[发明专利]一种适用于低温工况下新能源汽车的整车热管理系统

说明书

本发明涉及热管理系统，具体涉及一种适用于低温工况下的新能源汽车整车热管理系统，包括乘员舱热管理系统、电池热管理系统以及电机电控热管理系统。乘员舱热管理系统包括乘员舱制冷回路和乘员舱制热回路。乘员舱制冷回路和乘员舱制热回路共用压缩机、气液分离器A/D以及室外换热器HEX。乘员舱制冷回路还包括第一电磁阀、热力膨胀阀TXV以及室内蒸发器HEX。乘员舱制热回路还包括室内冷凝器HEX、电子膨胀阀EXV1以及第二电磁阀。乘员舱热管理系统与电池热管理系统共用室外换热器HEX。电池热管理系统采用二次回路系统，包括制冷剂回路和冷却液回路。制冷剂回路与冷却液回路通过chiller进行热量交换。

技术领域

本发明涉及热管理系统，具体涉及一种适用于低温工况下的新能源汽车整车热管理系统。

背景技术

近年来，随着化石燃料日渐减少以及环保问题日益突出，公路运输造成了巨大的能源消耗以及温室气体排放。人们对全球变暖和石油安全的担忧加速了环保能源发展的进程。政府和有关团体采取措施，使得能源朝着环保的方向发展，进而减少温室气体的排放，满足能源需求。

电动汽车与燃油汽车的驱动动力不同，两者的空调也存在很大的差别。主要体现在：燃油汽车的空调系统的制冷压缩机是经由发动机的传动皮带轮带动运转，而电动汽车空调的压缩机使用车载电池组的直流电驱动。电动汽车在冬天时没有发动机余热对车室内进行供暖，然而，与燃油汽车的空调只需要实现夏季制冷不同，电动汽车的空调还需要考虑冬季采暖的问题。电动汽车的电池容量是有限的，在冬天空调系统占据相当一部分能量，考虑到电动汽车的续航问题，更加需要将空调系统做到节能高效。

相比于传统燃油发动机热管理系统，电动热管理系统更复杂和高端。传统燃油发动机热管理系统一般采用结构简单且技术成熟的水冷却系统。相比而言，电动系统的热管理系统更为复杂，零部件数量更多且高端。研究表明：目前电动汽车使用的锂离子电池只有在20～45℃时才能发挥最佳能力，当电池工作温度高于45℃时，电池的容量和使用寿命就会明显衰减，高温会加剧热失控风险和安全风险。而当电池的工作温度过低时，电池内阻过大，放电性能恶化，同样会导致容量和使用寿命衰减。

总的来说，电池需要维持在适宜的温度区间内，使其容量和使用寿命不至于出现大幅衰减。电机电控等余热源需要散热，在低温环境条件下，还需要对余热进行利用，以对乘员舱和电池进行辅助加热。

所以亟需提出一种综合控制汽车整车热管理系统，来应对极端寒冷天气和提高热综合效率。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种适用于低温工况下新能源汽车的整车热管理系统。

本发明提供了一种适用于低温工况下新能源汽车的整车热管理系统，具有这样的特征，包括：乘员舱热管理系统、电池热管理系统以及电机电控热管理系统。乘员舱热管理系统包括乘员舱制冷回路和乘员舱制热回路。乘员舱制冷回路和乘员舱制热回路共用压缩机、气液分离器A/D以及室外换热器HEX。乘员舱制冷回路还包括第一电磁阀、热力膨胀阀TXV以及室内蒸发器HEX。乘员舱制热回路还包括室内冷凝器HEX、第一电子膨胀阀EXV以及第二电磁阀。乘员舱热管理系统与电池热管理系统共用室外换热器HEX。电池热管理系统采用二次回路系统，包括制冷剂回路和冷却液回路。制冷剂回路包括第三电磁阀和第二电子膨胀阀EXV。冷却液回路包括第一电子水泵、第三三通阀、电池液冷板、第二单向阀、第一副水箱以及chiller。制冷剂回路与冷却液回路通过chiller进行热量交换。电机电控热管理系统包括电控液冷板、电机液冷板、第一三通阀、低温水箱、第二副水箱、第二电子水泵、第六电磁阀以及第七电磁阀。

在本发明提供的适用于低温工况下新能源汽车的整车热管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，电机电控热管理系统与电池的冷却液回路串联用于收集电机电控回路运行时产生的余热，余热既可单独为电池加热，也可为乘员舱辅助供热。