一种新能源车整车多源综合管理系统及其控制方法技术方案

技术编号:39298203 阅读:9 留言:0更新日期:2023-11-07 11:06
本发明专利技术公开了一种新能源车整车多源综合管理系统及其控制方法,属于新能源汽车技术领域。该系统包括制冷剂换热回路和冷却液换热回路;其中,冷却液换热回路包括空调与电池换热回路,以及电机换热回路;还包括检测模块和控制模块,所述控制模块包括热管理控制器TMSCU和CAN数据通讯单元;本发明专利技术主要针对各个功能部件的热量需求,包括制冷与制热需求,以及热量需求互补利用的可能性,通过检测各部件的状态和参数,使用复合算法分析整个系统的热量需求关系,生成各种控制信号,实现对各功能部件的综合控制,使得各功能部件能实现多功能复用;在保持最佳状态时做到功能互补,减少能耗,同时有效提升续航功能,从而实现多源综合管理与控制。与控制。与控制。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源车整车多源综合管理系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于新能源汽车
,具体涉及一种新能源车整车多源综合管理系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]新能源车是未来车用运输领域的发展趋势,近年来,新能源车的市场占有率迅速增加,新能源车的功能配置也在不断增强,部分功能部件由于能量的补充和消耗,存在较大的热量需求波动,但由于各功能部件的需求不同,可能同时存在冷源和热源,也就存在能源互补利用时间。
[0003]随着新技术和新产品的运用,新能源车的各功能部件的保护措施在不断加强,使得新能源车具有特定功能的部件越来越多,从而导致新能源车的系统逐渐变得庞大,多个部件的综合控制也变得越来越复杂;目前,现有技术对这些功能部件基本是采用组合模式进行控制,没有充分考虑对多个热源需求进行综合管理,使得部分互补能源没有得到充分的利用。而导致能源浪费和控制复杂大致有以下这些情况:
[0004](1)、在现有采用风冷PTC加热方式的整车热管理系统中,考虑管路简化,导致电池和电机的余热无法利用,同时还存在高压漏电风险,在冬天,电池温度较低时没有加热装置,导致电池输出电力的能力变差;
[0005](2)、在现有采用水暖PTC加热方式的整车热管理系统中,需要独立的加热回路,系统回路多,余热利用需要多个回路转换,进而增加了系统的复杂性;
[0006](3)、在采用了热泵控制功能的整车热管理系统中,增加了制热专用换热器,通过多个阀门切换,实现了能效提升,但由于增加了功能部件,从而也增加了成本,同时,采用了较多的控制阀件,还会增加系统的控制难度和泄漏风险;
[0007](4)、在采用了热泵控制功能的整车热管理系统中,制冷时,通过外部换热器向外散热实现空调或电池降温,没有优先考虑空调的制热需求,也没有充分利用该部分的热量;
[0008](5)、在采用了热泵控制功能的整车热管理系统中,制热时,通过外部换热器从低温环境中吸收热量,没有优先考虑空调的制冷需求,利用室内的高温热量,而是从室外低温环境吸收热量,制热效率低,热量也没有被充分利用。
[0009]综合市面上新能源车的特点,考虑到要综合利用各功能部件的能源互补性,还要在保证整车热管理性能有效性的基础上,尽可能减少主要功能部件的使用,因此,亟需一种新能源车整车多源综合管理系统及其控制方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0010]针对相关技术中的问题,本专利技术提出一种新能源车整车多源综合管理系统及其控制方法,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题,本专利技术主要针对整车多个功能部件的热量需求,包括制冷与制热需求,以及热量需求互补利用的可能性,通过检测各部件的状态和参数,使用复合算法分析整个系统的热量需求关系,生成各种控制信号,实现对各个功
