[發明專利]一種基于熱泵技術的電動汽車及其熱管理系統

在審

• 申請號: 201810078769.3
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN110077194A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 楚金甫;劉向陽;程勛;常樂;汪世偉;王勇;呂建軍
• 申請（專利權）人: 河南森源重工有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發明涉及一種基于熱泵技術的電動汽車及其熱管理系統，綜合有車內環境熱管理、動力電池熱管理，以及驅動電機熱耗的回收熱管理，使夏季高溫時車內環境、驅動電機及動力電池的冷卻效果更好，冬季相比較傳統電加熱能量消耗少，提高了電動汽車冬季續航里程。且本發明需要的零部件較少，系統內各部件的連接關系簡單，對控制器的控制要求較低、控制效率高，并且，在不具備控制器控制系統的情況下更適合手動控制。

技術領域

本發明屬于電動汽車熱管理技術領域，具體涉及一種基于熱泵技術的電動汽車及其熱管理系統。

背景技術

電動汽車依靠電能驅動車輛，具有零排放、無污染、使用費用低等優點，是解決能源危機和環境污染的主要途徑，也是未來汽車發展的方向。目前電動汽車普遍采用PTC加熱器供暖，此種供暖方式效率低、能耗高，嚴重制約了電動汽車的續航里程。

傳統的電動汽車動力電池散熱多以風冷和水冷為主，夏季環境溫度過高時，風冷和水冷不能完全滿足動力電池的散熱需求，導致了動力電池工作效率下降。冬季環境溫度較低時，動力電池輸出性能變差，而且低溫充電有內部短路的安全隱患。目前電動汽車普遍采用電加熱對動力電池進行加熱，保證動力電池的正常工作，此種加熱方式效率低，能耗高，極大的制約了電動汽車的續航里程。

驅動電機在滿負荷工作時也會產生大量的熱，目前傳統的驅動電機熱管理只能對驅動電機進行冷卻，卻不能將驅動電機運行產生的熱耗進行有效的利用，且大多電動汽車制冷、制熱、驅動電機和動力電池的熱管理相對孤立分散，不能統一高效進行車載能量的管理。

現有技術中，公告號為CN203721847U的中國專利提出了“一種基于電動汽車熱泵空調系統的電池組熱管理系統”，實現了電池組高溫需要散熱、低溫需要加熱的需求，但熱管理系統功能單一，僅對電池組進行熱管理，不能實現電動汽車的綜合熱管理。公告號為CN105216584B的中國專利提供了一種“閃蒸過冷補氣的電動汽車廢熱回收熱泵式綜合管理系統”，該系統回收了電動汽車以及動力電池系統的廢熱，實現閃蒸過冷補氣的自動控制，但該系統需要的零部件過多，導致系統的連接關系過于復雜，增加控制器的復雜度，控制效率較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于熱泵技術的電動汽車及其熱管理系統，用于解決現有技術無法進行統一高效的電動汽車熱管理的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出一種基于熱泵技術的電動汽車熱管理系統，包括以下系統方案：

系統方案一，包括熱泵空調回路、動力電池換熱支路和驅動電機換熱支路；其中，熱泵空調回路設有壓縮機(7)，壓縮機(7)連接四通閥(27)的第一接口(271)，四通閥(27)的第二接口(272)分別連接車室內換熱器(10)和第四閥門(24)，車室內換熱器(10)通過第二閥門(9)連接膨脹閥(6)，四通閥(27)的第四接口(274)通過氣液分離器(4)連接所述壓縮機(7)入口，四通閥(27)的第三接口(273)通過車室外換熱器(2)和第一閥門(3)連接所述膨脹閥(6)；熱泵空調回路設有第一換熱器(11)，第一換熱器(11)的第一組接口通過第四閥門(24)連接到車室內換熱器(10)和第二閥門(9)構成的支路兩端；

動力電池換熱支路包括依次連接的第七閥門(23)、第一水箱(22)、第一電子水泵(21)，動力電池換熱支路用于連接動力電池(12)的換熱機構，所述第一換熱器(11)的第二組接口與動力電池換熱支路、連接動力電池(12)的換熱機構形成回路；

驅動電機換熱支路設有第二換熱器(14)、第三閥門(13)、第八閥門(19)、第二水箱(18)、第二電子水泵(17)，其中，第二換熱器(14)的第二組接口、第八閥門(19)、第二水箱(18)、第二電子水泵(17)依次連接形成的支路用于與驅動電機(15)的換熱機構連接形成回路，第二換熱器(14)的第一組接口中的一個接口連接四通閥(27)的第三接口(273)，第二換熱器(14)的第一組接口中的另一個接口通過第三閥門(13)連接所述膨脹閥(6)。