[发明专利]一种基于相变胶囊的纯电动汽车集成式热管理系统及方法

权利要求书

1.一种基于相变胶囊的纯电动汽车集成式热管理系统，其特征在于：包括冷却液循环回路和热泵空调机构；

其中，所述冷却液循环回路包括第一相变胶囊收集装置、第一水泵、电池、第二相变胶囊收集装置、电机、散热器和第二水泵；

所述热泵空调机构包括电动压缩机、气液分离器、四通换向阀、室外换热器、第二膨胀阀和室内换热器，所述电动压缩机、气液分离器、四通换向阀、室外换热器、第二膨胀阀、室内换热器依次通过管路连接形成回路；

所述第一相变胶囊收集装置与室内换热器并联，第一相变胶囊收集装置位于室内换热器上方；所述第一水泵、第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀依次通过管路连接并形成回路；所述第二水泵、电机的水套、第五三通电磁阀、第六三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀依次通过管路连接并形成回路，散热器并联在第二相变胶囊收集装置两端，散热器通过第六三通电磁阀的B、C两口连通参与冷却液循环回路；

所述管路内充满相变胶囊和冷却液共同形成的相变胶囊悬浮液；

所述第二三通电磁阀和第五三通电磁阀的B口均设置有滤网，第二三通电磁阀和第五三通电磁阀的A口和C口无滤网；所述第一相变胶囊收集装置由第七三通电磁阀和换热器组成，第七三通电磁阀的 B口设置有滤网，第七三通电磁阀的 A口和C口无滤网；所述第二相变胶囊收集装置由第八三通电磁阀和保温箱体组成，第八三通电磁阀的 B口设置有滤网，第八三通电磁阀的 A口和C口无滤网；所述换热器内设置有蛇形金属盘管，蛇形金属盘管的一端与双向电磁阀相连，蛇形金属盘管的另一端第一膨胀阀相连，蛇形金属盘管内充满冷媒；

设置有滤网的三通电磁阀分别设置在第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二相变胶囊收集装置、电机的水套的冷却液出口处。

2.根据权利要求1所述的基于相变胶囊的纯电动汽车集成式热管理系统的管理方法，其特征在于：该方法包括：

相变胶囊收集电机热量：当电机温度大于电机第一温度阈值，使第三三通电磁阀AC两口、第四三通电磁阀AB两口，第六三通电磁阀AB两口连通，使第五三通电磁阀AB两口连通，使第五三通电磁阀切换到滤网接口，使第八三通电磁阀AC两口连通，使第二相变胶囊收集装置切换到非滤网接口；启动第二水泵，相变胶囊悬浮液依次通过电机的水套、第五三通电磁阀、第六三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第二水泵，形成水循环，通过第五三通电磁阀的过滤作用，相变胶囊被收集在电机的水套中并吸收电机热量；收集完毕后，使第五三通电磁阀的AC两口连通，使第五三通电磁阀切换到非滤网接口，使第八三通电磁阀的AB两口连通，使第八三通电磁阀切换到滤网接口，启动第二水泵，相变胶囊悬浮液依次通过电机的水套、第五三通电磁阀、第六三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第二水泵，形成水循环，在第二相变胶囊收集装置的过滤作用下，收集完能量的相变胶囊存储在第二相变胶囊收集装置中；

相变胶囊收集热泵空调热量：当热泵空调处于供暖循环且座舱无需快速升温时，使第一三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀AB两口连通，使第七三通电磁阀切换到滤网接口，使第二三通电磁阀的AC两口、第三三通电磁阀的AB两口、第四三通电磁阀的AC两口连通，使第八三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀切换到非滤网接口，启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵，形成水循环，在第一相变胶囊收集装置的过滤作用下，相变胶囊收集在第一相变胶囊收集装置中；在热泵空调处于供暖循环时，打开双向电磁阀，调整第一膨胀阀和第二膨胀阀的开度，高温高压冷媒通过第一相变胶囊收集装置的蛇形金属盘管为相变胶囊储能；相变胶囊收集能量完毕，使第七三通电磁阀的AC两口连通，使第七三通电磁阀切换到非滤网接口，使第八三通电磁阀AB两口连通，使第八三通电磁阀切换到滤网接口，启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵，形成水循环，在第二相变胶囊收集装置的过滤作用下，收集完能量的相变胶囊存储在第二相变胶囊收集装置中；

