CN112172457A - 一种电动汽车余热回收空调***及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车余热回收空调***及控制方法，电动汽车***包括一个使用R134a的制冷剂循环***，一个使用乙二醇和水的电机电控水循环***以及一个连接制冷剂循环***和电机电控水循环的支路。本发明的电动汽车热泵空调***及控制方法能够实现超低温环境下提升电动汽车热泵空调的制热能效比，能够在电动汽车冬季开机时辅助电池组加热，能够加快外部换热器除冰时的除冰效率从而提升电动汽车整车的性能。

Description

一种电动汽车余热回收空调***及控制方法
技术领域
本发明属于电动汽车空调技术领域，更具体地涉及一种电动汽车空调余热回收***和控制方法。
背景技术
与传统汽车相比，电动汽车上增加了动力电池、电机、电机控制器等其它器件。为了满足电动汽车整车的可靠性，热管理性能要求更高。热管理能耗通常会增大，且在超低温环境下，热泵空调无法满足能耗比性能要求，并且电机电控部分的废热通常难以利用，为降低电动汽车热管理***能耗，基于整车热管理的角度，高效多样的余热回收技术应用于电动汽车空调***是重要途径之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动汽车余热回收空调***及控制方法，利用电机、电机控制器运行过程中产生的废热，用于辅助冬季电池组加热、加快外部换热器除冰以及在超低温环境温度下能利用电机电控及DCDC产生的废热提高制冷剂在压缩机进口处的温度，降低压缩机压缩比，提升电动汽车热泵空调整车能效比，从而提升电动汽车的整车性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种电动汽车余热回收空调***，包括制冷剂循环***、电机电控水循环***以及连接制冷剂循环***和电机电控水循环***的支路。
其中，所述制冷剂循环***包括涡旋压缩机、乘员舱内部冷凝器、电子膨胀阀Ⅰ、外部换热器、电磁阀Ⅰ和储液罐，所述涡旋压缩机、乘员舱内部冷凝器、电子膨胀阀Ⅰ、外部换热器、电磁阀Ⅰ和储液罐依次串联，然后储液罐再与涡旋压缩机连接构成制冷循环回路。
所述电机电控水循环***包括水泵、电机电控及DCDC、三通阀、散热器、电机膨胀水壶和电磁阀Ⅱ，所述水泵的输出端与电机电控及DCDC的一端连接，电机电控及DCDC的另一端与三通阀的第三端连接，三通阀的第一端与散热器一端连接，散热器另一端与电机膨胀水壶的输入端连接，电机膨胀水壶的输出端通过电磁阀Ⅱ与水泵的输入端连接构成水循环回路。
所述支路包括电磁阀Ⅲ、电子膨胀阀Ⅱ和Chiller，电磁阀Ⅲ与电子膨胀阀Ⅱ串接后，一端连接在乘员舱内部冷凝器和电子膨胀阀Ⅰ之间的管路上，另一端与Chiller的一制冷剂接口连接，Chiller的另一制冷剂接口连接在电磁阀Ⅰ和储液罐之间的管路上。
在上述***的基础上，本发明还提供了一种控制方法：
步骤一：当主控制器TMS接收到开启电动汽车空调***请求信号时，开启电动汽车空调***，通过高压温度传感器、低压温度传感器、电机进水口温度传感器、电池组温度传感器、车内温度传感器、车外温度传感器采集到电动汽车***的各采集点的温度值，并通过CAN信号传递给主控制器TMS；
步骤二：主控制器TMS通过对各采集数据进行分析，调整当前电动汽车的运行模式：当检测到乘员舱有制热请求时，当检测到车外温度高于T1摄氏度，运行普通制热模式，即关闭电磁阀Ⅲ，打开电子膨胀阀Ⅰ，打开电磁阀Ⅰ，启用制冷循环回路，并设置水泵流量为B，三通阀设置为第一端通，设置外部换热器风机转速为D，打开电磁阀Ⅱ，启用水循环回路；
当检测到车外温度低于等于T1摄氏度时，运行余热回收模式，即打开电磁阀Ⅲ、电子膨胀阀Ⅱ、电子膨胀阀Ⅰ、打开电磁阀Ⅰ，关闭电磁阀Ⅱ，三通阀设置为第二端通。
采用本发明的技术方案能得到以下的有益效果：
能提升超低温环境下整车热泵空调的制热能效比；
能在冬季电动汽车开机时辅助电池组加热；
能加快外部换热器除冰时的除冰效率。
具体如下：现有技术中的空调制热***采用的是PTC加热器制热，这类***的制热能效比很低，低于1.0。进一步的现有热泵空调***，将低温热源即环境周围的介质中的热量用于车内制热，从而提升制热能效比，但是由于压缩机进口温度的限制，一般只能从环境温度为T1摄氏度以上的环境介质中吸热。而本发明的***在T1摄氏度以下时，利用电机电控及DCDC运行过程中产生的废热，提高压缩机的进口温度，从而可以在超低温即低于T1摄氏度环境中吸热，从而提升整车热泵空调的制热能效比。
