一种节能型新能源电动汽车采暖系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种节能型新能源电动汽车采暖系统及其工作方法，该采暖系统包括电机及电控器件散热装置、地暖供热装置和低温冷却装置，电机及电控器件散热装置包括用于吸收电机及电控器件散发热量的散热循环水管路，地暖供热装置包括设置在驾乘人员脚下的地暖散热器，低温冷却装置包括低温冷却器和电子风扇，地暖散热器和低温冷却器进水管分别连接散热循环水管路出水口，地暖散热器和低温冷却器出水管分别连接散热循环水管路进水口，电子风扇用于将车外空气吹至低温冷却器表面，该采暖系统可以利用电机及电控器件发出的热量来实现整车供暖，从而降低采暖用电量，同时还可以避免车内温度分布均匀性较差以及噪声增加的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型新能源电动汽车采暖系统及其工作方法
本专利技术涉及新能源电动汽车空调领域，尤其是一种节能型新能源电动汽车采暖系统及其工作方法。
技术介绍
现有新能源电动汽车采暖一般采用两种方式：1、采用空气加热，用PTC加热器通过供热通风与空气调节(HVAC)系统直接给室内空气加热；2、采用水加热用，用PTC加热器加热通往HVAC系统中暖风芯体的循环水，然后通过暖风芯体间接给室内空气加热。这两种采暖方式存在的问题主要是：1、这两种供暖方式都需要通过安装在仪表台下的HVAC系统进行送风来实现，车室温度分布均匀性较差，人体舒适感不佳；2、采暖时HVAC系统中的风机必须打开，消耗电量，车内噪声也增加了，不利于节能和人体舒适性；3、没能考虑与整车热管理系统联系起来，利用电机及电控器件工作所发出的热量，不利于节能。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的是提供一种节能型新能源电动汽车采暖系统及其工作方法，该采暖系统可以利用电机及电控器件发出的热量来实现整车供暖，从而降低采暖用电量，同时还可以避免车内温度分布均匀性较差以及噪声增加的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种节能型新能源电动汽车采暖系统，包括电机及电控器件散热装置、地暖供热装置和低温冷却装置；所述电机及电控器件散热装置包括散热循环水管路，散热循环水管路用于吸收电机及电控器件散发的热量，散热循环水管路设有进水口和出水口，散热循环水管路出水口设有水温传感器a；所述地暖供热装置包括设置在驾乘人员脚下的地暖散热器，地暖散热器设有地暖进水管和地暖出水管，地暖进水管连接散热循环水管路出水口，地暖进水管设有PTC加热器和电子水泵a，地暖出水管连接散热循环水管路进水口，地暖出水管设有水温传感器b和电子水阀a；所述低温冷却装置包括低温冷却器和电子风扇，低温冷却器设有冷却器进水管和冷却器却出水管，冷却器进水管连接散热循环水管路出水口，冷却器进水管设有电子水泵b，冷却器却出水管连接散热循环水管路进水口，冷却器却出水管设有电子水阀b，电子风扇用于将车外空气吹至低温冷却器表面。进一步的，所述散热循环水管路连接膨胀水箱。进一步的，所述地暖散热器采用散热板或蛇形散热管。上述节能型新能源电动汽车采暖系统的工作方法，该工作方法包括水暖采暖步骤和电机散热步骤；水暖采暖步骤包括：a)设定车内采暖温度和采暖水控制温度；b)开启电子水泵a和电子水阀a，通过电机及电控器件散发的热量加热散热循环水管路内的水，加热后的水流经暖散热器与车内空气进行热交换，使车内逐渐升温，等待设定时间后，判断车内温度是否达到车内采暖温度，如果否，则执行步骤c)，如果是，则执行步骤d)；c)开启PTC加热器进行辅助加热，补充车内采暖所需热量，在开启PTC加热器进行辅助加热的同时，通过水温传感器b实时检测采