[發(fā)明專利]一種混合動(dòng)力汽車及其熱管理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810286459.0
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN110315931A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱光海;王熙熙;高建平;王秋杰;趙夢沙;徐賢亞;李雪蓮;岑威
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號(hào): B60H1/32
• 分類號(hào): B60H1/32;B60K11/02;B60K11/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力汽車及其熱管理系統(tǒng)，包括空調(diào)制冷循環(huán)回路、電機(jī)換熱支路、電池?fù)Q熱支路和發(fā)動(dòng)機(jī)換熱支路，其中，空調(diào)制冷循環(huán)回路包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和換熱器，換熱器的第一組接口用于連接蒸發(fā)器，電機(jī)換熱支路、電池?fù)Q熱支路、發(fā)動(dòng)機(jī)換熱支路并聯(lián)連接并通過水閥連接換熱器的第二組接口。本發(fā)明通過控制空調(diào)制冷循環(huán)回路實(shí)現(xiàn)車內(nèi)制冷，通過空調(diào)制冷循環(huán)回路和電池?fù)Q熱支路實(shí)現(xiàn)電池制冷，通過空調(diào)制冷循環(huán)回路和電機(jī)換熱支路實(shí)現(xiàn)電機(jī)制冷，通過電池?fù)Q熱支路和發(fā)動(dòng)機(jī)換熱支路，實(shí)現(xiàn)利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱為電池加熱，通過電機(jī)換熱支路和電池?fù)Q熱支路，實(shí)現(xiàn)利用電機(jī)的余熱為電池加熱，實(shí)現(xiàn)了整車能量的高效利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車熱管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合動(dòng)力汽車及其熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨能源和環(huán)境挑戰(zhàn)，發(fā)展新能源汽車已成為全球共識(shí)?；旌蟿?dòng)力汽車綜合運(yùn)用發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩種動(dòng)力，通過動(dòng)力電池的功率均衡作用，最大可能地優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，使得燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能比傳統(tǒng)動(dòng)力汽車顯著提高，被認(rèn)為是目前較為理想的交通工具，由于與傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力來源不同，混合動(dòng)力汽車的熱管理方式也截然不同，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：(1)不同于傳統(tǒng)汽車的冬季采暖可以完全依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量，混合動(dòng)力汽車必要時(shí)需要通過熱泵或電加熱等方式；(2)混合動(dòng)力汽車的電池需在合適的溫度下使用，以保證電池的工作效率以及安全性。由于熱管理不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致電池燃燒、爆炸或除霜異常等直接威脅到駕駛員及乘客生命的故障，混合動(dòng)力汽車的整車熱管理的重要性不言而喻。

混合汽車中需要冷卻的部件包括動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器；需要熱量的部件包括動(dòng)力電池、車內(nèi)散熱器、除霜器。部件的冷卻可分為兩種方式，一是依靠空氣對流換熱，二是依靠壓縮機(jī)帶動(dòng)制冷循環(huán)。而加熱則有多種熱源可選，目前常用的包括熱泵、電加熱、燃油加熱、發(fā)動(dòng)機(jī)余熱等。

目前，混合動(dòng)力汽車各個(gè)部件的加熱或冷卻裝置相對獨(dú)立，例如除霜器和車內(nèi)散熱器各自使用一套加熱裝置，而電池?fù)碛歇?dú)立的加熱及制冷裝置、電機(jī)自身也擁有一套制冷裝置，這不僅造成了冷暖裝置硬件資源的極大浪費(fèi)，還降低了整車能源利用的經(jīng)濟(jì)性。專利號(hào)為ZL201420107661.X的專利，以及專利號(hào)為ZL201520545199.6的專利分別提出了一種新能源汽車熱管理系統(tǒng)，這兩項(xiàng)分別給出了將電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、電機(jī)冷卻系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)的方案，專利號(hào)為ZL201220228335.5的專利設(shè)計(jì)了一種插電強(qiáng)混新能源車用全功能加熱系統(tǒng)，利用燃料加熱器及高壓電加熱器實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)余熱、動(dòng)力電池加熱、乘客艙采暖功能，滿足了各工況下的制熱需求，但已有的專利均未從混合動(dòng)力汽車的整車?yán)渑惑w化管理角度出發(fā)，對整車熱量進(jìn)行統(tǒng)一管理分配。

公布號(hào)為CN107351640A的中國專利提出了一種增程式電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)及控制方法，通過設(shè)置三個(gè)獨(dú)立的循環(huán)回路，即發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)子系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)循環(huán)子系統(tǒng)和空調(diào)制冷循環(huán)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的熱管理，增加整車硬件資源的成本，降低了整車能源利用的經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種混合動(dòng)力汽車及其熱管理系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有熱管理系統(tǒng)采用獨(dú)立的制冷循環(huán)回路增加硬件成本、整車能量利用效率低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種混合動(dòng)力汽車熱管理系統(tǒng)，采用以下解決方案：

包括空調(diào)制冷循環(huán)回路、電機(jī)換熱支路、電池?fù)Q熱支路和發(fā)動(dòng)機(jī)換熱支路，其中，空調(diào)制冷循環(huán)回路包括壓縮機(jī)1、冷凝器2和換熱器6，換熱器6的第一組接口用于連接冷凝器2，所述電機(jī)換熱支路、電池?fù)Q熱支路、發(fā)動(dòng)機(jī)換熱支路并聯(lián)連接并通過水閥22連接換熱器6的第二組接口；

所述電機(jī)換熱支路包括依次連接的電機(jī)換熱管和第一水泵，所述電池?fù)Q熱支路包括依次連接的電池?fù)Q熱管和第二水泵，所述發(fā)動(dòng)機(jī)換熱支路包括依次連接的發(fā)動(dòng)機(jī)換熱管和第三水泵。