[发明专利]一种电动汽车智能整车热管理系统及其方法

权利要求书

1.一种电动汽车智能整车热管理系统，由热泵空调系统、电机电控冷却系统和电池热管理系统互相耦合组成；

其中热泵空调系统由车头换热器(1)、四通换向阀(5)、压缩机(6)、乘客舱换热器(9)、三通球阀一(8)、三通球阀二(10)组成，其中压缩机(6)入口与四通换向阀D口相连，四通换向阀B口与车头换热器(1)相连，四通换向阀C口流经三通球阀一(8)后与乘客舱换热器(9)相连，车头换热器(1)和乘客舱换热器(9)于三通球阀二(10)处汇合；

电机电控冷却系统由车头换热器(1)、电动机(2)、电控系统(3)、电机水泵(4)按顺序串联组成，其中从车头换热器(1)流出的低温冷却液将首先冷却电控系统；

电池热管理系统由车头换热器(1)、电磁阀(7)、水泵(11)、电池(12)、热管(13)、电池换热器(14)组成，包含两个回路及电池箱，其中外回路由电磁阀(7)、车头换热器(1)、水泵(11)、电池换热器(14)组成，内回路由水泵(11)、三通球阀一(8)、乘客舱换热器(9)、三通球阀二(10)、电池换热器(14)组成，电池箱包括电池(12)和热管(13)。

2.按照权利要求1所述的一种电动汽车智能整车热管理系统，其特征在于电池组内部结构中热管(13)横插在每列电池之间，剩余空间以相变材料填充，电池组与热管进行密封处理，电池组外壳为隔热材料，只有热管露出部分与外界换热。

3.按照权利要求1所述的一种电动汽车智能整车热管理系统，其特征在于电池组热管理系统的外部冷却介质为空调制冷剂，并可以通过三通球阀一(8)、三通球阀二(10)与热泵空调系统相通。

4.按照权利要求1所述的一种电动汽车智能整车热管理系统，其特征在于所述的车头换热器具有三个进出水通道，内部管道独立并且根据迎风顺序排序为电池组制冷剂管道、空调制冷剂管道、电控系统冷却液管道。

5.按照权利要求1所述系统的电动汽车智能整车热管理方法，其特征在于具体如下：

1)仅电池有加热需求时：压缩机(6)开启，四通换向阀(5)的C口作为高温高压制冷剂出口，三通球阀一(8)的A口和B口接通，电磁阀(7)关闭，三通球阀二(10)的B口和C口接通；

2)仅乘客舱有加热需求时：压缩机(6)开启，四通换向阀(5)的C口作为高温高压制冷剂出口，三通球阀一(8)的A口、C口接通，电磁阀(7)关闭，三通球阀二(10)的A口、B口接通；

3)乘客舱与电池都有加热需求时：压缩机(6)开启，四通换向阀(5)的C口作为高温高压制冷剂出口，三通球阀一(8)全通，电磁阀(7)关闭，三通球阀二(10)全通；

4)仅乘客舱有降温需求时：压缩机(6)开启，四通换向阀(5)的B口作为高温高压制冷剂出口，三通球阀一(8)的A口和C口接通，电磁阀(7)关闭，三通球阀二(10)的A口和B口接通；

5)仅电池有降温需求，且环境温度低于从电池换热器(14)流出的高温制冷剂时：水泵(11)开启，电磁阀(7)开启，三通球阀一(8)的B口关闭，三通球阀二(10)的C口关闭；若冷量不足则启动压缩机(6)，四通换向阀(5)的B口作为高温高压制冷剂出口，三通球阀二(10)的B口和C口接通，三通球阀一(8)的A口和B口接通；

6)仅电池有降温需求，且环境温度高于从电池换热器(14)流出的高温制冷剂时：启动压缩机(6)，电磁阀(7)关闭，四通换向阀(5)的B口作为高温高压制冷剂出口，三通球阀二(10)的B口、C口接通，三通球阀一(8)的A口、B口接通；

7)乘客舱和电池组都有降温需求：在5)和6)的基础上两个三通球阀变为全通；

8)乘客舱有加热需求而电池组有降温需求时：水泵(11)开启，三通球阀一(8)的B口和C口接通，三通球阀二(10)的A口和C口接通，利用电池的散热为乘客舱加热。

6.按照权利要求5所述的电动汽车整车热管理方法，其特征在于电池热管理系统中水泵、压缩机的转速控制为逻辑门配合PID，即在逻辑门的每个区间中由PID控制冷却液流量与压缩机转速，当电池温度低于20℃时热泵空调启用对电池组制热，当电池温度高于30℃时电池组冷却系统工作。

7.按照权利要求5所述的一种电动汽车整车热管理方法，其特征在于电池组与乘客舱的加热均是热泵加热。