现有技术中的电动汽车是利用PTC加热器在冬季对电池组加热的，本发明的电动汽车在冬季启动时，将车前主动进气格栅19开度设置为0，即关闭车前的主动进气格栅19，设置电机电控及DCDC水循环***的完成回路从水泵13、电机电控及DCDC14、三通阀15、散热器16、电机膨胀水壶17、电磁阀Ⅱ18到水泵13的乙二醇和水混合液的流向，设置外部换热器风机6转速为D以提供最大风量，将水泵的流量设置为最大值，从而最大效率的将电机电控产生的废热用于辅助冬季电池组加热。
现有技术中PTC加热器汽车空调***没有外部换热器除冰功能，而一般的热泵***仅仅是利用将制热模式转换为制冷模式进行除冰，本发明***在常规热泵空调***除冰的基础上，还将电机电控部分的余热通过散热器释放到外部换热器周围以提升外部换热器除冰时的温度，从而加快外部换热器的除冰速度，具体操作如下：当检测到***处于外部换热器除冰模式时，将外部换热器风机6的风速、风量和电机水泵13的流速、流量设置为最大，设置车前主动进气格栅19开度为0，即主动进气格栅处于关闭状态，将电机电控部分的余热通过散热器16释放到外部换热器5周围以提升外部换热器5除冰时的温度，从而加快外部换热器5的除冰速度。
附图说明
图1为本发明所述的一种电动汽车余热回收空调***的***原理图；
图2为本发明所述的一种电动汽车余热回收空调***的控制方法流程图；
图中，1-涡旋压缩机；2-乘员舱内部冷凝器；3-高压温度传感器；4-电子膨胀阀Ⅰ；5-外部换热器；6-外部换热器风机；7-低压温度传感器；8-电磁阀Ⅰ；9-储液罐；10-电磁阀Ⅲ；11-电子膨胀阀Ⅱ；12-Chiller；13-水泵；14-电机电控及DCDC；15-三通阀；16-散热器；17-电机膨胀水壶；18-电磁阀Ⅱ；19-主动进气格栅。
具体实施方式
下面对照附图，通过附图对本发明的一种电动汽车余热回收空调***及控制方法等作进一步的详细说明：
参见图1，本发明的电动汽车余热回收空调***包括一个使用R134a(四氟乙烷)的制冷剂循环***，使用乙二醇和水的电机电控水循环***以及一个连接制冷剂循环***和电机电控水循环***的支路。
其中，所述制冷剂循环***包括涡旋压缩机1、乘员舱内部冷凝器2、高压温度传感器3、电子膨胀阀Ⅰ4、外部换热器5、外部换热器风机6、低压温度传感器7、电磁阀Ⅰ8和储液罐9，所述涡旋压缩机1、乘员舱内部冷凝器2、电子膨胀阀Ⅰ4、外部换热器5、电磁阀Ⅰ8和储液罐9依次串联，然后储液罐9再与涡旋压缩机1连接构成制冷循环回路；高压温度传感器3设置于乘员舱内部冷凝器2与电子膨胀阀Ⅰ4之间的管路上，低压温度传感器7设置于外部换热器5和电磁阀Ⅰ8之间的管路上，外部换热器风机6设置在外部换热器5附近。
所述电机电控水循环***包括水泵13、电机电控及DCDC14、三通阀15、散热器16、电机膨胀水壶17和电磁阀Ⅱ18，所述水泵13的输出端与电机电控及DCDC14的一端连接，电机电控及DCDC14的另一端与三通阀15的第三端连接，三通阀15的第一端与散热器16一端连接，散热器16另一端与电机膨胀水壶17的输入端连接，电机膨胀水壶17的输出端通过电磁阀Ⅱ18与水泵13的输入端连接构成水循环回路。
所述支路包括电磁阀Ⅲ10、电子膨胀阀Ⅱ11和Chiller12，电磁阀Ⅲ10与电子膨胀阀Ⅱ11串接后，一端连接在乘员舱内部冷凝器2和电子膨胀阀Ⅰ4之间的管路上，另一端与Chiller12的一制冷剂接口连接，Chiller12的另一制冷剂接口连接在电磁阀Ⅰ8和储液罐9之间的管路上。
所述三通阀15的第二端与Chiller12一水路接口连接，Chiller12另一水路接口与水泵13的输入端连接。
本发明的控制方法，在冬季开机启动时，辅助冬季电池组加热；在冬季外部换热器有除冰需求时，加快外部换热器除冰速度；在超低温环境下实现电机电控的余热回收用于提升电动汽车热泵空调整车制热能效比。
电动汽车在冬季启动时，将车前主动进气格栅(19)开度设置为0，即关闭车前的主动进气格栅19，设置电机电控及DCDC水循环***的完成回路从水泵13、电机电控及DCDC14、三通阀15、散热器16、电机膨胀水壶17、电磁阀Ⅱ18到水泵13的乙二醇和水混合液的流向，设置外部换热器风机6转速为D以提供最大风量，将水泵的流量设置为最大值，从而最大效率的将电机电控产生的废热用于辅助冬季电池组加热。
