CN113415121A - 热管理***及其控制方法和电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种热管理***及其控制方法和电动汽车。该热管理***包括空调制冷剂回路、电机换热回路和电池换热回路,空调制冷剂回路包括压缩机(1)、车内换热器(7)、车外换热器(3)、节流装置、第一中间换热器(9)和第二中间换热器(10),电机换热回路与第一中间换热器(9)换热连接,电池换热回路与第二中间换热器(10)换热连接,车内换热器(7)和车外换热器(3)之间的管路上连接有增焓管路,增焓管路的另一端连接至压缩机(1)的补气口。根据本申请的热管理***,能够对乘客舱空调、电池和电机的热量进行集中管理,提高能源利用率。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域,具体涉及一种热管理***及其控制方法和电动汽车。
背景技术
随着社会进步及城市化发展加速,传统的燃油汽车会大量消耗日益短缺的石油资源,同时排放的尾气也会增加空气污染,影响城市环境和人体健康,新能源汽车成为未来发展的必然趋势。
与传统燃油汽车相比,电动汽车的能源完全来自于电池,为整车安全高效运行的关键在于电池、电机及其驱动***处于稳定状态运行,这些部件需要热管理***来保证其处于均衡高效状态。一个安全可靠的热管理***需要同时满足电池、电机、乘车舱的不同温度需求。目前很多电动汽车使用的热管理***依赖于各子***的独立运行或者具有非常复杂的回路设置。独立控制的***使用效率低,而复杂的***增加了失控的风险以及高昂的成本。市场上大多数新能源车热管理***和汽车空调相对独立,没有实现集中管理,造成了能量的浪费。
发明内容
因此,本申请要解决的技术问题在于提供一种热管理***及其控制方法和电动汽车,能够对乘客舱空调、电池和电机的热量进行集中管理,提高能源利用率。
为了解决上述问题,本申请提供一种热管理***,包括空调制冷剂回路、电机换热回路和电池换热回路,空调制冷剂回路包括压缩机、车内换热器、车外换热器、节流装置、第一中间换热器和第二中间换热器,电机换热回路与第一中间换热器换热连接,电池换热回路与第二中间换热器换热连接,车内换热器和车外换热器之间的管路上连接有增焓管路,增焓管路的另一端连接至压缩机的补气口。
优选地,电机换热回路和电池换热回路之间设置有切换机构,切换机构能够切换电机换热回路和电池换热回路的连通状态,使得电机换热回路和电池换热回路形成相互独立的循环回路,或者形成串联的循环回路。
优选地,切换机构包括第一管路、第二管路、第一三通阀和第二三通阀,第一三通阀设置在电机换热回路上,第二三通阀设置在电池换热回路上,第一管路的一端连接在电池换热回路上,另一端连接在第一三通阀上,第二管路的一端连接在电机换热回路上,另一端连接在第二三通阀上。
优选地,节流装置包括第一节流装置、第二节流装置和第三节流装置,压缩机、车内换热器、第一节流装置和车外换热器形成循环回路,第一中间换热器的第一端通过第二节流装置与车内换热器和车外换热器之间的管路连接,第二端与压缩机的吸气口连接,第二中间换热器与车内换热器并联,第二中间换热器的第一端通过第三节流装置与车内换热器和车外换热器之间的管路连接。
优选地,第一中间换热器的第一端并联设置有第一支路和第二支路,第一支路和第二支路连接在车内换热器和车外换热器之间的管路上,第一支路上设置有第一控制阀,第二支路上设置有第二控制阀,第一节流装置位于第一支路和第二支路之间的管路上。
优选地,空调制冷剂回路还包括经济器,增焓管路内的制冷剂能够与车内换热器和车外换热器之间的管路内的制冷剂在经济器处进行换热。
优选地,增焓管路上设置有第四节流装置。
优选地,电机换热回路包括依次连接的第一泵、第一膨胀水箱、电机驱动器、主驱电机和电机散热器,电机换热回路的换热流体流经第一中间换热器。
优选地,电机换热回路还包括与电机散热器所在管路并联的并联管路,电机散热器所在的管路与并联管路之间通过第三三通阀与电机换热回路的主流路连通。
优选地,电池换热回路包括第二泵、动力电池和第二膨胀水箱,第二膨胀水箱的换热流体流经第二中间换热器。
优选地,空调制冷剂回路还包括四通阀,压缩机的排气口与四通阀的第一接口连接,车内换热器和第二中间换热器连接至四通阀的第二接口,压缩机的吸气口连接至四通阀的第三接口,车外换热器连接至四通阀的第四接口。
根据本申请的另一方面,提供了一种电动汽车,包括热管理***,该热管理***为上述的热管理***。
