一种商用纯电动车整车热管理集成系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种汽车热管理系统，具体涉及一种商用纯电动车整车热管理集成系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着商用纯电动车在市场的发展趋势越来越明显，其行驶里程成为控制成本的关键因素。目前技术条件下，电动车辆的电池耗电量过快而导致电动车辆的续航里程受限成为电动车发展的瓶颈之一，而要解决这一问题，如何提高动力电池电量的利用率、废热回收率成为增加电动车行驶里程的重要手段和途径。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种电动车辆整车热管理集成系统及其控制方法，解决了由于电动车辆的电池的耗电量过快而导致电动车辆的续航里程受限的问题。

2、本发明是由以下技术方案实现的：

3、一种电动车辆整车热管理集成系统，包括驱动电机1、驱动电机控制器2、辅驱控制器3、第一水侧截止阀4、第一电子水泵5、电子风扇6、低温散热器7、第一板式换热器8、第二水侧截止阀9、第三水侧截止阀10、第四水侧截止阀11、第二电子水泵12、第一水暖ptc13、动力电池14、第二板式换热器15、第五水侧截止阀16、第六水侧截止阀17、第一电子膨胀阀18、第七水侧截止阀19、第二电子膨胀阀20、第一冷媒侧截止阀21、水冷冷凝器22、第二冷媒侧截止阀23、风冷冷凝器24、第三电子膨胀阀25、电动压缩机26、蒸发器27、第八水侧截止阀28、第三电子水泵29、第二水暖ptc30和暖风芯体31；

4、上述零部件连接方式分为两个部分：冷却液侧和冷媒侧；

5、其中，冷却液侧：

6、第一水路中的驱动电机1、驱动电机控制器2、辅驱控制器3、第一板式换热器8依次串联连接；第二水路中的第一水侧截止阀4、第一电子水泵5、电子风扇6、低温散热器7依次串联连接；第三水路中包含第三水侧截止阀10；第四水路中的第二电子水泵12、第一水暖ptc13、动力电池14、第二板式换热器15依次串联连接；第五水路中的第六水侧截止阀17、水冷冷凝器22依次串联连接；第六水路中的第八水侧截止阀28、第三电子水泵29、第二水暖ptc30、暖风芯体31依次串联连接，第一水路、第二水路、第三水路、第四水路、第五水路、第六水路依次并联连接，其中第二水路、第二水侧截止阀9、第三水路、第四水侧截止阀11依次串联连接，其中第四水路、第五水侧截止阀16、第五水路、第七水侧截止阀19依次串联连接；

7、冷媒侧：

8、电动压缩机26出口空调管路分为两路，一路串联依次连接第一冷媒侧截止阀21、水冷冷凝器22，另一路串联依次连接第二冷媒侧截止阀23、风冷冷凝器24，两路整体汇合后继续分为三路，第一路串联依次连接第一电子膨胀阀18、第二板式换热器15，第二路串联依次连接第二电子膨胀阀20、第一板式换热器8，第三路串联依次连接第三电子膨胀阀25、蒸发器27，三路整体汇合后连接到电动压缩机26。

9、上述系统的控制方法适用六种工况：

10、所述系统第一种工况，当夏季高温环境座舱、驱动电机1、动力电池都需要冷却时，如图2所示，开启第一电子水泵5、第二电子水泵12、第一水侧截止阀4、第三水侧截止阀10、第一电子膨胀阀18、第二冷媒侧截止阀23、第三电子膨胀阀25、电动压缩机26，其他水侧截止阀、冷媒侧截止阀、电子膨胀阀为截止状态，经电动压缩机26出口排出的制冷剂流经风冷冷凝器24后分为两个支路，其中一个支路的制冷剂依次通过第三电子膨胀阀25、蒸发器27，另一个支路的制冷剂依次通过第一电子膨胀阀18、第二板式换热器15，然后两个支路的制冷剂混合流入电动压缩机26，此时蒸发器27和第二板式换热器15能够吸收热量，使得蒸发器27的出风温度和动力电池14内的冷却液温度降低，起到降低座舱温度和电池温度，驱动电机1、驱动电机控制器2循环的冷却液通过电子风扇6、低温散热器7强制冷却，降低驱动电机1、驱动电机控制器2温度；

11、所述系统第二种工况，当春秋季节环境温度较低，驱动电机1、动力电池14都需要冷却时，如图3所示，开启第一电子水泵5、第一水侧截止阀4、第二水侧截止阀9、第四水侧截止阀11，其他水侧截止阀为截止状态，冷却液流经第一电子水泵5、低温散热器7分为两路，一路流经辅驱控制器3、驱动电机控制器2、驱动电机1、另一路流经动力电池14、第一水暖ptc13、电子水泵12，热后两个支路的冷却液混合流入第一电子水泵5，此时通过低温散热器7、电子风扇6对冷却液强制冷却，来达到冷却驱动电机1与动力电池14的需求；

