一种纯电动车型热管理系统及纯电动汽车技术方案

本发明专利技术提出了一种纯电动车型热管理系统及纯电动汽车，将采暖系统、强电系冷却系统、电池冷却系统、空调系统集成为一个高效的系统，不仅满足各部件的冷却需求，且当乘员舱有采暖、除雾或者电池有加热需求时，可以充分利用强电系余热、空调系统废热。该系统包括热管理控制器、采暖系统、电池冷却系统、空调系统和强电系冷却系统，其中空调系统中的冷凝器采用水冷冷凝器，利用强电系冷却系统为空调系统冷却，且采用水冷冷凝器使前端冷却模块也更加紧凑、高效。该系统还包括四通阀、第一和第二三通阀，热管理控制器根据所采集到的冷却、加热需求，控制四通阀、第一和第二三通阀的工作模式将各系统连通或断开，以最大限度地的发挥系统部件的功能。部件的功能。部件的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动车型热管理系统及纯电动汽车


[0001]本专利技术属于电动汽车热管理领域，具体涉及一种纯电动车型热管理系统及纯电动汽车。

技术介绍

[0002]由于国家战略的推动，新能源汽车尤其是纯电动汽车近年来高速发展，各大传统车企及新型汽车企业纷纷加入竞争行列。但对于纯电动车型的热管理系统的开发，大多数车型仅是从满足需求出发，而对于整车的余热利用和能量管理都做的不够好，本专利技术根据整车发热部件的不同需求设计了热管理系统，同时又最大限度的对系统余热做了利用。
[0003]新能源汽车的热管理系统通常包括动力电池、驱动电机、电机控制器等发热部件，其中驱动电机、电机控制器等部件的最高冷却液温度在65℃以下，而动力电池的最佳工作温度为25-45℃，因此热管理系统需要满足各部件的冷却或者加热的需求，在此基础上如果能够有效的利用系统余热，可以大幅度降低系统功耗。
[0004]专利文献1[CN 106379184 A]中公开了一种纯电动汽车的冷却系统。该专利技术的热管理系统包括电驱动冷却回路、电池冷却回路。该专利技术虽然能够满足各发热部件的冷却需求，虽然将电驱动散热器和电池散热器共用同一个分层式散热器，节省了空间。该专利技术各回路之间完全独立，系统设计不存在余热利用，设计细节稍有不足。
[0005]专利文献2[CN 107298001 A]中公开了一种纯电动整车热管理系统及控制方法。该专利技术的热管理系统包括电驱动冷却回路、乘员舱制冷回路、电池冷媒冷却回路、电池冷却液冷却回路、乘员舱采暖回路和电池加热回路。该专利技术的优点在于电池回路与采暖回路可以共用同一个PTC，但电驱动冷却回路采用完全独立的设计，对电驱动系统的余热不能得到有效利用。
[0006]当前纯电动车型各系统间基本都是相互独立的，当电池需要加热或者乘员舱需要采暖时，不能有效的利用系统余热，造成了能量的浪费和系统功耗增加，因此需要提出一种更优化的技术方案解决当前纯电动车型热管理系统存在的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出了一种纯电动车型热管理系统及纯电动汽车，将采暖系统、强电系冷却系统、电池冷却系统、空调系统集成为一个更为高效的系统，不仅能满足各部件的最大冷却需求，而且在电池需要加热、乘员舱有采暖需求的条件下，能够最大限度的利用强电系冷却系统的余热，达成高效、节能的目的。
[0008]本专利技术的技术方案为：本专利技术提供了一种纯电动车型热管理系统，包括：热管理控制器、采暖系统、强电系冷却系统、电池冷却系统和空调系统，所述强电系冷却系统与所述采暖系统之间设置有四通阀，用于所述强电系冷却系统与所述采暖系统的连通或者断开；所述电池冷却系统中设置有电池加热器Heater，所述电池加热器Heater的第一条冷却
液通道设置在所述电池冷却系统中、第二条冷却液通道与所述采暖系统连通，所述电池加热器Heater用于实现所述电池冷却系统与所述采暖系统的热交换；所述采暖系统中设置有第一三通阀，所述第一三通阀设置在所述电池加热器Heater的前端，所述电池加热器Heater的后端设置有第一三通，所述第一三通阀和所述电池加热器Heater分别经过所述第一三通连通到所述四通阀；所述空调系统中设置有水冷冷凝器W-cond，所述水冷冷凝器W-cond的制冷剂通道在所述空调系统中、冷却液通道与所述强电系冷却系统连通，所述水冷冷凝器W-cond用于实现所述空调系统与所述强电系冷却系统的热交换；所述空调系统中还设置有电池冷却器Chiller，所述电池冷却器Chiller的制冷剂通道在所述空调系统中、冷却液通道与所述电池冷却系统连通，所述电池冷却器Chiller用于实现所述空调系统与所述电池冷却系统的热交换；所述强电系冷却系统中还设置有第二三通阀，所述第二三通阀设置在所述水冷冷凝器W-cond的冷却液通道出水侧；所述四通阀有两种工作模式：模式A：接口1与接口4连通、接口2与接口3连通；模式B：接口1与接口2连通、接口3与接口4连通，四通阀一个时段仅能工作在一个模式；所述第一三通阀和所述第二三通阀均有一个进口和两个出口A、B，且所述第一三通阀和第二三通阀在一个时段仅能实现一个通道接通；所述热管理控制器通过控制所述四通阀、所述第一三通阀和所述第二三通阀的工作模式将各系统连通或者断开，最大限度的发挥系统各部件的功能，降低系统功耗。