电动汽车在冬季制热时，外部换热器有可能会结冰，此时可利用本发明可加快外部换热器5的除冰速度，具体控制方法为，当检测到***处于外部换热器除冰模式时，将外部换热器风机6的风速、风量和电机水泵13的流速、流量设置为最大，设置车前主动进气格栅19开度为0，即主动进气格栅处于关闭状态，将电机电控部分的余热通过散热器16释放到外部换热器5周围以提升外部换热器5除冰时的温度，从而加快外部换热器5的除冰速度。
电动汽车在超低温下进行乘员舱制热时，一般情况下压缩机的进口温度过低，从而整车热泵空调的制热能效比很低。当主控制器TMS(Thermal Manage System)接收到开启电动汽车空调***请求信号时，开启电动汽车空调***，通过高压温度传感器3、低压温度传感器7、电机进水口温度传感器、电池组温度传感器、车内温度传感器、车外温度传感器采集到电动汽车***的各采集点的温度值，并通过CAN(Controller Area Network)信号传递给主控制器TMS。主控制器TMS通过对各采集数据进行分析，自动调整当前电动汽车的运行模式。当检测到乘员舱有制热请求时，若车外温度高于T1摄氏度，运行普通制热模式，若车外温度低于或等于T1摄氏度，运行余热回收模式，具体包括判断电机进水口温度，若电机进水口温度小于T2摄氏度时，则运行余热回收模式一，若电机进水口温度处于T2摄氏度到T3摄氏度之间时，运行余热回收模式二，若电机进水口温度大于T3摄氏度时，则运行余热回收模式三。如图2所示。
普通制热模式，即在制冷剂回路关闭电磁阀Ⅲ10，给电子膨胀阀Ⅰ4一定开度，打开电磁阀Ⅰ8完成制冷剂回路从涡旋压缩机1、乘员舱内部冷凝器2、电子膨胀阀Ⅰ4、外部换热器5及外部换热器风机6、电磁阀Ⅰ8、储液罐9到涡旋压缩机1的普通制热模式下制冷剂回路流向，此时水循环回路中，打开电磁阀Ⅱ18，运行水泵13，将三通阀15设置为左通(第一端通)，完成水循环回路从水泵13、电机电控及DCDC14、三通阀15、散热器16、电机膨胀水壶17、电磁阀Ⅱ18到水泵13的普通制热模式下水循环回路乙二醇和水混合液的流向。并设置水泵13流量为B，外部换热器风机6转速为D。
余热回收模式，即制冷剂回路打开电磁阀Ⅲ10，给电子膨胀阀Ⅰ4一定开度，打开电磁阀Ⅰ8完成制冷剂回路并联分流第一支流从涡旋压缩机1、乘员舱内部冷凝器2、电子膨胀阀Ⅰ4、外部换热器5及外部换热器风机6、电磁阀Ⅰ8交汇于与第二支流的交汇处，第二支流从涡旋压缩机1、乘员舱内部冷凝器2、电磁阀Ⅲ10，电子膨胀阀Ⅱ11、Chiller12，然后交汇于交汇处，然后两条制冷剂回路交汇后流入储液罐9回到涡旋压缩机1。此时水循环回路中，关闭电磁阀Ⅱ18，设置三通阀15为右通(第二端通)，完成水循环回路从水泵13、电机电控及DCDC回路14、三通阀15、Chiller12到水泵13的余热回收模式下水循环回路乙二醇和水混合液流向。
余热回收模式一、余热回收模式二、和余热回收模式三的不同之处是根据电机进水口温度分配水泵13的流速和流量及电子膨胀阀Ⅱ11的开度大小以控制用于回收电机电控余热的制冷剂流量产生的制热量和电机电控余热的最大能耗比收益。余热回收模式一中，设置水泵13流量为B，电子膨胀阀11的开度为A；余热回收模式二中，设置水泵13流量为C，电子膨胀阀11的开度为B；余热回收模式三中，设置水泵13流量为D，电子膨胀阀11的开度为C。
具体地，余热回收模式一中，打开电磁阀Ⅲ10，将电子膨胀阀Ⅱ11开度设为A，打开电子膨胀阀Ⅰ4，打开电磁阀Ⅰ8，并设置水泵13流量为B，关闭电磁阀Ⅱ18，设置三通阀15为第二端通，设置外部换热器风机6转速为D；余热回收模式二中，打开电磁阀Ⅲ10，将电子膨胀阀Ⅱ11开度设为B，打开电子膨胀阀Ⅰ4，打开电磁阀Ⅰ8，并设置水泵13流量为C，关闭电磁阀Ⅱ18，设置三通阀15为第二端通，设置外部换热器风机6转速为D；余热回收模式三中，打开电磁阀Ⅲ10，将电子膨胀阀Ⅱ11开度设为C，打开电子膨胀阀Ⅰ4，打开电磁阀Ⅰ8，并设置水泵13流量为D，关闭电磁阀Ⅱ18，设置三通阀15为第二端通，设置外部换热器风机6转速为D。
在完成余热回收模式一或余热回收模式二或余热回收模式三后每个周期判断TMS核心控制器是否收到空调制热请求，若没有，则结束空调余热回收模式；若收到空调制热请求，则继续判断车外温度是否低于T1摄氏度，若未低于T1摄氏度，则继续进行普通制热模式；若低于等于T1摄氏度，则判断电机进水口温度，从而选择余热回收模式，完成完整的周期循环。
需要说明的是，本发明中的流量、转速、开度等的百分数均为相应设备最大值的百分数。本发明中电机电控及DCDC是指水循环回路中乙二醇和水混合液流经了电机控制装置和DCDC电源转换装置等电气设备。

Claims (9)

