一种新能源车辆热管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新能源车辆热管理系统及方法，包括包括空调制冷循环回路、电池液冷循环回路、电机散热循环回路、客舱采暖回路和热管理控制器；空调制冷循环回路包括：第一制冷管路、第二制冷管路和第三制冷管路；热管理控制器被配置为：当客舱有制冷需求时，第一制冷管路工作；当除霜器有制冷需求时，第一制冷管路和第三制冷管路工作；当电池有降温需求时，根据电池电芯温度的温度范围控制电池液冷循环回路和第二制冷管路工作；当电机和电机控制器有液冷需求时，电机散热循环回路工作；当客舱有制热需求时，客舱采暖回路工作。将各系统集成控制，动态平衡电机、电池和乘员舱各系统的热负荷以实现节能。的热负荷以实现节能。的热负荷以实现节能。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源车辆热管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及车载电池单元
，具体为一种新能源车辆热管理系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前新能源车辆的热管理系统中提供热量的系统和需求热量的系统通常为分别控制。
[0004]例如，当电池有降温需求时，电池控制器BMS通过CAN总线将液冷请求发送给空调控制器，空调控制器控制空调开启，同时，电池液冷管路中的水泵开启，通过板式换热器与电池液冷回路进行热量交换，从而降低电池的温度；而当电池有升温需求时，电池控制器BMS通过电池内部加热线进行自加热。
[0005]例如，当电机及电机控制器需要降温时，将电机液冷需求发送给整车控制器，整车控制器控制电机液冷回路中的水泵和散热风扇启动，从而降低电机及电机控制器的温度。
[0006]例如，当客舱有制冷需求时，空调控制器接受空调开启的指令实现制冷，降低客舱温度；当客舱有制热需求时，空调控制器接受空调开启的指令实现制热，提升客舱温度，如果环境温度在
‑
20℃及以下时，空调无法制热，就需要打开整车暖风系统来提升客舱温度。
[0007]可见，目前的车辆热管理系统中，有热量需求的部件(系统)和提供热量的部件(系统)之间分开控制，当存在多个热量需求时，各系统之间的热量需求无法协调，造成整车的能耗较高。

技术实现思路

[0008]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种新能源车辆热管理系统及方法，将各系统集成控制，动态平衡电机、电池、乘员舱各系统的热负荷，节能效果较好。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]本专利技术的第一个方面提供一种新能源车辆热管理系统，包括：空调制冷循环回路、电池液冷循环回路、电机散热循环回路、客舱采暖回路和热管理控制器；空调制冷循环回路包括：第一制冷管路、第二制冷管路和第三制冷管路；
[0011]热管理控制器被配置为：
[0012]当客舱有制冷需求时，第一制冷管路工作；
[0013]当除霜器有制冷需求时，第一制冷管路和第三制冷管路工作；
[0014]当电池有降温需求时，根据电池电芯温度的温度范围控制电池液冷循环回路和第二制冷管路工作；
[0015]当电机和电机控制器有液冷需求时，电机散热循环回路工作；
[0016]当客舱有制热需求时，客舱采暖回路工作。
[0017]第一制冷管路包括压缩机，压缩机出口管道依次连接第一单向阀和四通换向阀的a接口，四通换向阀b接口通过管道依次连接冷凝器、干燥过滤器、视液镜、第一电子膨胀阀和蒸发器，蒸发器出口连接四通换向阀c接口，四通换向阀的d接口连接气液分离器，气液分离器的气体出口连接压缩机入口，四通换向阀的a、b接口连通且c、d接口连通。
[0018]第二制冷管路包括串接在管道上的第二电子膨胀阀和板式换热器，第二电子膨胀阀的入口通过管道连接视液镜出口，第二电子膨胀阀的出口连接板式换热器的第一介质入口，板式换热器的第一介质出口连接在蒸发器的出口管道上。
[0019]第三制冷管路包括通过管道连接视液镜出口的第三电子膨胀阀，第三电子膨胀阀的出口连接冷暖除霜器的第一介质入口，冷暖除霜器的第一介质出口连接在蒸发器的出口管道上。
[0020]电池液冷循环回路包括通过管道依次连接在板式换热器的第二介质出口的第一单向阀、第一变频水泵、电池箱组和第一电磁阀，第一电磁阀的出口分别连接膨胀水箱和板式换热器的第二介质入口。
[0021]板式换热器的第二介质出、入口管道上均连接水温传感器，第一水温传感器获取板式换热器的第二介质入口温度，第二水温传感器获取板式换热器的第二介质出口温度。
[0022]电机散热循环回路包括，连接在电池箱组出口管道上的第二单向阀，第二单向阀的出口通过管道依次连接第二变频水泵、第三水温传感器、电机控制器、电机和三通阀的接口1，三通阀的接口2通过管道连接ATS散热器后，出口连接在第一单向阀的出口的管道上，三通阀的接口3通过管道分别连接在第一单向阀的出口管道和第二电磁阀的入口管道上。
[0023]客舱采暖循环回路包括，通过管道与三通阀接口3连接的第二电磁阀，第二电磁阀的出口通过管道依次连接第三变频水泵、电加热器、第三制冷管路中冷暖除霜器的第二介质接口和暖风散热器组，暖风散热器组的出口连接到第二单向阀的出口管道上。
