增程式混合动力汽车热管理系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种增程式混合动力汽车热管理系统，包括：空调制冷回路、发动机冷却水回路、电池冷却水回路、暖风水回路；暖风水回路的旁通有发动机余热回收支路，发动机余热回收支路包括串联的第一水泵和发动机，发动机余热回收支路的出口还通过第一三通比例阀连接至暖风水回路中；本发明专利技术还公开了一种增程式混合动力汽车热管理系统的控制方法，根据发动机水温与暖风水回路水温确定不同的制热模式，在发动机冷却水较低时完全通过PTC来制热，在发动机水温适中时通过发动机冷却水和PTC共同制热，在发动机水温较高时完全通过发动机余热制热，并调节制热的发动机冷却水流量，这样合理利用发动机余热，提高系统能量利用率。提高系统能量利用率。提高系统能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
增程式混合动力汽车热管理系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车热管理
，具体地指一种增程式混合动力汽车热管理系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，大部分增程式电动汽车在热源的选择上都是纯电模式下以PTC作为热源，增程模式下以发动机作为热源，并通过水回路系统将PTC或发动机的水回路与空调采暖回路和电池水回路直接连接，以实现热量传递到乘员舱和电池。常规的这种设计会导致增程模式下的系统制热量的控制较为困难，同时没有考虑纯电模式下发动机余热的利用可能性，容易造成能源浪费。
[0003]中国专利CN113459764A公开了一种增程式混合动力汽车热管理系统，包括发动机冷却水回路、暖风水回路、电机冷却油回路、空调制冷回路、电池冷却水回路、发动机冷却水回路与所述暖风水回路通过四通换向阀实现串联或独立运行，发动机冷却水回路与电机冷却油回路通过第二换热器实现换热，暖风水回路与电池冷却水回路通过第一换热器实现换热，空调制冷回路与电池冷却水回路通过Chiller换热。
[0004]上述技术方案通过四通换向阀实现了PTC热源和发动机热源的切换，但在发动机制热模式下当发动机水温过高时无法实现系统制热量的有效控制，只能通过启动压缩机制冷降低乘员舱出风温度或电池水温，造成额外的能源浪费。同时在纯电模式下只描述了将PTC作为热源利用，未能充分考虑对发动机余热的利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种增程式混合动力汽车热管理系统及控制方法，根据发动机水温与暖风水回路水温确定不同的制热模式，合理利用发动机余热，提高系统能量利用率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种增程式混合动力汽车热管理系统，包括：空调制冷回路、发动机冷却水回路、电池冷却水回路、暖风水回路；所述暖风水回路的旁通有发动机余热回收支路，所述发动机余热回收支路包括串联的第一水泵和发动机，所述发动机余热回收支路的出口还通过第一三通比例阀连接至暖风水回路中的，所述暖风水回路通过液
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液换热器与电池冷却水回路换热，所述暖风水回路通过暖风芯体与乘员舱空气换热，所述空调制冷回路通过电池冷却器与电池冷却水回路换热。
[0007]进一步地，所述暖风水回路包括串联的第二水泵、第一三通比例阀、PTC加热器和暖风芯体，所述第二水泵出口分别与第一水泵和第一三通比例阀的第一进口连接，所述暖风芯体连接着第二三通比例阀的进口，所述第二三通比例阀的第一出口与第二水泵的进口连接，所述第二三通阀的第二出口依次连接液
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液换热器和第二水泵的进口。
[0008]进一步地，所述发动机冷却水回路包括串联的发动机、节温器、散热器、第一水泵，所述节温器的出口还通过管路直接与第一水泵的进口连接。
[0009]进一步地，所述电池冷却水回路包括串联的电池包、第三水泵、电池冷却器和液
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液换热器。
[0010]进一步地，所述空调制冷回路包括串联的压缩机、冷凝器、储液罐，所述储液罐与压缩机之间连接着并联设置的乘员舱制冷支路和电池冷却支路，所述乘员舱制冷支路包括串联的第一膨胀阀和蒸发器，所述电池冷却支路包括串联的第二膨胀阀和电池冷却器。
[0011]进一步地，所述空调制冷回路还包括中间换热器，所述中间换热器包括第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道的进口与储液罐连接，出口分别与第一膨胀阀和第二膨胀阀连接，所述第二换热通道的出口与压缩机连接，进口分别与蒸发器和电池冷却器连接。
[0012]进一步地，所述发动机冷却水回路旁通有第一补水壶，所述暖风水回路旁通有第二补水壶，所述电池冷却水回路旁通有第三补水壶。
[0013]本专利技术还提供一种基于上述所述的增程式混合动力汽车热管理系统的控制方法，当乘员舱或电池包有制热需求时，若发动机出口水温大于PTC加热器出口水温且发动机出口水温大于发动机暖机水温阈值且小于暖风芯体水温阈值时，进入PTC补热模式，关闭第一三通比例阀的第一进口，开启第一三通比例阀的第二进口、第一水泵、第二水泵、PTC加热器和第二三通比例阀的第二出口；若发动机出口水温大于PTC加热器出口水温且发动机出口水温大于或等于暖风芯体水温阈值时，进入发动机制热模式，关闭PTC加热器，开启第一水泵、第二水泵和第二三通比例阀的第二出口，根据乘员舱和电池包的总制热需求量控制第一三通比例阀中第一进口和第二进口的比例。
