[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

说明书

本发明公开了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，所述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。本发明可实现空调制冷+电池冷却、空调制热+电池冷却、空调制热+电池加热、空调除湿等诸多模式，可满足所有工况下空调和电池的控温需求，实用价值高。

技术领域

本发明涉及一种综合热管理系统，具体涉及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。

背景技术

目前市场上的电动汽车空调通常采用单冷空调制冷+PTC制热的模式，制热能效低，影响电动汽车续航。此外，现有的电动汽车上使用的热管理系统通常只有电池冷却功能，而低温下还是得靠PTC加热才能使电池保持在最佳温度。

搭载热泵空调，并采用热泵空调既给电池冷却又给电池加热，充分利用热泵能效高的特点，打造以热泵空调为基础，集成电池、电机、电控的综合热管理系统是电动汽车整车未来发展的趋势。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供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，可满足所有工况下空调和电池的控温需求，实用价值高。

本发明的目的还在于提供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。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

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，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。

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。

进一步地，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。

进一步地，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。

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，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。