汽车热管理系统及方法技术方案

技术编号:21935843 阅读:22 留言:0更新日期:2019-08-24 12:43
本发明专利技术涉及汽车热管理技术领域,公开了一种汽车热管理系统及方法。该系统应用于搭载有发动机的燃油车,包括:发动机排气管路、发动机废气余热回收水路和热泵空调循环回路;发动机排气管路,用于在燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制发动机排出的废气进入发动机废气余热回收水路;发动机废气余热回收水路,用于回收废气的热量,并与热泵空调循环回路进行换热;热泵空调循环回路,用于从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为燃油车的乘员舱和发动机冷却系统供暖,或者仅为燃油车的乘员舱供暖。通过上述方式,解决了现有技术中寒冷地区空调制热效果差和汽车低温冷启动水温上升慢,并且不够节能环保的技术问题。

Automotive Thermal Management System and Method

【技术实现步骤摘要】
汽车热管理系统及方法
本专利技术涉及汽车热管理
,尤其涉及一种汽车热管理系统及方法。
技术介绍
随着汽车的普及与客户对舒适性要求的不断提升,汽车热管理性能受到越来越多客户的关注。我国幅员辽阔,气候差异性大,存在像黑河、漠河这样的极寒地带。对于这样的区域,客户对于车辆的采暖性能提出了更高的需求。而传统的汽车发动机冷却液供暖系统达不到客户快速供暖的要求。目前普遍的解决措施有在发动机水路中串联燃油加热器、以及在暖风风道中加装热敏电阻(PositiveTemperatureCoefficient,PTC)空气加热器。虽然,在发动机水路中增加燃油加热器和PTC空气加热器能够加快制热速度。但是,燃油加热器加热速度慢,见效时间过长,因而不能在短时间内快速制热。而出于电气线路的安全,PTC空气加热器的最大功率会受到限制,因而在实际应用中也只能起到辅助加热的作用,并不能在短时间内快速制热。由于,上述两种方式均无法快速制热,并且不够节能环保。所以,亟需提供一种能够快速制热,并且节能环保的汽车热管理方案。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种汽车热管理系统及方法,旨在解决现有技术中寒冷地区空调制热效果差和汽车低温冷启动水温上升慢,并且不够节能环保的技术问题。为实现上述目的,本专利技术提供了一种汽车热管理系统,应用于搭载有发动机的燃油车所述系统包括:发动机排气管路、发动机废气余热回收水路和热泵空调循环回路;所述发动机排气管路,用于在燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制所述发动机排出的废气进入所述发动机废气余热回收水路;所述发动机废气余热回收水路,用于回收所述废气的热量,并与所述热泵空调循环回路进行换热;所述热泵空调循环回路,用于从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为所述燃油车的乘员舱和发动机冷却系统供暖,或者仅为所述燃油车的乘员舱供暖。优选地,所述发动机排气管路包括排气电控三通阀,所述发动机废气余热回收水路包括第一板式换热器、第一水泵和第二板式换热器;所述排气电控三通阀的一侧出气口与所述第一板式换热器的高温进气口连接,用于在所述燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制所述发动机排出的废气通过所述第一板式换热器的高温进气口进入所述第一板式换热器内;所述第一板式换热器,用于回收所述废气的热量,并通过低温出气口将所述废气排出;所述第一水泵的进气口与所述第一板式换热器的高温出气口连接,所述第一水泵的出气口与所述第二板式换热器的高温进气口连接,用于将所述余热传递至所述第二板式换热器内;所述第二板式换热器的高温出气口与所述热泵空调循环回路的进气口连接,所述第二板式换热器的低温进气口与所述热泵空调循环回路的出气口连接,用于与所述热泵空调循环回路进行换热。