【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热管理，特别涉及一种车辆集成热管理系统及其控制方法。
技术介绍
1、现有热管理技术制冷循环设备与热管循环设备通过独立的升降温控制循环回路，可以有效的解决温度在正负变化较大工况下，电动车电池能够适应过热或过冷的环境温度变化，依靠换热循环回路达到正常工作状态进行运转。以及通过多级散热、蒸发器与冷凝器并排压缩冷凝等技术有效的提高了电动车热管理设备在高低温工况下的灵活调节性和换热效率。
2、但依旧存在以下问题：换热系统组成复杂、控制不够精确灵敏、反应效果不够佳、集成度不够、节能效率不够高的问题，即在不同环境模式下，系统环境适配性、节能性和调节性不能很好的满足使用要求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种车辆集成热管理系统及其控制方法，通过对电动汽车各工作组件的温度按需调控、冷/热量汇总到冷却液保温箱再按需分配的集成管理，能够实现电动汽车热管理系统的管路简化、结构优化、节能高效的目标。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种车辆集成热管理系统包括恒温箱系统，恒温箱系统包括冷却液保温箱，冷却液保温箱内设有内部换热器和换热介质，内部换热器与热泵循环系统连接，冷却液保温箱对各工作组件的换热模块进行供液，集成控制器对恒温箱箱系统、热泵循环系统以及各工作组件的换热模块进行控制，热泵循环系统包括四通换向阀、压缩机、外部换热器、第一输送泵以及膨胀阀，内部换热器的第二端与四通换向阀的c口以及压缩机的b端连接，四通换向阀的d口与内部
3、优选的方案中，所述冷却液保温箱内设有ptc加热器。
4、优选的方案中，所述冷却液保温箱上部设有补液箱。
5、优选的方案中，所述压缩机、第一输送泵、膨胀阀两端分别并联第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀。
6、优选的方案中，所述各工作组件的换热模块包括电池组换热模块、座舱换热模块、座椅换热模块和电机换热模块，各工作组件的换热模块并联连接，冷却液保温箱通过第二输送泵对各工作组件的换热模块进行供液。
7、优选的方案中，所述电池组换热模块、座舱换热模块、座椅换热模块和电机换热模块的并联管路上分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。
8、本专利技术还提供一种车辆集成热管理系统的控制方法，包括如下步骤：
9、步骤一、依据环境温度、电机轴输出功率、电池组负载出口冷却液温度、座舱制冷制热模式及目标温度值、电机负载出口冷却液温度以及汽车驾驶模式判断系统的热管理模式；
10、步骤二、在高温强制冷模式下，集成控制器发配制冷指令，外部换热器第一端与压缩机a端连接，压缩机b端与内部换热器连接，内部换热器中的冷却介质吸收冷却液保温箱中的热量，四通换向阀的滑块运动，导通c口和d口，热流体依次通过d口、c口进入压缩机加压，第一控制阀关闭，压缩机将来自内部换热器的高温流体进行压缩，获得高压流体到达外部换热器，外部换热器通过制冷剂吸收来自压缩机的高热量，冷凝剂蒸发散热，第二控制阀和膨胀阀打开，散热后的流体流经第二控制阀和膨胀阀，膨胀阀将冷流体进行降压处理，流入冷却液保温箱中，第二输送泵将冷却后的流体压入工作组件的换热模块，根据工作组件的换热模块换热需求，控制第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门的开启程度；
11、步骤三、在较强制冷模式下，第一控制阀打开，第二控制阀、第三控制阀、压缩机关闭，内部换热器通过流体将热量依次流经四通换向阀的d口和c口，流经第一控制阀，到达外部换热器，与自然环境进行换热，制冷后的流体流经第一输送泵和膨胀阀到达内部换热器，冷却液保温箱中的温度降低，冷流体通过第二输送泵流入工作组件的换热模块进行热交换；
12、步骤四、高温充电模式下，开启第二输送泵和第一阀门打开，第二阀门、第三阀门和第四阀门关闭，冷却液保温箱中冷却液输送至电池组换热模块对电池组进行冷却；当检测到电池负载出口冷却液温度高于设定温度b5，环境温度高于冷却液保温箱温度后，重复步骤二或三，开启热泵循环系统，为充电模式下的电池产热提供冷量；
13、步骤五、在低温强制热模式下，外部换热器第一端与压缩机a端连接，压缩机b端与内部换热器连接，在极冷的情况下，ptc加热器启动对冷却液保温箱中的冷却剂进行加热，再由第二输送泵将热流体运送至各工作组件的换热模块进行热交换对各工作组件进行加热；冷却液保温箱中的热量将通过热泵循环系统到达外部换热器进行消霜，第一输送泵和第三控制阀关闭，第二控制阀开启，内部换热器中的冷却介质吸收冷却液的热量，四通换向阀滑块运动，导通d口与c口，第一控制阀关闭，压缩机将来自内部换热器的高温流体进行压缩，高压流体到达外部换热器，外部换热器通过制冷剂吸收来自压缩机的高热量，冷凝剂蒸发散热，达到消霜的目的，散热后的流体流经第二控制阀和膨胀阀，降压后，流入冷却液保温箱中，当各工作组件进入正常温度范围后，ptc加热器停止加热；
