專利名稱:電動(dòng)汽車及其熱控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及電動(dòng)汽車整車熱控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
與傳統(tǒng)的內(nèi)燃式汽車相比,電動(dòng)汽車取消了燃油發(fā)動(dòng)機(jī),不能夠采用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的余熱來為車廂取暖,必須尋找新的取暖方式。此外,電動(dòng)汽車還增加如電池組、電機(jī)、充電器等的在高電壓高電流工況下工作的發(fā)熱部件,需要維持在最佳的工作溫度范圍,必須對(duì)其進(jìn)行熱控制?,F(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車車廂內(nèi)的取暖方式主要采用獨(dú)立熱源,即利用PTC(PositiVeTemperature Coefficient,正的溫度系數(shù))加熱;或者利用燃油加熱器,通過汽油、煤油、乙醇等燃料加熱。然而,上述取暖方式中,若采用PTC進(jìn)行加熱,則需要消耗較多電池的能量,繼而會(huì)減少汽車的行駛里程。若采用燃油加熱器加熱,不僅加熱效率較低、對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,同時(shí)考慮電動(dòng)汽車的碰撞安全,燃料箱的布置也是一大難題。另一方面,對(duì)電動(dòng)汽車內(nèi)的發(fā)熱部件采用獨(dú)立的散熱器進(jìn)行散熱,不僅熱量沒有得到較好的利用,而且環(huán)境溫度較高的情況下,對(duì)發(fā)熱部件的冷卻效果也較差,不能控制發(fā)熱部件在最佳的溫度下工作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電動(dòng)汽車及其熱控制系統(tǒng),用于提高車廂的制冷制熱效率,降低能耗。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案—方面,提供一種電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng),包括第一熱泵裝置,第二熱泵裝置,和水冷式冷凝器,所述第一熱泵裝置包括通過管路連接的暖風(fēng)芯體、電機(jī)和第一水泵;所述第二熱泵裝置包括通過管路連接的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器;所述水冷式冷凝器與所述第一熱泵裝置中的暖風(fēng)芯體和電機(jī)相連,所述水冷式冷凝器與所述第二熱泵裝置中的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器相連。 一方面,提供一種電動(dòng)汽車,包括上述電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng),通過水冷式冷凝器對(duì)冷卻液進(jìn)行加熱后,將加熱的冷卻液進(jìn)入暖風(fēng)芯體,通過鼓風(fēng)機(jī)等將熱風(fēng)吹向車廂,實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂制熱。與現(xiàn)有技術(shù)中使用PTC或者燃油加熱器對(duì)車廂制熱相比,水冷式冷凝器具有更高的制熱效率,同時(shí)還充分利用電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量,降低功耗。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第一工作模式示意圖;圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第二工作模式示意圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第三工作模式示意圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第四工作模式示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第五工作模式示意圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第六工作模式示意圖;圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第七工作模式示意圖;圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第八工作模式示意圖;圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第九工作模式示意圖;圖11為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第十工作模式示意圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車的熱控制系統(tǒng)的第十一工作模式示意圖;附圖標(biāo)記說明,I-HVAC系統(tǒng),11-暖風(fēng)芯體,12-蒸發(fā)器;2_水冷式冷凝器;31_電機(jī),32-第一水泵;4_蒸發(fā)冷凝器;5_電動(dòng)壓縮機(jī);6_散熱器;71_第一換熱器,72-第二水泵,73-第二換熱器,74-電池組;81_水暖PTC,82-第三水泵;91_兩通閥一,92-兩通閥二,93-兩通閥三,94-兩通閥四,95-兩通閥五;101_三通閥一,102-三通閥二,103-三通閥三。