本發(fā)明涉及電動(dòng)車領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)車整車熱管理系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前，市場(chǎng)上電動(dòng)汽車上的空調(diào)系統(tǒng)、電池包熱管理系統(tǒng)及電機(jī)系統(tǒng)熱管理系統(tǒng)普遍都是各自獨(dú)立的，很少有將電池包的熱管理系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)、電機(jī)冷卻系集成在一起的，這樣造成了整車熱管理系統(tǒng)效率較低,沒(méi)有達(dá)到整車熱環(huán)境資源的最大利用率。并且電池包普遍采用簡(jiǎn)單的風(fēng)冷系統(tǒng)，很少采用水冷系統(tǒng)的，這樣在炎熱或寒冷的惡劣環(huán)境下，難以保證電池包最佳工作溫度，也不能保證電池間溫度的一致性，影響電池的壽命和充放電性能。

專利文獻(xiàn)1(CN203553304U)中公開(kāi)了一種電池?zé)峁芾砜刂葡到y(tǒng)，包括整車控制器；通過(guò)CAN總線與整車控制器電連接的電池管理器；分別與電池管理器電連接的用于向電池包組吹風(fēng)的電池風(fēng)機(jī)、用于加熱電池包組的加熱模塊、用于檢測(cè)電池包組中單體電池的溫度的第一溫度檢測(cè)器和用于檢測(cè)電池用蒸發(fā)器的溫度的第二溫度檢測(cè)器；通過(guò)CAN總線與整車控制器電連接的空調(diào)控制器；以及，分別與所述空調(diào)控制器電連接的電池用蒸發(fā)器電磁閥和空調(diào)用蒸發(fā)器電磁閥。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

如上述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，使用風(fēng)冷系統(tǒng)加熱或冷卻電池，存在效率低、速度慢、電池包體積大、電池包工作溫度范圍小等問(wèn)題。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電動(dòng)車整車熱管理系統(tǒng)，將電機(jī)冷卻系統(tǒng)、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)整合成為一個(gè)整體，從而滿足了電機(jī)系統(tǒng)及電池對(duì)自身使用溫度的高要求，提高電機(jī)系統(tǒng)及電池的壽命和效率，也滿足了用戶對(duì)制冷制暖的要求。

本發(fā)明所述的一種電動(dòng)車整車熱管理系統(tǒng)，包括電機(jī)冷卻系統(tǒng)、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)。所述電機(jī)冷卻系統(tǒng)包括電機(jī)系統(tǒng)散熱器、電機(jī)、電機(jī)控制器、充電機(jī)、DCDC(直流轉(zhuǎn)換器)、電機(jī)水泵；所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括電池系統(tǒng)散熱器、電池包、熱交換器、水暖加熱器、電池水泵；所述空調(diào)系統(tǒng)為帶有PTC的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)。

所述熱交換器的制冷管路附帶電池膨脹閥，熱交換器的制冷劑管路與蒸發(fā)器并聯(lián)后與空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成制冷劑循環(huán)回路；所述的水暖加熱器為電動(dòng)水暖加熱器；

所述電機(jī)冷卻系統(tǒng)包含電機(jī)冷卻一條回路，按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)電機(jī)水泵、充電機(jī)、DCDC、電機(jī)控制器、電機(jī)、電機(jī)散熱器；

所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)形成風(fēng)冷冷卻回路、強(qiáng)制冷卻回路和加熱回路，其中，強(qiáng)制冷卻回路與加熱回路為同一回路，但不能同時(shí)工作；風(fēng)冷冷卻回路與強(qiáng)制冷卻/加熱回路由閥門控制切換，不能同時(shí)聯(lián)通。

