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热管理系统及其控制方法、电动汽车，热管理系统包括车厢制冷剂循环子系统、电池载冷剂循环子系统、电机载冷剂循环子系统，电池载冷剂循环子系统通过第二换热器与车厢制冷剂循环子系统形成热交换，电机载冷剂循环子系统通过第三换热器与车厢制冷剂循环子系统形成热交换，电池载冷剂循环子系统与电机载冷剂循环子系统的管路通过第一四通阀形成可贯通连接，三通阀通过第二制冷剂管路能够将车外换热器旁通。根据本发明专利技术的一种热管理系统及其控制方法、电动汽车，能够充分利用电机及电池余热补偿低温工况下车厢制热能力的不足，另一方面还能够提升电池控温的精度及速度，提高电池能效降低电池温差。

【技术实现步骤摘要】
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
，具体涉及一种热管理系统及其控制方法、电动汽车。
技术介绍
纯电动汽车单车油耗为零，使用成本低，市场前景好，受到众多企业青睐。目前纯电动汽车存在的问题是续航里程短，根本原因是电池的工作温度影响电池的充放电容量和寿命，特别是较低温度条件下，性能衰减严重，无法输出足够功率来驱动电机正常工作。同时驱动电机温度不能过高，电机的内部温度过高会导致电机效率下降，严重情况下会造成电机内部的线圈烧蚀甚至导致线圈短路而使电机损坏，而汽车空调存在低温制热量不足的问题。因此，急需开发一套高效的整车热管理系统，将空调系统、电池热管理系统和驱动电机冷却系统集成为整车热管理系统，提高能源利用率，提升续航里程。
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热管理系统及其控制方法、电动汽车，电池载冷剂循环子系统以及电机载冷剂循环子系统分别通过第二换热器、第三换热器与车厢制冷剂循环子系统形成热交换，一方面能够充分利用电机及电池余热补偿低温工况下车厢制热能力的不足，另一方面还能够提升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热管理系统，其特征在于，包括车厢制冷剂循环子系统、电池载冷剂循环子系统、电机载冷剂循环子系统，其中，所述车厢制冷剂循环子系统包括管路并联的第一换热器(11)、第二换热器(12)以及与所述第一换热器(11)及第二换热器(12)形成管路串联的第三换热器(13)，所述电池载冷剂循环子系统通过所述第二换热器(12)与所述车厢制冷剂循环子系统形成热交换，所述电机载冷剂循环子系统通过所述第三换热器(13)与所述车厢制冷剂循环子系统形成热交换，所述电池载冷剂循环子系统与所述电机载冷剂循环子系统的管路通过第一四通阀(2)形成可贯通连接，还包括三通阀(32)、车外换热器(33)，所述三通阀(32)通过第...

【技术特征摘要】
1.一种热管理系统，其特征在于，包括车厢制冷剂循环子系统、电池载冷剂循环子系统、电机载冷剂循环子系统，其中，所述车厢制冷剂循环子系统包括管路并联的第一换热器(11)、第二换热器(12)以及与所述第一换热器(11)及第二换热器(12)形成管路串联的第三换热器(13)，所述电池载冷剂循环子系统通过所述第二换热器(12)与所述车厢制冷剂循环子系统形成热交换，所述电机载冷剂循环子系统通过所述第三换热器(13)与所述车厢制冷剂循环子系统形成热交换，所述电池载冷剂循环子系统与所述电机载冷剂循环子系统的管路通过第一四通阀(2)形成可贯通连接，还包括三通阀(32)、车外换热器(33)，所述三通阀(32)通过第二制冷剂管路(302)能够将所述车外换热器(33)旁通。


