一种新能源车辆的热回收系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源车辆的热回收系统及其控制方法，该系统包括热泵回路和散热水回路，其中散热水回路用于对至少包括电机、充电器在内的车辆工作部件进行散热；热回收系统还包括废热换热器，当热泵回路处于制热模式且散热水回路中的高温水温度处于预定温度范围时，由热泵回路中的车内冷凝器流出的冷媒至少部分经废热换热器与散热水回路的高温水换热；本发明专利技术中散热水回路中的高温水热量可以为制热模式下的冷媒进行加热，充分回收利用车辆工作部件的热量，进而可以节省热泵回路制热时对于电量的损耗，大大节省了电池电量，有利于提高车辆的续航里程，尤其对于车辆在温度较低环境使用具有非常重要的意义。境使用具有非常重要的意义。境使用具有非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源车辆的热回收系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电池废热回收
，特别涉及一种新能源车辆的热回收系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，新能源汽车越来越普及，车内大多数执行构件动作的动力来源于新能源汽车的电池，例如整车热泵空调系统其工作的动力来源于电池。
[0003]当环境温度比较低时，新能源汽车电池的工作效率也随之降低，所以在环境温度较低如何节省车辆工作部件的耗电量，提高车辆的行车里程是所有使用者关注的重要问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种新能源车辆的热回收系统，包括热泵回路和散热水回路，其中所述散热水回路用于对至少包括电机、充电器在内的车辆工作部件进行散热；所述热回收系统还包括废热换热器，当所述热泵回路处于制热模式且所述散热水回路中的高温水温度处于预定温度范围时，由所述热泵回路中的车内冷凝器流出的冷媒至少部分经所述废热换热器与所述散热水回路的高温水换热。
[0005]本专利技术中散热水回路中的高温水热量可以为制热模式下的冷媒进行加热，充分回收利用车辆工作部件的热量，进而可以节省热泵回路制热时对于电量的损耗，大大节省了电池电量，有利于提高车辆的续航里程，尤其对于车辆在温度较低环境使用具有非常重要的意义。
[0006]可选的，所述散热水回路还包括散热器，所述散热器与所述废热换热器的换热水管并联；还包括三通阀，所述散热水回路包括至少两个并联的支流管路，各所述支流管路上设置有工作需要散热的车辆工作部件，各所述支流管路的出口汇合于高温水主管路，所述高温水主管路通过所述三通阀可选择地连通所述废热换热器或/和所述散热器。
[0007]可选的，还包括与所述废热换热器的冷媒换热管串联的开关阀，所述预定温度范围包括最高温度值和最低温度值，当所述高温水温度高于所述最高温度值时，所述开关阀处于断开状态，且所述三通阀处于第一工作状态；其中所述第一工作状态具体为：所述高温水主管路与所述废热换热器的换热水管断开，高温水主管路与所述散热器连通。
[0008]可选的，还包括与所述废热换热器的冷媒换热管串联的开关阀，所述预定温度范围包括最高温度值和最低温度值，当所述高温水温度低于所述最低温度值时，所述开关阀处于连通状态，且所述三通阀处于第二工作状态直至所述高温水温度处于所述预定温度范围；其中所述第二工作状态具体为：所述高温水主管路与所述废热换热器的换热水管连通、高温水主管路与所述散热器断开。
[0009]可选的，还包括与所述废热换热器的冷媒换热管串联的开关阀，当所述高温水主管路的水温处于所述预定温度范围时，所述开关阀处于连通状态，所述三通阀处于第三工
作状态，其中所述第三工作状态为所述高温水主管路通过所述三通阀同时连通所述废热换热器和所述散热器，并且所述三通阀的开度根据水温调节以维持流经所述废热换热器的总换热量恒定。
[0010]可选的，所述三通阀的开度按线性比例公式计算，公式具体为：a％+{(Tw-Tw2)/(Tw1-Tw2)}*(b％-a％)；其中，a％、b％、Tw1、Tw2均为已知参数，a％、b％分别为温度Tw2、Tw1对应的开启比例，Tw为当前工况高温水温度，Tw2＜Tw＜Tw1。
[0011]可选的，还包括第一检测部件和第二检测部件，所述第一检测部件安装于所述高温水主管路，用于检测所述高温水主管路中水的温度；所述第二检测部件用于检测外界环境温度；工作时，整车上电后，当所述第二检测部件所检测的环境温度低于预设温度，则启动所述热泵回路处于制热模式。
[0012]可选的，所述热泵回路包括连接于所述车内冷凝器下游的室外换热器，所述废热换热器的冷媒换热管与所述室外换热器并联设置。
[0013]可选的，所述散热水回路还包括水泵，用于提供水循环动力，当高温水主管路中水的温度处于第二预设温度范围时，还进一步控制所述水泵的开度，所述水泵开启比例与温度呈线性比例关系。
[0014]此外，本专利技术还提供了一种新能源车辆的热回收系统的控制方法，所述热回收系统包括热泵回路、散热回路和废热换热器；该控制方法包括以下步骤：
[0015]S1、整车高压上电；
