一种汽车综合热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车综合热管理系统，包括电机冷却回路和电池热管理系统，电机冷却系统包括首尾依次连接的第一水泵、多合一控制器、换热器、第一三通管、散热器和第一电子三通阀。电池热管理回路包括电池冷却回路和电池加热回路，其中，电池冷却回路包括首尾依次连接的动力电池、第二三通管、第二水泵、换热板块和第二电子三通阀；电池加热回路包括首尾依次连接的动力电池、第二三通管、第一电子三通阀、第一水泵、多合一控制器、换热器、第一三通管和第二电子三通阀。本发明专利技术无需在电池加热回路上额外设置PTC加热器，而是直接利用整车中现有的热量便可对动力电池进行加热升温，具有环保高效的优点，并且能够实现综合控制与管理。

A comprehensive thermal management system for automobile

【技术实现步骤摘要】
一种汽车综合热管理系统
本专利技术涉及新能源
，特别涉及一种汽车综合热管理系统。
技术介绍
热管理技术是纯电动汽车的核心技术之一，其功用是使驱动电机和动力电池等部件在所有工况下都保持在适当的温度范围内。纯电动汽车热管理系统通常包括电机冷却系统和电池热管理系统，电机冷却系统负责在驱动电机、或者电机控制器等部件温度较高时对其进行冷却降温，电池热管理系统负责在环境温度低时对动力电池进行加热升温，在动力电池温度较高时对其进行冷却降温。虽然通过现有的热管理系统可对驱动电机和动力电池等部件进行有效的温度控制管理，但是其存在着以下缺陷：其一，现有电机冷却系统大多由水泵、散热器、电子风扇、膨胀水箱等部件与驱动电机和电机控制器等部件串联成独立的电机冷却回路进行温度控制，回路中的冷却液吸收各部件的热量后，经过散热器将热量排放至外界环境中。显然，这种冷却方式无法实现整车废热循环利用，会造成能源浪费；并且其管路与电池热管理系统的管路均为独立的回路，管路布置较为分散，热管理控制不集中，需要多套管理控制系统，控制难度和成本较高。其二，现有的电池热管理系统中，其电池制冷普遍采用空调水冷方案，而制热则大多采用水暖PTC加热器对冷却液进行升温从而提高动力电池的温度。这种PTC加热器不仅功耗大、可靠性低、寿命短，并且存在电芯间温差较大，加热速率慢的弊端，会增加电动汽车电耗，缩小整车的续航里程。为此，我们提供一种管路结构优化、环保高效、并且能充分利用整车废热进行综合热管理控制的汽车综合热管理系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种汽车综合热管理系统，其主要目的在于解决现有汽车热管理系统存在的管路布置分散、热管理控制不集中、能源利用率低、加热器功耗大、控温效率低、控制难度和控制成本高等的问题。本专利技术采用如下技术方案：一种汽车综合热管理系统，包括电机冷却回路和电池热管理系统，其特征在于：所述电机冷却系统包括首尾依次连接的第一水泵、多合一控制器、换热器、第一三通管、散热器和第一电子三通阀；所述电池热管理回路包括电池冷却回路和电池加热回路，其中，所述电池冷却回路包括首尾依次连接的动力电池、第二三通管、第二水泵、换热板块和第二电子三通阀；所述电池加热回路包括首尾依次连接的所述动力电池、所述第二三通管、所述第一电子三通阀、所述第一水泵、所述多合一控制器、所述换热器、所述第一三通管和所述第二电子三通阀。进一步，该汽车综合热管理系统还包括综合热管理控制器，该综合热管理控制器与所述第一电子三通阀和第二电子三通阀电连接。进一步，该汽车综合热管理系统还包括油冷回路，该油冷回路包括首尾依次连接的驱动电机、减速箱、油泵和所述换热器；并且该油冷回路和电机冷却回路之间通过所述换热器并联热交换。进一步，所述散热器旁边配设有散热风扇；所述第一水泵的入口端配设有第一膨胀水箱；并且所述散热风扇、第一水泵和油泵均与所述综合热管理控制器电连接。进一步，该汽车综合热管理系统还包括冷媒回路，该冷媒回路包括首尾依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和所述换热板块；并且该冷媒回路和电池冷却回路之间通过所述换热板块并联热交换。进一步，所述冷凝器旁边配设有冷凝风扇；所述第二水泵的入口端配设有第二膨胀水箱；并且所述冷凝风扇、第二水泵和压缩机均与所述综合热管理控制器电连接。进一步，所述电机冷却回路和电池冷却回路上设有若干与所述综合热管理控制器通信连接的温度传感器。进一步，所述温度传感器包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器；所述第一温度传感器设置于第一三通管与散热器之间；所述第二温度传感器设置于第一水泵与多合一控制器之间；所述第三温度传感器设置于多合一控制器和换热器之间；所述第四传感器设置于第二电子三通阀和动力电池之间。进一步，所述多合一控制器包括相连接的电机控制器、第一DCAC变频器、第二DCAC变频器、DCDC变频器和高压配电箱。和现有技术相比，本专利技术产生的有益效果在于：1、本专利技术将汽车综合热管理系统的管路进行优化设计，系统中各循环回路能够独立运行，并能实现统一操控管理，在加热模式下，通过改变两个电子三通阀的接入位置便可将动力电池和多合一控制器等部件串联成电池加热回路，从而直接利用整车中现有的热量对电池加热回路中的冷却液温度进行有效的控制，进而使动力电池加热升温，实现了汽车热量循环利用，并有效避免了因使用PTC加热器而带来的电量损耗和汽车续航里程缩小等的问题。2、本专利技术通过设置油冷回路将驱动电机、减速箱、油泵和换热器组成强制油冷回流系统，在制冷模式下，通过换热器与外部的电机冷却回路进行热交换，从而可实现高效的冷却降温效果；在加热模式下，通过换热器与外部的电池加热回路进行热交换，可充分利用驱动电机产生的热量对动力电池进行加热处理，从而实现整车的热循环利用，不仅管理高效且绿色环保。3、本专利技术通过综合热管理控制器控制第一电子三通阀和第二电子三通阀的接入位置，便可将汽车综合热管理系统切换至制冷模式或者加热模式，能够实现多回路集中控制管理，操作智能方便，热管理效率高。附图说明图1为本专利技术制冷模式的管路示意图。图2为本专利技术加热模式的管路示意图。图3为本专利技术的综合控制原理图。图4为本专利技术制冷模式的控制原理图（上半部分）。图5为本专利技术制冷模式的控制原理图（下半部分）。图6为本专利技术加热模式的控制原理图。图中：100、电机冷却回路；101、第一水泵；102、多合一控制器；103、第一三通管；104、散热器；105、第一电子三通阀；106、散热风扇；107、第一膨胀水箱；108、第一温度传感器；109、第二温度传感器；110、第三温度传感器；200、电池冷却回路；201、动力电池；202、第二三通管；203、第二水泵；204、第二电子三通阀；205、第二膨胀水箱；206、第四温度传感器；300、油冷回路；301驱动电机；302、减速箱；303、油泵；304、换热器；400、冷媒回路；401、压缩机；402、冷凝器；403、膨胀阀；404、换热板块；405冷凝风扇；500、电池加热回路。具体实施方式下面参照附图说明本专利技术的具体实施方式。为了全面理解本专利技术，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本专利技术。参照图1和图2，一种汽车综合热管理系统，包括电机冷却回路100和电池热管理系统，电机冷却回路100包括首尾依次连接的第一水泵101、多合一控制器102、换热器304、第一三通管103、散热器104和第一电子三通阀105。电池热管理系统包括电池冷却回路200和电池加热回路500，其中，电池冷却回路200包括首尾依次连接的动力电池201、第二三通管202、第二水泵203、换热板块404和第二电子三通阀204；电池加热回路500包括首尾依次连接的动力电池201、第二三通管202、第一电子三通阀105、第一水泵101、多合一控制器102、换热器304、第一三通管103和第二电子三通阀204。由此可知，本专利技术公开的汽车综合热管理系统通过改变第一电子三通阀105和第二电子三通阀204的接入位置便可将动力电池201和多合一控制器102等部件串联成电池加热回路500，并且无需在电池加热回路500上额外设置PTC加热器，便可对动力电池201进行加热升温，能够实现综合控制与管理，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车综合热管理系统，包括电机冷却回路和电池热管理系统，其特征在于：所述电机冷却系统包括首尾依次连接的第一水泵、多合一控制器、换热器、第一三通管、散热器和第一电子三通阀；所述电池热管理回路包括电池冷却回路和电池加热回路，其中，所述电池冷却回路包括首尾依次连接的动力电池、第二三通管、第二水泵、换热板块和第二电子三通阀；所述电池加热回路包括首尾依次连接的所述动力电池、所述第二三通管、所述第一电子三通阀、所述第一水泵、所述多合一控制器、所述换热器、所述第一三通管和所述第二电子三通阀。