14、步骤六、在较强制热模式下，四通换向阀接通a口和b口，关闭第一控制阀，外部换热器制取的热量经过压缩机进入内部换热器，在其中蒸发散热，使得冷却液保温箱中的工质升温，散热后的流体进入膨胀阀，关闭第一输送泵和第三控制阀，通过第二控制阀进入外部换热器继续吸收环境热量进入热泵制热循环，升温的冷却液保温箱中的热量经第二输送泵流向各工作组件的换热模块进行制热。
15、本专利技术提供的一种车辆集成热管理系统及其控制方法 ，具有以下有益效果：
16、1、在热泵循环系统中的压缩机、泵、膨胀阀两端各增加了一个控制阀，可以实现各工况下运行时的通量自动调节，提升热泵效率，减少能耗。
17、2、各工作组件的换热模块分别设置第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门，可以实现工作温度按需调节的灵活变通性，提高系统工作稳定性和工作效率。
18、3、设置了集中的冷却液保温箱处理所有的负载冷量/热量需求，实现按需自动分配。该冷却液保温箱也是热泵循环系统与负载系统的中介，冷却液保温箱的热量汇总也是使得系统的控制难度降低。
19、4、利用输送泵泵、冷却液保温箱、工作组件区组成的热管理系统实现了管路简化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种车辆集成热管理系统，其特征在于，包括恒温箱系统，恒温箱系统包括冷却液保温箱（1），冷却液保温箱（1）内设有内部换热器（2）和换热介质，内部换热器（2）与热泵循环系统连接，冷却液保温箱（1）对各工作组件的换热模块进行供液，集成控制器（3）对恒温箱箱系统、热泵循环系统以及各工作组件的换热模块进行控制，热泵循环系统包括四通换向阀（4）、压缩机（5）、外部换热器（6）、第一输送泵（7）以及膨胀阀（8），内部换热器（2）的第二端与四通换向阀（4）的C口以及压缩机（5）的B端连接，四通换向阀（4）的D口与内部换热器（2）的中部连接，压缩机（5）的A端与四通换向阀（4）的B口以及外部换热器（6）的第一端连接，外部换热器（6）的中部与四通换向阀（4）的A口连接，外部换热器（6）的第二端与第一输送泵（7）、膨胀阀（8）以及内部换热器（2）的第一端依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种车辆集成热管理系统，其特征在于，所述冷却液保温箱（1）内设有PTC加热器（9）。
3.根据权利要求1所述的一种车辆集成热管理系统，其特征在于，所述冷却液保温箱（1）上部设有补液箱（10
4.根据权利要求1所述的一种车辆集成热管理系统，其特征在于，所述压缩机（5）、第一输送泵（7）、膨胀阀（8）两端分别并联第一控制阀（11）、第二控制阀（12）和第三控制阀（13）。
5.根据权利要求1所述的一种车辆集成热管理系统，其特征在于，所述各工作组件的换热模块包括电池组换热模块（14）、座舱换热模块（15）、座椅换热模块（16）和电机换热模块（17），各工作组件的换热模块并联连接，冷却液保温箱（1）通过第二输送泵（18）对各工作组件的换热模块进行供液。
6.根据权利要求5所述的一种车辆集成热管理系统，其特征在于，所述电池组换热模块（14）、座舱换热模块（15）、座椅换热模块（16）和电机换热模块（17）的并联管路上分别设有第一阀门（19）、第二阀门（20）、第三阀门（21）和第四阀门（22）。
7.一种车辆集成热管理系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种车辆集成热管理系统，其特征在于，包括恒温箱系统，恒温箱系统包括冷却液保温箱（1），冷却液保温箱（1）内设有内部换热器（2）和换热介质，内部换热器（2）与热泵循环系统连接，冷却液保温箱（1）对各工作组件的换热模块进行供液，集成控制器（3）对恒温箱箱系统、热泵循环系统以及各工作组件的换热模块进行控制，热泵循环系统包括四通换向阀（4）、压缩机（5）、外部换热器（6）、第一输送泵（7）以及膨胀阀（8），内部换热器（2）的第二端与四通换向阀（4）的c口以及压缩机（5）的b端连接，四通换向阀（4）的d口与内部换热器（2）的中部连接，压缩机（5）的a端与四通换向阀（4）的b口以及外部换热器（6）的第一端连接，外部换热器（6）的中部与四通换向阀（4）的a口连接，外部换热器（6）的第二端与第一输送泵（7）、膨胀阀（8）以及内部换热器（2）的第一端依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种车辆集成热管理系统，其特征在于，所述冷却液保温箱（1）内设有ptc加热器（9）。
3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴祥成，郭俊轩，王莉，马梦珠，卢金，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。