一种电动汽车整车热管理系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种电动汽车整车热管理系统及控制方法，涉及电动汽车领域，包括乘员舱、空调系统、热管理集线器、电机电控散热系统、动力电池、辅助电池模块、车载充电器模块、功率开关模块和交直流充电桩辨别电路，电动汽车的动力电池需要进行温度控制，在行车过程中，电动机是一个稳定热源，将这两部分与乘员舱空调系统进行统一结合，不仅将动力电池维持在一个稳定合适的温度环境中，也能确保乘员舱中温度适宜，并且综合了整车的热管理，节约电能，提高续航。

An electric vehicle thermal management system and control method

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车整车热管理系统及控制方法
本专利技术涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车整车热管理系统及控制方法。
技术介绍
目前，环保要求越来越高，国家对汽车尾气排放的要求也越来越高，因此，电动汽车的使用越来越多。但是目前电动汽车的续航能力明显不如燃油汽车，电动汽车的续航能力除了取决于电池的容量外，还与电能的利用率相关。而电动汽车除了电动机用电外，空调温控的用电量也很大，目前的电动汽车对整车温控用电的利用率还不够充分，造成很多浪费。中国专利申请号201910126484.7公开了一种电动汽车热管理系统，将驱动电机热管理系统和动力电池热管理系统相连接，将空调热管理系统和动力电池热管理系统相互耦合。该方案主要采用水冷和水暖的方式进行温度控制，这很难将乘务舱、发动机和动力电池三者结合，发动机发热对周围空气的加热以及乘务舱空调冷气的循环利用，该方案都没有有效利用起来。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车整车热管理系统及控制方法，电动汽车的动力电池需要进行温度控制，在行车过程中，电动机是一个稳定热源，将这两部分与乘员舱空调系统进行统一结合，不仅将动力电池维持在一个稳定合适的温度环境中，也能确保乘员舱中温度适宜，并且综合了整车的热管理，节约电能，提高续航。一种新型电动汽车热管理系统，包括乘员舱、空调系统、热管理集线器、电机电控散热系统、动力电池、辅助电池模块、车载充电器模块、功率开关模块和交直流充电桩辨别电路；所述交直流充电桩辨别电路与功率开关模块连接，所述功率开关模块上设有与充电桩连接的接口，所述功率开关模块直接与动力电池和辅助电池模块连接，且功率开关模块还通过车载充电器模块与动力电池和辅助电池模块辅助电池模块连接，所述空调系统与电控系统、电机系统和动力电池之间的通风管道上分别设有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，且电机电控散热系统与动力电池之间的通风管道上还设有第四电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀都与热管理集线器连接。优选的，所述交直流充电桩辨别电路中还包括供电线路接入处理电路，所述功率开关模块中包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管；所述充电桩、第一功率开关管和动力电池构成直流充电通路一；所述充电桩、第二功率开关管和辅助电池模块构成直流充电通路二；所述充电桩、第三功率开关管、车载充电器模块和动力电池构成交流充电通路一；所述充电桩、第四功率开关管、车载充电器模块和辅助电池模块构成交流充电通路二。优选的，所述动力电池外还设有风扇和加热膜，用于控制动力电池的温度，所述风扇和加热膜都与辅助电池模块连接。应用于所述一种新型电动汽车热管理系统的管理机制，包括充电热管理机制、用车起步管理机制和用车过程热管理机制，所述充电热管理机制是：当电动汽车接入充电桩准备充电时，先检测动力电池的温度；若电池温度<＝0℃，为动力电池进行加热，直至动力电池的温度>＝5℃，才开始充电；若0℃<电池温度<35℃，直接开始为动力电池充电；若35℃＝<电池温度<＝55℃，为动力电池进行冷却，直至动力电池的温度<35℃，才开始充电并将控制动力电池的温度在20℃到35℃之间；若电池温度>55℃，停止动力电池的供电系统，对动力电池进行降温冷却，直至动力电池的温度<35℃，然后恢复动力电池供电系统，并开始为动力电池充电；所述用车起步管理机制是：启动电动汽车准备用车时，先检测动力电池的温度；若电池温度<＝0℃，为动力电池进行加热，直至动力电池的温度>＝5℃，然后停止加热，汽车启动开始用车；若0℃<电池温度<35℃，直接开始用车；若35℃＝<电池温度<＝55℃，为动力电池进行冷却，当动力电池的温度<35℃时，汽车启动开始用车；若电池温度>55℃，停止动力电池供电系统，对动力电池进行降温冷却，直至动力电池的温度<35℃，然后恢复动力电池供电系统，汽车启动开始用车；所述用车过程热管理机制是：在高温环境下行车时，空调系统为乘员舱输送冷风的同时，从乘员舱抽风并输送给电控系统、电机系统和动力电池，同时电机电控散热系统和风扇1-11同步运行为电控系统、电机系统和动力电池散热；在低温环境下行车时，空调系统从电控系统和电机系统所在的电机与电控仓抽风，并将热风输送给乘员舱，同时空调系统与加热膜为动力电池加热，将动力电池的温度控制在20℃到35℃之间。