[發明專利]一種新能源汽車熱管理系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202011378729.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112339527B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 楊留;余澤民;王大健;郭貞軍
• 申請（專利權）人: 南京協眾汽車空調集團有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03;B60K11/02;B60L58/26;H01M10/625;H01M10/615;H01M10/6571;H01M10/66;H01M10/6556
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

本發明公開了一種新能源汽車熱管理系統，包括用于制冷劑流通的制冷劑回路，用于對電池進行熱管理的電池冷卻回路，用于對電機、電控設備進行熱管理的電機電控冷卻回路，電池冷卻回路和電機電控冷卻回路通過冷卻液四通閥連接；制冷劑回路包括熱泵循環管路、蒸發冷卻管路和室外換熱管路，熱泵循環管路上設置制冷劑四通閥，熱泵循環管路、蒸發冷卻管路和室外換熱管路之間通過制冷劑四通閥連通；本發明對電池、電機、電控設備運行產生的余熱進行回收，通過溫度傳感器監測環境溫度、制冷劑溫度和室外換熱器的溫度，同時對電池電機系統和乘員艙進行熱管理，并且可以防止室外換熱器結霜，能夠有效地提升能源利用效率及舒適性。

技術領域

本發明涉及車輛熱管理技術領域，具體涉及一種新能源汽車熱管理系統及其工作方法。

背景技術

電動汽車的發展速度和市場占有率越來越高，正在逐步取代傳統燃油車市場，其安全性和節能要求也越來越重要。目前，常規電動汽車熱管理系統都是分散管理，動汽車乘客艙的采暖主要采用電加熱或熱泵的方案，電機、電池、空調都是單獨的熱管理回路，同時，電加熱效率低，耗能高，熱泵受環境影響較大，換熱器容易結霜，影響新能源汽車續航能力。

發明內容

技術目的：針對現有新能源汽車缺乏余熱回收利用，電池能耗大，換熱器易結霜影響車輛運行等不足，本發明公開了一種能夠有效利用汽車余熱，避免換熱器結霜，提升汽車續航能力的新能源汽車熱管理系統及其工作方法。

技術方案：為實現上述技術目的，本發明采用了如下技術方案：

一種新能源汽車熱管理系統，包括用于制冷劑流通的制冷劑回路，用于對電池進行熱管理的電池冷卻回路，用于對電機、電控設備進行熱管理的電機電控冷卻回路，電池冷卻回路和電機電控冷卻回路通過冷卻液四通閥連接；

制冷劑回路包括熱泵循環管路、蒸發冷卻管路和室外換熱管路，熱泵循環管路上設置制冷劑四通閥，熱泵循環管路、蒸發冷卻管路和室外換熱管路之間通過制冷劑四通閥連通。

優選地，所述熱泵循環管路包括順序連接的電動壓縮機、室內冷凝器、制冷劑四通閥和氣液分離器，制冷劑四通閥包括四個管路接口，制冷劑四通閥的第一管路接口與氣液分離器連接，沿順時針方向，依次為第二管路接口、第三管路接口和第四管路接口，制冷劑四通閥的第三管路接口與冷凝器連接；

所述蒸發冷卻管路包括一條分支管路，主管路上設置第二電子膨脹閥和蒸發器，第二電子膨脹閥與制冷劑四通閥的第四管路接口連接，蒸發器連接第二電子膨脹閥和氣液分離器，分支管路并聯在第二電子膨脹閥、蒸發器的兩端，分支管路上沿制冷劑流動方向設置的第一電子膨脹閥和換熱器，電池冷卻回路的冷卻液流經換熱器；

所述室外換熱管路的兩端分別與制冷劑四通閥的第二管路接口、第四管路接口連接，室外換熱管路上設置依次連接的單向閥、室外換熱器和低壓溫度傳感器，單向閥的兩端并聯有第三電子膨脹閥，室外換熱器前方設置有風扇，室外換熱器的表面設置有室外換熱器溫度傳感器。

優選地，所述電池冷卻回路連接汽車的電池模塊，包括沿冷卻液流動方向順序設置的第二電子水泵、冷卻液PTC加熱器和冷卻液四通閥，第二電子水泵的出口端連接冷卻液PTC加熱器，冷卻液四通閥包括四個管路接頭，冷卻液PTC加熱器與冷卻液四通閥第一管路接頭連接，沿冷卻液四通閥順時針方向，依次為第二管路接頭、第三管路接頭和第四管路接頭，第二電子水泵的進口端與冷卻液四通閥的第二管路接頭連接，電池冷卻回路的管路穿過換熱器，換熱器位于第二電子水泵的進口端和冷卻液四通閥之間；

所述電機電控冷卻回路的兩端分別與冷卻液四通閥的第三管路接頭和第四管路接頭連接，電機電控冷卻回路連接新能源汽車的電機和電控設備，電機電控冷卻回路上設置第一電子水泵和冷卻液三通閥，第一電子水泵的進口端與冷卻液四通閥的第四管路接頭連接，冷卻液三通閥連接第一電子水泵的出口端和冷卻液四通閥的第三管路接頭，電機、電控設備位于冷卻液三通閥和冷卻液四通閥之間。