[0014]进一步地，当乘员舱或电池包有制热需求时，若发动机出口水温小于或等于PTC加热器出口水温或发动机出口水温小于或等于发动机暖机水温阈值时，进入PTC制热模式，关闭第一三通比例阀的第二进口，开启第二水泵、第一三通比例阀的第一进口、PTC加热器和第二三通比例阀的第二出口。
[0015]进一步地，当发动机出口水温小于或等于发动机暖机水温阈值时，发动机处于暖机模式，发动机出口冷却水经过节温器后直接流入第一水泵的进口。
[0016]本专利技术的有益效果：在乘员舱或电池包有制热需求时，根据发动机水温与暖风水回路水温确定不同的制热模式，在发动机冷却水较低时完全通过PTC来制热，在发动机水温适中时通过发动机冷却水和PTC共同制热，在发动机水温较高时完全通过发动机余热制热，并调节制热的发动机冷却水流量，这样合理利用发动机余热，提高系统能量利用率。
附图说明
[0017]图1为本专利技术热管理系统结构示意图。
[0018]图2为本专利技术热管理系统控制方法流程图。
[0019]图中各部件标号如下：电动压缩机1、冷凝器2、储液罐3、中间换热器4、第一膨胀阀5、蒸发器6、第二膨胀阀7、电池冷却器8、鼓风机9、发动机10、节温器11、散热器12、冷却风扇13、第一水泵14、第一三通比例阀15、PTC加热器16、暖风芯体17、第二三通比例阀18、液
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液换热器19、第二水泵20、电池包21、第三水泵22、第一补水壶23、第二补水壶24、第三补水壶25。
具体实施方式
[0020]下面具体实施方式用于对本专利技术的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本专利技术的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本专利技术权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本专利技术的保护范围。
[0021]如图1所示，一种增程式混合动力汽车热管理系统，包括：空调制冷回路、发动机冷却水回路、电池冷却水回路、暖风水回路；暖风水回路的旁通有发动机余热回收支路，发动机余热回收支路包括串联的第一水泵14和发动机10，发动机余热回收支路的出口还通过第一三通比例阀15连接至暖风水回路中的，暖风水回路通过液
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液换热器19与电池冷却水回路换热，暖风水回路通过暖风芯体17与乘员舱空气换热，空调制冷回路通过电池冷却器8与电池冷却水回路换热，空调制冷回路通过蒸发器6与乘员舱空气换热。
[0022]暖风水回路包括串联的第二水泵20、第一三通比例阀15、PT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增程式混合动力汽车热管理系统，其特征在于，包括：空调制冷回路、发动机冷却水回路、电池冷却水回路、暖风水回路；所述暖风水回路的旁通有发动机余热回收支路，所述发动机余热回收支路包括串联的第一水泵(14)和发动机(10)，所述发动机余热回收支路的出口还通过第一三通比例阀(15)连接至暖风水回路中的，所述暖风水回路通过液
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液换热器(19)与电池冷却水回路换热，所述暖风水回路通过暖风芯体(17)与乘员舱空气换热，所述空调制冷回路通过电池冷却器(8)与电池冷却水回路换热。2.根据权利要求1所述的增程式混合动力汽车热管理系统，其特征在于：所述暖风水回路包括串联的第二水泵(20)、第一三通比例阀(15)、PTC加热器(16)和暖风芯体(17)，所述第二水泵(20)出口分别与第一水泵(14)和第一三通比例阀(15)的第一进口连接，所述暖风芯体(17)连接着第二三通比例阀(18)的进口，所述第二三通比例阀(18)的第一出口与第二水泵(20)的进口连接，所述第二三通阀(18)的第二出口依次连接液
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液换热器(19)和第二水泵(20)的进口。3.根据权利要求1所述的增程式混合动力汽车热管理系统，其特征在于：所述发动机冷却水回路包括串联的发动机(10)、节温器(11)、散热器(12)、第一水泵(14)，所述节温器(11)的出口还通过管路直接与第一水泵(14)的进口连接。4.根据权利要求1所述的增程式混合动力汽车热管理系统，其特征在于：所述电池冷却水回路包括串联的电池包(21)、第三水泵(22)、电池冷却器(8)和液
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液换热器(19)。5.根据权利要求1所述的增程式混合动力汽车热管理系统，其特征在于：所述空调制冷回路包括串联的压缩机(1)、冷凝器(2)、储液罐(3)，所述储液罐(3)与压缩机(1)之间连接着并联设置的乘员舱制冷支路和电池冷却支路，所述乘员舱制冷支路包括串联的第一膨胀阀(5)和蒸发器(6)，所述电池冷却支路包括串联的第二膨胀阀(7)和电池冷却器(8)。6.根据权利要求5所述的增程式混合动力汽车热管...

【专利技术属性】
技术研发人员：强健伟，杨志勇，杨淑娟，王伟民，王小碧，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：