根据本申请的另一方面,提供了一种上述的热管理***的控制方法,包括:
获取热管理***的运行模式;
根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱制冷模式时,控制电机换热回路和电机换热回路停止运行;
对四通阀进行控制,使得制冷剂从压缩机的排气口依次流经车外换热器、第一节流装置和车内换热器;
当热管理***处于乘客舱制热模式时,控制电机换热回路和电机换热回路停止运行;
对四通阀进行控制,使得制冷剂从压缩机的排气口依次流经车内换热器、第一节流装置和车外换热器。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤还包括:
控制第四节流装置打开,使得制冷剂经增焓管路对压缩机进行补气。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池自循环模式时,控制压缩机制冷回路和电机换热回路停止运行;
控制第二泵运行,使得换热流体在电池换热回路内自循环。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池散热模式时,控制压缩机制冷回路停止运行;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀连通主流路和电机散热器;
控制换热流体经第一泵、第二膨胀水箱、第二泵、动力电池、电机驱动器、主驱电机、电机散热器和第一膨胀水箱。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池制冷模式时,控制电机换热回路停止运行,控制车内换热器停止工作;
控制制冷剂从压缩机排气口依次经车外换热器、第三节流装置和第二中间换热器;
控制第二泵运行,使得换热流体依次流经第二膨胀水箱、第二泵、第二中间换热器和动力电池,换热流体在第二中间换热器与制冷剂进行换热。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池制热模式时,控制电机换热回路停止运行,控制车内换热器停止工作;
控制制冷剂从压缩机排气口依次经第二中间换热器、第三节流装置和车外换热器;
控制第二泵运行,使得换热流体依次流经第二膨胀水箱、第二泵、第二中间换热器和动力电池,换热流体在第二中间换热器与制冷剂进行换热。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱制热、电池制冷模式时,控制第二中间换热器停止工作;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀连通主流路和电机散热器;
控制制冷剂从压缩机排气口依次经车内换热器、第三节流装置后分成两路,一路流经车外换热器,一路流经第一中间换热器;
控制换热流体经第一泵、第一中间换热器、第二膨胀水箱、第二泵、动力电池、电机驱动器、主驱电机、电机散热器和第一膨胀水箱。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机自循环模式时,控制压缩机制冷回路和电池换热回路停止工作,控制并联管路连通,电机散热器断开;
控制第一泵工作,使得换热流体在电机换热回路内自循环。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机一级散热模式时,控制压缩机制冷回路和电池换热回路停止工作,控制并联管路断开,电机散热器连通;
控制第一泵工作,使得换热流体在电机换热回路流动,并通过电机散热器散热。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机二级散热模式时,控制电池换热回路停止工作,控制并联管路断开,电机散热器连通;
控制制冷剂从压缩机排气口依次经车外换热器、第二节流装置和第一中间换热器;
控制第一泵工作,使得换热流体在电机换热回路流动,并通过电机散热器散热。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱和电池制冷、电机二级散热模式时,控制并联管路断开,电机散热器连通;
控制制冷剂从压缩机排气口经车外换热器后分成三路,一路经第一节流装置和车内换热器流回压缩机,一路经第二节流装置和第一中间换热器流回压缩机,一路经第三节流装置和第二中间换热器流回压缩机;
控制第一泵工作,使得换热流体在电机换热回路循环流动,并通过电机散热器散热;
