一种电动商用车加热系统及控制方法技术方案

技术编号：41158349 阅读：3 留言：0更新日期：2024-04-30 18:21

本发明专利技术提出一种电动商用车加热系统及控制方法，包括暖风水加热系统、燃油加热系统、电池冷却循环系统、四通阀和控制器；所述暖风水加热系统的输出端连接燃油加热系统的输入端，所述燃油加热系统的输出端连接四通阀的第一接口，所述四通阀的第二接口连接电池冷却循环系统的输入端，第三接口连接电池冷却循环系统的输出端，第四接口连接暖风水加热系统的输入端；所述控制器的信号输出端连接四通阀的信号输入端，通过控制器的输出信号控制四通阀的工作模式，改变电动商用车加热系统的循环回路，利用一套燃油加热系统满足不同加热需求下的加热模式切换，在解决了电池低温无法放电及空调采暖的问题的同时降低了加热成本，减少了加热电耗。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车，更具体地，涉及一种电动商用车加热系统及控制方法。

技术介绍

1、当电动商用车辆由于电芯性能限制，存在低温环境下无法放电问题。当动力电池温度低于-30℃时，动力电池无法实现放电，此时存在电池加热需求，若动力电池加热膜加热系统及空调暖风加热系统无法工作，还存在无暖风、车辆趴窝等安全风险。然而，常见的暖风及动力电池加热系统在冬季长时间工作时电耗较高，影响电动车冬季续航里程。

2、现有技术公开了一种混合动力汽车集成化热管理系统，包括电机回路、电池回路和四通阀，电机回路和电池回路通过四通阀并联；电机回路包括依次通过冷却液管路串联的第一膨胀水壶、第一水泵、充电器和电机，电机的出口端与四通阀的第一进口端连接，四通阀的第一出口端连接第一膨胀水壶的进口端；电池回路包括依次通过冷却液管路串联的第二膨胀水壶、第二一水泵和电池组，电池组的出口端连接四通阀的第二进口端，四通阀的第二出口端连接第二膨胀水壶的进水端，能够在电机发热时实现利用电机产生的热量对乘员舱进行加热，但是在该方案中，虽然实现了热量的回收利用，但无法实现共用一套加热器系统实现乘员舱与电池的同步制热，导致成本较高。

技术实现思路

1、为解决当前电动商用车燃油加热系统成本较高的问题，本专利技术提出一种电动商用车加热系统及控制方法，根据电池加热及空调采暖的实际需求，控制四通阀进入不同的工作模式，利用一套燃油加热系统处理空调采暖及动力电池加热请求。

2、为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：</p>

3、一种电动商用车加热系统，暖风水加热系统、燃油加热系统、电池冷却循环系统、四通阀和控制器；

4、所述暖风水加热系统的输出端连接燃油加热系统的输入端，所述燃油加热系统的输出端连接四通阀的第一接口，所述四通阀的第二接口连接电池冷却循环系统的输入端，第三接口连接电池冷却循环系统的输出端，第四接口连接暖风水加热系统的输入端；所述控制器的信号输出端连接四通阀的信号输入端。

5、本技术方案利用控制器切换四通阀的连通关系，根据不同的加热需求实现循环回路的切换，利用同一燃油加热系统满足电池加热需求和空调采暖需求。

6、优选地，所述燃油加热系统包括燃油加热器、燃油加热油箱、油泵、油路系统、加热控制器和水温传感器；

7、所述燃油加热油箱通过油路系统向燃油加热器供应燃油；所述水温传感器的信号输出端与加热控制器的信号输入端相连，用于获取燃油加热器工作时的内部水温；当工作时的内部水温到达预设的限制最高工作温度t0时，加热控制器控制燃油加热器停止燃烧加热；当内部水温降至预设的限制工作温度t1时，加热控制器控制燃油加热器重新开始燃烧加热。