12、所述系统第三种工况，当冬季行车过程中动力电池14温度低需要加热、座舱需要加热且电驱的温度较高能够加热电池、座舱时，如图4所示，开启第二电子水泵12、第三电子水泵29、第二水侧截止阀9、第四水侧截止阀11、第五水侧截止阀16、第七水侧截止阀19、第八水侧截止阀28，其他水侧截止阀处于截止状态，冷却液流经辅驱控制器3、驱动电机控制器2、驱动电机1后分为两路，一路流经第二电子水泵12、第一水暖ptc13、动力电池14、第二板式换热器15，另一路流经第八水侧截止阀28、第三电子水泵29、第二水暖ptc30、暖风芯体31，此时冷却液吸收驱动电机1的热量直接加热动力电池14、通过暖风芯体31间接加热乘员舱；

13、所述系统第四种工况，当冬季行车过程中动力电池14温度低需要加热、座舱需要加热且电机高于环境温度且能够加热电池和座舱，如图5所示，开启第一电子水泵5、第二电子水泵12、第三电子水泵29、第一水侧截止阀4、第五水侧截止阀16、第六水侧截止阀17、第七水侧截止阀19、第八水侧截止阀28、第一冷媒侧截止阀21，其他水侧截止阀、冷媒侧截止阀处于截止状态，冷媒流向由电动压缩机26到第一冷媒侧截止阀21、水冷冷凝器22、第二电子膨胀阀20、第一板式换热器8，最后返回电动压缩机26，同时冷却液第一回路流向为第一电子水泵5到低温散热器7、第一板式换热器8、辅驱控制器3、驱动电机控制器2、驱动电机1、第一水侧截止阀4回到第一电子水泵5，冷却液第二回路流向为水冷冷凝器22到第六水侧截止阀17分为两路，一路通过第五水侧截止阀16流向第二电子水泵12、第一水暖ptc13、动力电池14、第二板式换热器15，另一路流向第八水侧截止阀28、第三电子水泵29、第二水暖ptc30、暖风芯体31，最终会合返回到水冷冷凝器(22)，此时第一板式换热器(8)吸收冷却液第一回路电机热量，水冷冷凝器(22)通过散热加热第二回路的冷却液，从而加热电池、乘员舱；

14、所述系统第五种工况，当冬季行车或驻车充电电池温度较高，且座舱有加热需求时，如图6所示，第二电子水泵12、第三电子水泵29、第三水侧截止阀10、第六水侧截止阀17、第八水侧截止阀28、第一冷媒侧截止阀21，其他水侧截止阀、冷媒侧截止阀处于截止状态，冷媒流向由电动压缩机26到第一冷媒侧截止阀21、水冷冷凝器22、第一电子膨胀阀18、第二板式换热器15，最后返回电动压缩机26，同时冷却液第一回路流向为第二电子水泵12、第一水暖ptc13、动力电池14、第二板式换热器15回到第二电子水泵12，冷却液第二回路流向为水冷冷凝器22到第六水侧截止阀17、第八水侧截止阀28、第三电子水泵29、第二水暖ptc30、暖风芯体31返回到水冷冷凝器22，此时第二板式换热器15吸收冷却液第一回路电池热量，水冷冷凝器22通过散热加热第二回路的冷却液，从而加热电池、乘员舱；

15、所述系统第六种工况，当冬季温度极低且电池、座舱有加热需求且电机温度、电池温度不足以加热电池、座舱，如图7所示，第二电子水泵12、第三电子水泵29、第三水侧截止阀10、第六水侧截止阀17、第八水侧截止阀28，其他水侧截止阀处于截止状态，压缩机不工作，冷却液第一回路流向为第二电子水泵12、第一水暖ptc13、动力电池14、第二板式换热器15回到第二电子水泵12，冷却液第二回路流向为水冷冷凝器22到第六水侧截止阀17、第八水侧截止阀28、第三电子水泵29、第二水暖ptc30、暖风芯体31返回到水冷冷凝器22，此时电池加热通过第一水暖ptc13加热冷却液从而加热电池，座舱加热通过第二水暖ptc30加热冷却液从而加热座舱。

16、本发明既能够实现对动力电池、座舱的冷却和加热，还能够利用电池和电驱产生的热量对座舱进行加热，还能够通过散热水箱对电池和电驱进行降温，提高了整车的运行效率，增加了系统运行的可靠性，增加了电动车辆的续航里程，使得电动车辆安全运行。