[发明专利]一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理系统及其方法

权利要求书

1.一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理系统，其特征在于，所述综合热管理系统包括制冷剂循环、电池冷却液循环和电机电控冷却液循环，采用中间换热器作为制冷剂循环和电池冷却液循环的介质，将制冷剂循环的热量或冷量转移到电池冷却液系统中，实现电池组和热泵空调的耦合运行；在空调制冷时，制冷剂循环中的内侧蒸发器和所述中间换热器并联控制，而空调制热时，制冷剂循环中内侧冷凝器和中间换热器串联控制。

2.如权利要求1所述的一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理系统，其特征在于，所述制冷剂循环：压缩机分别连接电磁三通阀、汽液分离器和补气电磁二通阀，电磁三通阀再连接车外换热器A和第二车内换热器，第二车内换热器连接至所述中间换热器；车外换热器A依次连接第一节流元件、闪发器和所述补气电磁二通阀，闪发器依次连接第二节流元件、第一电磁二通阀、第一车内换热器和所述汽液分离器；闪发器还依次连接第三节流元件和所述中间换热器，所述中间换热器通过第三电磁二通阀可连接至所述汽液分离器，此外所述汽液分离器通过第二电磁二通阀连接所述车外换热器A；第一车内换热器和第二车内换热器侧设有PTC电加热；

所述电池冷却液循环：电池冷却液循环水泵依次第一冷却液系统电磁三通阀、电池组、第二冷却液系统电磁三通阀、车外换热器B、冷却液系统膨胀水箱形成循环回路，其中第一冷却液系统电磁三通阀还依次连接所述中间换热器和电池组；

所述电机电控冷却液循环：电机电控循环水泵依次连接整车控制器、整车驱动电机、车外换热器C、电机电控膨胀水箱形成循环回路。

3.如权利要求2所述的一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理系统，其特征在于，所述第一车内换热器和第二车内换热器侧串联HVAC内部换热器替换PTC电加热，HVAC内部换热器可利用热泵空调排气热量代替PTC。

4.如权利要求2所述的一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理系统，其特征在于，所述电机电控冷却液循环：增加辅助PTC电加热、电机电控电磁二通阀和暖风芯，实现电机电控的热回收；若暖风芯散热不足时，所述车外换热器C和暖风芯并联散热；若进入电机电控之前的冷却液温度不高，则直接由暖风芯进行热回收。

5.一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理方法，其特征在于，所述方法可实现空调制冷+电池冷却、空调制热+电池冷却、空调制热+电池加热、空调除湿模式。

6.如权利要求5所述的一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理方法，其特征在于，所述空调制冷+电池冷却模式：用于夏季室外热负荷较大时，所述电池组仅通过车外换热器B不足以满足其冷却需求，此时需要通过所述中间换热器将多余的热量转移到制冷剂循环中，在制冷剂循环中第一车内换热器与中间换热器为并联设置，共同完成制冷剂循环；

电池组冷却液循环将电池组发热的热量带到车外换热器B和中间换热器，冷却液进入电池组将热量带走，在第二冷却液系统电磁三通阀中选择性地通过车外换热器B：根据电池组出口冷却液温度和经过车外换热器A空气温度比较，若冷却液温度较高则冷却液经过车外换热器B，否则不经过车外换热器B直接进入冷却液系统膨胀水箱再回到冷却液系统循环水泵，完成循环。

7.如权利要求6所述的一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理方法，其特征在于，所述空调制冷+电池冷却模式：或者在车辆行驶较慢或停车时电池组发热不高热负荷小的情况下，电池组冷却液循环不经过中间换热器，仅靠车外换热器B散热就可以满足电池组散热需求；此时制冷剂循环中仅需要第一车内换热器完成蒸发换热。