优选的，所述充电热管理机制在功率开关模块与充电桩连接后自动开始，直至功率开关模块与充电桩断开后结束；所述用车起步管理机制在启动汽车时自动开始，在电机系统启动后结束；所述用车过程热管理机制在电机系统启动后开始，在汽车停车熄火后结束。优选的，在充电过程中，若动力电池的温度>55℃，则充电停止，为动力电池进行冷却，直至动力电池的温度<35℃后回复充电。优选的，在低温环境的用车过程中，若动力电池的温度>35℃，则停止对动力电池加热，同时空调系统对动力电池仓进行抽风，并将热风输送给乘员舱。优选的，所述空调系统在乘员舱的送风口设在乘员舱顶部，空调系统在乘员舱的抽风口设在乘员舱底部。本专利技术的优点在于：电动汽车的动力电池需要进行温度控制，在行车过程中，电动机是一个稳定热源，将这两部分与乘员舱空调系统进行统一结合，不仅将动力电池维持在一个稳定合适的温度环境中，也能确保乘员舱中温度适宜，并且综合了整车的热管理，节约电能，提高续航。附图说明图1为本专利技术的系统原理图；图2为本专利技术系统中功率开关模块内部结构示意图；图3为本专利技术充电热管理机制的机制流程图；图4为本专利技术用车起步管理机制的机制流程图；图5为本专利技术用车过程热管理机制的机制流程图；其中，1-1、乘员舱，1-2、空调系统，1-3、热管理集线器，1-4、电机电控散热系统，1-5、第一电磁阀，1-6、第二电磁阀，1-7、第三电磁阀，1-8、第四电磁阀，1-9、动力电池，1-10、辅助电池模块，1-11、风扇，1-12、车载充电器模块，1-13、功率开关模块，1-14、交直流充电模块，1-16、充电桩，2-1、供电线路接入处理电路，2-2、第一功率开关管，2-3、第二功率开关管，2-4、第三功率开关管，2-5、第四功率开关管。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例一：如图1-5所示，一种新型电动汽车热管理系统，包括乘员舱1-1、空调系统1-2、热管理集线器1-3、电机电控散热系统1-4、动力电池1-9、辅助电池模块1-10、车载充电器模块1-12、功率开关模块1-13和交直流充电桩辨别电路1-14；所述交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车整车热管理系统，其特征在于，包括乘员舱(1-1)、空调系统(1-2)、热管理集线器(1-3)、电机电控散热系统(1-4)、动力电池(1-9)、辅助电池模块(1-10)、车载充电器模块(1-12)、功率开关模块(1-13)和交直流充电桩辨别电路(1-14)；/n所述交直流充电桩辨别电路(1-14)与功率开关模块(1-13)连接，所述功率开关模块(1-13)上设有与充电桩(1-16)连接的接口，所述功率开关模块(1-13)直接与动力电池(1-9)和辅助电池模块(1-10)连接，且功率开关模块(1-13)还通过车载充电器模块(1-12)与动力电池(1-9)和辅助电池模块辅助电池模块(1-10)连接，所述空调系统(1-2)与电控系统、电机系统和动力电池(1-9)之间的通风管道上分别设有第一电磁阀(1-5)、第二电磁阀(1-6)和第三电磁阀(1-7)，且电机电控散热系统(1-4)与动力电池(1-9)之间的通风管道上还设有第四电磁阀(1-8)，所述第一电磁阀(1-5)、第二电磁阀(1-6)、第三电磁阀(1-7)和第四电磁阀(1-8)都与热管理集线器(1-3)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车整车热管理系统，其特征在于，包括乘员舱(1-1)、空调系统(1-2)、热管理集线器(1-3)、电机电控散热系统(1-4)、动力电池(1-9)、辅助电池模块(1-10)、车载充电器模块(1-12)、功率开关模块(1-13)和交直流充电桩辨别电路(1-14)；
所述交直流充电桩辨别电路(1-14)与功率开关模块(1-13)连接，所述功率开关模块(1-13)上设有与充电桩(1-16)连接的接口，所述功率开关模块(1-13)直接与动力电池(1-9)和辅助电池模块(1-10)连接，且功率开关模块(1-13)还通过车载充电器模块(1-12)与动力电池(1-9)和辅助电池模块辅助电池模块(1-10)连接，所述空调系统(1-2)与电控系统、电机系统和动力电池(1-9)之间的通风管道上分别设有第一电磁阀(1-5)、第二电磁阀(1-6)和第三电磁阀(1-7)，且电机电控散热系统(1-4)与动力电池(1-9)之间的通风管道上还设有第四电磁阀(1-8)，所述第一电磁阀(1-5)、第二电磁阀(1-6)、第三电磁阀(1-7)和第四电磁阀(1-8)都与热管理集线器(1-3)连接。