8、在此，采用燃油加热器可部分或全部采用传统燃油作为能源辅助采暖及电池加热，减少或避免加热电耗，避免车辆续航里程衰减。

9、优选地，所述暖风水加热系统包括空调暖风芯体、第一膨胀水壶、空调加热水泵和ptc加热器，所述空调暖风芯体、空调加热水泵和ptc加热器串联，所述第一膨胀水壶与空调加热水泵并联，所述空调暖风芯体连接四通阀的第四接口，所述ptc加热器连接燃油加热系统。

10、优选地，所述电池冷却循环系统包括串联的动力电池、第二膨胀水壶和电池水冷机组，所述动力电池连接四通阀的第二接口，所述电池水冷机组连接四通阀的第三接口。

11、本技术方案还提出一种基于上述电动商用车加热系统的控制方法，包括：利用控制器控制四通阀切换工作模式，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式；

12、当控制器控制四通阀的第一接口和第二接口连通，第三接口和第四接口连通，电动商用车加热系统处于第一工作模式时，所述暖风水加热系统、燃油加热系统、四通阀和电池冷却循环系统形成循环回路；

13、当控制器控制四通阀的第一接口和第四接口连通，电动商用车加热系统处于第二工作模式时，所述暖风水加热系统、燃油加热系统和四通阀形成循环回路。

14、优选地，所述加热方法还包括：判断车辆是否存在动力电池加热请求以及空调采暖请求；

15、若车辆存在动力电池加热请求但不存在空调采暖请求，所述控制器输出控制信号令四通阀进入第一工作模式，所述电动商用车加热系统对动力电池进行加热；当加热至电池最低温度大于预设温度t3或处于故障模式，所述暖风水加热系统和燃油加热系统退出工作；

16、若车辆存在动力电池加热请求且存在空调采暖请求，所述控制器输出控制信号令四通阀进入第一工作模式，所述电动商用车加热系统同时进行动力电池加热和空调采暖；当加热至电池最低温度大于预设温度t4后，所述控制器输出控制信号令四通阀进入第二工作模式，所述电动商用车加热系统停止对动力电池进行加热，继续进行空调采暖；

17、若车辆不存在动力电池加热请求但存在空调采暖请求，所述控制器输出控制信号令四通阀进入第二工作模式，所述电动商用车加热系统单独进行空调采暖，避免电池持续加热。

18、优选地，当四通阀处于第一工作模式时，所述ptc加热器和燃油加热器同时工作来实现动力电池加热和空调采暖。

19、优选地，若车辆处于充电状态，当四通阀处于第二工作模式时，所述电动商用车加热系统优先选择通过ptc加热器提供暖风来实现空调采暖，若所述ptc加热器无法工作，通过燃油加热器与动力电池自带的加热系统同时工作来实现空调采暖。

20、在此，采用ptc加热器及燃油加热器对动力电池进行辅助加热，缩短加热时间及充电时间。

21、优选地，若车辆处于行车或怠速状态，当四通阀处于第二工作模式时，所述电动商用车加热系统优先选择通过燃油加热器提供暖风来进行空调采暖，若所述燃油加热器无法工作，通过ptc加热器与动力电池自带的加热系统同时工作来实现空调采暖。

22、在此，优先选择使用燃油加热器进行电池加热和空调采暖，有利于降低电耗，保证车辆冬季续航里程。

23、优选地，所述加热控制器设有温度阈值k1、k2、k3和k4；当所述四通阀处于第一工作模式时，t0＝k1，t1＝k2；当所述四通阀处于第二工作模式时，t0＝k3，t1＝k4；其中，k1＜k3，k2＜k4，以此区分暖风需求水温和电池加热需求水温。

24、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：

25、(1)本专利技术提出的电动商用车加热系统及控制方法，包括暖风水加热系统、燃油加热系统、电池冷却循环系统、四通阀和控制器；所述暖风水加热系统的输出端连接燃油加热系统的输入端，所述燃油加热系统的输出端连接四通阀的第一接口，所述四通阀的第二接口连接电池冷却循环系统的输入端，第三接口连接电池冷却循环系统的输出端，第四接口连接暖风水加热系统的输入端；所述控制器的信号输出端连接四通阀的信号输入端，通过切换四通阀的连通关系，根据不同的加热需求实现循环回路的切换，利用同一燃油加热系统满足电池加热需求和空调采暖需求；

