[實用新型]一種插電強混新能源車用全功能加熱系統

有效

• 申請號: 201220228335.5
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN202657025U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 崔海龍;高史貴
• 申請（專利權）人: 北京智行鴻遠汽車技術有限公司
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60K11/02;B60H1/00;H01M10/50
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所 11210
• 代理人: 唐忠慶

技術領域

本實用新型涉及一種插電強混新能源車用全功能加熱系統。

背景技術

隨著全球能源日趨緊張，各國都加緊了對節能車和新能源車的研究。在國務院常務會議通過的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2010年）》指出，要以純電驅動為汽車工業轉型的主要戰略取向，當前重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業化，提升我國汽車產業整體技術水平。

可外接充電混合動力汽車（Plug-in?Hybrid?Electric?Vehicle，PHEV），是由傳統的內燃機和電力驅動系統所組成的混合驅動系統。插電強混新能源車可以通過充電裝置從供電網絡中獲取電能，既可用家用電源對其進行慢充，也可在專用充電站上對其進行快充；從而實現了在保證整車動力性能的前提下有較長的全電力續駛里程（All?Electric?Range，AER）。插電強混新能源車優先使用電力驅動車輛，極大地降低了油耗和尾氣排放，是從傳統車過度到純電動車中的一種高效節能的新能源車。

目前的各種插電強混新能源車的制熱方案中，仍然存在一些劣勢：

1、插電強混新能源車的啟動都是在純電模式下進行的，而插電強混新能源車中動力電池的正常工作溫度范圍是-10℃到50℃，超過此范圍，電池的放電功率和壽命就會受到很大的影響。所以當前很多插電強混新能源車由于沒有電池加熱系統只能保證在-10℃以上的環境溫度下才能實現整車啟動。雖然一些插電強混新能源車采用了發動機冷卻水加熱電池，但這只能解決在發動機啟動成功后讓動力電池能夠輸出更大的發電功率，而無法解決發動機在極冷環境中的冷啟動問題。插電強混新能源車中發動機是通過ISG電機來實現啟動的，而ISG電機也是高壓部件，需要動力電池提供能量，所以發動機冷啟動仍然受到動力電池正常工作溫度的限制。

2、發動機過冷時，熱量損失增加，不僅功率降低，燃燒不良，機油粘度過大，缸套，活塞，活塞環的磨損量急劇加大，機件運轉阻力增加，加速了機件的磨損。所以一般在-30℃以下的極端環境中在啟動發動機之前需要進行預熱。插電強混新能源車中的發動機一般都沒有預熱系統。

3、由于插電強混新能源車中的發動機一般是在動力不足或電量不足的情況下才進行工作的，所以在寒冷環境下整車乘客艙的供暖都只采用PTC（正溫度系數熱敏電阻）加熱來實現的，這樣在電池電量不足的情況下，乘客艙的制熱難以滿足要求，同時也降低了整車的純電行駛里程。

4、在插電強混新能源車中，一般都采用低壓PTC加熱器，導致功率不夠，難以滿足相關的除霜除霧法規要求。所以一般都是通過強制啟動發動機來實現除霜除霧功能的，這樣帶來的問題是發動機基本上是在低轉速甚至是怠速工況下運行的，增加了油耗和排放。

5、在插電強混新能源車中，一般都沒有將電機及其逆變器控制器的熱量利用起來，只是通過散熱器將其熱量排到環境中。插電強混新能源車中都設計有2個以上的電機及逆變器，還有DCDC及電機控制器，這些都是一直處于工作狀態的，會產生大量的熱能；寒冷的冬季中這些熱能無疑是有利用價值的，尤其對于新能源車來說，意義更大。

6、在插電強混新能源車中，沒有專門獨立的控制器來協調管理各個冷卻系統及熱源驅動。一般發動機熱源的啟動是由整車控制器和發動機控制器來實現的；PTC加熱器的啟動是由空調控制器ATC來實現的；電機冷卻水回路上的節流閥和水泵都是由電機控制器來控制的；這樣分散的控制方法，既無法統籌高效利用各種熱源，又無法實現加熱系統的整車平臺化需求，在更換系統方案或車型之后，往往還要重新設計各控制器的硬件接口和軟件功能，增加了整車開發成本。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述目前插電強混新能源車加熱系統存在的缺陷，提供了一個全功能加熱系統解決方案，通過單獨的整車熱管理單元與整車控制器協同工作，統一控制車上所有加熱元件，充分利用整車上的各種熱源，實現插電強混新能源車在-30℃的低溫環境下仍能正常啟動，使各動力部件處于更優的工作效率區間，在滿足乘客艙制熱需求、除霜除霧需求和駕駛員扭矩需求的條件下保持最低的油耗和排放，顯著提升了整車的性能和加熱功能。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現：