复合式热管理系统及其控制方法、电动汽车技术方案

本发明专利技术提供一种复合式热管理系统及其控制方法、电动汽车。该复合式热管理系统，用于电动汽车中，包括用于调节电池箱温度的第一子系统以及用于调节车内温度的第二子系统，第一子系统具有冷凝蒸发器，第一子系统中循环有第一冷媒，且第一冷媒流经冷凝蒸发器中具有的第一流道，第二子系统中循环有第二冷媒，且第二冷媒流经冷凝蒸发器中具有的第二流道，第一冷媒与第二冷媒在冷凝蒸发器中进行热交换。根据本发明专利技术的复合式热管理系统及其控制方法、电动汽车，具有多种工作模式，通过冷凝蒸发器的复叠作用，使系统在低温环境下具有更高的制热量及制热能耗比，在高温环境下具有更高的制冷量和制冷能耗比，有效提高系统能效。

Composite Thermal Management System and Its Control Method, Electric Vehicle

The invention provides a composite heat management system, a control method thereof and an electric vehicle. This compound heat management system is used in electric vehicles, including the first subsystem for regulating the temperature of battery box and the second subsystem for regulating the temperature of car interior. The first subsystem has a condenser-evaporator, the first subsystem has a first refrigerant circulating through the first channel of the condenser-evaporator, and the second subsystem has a second refrigerant circulating through the first channel of the condenser-evaporator. The secondary refrigerant flow passes through the second channel of the condenser evaporator, and the first refrigerant exchanges heat with the second refrigerant in the condenser evaporator. According to the present invention, the composite heat management system, its control method and electric vehicle have various working modes. Through the cascade effect of condenser and evaporator, the system has higher heating capacity and heating energy consumption ratio in low temperature environment, higher refrigeration capacity and refrigeration energy consumption ratio in high temperature environment, and effectively improves the energy efficiency of the system.

