[发明专利]一种纯电动汽车用整车集成化热管理系统

说明书

本发明公开了一种纯电动汽车用整车集成化热管理系统，旨在解决纯电动汽车传统热管理系统低温制热时效率低、能耗高，各系统热负荷不协调，电池工作负荷高且能量利用率低的问题。所述整车集成化热管理系统集成乘员舱热管理系统、电池热管理系统和电机/电控热管理系统，在满足系统功能和乘客需求前提下进行工作模式划分和循环回路规划，整合所述工作模式及部件的控制信息确定合理的整车热管理组合模式，进而实现对各子系统的集成综合式管理。本发明可实现系统间的协同管理，有利于协调车辆各部分热负荷关系，高效利用电池能量，也可提升车辆集成化、系统化程度，使整车的装配更加简单便捷，有益于整车轻量化，降低整车制造成本。

技术领域

本发明涉及新能源汽车热管理技术领域，具体涉及一种纯电动汽车用整车集成化热管理系统。

背景技术

新能源汽车由于国家相关政策的颁布得到了快速的发展，其中纯电动汽车因其零排放、低噪声、节能的优势成为了新能源汽车中的宠儿，但其发展受到电池容量及其高/低温状态下特性的影响，而在所有的附件中，空调系统耗电量最大，由于取消了发动机，纯电动汽车在低温制热时通常采用PTC加热器，相关分析表明，在使用PTC进行制热时会损耗30％～40％的电池总能量，故该制热方式已经对纯电动车辆的续航能力造成严重影响。

纯电动汽车热管理系统可分为：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，各系统间存在复杂的耦合关系，然而，目前市场上各种纯电动车辆热管理系统冷却和加热系统相互独立，或更偏向于单一系统的性能优化，对电池的负荷要求较高，同时热管理系统总效率无法达到最优。

因此开出一款集成式、适用于纯电动汽车的高效热管理系统尤为重要。当前，热管理系统趋向于集成化设计，集成化的系统能实现系统间信息、能量的交互，降低电池能量需求，提升整车的人员舒适性及行车安全性。

发明内容

本发明提供一种纯电动汽车用整车集成化热管理系统，可实现对乘员舱、电池、电机/电控系统的集成综合式管理，有利于解决纯电动汽车低温制热时效率低、能耗高的问题，同时也可提升纯电动车集成化、系统化程度，使整车的装配更加简单便捷，有利于整车轻量化，降低整车制造成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种纯电动汽车用整车集成化热管理系统，集成了乘员舱热管理系统、电池热管理系统和电机/电控热管理系统共三部分子系统。

进一步地，所述纯电动汽车用整车集成化热管理系统具体包括室外换热器、压缩机、冷凝器、蒸发器、暖风水箱、鼓风机、电池液冷板、PTC加热器、电机液冷板、电控液冷板、冷却器、膨胀水箱、低温水箱、单向阀、2个电子水泵、5个三通阀、3个电磁阀、3个电子膨胀阀EXV、制冷剂、冷却液和连接管路。

进一步地，所述乘员舱热管理系统具备乘员舱制热、乘员舱制冷、除霜除雾、除湿四项功能；所述电池热管理系统具备电池制热、电池制冷、余热回收利用三项功能；所述电机/电控热管理系统具备设备制冷、余热回收两项功能。

进一步地，所述乘员舱热管理系统为基于传统空调系统设计的热泵系统，其制热/制冷功能的实现通过所述电子膨胀阀EXV2以及第一电磁阀决定，也可利用电机余热与所述PTC加热器加热冷却液经所述暖风水箱为乘员舱制热，制热通路由所述第四三通阀控制。

进一步地，所述电池热管理系统由两个子系统构成，其中一路为利用汽车空调的循环冷却系统，所述循环冷却系统回路并联于所述电子膨胀阀EXV1回路，所述循环冷却系统回路由第三电磁阀、冷却器、第一电子水泵、第三三通阀以及电池液冷板组成；另一路为冷却液回路，所述冷却液回路负责电池的冷却和制热，具体包括电池余热回收制热、电池PTC制热和电池低温水箱制冷共三种模式。

进一步地，所述电机/电控热管理系统通过冷却液流经所述电控液冷板和电机液冷板带走电机或电控设备多余热量实现系统降温。