【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆，尤其涉及一种电动汽车的热泵系统、电动汽车及其热控制方法。
技术介绍
1、相关技术中，在商用车新能源领域，热管理对三电系统尤其是电池系统越来越重要。热管理系统具体又分为电机冷却、驾驶室制冷/采暖，电池制冷/加热。目前传统商用车的热管理系统电机、驾驶室、电池多为独立系统，不能有效利用能量，造成能量的浪费。因无发动机提供的热源，目前主流方案为利用ptc实现对电池的加热和驾驶室采暖，使用效率低，影响续驶里程并大幅度增加了整车成本。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种电动汽车的热泵系统、电动汽车及其热控制方法，用以解决现有技术中存在的缺陷，实现如下技术效果：本系统为双压缩机间接式热泵系统，结构紧凑，可靠性高，高温制冷能力强，低温制热能耗低，可满足700kwh以上电量电池制冷需求，并且本系统取消了水暖ptc，利用电机堵转发热供冬季乘员舱采暖，从而降低了整车成本、提升了电动车冬季续驶里程。
2、根据本专利技术第一方面实施例的电动汽车的热泵系统，包括：
3、电池乘员舱集成热泵回路，包括串联的第一室外换热器、第一压缩机、水冷冷凝器和电池乘员舱蒸发装置，所述电池乘员舱蒸发装置包括相互并联的第一电池冷却器和乘员舱蒸发器，且所述第一电池冷却器之前设有第一电池膨胀阀，所述乘员舱蒸发器之前设有乘员舱膨胀阀；
4、电池制冷回路，包括串联的第二室外换热器、第二压缩机和第二电池冷却器；
5、电池冷却回路，包括电池水泵、电池和所述第一电池冷却器和所
6、电机冷却回路，包括串联的第三室外换热器、电机和电机水泵；
7、乘员舱暖风回路，包括串联的水冷冷凝器、暖风水泵和暖风芯体，所述电池乘员舱集成热泵回路通过所述水冷冷凝器对所述乘员舱暖风回路中的冷却液进行制热；
8、所述乘员舱暖风回路通过一个四通阀接入至所述电机冷却回路中，所述电池冷却回路通过一个五通阀接入至所述电机冷却回路中，其中，所述四通阀用于实现所述乘员舱暖风回路与所述电机冷却回路之间的串并联变换，所述五通阀用于实现所述电机冷却回路与所述电池冷却回路之间的串并联变换，且所述电机冷却回路通过所述四通阀和所述五通阀控制所述第三室外换热器的短路与否。
9、根据本专利技术的一个实施例，所述电池冷却回路内还包括三通阀，所述电池连通所述三通阀的入口，且所述三通阀的两个出口分别连通至所述第一电池冷却器和所述第二电池冷却器；
10、所述四通阀具有a口、b口、c口和d口，所述五通阀具有a口、b口、c口、d口和e口；
11、其中，所述乘员舱暖风回路分别接入至所述四通阀的a口和d口，所述第三室外换热器的入口和所述电机的冷却液出口均连通至所述四通阀的b口，所述第三室外换热器的出口连通至所述五通阀的e口，所述四通阀的c口连通至所述五通阀的a口，所述电机的冷却液入口连通至所述五通阀的b口，且所述电池冷却回路分别接入至所述五通阀的c口和d口。
12、根据本专利技术的一个实施例，所述四通阀的a口和d口之间以及b口和c口之间均默认导通，所述五通阀的e口和b口之间以及c口和d口之间均默认导通且a口默认截止，所述三通阀默认导通至所述第二电池冷却器且默认与所述第一电池冷却器截断。
13、根据本专利技术的一个实施例，所述第一室外换热器和所述水冷冷凝器之间设有电子膨胀阀，且所述第一室外换热器和所述第一压缩机的进气口之间通过设有冷媒截止阀的制热支路连通；所述电机冷却回路内冷却液的温度为第一液温，所述电池冷却回路内冷却液的温度为第二液温，所述乘员舱暖风回路内冷却液的温度为第三液温；
14、在环境温度小于所述第一液温，且所述第一液温小于所述第二液温的情况下，所述热泵系统处于电池散热器冷却模式，此时所述五通阀的b口与c口以及e口和d口分别导通且其a口截止；
15、在所述第一液温大于所述第二液温的情况下，所述热泵系统处于电机余热回收电池保温模式，此时所述三通阀连通至所述第一电池冷却器且断开所述第二电池冷却器，所述四通阀的b口和c口导通，所述五通阀的b口与c口以及a口和d口分别导通且其e口截止；
16、在所述第一液温大于所述第三液温的情况下，所述热泵系统处于电机堵转乘员舱热泵采暖模式，此时所述四通阀的a口和b口以及c口和d口分别导通，所述五通阀的a口和b口导通且e口截止；
17、在所述第二液温大于所述第三液温的情况下，所述热泵系统处于热泵电池保温模式，此时所述四通阀的a口和b口以及c口和d口分别导通，且所述五通阀的a口与d口以及c口和b口分别导通且其e口截止；
18、其中，在所述电机堵转乘员舱热泵采暖模式和所述热泵电池保温模式下，所述电池乘员舱集成热泵回路启动并运行制热模式，且在所述制热模式下，冷媒截止阀开启，第一电池膨胀阀和乘员舱膨胀阀关闭，此时制冷剂的流经路径为：第一压缩机、水冷冷凝器、电子膨胀阀、第一室外换热器、冷媒截止阀和气液分离器，并回流至第一压缩机。
19、根据本专利技术的一个实施例，在所述电池乘员舱集成热泵回路处于仅对乘员舱进行制冷的单乘员舱制冷模式下，所述第一电池膨胀阀关闭且所述乘员舱膨胀阀开启；
20、在所述电池乘员舱集成热泵回路处于仅对电池进行制冷的单电池制冷模式下，所述第一电池膨胀阀开启且所述乘员舱膨胀阀关闭；
21、在所述电池乘员舱集成热泵回路处于同时对电池和乘员舱制冷的乘员舱电池共同制冷模式下，所述第一电池膨胀阀开启且所述乘员舱膨胀阀开启。
22、根据本专利技术的一个实施例，所述电池冷却回路还包括水暖ptc，所述水暖ptc与所述电池和所述电池水泵串联。