26、(2)本专利技术提出的电动商用车加热控制方法通过控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电动商用车加热系统，其特征在于，包括：暖风水加热系统(1)、燃油加热系统(2)、电池冷却循环系统(3)、四通阀(4)和控制器(5)；

2.根据权利要求1所述的电动商用车加热系统，其特征在于，所述燃油加热系统(2)包括燃油加热器(21)、燃油加热油箱(22)、油泵(23)、油路系统、加热控制器和水温传感器；

3.根据权利要求2所述的电动商用车加热系统，其特征在于，所述暖风水加热系统(1)包括空调暖风芯体(11)、第一膨胀水壶(12)、空调加热水泵(13)和PTC加热器(14)，所述空调暖风芯体(11)、空调加热水泵(13)和PTC加热器(14)串联，所述第一膨胀水壶(12)与空调加热水泵(13)并联，所述空调暖风芯体(11)连接四通阀(4)的第四接口，所述PTC加热器(14)连接燃油加热系统(2)。

4.根据权利要求3所述的电动商用车加热系统，其特征在于，所述电池冷却循环系统(3)包括串联的动力电池(31)、第二膨胀水壶(32)和电池水冷机组(33)，所述动力电池(31)连接四通阀(4)的第二接口，所述电池水冷机组(33)连接四通阀(4)的第三接口。

5.一种基于权利要求1至4任一项所述的电动商用车加热系统的控制方法，其特征在于，利用控制器(5)控制四通阀(4)切换工作模式，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式；

6.根据权利要求5所述的电动商用车加热控制方法，其特征在于，还包括：判断车辆是否存在动力电池加热请求以及空调采暖请求；

7.根据权利要求6所述的电动商用车加热控制方法，其特征在于，当四通阀(4)处于第一工作模式时，所述PTC加热器(14)和燃油加热器(21)同时工作来实现动力电池加热和空调采暖。

8.根据权利要求6所述的电动商用车加热控制方法，其特征在于，若车辆处于充电状态，当四通阀(4)处于第二工作模式时，所述电动商用车加热系统优先选择通过PTC加热器(14)提供暖风来实现空调采暖，若所述PTC加热器(14)无法工作，通过燃油加热器(21)与动力电池(31)自带的加热系统同时工作来实现空调采暖。

9.根据权利要求6所述的的电动商用车加热控制方法，其特征在于，若车辆处于行车或怠速状态，当四通阀(4)处于第二工作模式时，所述电动商用车加热系统优先选择通过燃油加热器(21)提供暖风来进行空调采暖，若所述燃油加热器(21)无法工作，通过PTC加热器(14)与动力电池(31)自带的加热系统同时工作来实现空调采暖。

10.根据权利要求5所述的电动商用车加热控制方法，其特征在于，所述加热控制器设有温度阈值K1、K2、K3和K4；当所述四通阀(4)处于第一工作模式时，T0＝K1，T1＝K2；当所述四通阀(4)处于第二工作模式时，T0＝K3，T1＝K4；其中，K1＜K3，K2＜K4。

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【技术特征摘要】

1.一种电动商用车加热系统，其特征在于，包括：暖风水加热系统(1)、燃油加热系统(2)、电池冷却循环系统(3)、四通阀(4)和控制器(5)；

3.根据权利要求2所述的电动商用车加热系统，其特征在于，所述暖风水加热系统(1)包括空调暖风芯体(11)、第一膨胀水壶(12)、空调加热水泵(13)和ptc加热器(14)，所述空调暖风芯体(11)、空调加热水泵(13)和ptc加热器(14)串联，所述第一膨胀水壶(12)与空调加热水泵(13)并联，所述空调暖风芯体(11)连接四通阀(4)的第四接口，所述ptc加热器(14)连接燃油加热系统(2)。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军林，郭峰，刘博文，徐璐，
申请(专利权)人：湖南行必达网联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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