本实用新型涉及纯电动汽车热管理系统，具体涉及乘员舱的采暖系统。
背景技术：
续驶里程短是目前纯电动汽车的研发与推广面临的最大的问题，要想提高纯电动汽车的续驶里程，不仅要从电池容量着手，还要追求能量的高效利用。目前，由于纯电动汽车没有发动机，其乘员舱的采暖主要通过PTC加热器进行加热，而PTC加热需要消耗高压电池包能量，从而降低了整车续驶里程。目前动力传动系统中电机、电机控制器、DCDC等在运行中产生的大量废热通过冷却形式消耗掉，如果将该部分废热利用起来给乘员舱加热，可节省高压电池包能量，从而有效提高整车纯电动续驶里程。
目前纯电动汽车的空调采暖都需要高压电池提供能量，车辆冬季运行时，动力电池效率降低，续驶里程缩短。为了确保整车续驶里程，车辆用户都不敢主动开暖风，降低了整车驾乘舒适性。此外，由于高压电池分出一部分功率给电加热器，造成提供给动力系统的驱动功率减少，整车动力性将受到影响。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种纯电动汽车废热利用系统，通过改进现有纯电动车的热管理系统，将动力系统产生的热量利用到乘员舱的加热需求中，减少高压电池提供额外能量给电加热器，从而在不增加电池容量的前提下，保证纯电动汽车在开启暖风工况下的续驶里程，并保证该工况下整车动力性。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型所述的纯电动汽车废热利用系统其核心是通过在原有的动力系统冷却回路上增加一个暖通回路，实现动力系统废热的利用。本系统包括PTC暖通空调回路、动力系统冷却回路以及动力系统废热利用暖通回路。所述动力系统废热利用暖通回路包括三通阀、第二热交换器和管路。所述三通阀设置在动力系统冷却回路中的电机的出水口与散热器的进水口之间的管路上，三通阀的A口和B口导通电机的出水口与散热器的进水口，三通阀的C口通过管路连接所述第二热交换器的进水口，所述第二热交换器设置在PTC暖通空调回路的空调箱内，是在空调本身的第一热交换器基础上增加的一个热交换器，第二热交换器的出水口通过管路连接至动力系统冷却回路的散热器与冷却水泵之间的管道上。
进一步，所述动力系统冷却回路冷却水泵、充电机、DCDC、电机控制器、电机、散热器和设置在管路上的水温传感器；冷却水泵的出水口连接至充电机的进水口，充电机的出水口连接至DCDC的进水口，DCDC的出水口连接至电机控制器的进水口，电机控制器的出水口连接至电机的进水口，电机的出水口连接至三通阀的A口，三通阀的B口连接至散热器的进水口，散热器的出水口连接至冷却水泵的进水口。水温传感器安装在冷却水泵与充电机之间的管道中。
所述PTC暖通回路包括电子水泵、PTC、第一热交换器；电子水泵的出水口连接至PTC的进水口，PTC的出水口连接至第一热交换器的进水口，第一热交换器的出水口连接至电子水泵的进水口。
进一步，在动力系统冷却回路中还设置补液壶，其直接连接至散热器。
在PTC暖通回路中还设置加注液壶，其通过三通阀连接至热交换器与电子水泵之间的管道。
所述PTC暖通回路和动力系统冷却回路的排气管分别连接至加注液壶。
所述第一和第二热交换器平行安装在空调箱中，鼓风机推动空气经过两个换热器进行加热。
本废热利用系统较现有纯电动汽车的取暖系统具有以下优点：
一方面，由于在原有的动力系统冷却回路上增加了一个暖通回路，可以将动力系统产生的废热利用至乘员舱，避免了长时间使用PTC加热，可以一定程度上减少电池能量的使用，增加了冬季取暖工况的纯电动续驶里程。
另外一方面，由于在使用动力系统废热利用时，PTC绝大部分时间没有占用电池功率，动力电池分配给电机的驱动功率较多，整车动力性受到的影响较小。
附图说明
图1是废热利用技术系统示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