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例一提供的電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng),包括第一熱泵裝置,第二熱泵裝置,和水冷式冷凝器。其中,第一熱泵裝置包括通過管路連接的暖風(fēng)芯體、電機(jī)和第一水泵;第二熱泵裝置包括通過管路連接的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器;水冷式冷凝器與第一熱泵裝置中的暖風(fēng)芯體和電機(jī)相連,從而第一熱泵裝置與水冷式冷凝器形成加熱水循環(huán)回路;水冷式冷凝器與第二熱泵裝置中的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器相連,從而第二熱泵裝置與水冷式冷凝器形成制冷劑循環(huán)回路。工作時(shí),啟動(dòng)第一水泵,電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)流經(jīng)電機(jī)的冷卻液進(jìn)行一次加熱。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī),由電動(dòng)壓縮機(jī)排出的高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入水冷式冷凝器,由于壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并放出大量的熱,將流經(jīng)水冷式冷凝器的冷卻液進(jìn)行二次加熱。隨后,經(jīng)過加熱的冷卻液進(jìn)入暖風(fēng)芯體,通過鼓風(fēng)機(jī)等將熱風(fēng)吹向車廂,實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂制熱。與現(xiàn)有技術(shù)中使用PTC或者燃油加熱器對(duì)車廂制熱相比,水冷式冷凝器具有更高的制熱效率,同時(shí)還充分利用電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量,降低功耗。其中,電動(dòng)壓縮機(jī)為制冷劑的循環(huán)提供動(dòng)力,由于電動(dòng)壓縮機(jī)的出口不可改變,因此,在回路中可以連接控制閥,通過控制閥的不同閥口之間的連接,實(shí)現(xiàn)制冷劑在制冷劑循環(huán)回路中流動(dòng)方向的改變,滿足制冷和制熱的不同需求。此外,該系統(tǒng)還可以通過控制閥和相應(yīng)的管路與電池組、散熱器等部件連接。通過控制閥不同閥口之間的連接,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組制冷和制熱、電機(jī)散熱、車廂和電池組同時(shí)制冷或同時(shí)制熱,車輛駐車等待時(shí)車廂制熱、車廂制熱和電機(jī)散熱、電池組制熱和電機(jī)散熱等不同的工況需求。其中,控制閥可以是兩通閥、三通閥、四通閥等可以實(shí)現(xiàn)多路控制的裝置。實(shí)施例二
本發(fā)明實(shí)施例二提供的電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng),如圖I所示,該電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng),包括第一熱泵裝置,第二熱泵裝置,和水冷式冷凝器2。水冷式冷凝器2與第一熱泵裝置通過管路相連形成加熱水循環(huán)回路,水冷式冷凝器2與第二熱泵裝置通過管路相連形成制冷劑循環(huán)回路。其中,第一熱泵裝置包括串聯(lián)的暖風(fēng)芯體11,水暖PTC81,第三水泵82,電機(jī)31和第一水泵32 ;水冷式冷凝器2設(shè)置在第三水泵82和電機(jī)31之間,第一水泵32和暖風(fēng)芯體11之間設(shè)置兩通閥四94。進(jìn)一步的,第一熱泵裝置還包括,與電機(jī)31和第一水泵32并聯(lián)的散熱器6和兩通閥一 91,其中,兩通閥一 91通過管路直接與水冷式冷凝器2連接后通過三通閥一 101與電機(jī)31,散熱器6相連。這樣,通過三通閥一 101不同閥口之間的連接可以改變加熱水的流動(dòng)方向,滿足不同的工況要求。第二熱泵裝置包括串聯(lián)的蒸發(fā)冷凝器4,電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)器12 ;其中,水冷式冷凝器2 —端與蒸發(fā)器12和蒸發(fā)冷凝器4之間的管路相連,另一端通過三通閥二 102分別與電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4相連。電動(dòng)壓縮機(jī)5的另一端通過三通閥三103連接于蒸發(fā)冷凝器4和三通閥二 102之間。三通閥三103的第三個(gè)閥口通過管道直接與蒸發(fā)器12的一端相連。蒸發(fā)器12的另一端和蒸發(fā)冷凝器4之間設(shè)置有兩通閥三93。