1.一种电动汽车余热回收空调***，其特征在于：包括制冷剂循环***、电机电控水循环***以及连接制冷剂循环***和电机电控水循环***的支路；
其中，所述制冷剂循环***包括涡旋压缩机(1)、乘员舱内部冷凝器(2)、电子膨胀阀Ⅰ(4)、外部换热器(5)、电磁阀Ⅰ(8)和储液罐(9)，所述涡旋压缩机(1)、乘员舱内部冷凝器(2)、电子膨胀阀Ⅰ(4)、外部换热器(5)、电磁阀Ⅰ(8)和储液罐(9)依次串联，然后储液罐(9)再与涡旋压缩机(1)连接构成制冷循环回路；
所述电机电控水循环***包括水泵(13)、电机电控及DCDC(14)、三通阀(15)、散热器(16)、电机膨胀水壶(17)和电磁阀Ⅱ(18)，所述水泵(13)的输出端与电机电控及DCDC(14)的一端连接，电机电控及DCDC(14)的另一端与三通阀(15)的第三端连接，三通阀(15)的第一端与散热器(16)一端连接，散热器(16)另一端与电机膨胀水壶(17)的输入端连接，电机膨胀水壶(17)的输出端通过电磁阀Ⅱ(18)与水泵(13)的输入端连接构成水循环回路；
所述支路包括电磁阀Ⅲ(10)、电子膨胀阀Ⅱ(11)和Chiller(12)，电磁阀Ⅲ(10)与电子膨胀阀Ⅱ(11)串接后，一端连接在乘员舱内部冷凝器(2)和电子膨胀阀Ⅰ(4)之间的管路上，另一端与Chiller(12)的一制冷剂接口连接，Chiller(12)的另一制冷剂接口连接在电磁阀Ⅰ(8)和储液罐(9)之间的管路上。
2.根据权利要求1所述一种电动汽车余热回收空调***，其特征在于：所述三通阀(15)的第二端与Chiller(12)一水路接口连接，Chiller(12)另一水路接口与水泵(13)的输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述一种电动汽车余热回收空调***，其特征在于：还包括高压温度传感器(3)和低压温度传感器(7)，所述高压温度传感器(3)设置于乘员舱内部冷凝器(2)与电子膨胀阀Ⅰ(4)之间的管路上，低压温度传感器(7)设置于外部换热器(5)和电磁阀Ⅰ(8)之间的管路上。
4.根据权利要求3所述一种电动汽车余热回收空调***，其特征在于：在所述外部换热器(5)的附近设置有外部换热器风机(6)。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述电动汽车余热回收空调***的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：当主控制器TMS接收到开启电动汽车空调***请求信号时，开启电动汽车空调***，通过高压温度传感器(3)、低压温度传感器(7)、电机进水口温度传感器、电池组温度传感器、车内温度传感器、车外温度传感器采集到电动汽车***的各采集点的温度值，并通过CAN信号传递给主控制器TMS；
步骤二：主控制器TMS通过对各采集数据进行分析，调整当前电动汽车的运行模式：当检测到乘员舱有制热请求时，当检测到车外温度高于T1摄氏度，运行普通制热模式，即关闭电磁阀Ⅲ(10)，打开电子膨胀阀Ⅰ(4)，打开电磁阀Ⅰ(8)，启用制冷循环回路，并设置水泵(13)流量为B，三通阀(15)设置为第一端通，设置外部换热器风机(6)转速为D，打开电磁阀Ⅱ(18)，启用水循环回路；
当检测到车外温度低于等于T1摄氏度时，运行余热回收模式，即打开电磁阀Ⅲ(10)、电子膨胀阀Ⅱ(11)、电子膨胀阀Ⅰ(4)、打开电磁阀Ⅰ(8)，关闭电磁阀Ⅱ(18)，三通阀(15)设置为第二端通。
6.根据权利要求5所述一种电动汽车余热回收空调***的控制方法，其特征在于：所述余热回收模式中，若检测到电机进水口温度小于T2摄氏度时，进入余热回收模式一，若检测到电机进水口温度处于T2至T3摄氏度时，进入余热回收模式二，若检测到电机进水口温度大于T3摄氏度时，进入余热回收模式三；所述余热回收模式一、余热回收模式二和余热回收模式三之间电子膨胀阀Ⅱ(11)具有不同的开度，不同的水泵(13)流量。
7.根据权利要求6所述一种电动汽车余热回收空调***的控制方法，其特征在于：所述余热回收模式一中，打开电磁阀Ⅲ(10)，将电子膨胀阀Ⅱ(11)开度设为A，打开电子膨胀阀Ⅰ(4)，打开电磁阀Ⅰ(8)，并设置水泵(13)流量为B，关闭电磁阀Ⅱ(18)，设置三通阀(15)为第二端通，设置外部换热器风机(6)转速为D；所述余热回收模式二中，打开电磁阀Ⅲ(10)，将电子膨胀阀Ⅱ(11)开度设为B，打开电子膨胀阀Ⅰ(4)，打开电磁阀Ⅰ(8)，并设置水泵(13)流量为C，关闭电磁阀Ⅱ(18)，设置三通阀(15)为第二端通，设置外部换热器风机(6)转速为D；余热回收模式三中，打开电磁阀Ⅲ(10)，将电子膨胀阀Ⅱ(11)开度设为C，打开电子膨胀阀Ⅰ(4)，打开电磁阀Ⅰ(8)，并设置水泵(13)流量为D，关闭电磁阀Ⅱ(18)，设置三通阀(15)为第二端通，设置外部换热器风机(6)转速为D。