【技术实现步骤摘要】
复合式热管理系统及其控制方法、电动汽车
本专利技术属于空气调节
，具体涉及一种复合式热管理系统及其控制方法、电动汽车。
技术介绍
电动汽车以其良好的环保、节能性能，成为未来汽车工业的发展趋势。而在现阶段，车载动力电池不仅是制约电动汽车规模发展的技术瓶颈，也是电动汽车价格居高不下的关键原因。因此，可以提高车载动力电池使用寿命和效率的热管理技术成为当前的研究热点。目前的电动汽车整车热管理系统一般由三个系统部分组成，分别是车内环境热管理系统、动力电池热管理系统、驱动电机热管理系统。由于电驱动热泵式空调系统具有较高的能效比，因此被广泛应用于车内环境热管理系统中。但目前的电驱动热泵式空调系统在低温环境下的制热量及制热能耗比(COP)、在高温环境下的制冷量及制冷能耗比(EER)皆较低，同时目前的电驱动热泵空调系统的车外换热器结霜后除霜时车内不能同时制热，乘坐人员的乘车舒适性大大折扣。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种复合式热管理系统及其控制方法、电动汽车，具有多种工作模式，通过冷凝蒸发器的复叠作用，使系统在低温环境下具有更高的制热量及制热能耗比，在高温环境下具有更高的制冷量和制冷能耗比，有效提高系统能效。为了解决上述问题，本专利技术提供一种复合式热管理系统，用于电动汽车中，包括用于调节电池箱温度的第一子系统以及用于调节车内温度的第二子系统，所述第一子系统具有冷凝蒸发器，所述第一子系统中循环有第一冷媒，且所述第一冷媒流经所述冷凝蒸发器中具有的第一流道，所述第二子系统中循环有第二冷媒，且所述第二冷媒流经所述冷凝蒸发器中具有的第二流道，所述第一冷媒与所述第二冷媒在所述冷凝蒸发器中进行热交换。优选地，所述第一子系统还包括第一压缩机、第一四通换向阀、车外换热器、第一节流元件、第一电磁截止阀、第一气液分离器，所述第一压缩机、第一四通换向阀、车外换热器、第一节流元件、冷凝蒸发器、第一电磁截止阀、第一气液分离器依次管路连接形成所述第一冷媒的循环回路；所述第一子系统还包括第二节流元件、电池箱换热器、第四电磁截止阀，所述第二节流元件、电池箱换热器、第四电磁截止阀管路连接并与所述第一节流元件、冷凝蒸发器、第一电磁截止阀所形成管路并联，以形成所述第二冷媒的另一循环回路。优选地，所述第一子系统还包括三通换向阀，所述三通换向阀具有可选择性导通的a3口、b3口、c3口，所述第一四通换向阀具有可选择性导通的a1口、b1口、c1口、d1口，所述a3口与所述d1口管路连接，所述b3口与所述车外换热器的一端管路连接，所述c3口与所述电池箱换热器与所述第四电磁截止阀之间的管路管路连接。优选地，所述第一子系统还包括第二电磁截止阀，所述冷凝蒸发器与所述第一电磁截止阀之间的管路定义为A管路，所述第二电磁截止阀管路贯通所述d1口与所述A管路。优选地，所述第一子系统还包括第三电磁截止阀，所述冷凝蒸发器与所述第一节流元件之间的管路定义为B管路，所述第三电磁截止阀管路贯通所述车外换热器的另一端与所述B管路。优选地，所述第二子系统包括第三节流元件、车内换热器、第二气液分离器、第二压缩机、第二四通换向阀，所述冷凝蒸发器、第三节流元件、车内换热器、第二气液分离器、第二压缩机、第二四通换向阀依次管路连接形成所述第二冷媒的循环回路。本专利技术还提供一种复合式热管理系统控制方法，用于控制上述的复合式热管理系统，以实现所述复合式热管理系统的工作模式的切换，所述工作模式为车内与电池箱同时制冷模式、车内与电池箱同时制热模式、车内制热电池箱制冷模式、车内制冷电池箱制热模式、车内单独制冷模式、车内单独制热模式、电池箱单独制冷模式、电池箱单独制热模式、冷凝蒸发器除霜模式、车外换热器除霜模式中的至少一种。优选地，控制第一四通换向阀的a1口与b1口连通、c1口与d1口连通，控制第二四通换向阀的a2口与d2口连通、c2口与b2口连通，控制三通换向阀的a3口与b3口连通、c3口截止，控制第一电磁截止阀、第四电磁截止阀、第一节流元件、第二节流元件、第三节流元件导通，控制第二电磁截止阀、第三电磁截止阀截止，以使所述复合式热管理系统处于车内与电池箱同时制冷模式。优选地，控制所述第一四通换向阀的a1口与d1口连通、c1口与b1口连通，控制第二四通换向阀的a2口与b2口连通、c2口与d2口连通，以使所述复合式热管理系统处于车内与电池箱同时制热模式。优选地，控制第一四通换向阀的a1口与b1口连通、c1口与d1口连通，控制第二四通换向阀的a2口与b2口连通、c2口与d2口连通，控制三通换向阀的a3口与b3口、c3口截止，控制第一电磁截止阀、第一节流元件截止，控制第四电磁截止阀、第二节流元件、第三节流元件、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀导通，以使所述复合式热管理系统处于车内制热电池箱制冷模式。优选地，控制所述第二四通换向阀的a2口与d2口连通、c2口与b2口连通，控制所述三通换向阀的a3口与c3口导通、c3口截止，控制所述第一电磁截止阀导通、第四电磁截止阀截止，以使所述复合式热管理系统处于车内制冷电池箱制热模式。优选地，控制第一四通换向阀的a1口与b1口连通、c1口与d1口连通，控制第二四通换向阀的a2口与d2口连通、c2口与b2口连通，控制三通换向阀的a3口与b3口连通、c3口截止，控制第一电磁截止阀、第一节流元件、、第三节流元件导通，控制第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第四电磁截止阀、第二节流元件截止，以使所述复合式热管理系统处于车内单独制冷模式。优选地，控制所述第一四通换向阀的a1口与d1口连通、c1口与b1口连通，控制第二四通换向阀的a2口与b2口连通、c2口与d2口连通，以使所述复合式热管理系统处于车内单独制热模式。优选地，控制第一四通换向阀的a1口与b1口连通、c1口与d1口连通，控制第二四通换向阀的a2口、d2口、c2口、b2口皆截止，控制三通换向阀的a3口与b3口连通、c3口截止，控制第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第一节流元件截止，控制第二节流元件、第三节流元件、第四电磁截止阀导通，以使所述复合式热管理系统处于电池箱单独制冷模式。优选地，控制第一四通换向阀的a1口与d1口连通、c1口与b1口连通，以使所述复合式热管理系统处于电池箱单独制热模式。优选地，控制第一四通换向阀的a1口与b1口连通、c1口与d1口连通，控制第二四通换向阀的a2口与b2口导通、c2口、d2口导通，控制三通换向阀的a3口与b3口连通、c3口截止，控制第一电磁截止阀、第一节流元件截止，控制第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第二节流元件、第三节流元件、第四电磁截止阀导通，以使所述复合式热管理系统处于冷凝蒸发器除霜模式。优选地，控制车外换热器具有的风机停止运转，和/或，控制电池箱换热器具有的风机停止运转。优选地，控制第一四通换向阀的a1口与b1口连通、c1口与d1口连通，控制第二四通换向阀的a2口、b2口、c2口、d2口皆截止，控制三通换向阀的a3口与b3口连通、c3口截止，控制第一电磁截止阀、第二电磁截止阀、第三电磁截止阀、第一节流元件、第三节流元件截止，控制第二节流元件、第四电磁截止阀导通，以使所述复合式热管理系统处于车外换热器除霜模式。本专利技术还提供一种电动汽车，包括上述的复合式热管理系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式热管理系统，用于电动汽车中，其特征在于，包括用于调节电池箱温度的第一子系统以及用于调节车内温度的第二子系统，所述第一子系统具有冷凝蒸发器(1)，所述第一子系统中循环有第一冷媒，且所述第一冷媒流经所述冷凝蒸发器(1)中具有的第一流道，所述第二子系统中循环有第二冷媒，且所述第二冷媒流经所述冷凝蒸发器(1)中具有的第二流道，所述第一冷媒与所述第二冷媒在所述冷凝蒸发器(1)中进行热交换。

