[發(fā)明專(zhuān)利]用于增程式汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)及增程式汽車(chē)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011118869.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112319174A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周林;江書(shū)豪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東風(fēng)小康汽車(chē)有限公司重慶分公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60H1/00
• 分類(lèi)號(hào): B60H1/00;B60H1/22;B60K1/00;B60L58/27;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/663
• 代理公司: 北京市萬(wàn)慧達(dá)律師事務(wù)所 11111
• 代理人: 黃玉東

本發(fā)明公開(kāi)一種用于增程式汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)及增程式汽車(chē)，涉及新能源汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，能夠合理利用PTC和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，保證加熱效率的同時(shí)提升能源利用率。該用于增程式汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路、空調(diào)采暖回路、四通閥以及用于控制四通閥開(kāi)關(guān)的控制單元，空調(diào)采暖回路中設(shè)有相互串聯(lián)的水加熱PTC和空調(diào)暖風(fēng)芯體，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路與空調(diào)采暖回路通過(guò)四通閥選擇性連通；控制單元用于根據(jù)空調(diào)控制器的預(yù)設(shè)溫度、PTC出水目標(biāo)溫度T1和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T2控制四通閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量和/或水加熱PTC產(chǎn)生的熱量通過(guò)空調(diào)暖風(fēng)芯體輸出。該增程式汽車(chē)應(yīng)用有上述方案所提的用于增程式汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于增程式汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)及增程式汽車(chē)。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車(chē)的普及，混動(dòng)汽車(chē)以及增程式汽車(chē)也逐漸走入大眾視野，購(gòu)車(chē)客戶(hù)對(duì)新能源汽車(chē)的續(xù)航里程提出了越來(lái)越高的要求，相比于純電車(chē)型，混動(dòng)和增程式車(chē)型行駛時(shí)均有發(fā)動(dòng)機(jī)介入工作，承擔(dān)著驅(qū)動(dòng)或者發(fā)電的任務(wù)。增程式汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)是直接供電給電機(jī)或給電池充電，不直接參與驅(qū)動(dòng)。其冷卻回路與燃油車(chē)型基本一致，燃油車(chē)型的空調(diào)系統(tǒng)采暖熱源為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液從發(fā)動(dòng)機(jī)出來(lái)后流經(jīng)空調(diào)暖風(fēng)芯體，經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)加熱暖風(fēng)芯體周邊的空氣。因增程車(chē)型會(huì)存在發(fā)動(dòng)機(jī)不工作但需要空調(diào)采暖的工況，所以系統(tǒng)中需要有電加熱PTC來(lái)滿足成員艙或者電池芯體的加熱需求。

據(jù)上所述，增程式車(chē)型若電池包需要加熱，熱管理系統(tǒng)一般采用水加熱PTC來(lái)滿足需求，但要同時(shí)滿足空調(diào)、電池這兩個(gè)需求水加熱PTC的額定功率需達(dá)到7.5-9kW，且水加熱PTC的效率只有80％-90％之間，PTC滿功率工作時(shí)，對(duì)汽車(chē)的續(xù)航里程影響非常大，以8kW功率PTC為例，額定工作一小時(shí)需耗電8kW·h。若整車(chē)采暖系統(tǒng)中僅有PTC作為熱源，在極限寒冷的工況下(-20℃)，冷車(chē)啟動(dòng)后開(kāi)啟空調(diào)采暖，電池包需求加熱后乘員艙溫度上升緩慢，舒適性很差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于增程式汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)及增程式汽車(chē)，能夠合理利用PTC和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，保證加熱效率的同時(shí)提升能源利用率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種用于增程式汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路、空調(diào)采暖回路、四通閥以及用于控制四通閥開(kāi)關(guān)的控制單元，空調(diào)采暖回路中設(shè)有相互串聯(lián)的水加熱PTC和空調(diào)暖風(fēng)芯體，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路與空調(diào)采暖回路通過(guò)四通閥選擇性連通；

控制單元用于根據(jù)空調(diào)控制器的預(yù)設(shè)溫度、PTC出水目標(biāo)溫度T1和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T2控制四通閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量和/或水加熱PTC產(chǎn)生的熱量通過(guò)空調(diào)暖風(fēng)芯體輸出。

優(yōu)選地，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路包括發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器、第一冷卻回路和第二冷卻回路，散熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在第一冷卻回路上，第二冷卻回路與第一冷卻回路并聯(lián)連通。

較佳地，空調(diào)采暖回路包括水加熱PTC、空調(diào)暖風(fēng)芯體、換熱器、三通閥、第三冷卻回路、第四冷卻回路，水加熱PTC和空調(diào)暖風(fēng)芯體設(shè)在第三冷卻回路上，換熱器設(shè)在第四冷卻回路上，第三冷卻回路和第四冷卻回路通過(guò)三通閥并聯(lián)；

控制單元通過(guò)控制三通閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)第三冷卻回路與第四冷卻回路間的回路導(dǎo)通控制。

可選地，所述控制單元的控制邏輯包括：

基于空調(diào)控制器的預(yù)設(shè)溫度計(jì)算PTC出水目標(biāo)溫度T1，并讀取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T2；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T2大于PTC出水目標(biāo)溫度T1，且發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T2高于第一閾值時(shí)，控制四通閥使第二冷卻回路和第三冷卻回路處于導(dǎo)通狀態(tài)，同時(shí)控制水加熱PTC開(kāi)啟；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T2大于PTC出水目標(biāo)溫度T1，且發(fā)動(dòng)機(jī)水溫T2低于第一閾值時(shí)，控制四通閥使第二冷卻回路和第三冷卻回路處于非導(dǎo)通狀態(tài)，同時(shí)控制水加熱PTC關(guān)閉；