一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统技术方案

技术编号:37972602 阅读:8 留言:0更新日期:2023-06-30 09:48
本发明专利技术公开了一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统,包括乘员舱制热回路、乘员舱制冷回路、电池加热回路、电池冷却回路、电驱系统冷却回路和室外换热器除霜回路,所述乘员舱制热回路包括:热泵空调对乘员舱加热回路和PTC加热器辅助加热回路,所述热泵空调对乘员舱加热回路包括依次布置的压缩机、第二热交换器、第一三通阀、冷凝器、第二膨胀阀、室外换热器、第二三通阀、第一热交换器、气液分离器。本发明专利技术通过利用电驱系统余热来对室外换热器进行除霜,相比于其他的除霜方法,能够减少对乘员舱的加热的同时进行除霜的操作,并且在不需要除霜的时候还能够对电池或者乘员舱进行加热,能够充分利用电驱系统余热。能够充分利用电驱系统余热。能够充分利用电驱系统余热。

【技术实现步骤摘要】
一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统


[0001]本专利技术涉及电动汽车
,具体为一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统。

技术介绍

[0002]空调系统是汽车的重要组成部分之一,其性能关系到乘员舱环境的舒适性,对于新能源汽车来说,动力电池是唯一的能量来源,空调系统性能的优劣不仅仅关系到乘员舱的舒适性,还会影响到电动汽车的续航里程,因此,将空调系统、电池电驱热系统之间进行协同管理,重复利用余热提高能量利用率,增加汽车续航里程;在冬季,传统的燃油车利用发动机余热来为乘员舱提供热量,来保持乘员舱的舒适性,但对于新能源汽车尤其是纯电动汽车来说,目前,各大车企通常采用高压PTC材料电加热、空调+PTC加热的方式,虽然具有制热效率高的特点,但通常都是利用动力电池来为乘员舱提供热量,需要消耗大量的电能,极大地降低了汽车的续航里程;因此采用热泵空调+余热回收的方案更为高效;但对于空气源热泵空调来说,在冬季制热时,室外温度较低且湿度较低时极易出现室外换热器结霜的现象,结霜后,可能会影响系统的正常运行,减少制热量,影响舒适性,因此,有必要提供一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统解决上述技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统,以解决上述
技术介绍
中提出室外换热器结霜影响系统正常运行的问题,本专利技术技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题,提供了显著不同于现有技术的解决方案。
[0004]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统,包括乘员舱制热回路、乘员舱制冷回路、电池加热回路、电池冷却回路、电驱系统冷却回路和室外换热器除霜回路。
[0005]优选的,所述乘员舱制热回路包括:热泵空调对乘员舱加热回路和PTC加热器辅助加热回路,所述热泵空调对乘员舱加热回路包括依次连接的压缩机、第二热交换器、第一三通阀、冷凝器、第二膨胀阀、室外换热器、第二三通阀、第一热交换器、气液分离器,以及与所述室外换热器耦合的风扇、与所述冷凝器耦合的鼓风机;所述第一三通阀的三个接口分别连接所述第二热交换器、所述冷凝器和所述室外换热器,所述第二三通阀的其中两个接口分别连接所述室外换热器、所述第一热交换器。
[0006]优选的,所述PTC加热器辅助加热回路包括:依次连接的第一水泵、第三三通阀、第四三通阀、PTC加热器、四通阀、暖风水箱、第六三通阀、膨胀水箱,以及鼓风机,所述鼓风机与暖风水箱耦合;所述第三三通阀的三个接口分别连接第一水泵、第一热交换器和第四三通阀,所
述第四三通阀的三个接口分别连接第三三通阀、第二热交换器和PTC加热器,所述四通阀的四个接口分别连接所述PTC加热器、暖风水箱、第六三通阀和所述膨胀水箱,所述第六三通阀的其中两个接口分别连接所述四通阀和暖风水箱。
[0007]优选的,所述乘员舱制冷回路包括:依次连接的压缩机、第二热交换器、第一三通阀、室外换热器、第二三通阀、第一膨胀阀、蒸发器、第一热交换器、气液分离器,以及风扇和鼓风机;所述第二三通阀的第三个接口与所述第一膨胀阀连接,所述第二三通阀与第一热交换器之间的连接通路还与所述蒸发器连接,所述鼓风机与所述蒸发器耦合。
[0008]优选的,所述电池加热回路包括电池快热回路和利用电驱系统余热加热回路,所述电池快热回路包括:依次连接的第一水泵、第三三通阀、第一热交换器、第二热交换器、第四三通阀、PTC加热器、四通阀、单向阀、电池液冷板、第二散热器和膨胀水箱;所述四通阀和所述电池液冷板之间的连通路连接有单向阀。
[0009]优选的,所述利用电驱系统余热对电池加热的回路包括:依次连接的第二水泵、第五三通阀、电池液冷板、第七三通阀、电控液冷板、电机液冷板和第八三通阀;所述第五三通阀的三个阀口分别与所述第二水泵、第一散热器、电池液冷板相连接,所述第七三通阀的三个阀口分别与上下两个电控液冷板以及第一散热器相连接,所述第八三通阀的三个阀口分别与第一散热器、第二水泵以及电机液冷板相连接。
[0010]优选的,所述电池冷却回路包括电池散热回路和电池快冷回路,其中所述电池散热回路包括:依次连接的第一水泵、第三三通阀、第四三通阀、PTC加热器、四通阀、电池液冷板、第二散热器和膨胀水箱;优选的,所述电池快冷回路包括:依次连接的第一水泵、第三三通阀、第一热交换器、第二热交换器、第四三通阀、PTC加热器、四通阀、电池液冷板、第二散热器和膨胀水箱。