[0016]S2、检测外界环境温度和散热水回路中高温水温度；
[0017]S3、判断所检测的外界环境温度与预设温度的大小、及散热水回路中高温水温度与预定温度范围的大小，当高温水温度高于预定温度范围的最高温度值时，断开车内冷凝器与废热换热器的冷媒换热管、断开高温水主管路与废热换热器的换热水管，并连通高温水主管路与散热器；或者/和，
[0018]当高温水温度低于预定温度范围的最低温度值时，连通车内冷凝器与废热换热器的冷媒换热管、连通高温水主管路与废热换热器的换热水管、断开高温水主管路与散热器；或者/和，
[0019]当高温水温度处于预定温度范围时，连通车内冷凝器与废热换热器的冷媒换热管、连通高温水主管路同时连通废热换热器和散热器，并且根据高温水温度调节三通阀开度以维持流经废热换热器的总换热量恒定。
[0020]上述热回收系统的控制方法以上述热回收系统为依据，故该控制方法也具有上述热回收系统的技术效果。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种实施例中热回收系统的结构框图；
[0022]图2为本专利技术一种实施例中热回收系统的控制方法流程图。
[0023]其中，图1中：
[0024]11-充电器；12-电机；13-前差速器系统；14-后差速器系统；2-废热换热器；3-三通阀；4-散热器；5-水泵；13-高温水主管路；60-热泵回路。
具体实施方式
[0025]针对现有技术中如何提高较低环境温度时电池的续航能力，本文进行了深入研究，研究发现：即使在温度比较低的环境中，车辆中的电机12、充电器11、电驱等系统工作时也会产生大量的热量，现有技术中，上述部件产生的热量通常会散发至环境中。
[0026]在上述研究发现的基础上，本专利技术提出了一种回收上述工作热量以为热泵系统提供动力的系统，可以降低热泵系统对于电量的消耗，进而有利于提高车辆的续航能力。
[0027]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0028]本专利技术提供了一种新能源车辆的热回收系统，包括热泵回路60和散热回路，热泵回路60主要用于为车内环境制冷或者制热，通常夏天温度比较高，热泵回路60处于制冷工作模式，冬天温度比较低，热泵回路60可以处于制热工作模式。热泵回路60的主要部件包括压缩机、车内冷凝器、室外换热器、电子膨胀阀、蒸发器以及一些阀类部件。
[0029]车辆上的动力部件或执行部件等工作部件在运行时会产生热量，为了保障各工作部件的正常工作和使用寿命，需要利用散热回路对各车辆工作部件进行散热。其中车辆工作部件至少包括电机12、充电器11，还可以进一步包括电子差速器系统，电子差速器系统具体包括前差速器系统13和后差速器系统14。电机12、充电器11、电子差速器系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源车辆的热回收系统，其特征在于，包括热泵回路和散热水回路，其中所述散热水回路用于对至少包括电机、充电器在内的车辆工作部件进行散热；所述热回收系统还包括废热换热器，当所述热泵回路处于制热模式且所述散热水回路中的高温水温度处于预定温度范围时，由所述热泵回路中的车内冷凝器流出的冷媒至少部分经所述废热换热器与所述散热水回路的高温水换热。2.如权利要求1所述的新能源车辆的热回收系统，其特征在于，所述散热水回路还包括散热器，所述散热器与所述废热换热器的换热水管并联；还包括三通阀，所述散热水回路包括至少两个并联的支流管路，各所述支流管路上设置有工作需要散热的车辆工作部件，各所述支流管路的出口汇合于高温水主管路，所述高温水主管路通过所述三通阀可选择地连通所述废热换热器或/和所述散热器。3.如权利要求2所述的新能源车辆的热回收系统，其特征在于，还包括与所述废热换热器的冷媒换热管串联的开关阀，所述预定温度范围包括最高温度值和最低温度值，当所述高温水温度高于所述最高温度值时，所述开关阀处于断开状态，且所述三通阀处于第一工作状态；其中所述第一工作状态具体为：所述高温水主管路与所述废热换热器的换热水管断开，高温水主管路与所述散热器连通。4.如权利要求2所述的新能源车辆的热回收系统，其特征在于，还包括与所述废热换热器的冷媒换热管串联的开关阀，所述预定温度范围包括最高温度值和最低温度值，当所述高温水温度低于所述最低温度值时，所述开关阀处于连通状态，且所述三通阀处于第二工作状态直至所述高温水温度处于所述预定温度范围；其中所述第二工作状态具体为：所述高温水主管路与所述废热换热器的换热水管连通、高温水主管路与所述散热器断开。5.如权利要求2所述的新能源车辆的热回收系统，其特征在于，还包括与所述废热换热器的冷媒换热管串联的开关阀，当所述高温水主管路的水温处于所述预定温度范围时，所述开关阀处于连通状态，所述三通阀处于第三工作状态，其中所述第三工作状态为所述高温水主管路通过所述三通阀同时连通所述废热换热器和所述散热器，并且所述三通阀的开度根据水温调节以维持流经所述废热换热器的总换热量恒定。6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：