其中,第一熱泵裝置中的暖風(fēng)芯體11和第二熱泵裝置中的蒸發(fā)器12構(gòu)成HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning,供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié))系統(tǒng) I。進(jìn)一步的,該系統(tǒng)還包括,與第一熱泵裝置并聯(lián)的電池組熱控制裝置。電池組熱控制裝置是由電池組74、第一換熱器71、第二水泵72和第二換熱器73串聯(lián)組成的回路。其中,第一換熱器71的一端通過兩通閥五95連接于第一熱泵裝置中的暖風(fēng)芯體11和水暖PTC81之間,另一端通過管路與第一熱泵裝置中的兩通閥四94,兩通閥一 91,第一水泵32和散熱器6相連。第一熱泵裝置與電池組熱控制裝置并聯(lián)的結(jié)構(gòu)可以使加熱水同時(shí)到達(dá)暖風(fēng)芯體11和電池組74,與現(xiàn)有技術(shù)中加熱水先經(jīng)過暖風(fēng)芯體再經(jīng)過電池組的串聯(lián)結(jié)構(gòu)相比,提高了對(duì)電池組74的制熱效率高;在只為電池組74制熱的工況下,該并聯(lián)結(jié)構(gòu)還可以減少熱損失。此外,電池組熱控制裝置設(shè)置為一個(gè)封閉回路,利用第一換熱器71和第二換熱器73通過液體間的換熱來實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組74熱控制裝置內(nèi)部水路的冷熱管理,提高了電池組74熱管理的安全性。進(jìn)一步的,第二換熱器73與第二熱泵裝置中的蒸發(fā)器12并聯(lián)。具體的,第二換熱器73的一端通過管路連接于第二熱泵裝置中的蒸發(fā)器12和三通閥三103之間,另一端通過兩通閥二 92連接于第二熱泵裝置中的蒸發(fā)器冷凝器4和兩通閥三93之間。這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組74的單獨(dú)制冷,也可以對(duì)電池組74與車廂同時(shí)制冷。車輛在行駛過程中,需要對(duì)車廂制熱時(shí),如圖2所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口打開。將兩通閥三93,兩通閥二 92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥四94和三通閥一 101中連接電機(jī)31和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口打開,另一個(gè)閥口關(guān)閉。將兩通閥一 91,兩通閥五95關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路導(dǎo)通。啟動(dòng)第一水泵32,電機(jī)31工作時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)流經(jīng)電機(jī)31的冷卻液進(jìn)行一次加熱。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)5,由電動(dòng)壓縮機(jī)5排出的高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入水冷式冷凝器2,由于壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并放出大量的熱,將流經(jīng)水冷式冷凝器2的冷卻液進(jìn)行二次加熱,此時(shí)水暖PTC81有開啟與關(guān)閉兩種工況,若此時(shí)向車廂提供的熱量不足,則開啟水暖PTC81,對(duì)冷卻液進(jìn)行三次加熱,否則關(guān)閉水暖PTC81。具體過程由ECU控制策略決定。這樣,經(jīng)過加熱的冷卻液進(jìn)入暖風(fēng)芯體11后,通過鼓風(fēng)機(jī)等將熱風(fēng)吹向車廂,實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂制熱。同時(shí)還回收電機(jī)31的余熱,提高車廂的制熱效率,降低能耗。車輛在駐車等待過程中,需要對(duì)車廂制熱時(shí),如圖3所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷 凝器4的兩個(gè)閥口打開,另一個(gè)閥口關(guān)閉。將兩通閥三93,兩通閥二 92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥四94和兩通閥一 91打開,將兩通閥五95和三通閥一 101關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路導(dǎo)通。此時(shí),電機(jī)31和第一水泵32不工作,加熱水循環(huán)回路不通過電機(jī)31和第一水泵32,而是通過兩通閥一 91導(dǎo)通。其對(duì)車廂進(jìn)行制熱的過程與圖3中的過程相同,不再贅述。車輛長時(shí)間行駛過程中,當(dāng)由暖風(fēng)芯體11流出的冷卻液的溫度超過電機(jī)31及其控制器的正常工作溫度范圍時(shí),對(duì)車廂制熱的同時(shí)需要對(duì)電機(jī)31進(jìn)行散熱。如圖4,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口打開,另一個(gè)閥口關(guān)閉。將兩通閥三93,兩通閥二 92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥四94和兩通閥一 91打開,將兩通閥五95和三通閥