控制第二泵工作,使得换热流体在电池换热回路循环流动。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱和电池制热、电机热回收模式时,控制并联管路连通,电机散热器断开;
控制制冷剂从压缩机排气口出来后分成两路,第一路经车内换热器和第一节流装置,第二路经第二中间换热器和第三节流装置,两路制冷剂节流之后汇合成一路,然后再分成两路,一路经车外换热器流回压缩机,另一路经第二节流装置和第一中间换热器后流回压缩机;
控制第一泵工作,使得换热流体在电机换热回路循环流动;
控制第二泵工作,使得换热流体在电池换热回路循环流动。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱制热、电池制冷、电机热回收模式时,控制并联管路连通,电机散热器断开,第二中间换热器停止工作;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联;
控制制冷剂从压缩机排气口出来后经车内换热器和第一节流装置分成两路,一路经车外换热器流回压缩机,另一路经第二节流装置和第一中间换热器后流回压缩机;
控制换热流体经第一泵、第一中间换热器、第二膨胀水箱、第二泵、动力电池、电机驱动器、主驱电机、并联管路和第一膨胀水箱。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机热回收加热电池模式时,控制压缩机制冷回路停止运行;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀连通主流路和并联管路;
控制换热流体经第一泵、第二膨胀水箱、第二泵、动力电池、电机驱动器、主驱电机、并联管路和第一膨胀水箱。
优选地,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于热泵和电机加热电池模式时,控制并联管路连通,电机散热器断开,第一中间换热器停止工作;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联;
控制制冷剂从压缩机排气口出来后经第二中间换热器、第三节流装置和车外换热器流回压缩机;
控制换热流体经第一泵、第一中间换热器、第二膨胀水箱、第二泵、动力电池、电机驱动器、主驱电机、并联管路和第一膨胀水箱。
本申请提供的热管理***,热管理***包括空调制冷剂回路、电机换热回路和电池换热回路,空调制冷剂回路包括压缩机、车内换热器、车外换热器、节流装置、第一中间换热器和第二中间换热器,电机换热回路与第一中间换热器换热连接,电池换热回路与第二中间换热器换热连接,车内换热器和车外换热器之间的管路上连接有增焓管路,增焓管路的另一端连接至压缩机的补气口。该热管理***过把电机、电机驱动器循环回路、电池循环回路与热泵空调回路耦合,对乘客舱空调、电池、电机的热量进行联合管理,满足在不同工况下对电机和电池散热、电池保温、电机余热回收、乘客舱温湿度控制等需求,避免了电机单独冷却电池电力的浪费,同时在不同模式下可以利用空调***对电池进行冷却和保温,既提高了客车的续航里程和空调能效,又避免了恶劣工况下客车内热能累积而使元件过热造成损坏;此外,通过在***中增加增焓管路,在制冷或者制热工况均可以切换增焓模式,能够有效提高压缩机的能力和能效,提高压缩机在恶劣环境下的稳定运行需求。
附图说明
图1为本申请实施例的热管理***的***原理图;
图2为本申请实施例的热管理***在处于乘客舱制冷模式时的运行图;
图3为本申请实施例的热管理***在处于乘客舱制热模式时的运行图;
图4为本申请实施例的热管理***在处于电池自循环模式时的运行图;
图5为本申请实施例的热管理***在处于电池散热模式时的运行图;
图6为本申请实施例的热管理***在处于电池制冷模式时的运行图;
图7为本申请实施例的热管理***在处于电池制热模式时的运行图;
图8为本申请实施例的热管理***在处于乘客舱制热、电池制冷模式时的运行图;
图9为本申请实施例的热管理***在处于电机自循环模式时的运行图;
图10为本申请实施例的热管理***在处于电机一级散热模式时的运行图;
图11为本申请实施例的热管理***在处于电机二级散热模式时的运行图;
图12为本申请实施例的热管理***在处于乘客舱和电池制冷、电机二级散热模式时的运行图;
图13为本申请实施例的热管理***在处于乘客舱和电池制热、电机热回收模式时的运行图;
