[发明专利]新能源汽车的热管理系统、方法和具有热管理系统的汽车

说明书

本申请实施例公开了一种新能源汽车的热管理系统、方法和具有热管理系统的汽车，涉及汽车余热利用的技术领域，新能源汽车的热管理系统包括电堆冷却回路和暖风回路，所述暖风回路包括首尾依次连接的暖风水泵、水热PTC和暖风芯体，所述暖风芯体被配置为向驾驶室送暖风；所述电推冷却回路上还设有一带有截止阀的分支，所述分支通过一热交换器与所述暖风回路相连，以进行热量交换；在暖风模式下，开启所述截止阀，控制所述电堆冷却回路通过所述热交换器向所述暖风回路提供热能，并在所述暖风回路中的水温高于所述电堆冷却回路时，关闭所述截止阀。本申请实施例利用电堆余热增加暖风回路中水循环的暖风效果，且水热PTC相较于空气PTC而言，安全可靠性更强。

技术领域

本申请涉及汽车余热利用的技术领域，特别涉及一种新能源汽车的热管理系统、方法和具有热管理系统的汽车。

背景技术

新能源汽车的暖风系统多采用空气PTC，即主要使用鼓风机将加热后的空气送入驾驶室内，以实现汽车车身的暖风功能。相关技术中，使用空气PTC进行制热的方案结构简单，还具有布置需求空间小的优势。

然而，目前的空气PTC一般布置在驾驶室内，若空气PTC需要制热还需要接入高压电，而常规的空气PTC的高压线组靠近于驾驶室设置，故而使用空气PTC的暖风系统还存在着高压安全隐患，同时，空气PTC的电功耗大，整车的能量利用率也低。

发明内容

本申请实施例提供一种新能源汽车的热管理系统、方法和具有热管理系统的汽车，以解决相关技术中存在的高压安全隐患和整车能量利用率较低的问题。

第一方面，提供了一种新能源汽车的热管理系统，包括电堆冷却回路和暖风回路，

所述暖风回路包括首尾依次连接的暖风水泵、水热PTC和暖风芯体，所述暖风芯体被配置为向驾驶室送暖风；

所述电推冷却回路上还设有一带有截止阀的分支，所述分支通过一热交换器与所述暖风回路相连，以进行热量交换。

在本申请实施例提供的新能源汽车的热管理系统中，使用水热PTC取代空气PTC，缓解了常规的空气PTC的高压线组靠近于驾驶室存在的高压安全隐患，并通过热交换器将电堆冷却回路与暖风回路上的热能进行热交换，暖风回路充分利用了电堆加热后的冷却液的高温废热，提高了暖风回路中水循环的初始温度，以使得更快速地达到需求的暖风效果，节约水热PTC的电功耗。

需要开启暖风模式时，所述暖风回路的工作原理为：

在电堆器工作的同时，开启截止阀，控制所述电堆冷却回路通过所述热交换器向所述暖风回路提供热能，并在所述暖风回路中的水温高于所述电堆冷却回路的水温时，关闭所述截止阀，继续使用水热PTC对暖风回路中的水进行加热，以保持所述暖风回路中的水温在70～80℃。

一些实施例中，所述电推冷却回路还包括膨胀水箱、以及首尾依次相连的电堆水泵、电堆散热器和电堆器；

所述电堆水泵的进水口与所述膨胀水箱相连，出水口与所述电堆器相连，且所述电堆散热器的两端与所述分支的两端相应连接。

在本申请实施例中，所述电堆水泵工作，使得首尾依次相连的电堆水泵、电堆散热器和电堆器形成一个循环水回路，同时，若截止阀关闭，则冷却液主要在循环水回路中进行循环，若截止阀开启，冷却液还在所述分支中流过，并可通过所述热交换器为暖风回路提供热源，所述冷却液由所述膨胀水箱向所述循环水回路提供。

当电堆冷却回路处于电堆低温启动时，也仍然可以使用上述的新能源汽车的热管理系统实现低温快速启动，具体启动过程如下：

打开暖风模式，开启所述截止阀，控制所述暖风回路通过所述热交换器向所述电推冷却回路提供热源，以反向加热电堆冷却回路中的冷却液，使得电堆冷却回路中的冷却液的初始温度更高，且升温效率更高，有效缩短电堆低温启动难的弊端。