一101中連接水冷式冷凝器2的閥口關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路導(dǎo)通。三通閥一 101中連接電機(jī)31和散熱器6的兩個(gè)閥口打開,由電機(jī)31、第一水泵32和散熱器6組成的電機(jī)散熱回路導(dǎo)通。其中,制冷劑循環(huán)回路與加熱水循環(huán)回路對(duì)車廂的制熱過程與圖3相同,不再贅述。在電機(jī)散熱回路中,從電機(jī)31流出的冷卻液流經(jīng)散熱器6,外界空氣與冷卻液通過散熱器6進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)電機(jī)31散熱。在夏天高溫時(shí),需要對(duì)車廂的制冷。如圖5所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)器12的兩個(gè)閥口打開,將兩通閥三93打開,兩通閥二 92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥一 91,兩通閥四94,兩通閥五95,和三通閥一 101關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路截止。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)5,制冷劑在蒸發(fā)器12內(nèi)發(fā)生相變,低溫低壓的霧狀制冷劑液體蒸發(fā)成制冷劑氣體,在蒸發(fā)過程中大量吸收周圍的熱量,實(shí)現(xiàn)車廂制冷。當(dāng)電池組74工作溫度過高時(shí),需要對(duì)電池組制冷。如圖6所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)器12的兩個(gè)閥口打開,將兩通閥二 92打開,兩通閥三93關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥一 91,兩通閥四94,兩通閥五95,和三通閥一 101關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路截止。其中,第
一換熱器71,第二水泵72,第二換熱器73和電池組74組成的電池組冷卻液循環(huán)回路。啟動(dòng)第二水泵72,電池組冷卻液流經(jīng)第二換熱器73,電池組74和第一換熱器71,此時(shí)流經(jīng)第一換熱器71的電池組冷卻液不參與系統(tǒng)熱交換。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)5,制冷劑在第二熱交換器73內(nèi)發(fā)生相變,低溫低壓的霧狀制冷劑液體蒸發(fā)成制冷劑氣體,在蒸發(fā)過程中大量吸收周圍的熱量,將流經(jīng)第二熱交換器的冷卻水制冷,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池組74制冷。當(dāng)需要同時(shí)對(duì)電池組74和車廂制冷時(shí),如圖7所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)器12的兩個(gè)閥口打開,將兩通閥二 92,兩通閥三93打開,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥一 91,兩通閥四94,兩通閥五95, 和三通閥一 101關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路截止。其中,第一換熱器71,第二水泵72,第二換熱器73和電池組74組成的電池組冷卻液循環(huán)回路。此時(shí)流經(jīng)第一換熱器71的電池組冷卻液不參與系統(tǒng)熱交換。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)5,啟動(dòng)第二水泵721,制冷劑同時(shí)在蒸發(fā)器12和第二熱交換器內(nèi)發(fā)生相變,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂和電池組74制冷。冬天低溫,當(dāng)電池組74溫度較低影響其正常工作時(shí),需要對(duì)電池組74制熱。如圖8所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口打開,將兩通閥三93,兩通閥二 92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥一 91和兩通閥五95打開,將兩通閥四94和三通閥一 101關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路導(dǎo)通。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)5、第二水泵72和第三水泵82,由電動(dòng)壓縮機(jī)5排出的高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入水冷式冷凝器2,隨著壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并放出大量的熱,將流經(jīng)水冷式冷凝器2的冷卻液進(jìn)行加熱,此時(shí)水暖PTC81有開啟與關(guān)閉兩種工況,若此時(shí)向電池組74提供的熱量不足,則開啟水暖PTC81,對(duì)冷卻液進(jìn)行二次加熱,否則關(guān)閉水暖PTC81。