暖水温，通过控制PTC加热器加热量，在保证车内温度达到车内采暖温度的同时，采暖水温始终保持与采暖水控制温度一致；d)通过水温传感器b实时检测采暖水温，当采暖水温高于采暖水控制温度时，开启电子水泵b、电子水阀b和电子风扇，此时，加热后的水分成两部分，一部分水流经地暖散热器与车内空气进行热交换，另一部分水流经低温冷却器与车外空气进行热交换，通过控制电子水泵a和电子水泵b的流量大小，在保证车内温度达到车内采暖温度的同时，采暖水温始终保持与采暖水控制温度一致；电机散热步骤包括；开启电子水泵b、电子水阀b和电子风扇，关闭电子水泵a、电子水阀a和PTC加热器，通过电机及电控器件散发的热量加热散热循环水管路内的水，加热后的水流经低温冷却器与车外空气进行热交换，完成热交换的水再回到散热循环水管路。进一步的，水暖采暖步骤中，车内采暖温度通过人工输入，采暖水控制温度高于车内采暖温度。与现有新能源电动汽车采暖方法相比，本专利技术具有以下优点：(1)原来通过HVAC系统采暖时需要高品质热源，大部分时间需要通过PTC加热器的加热来实现，耗电量大，而地暖采暖对采暖水温要求不高，一般维持在23℃即可，可以利用电机及电控器件发热时低品质余热，从而节省电能；(2)不需要通过HVAC系统中风机送风，节省了风机功率需求，取消了风机，降低了成本；(3)水泵运转速度比常规热系统低，大多时间不需要在高速下运行，功耗降低，车内噪音小；(4)地暖采暖可以使车内温度场分布均匀并且车内空气温度下暖上凉，更好的满足了人对热舒适感的要求，人体舒适感更强；(5)主要根据室内采暖需求和电机的降温需求来对电子水泵、电子水阀和PTC进行控制，控制简单，调节快速，易于稳定；(6)扩展性好，此系统适用于新能源电动大巴、中巴、轿车等车辆。可以设计单冷型HVAC系统与其匹配使用，降低了HVAC系统的设计复杂程度。附图说明图1本专利技术节能型新能源电动汽车采暖系统的结构示意图；图中：1-散热循环水管路，2-电机及电控器件，3-水温传感器a，4-地暖散热器，5-地暖进水管，6-地暖出水管，7-PTC加热器，8-水温传感器b，9-低温冷却器，10-电子风扇，11-冷却器进水管，12-冷却器却出水管，13-膨胀水箱，14-电子水泵a，15-电子水阀a，16-电子水泵b，17-电子水阀b。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图1所示，本专利技术的一种节能型新能源电动汽车采暖系统，包括电机及电控器件散热装置、地暖供热装置和低温冷却装置。所述电机及电控器件散热装置包括散热循环水管路1，散热循环水管路1用于吸收电机及电控器件2散发的热量，散热循环水管路1设有进水口和出水口，散热循环水管路1出水口设有水温传感器a3，散热循环水管路1连接膨胀水箱13，膨胀水箱13起到定压和为系统补水的作用。所述地暖供热装置包括设置在驾乘人员脚下的地暖散热器4，地暖散热器4采用散热板或蛇形散热管，地暖散热器4设有地暖进水管5和地暖出水管6，地暖进水管5连接散热循环水管路1出水口，地暖进水管5设有PTC加热器7和电子水泵a14，地暖出水管6连接散热循环水管路1进水口，地暖出水管6设有水温传感器b8和电子水阀a15。所述低温冷却装置包括低温冷却器9和电子风扇10，低温冷却器9设有冷却器进水管11和冷却器却出水管12，冷却器进水管11连接散热循环水管路1出水口，冷却器进水管11设有电子水泵b16，冷却器却出水管12连接散热循环水管路1进水口，冷却器却出水管12设有电子水阀b17，电子风扇10用于将车外空气吹至低温冷却器9表面。