图14为本申请实施例的热管理***在处于乘客舱制热、电池制冷、电机热回收模式时的运行图;
图15为本申请实施例的热管理***在处于电机热回收加热电池模式时的运行图;
图16为本申请实施例的热管理***在处于电机加热电池模式时的运行图;
图17为本申请实施例的热管理***的控制流程图。
附图标记表示为:
1、压缩机;2、四通阀;3、车外换热器;4、第一节流装置;5、经济器;6、第四节流装置;7、车内换热器;8、气液分离器;9、第一中间换热器;10、第二中间换热器;11、第二节流装置;12、第三节流装置;13、第一单向阀;14、第二单向阀;15、第一泵;16、动力电池;17、第一三通阀;18、第一膨胀水箱;19、第二泵;20、电机驱动器;21、主驱电机;22、第三三通阀;23、电机散热器;24、第二膨胀水箱;25、第二三通阀。
具体实施方式
结合参见图1至图16所示,根据本申请的实施例,热管理***包括空调制冷剂回路、电机换热回路和电池换热回路,空调制冷剂回路包括压缩机1、车内换热器7、车外换热器3、节流装置、第一中间换热器9和第二中间换热器10,电机换热回路与第一中间换热器9换热连接,电池换热回路与第二中间换热器10换热连接,车内换热器7和车外换热器3之间的管路上连接有增焓管路,增焓管路的另一端连接至压缩机1的补气口。
该热管理***过把电机、电机驱动器循环回路、电池循环回路与热泵空调回路耦合,对乘客舱空调、电池、电机的热量进行联合管理,满足在不同工况下对电机和电池散热、电池保温、电机余热回收、乘客舱温湿度控制等需求,避免了电机单独冷却电池电力的浪费,同时在不同模式下可以利用空调***对电池进行冷却和保温,既提高了客车的续航里程和空调能效,又避免了恶劣工况下客车内热能累积而使元件过热造成损坏;此外,通过在***中增加增焓管路,在制冷或者制热工况均可以切换增焓模式,能够有效提高压缩机的能力和能效,提高压缩机在恶劣环境下的稳定运行需求。
在本实施例中,由于第一中间换热器9和第二中间换热器10均属于空调制冷剂回路的一部分,能够利用制冷剂实现制冷或者制热,而电机换热回路与第一中间换热器9换热连接,电池换热回路与第二中间换热器10换热连接,因此使得电机换热回路和地池换热回路均能够通过空调制冷剂回路进行温度调节,形成耦合结构,可以更加合理地利用各部分热管理***的特点,实现不同***之间的相互补充,根据不同的环境条件选择合适的***模式,提高能源利用率,减小能耗,提高新能源客车的续航能力。
在一个实施例中,电机换热回路和电池换热回路之间设置有切换机构,切换机构能够切换电机换热回路和电池换热回路的连通状态,使得电机换热回路和电池换热回路形成相互独立的循环回路,或者形成串联的循环回路。在本实施例中,利用切换机构能够实现电机换热回路和电池换热回路之间的耦合以及切断耦合状态的切换,既可以利用电机换热回路和电池换热回路之间的耦合状态实现两者之间的热量互补,又能够在外界环境或者***状态不适于互补时,切断两者之间的连接,使得两者之间相互独立,提高对环境的适应性,提高***热管理能力。
在一个实施例中,切换机构包括第一管路、第二管路、第一三通阀17和第二三通阀25,第一三通阀17设置在电机换热回路上,第二三通阀25设置在电池换热回路上,第一管路的一端连接在电池换热回路上,另一端连接在第一三通阀17上,第二管路的一端连接在电机换热回路上,另一端连接在第二三通阀25上。通过切换两个三通阀的连通状态,能够方便地实现电机换热回路和电池换热回路之间的管路连通状态的切换,切换结构简单,实现方便,实现成本较低。在其他的实施例中,切换机构也可以采用其他的结构进行切换,例如采用多个二通阀的组合,或者四通阀的组合,或者是二通阀和三通阀的组合等。
在一个实施例中,节流装置包括第一节流装置4、第二节流装置11和第三节流装置12,压缩机1、车内换热器7、第一节流装置4和车外换热器3形成循环回路,第一中间换热器9的第一端通过第二节流装置11与车内换热器7和车外换热器3之间的管路连接,第二端与压缩机1的吸气口连接,第二中间换热器10与车内换热器7并联,第二中间换热器10的第一端通过第三节流装置12与车内换热器7和车外换热器3之间的管路连接。在本实施例中,每个换热回路对应的中间换热器所在的管路上均设置有一个节流装置,能够对该中间换热器所在管路的冷媒进行节流,实现各自的节流控制,进而满足各自的换热需求,控制更加独立,温度调控更加灵活。