2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述电机载冷剂循环子系统包括电机待冷却部件、第一水泵(31)，所述第一水泵(31)、第一载冷剂管路(301)、第一四通阀(2)、第二载冷剂管路(302)、第三换热器(13)、第三载冷剂管路(303)、电机待冷却部件、第四载冷剂管路(304)依次首尾连接形成所述电机载冷剂循环子系统；和/或，所述电池载冷剂循环子系统包括电池(41)、第二水泵(42)，所述第二水泵(42)、第五载冷剂管路(305)、第一四通阀(2)、第六载冷剂管路(306)、第二换热器(12)、第七载冷剂管路(307)、电池(41)、第八载冷剂管路(308)依次首尾连接形成所述电池载冷剂循环子系统；和/或，所述车厢制冷剂循环子系统包括管路并联的第一换热器(11)、第二换热器(12)以及与所述第一换热器(11)及第二换热器(12)形成管路串联的第三换热器(13)、补气增焓压缩机(14)、第二四通阀(15)、第一节流元件(16)、第二节流元件(17)、第三节流元件(21)、增焓部件，所述第一节流元件(16)、第二节流元件(17)分别一一与所述第一换热器(11)、第二换热器(12)对应设置，以将所述车厢制冷剂循环子系统被配置为具有补气增焓的制冷制热系统。


3.一种热管理系统的控制方法，其特征在于，所述热管理系统为权利要求2所述的热管理系统，包括如下步骤：
获取车厢、电池(41)、电机待冷却部件的温度调节需求；
根据获取到的温度调节需求，控制所述热管理系统运行于预设循环模式。


4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
当车厢、电池(41)、电机待冷却部件皆需要冷却时或者当车厢及电池(41)需要冷却、电机待冷却部件无调温需求时，所述预设循环模式为第一循环模式，所述第一循环模式为：控制第一四通阀(2)处于第一切换位置以使所述电池载冷剂循环子系统与电机载冷剂循环子系统相互独立运行，控制车厢制冷剂循环子系统运行制冷模式，保持第一换热器(11)、第二换热器(12)中制冷剂贯通，控制三通阀(32)使所述电机载冷剂循环子系统中的载冷剂从所述车外换热器(33)中流通。


5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，
在所述热管理系统运行于第一循环模式下后，获取所述电池载冷剂循环子系统中的载冷剂的第一实时温度T1以及电机载冷剂循环子系统中的载冷剂的第二实时温度T2；
当Ta1≤T1≤Ta1’且Tb1≤T2≤Tb1’时，保持热管理系统中的第一水泵(31)、第二水泵(42)、车外换热器(33)的风机转速保持不变并保持运行于第一循环模式下；
当Ta1’＜T1时，控制第二节流元件(17)开度减小、补气增焓压缩机(14)升频运行、第二水泵(42)转速提高并保持运行于第一循环模式下；
当T2＞Tb1’时，控制第一水泵(31)提高转速，控制车外换热器(33)的风机转速提高并保持运行于第一循环模式下；
其中，Ta1、Ta1’分别对应于电池需要冷却的预设温度范围的下限温度及上限温度，Tb1、Tb1’分别对应于电池需要冷却的预设温度范围的下限温度及上限温度。


6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
当车厢无需调温、电池(41)及电机待冷却部件需要冷却或者当车厢无需调温、电池(41)需要冷却、电机待冷却部件无调温需求时，所述预设循环模式为第二循环模式，所述第二循环模式为：控制第一四通阀(2)处于第二切换位置以使所述电池载冷剂循环子系统与电机载冷剂循环子系统贯通，控制车厢制冷剂循环子系统不运行、电池载冷剂循环子系统及电机载冷剂循环子系统运行。


7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，
在所述热管理系统运行于第二循环模式下后，获取所述电池载冷剂循环子系统中的载冷剂的第一实时温度T1以及电机载冷剂循环子系统中的载冷剂的第二实时温度T2；
当Ta1≤T1≤Ta1’且Tb1≤T2≤Tb1’时，保持热管理系统中的第一水泵(31)、第二水泵(42)、车外换热器(33)的风机转速保持不变并保持运行于第二循环模式下；
当Ta1’＜T1或Tb1’＜T2时，控制第一水泵(31)、第二水泵(42)提高转速，控制车外换热器(33)的风机提高转速并保持运行于第二循环模式下；
当T1＜Ta1或T2＜Tb1时，控制热管理系统由所述第二循环模式切换为第三循环模式，所述第三循环模式为：控制第一四通阀(2)处于第一切换位置以使所述电池载冷剂循环子系统与电机载冷剂循环子系统相互独立运行，控制车厢制冷剂循环子系统运行制冷模式、电池载冷剂循环子系统及电机载冷剂循环子系统运行，控制第一换热器(11)中的制冷剂截断，保持第二换热器(12)中制冷剂贯通，控制三通阀(32)使所述电机载冷剂循环子系统中的载冷剂从所述车外换热器(33)中流通；
其中，Ta1、Ta1’分别对应于电池需要冷却的预设温度范围的下限温度及上限温度，Tb1、Tb1’分别对应于电池需要冷却的预设温度范围的下限温度及上限温度。


