[發明專利]混合動力汽車整車熱管理系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202110395724.0
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113002269B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 張克儉;徐鵬;李濤;張勝
• 申請（專利權）人: 奇瑞商用車（安徽）有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03;B60L58/27;B60L58/26;H01M10/663
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 何全陸

1.混合動力汽車整車熱管理系統的控制方法，所述的整車熱管理系統包括空調循環回路、發動機循環回路、電機電控循環回路、電池循環回路及空調補充制熱回路；

所述的空調循環回路中設置電池換熱器（16），所述的電池換熱器（16）的換熱器件設置在電池循環回路中；所述的電機電控循環回路分別通過電機電控四通換向閥（24）及暖風芯體三通閥（2）與電池循環回路及空調補充制熱回路連接；所述的空調補充制熱回路通過電池循環三通閥（11）與電池循環回路連接；所述的發動機循環回路通過兩個PTC三通閥（1、7）與空調補充制熱回路連接；

在所述的空調循環回路上設置壓縮機（13）、艙外換熱器（14）和艙內換熱器（15），所述的壓縮機（13）通過空調四通換向閥（10）連接到空調循環回路中；

在所述的艙外換熱器（14）一端的管路上設置并聯連接的艙外換熱截止閥（19）和艙外換熱電子膨脹閥（20）；

在所述的艙內換熱器（15）一端的管路上設置并聯連接的艙內換熱截止閥（21）和艙內換熱電子膨脹閥（22）；

在所述的電池換熱器（16）一端的管路上設置電池換熱電子膨脹閥（23）；

在所述的電池循環回路上設有電池（17）、電池循環水泵（12）；所述的電池循環三通閥（11）設置在電池循環水泵（12）與電池換熱器（16）之間的管路上；

在所述的空調補充制熱回路上設置PTC（4）、暖風芯體（5）和暖風水泵（8）；所述的暖風水泵（8）的進口管路通過三通管路與電池循環三通閥（11）連接；所述的兩個PTC三通閥（1、7）分別設置在PTC（4）兩端的管路上；

在所述的電機電控循環回路上，從所述的電機電控四通換向閥（24）開始，依次設置電機電控冷卻水泵（28）、DC/DC（27）、電機（26）、MCU（25）和電機電控散熱器（18）；

其特征在于，所述的控制方法按以下模式進行熱管理：純電驅動模式；混合動力驅動模式；純發動機驅動模式；充電模式；

純電驅動模式包括：乘員艙制冷：電池散熱；電機電控散熱；乘員艙制熱；電池加熱；

混合動力驅動模式包括：乘員艙制冷；電池散熱；電機電控散熱；發動機散熱：電池加熱；乘員艙制熱；

純發動機驅動模式包括：乘員艙制冷；發動機散熱；乘員艙制熱；

在所述的純電驅動模式下：

1）、乘員艙制冷：

壓縮機（13）工作，冷媒經空調四通換向閥（10）流向艙外換熱器（14）冷凝散熱，艙外換熱截止閥（19）打開、艙外換熱電子膨脹閥（20）關閉，艙內換熱截止閥（21）關閉、艙內換熱電子膨脹閥（22）開啟，冷媒在艙內換熱器（15）處蒸發吸熱，經空調四通換向閥（10）回到壓縮機（13），完成循環，為乘員艙提供冷量；

2）、電池散熱：

壓縮機（13）工作，冷媒經空調四通換向閥（10）流向艙外換熱器（14）冷凝散熱，艙外換熱截止閥（19）打開、艙外換熱電子膨脹閥（20）關閉，電池換熱電子膨脹閥（23）開啟，冷媒在電池換熱器（16）處蒸發吸熱；電池循環水泵（12）開啟，循環介質經電池（17）、電池換熱器（16）、電池循環三通閥（11），回到電池循環水泵（12），完成循環，冷媒在電池換熱器（16）處蒸發吸熱，吸收并帶走電池（17）產生的熱量；

3）、電機電控散熱：

電機電控冷卻水泵（28）工作，循環介質經DC/DC（27）、電機（26）、MCU（25），并帶走其產生的熱量；循環介質在電機電控散熱器（18）處散熱；循環介質再經過電機電控四通換向閥（24）回到電機電控冷卻水泵（28），完成循環；

4）、乘員艙制熱：

在熱泵空調的合適溫度范圍內，壓縮機（13）工作，冷媒經空調四通換向閥（10）流向艙內換熱器（15）冷凝散熱，為乘員艙提供熱量；艙內換熱電子膨脹閥（22）關閉、艙內換熱截止閥（21）開啟、艙外換熱電子膨脹閥（20）打開、艙外換熱截止閥（19）開啟，冷媒在艙外換熱器（14）處蒸發吸熱，經空調四通換向閥（10）回到壓縮機（13），完成循環，為乘員艙提供熱量；

由于發動機不工作，冬季外界溫度過低，不在熱泵空調的合適溫度范圍內，導致熱泵空調工作效率大幅下降時，暖風水泵（8）開啟，循環介質經暖風芯體（5）、暖風芯體三通閥（2）、一個PTC三通閥（1）、PTC（4）、另一個PTC三通閥（7），回到暖風水泵（8）完成循環；PTC（4）開啟，加熱循環介質，為乘員艙提供熱量；

5）、電池加熱：

在熱泵空調的合適溫度范圍內，壓縮機（13）工作，冷媒經空調四通換向閥（10）流向電池換熱器（16）冷凝散熱，電池換熱電子膨脹閥（23）打開，艙外換熱截止閥（19）關閉、艙外換熱電子膨脹閥（20）打開，冷媒在艙外換熱器（14）處蒸發吸熱，經空調四通換向閥（10）回到壓縮機（13）；電池循環水泵（12）開啟，循環介質經電池（17）、電池換熱器（16）、電池循環三通閥（11），回到電池循環水泵（12），完成循環；冷媒在電池換熱器（16）處冷凝散熱，加熱循環介質，為電池（17）加熱；

由于發動機不工作，冬季外界溫度過低，不在熱泵空調的合適溫度范圍內，導致熱泵空調工作效率大幅下降時，電池循環水泵（12）開啟，循環介質經電池（17）、電機電控四通換向閥（24）、暖風芯體三通閥（2）、一個PTC三通閥（1）、PTC（4）、另一個PTC三通閥（7）、電池循環三通閥（11），回到電池循環水泵（12），完成循環；PTC（4）開啟，加熱循環介質，為電池（17）加熱；

當電池電量低，使用PTC及熱泵空調耗能嚴重時，電池循環水泵（12）開啟，循環介質經電池（17）、電機電控四通換向閥（24）、電機電控冷卻水泵（28）、DC/DC（27）、電機（26）、MCU（25）、電機電控散熱器（18）、電機電控四通換向閥（24），暖風芯體三通閥（2）、一個PTC三通閥（1）、PTC（4）、另一個PTC三通閥（7）、電池循環三通閥（11），回到電池循環水泵（12），完成循環，PTC（4）不開啟，利用電機電控產生的熱量加熱循環介質，最終為電池（17）加熱。