上述节能型新能源电动汽车采暖系统的工作方法，该工作方法包括水暖采暖步骤和电机散热步骤；水暖采暖步骤包括：a)设定车内采暖温度和采暖水控制温度，其中，车内采暖温度通过人工输入，采暖水控制温度高于车内采暖温度；b)开启电子水泵a14和电子水阀a15，通过电机及电控器件2散发的热量加热散热循环水管路1内的水，加热后的水流经暖散热器4与车内空气进行热交换，使车内逐渐升温，等待设定时间后，判断车内温度是否达到车内采暖温度，如果否，则执行步骤c)，如果是，则执行步骤d)；c)当车内温度无法达到车内采暖温度时，判断电机及电控器件2散发的热量无法达到车内采暖所需热量，此时，开启PTC加热器7进行辅助加热，补充车内采暖所需热量，在开启PTC加热器7进行辅助加热的同时，通过水温传感器b8实时检测采暖水温，通过控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型新能源电动汽车采暖系统，其特征在于：包括电机及电控器件散热装置、地暖供热装置和低温冷却装置；所述电机及电控器件散热装置包括散热循环水管路(1)，散热循环水管路(1)用于吸收电机及电控器件(2)散发的热量，散热循环水管路(1)设有进水口和出水口，散热循环水管路(1)出水口设有水温传感器a(3)；所述地暖供热装置包括设置在驾乘人员脚下的地暖散热器(4)，地暖散热器(4)设有地暖进水管(5)和地暖出水管(6)，地暖进水管(5)连接散热循环水管路(1)出水口，地暖进水管(5)设有PTC加热器(7)和电子水泵a(14)，地暖出水管(6)连接散热循环水管路(1)进水口，地暖出水管(6)设有水温传感器b(8)和电子水阀a(15)；所述低温冷却装置包括低温冷却器(9)和电子风扇(10)，低温冷却器(9)设有冷却器进水管(11)和冷却器却出水管(12)，冷却器进水管(11)连接散热循环水管路(1)出水口，冷却器进水管(11)设有电子水泵b(16)，冷却器却出水管(12)连接散热循环水管路(1)进水口，冷却器却出水管(12)设有电子水阀b(17)，电子风扇(10)用于将车外空气吹至低温冷却器(9)表面。...

【技术特征摘要】
1.一种节能型新能源电动汽车采暖系统，其特征在于：包括电机及电控器件散热装置、地暖供热装置和低温冷却装置；所述电机及电控器件散热装置包括散热循环水管路(1)，散热循环水管路(1)用于吸收电机及电控器件(2)散发的热量，散热循环水管路(1)设有进水口和出水口，散热循环水管路(1)出水口设有水温传感器a(3)；所述地暖供热装置包括设置在驾乘人员脚下的地暖散热器(4)，地暖散热器(4)设有地暖进水管(5)和地暖出水管(6)，地暖进水管(5)连接散热循环水管路(1)出水口，地暖进水管(5)设有PTC加热器(7)和电子水泵a(14)，地暖出水管(6)连接散热循环水管路(1)进水口，地暖出水管(6)设有水温传感器b(8)和电子水阀a(15)；所述低温冷却装置包括低温冷却器(9)和电子风扇(10)，低温冷却器(9)设有冷却器进水管(11)和冷却器却出水管(12)，冷却器进水管(11)连接散热循环水管路(1)出水口，冷却器进水管(11)设有电子水泵b(16)，冷却器却出水管(12)连接散热循环水管路(1)进水口，冷却器却出水管(12)设有电子水阀b(17)，电子风扇(10)用于将车外空气吹至低温冷却器(9)表面。2.根据权利要求1所述的一种节能型新能源电动汽车采暖系统，其特征在于：所述散热循环水管路(1)连接膨胀水箱(13)。3.根据权利要求1所述的一种节能型新能源电动汽车采暖系统，其特征在于：所述地暖散热器(4)采用散热板或蛇形散热管。4.一种权利要求1所述节能型新能源电动汽车采暖系统的工作方法，其特征在于，该工作方法包括水暖采暖步骤和电机散热步骤；水暖采暖步骤包括：a)设定车内采暖温度和采暖...

【专利技术属性】
技术研发人员：余泽民，沈登源，杨振江，郭贞军，
申请(专利权)人：南京协众汽车空调集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32