[0024]本专利技术的第二个方面提供一种新能源车辆热管理方法，包括以下步骤：
[0025]当客舱有制冷需求时，第一制冷管路工作，蒸发风机带动空气吹过蒸发器将客舱内的热量由蒸发器内的制冷剂吸收实现降温。
[0026]当驾驶区有制冷需求时，第三电子膨胀阀打开，制冷剂经过除霜器，向驾驶区吹出凉风。
[0027]当电池和电机有制冷需求时，根据电池电芯温度的温度范围控制电池液冷循环回路和第二制冷管路工作；
[0028]具体如下：
[0029](1)电池电芯温度在第一设定温度范围，第一电磁阀关闭，第一变频水泵和第二变频水泵打开，三通阀的接口1和接口3连通，电池箱内的热量通过水路带动循环实现降温；
[0030](2)电池电芯温度在第二设定温度范围，第二设定温度范围>第一设定温度范围，在步骤(1)的基础上打开第一电磁阀，电池箱出来的水路分为两路，一路与步骤(1)相同，另一路经过第一电磁阀后，再依次经过板式换热器和第一单向阀返回第一变频水泵，利用板式换热器内的制冷剂作为热量交换加快散热；
[0031](3)电池电芯温度在第三设定温度范围，第三设定温度范围>第二设定温度范围，在步骤(1)的基础上关闭第一电磁阀，三通阀的接口1和接口2连通，ATS散热器打开，ATS散热器配合水路循环进一步降低电池热量；
[0032](4)电池电芯温度在第四设定温度范围，第四设定温度范围>第三设定温度范围，在步骤(1)的基础上打开第一电磁阀，压缩机低频运行，第二电子膨胀阀打开，热管理控制器控制ATS散热器和板式换热器协同工作，共同降低电池热量。
[0033]当客舱有制热需求时，第一电子膨胀阀打开，四通换向阀动作切换为接口a、c连通，同时b、d连通，蒸发风机启动带动空气沿蒸发器表面流动从而对车内空气加热；
[0034]电池箱需要升温时，PTC电加热器工作，第二电磁阀、第一变频水泵、第二变频水泵和第三变频水泵均打开，PTC电加热器产生的热量通过水路循环到电池处实现电池加热。
[0035]车辆正常行驶时，电池和电机放热，PTC电加热器关闭，第二电磁阀和第一电磁阀均关闭，第一变频水泵、第二变频水泵和第三变频水泵均打开，客舱散热器风机和除霜器风机打开将热量带到车内。
[0036]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0037]1、将车辆中搭载的空调系统、采暖系统、电机和电池的液冷液热协同控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源车辆热管理系统，其特征在于：包括空调制冷循环回路、电池液冷循环回路、电机散热循环回路、客舱采暖回路和热管理控制器；空调制冷循环回路包括：第一制冷管路、第二制冷管路和第三制冷管路；热管理控制器被配置为：当客舱有制冷需求时，第一制冷管路工作；当除霜器有制冷需求时，第一制冷管路和第三制冷管路工作；当电池有降温需求时，根据电池电芯温度的温度范围控制电池液冷循环回路和第二制冷管路工作；当电机和电机控制器有液冷需求时，电机散热循环回路工作；当客舱有制热需求时，客舱采暖回路工作。2.如权利要求1所述的一种新能源车辆热管理系统，其特征在于：所述第一制冷管路包括压缩机，压缩机出口管道依次连接第一单向阀和四通换向阀的a接口，四通换向阀b接口通过管道依次连接冷凝器、干燥过滤器、视液镜、第一电子膨胀阀和蒸发器，蒸发器出口连接四通换向阀c接口，四通换向阀的d接口连接气液分离器，气液分离器的气体出口连接压缩机入口，四通换向阀的a、b接口连通且c、d接口连通。3.如权利要求1所述的一种新能源车辆热管理系统，其特征在于：所述第二制冷管路包括串接在管道上的第二电子膨胀阀和板式换热器，第二电子膨胀阀的入口通过管道连接视液镜出口，第二电子膨胀阀的出口连接板式换热器的第一介质入口，板式换热器的第一介质出口连接在蒸发器的出口管道上。4.如权利要求1所述的一种新能源车辆热管理系统，其特征在于：所述第三制冷管路包括通过管道连接视液镜出口的第三电子膨胀阀，第三电子膨胀阀的出口连接冷暖除霜器的第一介质入口，冷暖除霜器的第一介质出口连接在蒸发器的出口管道上。5.如权利要求1所述的一种新能源车辆热管理系统，其特征在于：所述电池液冷循环回路包括通过管道依次连接在板式换热器的第二介质出口的第一单向阀、第一变频水泵、电池箱组和第一电磁阀，第一电磁阀的出口分别连接膨胀水箱和板式换热器的第二介质入口。6.如权利要求1所述的一种新能源车辆热管理系统，其特征在于：所述板式换热器的第二介质出、入口管道上均连接水温传感器，第一水温传感器获取板式换热器的第二介质入口温度，第二水温传感器获取板式换热器的第二介质出口温度。7.如权利要求1所述的一种新能源车辆热管理系统，其特征在于：所述电机散热循环回路包括，连接在电池箱组出口管道上的第二单向阀，第二单向阀的出口通过管道依次连接第二变频水泵、第三水温传感器、电机控制器、电机和三通阀的接口1，三通阀的接口2通过管道连接ATS散热器后，出口连接在第一单向阀的出口的管道上，三通阀的接口3通过管道分别连接在第一单向阀的出口管道和第二电磁阀的入口管道上。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏涛，潘彦君，陈宗和，耿胜斌，刘忠祥，周相建，
申请(专利权)人：中通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：