2.根据权利要求1所述的一种电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述交直流充电桩辨别电路(1-14)中还包括供电线路接入处理电路(2-1)，所述功率开关模块(1-13)中包括第一功率开关管(2-2)、第二功率开关管(2-3)、第三功率开关管(2-4)和第四功率开关管(2-5)；
所述充电桩(1-16)、第一功率开关管(2-2)和动力电池(1-9)构成直流充电通路一；
所述充电桩(1-16)、第二功率开关管(2-3)和辅助电池模块(1-10)构成直流充电通路二；
所述充电桩(1-16)、第三功率开关管(2-4)、车载充电器模块(1-12)和动力电池(1-9)构成交流充电通路一；
所述充电桩(1-16)、第四功率开关管(2-5)、车载充电器模块(1-12)和辅助电池模块(1-10)构成交流充电通路二。


3.根据权利要求2所述的一种电动汽车整车热管理系统，其特征在于：所述动力电池(1-9)外还设有风扇(1-11)和加热膜，用于控制动力电池(1-9)的温度，所述风扇(1-11)和加热膜都与辅助电池模块(1-10)连接。


4.应用于权利要求3所述的一种电动汽车整车热管理系统的控制方法，其特征在于：包括充电热管理机制、用车起步管理机制和用车过程热管理机制，
所述充电热管理机制是：
当电动汽车接入充电桩(1-16)准备充电时，先检测动力电池(1-9)的温度；
若电池温度<＝0℃，为动力电池(1-9)进行加热，直至动力电池(1-9)的温度>＝5℃，才开始充电；
若0℃<电池温度<35℃，直接开始为动力电池(1-9)充电；
若35℃＝<电池温度<＝55℃，为动力电池(1-9)进行冷却，直至动力电池(1-9)的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：檀生辉，吴勇，王东，陈兴，伍旭东，何滇，卫祥，齐红青，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34