具體過程由ECU控制策略決定。這樣,被加熱的冷卻液流經(jīng)第一換熱器71,與電池組冷卻回路中的冷卻液在第一換熱器71中進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)電池組74制熱。此時(shí)流經(jīng)第二熱交換器73的電池組冷卻液不參與系統(tǒng)熱交換。當(dāng)需要對(duì)車廂和電池組74同時(shí)制熱時(shí),如圖9所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口打開,將兩通閥三93,兩通閥二 92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥一91、兩通閥五95和兩通閥四94打開,將三通閥一 101關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路導(dǎo)通。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)5、第二水泵72和第三水泵82,由電動(dòng)壓縮機(jī)5排出的高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入水冷式冷凝器2,隨著壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并放出大量的熱,將流經(jīng)水冷式冷凝器2的冷卻液進(jìn)行加熱,此時(shí)水暖PTC81有開啟與關(guān)閉兩種工況,若此時(shí)向車廂和電池組74提供的熱量不足,則開啟水暖PTC81,對(duì)冷卻液進(jìn)行二次加熱,否則關(guān)閉水暖PTC81,具體過程由E⑶控制策略決定。這樣,從水暖PTC81流出的冷卻液一部分流向暖風(fēng)芯體11,另一部分流向第一換熱器71。此時(shí)流經(jīng)第二換熱器73的電池組冷卻液不參與系統(tǒng)熱交換??蛇x的,對(duì)車廂和電池組74同時(shí)制熱時(shí)還可以回收電機(jī)31余熱,降低功耗。如圖10所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口打開,將兩通閥三93,兩通閥二 92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥五95和兩通閥四94打開,將兩通閥一 91關(guān)閉,三通閥一 101中連接水冷式冷凝器2和電機(jī)31的兩個(gè)閥口打開,加熱水循環(huán)回路導(dǎo)通。啟動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)
5、第二水泵72、第三水泵82、和第一水泵32,電機(jī)31工作產(chǎn)生的熱量,對(duì)流經(jīng)電機(jī)31的冷卻液進(jìn)行一次加熱,由電動(dòng)壓縮機(jī)5排出的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入水冷式冷凝器2,由于壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并放出大量的熱,將流經(jīng)水冷式冷凝器的冷卻液進(jìn)行二次加熱。此時(shí)水暖PTC81有開啟與關(guān)閉兩種工況,若此時(shí)對(duì)車廂和電池組74提供的熱量不足,則開啟水暖PTC81,對(duì)冷卻液進(jìn)行三次加熱,否則關(guān)閉水暖PTC81,具體過程由ECU控制策略決定。這樣,從水暖PTC81流出的冷卻液一部分流向暖風(fēng)芯體11,另一部份流向第一換熱器71,實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂和電池組同時(shí)制熱。同時(shí)還回收電機(jī)31的余熱,降低能耗。可選的,對(duì)車廂和電池組74同時(shí)制熱時(shí)還可以對(duì)電機(jī)31散熱,延長電機(jī)31使用壽命。如圖11所示,將三通閥二 102中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和水冷式冷凝器2的兩個(gè)閥口和三通閥三103中連接電動(dòng)壓縮機(jī)5和蒸發(fā)冷凝器4的兩個(gè)閥口打開,將兩通閥三93,兩通閥
二92關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路導(dǎo)通。將兩通閥四94、兩通閥五95和兩通閥一 91打開,將三通閥一 101中連接水冷式冷凝器2的閥口關(guān)閉,加熱水循環(huán)回路導(dǎo)通。三將通閥一 101中連接電機(jī)31和散熱器6的兩個(gè)閥口打開,由電機(jī)31、第一水泵32和散熱器6組成的電機(jī)散熱回路導(dǎo)通。其中,制冷劑循環(huán)回路與加熱水循環(huán)回路對(duì)車廂和電池組的制熱過程與圖9相 同,不再贅述。在電機(jī)散熱回路中,從電機(jī)31流出的冷卻液流經(jīng)散熱器6,外界空氣與冷卻液通過散熱器6進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)電機(jī)31散熱。