本發(fā)明涉及貨運(yùn)集散中心中使用的電動(dòng)機(jī)械的，具體而言，本發(fā)明涉及貨運(yùn)集散中心中使用的電動(dòng)車輛的熱管理的。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，港口機(jī)械行業(yè)逐漸向電動(dòng)動(dòng)力方向轉(zhuǎn)型，在港口等貨運(yùn)集散中心引入了電動(dòng)車輛或電動(dòng)集卡等替代傳統(tǒng)的燃油運(yùn)輸集卡，此類重型的電動(dòng)貨運(yùn)設(shè)備對(duì)熱管理解決方案的需求前所未有地增加。

2、通常，諸如電動(dòng)貨運(yùn)車輛的電動(dòng)車輛包括動(dòng)力電池以及底盤系統(tǒng)，底盤系統(tǒng)通常進(jìn)一步包括dc/dc、四合一控制器、電機(jī)控制器(mcu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。動(dòng)力電池以及底盤系統(tǒng)的各設(shè)備在車輛的運(yùn)行過(guò)程中都有熱量管理的需求，需要能夠保證底盤系統(tǒng)中的各部件尤其是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度不會(huì)過(guò)高，并且需要將動(dòng)力電池的溫度保持在合適的范圍中，確保動(dòng)力電池的耐用性和安全性。另一方面，電動(dòng)車輛的乘員倉(cāng)或駕駛室也需要被精確地加以溫度控制或熱管理，保證駕駛員或乘員的舒適性。

3、為了滿足各方面的熱管理需求，現(xiàn)有的電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的溫度調(diào)節(jié)回路，以獨(dú)立地對(duì)動(dòng)力電池、底盤系統(tǒng)以及乘員倉(cāng)空間進(jìn)行溫度控制，這顯著增加了車輛的總重量，連接冷媒或冷卻劑的管路復(fù)雜且接頭眾多，這也增加了熱管理系統(tǒng)的制造成本以及維護(hù)成本和復(fù)雜性。同時(shí)，復(fù)雜的管路和大量的接頭也會(huì)增加熱損失，從而對(duì)熱效率產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，對(duì)于一些極端氣候環(huán)境，現(xiàn)有的熱管理系統(tǒng)不能滿足溫度控制的需求。

4、因此，需要對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種高度集成、制造維護(hù)成本低、熱效高、控制精準(zhǔn)且能滿足極端氣候環(huán)境下使用的熱管理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)，包括：電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括第一泵、第一換熱部和第一ptc裝置，第一泵、第一換熱部和第一ptc裝置通過(guò)第一冷卻劑管路連接；乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括壓縮機(jī)制冷模塊和ptc加熱模塊，壓縮機(jī)制冷模塊包括壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器，壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器通過(guò)冷媒管路連接，并且ptc加熱模塊包括暖風(fēng)芯子、第二ptc裝置和第二泵，暖風(fēng)芯子、第二ptc裝置和第二泵通過(guò)第二冷卻劑管路連接，其中乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)還包括第二換熱部，該第二換熱部與蒸發(fā)器并聯(lián)地連接到壓縮機(jī)和冷凝器，第二換熱部和第一換熱部集成為用于使第一冷卻劑管路中的冷卻劑和冷媒管路中的冷媒熱交換的換熱器；以及底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括第三泵和底盤散熱器，第三泵和底盤散熱器通過(guò)第三冷卻劑管路連接。根據(jù)本發(fā)明的熱管理系統(tǒng)將動(dòng)力電池、乘員倉(cāng)和底盤系統(tǒng)的熱管理子系統(tǒng)整合在一起，減少了管路的復(fù)雜性和接口的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)的輕量化和集成化，并且制冷和加熱分別壓縮機(jī)制冷模塊和ptc加熱模塊執(zhí)行，可以適合在極端氣候環(huán)境中使用。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，熱管理系統(tǒng)中的底盤散熱器和冷凝器共用同一個(gè)風(fēng)機(jī)裝置。由此，底盤散熱器、冷凝器以及風(fēng)機(jī)裝置可以被集成為一個(gè)模塊安裝到車輛中，冷凝器無(wú)需獨(dú)立的風(fēng)機(jī)裝置，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)的輕量化。