[0011]优选的,所述电驱系统冷却回路包括:依次连接的第二水泵、第五三通阀、第一散热器、第七三通阀、电控液冷板、电机液冷板、第八三通阀和与所述第一散热器耦合的风扇。
[0012]优选的,所述室外换热器除霜回路包括电驱系统的第一散热器和风扇,所述第一散热器与室外换热器之间相耦合,所述风扇配合着所述第一散热器用于对室外换热器的除霜以及对电驱系统的冷却。
[0013]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:1、本专利技术,可以对电驱系统和电池系统实现独立的冷却回路,通过第五三通阀、第七三通阀、第八三通阀的控制可以实现独立的电驱系统冷却回路,其中电驱系统冷却回路为冷却液经过电控液冷板、电机液冷板、第二水泵到第一散热器中进行散热;通过第三三通阀、第四三通阀以及四通阀的控制实现电池系统冷却回路,其中电池系统冷却回路为冷却液经过第一水泵、第三三通阀、第四三通阀、四通阀、电池液冷板到第二散热器中进行散热。通过电池系统、电驱系统双冷却回路,能够实现对电池和电驱系统的不同工作温度的控制,针对不同工况下对电池和电驱系统达到更佳适合温度的同时节省电能的消耗。
[0014]2、本专利技术,设置有电驱系统余热利用回路,其回路与独立的电驱系统冷却回路相同,通过利用电驱系统余热来对室外换热器进行除霜,相比于其他的除霜方法,能够减少对乘员舱的加热的同时进行除霜的操作,并且在不需要除霜的时候还能够对电池或者乘员舱进行加热,能够充分利用电驱系统余热。
[0015]3、本专利技术,设置有第一热交换器和第二热交换器,通过第二热交换器可以对冷却
液进行加热来实现对电池的快速加热的效果,通过第一热交换器可以对冷却液进行冷却来实现对电池的快速冷却的效果,使电池快速达到适宜工作温度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统的示意图;图2为本专利技术实施例提供的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统的第一种加热模式乘员舱快热电池慢热模式的示意图;图3为本专利技术实施例提供的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统的第二种加热模式电池快热乘员舱慢热模式的示意图;图4为本专利技术实施例提供的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统的第三种加热模式示意图;图5为本专利技术实施例提供的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统的第四种加热模式示意图;图6为本专利技术实施例提供的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统,其特征在于:包括乘员舱制热回路、乘员舱制冷回路、电池加热回路、电池冷却回路、电驱系统冷却回路和室外换热器除霜回路。2.根据权利要求1所述的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统,其特征在于:所述乘员舱制热回路包括:热泵空调对乘员舱加热回路和PTC加热器辅助加热回路,所述热泵空调对乘员舱加热回路包括依次连接的压缩机(1)、第二热交换器(10)、第一三通阀(2)、冷凝器(3)、第二膨胀阀(4)、室外换热器(7)、第二三通阀(11)、第一热交换器(9)、气液分离器(8),以及与所述室外换热器(7)耦合的风扇(5)、与所述冷凝器(3)耦合的鼓风机(30);所述第一三通阀(2)的三个接口分别连接所述第二热交换器(10)、所述冷凝器(3)和所述室外换热器(7),所述第二三通阀(11)的其中两个接口分别连接所述室外换热器(7)、所述第一热交换器(9)。3.根据权利要求2所述的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统,其特征在于:所述PTC加热器辅助加热回路包括:依次连接的第一水泵(15)、第三三通阀(16)、第四三通阀(17)、PTC加热器(18)、四通阀(19)、暖风水箱(20)、第六三通阀(23)、膨胀水箱(14),以及鼓风机(30),所述鼓风机(30)与暖风水箱(20)耦合;所述第三三通阀(16)的三个接口分别连接第一水泵(15)、第一热交换器(9)和第四三通阀(17),所述第四三通阀(17)的三个接口分别连接第三三通阀(16)、第二热交换器(10)和PTC加热器(18),所述四通阀(19)的四个接口分别连接所述PTC加热器(18)、暖风水箱(20)、第六三通阀(23)和所述膨胀水箱(14),所述第六三通阀(23)的其中两个接口分别连接所述四通阀(19)和暖风水箱(20)。4.根据权利要求2所述的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理系统,其特征在于:所述乘员舱制冷回路包括:依次连接的压缩机(1)、第二热交换器(10)、第一三通阀(2)、室外换热器(7)、第二三通阀(11)、第一膨胀阀(12)、蒸发器(13)、第一热交换器(9)、气液分离器(8),以及风扇(5)和鼓风机(30);所述第二三通阀(11)的第三个接口与所述第一膨胀阀(12)连接,所述第二三通阀(11)与第一热交换器(9)之间的连接通路还与所述蒸发器(13)连接,所述鼓风机(30)与所述蒸发器(13)耦合。5.根据权利要求3所述的一种带有除霜功能的纯电动汽车热泵型一体化热管理...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪选要冯有旺
申请(专利权)人:安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院芜湖
类型:发明
国别省市:

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