[0009]优选地，所述采暖系统包括：第一电子水泵、高压电加热器HVH、第一温度传感器、暖风芯体；所述第一电子水泵、所述高压电加热器HVH、第一温度传感器均与所述热管理控制器有信号交互；所述第一电子水泵的防冻液入口和所述四通阀的防冻液接口3连通，所述第一电子水泵的防冻液出口与所述高压电加热器HVH的防冻液入口连通；所述高压电加热器HVH的防冻液出口与所述暖风芯体的防冻液入口连通；所述暖风芯体的防冻液出口与所述第一三通阀的防冻液入口连通；所述第一三通阀的防冻液出口B与所述电池加热器Heater的第二条冷却液通道的防冻液入口连通，所述第一三通阀的防冻液出口A和所述电池加热器Heater的第二条冷却液通道的防冻液出口均经过所述第一三通与所述四通阀的防冻液接口2连通；所述第一温度传感器设置在所述暖风芯体的防冻液入口处，用于监测电池冷却系统中形成的回路中的防冻液温度，并反馈给所述热管理控制器。
[0010]优选地，所述强电系冷却系统包括：第三电子水泵、强电散热器、电机控制器、第三温度传感器、驱动电机、充电机和第二三通；所述第三电子水泵、所述第二三通阀、所述第三温度传感器均与所述热管理控制器有信号交互；所述第三电子水泵的防冻液出口与所述水冷冷凝器W-cond的防冻液入口连通，所述水冷冷凝器W-cond的防冻液出口与所述第二三通阀的防冻液入口连通，所述第二三通阀的防冻液出口A经过所述第二三通与所述电机控制器的防冻液入口连通，所述第二三通阀的防冻液出口B与所述强电散热器的防冻液入口连通，所述强电散热器的防冻液出口经过所述第二三通与所述电机控制器的防冻液入口连通，所述电机控制器的防冻液出口与所述驱动
电机的防冻液入口连通，所述驱动电机的防冻液出口与所述充电机的防冻液入口连通，所述充电机的防冻液出口与所述四通阀的防冻液接口4连通；所述第三温度传感器设置在所述驱动电机的防冻液入口处，用于监测回路中的防冻液温度，反馈给所述热管理控制器。
[0011]优选地，所述电池冷却系统包括：第二电子水泵、第二温度传感器、动力电池、电池蓄水瓶和电池加热器Heater；所述第二电子水泵、所述第二温度传感器均与所述热管理控制器有信号交互；所述第二电子水泵的防冻液出口与所述动力电池的防冻液入口连通，所述动力电池的防冻液出口与所述电池冷却器Chiller的防冻液入口连通，所述电池冷却器Chiller的防冻液出口与所述电池加热器Heater的第一条冷却液通道的防冻液入口连通，所述电池加热器Heater的第一条冷却液通道的防冻液出口与所述电池蓄水瓶的防冻液入口连通，所述电池蓄水瓶的防冻液出口与所述第二电子水泵的防冻液入口连通；所述第二温度传感器设置在所述动力电池的防冻液入口处，用于监测回路中的防冻液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯电动车型热管理系统，包括：热管理控制器、采暖系统、强电系冷却系统、电池冷却系统和空调系统，其特征在于，所述强电系冷却系统与所述采暖系统之间设置有四通阀（V2），用于所述强电系冷却系统与所述采暖系统的连通或者断开；所述电池冷却系统中设置有电池加热器Heater（4），所述电池加热器Heater（4）的第一条冷却液通道设置在所述电池冷却系统中、第二条冷却液通道与所述采暖系统连通，所述电池加热器Heater（4）用于实现所述电池冷却系统与所述采暖系统的热交换；所述采暖系统中设置有第一三通阀（V1），所述第一三通阀（V1）设置在所述电池加热器Heater（4）的前端，所述电池加热器Heater（4）的后端设置有第一三通（20），所述第一三通阀（V1）和所述电池加热器Heater（4）分别经过所述第一三通（20）连通到所述四通阀（V2）；所述空调系统中设置有水冷冷凝器W-cond（10），所述水冷冷凝器W-cond（10）的制冷剂通道在所述空调系统中、冷却液通道与所述强电系冷却系统连通，所述水冷冷凝器W-cond（10）用于实现所述空调系统与所述强电系冷却系统的