相变胶囊收集热泵空调冷量：当热泵空调处于制冷循环且无需为座舱持续快速降温时，使第一三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀AB两口连通，使第七三通电磁阀切换到滤网接口，使第二三通电磁阀的AC两口、第三三通电磁阀的AB两口、第四三通电磁阀的AC两口连通，使第八三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀切换到非滤网接口，启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵，形成水循环，在第一相变胶囊收集装置的过滤作用下，相变胶囊收集在第一相变胶囊收集装置中；在热泵空调处于制冷循环，打开双向电磁阀，调整第一膨胀阀和第二膨胀阀的开度，低温高压冷媒通过第一相变胶囊收集装置的蛇形金属盘管为相变胶囊蓄冷；相变胶囊收集蓄冷完毕，使第七三通电磁阀的AC两口连通，使第七三通电磁阀切换到非滤网接口，使第八三通电磁阀AB两口连通，使第八三通电磁阀切换到滤网接口，启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵，形成水循环，在第二相变胶囊收集装置的过滤作用下，蓄冷完毕的相变胶囊存储在第二相变胶囊收集装置中；

相变胶囊为电池加热:当电池温度小于电池第一温度阈值时，且相变胶囊已完成热量收集，使第一三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀切换到非滤网接口，使第二三通电磁阀AB两口、第三三通电磁阀AB两口、第四三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀切换到非滤网接口；启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵形成水循环，在第二三通电磁阀的过滤作用下，相变胶囊被收集在电池的液冷板中，通过相变胶囊相变凝固释放热量，为电池加热；

相变胶囊为座舱加热：当座舱温度小于座舱第一温度阈值时，且相变胶囊已完成热量收集；使第一三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀AB两口连通，使第七三通电磁阀切换到滤网接口，使第二三通电磁阀的AC两口、第三三通电磁阀的AB两口、第四三通电磁阀的AC两口连通，使第八三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀切换到非滤网接口，启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵，形成水循环，在第一相变胶囊收集装置的过滤作用下，相变胶囊收集在第一相变胶囊收集装置中，打开室内换热器中的空调风机，将热空气吹入座舱，通过相变胶囊发生相变凝固释放热量为座舱加热；

相变胶囊为电池散热：当电池温度大于电池第二温度阈值时，且相变胶囊已完成冷量收集；使第一三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀切换到非滤网接口，使第二三通电磁阀AB两口、第三三通电磁阀AB两口、第四三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀切换到非滤网接口；启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵形成水循环，在第二三通电磁阀的过滤作用下，相变胶囊被收集在电池的液冷板中，通过相变胶囊相变熔化吸热，为电池散热；

相变胶囊为座舱散热：当座舱温度大于座舱第二温度阈值时，且相变胶囊已完成冷量收集；使第一三通电磁阀AC两口连通，使第七三通电磁阀AB两口连通，使第七三通电磁阀切换到滤网接口，使第二三通电磁阀的AC两口、第三三通电磁阀的AB两口、第四三通电磁阀的AC两口连通，使第八三通电磁阀AC两口连通，使第八三通电磁阀切换到非滤网接口，启动第一水泵，相变胶囊悬浮液依次通过第一三通电磁阀、第一相变胶囊收集装置、电池的液冷板、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第二相变胶囊收集装置、第四三通电磁阀、第一水泵，形成水循环，在第一相变胶囊收集装置的过滤作用下，相变胶囊收集在第一相变胶囊收集装置中，打开室内换热器中的空调风机，将冷空气吹入座舱，通过相变胶囊发生相变熔化吸热量为座舱散热。