混合动力汽车整车热管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了混合动力汽车整车热管理系统，设置空调补充制热回路；空调循环回路中设置电池换热器，电池换热器的换热器件设置在电池循环回路中；电机电控循环回路分别通过电机电控四通换向阀及暖风芯体三通阀与电池循环回路及空调补充制热回路连接；空调补充制热回路通过电池循环三通阀与电池循环回路连接；发动机循环回路通过两个PTC三通阀与空调补充制热回路连接。本发明专利技术还公开了该管理系统的控制方法。采用上述技术方案，实现各工况下发动机及电机电控热量的综合利用和能量的合理分配，提升了整车能量的利用率，进而降低了整车能耗，提高了整车续航里程，达到了优化混合动力汽车整车热管理方案的目的。

【技术实现步骤摘要】
混合动力汽车整车热管理系统及其控制方法
本专利技术属于新能源汽车热量管理与控制的
更具体地，本专利技术涉及混合动力汽车整车热管理系统。本专利技术还涉及该热管理系统的控制方法。
技术介绍
近年来，为了应对能源危机和环境污染问题，新能源汽车得到了大力发展，混合动力汽车作为其中一个方向被广泛应用。混合动力汽车由发动机和车载电池组共同提供动力系统，其中插电式混合动力汽车可以利用外界电源进行充电，具有较长的纯电动续驶里程，必要时可以在混合动力模式下工作，具有良好的燃油经济性。但是，由于零件多、结构布置复杂、行车过程中的工况变化大，使得混合动力汽车工作过程中，对散热系统要求较高。冬季纯电模式工作时电池和乘员舱经常采用PTC获得热量，则会导致续航里程大幅下降；总是采用纯发动机模式行驶利用发动机获得热量又不符合节能减排要求。为改进现有技术方案下混合动力汽车热管理技术，本专利技术提出一种混合动力汽车整车热管理方案，用以优化整车热量分配，提高续航里程。
技术实现思路
本专利技术提供一种混合动力汽车整车热管理系统，其目的是优化整车热量分配和利用，提高续航里程。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术的混合动力汽车整车热管理系统，包括空调循环回路、发动机循环回路、电机电控循环回路及电池循环回路；所述的热管理系统设置空调补充制热回路；所述的空调循环回路中设置电池换热器，所述的电池换热器的换热器件设置在电池循环回路中；所述的电机电控循环回路分别通过电机电控四通换向阀及暖风芯体三通阀与电池循环回路及空调补充制热回路连接；所述的空调补充制热回路通过电池循环三通阀与电池循环回路连接；所述的发动机循环回路通过两个PTC三通阀与空调补充制热回路连接。在所述的空调循环回路上设置压缩机、舱外换热器和舱内换热器，所述的压缩机通过空调四通换向阀连接到空调循环回路中。在所述的舱外换热器一端的管路上设置并联连接的舱外换热截止阀和舱外换热电子膨胀阀。在所述的舱内换热器一端的管路上设置并联连接的舱内换热截止阀和舱内换热电子膨胀阀。在所述的电池换热器一端的管路上设置电池换热电子膨胀阀。在所述的电池循环回路上设有电池、电池循环水泵；所述的电池循环三通阀设置在电池循环水泵与电池换热器之间的管路上。在所述的空调补充制热回路上设置PTC、暖风芯体和暖风水泵；所述的暖风水泵的进口管路通过三通管路与电池循环三通阀连接；所述的两个PTC三通阀分别设置在PTC两端的管路上。在所述的发动机循环回路上设置发动机和发动机高温散热器；在所述的发动机一端的管路上设置机械水泵。在所述的电机电控循环回路上，从所述的电机电控四通换向阀开始，依次设置电机电控冷却水泵、DC/DC、电机、MCU(微控制器)和电机电控散热器。为了实现与上述技术方案相同的专利技术目的，本专利技术还提供了以上所述的混合动力汽车整车热管理系统的控制方法，其技术方案是：所述的控制方法按以下模式进行热管理：1、纯电驱动模式，其包括：乘员舱制冷：电池散热；电机电控散热；乘员舱制热；电池加热；2、混合动力驱动模式，其包括：乘员舱制冷；电池散热；电机电控散热；发动机散热：电池加热；乘员舱制热；3、纯发动机驱动模式，其包括：乘员舱制冷；发动机散热；乘员舱制热；4、充电模式。具体地：一、在所述的纯电驱动模式下：1、乘员舱制冷：压缩机工作，冷媒经空调四通换向阀流向舱外换热器冷凝散热，舱外换热截止阀打开、舱外换热电子膨胀阀关闭，舱内换热截止阀关闭、舱内换热电子膨胀阀开启，冷媒在舱内换热器处蒸发吸热，经空调四通换向阀回到压缩机，完成循环，为乘员舱提供冷量；2、电池散热：压缩机工作，冷媒经空调四通换向阀流向舱外换热器冷凝散热，舱外换热截止阀打开、舱外换热电子膨胀阀关闭，电池换热电子膨胀阀开启，冷媒在电池换热器处蒸发吸热；电池循环水泵开启，循环介质经电池、电池换热器、电池循环三通阀，回到电池循环水泵完成循环，冷媒在电池换热器处蒸发吸热，吸收并带走电池产生的热量；3、电机电控散热：电机电控冷却水泵工作，循环介质经DC/DC、电机、MCU(微控制器)，并带走其产生的热量；循环介质在电机电控散热器处散热；循环介质再经过电机电控四通换向阀回到电机电控冷却水泵，完成循环；4、乘员舱制热：在热泵空调的合适温度范围内，压缩机工作，冷媒经空调四通换向阀流向舱内换热器冷凝散热，为乘员舱提供热量；舱内换热电子膨胀阀关闭、舱内换热截止阀开启、舱外换热电子膨胀阀打开、舱外换热截止阀开启，冷媒在舱外换热器处蒸发吸热，经空调四通换向阀回到压缩机，完成循环，为乘员舱提供热量；由于发动机不工作，冬季外界温度过低，不在热泵空调的合适温度范围内，导致热泵空调工作效率大幅下降时，暖风水泵开启，循环介质经暖风芯体、暖风芯体三通阀、一个PTC三通阀、PTC、另一个PTC三通阀，回到暖风水泵完成循环；PTC开启，加热循环介质，为乘员舱提供热量。5、电池加热：在热泵空调的合适温度范围内，压缩机工作，冷媒经空调四通换向阀流向电池换热器冷凝散热，电池换热电子膨胀阀打开，舱外换热截止阀关闭、舱外换热电子膨胀阀打开，冷媒在舱外换热器处蒸发吸热，经空调四通换向阀回到压缩机；电池循环水泵开启，循环介质经电池、电池换热器、电池循环三通阀，回到电池循环水泵，完成循环；冷媒在电池换热器处冷凝散热，加热循环介质，为电池加热；由于发动机不工作，冬季外界温度过低，不在热泵空调的合适温度范围内，导致热泵空调工作效率大幅下降时，电池循环水泵开启，循环介质经电池、电机电控四通换向阀、暖风芯体三通阀、一个PTC三通阀、PTC、另一个PTC三通阀、电池循环三通阀，回到电池循环水泵，完成循环；PTC开启，加热循环介质，为电池加热；当电池电量低，使用PTC及热泵空调耗能严重时，电池循环水泵开启，循环介质经电池、电机电控四通换向阀、电机电控冷却水泵、DC/DC、电机、MCU(微控制器)、电机电控散热器、电机电控四通换向阀，暖风芯体三通阀、一个PTC三通阀、PTC、另一个PTC三通阀、电池循环三通阀，回到电池循环水泵，完成循环，PTC不开启，利用电机电控产生的热量加热循环介质，最终为电池加热。二、在所述的混合动力驱动模式下：1、乘员舱制冷：压缩机工作，冷媒经空调四通换向阀流向舱外换热器冷凝散热，舱外换热截止阀打开、舱外换热电子膨胀阀关闭，舱内换热截止阀关闭、舱内换热电子膨胀阀开启，冷媒在舱内换热器处蒸发吸热，经空调四通换向阀回到压缩机，完成循环，为乘员舱提供冷量；2、电池散热：压缩机工作，冷媒经空调四通换向阀流向舱外换热器冷凝散热，舱外换热截止阀打开、舱外换热电子膨胀阀关闭，电池换热电子膨胀阀开启，冷媒在电池换热器处蒸发吸热；电池循环水泵开启，循环介质经电池、电池换热器、电池循环三通阀，回到电池循环水泵完成循环，冷媒在电池换热器处蒸发吸热，吸收并带走电池产生的热量；3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.混合动力汽车整车热管理系统，包括空调循环回路、发动机循环回路、电机电控循环回路及电池循环回路，其特征在于：所述的热管理系统设置空调补充制热回路；所述的空调循环回路中设置电池换热器(16)，所述的电池换热器(16)的换热器件设置在电池循环回路中；所述的电机电控循环回路分别通过电机电控四通换向阀(24)及暖风芯体三通阀(2)与电池循环回路及空调补充制热回路连接；所述的空调补充制热回路通过电池循环三通阀(11)与电池循环回路连接；所述的发动机循环回路通过两个PTC三通阀(1、7)与空调补充制热回路连接。/n