能部件的综合控制,使得各主要功能部件能实现多功能复用;在保持最佳状态时做到功能互补,减少能量浪费,同时有效提升续航功能,从而实现多源综合管理与控制。
[0011]本专利技术的技术方案是这样实现的:一种新能源车整车多源综合管理系统,所述新能源车整车多源综合管理系统包括制冷剂换热回路和冷却液换热回路;其中,所述冷却液换热回路包括空调与电池换热回路,以及电机换热回路;
[0012]所述制冷剂换热回路包括空调、压缩机AC、二位四通冷媒阀4V2、外部换热器OHX、板式换热器Chiller、第一电子膨胀阀EXV1、第二电子膨胀阀EXV2、第三电子膨胀阀EXV3、三位四通冷媒阀4V3和气液分离器Accu;其中,所述压缩机AC的第2接口排出制冷剂;所述空调内设有内部换热器Evap、内部换热风机FAN1和暖风芯体HeatCore;
[0013]所述空调与电池换热回路包括板式二位四通水阀4V1、第二水泵BMP2、电池Battery、水暖加热器PTC、二位三通水阀二3V2;
[0014]所述电机换热回路包括板式第一水泵BMP1、电机M、电机驱动器MC、二位三通水阀一3V1和电机散热器LTR;
[0015]在所述制冷剂换热回路中,所述压缩机AC的第2接口与二位四通冷媒阀4V2的第1接口连接,二位四通冷媒阀4V2的第2接口与外部换热器OHX的第1接口相连接,外部换热器OHX第2接口与第三电子膨胀阀EXV3的第1接口相连接;制冷剂经过第三电子膨胀阀EXV3的第2接口后分为两路,其中一路进入第一电子膨胀阀EXV1的第2接口,从第一电子膨胀阀EXV1的第1接口进入内部换热器Evap第2接口,内部换热器Evap的第1接口分别与二位四通冷媒阀4V2的第4接口和三位四通冷媒阀4V3的第2接口相连接;另外一路进入第二电子膨胀阀EXV2的第2接口,从第二电子膨胀阀EXV2的第1接口进入板式换热器Chiller第2接口,板式换热器Chiller的第1接口与三位四通冷媒阀4V3的第1接口相连接,三位四通冷媒阀4V3的第3接口与二位四通冷媒阀4V2的第1接口相连接,三位四通冷媒阀4V3的第4接口分别与二位四通冷媒阀4V2的第3接口和气液分离器Accu的第1接口相连接,气液分离器Accu的第2接口与压缩机AC的第1接口相连接;
[0016]在所述空调与电池换热回路中,所述板式换热器Chiller的第4接口连接二位四通水阀4V1的第2接口,二位四通水阀4V1的第1接口与第二水泵BMP2的第1接口连接,第二水泵BMP2的第2接口与电池Battery第1接口连接,电池Battery第2接口与水暖加热器PTC的第1接口连接,水暖加热器PTC的第2接口与二位三通水阀二3V2的第1接口连接,二位三通水阀二3V2的第2接口与暖风芯体HeatCore的第1接口连接,二位三通水阀二3V2的第3接口分别与暖风芯体HeatCore的第2接口和板式换热器Chiller的第3接口连接;
[0017]在所述电机换热回路中,所述第一水泵BMP1的第2接口与电机M的第1接口相连接,所述第一水泵BMP1的第2接口所流出的冷却液经过电机M和电机驱动器MC的第2接口与二位三通水阀一3V1的第1接口连接,二位三通水阀一3V1的第3接口与电机散热器LTR的第1接口连接,电机散热器LTR的第2接口分别与二位三通水阀一3V1的第2接口和二位四通水阀4V1的第4接口相连接,二位四通水阀4V1的第3接口与第一水泵BMP1的第1接口相连接;
[0018]还包括检测模块和控制模块,所述控制模块包括热管理控制器TMSCU和CAN数据通讯单元;所述热管理控制器TMSCU,根据CAN数据通讯单元提供的新能源车热量需求信号,结合检测模块来分别控制制冷剂换热回路和冷却液换热回路内的各部件的启闭;其中,所述新能源车热量需求信号包括空调热量需求信号、电池热量需求信号和电机热量需求信号。