3、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的冷媒管路中，在冷凝器和蒸發(fā)器之間設(shè)有第一截止閥和第一膨脹閥，在冷凝器和第二換熱部之間設(shè)有第二截止閥和第二膨脹閥。通過(guò)第一和第二截止閥的切換，電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)中的壓縮機(jī)制冷模塊可選擇地為乘員倉(cāng)和電池中的至少一者實(shí)施冷卻，無(wú)需為冷卻動(dòng)力電池額外設(shè)置獨(dú)立的壓縮機(jī)和冷凝器，并且能夠?qū)崿F(xiàn)精確的熱量管理。

4、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的第一冷卻劑管路中設(shè)有用于測(cè)量進(jìn)入電池包的冷卻劑的溫度的第一傳感器；底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的第三冷卻劑管路中設(shè)有用于測(cè)量溫度的第二傳感器。通過(guò)第一和第二傳感器測(cè)得的溫度，能夠精準(zhǔn)地提供實(shí)時(shí)的熱量管理。

5、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，第一冷卻劑管路、第二冷卻劑管路和第三冷卻劑管路中分別接入膨脹水箱，膨脹水箱的接入點(diǎn)分別設(shè)置在第一泵、第二泵和第三泵的上游。膨脹水箱的設(shè)置能夠調(diào)節(jié)每一條冷卻劑管路中的水量和壓力，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

6、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的第三冷卻劑管路連接電機(jī)電控設(shè)備，其中電機(jī)電控設(shè)備包括dc/dc、四合一控制器、電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第三冷卻劑管路串聯(lián)連接dc/dc、四合一控制器、電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的每一個(gè)，以便于對(duì)其中的每一個(gè)進(jìn)行冷卻。

7、此外，本發(fā)明還提供了一種使用上述的熱管理系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)車輛進(jìn)行熱管理的方法，該方法包括加熱模式和冷卻模式。在加熱模式運(yùn)行時(shí)，第一ptc裝置和第二ptc裝置中的至少一個(gè)執(zhí)行加熱；在冷卻模式運(yùn)行時(shí)，壓縮機(jī)和冷凝器運(yùn)行，以使電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)和乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的至少一個(gè)執(zhí)行冷卻。根據(jù)本發(fā)明的熱管理方法集成了對(duì)動(dòng)力電池、乘員倉(cāng)和底盤系統(tǒng)的三部分熱管理子系統(tǒng)的加熱和冷卻模式，提供了豐富的熱管理模式，能夠滿足復(fù)雜使用環(huán)境對(duì)于溫度控制的需求。

8、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的第三冷卻劑管路中設(shè)有第二傳感器，并且第三冷卻劑管路中接入膨脹水箱；其中，底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括自循環(huán)冷卻模式和加強(qiáng)冷卻模式，在自循環(huán)冷卻模式中，第三泵運(yùn)行，用于底盤散熱器的風(fēng)機(jī)裝置不運(yùn)行，在加強(qiáng)冷卻模式中，第三泵和風(fēng)機(jī)裝置同時(shí)運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)能提供了兩種冷卻模式，以滿足車輛不同工況的溫度控制需求，并且實(shí)現(xiàn)熱效能的最優(yōu)化。

9、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，底盤散熱器和冷凝器共用同一風(fēng)機(jī)裝置，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)進(jìn)入加強(qiáng)冷卻模式和乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的壓縮機(jī)制冷模塊運(yùn)行的兩種情況中的至少一者滿足時(shí)，該共用的風(fēng)機(jī)裝置被啟動(dòng)運(yùn)行。由此，底盤散熱器、冷凝器以及風(fēng)機(jī)裝置被集成在車輛中，冷凝器無(wú)需獨(dú)立的風(fēng)機(jī)裝置，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車輛的輕量化。