所述電池風(fēng)冷冷卻回路按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)所述電池水泵、所述水暖加熱器、所述電池包、所述電池系統(tǒng)散熱器，此循環(huán)內(nèi)水暖加熱器不工作；所述強(qiáng)制冷卻按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)所述電池水泵、所述水暖加熱器、所述電池包、所述熱交換器，此循環(huán)內(nèi)水暖加熱器不工作；所述加熱回路按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)所述電池水泵、所述水暖加熱器、所述電池包、所述熱交換器，此循環(huán)內(nèi)熱交換器不工作。

所述的空調(diào)系統(tǒng)為帶有PTC的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，包括制冷工況與采暖工況兩種工況；

所述制冷工況，制冷劑順次經(jīng)過(guò)空調(diào)壓縮機(jī)、室內(nèi)冷凝器、室外冷凝器、儲(chǔ)液干燥器構(gòu)成，經(jīng)過(guò)三通分配至熱交換器與室內(nèi)蒸發(fā)器，熱交換器的制冷劑出口與蒸發(fā)器的制冷劑出口并聯(lián)后與儲(chǔ)液干燥罐相連；

所述采暖工況，制冷劑順次經(jīng)過(guò)空調(diào)壓縮機(jī)、室內(nèi)冷凝器、室外冷凝器、儲(chǔ)液干燥器構(gòu)成，經(jīng)過(guò)三通分配至儲(chǔ)液干燥罐；PTC與室內(nèi)冷凝器并聯(lián)，溫度較低時(shí)進(jìn)行輔助加熱；

所述電機(jī)冷卻系統(tǒng)與電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)共用補(bǔ)償水罐；

有益效果：本發(fā)明所述的電動(dòng)車熱管理系統(tǒng)將電機(jī)冷卻、電池?zé)峁芾?、空調(diào)系統(tǒng)整合成為一個(gè)整體,以實(shí)現(xiàn)電池包的散熱系統(tǒng)與空調(diào)制冷系統(tǒng)相互集成，提高的熱管理的綜合效率，并實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度高時(shí)電機(jī)系統(tǒng)的冷卻、電池系統(tǒng)的冷卻及乘員艙內(nèi)的制冷，溫度低時(shí)電池包的加熱及乘員艙內(nèi)采暖；從而滿足電機(jī)系統(tǒng)和電池系統(tǒng)對(duì)自身使用溫度的高要求，提高電機(jī)系統(tǒng)和電池系統(tǒng)的壽命與效率，也滿足了用戶對(duì)制冷制暖的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種電動(dòng)車整車熱管理系統(tǒng)的原理圖；

圖2為本發(fā)明所述的電機(jī)冷卻回路連接圖；

圖3為本發(fā)明所述的電池風(fēng)冷回路連接圖；

圖4為本發(fā)明所述的電池強(qiáng)制冷卻循環(huán)圖；

圖5為本發(fā)明所述的電池加熱循環(huán)圖；

圖6為本發(fā)明所述的空調(diào)制冷循環(huán)圖；

圖7為本發(fā)明所述的空調(diào)采暖循環(huán)圖。

附圖部件符號(hào)說(shuō)明：

1、電機(jī)水泵 2、充電機(jī) 3、DCDC 4、電機(jī)控制器 5、電機(jī) 6、電機(jī)散熱器 7、電池散熱器 8、電池水泵 9、水暖加熱器 10、電池 11、風(fēng)冷回路兩通閥 12、強(qiáng)制冷卻/加熱兩通閥 13、室內(nèi)冷凝器 14、PTC 15、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī) 16、室外冷凝器/蒸發(fā)器 17、儲(chǔ)液干燥罐 18、室內(nèi)蒸發(fā)器 19、熱交換器 20、電磁三通閥 21、空調(diào)制冷節(jié)流管 22、電池冷卻膨脹閥 23、膨脹水箱