第一中间换热器9的第一端并联设置有第一支路和第二支路,第一支路和第二支路连接在车内换热器7和车外换热器3之间的管路上,第一支路上设置有第一控制阀,第二支路上设置有第二控制阀,第一节流装置4位于第一支路和第二支路之间的管路上。
在本实施例中,第一中间换热器9并非是直接通过一根管路连接在车内换热器7和车外换热器3之间的管路上,而是通过并联设置的两个支路连接在车内换热器7和车外换热器3之间的管路上,并且在两个支路之间的滚路上设置有第一节流装置,通过该种设置方式,能够根据第一支路和第二支路连通状态的不同,实现不同冷媒状态的选择,例如,在空调制冷剂***制冷状态下,选择第一节流装置4上游侧的第二支路连通,下游侧的第一支路断开,此时,经第二支路进入到第一中间换热器9内的冷媒则是未经节流的冷媒,如果选择第一节流装置4上游侧的第二支路断开,下游侧的第一支路连通,此时,经第二支路进入到第一中间换热器9内的冷媒则是经过节流的冷媒,通过不同的连通方式,可以控制进入到第一中间换热器9内的冷媒状态,进而实现对于电池温度的精细化控制。
在一个实施例中,在第一支路上设置有第一单向阀13,在第二支路上设置有第二单向阀14,能够防止冷媒从气液分离器8处向着车内换热器7和车外换热器3之间的管路反向流动,提高***运行可靠性。
在一个实施例中,空调制冷剂回路还包括经济器5,增焓管路内的制冷剂能够与车内换热器7和车外换热器3之间的管路内的制冷剂在经济器5处进行换热。
在一个实施例中,增焓管路上设置有第四节流装置6。增焓管路上的制冷剂通过第四节流装置6进行节流降压之后,吸收车内换热器7和车外换热器3之间的管路内的制冷剂的热量,对主回路上的制冷剂进行过冷,增加制冷剂的冷量,提高车内换热器7的制冷效率。
在一个实施例中,电机换热回路包括依次连接的第一泵15、第一膨胀水箱18、电机驱动器20、主驱电机21和电机散热器23,电机换热回路的换热流体流经第一中间换热器9。在本实施例中,电机换热回路内流动的换热流体为载冷剂,例如为水或者乙二醇等。
在一个实施例中,电机换热回路还包括与电机散热器23所在管路并联的并联管路,电机散热器23所在的管路与并联管路之间通过第三三通阀22与电机换热回路的主流路连通。在本实施例中,当电机换热回路与电池换热回路的热量进行互补,无需电机换热回路向外释放热量时,此时可以通过第三三通阀22使得并联管路与主流路连通,使得主驱电机21和电机驱动器20所产生的热量不会从电机散热器23散发出去,而是在内部进行循环,然后在到达电池换热回路时,对电池换热回路内的动力电池16进行加热,从而能够实现热量的内部合理分配利用,无需额外寻找热源。电机换热回路与电池换热回路的热量也可以一同通过电机散热器23散热出去。
在一个实施例中,电池换热回路包括第二泵19、动力电池16和第二膨胀水箱24,第二膨胀水箱24的换热流体流经第二中间换热器10。
上述的控制阀例如为电磁阀,上述的第一中间换热器9和第二中间换热器10例如为板式换热器、壳管换热器或套管换热器。上述的节流装置例如为电子膨胀阀。
在本申请中,电池换热回路和电机换热回路通过水-制冷剂换热器与制冷剂***进行热交换,换热器形式可以为板式换热器、套管换热器、壳管换热器等,优选板式换热器。
电池换热回路和电机换热回路通过第一三通阀17和第二三通阀25连接,通过控制第一三通阀17和第二三通阀25的开关可以实现两个子***的独立循环以及合并循环。电池换热回路和电机换热回路形成的冷却液***通过第一中间换热器9和第二中间换热器10从制冷剂***吸收热量,用于电池加热或放出多余热量用于电池、电机冷却。
1电池换热回路的冷却液从电池换热器中经过,与中间换热器中的冷媒进行热交换。电池换热回路包含一个或多个电动水泵,膨胀水箱为***存储多余的冷却液,并去除***中产生的气泡。若干个电池液冷板通过管路连接到***中,水泵将冷却液泵到换热器,再输送到电池***的液冷板,与电池进行换热。电池冷却液***通过第二中间换热器10与冷媒***进行热交换,通过第二中间换热器10的冷媒回路可以切换实现电池的加热和冷却,通过四通阀来控制电池回路的模式。
2电机换热回路的冷却液气动电机换热器中经过,被换热器的中制冷剂冷却。电池换热回路包含一个或多个电动水泵,膨胀水箱为***存储多余的冷却液,并去除***中产生的气泡。若干个电池液冷板通过管路连接到***中,水泵将冷却液送到换热器中进行冷却,再经过电机驱动***,先为电驱***的元器件进行降温,再通过驱动电机,为电机降温和热量回收。吸收热量后的冷却液可以通过电机散热器散热,或通过三通阀控制直接进入水泵和换热器,将热量回收的制冷剂***中。