23、根据本专利技术的一个实施例，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器并排设置，所述第一室外换热器的后侧对应设有第一风机，且第二室外换热器的后侧对应设有第二风机，所述第三室外换热器设在所述第一室外换热器和所述第二室外换热器的后侧且位于所述第一风机和所述第二风机的前侧。
24、根据本专利技术第二方面实施例的电动汽车，包括：
25、如本专利技术第一方面实施例所述的电动汽车的热泵系统。
26、根据本专利技术第三方面实施例的基于本专利技术第二方面实施例所述的电动汽车的热控制方法，包括：
27、步骤s1，获取环境温度、电机冷却回路内冷却液的第一液温、电池冷却回路内冷却液的第二液温和乘员舱暖风回路内冷却液的第三液温；
28、步骤s2，根据所述环境温度、所述第一液温、所述第二液温和所述第三液温中的至少两个调节所述三通阀、所述四通阀和所述五通阀中的至少一个以使得热泵系统进入不同工作模式。
29、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s2，具体包括：...
【技术保护点】
1.一种电动汽车的热泵系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述电池冷却回路内还包括三通阀，所述电池连通所述三通阀的入口，且所述三通阀的两个出口分别连通至所述第一电池冷却器和所述第二电池冷却器；
3.根据权利要求2所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述四通阀的A口和D口之间以及B口和C口之间均默认导通，所述五通阀的e口和b口之间以及c口和d口之间均默认导通且a口默认截止，所述三通阀默认导通至所述第二电池冷却器且默认与所述第一电池冷却器截断。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述第一室外换热器和所述水冷冷凝器之间设有电子膨胀阀，且所述第一室外换热器和所述第一压缩机的进气口之间通过设有冷媒截止阀的制热支路连通；所述电机冷却回路内冷却液的温度为第一液温，所述电池冷却回路内冷却液的温度为第二液温，所述乘员舱暖风回路内冷却液的温度为第三液温；
5.根据权利要求3所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，在所述电池乘员舱集成热泵回路处于仅对乘员舱进行制冷的单乘员舱制冷模式下，所
6.根据权利要求1所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述电池冷却回路还包括水暖PTC，所述水暖PTC与所述电池和所述电池水泵串联。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器并排设置，所述第一室外换热器的后侧对应设有第一风机，且第二室外换热器的后侧对应设有第二风机，所述第三室外换热器设在所述第一室外换热器和所述第二室外换热器的后侧且位于所述第一风机和所述第二风机的前侧。
8.一种电动汽车，其特征在于，包括：
9.一种基于权利要求8所述的电动汽车的热控制方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的电动汽车的热控制方法，其特征在于，所述步骤S2，具体包括：
11.根据权利要求9或10所述的电动汽车的热控制方法，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求11所述的电动汽车的热控制方法，其特征在于，所述根据所述电池的工作功率，控制所述三通阀的连通路径，并对应控制所述第一压缩机和/或所述第二压缩机的启动与否的步骤，具体包括：
13.根据权利要求9或10所述的电动汽车的热控制方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的热泵系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述电池冷却回路内还包括三通阀，所述电池连通所述三通阀的入口，且所述三通阀的两个出口分别连通至所述第一电池冷却器和所述第二电池冷却器；
3.根据权利要求2所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述四通阀的a口和d口之间以及b口和c口之间均默认导通，所述五通阀的e口和b口之间以及c口和d口之间均默认导通且a口默认截止，所述三通阀默认导通至所述第二电池冷却器且默认与所述第一电池冷却器截断。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，所述第一室外换热器和所述水冷冷凝器之间设有电子膨胀阀，且所述第一室外换热器和所述第一压缩机的进气口之间通过设有冷媒截止阀的制热支路连通；所述电机冷却回路内冷却液的温度为第一液温，所述电池冷却回路内冷却液的温度为第二液温，所述乘员舱暖风回路内冷却液的温度为第三液温；
5.根据权利要求3所述的电动汽车的热泵系统，其特征在于，在所述电池乘员舱集成热泵回路处于仅对乘员舱进行制冷的单乘员舱制冷模式下，所述第一电池膨胀阀关闭且所述乘员舱膨胀阀开启；
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟，黄刚，石绍刚，孙艳艳，赵悦，孙正才，
申请(专利权)人：嬴彻星创智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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