优选地,所述热泵空调循环回路包括第一热泵空调循环回路;所述第一热泵空调循环回路包括压缩机、换向器、第一换热器、第三板式换热器、电子膨胀阀、第二换热器、第二板式换热器、气液分离器、挡风板、第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀和第六电控阀;在所述第一热泵空调循环回路中,所述压缩机的出气口与所述换向器的第一进气口连接,所述换向器的第一出气口分别与所述第二电控阀的第一端和所述第三板式换热器的高温进气口连接,所述第二电控阀的第二端与所述第一换热器的进气口连接,所述第一换热器的出气口分别与所述第五电控阀的第一端和所述第六电控阀的第一端连接,所述第三板式换热器的低温出气口通过所述挡风板与所述第四电控阀的第一端连接,所述第四电控阀的第二端和所述第五电控阀的第二端分别与所述电子膨胀阀的第一端连接,所述电子膨胀阀的第二端分别与所述第六电控阀的第二端、所述第二换热器的进气口和所述第二板式换热器的低温进气口连接,所述第二板式换热器的高温出气口与所述第一电控阀的第一端连接,所述第一电控阀的第二端和所述第二换热器的出气口分别与所述换向器的第二进气口连接,所述换向器的第二出气口与所述气液分离器的进气口连接,所述气液分离器的出气口与所述压缩机的进气口连接;在所述发动机的冷却液温度不大于预设温度阈值时,设置所述第一热泵空调循环回路中的所述第一电控阀、所述第二电控阀、所述第四电控阀和所述第五电控阀开启,所述第三电控阀和所述第六电控阀关闭,所述挡风板向下关闭,以使所述第一热泵空调循环回路从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为所述燃油车的乘员舱和发动机冷却系统供暖。优选地,所述热泵空调循环回路还包括第二热泵空调循环回路;所述第二热泵空调循环回路包括所述压缩机、所述换向器、所述第一换热器、所述电子膨胀阀、所述第二换热器、所述第二板式换热器和所述气液分离器、所述挡风板、所述第一电控阀、所述第二电控阀、所述第三电控阀、所述第四电控阀、所述第五电控阀和所述第六电控阀;在所述第二热泵空调循环回路中,所述压缩机的出气口与所述换向器的第一进气口连接,所述换向器的第一出气口与所述第二电控阀的第一端连接,所述第二电控阀的第二端与所述第一换热器的进气口连接,所述第一换热器的出气口分别与所述第五电控阀的第一端和所述第六电控阀的第一端连接,所述第五电控阀的第二端与所述电子膨胀阀的第一端连接,所述电子膨胀阀的第二端分别与所述第六电控阀的第二端、所述第二换热器的进气口和所述第二板式换热器的低温进气口连接,所述第二板式换热器的高温出气口与所述第一电控阀的第一端连接,所述第一电控阀的第二端和所述第二换热器的出气口分别与所述换向器的第二进气口连接,所述换向器的第二出气口与所述气液分离器的进气口连接,所述气液分离器的出气口与所述压缩机的进气口连接;在所述发动机的冷却液温度大于预设温度阈值时,设置所述第一热泵空调循环回路中的所述第一电控阀、所述第二电控阀和所述第五电控阀开启,所述第三电控阀、所述第四电控阀和所述第六电控阀关闭,所述挡风板向上关闭,以使所述第二热泵空调循环回路从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为所述燃油车的乘员舱供暖。优选地,所述汽车热管理系统还包括发动机水路循环回路;所述发动机水路循环回路包括第二水泵、节温器、第三换热器和第四换热器;所述第二水泵的出水口与所述发动机的进水口连接,所述发动机的出水口与所述节温器的进水口连接,所述节温器的第一出水口与所述第三换热器的进水口连接,所述节温器的第二出水口与所述第三板式换热器的低温进水口连接,并通过所述第三板式换热器的高温出水口与所述第四换热器的进水口连接,所述第三换热器和所述第四换热器的出水口分别与所述第二水泵的进水口连接;所述发动机水路循环回路,用于在所述发动机的冷却液温度大于预设温度阈值时,与所述第二热泵空调循环回路共同为所述燃油车的乘员舱供暖。此外,为实现上述目的,本专利技术还提出一种汽车热管理方法,应用于汽车热管理系统,所述系统应用于搭载有发动机的燃油车,所述系统包括:发动机排气管路、发动机废气余热回收水路和热泵空调循环回路;所述汽车热管理方法,包括以下步骤:所述发动机排气管路在燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制所述发动机排出的废气进入所述发动机废气余热回收水路;所述发动机废气余热回收水路回收所述废气的热量,并与所述热泵空调循环回路进行换热;所述热泵空调循环回路从外界空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车热管理系统,其特征在于,应用于搭载有发动机的燃油车,所述系统包括:发动机排气管路、发动机废气余热回收水路和热泵空调循环回路;所述发动机排气管路,用于在燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制所述发动机排出的废气进入所述发动机废气余热回收水路;所述发动机废气余热回收水路,用于回收所述废气的热量,并与所述热泵空调循环回路进行换热;所述热泵空调循环回路,用于从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为所述燃油车的乘员舱和发动机冷却系统供暖,或者仅为所述燃油车的乘员舱供暖。