【技术特征摘要】
1.混合动力汽车整车热管理系统，包括空调循环回路、发动机循环回路、电机电控循环回路及电池循环回路，其特征在于：所述的热管理系统设置空调补充制热回路；所述的空调循环回路中设置电池换热器(16)，所述的电池换热器(16)的换热器件设置在电池循环回路中；所述的电机电控循环回路分别通过电机电控四通换向阀(24)及暖风芯体三通阀(2)与电池循环回路及空调补充制热回路连接；所述的空调补充制热回路通过电池循环三通阀(11)与电池循环回路连接；所述的发动机循环回路通过两个PTC三通阀(1、7)与空调补充制热回路连接。


2.按照权利要求1所述的混合动力汽车整车热管理系统，其特征在于：在所述的空调循环回路上设置压缩机(13)、舱外换热器(14)和舱内换热器(15)，所述的压缩机(13)通过空调四通换向阀(10)连接到空调循环回路中。


3.按照权利要求2所述的混合动力汽车整车热管理系统，其特征在于：在所述的舱外换热器(14)一端的管路上设置并联连接的舱外换热截止阀(19)和舱外换热电子膨胀阀(20)。


4.按照权利要求2所述的混合动力汽车整车热管理系统，其特征在于：在所述的舱内换热器(15)一端的管路上设置并联连接的舱内换热截止阀(21)和舱内换热电子膨胀阀(22)。


5.按照权利要求2所述的混合动力汽车整车热管理系统，其特征在于：在所述的电池换热器(16)一端的管路上设置电池换热电子膨胀阀(23)。


6.按照权利要求1所述的混合动力汽车整车热管理系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克俭，徐鹏，李涛，张胜，
申请(专利权)人：奇瑞商用车安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34