[發(fā)明專利]混合動力車型熱管理系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109572365B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉志;黃國平;康華東
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03;B60H1/14;F01P11/00;F01P5/10;F02B29/04
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發(fā)明公開了一種混合動力車型熱管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過采用兩個四通閥，將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、中冷冷卻系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、強電系冷卻系統(tǒng)、電池冷卻系統(tǒng)、空調系統(tǒng)集成為一個更為高效的系統(tǒng)，在電池需要加熱時，通過控制四通閥、三通閥相關通道的通斷，有效的利用強電系、HVH或者發(fā)動機余熱給電池加熱；在電池需要冷卻時，根據電池的冷卻需求，利用強電散熱器、電池冷卻器（Chiller）等不同方式進行冷卻。本發(fā)明能夠最大限度的發(fā)揮系統(tǒng)部件的功能，有效的利用系統(tǒng)余熱，降低系統(tǒng)功耗、提高純電續(xù)駛里程。

技術領域

本發(fā)明屬于混合動力車型熱管理領域，尤其涉及插電式混合動力車型的熱管理系統(tǒng)。

背景技術

隨著“雙積分”政策的實施及新能源汽車補貼下行，混合動力汽車勢必進入一個高速發(fā)展的時期。當前對于混合動力車型的熱管理系統(tǒng)開發(fā)僅是從滿足需求出發(fā)，而對于整車的余熱利用和能量管理都做的不夠好，本發(fā)明根據整車發(fā)熱部件的不同需求設計了熱管理系統(tǒng)，同時又最大限度的對系統(tǒng)余熱做了利用。

本文中的熱管理系統(tǒng)包括發(fā)動機、變速器、水冷中冷器、渦輪增壓器、動力電池、DCDC、驅動電機、電機控制器等發(fā)熱部件，其中發(fā)動機、變速器的防凍液溫度限制在110℃以上，水冷中冷器、驅動電機、電機控制器等部件的最高冷卻液溫度在65℃以下，而電動力電池的最佳工作溫度為25-45℃，因此熱管理系統(tǒng)需要滿足各部件的冷卻或者加熱的需求，在此基礎上如果能夠有效的利用系統(tǒng)余熱，可以大幅度降低系統(tǒng)功耗。

專利文獻1[CN 107839433A]中公開了一種插電式混合動力汽車的整車熱管理系統(tǒng)。該發(fā)明的熱管理系統(tǒng)包括高溫冷卻系統(tǒng)、中溫冷卻系統(tǒng)、低溫冷卻系統(tǒng)、電池冷卻系統(tǒng)及空調系統(tǒng)。該發(fā)明的優(yōu)點在于將動力電池的熱管理系統(tǒng)和空調系統(tǒng)集成在一起，利用空調系統(tǒng)為電池冷卻；同時在純電動工況下有暖風需求時，利用發(fā)動機余熱和變速器熱量為乘員艙采暖。該發(fā)明雖然有余熱利用，但各系統(tǒng)基本獨立，在純電模式下無法有效利用強電系余熱，設計細節(jié)稍有不足。

專利文獻2[CN 105172522A]中公開了一種混合動力汽車熱管理系統(tǒng)。該發(fā)明的熱管理系統(tǒng)包括高溫冷卻系統(tǒng)、低溫冷卻系統(tǒng)、油冷系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、空調制冷系統(tǒng)。該發(fā)明的優(yōu)點在于該熱管理系統(tǒng)集成高溫冷卻、低溫冷卻、油冷、輔助加熱和制冷五大系統(tǒng)，實現了各回路的獨立控制，同時最低限度的降低了各熱交換器的相互影響，低溫采暖時相互補償。該發(fā)明中各系統(tǒng)完全獨立，雖避免了相互影響，但系統(tǒng)余熱幾乎沒有得到利用。

當前混合動力車型中多數都有混合動力模式，插電式混動車型兼有純電驅動模式，而現有混合動力車型各系統(tǒng)間基本都是相互獨立的，當電池需要加熱或者乘員艙需要采暖時，不能有效的利用系統(tǒng)余熱，造成了能量的浪費和系統(tǒng)功耗增加，因此需要提出一種更優(yōu)化的技術方案解決當前混合動力熱管理系統(tǒng)存在的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出了一種高效、節(jié)能的混合動力車型熱管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、中冷冷卻系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、強電系冷卻系統(tǒng)、電池冷卻系統(tǒng)、空調系統(tǒng)集成為一個更為高效的系統(tǒng)，不僅能滿足各部件的最大冷卻需求，而且在需要電池加熱、采暖的條件下，能夠最大限度的利用發(fā)動機和強電系的余熱，達成高效、節(jié)能的目的。根據動力電池在不同工況下的冷卻需求，可以采用強電散熱器、空調系統(tǒng)等方式冷卻，降低系統(tǒng)功耗；當有采暖需求或者電池加熱需求時，可以充分利用發(fā)動機余熱、變速器余熱、高壓電加熱器(HVH)或者強電系余熱為乘員艙采暖、電池加熱，提高能源利用效率、降低系統(tǒng)功耗，減少發(fā)動機啟動次數。

本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明提出的混合動力車型熱管理系統(tǒng)包括發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、中冷冷卻系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、強電系冷卻系統(tǒng)、電池冷卻系統(tǒng)、空調系統(tǒng)。通過設置四通閥來連接各回路，根據需要將各個系統(tǒng)接通或者斷開。本發(fā)明對于四通閥的設置，有以下兩種方案：