电机换热回路的膨胀水箱和电池换热回路的膨胀水箱可以合并成一个双回路的膨胀水箱,以节省空间。
整个冷媒循环和冷却液循环通过控制***控制模式转换。控制***通过设置在***里的多个温度传感器和压力传感器来检测各个零部件电池。电机。电机驱动器等的温度、每个制冷剂回路和冷却液回路的温度、长客舱的每个区域温度,同时与整车进行通讯,获取车辆运行状态。这些温度传感器、压力传感器和通讯经过热管理控制***响应相应司机、乘客和车辆零部件的期望温度,并控制压缩机频率表,水泵速率,制冷剂流量,风机转速等,分别调整每个子***的实际加热量或者制冷量,使车辆处于最佳工作状态。
在一个实施例中,空调制冷剂回路还包括气液分离器8,气液分离器8设置在压缩机1的吸气端,制冷剂经气液分离器8后进入到压缩机1的吸气口。
空调制冷剂回路还包括四通阀2,压缩机1的排气口与四通阀2的第一接口连接,车内换热器7和第二中间换热器10连接至四通阀2的第二接口,压缩机1的吸气口连接至四通阀2的第三接口,车外换热器3连接至四通阀2的第四接口。
根据本申请的实施例,电动汽车包括热管理***,该热管理***为上述的热管理***。
结合参见图17所示,根据本申请的实施例,一种上述的热管理***的控制方法包括:获取热管理***的运行模式;根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制。
根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于乘客舱制冷模式时,控制电机换热回路和电机换热回路停止运行;对四通阀2进行控制,使得制冷剂从压缩机1的排气口依次流经车外换热器3、第一节流装置4和车内换热器7。
当乘客有制冷需求时,进入乘客舱制冷模式,压缩机1将低温制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂,压缩后的制冷剂气体先经过四通阀2换向,再进入车外换热器3,与空气进行换热后,变成高温高压的液体,车外换热器3还包括可调节转速的风机提高换热效率。车外换热器3换热之后的液体分成两路,其中一路液态制冷剂进入第一节流装置4,节流后的制冷剂再分成两路,一路经过第四节流装置6后通过经济器5变成中压气体进入压缩机增焓管路,另一路通过经济器5进一步降温,变成低压低温的液态制冷剂,低压制冷剂液体通过车内换热器7,与空气进行热交换变成气态制冷剂。空气经过车内换热器7冷却后为乘客提供冷气。车内换热器7换热后的气态制冷剂经过四通阀2后通过气液分离器8,进入压缩机,完成一个完整的循环。
当热管理***处于乘客舱制热模式时,控制电机换热回路和电机换热回路停止运行;对四通阀2进行控制,使得制冷剂从压缩机1的排气口依次流经车内换热器7、第一节流装置4和车外换热器3。
当乘客有制热需求时,进入热泵制热模式,控制四通阀2打开,压缩机将压缩后的冷媒通过四通阀2送到车内换热器7内,经过换热器冷却后的冷媒变成高压液体,通过第一节流装置4降压后成为低压两相态,在车外换热器3内蒸发吸热,变成气态冷媒后通过四通阀进入气液分离器8,再回到压缩机1中。乘客舱中的空气通过风机经过车内换热器7被加热,将热量送到车内。
根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤还包括:控制第四节流装置6打开,使得制冷剂经增焓管路对压缩机1进行补气。在乘客舱制冷或制热时都可以选择进入压缩机增焓模式,根据需求开启第四节流装置6即可,以提高压缩机1的能力和能效。
当车外环境温度≤Touth时,流经车外换热器3的冷媒压力低流量小,没有足够热量满足乘客制热需求,则开启第四节流装置6,车外换热器3换热后的一部分高压液态冷媒直接进入经济器5,另一部分高压液态冷媒经第四节流装置6降压后进入经济器5,变成气态冷媒后进入压缩机喷气增焓口,与压缩机吸气口的低压冷媒混合后继续压缩,从而提高经过车内换热器7的冷媒流量,实现制热量和能效比的提高。其中的Touth为预设的低温车外环境温度,取值范围为-10℃~0℃,优选地为-5℃。
当环境温度≥Toutc时,节流后的制冷剂温度高,制冷量不能满足乘客制冷需求,则开启第四节流装置6,节流后的低压两相冷媒进入经济器5进行降温,降温后的冷媒分成两路,一路节流降压后进入经济器6吸收分路前冷媒的热量再进入压缩机增焓口,另一路进入车内换热器7为车内空气降温。进入换热器冷媒流量不变,但是经过经济器5后温度降低,提高了换热焓差,从而提高了制冷量和能效比。其中的Toutc为预设的高温车外环境温度,取值范围为25℃~35℃,优选地为30℃。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电池自循环模式时,控制压缩机1制冷回路和电机换热回路停止运行;控制第二泵19运行,使得换热流体在电池换热回路内自循环。