8.根据权利要求6所述一种电动汽车余热回收空调***的控制方法，其特征在于：电动汽车开机启动时，将车前主动进气格栅(19)开度设置为0，并设置外部换热器风机(6)转速为D以提供最大风量，将水泵的流量设置为最大值。
9.根据权利要求5-8任一项所述一种电动汽车余热回收空调***的控制方法，其特征在于：在外部换热器除冰模式时，将外部换热器风机(6)的风速、风量和水泵(13)的流速、流量均设置为最大，设置车前主动进气格栅(19)开度为0，将电机电控部分的余热通过散热器(16)释放到外部换热器(5)周围以提升外部换热器(5)除冰时的温度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115370460A (zh) * 2022-08-09 2022-11-22 东风柳州汽车有限公司 一种主动控制的冷却***
CN115817110A (zh) * 2022-12-09 2023-03-21 中国重汽集团济南动力有限公司 一种电动汽车的热管理***
CN115817110B (zh) * 2022-12-09 2024-07-02 中国重汽集团济南动力有限公司 一种电动汽车的热管理***

Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6003325A (en) * 1996-05-13 1999-12-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Air conditioner particularly suitable for vehicle and method of controlling the same
JP2006321389A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Denso Corp 車両用廃熱利用装置
US20120042665A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Remy Technologies, L.L.C. Reject heat driven absorption cooling cycle
CN105216584A (zh) * 2015-10-20 2016-01-06 上海交通大学 闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热泵式综合热管理***
WO2017135223A1 (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 株式会社ヴァレオジャパン 車両用空調装置、それを備える車両及び車両用グリル装置の制御方法
CN107444103A (zh) * 2017-07-11 2017-12-08 合肥工业大学 一种电动汽车集成式热管理***
CN107487176A (zh) * 2016-10-18 2017-12-19 宝沃汽车（中国）有限公司 电机冷却***、控制方法、装置和电动汽车
CN107972445A (zh) * 2017-11-21 2018-05-01 重庆邮电大学 一种四驱混合动力汽车热管理***及其控制方法
US20180178615A1 (en) * 2016-12-27 2018-06-28 Bordrin Motor Corporation Intelligent multi-loop thermal management system for an electric vehicle
CN207955255U (zh) * 2018-01-26 2018-10-12 河南森源重工有限公司 基于热泵技术的电动汽车及其热管理***
WO2018188858A1 (de) * 2017-04-10 2018-10-18 Ford Global Technologies, Llc VERFAHREN ZUR ENTEISUNG EINES AUßENLUFTSEITIGEN WÄRMETAUSCHERS EINES KRAFTFAHRZEUGKLIMATISIERUNGSSYSTEMS MIT WÄRMEPUMPE SOWIE KRAFTFAHRZEUGKLIMATISIERUNGSSYSTEM ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
