[發明專利]基于混合動力汽車的整車熱管理系統與方法

有效

• 申請號: 202010040917.X
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111231603B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 席奐;王美維;郝藝偉
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60K1/00;B60K11/00;B60L58/26;B60L58/27;F01N5/02;F01P11/00;F01K27/00;F01K7/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發明公開了一種基于混合動力汽車的整車熱管理系統與方法，系統包括壓縮機、膨脹機、換熱器、水箱、泵、散熱器、發動機、閥門等部件，通過控制閥門的通斷，可以調節不同的運行模式，實現了電池管理、余熱回收、以及空調/熱泵系統的結合，滿足空調制冷、制熱以及發動機和電池的散熱與預熱需求，各個工況不相互影響，能夠單獨完成，本發明同時通過耦合余熱回收系統和空調/熱泵系統、空調/熱泵系統和電池管理系統，滿足余熱回收并且可以同時實現制冷/制熱的需求、空調/熱泵系統制冷冷卻電池包的需求，滿足混合動力汽車不同行駛工況下的熱管理需求。整套系統集成度高，并且適用多種工況，可有效提升整車能源利用效率。

技術領域

本發明屬于混合動力汽車熱管理技術領域，特別涉及一種基于混合動力汽車的整車熱管理系統與方法。

背景技術

近年來，世界各國對環境保護的要求越來越嚴格，混合動力車由于其節能、低排放等優點成為汽車開發與研究的一個重點，并且已經開始走向商業化。該技術的核心是通過電池與發動機之間取長補短，在應對不同工況下相互匹配，使得汽車可以長期運行在高效率區間，同時發揮了發動機持續工作時間長，動力性好的優點和電動機無污染低噪聲的優點。發動機余熱回收技術也在不斷的完善，不僅可以有效的提高能源的利用率，提高汽車經濟性，環境也得到了較好的改善。對汽車整車熱管理系統的合理設計，以及運用合理的管理方法，是進一步提高混合動力車能源利用效率的辦法，在經濟性和環境保護上也是具有很大的潛力。

傳統燃油汽車熱管理的重點是在發動機的熱管理上，相比之下，混合動力汽車的熱管理系統需要從整體出發，從集成的角度考慮，統籌熱量與動力總成及整車之間的關系，采用綜合手段控制系統在不同模式下的運行狀況以及優化熱量傳遞。其可根據行車工況和環境條件，調節系統運行模式對發動機以及電池包進行冷卻使其處在正常的工作范圍內，保證汽車行使的安全性，并且空調/熱泵系統的優化也能使駕駛艙的舒適性得到提高。汽車熱管理系統主要用于發動機和電池的冷卻以及其溫度的控制，包括駕駛艙熱管理(空調/熱泵系統)、等。因此相對于傳統燃油汽車，混合動力汽車的整車熱管理系統會顯得更為復雜、改善空間也更大，并且在如今環境嚴峻的形勢下有很高的價值。

目前，現有的大多數混合動力汽車未將電池熱管理系統、發動機熱管理系統以及空調/熱泵系統集成在一起，各個系統單獨運行，工作獨立，使得系統在汽車空間利用上以及經濟適用上都沒有得到很好的提高，熱量也沒有得到合理的分配和利用，造成能源利用率低、集成度低、經濟性低等短板。雖然某些研究就這些問題提出熱管理系統，但問題并沒有得到很好的解決，系統未能使得在滿足各種工況的前提下解決集成度等問題，在混合動力汽車的整車熱管理研究上還有很大的改進空間。熱管理系統的集成度是十分重要的，在考慮汽車運行工況的前提下提高集成度是降低成本、改善重量和尺寸的一個途徑。將空調/熱泵系統，發動機冷卻，余熱回收系統以及電池管理等集成統一進行熱管理是降低成本，改善空間利用情況的一個途徑。

發明內容

應對現有的在混合動力汽車整車熱管理技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于混合動力汽車的整車熱管理系統與方法，可以有效的解決目前大多數混合動力汽車整車熱管理系統集成度低，汽車空間利用率低，滿足的工況有限，熱量未能得到很好的分配和利用等問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：