【技术特征摘要】
1.一种汽车综合热管理系统，包括电机冷却回路和电池热管理系统，其特征在于：所述电机冷却系统包括首尾依次连接的第一水泵、多合一控制器、换热器、第一三通管、散热器和第一电子三通阀；所述电池热管理回路包括电池冷却回路和电池加热回路，其中，所述电池冷却回路包括首尾依次连接的动力电池、第二三通管、第二水泵、换热板块和第二电子三通阀；所述电池加热回路包括首尾依次连接的所述动力电池、所述第二三通管、所述第一电子三通阀、所述第一水泵、所述多合一控制器、所述换热器、所述第一三通管和所述第二电子三通阀。2.如权利要求1所述的一种汽车综合热管理系统，其特征在于：还包括综合热管理控制器，该综合热管理控制器与所述第一电子三通阀和第二电子三通阀电连接。3.如权利要求2所述的一种汽车综合热管理系统，其特征在于：还包括油冷回路，该油冷回路包括首尾依次连接的驱动电机、减速箱、油泵和所述换热器；并且该油冷回路和电机冷却回路之间通过所述换热器并联热交换。4.如权利要求3所述的一种汽车综合热管理系统，其特征在于：所述散热器旁边配设有散热风扇；所述第一水泵的入口端配设有第一膨胀水箱；并且所述散热风扇、第一水泵和油泵均与所述综合热管理控制器电连接。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨福清，王健伟，宋光吉，吴焜昌，方媛，朱武喜，杨文婷，卢建萍，李宝，陈旭斌，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35