【技术特征摘要】
1.一种汽车热管理系统,其特征在于,应用于搭载有发动机的燃油车,所述系统包括:发动机排气管路、发动机废气余热回收水路和热泵空调循环回路;所述发动机排气管路,用于在燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制所述发动机排出的废气进入所述发动机废气余热回收水路;所述发动机废气余热回收水路,用于回收所述废气的热量,并与所述热泵空调循环回路进行换热;所述热泵空调循环回路,用于从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为所述燃油车的乘员舱和发动机冷却系统供暖,或者仅为所述燃油车的乘员舱供暖。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述发动机排气管路包括排气电控三通阀,所述发动机废气余热回收水路包括第一板式换热器、第一水泵和第二板式换热器;所述排气电控三通阀的一侧出气口与所述第一板式换热器的高温进气口连接,用于在所述燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制所述发动机排出的废气通过所述第一板式换热器的高温进气口进入所述第一板式换热器内;所述第一板式换热器,用于回收所述废气的热量,并通过低温出气口将所述废气排出;所述第一水泵的进气口与所述第一板式换热器的高温出气口连接,所述第一水泵的出气口与所述第二板式换热器的高温进气口连接,用于将所述余热传递至所述第二板式换热器内;所述第二板式换热器的高温出气口与所述热泵空调循环回路的进气口连接,所述第二板式换热器的低温进气口与所述热泵空调循环回路的出气口连接,用于与所述热泵空调循环回路进行换热。3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述热泵空调循环回路包括第一热泵空调循环回路;所述第一热泵空调循环回路包括压缩机、换向器、第一换热器、第三板式换热器、电子膨胀阀、第二换热器、第二板式换热器、气液分离器、挡风板、第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、第五电控阀和第六电控阀;在所述第一热泵空调循环回路中,所述压缩机的出气口与所述换向器的第一进气口连接,所述换向器的第一出气口分别与所述第二电控阀的第一端和所述第三板式换热器的高温进气口连接,所述第二电控阀的第二端与所述第一换热器的进气口连接,所述第一换热器的出气口分别与所述第五电控阀的第一端和所述第六电控阀的第一端连接,所述第三板式换热器的低温出气口通过所述挡风板与所述第四电控阀的第一端连接,所述第四电控阀的第二端和所述第五电控阀的第二端分别与所述电子膨胀阀的第一端连接,所述电子膨胀阀的第二端分别与所述第六电控阀的第二端、所述第二换热器的进气口和所述第二板式换热器的低温进气口连接,所述第二板式换热器的高温出气口与所述第一电控阀的第一端连接,所述第一电控阀的第二端和所述第二换热器的出气口分别与所述换向器的第二进气口连接,所述换向器的第二出气口与所述气液分离器的进气口连接,所述气液分离器的出气口与所述压缩机的进气口连接;在所述发动机的冷却液温度不大于预设温度阈值时,设置所述第一热泵空调循环回路中的所述第一电控阀、所述第二电控阀、所述第四电控阀和所述第五电控阀开启,所述第三电控阀和所述第六电控阀关闭,所述挡风板向下关闭,以使所述第一热泵空调循环回路从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为所述燃油车的乘员舱和发动机冷却系统供暖。4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述热泵空调循环回路还包括第二热泵空调循环回路;所述第二热泵空调循环回路包括所述压缩机、所述换向器、所述第一换热器、所述电子膨胀阀、所述第二换热器、所述第二板式换热器和所述气液分离器、所述挡风板、所述第一电控阀、所述第二电控阀、所述第三电控阀、所述第四电控阀、所述第五电控阀和所述第六电控阀;在所述第二热泵空调循环回路中,所述压缩机的出气口与所述换向器的第一进气口连接,所述换向器的第一出气口与所述第二电控阀的第一端连接,所述第二电控阀的第二端与所述第一换热器的进气口连接,所述第一换热器的出气口分别与所述第五电控阀的第一端和所述第六电控阀的第一端连接,所述第五电控阀的第二端与所述电子膨胀阀的第一端连接,所述电子膨胀阀的第二端分别与所述第六电控阀的第二端、所述第二换热器的进气口和所述第二板式换热器的低温进气口连接,所述第二板式换热器的高温出气口与所述第一电控阀的第一端连接,所述第一电控阀的第二端和所述第二换热器的出气口分别与所述换向器的第二进气口连接,所述换向器的第二出气口与所述气液分离器的进气口连接,所述气液分离器的出气口与所述压缩机的进气口连接;在所述发动机的冷却液温度大于预设温度阈值时,设置所述第一热泵空调循环回路中的所述第一电控阀、所述第二电控阀和所述第五电控阀开启,所述第三电控阀、所述第四电控阀和所述第六电控阀关闭,所述挡风板向上关闭,以使所述第二热泵空调循环回路从外界空气和废气余热回收水路中吸收热量,为所述燃油车的乘员舱供暖。5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述汽车热管理系统还包括发动机水路循环回路;所述发动机水路循环回路包括第二水泵、节温器、第三换热器和第四换热器;所述第二水泵的出水口与所述发动机的进水口连接,所述发动机的出水口与所述节温器的进水口连接,所述节温器的第一出水口与所述第三换热器的进水口连接,所述节温器的第二出水口与所述第三板式换热器的低温进水口连接,并通过所述第三板式换热器的高温出水口与所述第四换热器的进水口连接,所述第三换热器和所述第四换热器的出水口分别与所述第二水泵的进水口连接;所述发动机水路循环回路,用于在所述发动机的冷却液温度大于预设温度阈值时,与所述第二热泵空调循环回路共同为所述燃油车的乘员舱供暖。6.一种汽车热管理方法,其特征在于,应用于汽车热管理系统,所述系统应用于搭载有发动机的燃油车,所述系统包括:发动机排气管路、发动机废气余热回收水路和热泵空调循环回路;所述汽车热管理方法,包括以下步骤:所述发动机排气管路在燃油车处于冷启动过程,或者制热模式时,控制所述发动机排出的废气进入所述发动机废气余热回收水路;所述发动机废气余热回收水路回收所述废气的热量,并与所述热泵空调循环回路进行换热;所述热泵空调循环回路...

【专利技术属性】
技术研发人员:史雪纯赵狐龙李小坚朱增怀刘建祥邵海鹏陈亮
申请(专利权)人:安徽江淮汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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