闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热泵式综合热管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热泵式综合热管理系统，包括电动压缩机、四通换向阀、车内空调换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、车外空调换热器、驱动电机废热回收换热器、驱动电机换热器、电机水泵、闪蒸过冷补气器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、多入口气液分离器和热管理控制器。本发明专利技术实现了对车辆动力系统和车内热环境一体化综合热管理，回收了电动汽车驱动电机以及动力电池系统的废热，实现闪蒸过冷补气自动控制，提高了系统的能量效率，减轻了制热时车外换热器的负荷，保证了驱动电机系统和动力电池系统的热安全，可避免对其的热损伤；具有成本低、高效节能、性能可靠、维护方便的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车技术，具体地，涉及一种闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热栗式综合热管理系统。
技术介绍
电动汽车已成为全球发展的重点和热点。目前，电动汽车一般采用电加热器PTC在冬季采暖，但其效率低，严重影响电动汽车一次充电续驶里程，引起车辆在冬季比在夏季的一次充电续驶里程短30%左右。因此，空气源热栗系统技术受到了国内外的高度关注。经对现有技术的文献检索发现，现有空气源热栗技术应用于电动汽车时，未能实现对驱动电机废热进行回收利用；在冬季制热运行下不能解决车外换热器结霜问题，也不能在制热运行时进行除霜、除雾；系统结构复杂。因此，现有空气源热栗技术不能满足电动汽车的应用需求。其它回收电机废热的热栗系统，也均不能满足系统对工质充注量在制热运行和制冷运行时的不同要求。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热栗式综合热管理系统，具有成本低、高效节能、对车辆动力系统和车内热环境一体化综合热管理、能效比高、性能可靠、维护方便的特点。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热栗式综合热管理系统，包括电动压缩机、四通换向阀、车内空调换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、车外空调换热器、驱动电机废热回收换热器、驱动电机换热器、电机水栗、闪蒸过冷补气器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、多入口气液分离器和热管理控制器，所述车内空调换热器、车外空调换热器、驱动电机换热器上分别设有第一电子风扇、第二电子风扇、第三电子风扇，驱动电机废热回收换热器的第一端口、四通换向阀的第一端口、闪蒸过冷补气器的第一端口经第一电磁阀分别与多入口气液分离器的第一入口、第二入口、第三入口相连接，四通换向阀的其它三个端口分别与电动压缩机的输出端口、车内空调换热器的第一端口、车外空调换热器的第一端口相连接，电动压缩机的输入端口与多入口气液分离器的输出端口相连接，车内空调换热器的第二端口经第一电子膨胀阀与闪蒸过冷补气器的第二端口相连接，闪蒸过冷补气器的第三端口经第二电子膨胀阀与车外空调换热器的第二端口相连接，驱动电机废热回收换热器的第二端口通过第三电子膨胀阀与车内空调换热器的第二端口相连接，驱动电机废热回收换热器的第三端口经第二电磁阀后的端口与驱动电机换热器的第一端口经第三电磁阀后的端口共同连接到水冷式驱动电机系统的冷却水出水口，驱动电机废热回收换热器的第四端口与驱动电机换热器的第二端口共同经电机水栗与水冷式驱动电机系统的冷却水入水口相连，热管理控制器与电动压缩机、四通换向阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、电机水栗、第一电子风扇、第二电子风扇、第三电子风扇相电路连接，热管理控制器通过对这些部件的协调控制实现对所述热管理系统的运行控制与对补气量和车内空调循环过冷度的控制。优选地，所述闪蒸过冷补气器为汽液分离器，其上部的闪蒸气体通过所述第一电磁阀喷入所述多入口气液分离器，实现对所述电动压缩机的补气来增加工质流量，并通过对蒸汽的不断闪蒸实现对其下部的液体过冷来增加通过所述车外空调换热器在系统制热运行时的吸热量。