参见图1，纯电动汽车废热利用系统包括动力系统冷却回路和PTC暖通空调回路，并在PTC暖通空调回路和动力系统冷却回路之间设置一个动力系统废热利用暖通回路。
具体地，动力系统冷却回路由冷却水泵18、水温传感器6、水温传感器19、充电机20、DCDC21、电机控制器9、电机7、散热器16组成。冷却水泵18的出水口连接至充电机20的冷却水进口，充电机20的出水口连接至DCDC21的进水口，DCDC21出水口连接至电机控制器9的进水口，电机控制器9的出水口连接至电机7的进水口，电机7出水口连接至三通阀4的A口即进水口，三通阀4的其中一个出水口即 B口连接至散热器16的进水口，散热器16的出水口连接至冷却水泵18的进水口。一个水温传感器19安装在冷却水泵18的出水口，另一个水温传感器6安装在电机7的出水口。
动力系统废热利用暖通回路由三通阀4的另外一个出水口即C口出发，连接至空调箱的第二热交换器14的进水口，第二热交换器14的出水口连接至散热器16与冷却水泵18之间的管道8。
PTC暖通回路包括电子水泵11、PTC电加热器10、第一热交换器13。电子水泵11的出水口连接至PTC10的进水口，PTC10的出水口连接至第一热交换器13的进水口，第一热交换器13的出水口连接至电子水泵11的进水口。
本废热利用系统还包括动力系统冷却回路的补液壶5，其直接连接至散热器16。PTC暖通回路的加注液壶1通过另一个三通阀2连接至第一热交换器13与电子水泵11之间的管道。PTC暖通回路和动力系统冷却回路的排气管3分别连接至加注液壶1。
第一热交换器13和第二热交换器14平行安装在空调箱中，鼓风机15推动空气经过两个换热器进行加热。
本系统的运行过程如下：
当乘员舱不需要取暖加热，而电机需要冷却时，PTC暖通回路的PTC电加热器10及电子水泵11均不工作。动力系统冷却回路中三通阀4的A口和B口导通，冷却液通过水泵18的推动流经整个动力系统冷却回路，通过散热器16对电机7等动力系统部件散热。而动力系统空调暖通回路中无冷却液流动，鼓风机15不工作。
当乘员舱需要加热，而动力系统冷却回路的水温未达到乘员舱的需求时，三通阀4的A口和C口导通，动力系统的冷却液流经第二热交换器14，对空气进行预热，同时开启电加热器10，加热PTC暖通回路的介质，作为乘员舱供暖的主要热源。随着动力系统冷却水温度的上升，逐步降低电加热器10的加热功率，直到动力系统的产生的废热足以维持乘员舱需求温度时，关闭电加热器10和电子水泵11，否则电加热器10小功率开启。
当利用动力系统的废热为乘员舱加热时，可能会导致动力系统散热不足，动力系统的温度继续上升，三通阀4的A口、B口和C口均将导通，冷却液将同时流经散热器16和第二热交换器14，使动力总成的温度下降。
以动力总成可承受的最高温度为60℃，乘员舱取暖目标温度26℃为例：
当乘员舱不需要加热时，PTC暖通回路及动力系统废热利用暖通回路均不工作，三通阀4的A口和B口相通，动力系统冷却回路根据各个部件的温度状况调节水泵18及冷却风扇17的转速。
当乘员舱需要取暖时，当水温传感器6检测到的水温低于45℃时，电加热器10及电子水泵11运行，鼓风机15开启，对乘员舱进行加热；同时，三通阀4的A口与C口导通，动力系统的冷却水经过第二热交换器14进行循环。当水温传感器6检测到的水温高于45℃时，关闭PTC暖通回路中的电子水泵11和电加热器10，动力系统的冷却水仍然全部流经第二热交换器14，并通过电子水泵18的转速，以调节动力系统传递到乘员舱的热量，维持乘员舱温度。
当动力系统部件的温度持续上升，水温传感器6的温度高于55℃时，则将三通阀的A、B、C口全部导通，使部分冷却液流经散热器16，降低动力系统的温度。当水温传感器6的温度下降至55℃时，并不会立即停止散热器的散热，而是持续散热，直到水温传感器6的温度下降至50℃时，再将三通阀的A口和C口导通，并关闭冷却风扇。动力系统的废热又将完全利用到乘员舱加热中。此措施是为了防止三通阀4和冷却风扇17的频繁动作，延长其使用寿命。