【技术特征摘要】
1.一种复合式热管理系统，用于电动汽车中，其特征在于，包括用于调节电池箱温度的第一子系统以及用于调节车内温度的第二子系统，所述第一子系统具有冷凝蒸发器(1)，所述第一子系统中循环有第一冷媒，且所述第一冷媒流经所述冷凝蒸发器(1)中具有的第一流道，所述第二子系统中循环有第二冷媒，且所述第二冷媒流经所述冷凝蒸发器(1)中具有的第二流道，所述第一冷媒与所述第二冷媒在所述冷凝蒸发器(1)中进行热交换。2.根据权利要求1所述的复合式热管理系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第一压缩机(12)、第一四通换向阀(11)、车外换热器(151)、第一节流元件(142)、第一电磁截止阀(101)、第一气液分离器(13)，所述第一压缩机(12)、第一四通换向阀(11)、车外换热器(151)、第一节流元件(142)、冷凝蒸发器(1)、第一电磁截止阀(101)、第一气液分离器(13)依次管路连接形成所述第一冷媒的循环回路；所述第一子系统还包括第二节流元件(143)、电池箱换热器(152)、第四电磁截止阀(104)，所述第二节流元件(143)、电池箱换热器(152)、第四电磁截止阀(104)管路连接并与所述第一节流元件(142)、冷凝蒸发器(1)、第一电磁截止阀(101)所形成管路并联，以形成所述第二冷媒的另一循环回路。3.根据权利要求2所述的复合式热管理系统，其特征在于，所述第一子系统还包括三通换向阀(141)，所述三通换向阀(141)具有可选择性导通的a3口、b3口、c3口，所述第一四通换向阀(11)具有可选择性导通的a1口、b1口、c1口、d1口，所述a3口与所述d1口管路连接，所述b3口与所述车外换热器的一端管路连接，所述c3口与所述电池箱换热器(152)与所述第四电磁截止阀(104)之间的管路管路连接。4.根据权利要求3所述的复合式热管理系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第二电磁截止阀(102)，所述冷凝蒸发器(1)与所述第一电磁截止阀(101)之间的管路定义为A管路，所述第二电磁截止阀(102)管路贯通所述d1口与所述A管路。5.根据权利要求4所述的复合式热管理系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第三电磁截止阀(103)，所述冷凝蒸发器(1)与所述第一节流元件(142)之间的管路定义为B管路，所述第三电磁截止阀(103)管路贯通所述车外换热器(151)的另一端与所述B管路。6.根据权利要求5所述的复合式热管理系统，其特征在于，所述第二子系统包括第三节流元件(21)、车内换热器(22)、第二气液分离器(23)、第二压缩机(24)、第二四通换向阀(25)，所述冷凝蒸发器(1)、第三节流元件(21)、车内换热器(22)、第二气液分离器(23)、第二压缩机(24)、第二四通换向阀(25)依次管路连接形成所述第二冷媒的循环回路。7.一种复合式热管理系统控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求6所述的复合式热管理系统，以实现所述复合式热管理系统的工作模式的切换，所述工作模式为车内与电池箱同时制冷模式、车内与电池箱同时制热模式、车内制热电池箱制冷模式、车内制冷电池箱制热模式、车内单独制冷模式、车内单独制热模式、电池箱单独制冷模式、电池箱单独制热模式、冷凝蒸发器除霜模式、车外换热器除霜模式中的至少一种。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，控制第一四通换向阀(11)的a1口与b1口连通、c1口与d1口连通，控制第二四通换向阀(25)的a2口与d2口连通、c2口与b2口连通，控制三通换向阀(141)的a3口与b3口连通、c3口截止，控制第一电磁截止阀(101)、第四电磁截止阀(104)、第一节流元件(142)、第二节流元件(143)、第三节流元件(21)导通，控制第二电磁截止阀(102)、第三电磁截止阀(103)截止，以使所述复合式热管理系统处于车内与电池箱同时制冷模式。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，控制所述第一四通换向阀(11)的a1口与d1口连通、c1口与b1口连通，控制第二四通换向阀(25)的a2口与b2口连通、c2口与d2口连通，以使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周挺，赵桓，梁尤轩，谭锋，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44