优选地，还包括第四电磁阀、第五电磁阀、第四双向电子膨胀阀、电池废热回收换热器，第四电磁阀的第一端口与车外空调换热器的第二端口相连接，第五电磁阀的第一端口与车内空调换热器的第二端口相连接，驱动电机废热回收换热器的第二端口经第三双向电子膨胀阀与第四电磁阀的第二端口和第五电磁阀的第二端口的共同端口相连接，该共同端口还经第四双向电子膨胀阀与电池废热回收换热器的第二端口相连接，电池废热回收换热器的第一端口与多入口气液分离器的第四入口相连接，热管理控制器与第四电磁阀、第五电磁阀、第四双向电子膨胀阀相电路连接，实现对电池系统的热管理和电池系统废热回收控制。优选地，所述第五电磁阀的第一端口与所述闪蒸过冷补气器与所述第二双向电子膨胀阀之间的管路相连接。优选地，还包括温度湿度传感器、压力传感器、电机冷却水温度传感器、车内温度设置器，分别用于检测车外环境温度、车内环境温度、车外湿度、系统中的工质压力、水冷式驱动电机系统的冷却水温度和用于设置所希望的车内环境温度，并与所述热管理控制器相电路连接。 优选地，所述电动压缩机为带补气口的电动压缩机，所述闪蒸过冷补气器的第一端口经所述第一电磁阀连接到所述电动压缩机的补气口。优选地，所述驱动电机废热回收换热器为液-汽换热器。优选地，所述电池废热回收换热器为液-汽换热器，其第三端口经电池热管理电动水栗后与液冷式动力电池系统的冷却液管路的一端相连，其第四端口与该冷却液管路的另一端相连。优选地，所述热管理控制器还具有对电动汽车空调系统中的各个风门的控制功會K。优选地，还包括一辅助加热器，辅助加热器为电加热器或燃油加热器。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:(I)本专利技术实现了对电动汽车车内环境、驱动电机和动力电池系统的热管理的综合一体化，实现了通过热栗循环提高了电动汽车动力采暖时的能量效率，相对于目前的电加热采暖系统可节约50%以上的电能，从而可延长电动汽车一次充电续驶里程30%以上。(2)本专利技术通过回收电动汽车驱动电机的废热、动力电池系统的废热，实现过冷补气控制，解决在系统不同运行模式和环境温度下对最佳的过冷度和循环工质量的要求，进一步提高了系统的能量效率，减轻了制热时车外换热器的负荷，解决了同类技术中车外换热器在低温制热时易结霜、能效比低的问题，实现了在零下20°C甚至更低环境下的高效制热。(3)本专利技术通过辅助加热器与制冷/制热一体化的热栗空调系统，解决了制热运行时的除霜/除雾问题。(4)本专利技术通过三个双向电子膨胀阀实现对流过驱动电机废热回收热管理、动力电池热管理、车内环境热管理的完全解耦柔性控制，不仅保证了驱动电机系统和动力电池系统的热安全，而且可避免对其的热损伤、提高其可靠性、延长其使用寿命。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术实施例闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热栗式综合当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热泵式综合热管理系统，其特征在于，包括电动压缩机、四通换向阀、车内空调换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、车外空调换热器、驱动电机废热回收换热器、驱动电机换热器、电机水泵、闪蒸过冷补气器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、多入口气液分离器和热管理控制器，所述车内空调换热器、车外空调换热器、驱动电机换热器上分别设有第一电子风扇、第二电子风扇、第三电子风扇，驱动电机废热回收换热器的第一端口、四通换向阀的第一端口、闪蒸过冷补气器的第一端口经第一电磁阀分别与多入口气液分离器的第一入口、第二入口、第三入口相连接，四通换向阀的其它三个端口分别与电动压缩机的输出端口、车内空调换热器的第一端口、车外空调换热器的第一端口相连接，电动压缩机的输入端口与多入口气液分离器的输出端口相连接，车内空调换热器的第二端口经第一电子膨胀阀与闪蒸过冷补气器的第二端口相连接，闪蒸过冷补气器的第三端口经第二电子膨胀阀与车外空调换热器的第二端口相连接，驱动电机废热回收换热器的第二端口通过第三电子膨胀阀与车内空调换热器的第二端口相连接，驱动电机废热回收换热器的第三端口经第二电磁阀后的端口与驱动电机换热器的第一端口经第三电磁阀后的端口共同连接到水冷式驱动电机系统的冷却水出水口，驱动电机废热回收换热器的第四端口与驱动电机换热器的第二端口共同经电机水泵与水冷式驱动电机系统的冷却水入水口相连，热管理控制器与电动压缩机、四通换向阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、电机水泵、第一电子风扇、第二电子风扇、第三电子风扇相电路连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，夏彬彬，
申请(专利权)人：上海交通大学，上海凌翼动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31