具體實(shí)施方式

如圖1，一種電動(dòng)車整車熱管理系統(tǒng)，包括電機(jī)冷卻系統(tǒng)、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)。所述電機(jī)冷卻系統(tǒng)為獨(dú)立的循環(huán)，包括電機(jī)水泵1、充電機(jī)2、DCDC 3、電機(jī)控制器4、電機(jī)5、電機(jī)散熱器6、補(bǔ)償水罐23；所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包括電池系統(tǒng)散熱器7、電池包10、熱交換器19、電池冷卻膨脹閥22、水暖加熱器9、電池水泵8、第一兩通閥11、第二兩通閥12；所述空調(diào)系統(tǒng)為帶有PTC的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，包括電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)15、室內(nèi)冷凝器13、PTC 14、室外冷凝器/蒸發(fā)器16、儲(chǔ)液干燥罐17、室內(nèi)蒸發(fā)器18、空調(diào)制冷節(jié)流管21、電磁三通閥20。

所述熱交換器19的制冷劑管路與電池冷卻膨脹閥22串聯(lián),所述室內(nèi)蒸發(fā)器13與空調(diào)制冷節(jié)流管21串聯(lián),電池冷卻膨脹閥22和空調(diào)制冷節(jié)流管21并聯(lián),熱交換器19的制冷劑管路與室內(nèi)蒸發(fā)器13并聯(lián)后與空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成制冷劑循環(huán)回路；所述補(bǔ)償水罐23為電機(jī)冷卻系統(tǒng)與電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)共用。

如圖2，所述電機(jī)冷卻系統(tǒng)包含電機(jī)冷卻一條回路，按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)電機(jī)水泵1、充電機(jī)2、DCDC 3、電機(jī)控制器4、電機(jī)5、電機(jī)散熱器6；

如圖3，所述電池風(fēng)冷冷卻回路按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)電池水泵8、水暖加熱器9、電池包10、第一兩通閥11、電池散熱器7，此循環(huán)內(nèi)水暖加熱器9不工作，第一兩通閥11打開(kāi)；

如圖4，所述電池強(qiáng)制冷卻回路按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)電池水泵8、水暖加熱器9、電池包10、第二兩通閥12、熱交換器19，此循環(huán)內(nèi)水暖加熱器9不工作，第二兩通閥12打開(kāi)，空調(diào)制冷循環(huán)啟動(dòng)，電池冷卻膨脹閥22打開(kāi)；

如圖5，所述電池加熱回路按照循環(huán)水流向依次循環(huán)通過(guò)電池水泵8、水暖加熱器9、電池包10、第二兩通閥12、熱交換器19，此循環(huán)內(nèi)熱交換器不工作，第二兩通閥12打開(kāi)，電池冷卻膨脹閥22關(guān)閉；

如圖6，所述制冷循環(huán)，制冷劑順次經(jīng)過(guò)空調(diào)壓縮機(jī)15、室內(nèi)冷凝器13、室外冷凝器16、電磁三通閥20、空調(diào)制冷節(jié)流管21、室內(nèi)蒸發(fā)器18、儲(chǔ)液干燥罐17，此循環(huán)空調(diào)風(fēng)不經(jīng)過(guò)室內(nèi)蒸發(fā)器13，PTC 14不工作；電池冷卻膨脹閥22在電池有強(qiáng)制冷卻需求時(shí)打開(kāi)；

如圖7，所述采暖工況，制冷劑順次經(jīng)過(guò)制冷劑順次經(jīng)過(guò)空調(diào)壓縮機(jī)15、室內(nèi)冷凝器13、室外冷凝器16、電磁三通閥20、儲(chǔ)液干燥罐17；PTC與室內(nèi)冷凝器并聯(lián)，溫度較低時(shí)進(jìn)行輔助加熱：環(huán)境溫度在-5℃以上時(shí)，熱泵系統(tǒng)單獨(dú)工作；環(huán)境溫度在-15℃至-5℃之間時(shí)，以熱泵系統(tǒng)為主，PTC輔助采暖工作；環(huán)境溫度在-20℃至-15℃之間時(shí)，以PTC為主，熱泵系統(tǒng)輔助采暖工作；環(huán)境溫度在-20℃以下時(shí)，PTC單獨(dú)工作。