理系统，能够将发动机的热源在必要时引出，并给电池包的水冷机组进行预热，使电池包在低温环境下能够更加有效的工作。

具体的内容中，预热热管理组件包括分流器1、进端电磁阀2、预热管和出端电磁阀4；所述分流器1设置在发动机回路的水泵后侧，预热管设置在水冷机组3内，分流器1出口经进端电磁阀2、预热管和出端电磁阀4回流至分流器1内；进端电磁阀2和出端电磁阀3均为电磁单向阀，该单向阀结构能够避免回流。

如图2中展示，分流器包括第一进口11、第二进口12、比例阀13、第一出口14和第二出口15，所述比例阀13的进口与第一进口11连通，其具有两个出口，两个出口分别与第一出口14和第二出口15连通，所述第二进口12与第二出口15连通，所述第一进口11连接在水泵后侧的管路上，第二进口12与预热回水连通，第二出口15连接在发动回路上，第一出口14连接在预热回路上；水冷机组3内设置有预热管、换热管和换热介质，所述预热管和换热管为交替均布设置，且两者为相互独立的分布在水轮机组内，并共同与水冷机组的介质进行热交换。

在实施时发动机回路的温度一般其上布置的温度传感器获得，根据需要可以在分流器的第一进口侧增设温度传感器，并作为判断发动机回路的温度标准。

对于一般的工作状态，如在冬季车辆启动时，动力部件温度都低于0℃，如果此时启动电池包，电池充放电性能和循环使用寿命会大幅度下降，而发动机可以在较低温度下工作，故此时发动机单独作为动力输出，预热器回路关闭发动机独立冷却，当发动机冷却液温度达到80℃以上时，预热器回路打开，发动机给电池预热。当电池温度达到20℃以上时，预热器回路关闭，停止预热。在预热回路上，本实施例通过分流器来从发动机回路上按照比例利用部分热源，并将该部分引入预热回路，该部分热源以独立的方式进入水冷机组内，对水冷机组内介质进行预热，随后循环回流至分流器的第二出口处，该回流部分不再参与循环分配，提高了预热的效果，在分流器内自行完成预热的循环过程。

以上所述的本实用新型的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的基本构思在于通过在发动机热管理系统与电池包热管理系统之间增加了预热热管理系统，能够将发动机的热源在必要时引出，并给电池包的水冷机组进行预热，使电池包在低温环境下能够更加有效的工作。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车用集成式电热管理预热系统，其特征在于：包括电机热管理组件、中冷器热管理组件、发动机热管理组件、控制电路热管理组件、暖风热管理组件、电池热管理组件和预热热管理组件；其中电机热管理组件包括电机、油泵和油冷器，所述电机的冷却出口依次与油冷器和油泵连接，油泵的出口回流至电机的冷却进口；所述中冷器热管理组件包括中冷器、中冷器换热器和水泵，中冷器出口依次与中冷器换热器和水泵连接构成回路，水泵的出口回流至中冷器，中冷器与增压器连接；并构成回路；所述发动机热管理组件包括发动机、水泵、高温换热器和节温器；所述发动机依次与水泵、高温散热器和节温器连接，并构成回路；暖风热管理组件包括前暖风芯体、前蒸发器和风扇；所述前暖风芯体连接在发动机的两端管路上，所述前蒸发器依次连接压缩机、冷凝器、截止阀和膨胀阀，并构成回路，所述风扇设置在前蒸发器侧，所述前蒸发器与前暖风芯体对应；所述电池热管理组件包括电池包、温度传感器和水冷机组；所述水冷机组依次与压缩机、冷凝器和膨胀阀连接，并构成回路，电池包依次与温度传感器、水流机组连接，并构成循环回路；所述预热热管理组件包括分流器、进端电磁阀、预热管和出端电磁阀；所述分流器设置在发动机回路的水泵后侧，所述预热管设置在水冷机组内，分流器出口经进端电磁阀、预热管和出端电磁阀回流至分流器内。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用集成式电热管理预热系统，其特征在于：所述分流器包括第一进口、第二进口、比例阀、第一出口和第二出口，所述比例阀的进口与第一进口连通，其具有两个出口，两个出口分别与第一出口和第二出口连通，所述第二进口与第二出口连通，所述第一进口连接在水泵后侧的管路上，第二进口与预热回水连通。

3.根据权利要求1所述的电动汽车用集成式电热管理预热系统，其特征在于：还包括控制电路热管理组件，所述控制电路热管理组件包括水泵、转换器、控制器和低温换热器；所述水泵依次与转换器、控制器和低温换热器连接。

4.根据权利要求1所述的电动汽车用集成式电热管理预热系统，其特征在于：所述水冷机组内设置有预热管、换热管和换热介质，所述预热管和换热管为交替均布设置。

5.根据权利要求1所述的电动汽车用集成式电热管理预热系统，其特征在于：所述进端电磁阀和出端电磁阀均为电磁单向阀。