當(dāng)電機(jī)溫度過高需要單獨(dú)對(duì)其散熱時(shí),如圖12所示,將三通閥二 102、三通閥三103、兩通閥一 91、兩通閥二 92、兩通閥三93、兩通閥四94、兩通閥五95關(guān)閉,制冷劑循環(huán)回路和加熱水循環(huán)回路截止。將三通閥一 101中連接電機(jī)31和散熱器6的兩個(gè)閥口打開,另一個(gè)閥口關(guān)閉。由電機(jī)31、第一水泵32和散熱器6組成的電機(jī)散熱回路導(dǎo)通。啟動(dòng)第一水泵32,從電機(jī)31流出的冷卻液流經(jīng)散熱器6,外界空氣與冷卻液通過散熱器6進(jìn)行熱交換,實(shí)現(xiàn)電機(jī)31散熱。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電動(dòng)汽車,包括上述任何一種電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng)??梢岳斫獾氖?,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中各個(gè)管路中所使用的控制閥(如兩通閥、三通閥)的種類及連接位置所做的變形及其他依據(jù)本發(fā)明的思路可作的變形,均應(yīng)納入本發(fā)明的保護(hù)范圍。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng),其特征在于,包括第一熱泵裝置,第二熱泵裝置,和水冷式冷凝器, 所述第一熱泵裝置包括通過管路連接的暖風(fēng)芯體、電機(jī)和第一水泵; 所述第二熱泵裝置包括通過管路連接的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器; 所述水冷式冷凝器與所述第一熱泵裝置中的暖風(fēng)芯體和電機(jī)相連,所述水冷式冷凝器與所述第二熱泵裝置中的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括與所述第一熱泵裝置并聯(lián)的電池組熱控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第二熱泵裝置中還包括一端與所述電動(dòng)壓縮機(jī)相連,另一端與所述蒸發(fā)冷凝器相連的蒸發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述電池組熱控制裝置包括由管路連接并形成回路的電池組、第一換熱器、第二水泵和第二換熱器;所述第二熱泵裝置中還包括一端與所述電動(dòng)壓縮機(jī)相連,另一端與所述蒸發(fā)冷凝器相連的蒸發(fā)器; 所述電池組熱控制裝置中的第一換熱器的兩端與所述第一熱泵裝置中的暖風(fēng)芯體并聯(lián);所述電池組熱控制裝置中的第二換熱器與所述第二熱泵裝置中的蒸發(fā)器并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一熱泵裝置還包括與所述電機(jī)和所述第一水泵并聯(lián)的散熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一熱泵裝置還包括與所述電機(jī)和所述第一水泵并聯(lián)的兩通閥一。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一熱泵裝置還包括與所述電機(jī)和所述水泵并聯(lián)的兩通閥一;所述兩通閥一通過管路直接與水冷式冷凝器連接后通過三通閥一分別與所述電機(jī),散熱器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,在所述第二熱泵裝置中所述水冷式冷凝器一端與所述蒸發(fā)器和所述蒸發(fā)冷凝器之間的管路相連,另一端通過三通閥二分別與所述電動(dòng)壓縮機(jī)和所述蒸發(fā)冷凝器相連;所述電動(dòng)壓縮機(jī)的另一端通過三通閥三連接于所述蒸發(fā)冷凝器和所述三通閥二之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一熱泵裝置中所述暖風(fēng)芯體和所述水冷式冷凝器之間設(shè)有水暖PTC和第三水泵。
10.一種電動(dòng)汽車,其特征在于,包括如權(quán)利要求I 9任一所述的電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車及其熱控制系統(tǒng),涉及電動(dòng)汽車制造技術(shù)領(lǐng)域,用于提高車廂的制熱效率,降低能耗。所述電動(dòng)汽車熱控制系統(tǒng),包括第一熱泵裝置,第二熱泵裝置,和水冷式冷凝器,所述第一熱泵裝置包括通過管路連接的暖風(fēng)芯體、電機(jī)和第一水泵;所述第二熱泵裝置包括通過管路連接的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器;所述水冷式冷凝器與所述第一熱泵裝置中的暖風(fēng)芯體和電機(jī)相連,所述水冷式冷凝器與所述第二熱泵裝置中的電動(dòng)壓縮機(jī)和蒸發(fā)冷凝器相連。本發(fā)明適用于汽車制造。
文檔編號(hào)B60H1/22GK102632790SQ201210130948
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者周慶佳, 李巖, 李舒業(yè), 梁雪嬌, 牛海超, 王飛雁, 田福剛, 薛龍 申請(qǐng)人:長城汽車股份有限公司