当电池没有加热和冷却需求时,进入自循环模式,开启第二泵19,同时控制第一三通阀17和第二三通阀25,使冷却液不经过电机回路,同时也不开启第二中间换热器10的制冷剂回路,与其他回路没有热量交换,冷却液只在各电池箱、水泵、水箱之间自循环。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电池散热模式时,控制压缩机1制冷回路停止运行;控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀22连通主流路和电机散热器23;控制换热流体经第一泵15、第二膨胀水箱24、第二泵19、动力电池16、电机驱动器20、主驱电机21、电机散热器23和第一膨胀水箱18。
当电池有冷却需求且车外温度Tout≤Twb1时,开启第一泵15和第二泵19,同时控制第一三通阀17第一三通阀17和第二三通阀25,使电池回路和电机回路合并循环,冷却液经过电池带走热量后,通过第一三通阀17后,进入主驱电机21和电机驱动器20,再经过电机散热器23进行散热降温,通过第一泵15和第二泵19、第二中间换热器10后回到电池。Twb1为预设车外环境温度,最优取值为20℃
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电池制冷模式时,控制电机换热回路停止运行,控制车内换热器7停止工作;控制制冷剂从压缩机1排气口依次经车外换热器3、第三节流装置12和第二中间换热器10;控制第二泵19运行,使得换热流体依次流经第二膨胀水箱24、第二泵19、第二中间换热器10和动力电池16,换热流体在第二中间换热器10与制冷剂进行换热。
乘客舱没有制热需求时,可以关闭四通阀2,压缩机1将冷媒压缩经过第二中间换热器10降温,节流后给第二中间换热器10中的冷却液降温。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电池制热模式时,控制电机换热回路停止运行,控制车内换热器7停止工作;控制制冷剂从压缩机1排气口依次经第二中间换热器10、第三节流装置12和车外换热器3;控制第二泵19运行,使得换热流体依次流经第二膨胀水箱24、第二泵19、第二中间换热器10和动力电池16,换热流体在第二中间换热器10与制冷剂进行换热。
当电池有加热需求时,开启压缩机1和四通阀2,高温冷媒进入第二中间换热器10为冷却液加热,控制第一三通阀17第一三通阀17和第二三通阀25,使冷却液在膨胀水箱、水泵、电池***之间循环,达到加热电池的目的。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于乘客舱制热、电池制冷模式时,控制第二中间换热器10停止工作;控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀22连通主流路和电机散热器23;控制制冷剂从压缩机1排气口依次经车内换热器7、第三节流装置12后分成两路,一路流经车外换热器3,一路流经第一中间换热器9;控制换热流体经第一泵15、第一中间换热器9、第二膨胀水箱24、第二泵19、动力电池16、电机驱动器20、主驱电机21、电机散热器23和第一膨胀水箱18。
乘客舱有制热需求时,开启四通阀,高压冷媒经过换热器,给乘客舱空气升温,同时关闭第二中间换热器10的冷媒回路,开启第一中间换热器9的冷媒回路,使低温低压冷媒经过第一中间换热器9为冷却液降温,同时开启第一三通阀17第一三通阀17和第二三通阀25,使第一中间换热器9出来的冷却液经过第二三通阀25后通过膨胀水箱和水泵进入电池***,为电池***降温。升温后的冷却液在经过电机和电机驱动器,吸收电机驱动器20和主驱电机21的热量,再经过电机散热器23散热。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电机自循环模式时,控制压缩机1制冷回路和电池换热回路停止工作,控制并联管路连通,电机散热器23断开;控制第一泵15工作,使得换热流体在电机换热回路内自循环。