[0019]进一步地,所述外部换热器OHX处设有外部换热风机FAN2;所述电机散热器LTR处设有电机散热风机FAN3;
[0020]所述检测模块包括制冷剂温度压力传感器组件、制冷剂高压力保护开关PH、制冷剂低压力保护开关PL、回风温度传感器T1、除霜温度传感器T2、环境温度传感本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源车整车多源综合管理系统,其特征在于,所述新能源车整车多源综合管理系统包括制冷剂换热回路和冷却液换热回路;其中,所述冷却液换热回路包括空调与电池换热回路,以及电机换热回路;所述制冷剂换热回路包括空调、压缩机AC、二位四通冷媒阀4V2、外部换热器OHX、板式换热器Chiller、第一电子膨胀阀EXV1、第二电子膨胀阀EXV2、第三电子膨胀阀EXV3、三位四通冷媒阀4V3和气液分离器Accu;其中,所述压缩机AC的第2接口排出制冷剂;所述空调内设有内部换热器Evap、内部换热风机FAN1和暖风芯体HeatCore;所述空调与电池换热回路包括板式二位四通水阀4V1、第二水泵BMP2、电池Battery、水暖加热器PTC、二位三通水阀二3V2;所述电机换热回路包括板式第一水泵BMP1、电机M、电机驱动器MC、二位三通水阀一3V1和电机散热器LTR;在所述制冷剂换热回路中,所述压缩机AC的第2接口与二位四通冷媒阀4V2的第1接口连接,二位四通冷媒阀4V2的第2接口与外部换热器OHX的第1接口相连接,外部换热器OHX第2接口与第三电子膨胀阀EXV3的第1接口相连接;制冷剂经过第三电子膨胀阀EXV3的第2接口后分为两路,其中一路进入第一电子膨胀阀EXV1的第2接口,从第一电子膨胀阀EXV1的第1接口进入内部换热器Evap第2接口,内部换热器Evap的第1接口分别与二位四通冷媒阀4V2的第4接口和三位四通冷媒阀4V3的第2接口相连接;另外一路进入第二电子膨胀阀EXV2的第2接口,从第二电子膨胀阀EXV2的第1接口进入板式换热器Chiller第2接口,板式换热器Chiller的第1接口与三位四通冷媒阀4V3的第1接口相连接,三位四通冷媒阀4V3的第3接口与二位四通冷媒阀4V2的第1接口相连接,三位四通冷媒阀4V3的第4接口分别与二位四通冷媒阀4V2的第3接口和气液分离器Accu的第1接口相连接,气液分离器Accu的第2接口与压缩机AC的第1接口相连接;在所述空调与电池换热回路中,所述板式换热器Chiller的第4接口连接二位四通水阀4V1的第2接口,二位四通水阀4V1的第1接口与第二水泵BMP2的第1接口连接,第二水泵BMP2的第2接口与电池Battery第1接口连接,电池Battery第2接口与水暖加热器PTC的第1接口连接,水暖加热器PTC的第2接口与二位三通水阀二3V2的第1接口连接,二位三通水阀二3V2的第2接口与暖风芯体HeatCore的第1接口连接,二位三通水阀二3V2的第3接口分别与暖风芯体HeatCore的第2接口和板式换热器Chiller的第3接口连接;在所述电机换热回路中,所述第一水泵BMP1的第2接口与电机M的第1接口相连接,所述第一水泵BMP1的第2接口所流出的冷却液经过电机M和电机驱动器MC的第2接口与二位三通水阀一3V1的第1接口连接,二位三通水阀一3V1的第3接口与电机散热器LTR的第1接口连接,电机散热器LTR的第2接口分别与二位三通水阀一3V1的第2接口和二位四通水阀4V1的第4接口相连接,二位四通水阀4V1的第3接口与第一水泵BMP1的第1接口相连接;还包括检测模块和控制模块,所述控制模块包括热管理控制器TMSCU和CAN数据通讯单元;所述热管理控制器TMSCU,根据CAN数据通讯单元提供的新能源车热量需求信号,结合检测模块来分别控制制冷剂换热回路和冷却液换热回路内的各部件的启闭;其中,所述新能源车热量需求信号包括空调热量需求信号、电池热量需求信号和电机热量需求信号。2.根据权利要求1所述的一种新能源车整车多源综合管理系统,其特征在于,所述外部换热器OHX处设有外部换热风机FAN2;所述电机散热器LTR处设有电机散热风机FAN3;
