一种混合动力汽车集成化热管理系统技术方案

本发明专利技术提出一种混合动力汽车集成化热管理系统，包括第一水泵、第二水泵、第三水泵、发动机水套、电池水套、电机水套、电控水套、发动机散热器、电池散热器、电机/电控散热器、第一三通阀、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第五三通阀、第六三通阀、第七三通阀、第八三通阀。本技术方案通过控制水泵的开关状态以及各三通阀的开启状态，实现发动机、电池、电机/电控的分别冷却，发动机为电池预热，电机为发动机预热三大模式，通过集成化的设计方案提高能量利用率，结构简单，可靠性高，有效改善了整车经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力汽车集成化热管理系统
本专利技术属于混合动力汽车热管理领域，特别是涉及混合动力汽车集成化热管理系统。
技术介绍
近年来，环境污染及化石能源紧缺问题日益严峻，而汽车由于保有量巨大，是造成此问题的重要元凶之一。为了缓解能源与环境问题，世界各个多纷纷出台了严苛的油耗与排放法规，传统燃油汽车已越来越难以满足要求，因此油电混合动力汽车应运而生。油电混合动力汽车因其出色的节能减排能力，得到了世界各大汽车厂商的青睐，且由于混合动力技术的日臻成熟，近年来其销量呈爆发式增长，消费者认可度日益提高。目前市场上量产的混合动力车多搭载各部件分离式的热管理系统，即对发动机、电池、电机/电控采用各自独立的回路，无法实现各部件之间的预热，使得热管理系统中能量利用率不高，经济性不佳。
技术实现思路
本专利技术通过设计一种集成化的混合动力汽车热管理系统来降低系统能耗，从而改善整车经济性。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种集成化的热管理系统结构，所述热管理系统包括：发动机热管理回路，包括依次连通的第一水泵、发动机水套、第一三通阀、第二三通阀、发动机散热器、第三三通阀、第四三通阀、第五三通阀。电池热管理回路，包括依次连通的第二水泵、电池散热器、第六三通阀、电池水套、第七三通阀。电机/电控热管理回路，包括依次连通的第三水泵、第八三通阀、电机水套、电控水套、第九三通阀、电机/电控散热器。进一步地，所述发动机热管理回路中的第二三通阀的下方端口与发动机散热器的右方端口并联后又与第三三通阀的右方端口相连，以此形成发动机热管理回路的大循环、小循环。进一步地，所述热管理系统中第一三通阀的上方端口与第八三通阀的下方端口、第五三通阀的上方端口与第九三通阀的下方端口、第三三通阀的下方端口与第六三通阀的上方端口、第四三通阀的下方端口与第七三通阀的上方端口分别相连，从而将动机热管理回路、电池热管理回路、电机/电控热管理回路连通，形成集成化的热管理方案。可以通过控制各水泵以及各三通阀的开启状态使集成化的热管理系统切换到发动机冷却模式、电池冷却模式、电机/电控冷却模式、电机为发动机预热模式、发动机为电池预热模式，并且各个冷却模式可以单独或组合使用。附图说明图1是本专利技术的集成式热管理系统架构图；附图标记：1-第一水泵、2-第二水泵、3-第三水泵、4-发动机水套、5-电池水套、6-电机水套、7-电控水套、8-发动机散热器、9-电池散热器、10-电机/电控散热器、11-第一三通阀、12-第二三通阀、13-第三三通阀、14-第四三通阀、15-第五三通阀、16-第六三通阀、17-第七三通阀、18-第八三通阀、19-第九三通阀、20-发动机热管理回路、21-电池热管理回路、22-电机/电控热管理回路。具体实施方式为使本专利技术的结构特征、实现目的与功效更加易于了解，下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步阐述，其中，自始至终相同的标号或名称表示相同的元件。在本专利技术的叙述中，需要理解的是，术语“上方”、“下方”、“左方”、“右方”指示方位的关系为基于附图所示的方位关系，仅是为了便于描述本专利技术中各元件的相对位置关系并简化叙述，而不是指示或暗示本专利技术中各元件必须按照所述的方位安装或必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，“第一”、“第二”之类表示顺序的术语仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的叙述中，“相连”、“连通”、“并联”应作广义理解，例如，可以是固定的连接、一体式连接、可拆卸的连接，或者是两个部件内部的连通；可以直接相连，亦可通过媒介间接相连，对于本领域技术人员来讲，可以根据具体情况具体理解上述术语的具体含义。如图1所示，本专利技术提供一种混合动力汽车集成化热管理系统，包括发动机热管理回路20、电池热管理回路21、电机/电控热管理回路22。