[發明專利]一種混合動力推土機熱管理系統

在審

• 申請號: 202110696509.4
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113335020A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 萬光前;侯文軍;王振雨;侯玉鵬;伊利峰;向修威
• 申請（專利權）人: 山推工程機械股份有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/04
• 代理公司: 濟寧匯景知識產權代理事務所(普通合伙) 37254
• 代理人: 茍莎

本發明涉及一種混合動力推土機熱管理系統，屬于混合動力工程機械領域，其特征在于，各部件連接形成：暖風循環一：中冷器?三通閥Ⅰ?暖風蒸發器?三通閥Ⅱ?發動機?中冷器，或暖風循環二：發動機?暖風蒸發器?發動機；電機電控冷卻循環：電機電控單元?電機電控水冷單元?電子水泵Ⅱ?電機電控單元；冷風循環：冷風蒸發器?空調冷凝器?水/制冷劑熱交換器?冷風蒸發器；電池冷卻循環：動力電池?電子水泵Ⅰ?水/制冷劑熱交換器?電池水冷單元?動力電池；本發明各部件設計布置更加合理、能源利用率更高、節能效果明顯。

技術領域

本發明涉及混合動力工程機械領域，具體涉及一種混合動力推土機熱管理系統。

背景技術

混合動力工程機械是行業發展的一個趨勢，常采用串聯混動模式或并聯混動模式。不管采用哪種布置模式，柴油機、電機電控單元、動力電池單元都是必須選用的元件。因此，相比傳統柴油動力工程機械和純電動工程機械，其熱管理系統更加復雜，是一個多系統耦合的復雜系統。

溫度是決定電機電控系統及動力電池系統運行質量的關鍵因素，動力電池溫度過低會影響電池放電功率和安全性，溫度過高會嚴重影響動力電池壽命和穩定性。采用熱管理系統控制動力電池溫度處于最佳溫度范圍，不僅有利于提高電池的續航能力，還有利于提高動力電池的使用壽命。電機電控系統溫度過高會造成控制器熱擊穿、電子元件損壞、電機輸出限制等故障。一個好的熱管理系統是多個系統耦合的復雜系統，包含電機電控及動力電池熱管理系統、整機液壓系統熱管理系統。

為保證熱交換效率，電機電控及動力電池均采用配比為50%純水+50%乙二醇的長效防凍液作為冷卻介質，并采用強制冷卻模式。冷卻介質與被冷卻元件實現熱交換后最終經風冷冷卻器實現向外界環境散熱。液壓油也通過風冷冷卻器向環境散熱。由于動力電池溫度范圍要求嚴格，傳統風冷方案已無法滿足需求，因此采用商業化程度較高的BTMS進行冷卻。但是BTMS系統目前普遍成本較高，可選規格較少，安裝空間需求較大，不利于整車設計布置。

柴油機需要必要的冷卻系統對冷卻液、進氣進行冷卻。使這兩種工作介質保持在合適的溫度范圍。防止動力性能、燃油經濟性、排放性能及可靠性惡化。

空調制冷及制熱性能是影響設備駕乘舒適性的關鍵因素。柴油機動力工程機械采用柴油機水套熱水作為暖風熱源。采用傳統制冷系統（包含空調壓縮機、冷凝器、蒸發器）作為冷風系統。采用水套熱水作為熱源雖然成本低，但是在極寒工況下冷卻液溫度長時間達不到目標溫度，嚴重影響制熱效果。

純電動工程機械采用PTC加熱系統作為空調暖風熱源，這種系統響應快制熱效果好，但是電量消耗大，要消耗車載電源，會降低設備的續航能力。采用電動制冷系統（包含電動空調壓縮機、冷凝器、蒸發器）作為冷風系統，其同樣會消耗車載電源電量，降低設備的續航能力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種各部件設計布置更加合理、能源利用率更高、節能效果明顯的混合動力推土機熱管理系統。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種混合動力推土機熱管理系統，其特征在于，包括中冷器、三通閥Ⅰ、暖風蒸發器、駕駛室、冷風蒸發器、空調冷凝器、電子水泵Ⅰ、水/制冷劑熱交換器、動力電池、電池水冷單元、電機電控水冷單元、電機電控單元、電子水泵Ⅱ、發動機、三通閥Ⅱ，各部件連接形成如下熱循環系統：

暖風循環一：中冷器-三通閥Ⅰ-暖風蒸發器-三通閥Ⅱ-發動機-中冷器，

或暖風循環二：發動機-暖風蒸發器-發動機；

電機電控冷卻循環：電機電控單元-電機電控水冷單元-電子水泵Ⅱ-電機電控單元；

冷風循環：冷風蒸發器-空調冷凝器-水/制冷劑熱交換器-冷風蒸發器；

電池冷卻循環：動力電池-電子水泵Ⅰ-水/制冷劑熱交換器-電池水冷單元-動力電池。

進一步的，所述暖風蒸發器入口端設有溫度傳感器用以采集溫度數據。