CN108973591A (zh) * 2018-08-02 2018-12-11 威马智慧出行科技（上海）有限公司 电动汽车温度调控***及其控制方法
CN109094356A (zh) * 2018-09-30 2018-12-28 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种电动汽车热管理***
CN109291761A (zh) * 2018-11-09 2019-02-01 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 一种电动汽车热泵空调***
CN110103665A (zh) * 2019-05-07 2019-08-09 上海理工大学 带电池和电机电控热管理的新能源汽车热泵空调***
JP2019189083A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 株式会社デンソー 冷却装置
CN110588281A (zh) * 2019-08-31 2019-12-20 徐从余 一种电动汽车热泵空调***和电动汽车
CN110588283A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 一汽轿车股份有限公司 一种电动车冷却***
CN110834514A (zh) * 2019-09-26 2020-02-25 浙江合众新能源汽车有限公司 一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换***
CN111216515A (zh) * 2020-02-25 2020-06-02 中国第一汽车股份有限公司 一种电动汽车热管理***
CN111301101A (zh) * 2020-03-06 2020-06-19 广汽新能源汽车有限公司 新能源汽车的热管理***及新能源汽车
CN111422103A (zh) * 2020-04-14 2020-07-17 吉林大学 一种具有废热利用的热泵集成式燃料电池汽车热管理***

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6003325A (en) * 1996-05-13 1999-12-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Air conditioner particularly suitable for vehicle and method of controlling the same
JP2006321389A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Denso Corp 車両用廃熱利用装置
US20120042665A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Remy Technologies, L.L.C. Reject heat driven absorption cooling cycle
CN105216584A (zh) * 2015-10-20 2016-01-06 上海交通大学 闪蒸过冷补气的电动汽车废热回收热泵式综合热管理***
WO2017135223A1 (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 株式会社ヴァレオジャパン 車両用空調装置、それを備える車両及び車両用グリル装置の制御方法
CN107487176A (zh) * 2016-10-18 2017-12-19 宝沃汽车（中国）有限公司 电机冷却***、控制方法、装置和电动汽车
US20180178615A1 (en) * 2016-12-27 2018-06-28 Bordrin Motor Corporation Intelligent multi-loop thermal management system for an electric vehicle