当发动机温度高于正常工作温度时，使发动机热管理回路20为发动机冷却，进入发动机冷却模式，此时需打开第一水泵1，第一三通阀11的左方端口与右方端口打开、上方端口关闭，第三三通阀13的左方端口与右方端口打开、下方端口关闭，第四三通阀14的左方端口与右方端口打开、下方端口关闭，第五三通阀15的左方端口与右方端口打开、上方端口关闭。进一步地，第二三通阀12控制发动机热管理回路20工作在大循环或者小循环模式，设置一高于发动机正常工作温度的门限值，当发动机温度高于正常工作温度且低于门限值温度时，发动机热管理回路进入小循环模式，此时第二三通阀12的左方端口与下方端口打开、右方端口关闭；当发动机温度高于门限值温度时，发动机热管理回路进入大循环模式，此时第二三通阀12的左方端口与右方端口打开、下方端口关闭。当电池温度高于正常工作温度时，使电池热管理回路21为电池冷却，进入电池冷却模式，此时需打开第二水泵2，第六三通阀16的左方端口与下方端口打开、上方端口关闭，第七三通阀17的下方端口与右方端口打开、上方端口关闭。当电机/电控温度高于正常工作温度时，使电机/电控热管理回路21为电机/电控冷却，进入电机/电控冷却模式，此时需打开第三水泵3，第八三通阀18的上方端口与左方端口打开、下方端口关闭，第九三通阀19的右方端口与上方端口打开、下方端口关闭。进一步地，本专利技术所提出的集成化热管理系统所涉及的发动机冷却模式、电池冷却模式、电机/电控冷却模式各自独立，可以通过控制各水泵的开闭使各冷却模式单独或组合工作，具体地，在各三通阀保持上述开启状态的前提下，第一水泵1开启，第二水泵2和第三水泵3关闭，系统进入单独发动机冷却模式；第二水泵2开启，第一水泵1和第三水泵3关闭，系统进入单独电池冷却模式；第三水泵3开启，第一水泵1和第二水泵2关闭，系统进入单独电机/电控冷却模式；第一水泵1和第二水泵2开启，第三水泵3关闭，系统进入发动机冷却与电池冷却组合模式；第一水泵1和第三水泵3开启，第二水泵2关闭，系统进入发动机冷却与电机/电控冷却组合模式；第二水泵2和第三水泵3开启，第一水泵1关闭，系统进入电池冷却与电机/电控冷却组合模式；第一水泵1、第二水泵2、第三水泵3全部开启，系统进入发动机冷却、电池冷却、电机/电控冷却组合模式；第一水泵1、第二水泵2、第三水泵3全部关闭，则系统停止工作。当电机工作一段时间后有散热需求同时发动机没有工作且有加热需求时，系统进入电机为发动机预热模式，此模式下第一水泵1开启，第一三通阀11的左方端口与上方端口打开、右方端口关闭，第八三通阀18的左方端口与下方端口打开、上方端口关闭，第九三通阀19的右方端口与下方端口打开、上方端口关闭，第五三通阀15的上方端口与右方端口打开、左方端口关闭，第二水泵2与第三水泵3均关闭，其他各三通阀开启状态不影响此模式正常工作，可维持上一模式开启状态。当发动机工作一段时间有散热需求同时电池有加热需求时，系统进入发动机为电池预热模式，此模式下第一水泵1开启，第一三通阀11的左方端口与又方端口打开、上方端口关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力汽车集成化热管理系统，其特征在于：包括发动机热管理回路(20)、电池热管理回路(21)、电机/电控热管理回路(22)，所述发动机热管理回路包括依次连通的第一水泵(1)、发动机水套(4)、第一三通阀(11)、第二三通阀(12)、发动机散热器(8)、第三三通阀(13)、第四三通阀(14)、第五三通阀(15)，所述电池热管理回路包括依次连通的第二水泵(2)、电池散热器(9)、第六三通阀(16)、电池水套(5)、第七三通阀(17)，所述电机/电控热管理回路包括依次连通的第三水泵(3)、第八三通阀(18)、电机水套(6)、电控水套(7)、第九三通阀(19)、电机/电控散热器(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车集成化热管理系统，其特征在于：包括发动机热管理回路(20)、电池热管理回路(21)、电机/电控热管理回路(22)，所述发动机热管理回路包括依次连通的第一水泵(1)、发动机水套(4)、第一三通阀(11)、第二三通阀(12)、发动机散热器(8)、第三三通阀(13)、第四三通阀(14)、第五三通阀(15)，所述电池热管理回路包括依次连通的第二水泵(2)、电池散热器(9)、第六三通阀(16)、电池水套(5)、第七三通阀(17)，所述电机/电控热管理回路包括依次连通的第三水泵(3)、第八三通阀(18)、电机水套(6)、电控水套(7)、第九三通阀(19)、电机/电控散热器(10)。


2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋大凤，王诗元，杜邵峰，曾小华，陈平恩，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22