所述检测模块包括制冷剂温度压力传感器组件、制冷剂高压力保护开关PH、制冷剂低压力保护开关PL、回风温度传感器T1、除霜温度传感器T2、环境温度传感器T3、板换进气温度传感器T4、电池进水温度传感器T5、电池出水温度传感器T6、电池温度传感器组件、电机及驱动器温度传感器组件。3.根据权利要求2所述的一种新能源车整车多源综合管理系统,其特征在于,所述制冷剂温度压力传感器组件包括第一温度压力传感器PT1、第二温度压力传感器PT2、第三温度压力传感器PT3;所述电池温度传感器组件包括电池进水温度传感器TB1、电池出水温度传感器TB2;电机及驱动器温度传感器组件包括电机进水温度传感器TM1、电机出水温度传感器TM2。4.根据权利要求3所述的一种新能源车整车多源综合管理系统,其特征在于,自所述压缩机AC的第1接口至所述气液分离器Accu的第2接口依次安装有第一温度压力传感器PT1、制冷剂低压力保护开关PL;自所述压缩机AC的第2接口至所述二位四通冷媒阀4V2的第1接口依次安装有第二温度压力传感器PT2、制冷剂高压力保护开关PH;所述第三温度压力传感器PT3安装于第一电子膨胀阀EXV1的第2接口与第二电子膨胀阀EXV2的第2接口之间;在所述空调中,所述内部换热器Evap的第1接口处依次安装有环境温度传感器T3、除霜温度传感器T2和回风温度传感器T1;所述板换进气温度传感器T4安装于第二电子膨胀阀EXV2的第1接口与板式换热器Chiller的第2接口之间;所述电池进水温度传感器T5安装于板式换热器Chiller的第3接口与二位三通水阀二3V2的第3接口之间;所述电池出水温度传感器T6安装于板式换热器Chiller的第4接口与二位四通水阀4V1的第2接口之间;所述电池进水温度传感器TB1安装于电池Battery的第1接口处,电池出水温度传感器TB2安装于电池Battery的第2接口处;所述电机进水温度传感器TM1安装于电机M的第1接口处,所述电机出水温度传感器TM2安装于电机驱动器MC第2接口处。5.根据权利要求1所述的一种新能源车整车多源综合管理系统,其特征在于,所述空调热量需求信号包括空调有需求信号和空调无需求信号;所述电池热量需求信号包括电池有需求信号和电池无需求信号;所述电机热量需求信号包括电机有需求信号和电机无需求信号;在所述热管理控制器TMSCU中,根据接收到空调热量需求信号、电池热量需求信号和电机热量需求信号,选择执行相应的逻辑处理。6.根据权利要求5所述的一种新能源车整车多源综合管理系统,其特征在于,在所述热管理控制器TMSCU中,若接收到空调有需求信号、电池有需求信号和电机有需求信号,则进行逻辑处理1,所述逻辑处理1包括依次进行的空调需求分析、电池需求分析和电机需求分析;若接收到空调有需求信号、电池有需求信号和电机无需求信号,则进行逻辑处理2,所述逻辑处理2包括依次进行的空调需求分析和电池需求分析;若接收到空调有需求信号、电池无需求信号和电机有需求信号,则进行逻辑处理3,所述逻辑处理3包括依次进行的空调需求分析和电机需求分析;若接收到空调有需求信号、电池无需求信号和电机无需求信号,则进行逻辑处理4,所述逻辑处理4包括空调需求分析;若接收到空调无需求信号、电池有需求信号和电机有需求信号,则进行逻辑处理5,所述逻辑处理5包括依次进行的电池需求分析和电机需求分析;
若接收到空调无需求信号、电池有需求信号和电机无需求信号,则进行逻辑处理6,所述逻辑处理6包括电池需...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡静斌刘贤成江会华
申请(专利权)人:广东精益运输制冷设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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