10、較佳地，風(fēng)機(jī)裝置的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)冷卻劑管路中的第二傳感器檢測(cè)到的冷卻劑的溫度進(jìn)行分段控制。具體地，當(dāng)采集到的溫度達(dá)到第一溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，風(fēng)機(jī)裝置被控制以第一轉(zhuǎn)速運(yùn)行，當(dāng)采集到的溫度達(dá)到大于第一溫度預(yù)設(shè)值的第二溫度預(yù)設(shè)值時(shí)，風(fēng)機(jī)裝置被控制以第二轉(zhuǎn)速運(yùn)行，其中第二轉(zhuǎn)速大于第一轉(zhuǎn)速。通過(guò)風(fēng)機(jī)裝置的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)冷卻劑溫度進(jìn)行分段控制，優(yōu)化了底盤系統(tǒng)冷卻的能效。

11、根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的第一冷卻劑管路中設(shè)有第一傳感器，以測(cè)量管路冷卻劑的溫度，并且第一冷卻劑管路中接入膨脹水箱。乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的冷媒管路中，在冷凝器和蒸發(fā)器之間設(shè)有第一截止閥和第一膨脹閥，在冷凝器和第二換熱部之間設(shè)有第二截止閥和第二膨脹閥；在冷卻模式中，方法包括：當(dāng)?shù)谝粋鞲衅鳈z測(cè)到溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值，第二截止閥打開(kāi)，第一泵運(yùn)行；當(dāng)?shù)谝粋鞲衅鳈z測(cè)到溫度未超過(guò)預(yù)設(shè)值，第二截止閥關(guān)閉，第一泵運(yùn)行。通過(guò)第一和第二截止閥的切換，壓縮機(jī)制冷模塊可選擇地為乘員倉(cāng)和電池中的至少一者實(shí)施冷卻，從而實(shí)現(xiàn)精確的熱量管理。

技術(shù)特征：

1.一種用于電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述底盤散熱器(43)和所述冷凝器(22)共用同一個(gè)風(fēng)機(jī)裝置(48)。

3.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(20)的冷媒管路中，在所述冷凝器和所述蒸發(fā)器之間設(shè)有第一截止閥(24a)和第一膨脹閥(25a)，在所述冷凝器和所述第二換熱部之間設(shè)有第二截止閥(24b)和第二膨脹閥(25b)。

4.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，

5.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一冷卻劑管路、所述第二冷卻劑管路和所述第三冷卻劑管路中分別接入膨脹水箱(12，35，42)，所述膨脹水箱的接入點(diǎn)分別設(shè)置在所述第一泵(11)、所述第二泵(32)和所述第三泵(41)的上游。

6.權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(30)的所述第三冷卻劑管路連接電機(jī)電控設(shè)備(50)，

7.一種使用如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)車輛進(jìn)行熱管理的方法，所述方法包括：

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的所述第三冷卻劑管路(410)中設(shè)有用于測(cè)量冷卻劑溫度的第二傳感器(45a，45b)，并且所述第三冷卻劑管路(410)中接入膨脹水箱(42)；

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述底盤散熱器(43)和所述冷凝器共用同一風(fēng)機(jī)裝置(48)，

10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的所述第一冷卻劑管路(110)中設(shè)有用于測(cè)量冷卻劑溫度的第一傳感器(14a，14b)，并且所述第一冷卻劑管路(110)中接入膨脹水箱；

技術(shù)總結(jié)
發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)，包括：電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，電池溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括第一泵、第一換熱部和第一PTC裝置；乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括壓縮機(jī)制冷模塊和PTC加熱模塊，壓縮機(jī)制冷模塊包括壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器，并且PTC加熱模塊包括暖風(fēng)芯子、第二PTC裝置和第二泵，其中乘員倉(cāng)溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)還包括與蒸發(fā)器并聯(lián)地連接到壓縮機(jī)和冷凝器的第二換熱部，第二換熱部和第一換熱部集成為用于使第一冷卻劑管路中的冷卻劑和冷媒管路中的冷媒熱交換的換熱器；以及底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，底盤溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括第三泵和底盤散熱器。本發(fā)明的熱管理系統(tǒng)將動(dòng)力電池、乘員倉(cāng)和底盤系統(tǒng)的熱管理子系統(tǒng)整合在一起，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車輛的熱管理系統(tǒng)的輕量化和集成化。

技術(shù)研發(fā)人員：陳欣,劉春輝,李秭勛,韓少鵬,毛鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海西井科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9