8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在所述热管理系统运行于第三循环模式下后，获取所述电池载冷剂循环子系统中的载冷剂的第一实时温度T1以及电机载冷剂循环子系统中的载冷剂的第二实时温度T2；
当Ta1≤T1≤Ta1’且Tb1≤T2≤Tb1’时，保持热管理系统中的第一水泵(31)、第二水泵(42)、车外换热器(33)的风机转速保持不变并保持运行于第三循环模式下；
当Ta1’＜T1时，控制第二节流元件(17)开度减小、补气增焓压缩机(14)升频运行、第二水泵(42)转速提高并保持运行于第三循环模式下；
当T2＞Tb1’时，控制第一水泵(31)提高转速，控制车外换热器(33)的风机转速提高并保持运行于第三循环模式下。


9.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
当车厢及电池(42)需要制热、电机待冷却部件需要冷却时，所述预设循环模式为第六循环模式，所述第六循环模式为：控制第一四通阀(2)处于第二切换位置以使所述电池载冷剂循环子系统与电机载冷剂循环子系统贯通，控制车厢制冷剂循环子系统运行制热模式、电池载冷剂循环子系统及电机载冷剂循环子系统运行，控制第一换热器(11)中的制冷剂流通、第二换热器(12)中的制冷剂截断，控制三通阀(32)使车外换热器(33)中的载冷剂贯通。


10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，
在所述热管理系统运行于第六循环模式下后，获取所述电池载冷剂循环子系统中的载冷剂的第一实时温度T1以及电机载冷剂循环子系统中的载冷剂的第二实时温度T2；
当Ta2≤T1≤Ta2’且Tb1≤T2≤Tb1’时，保持热管理系统中的第一水泵(31)、第二水泵(42)、车外换热器(33)的风机转速保持不变并保持运行于第六循环模式下；
当T1＜Ta2时，控制第一水泵(31)提高转速，控制车外换热器(33)的风机提高转速并保持运行于第六循环模式下；
当T2＞Tb1’时，控制热管理系统由所述第六循环模式切换为第五循环模式，所述第五循环模式为：控制第一四通阀(2)处于第一切换位置以使所述电池载冷剂循环子系统与电机载冷剂循环子系统相互独立运行，控制车厢制冷剂循环子系统运行制热模式、电池载冷剂循环子系统及电机载冷剂循环子系统运行，控制第一换热器(11)及第二换热器(12)中制冷剂贯通，控制三通阀(32)使所述车外换热器(33)旁通；
当T2＜Tb1时，控制热管理系统由所述第六循环模式切换为第四循环模式，所述第四循环模式为：控制第一四通阀(2)处于第一切换位置以使所述电池载冷剂循环子系统与电机载冷剂循环子系统相互独立运行，控制车厢制冷剂循环子系统运行制热模式、电池载冷剂循环子系统及电机载冷剂循环子系统运行，控制第一换热器(11)及第二换热器(12)中制冷剂贯通，控制三通阀(32)使所述电机载冷剂循环子系统中的载冷剂经由所述车外换热器(33)流通；
其中，Ta2、Ta2’分别对应于电池需要加热的预设温度范围的下限温度及上限温度，Tb1、Tb1’分别对应于电池需要冷却的预设温度范围的下限温度及上限温度。


11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，
在所述热管理系统由所述第六循环模式切换第五循环模式之后，当T1＜Ta2时，控制所述补气增焓压缩机(14)升频、第二节流元件(17)开度减小、第二水泵(42)转速提高；当T2＜Tb1时，控制第一水泵(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：于艳翠，赵桓，沈军，
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