WO2018188858A1 (de) * 2017-04-10 2018-10-18 Ford Global Technologies, Llc VERFAHREN ZUR ENTEISUNG EINES AUßENLUFTSEITIGEN WÄRMETAUSCHERS EINES KRAFTFAHRZEUGKLIMATISIERUNGSSYSTEMS MIT WÄRMEPUMPE SOWIE KRAFTFAHRZEUGKLIMATISIERUNGSSYSTEM ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
CN107444103A (zh) * 2017-07-11 2017-12-08 合肥工业大学 一种电动汽车集成式热管理***
CN107972445A (zh) * 2017-11-21 2018-05-01 重庆邮电大学 一种四驱混合动力汽车热管理***及其控制方法
CN207955255U (zh) * 2018-01-26 2018-10-12 河南森源重工有限公司 基于热泵技术的电动汽车及其热管理***
JP2019189083A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 株式会社デンソー 冷却装置
CN108973591A (zh) * 2018-08-02 2018-12-11 威马智慧出行科技（上海）有限公司 电动汽车温度调控***及其控制方法
CN109094356A (zh) * 2018-09-30 2018-12-28 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种电动汽车热管理***
CN109291761A (zh) * 2018-11-09 2019-02-01 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 一种电动汽车热泵空调***
CN110103665A (zh) * 2019-05-07 2019-08-09 上海理工大学 带电池和电机电控热管理的新能源汽车热泵空调***
CN110588281A (zh) * 2019-08-31 2019-12-20 徐从余 一种电动汽车热泵空调***和电动汽车
CN110588283A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 一汽轿车股份有限公司 一种电动车冷却***
CN110834514A (zh) * 2019-09-26 2020-02-25 浙江合众新能源汽车有限公司 一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换***
CN111216515A (zh) * 2020-02-25 2020-06-02 中国第一汽车股份有限公司 一种电动汽车热管理***
CN111301101A (zh) * 2020-03-06 2020-06-19 广汽新能源汽车有限公司 新能源汽车的热管理***及新能源汽车
CN111422103A (zh) * 2020-04-14 2020-07-17 吉林大学 一种具有废热利用的热泵集成式燃料电池汽车热管理***

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐俊芳等: "国内外典型纯电动汽车空调***方案解析", 《汽车与配件》 *
易舒等: "某PHEV汽车电机冷却***热管理策略优化", 《车辆与动力技术》 *
胡志林等: "电动汽车热泵空调***技术研究", 《汽车文摘》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115370460A (zh) * 2022-08-09 2022-11-22 东风柳州汽车有限公司 一种主动控制的冷却***
CN115370460B (zh) * 2022-08-09 2023-07-07 东风柳州汽车有限公司 一种主动控制的冷却***
CN115817110A (zh) * 2022-12-09 2023-03-21 中国重汽集团济南动力有限公司 一种电动汽车的热管理***
CN115817110B (zh) * 2022-12-09 2024-07-02 中国重汽集团济南动力有限公司 一种电动汽车的热管理***

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