热交换；所述空调系统中还设置有电池冷却器Chiller（7），所述电池冷却器Chiller（7）的制冷剂通道在所述空调系统中、冷却液通道与所述电池冷却系统连通，所述电池冷却器Chiller（7）用于实现所述空调系统与所述电池冷却系统的热交换；所述强电系冷却系统中还设置有第二三通阀（V3），所述第二三通阀（V3）设置在所述水冷冷凝器W-cond（10）的冷却液通道出水侧；所述四通阀（V2）有两种工作模式：模式A：接口1与接口4连通、接口2与接口3连通；模式B：接口1与接口2连通、接口3与接口4连通，四通阀（V2）一个时段仅能工作在一个模式；所述第一三通阀（V1）和所述第二三通阀（V3）均有一个进口和两个出口A、B，且所述第一三通阀（V1）和第二三通阀（V3）在一个时段仅能实现一个通道接通；所述热管理控制器通过控制所述四通阀（V2）、所述第一三通阀（V1）和所述第二三通阀（V2）的工作模式将各系统连通或者断开，最大限度的发挥系统各部件的功能，降低系统功耗。2.根据权利要求1所述的纯电动车型热管理系统，其特征在于，所述采暖系统包括：第一电子水泵（P1）、高压电加热器HVH（1）、第一温度传感器（2）、暖风芯体（3）；所述第一电子水泵（P1）、所述高压电加热器HVH（1）、第一温度传感器（2）均与所述热管理控制器有信号交互；所述第一电子水泵（P1）的防冻液入口和所述四通阀（V2）的防冻液接口3连通，所述第一电子水泵（P1）的防冻液出口与所述高压电加热器HVH（1）的防冻液入口连通；所述高压电加热器HVH（1）的防冻液出口与所述暖风芯体（3）的防冻液入口连通；所述暖风芯体（3）的防冻液出口与所述第一三通阀（V1）的防冻液入口连通；所述第一三通阀（V1）的防冻液出口B与所述电池加热器Heater（4）的第二条冷却液通道的防冻液入口连通，所述第一三通阀（V1）的防冻液出口A和所述电池加热器Heater（4）的第二条冷却液通道的防冻液出口均经过所述第一三通（20）与所述四通阀（V2）的防冻液接口2连通；所述第一温度传感器（2）设置在所述暖风芯体（3）的防冻液入口处，用于监测电池冷却系统中形成的回路中的防冻液温度，并反馈给所述热管理控制器。3.如权利要求1所述的纯电动车型热管理系统，其特征在于，所述强电系冷却系统包括：第三电子水泵（P3）、强电散热器（14）、电机控制器（15）、第三温度传感器（16）、驱动电机（17）、充电机（18）和第二三通（21）；
所述第三电子水泵（P3）、所述第二三通阀（V3）、所述第三温度传感器（16）均与所述热管理控制器有信号交互；所述第三电子水泵（P3）的防冻液出口与所述水冷冷凝器W-cond（10）的防冻液入口连通，所述水冷冷凝器W-cond（10）的防冻液出口与所述第二三通阀（V3）的防冻液入口连通，所述第二三通阀（V3）的防冻液出口A经过所述第二三通（21）与所述电机控制器（15）的防冻液入口连通，所述第二三通阀（V3）的防冻液出口B与所述强电散热器（14）的防冻液入口连通，所述强电散热器（14）的防冻液出口经过所述第二三通（21）与所述电机控制器（15）的防冻液入口连通，所述电机控制器（15）的防冻液出口与所述驱动电机（17）的防冻液入口连通，所述驱动电机（17）的防冻液出口与所述充电机（18）的防冻液入口连通，所述充电机（18）的防冻液出口与所述四通阀（V2）的防冻液接口4连通；所述第三温度传感器（16）设置在所述驱动电机（17）的防冻液入口处，用于监测回路中的防冻液温度，反馈给所述热管理控制器。4.如权利要求1所述的纯电动车型热管理系统，其特征在于，所述电池冷却系统包括：第二电子水泵（P2）、第二温度传感器（5）、动力电池（6）、电池蓄水瓶（8）和电池加热器Heater（4）；所述第二电子水泵（P2）、所述第二温度传感器（5）均与所述热管理控制器有信号交互；所述第二电子水泵（P2）的防冻液出口与所述动力电池（6）的防冻液入口连通，所述动力电池（6）的防冻液出口与所述电池冷却器Chiller（7）的防冻液入口连通，所述电池冷却器Chiller（7）的防冻液出口与所述电池加热器Heater（4）的第一条冷却液通道的防冻液入口连通，所述电池加热器Heater（4）的第一条冷却液通道的防冻液出口与所述电池蓄水瓶（8）的防冻液入口连通，所述电池蓄水瓶（8）的防冻液出口与所述第二电子水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志，游典，黄国平，康华东，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：