当Td2≤电机温度<Td3时,开启第一泵15,并且打开第三三通阀22,冷却液通过水泵送到电机驱动器和电机中,再经过第三三通阀22和并联管路,不流经电机散热器23,而是直接回到第一膨胀水箱18里,热量不通过第一中间换热器9和电机散热器23交换,在低负荷情况下让电机保持合适的温度。Td2最优取值为30℃,Td3最优取值为45℃,Td4最优取值为65℃。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电机一级散热模式时,控制压缩机1制冷回路和电池换热回路停止工作,控制并联管路断开,电机散热器23连通;控制第一泵15工作,使得换热流体在电机换热回路流动,并通过电机散热器23散热。
当Td3≤电机温度<Td4时,电机需要进行散热,控制第三三通阀22,将冷却液回路切换到电机散热器23,电机的热量通过电机散热器23与空气进行换热,从而实现电机降温。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电机二级散热模式时,控制电池换热回路停止工作,控制并联管路断开,电机散热器23连通;控制制冷剂从压缩机1排气口依次经车外换热器3、第二节流装置11和第一中间换热器9;控制第一泵15工作,使得换热流体在电机换热回路流动,并通过电机散热器23散热。
当电机温度≥Td4时,电机需要压缩机1辅助进行冷却,控制第三三通阀22,电机冷却液先通过电机散热器23进行一次降温,再由第一泵15送到第一中间换热器9中进行二次冷却。并且此时压缩机1开启,制冷剂先通过车外换热器3,再经过第二节流装置11节流成低温两相态,通过第一中间换热器9吸收电机冷却液回路中的热量,通过控制压缩机1频率和第二节流装置11的开度,控制制冷剂流量和换热量,使进入电机的冷却液达到预设温度,此时电机***由电机散热器23和第一中间换热器9一起冷却,达到快速降温的目的。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于乘客舱和电池制冷、电机二级散热模式时,控制并联管路断开,电机散热器23连通;控制制冷剂从压缩机1排气口经车外换热器3后分成三路,一路经第一节流装置4和车内换热器7流回压缩机1,一路经第二节流装置11和第一中间换热器9流回压缩机1,一路经第三节流装置12和第二中间换热器10流回压缩机1;控制第一泵15工作,使得换热流体在电机换热回路循环流动,并通过电机散热器23散热;控制第二泵19工作,使得换热流体在电池换热回路循环流动。
当检测到热管理***为制冷模式,电池温度高于期望工作温度T1,电机温度高于T2时,进入该模式。四通阀OFF,第一三通阀17OFF,第二三通阀25OFF,第三三通阀22OFF。压缩后的制冷剂通过车外换热器3降温,降温后的制冷剂液体分为三路,一路通过第一节流装置4进入车内换热器7,一路通过第三节流装置12机内第二中间换热器10,一路经过第二单向阀14和第二节流装置11进入第一中间换热器9。***控制器通过检测环境温度和目标车内温度控制第一节流装置4,调整进入车内换热器7的制冷剂流量和温度;通过检测进入电池的温度来控制第三节流装置12,调整进入第二中间换热器10的制冷剂流量和温度;通过检测电机水温来控制第二节流装置11,调整进入第一中间换热器9的制冷剂流量和温度。空气经过车内换热器7冷却后降温,为乘客舱提供合适的冷量。电池换热回路的冷却液从第二泵19出来后经过第二中间换热器10降温,再进入电池液冷板,通过第一三通阀17后进入第一膨胀水箱18,再回到第二泵19中。电机换热回路的冷却液从第一泵15出来后经过第一中间换热器9降温,通过第二三通阀25,先进入电机驱动控制器,为元器件降温,再经过电机冷却板,并由第三三通阀22送到电机散热器23,与空气进行热交换后降温,最后进入第一膨胀水箱18除气后回到第一泵15。优选地,当电机水温低于预设值T0后,关闭第二节流装置11,只通过电机散热器23降温,从而降低压缩机1能耗。T1最优取值为25℃,T2最优取值为60℃。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于乘客舱和电池制热、电机热回收模式时,控制并联管路连通,电机散热器23断开;控制制冷剂从压缩机1排气口出来后分成两路,第一路经车内换热器7和第一节流装置4,第二路经第二中间换热器10和第三节流装置12,两路制冷剂节流之后汇合成一路,然后再分成两路,一路经车外换热器3流回压缩机1,另一路经第二节流装置11和第一中间换热器9后流回压缩机1;控制第一泵15工作,使得换热流体在电机换热回路循环流动;控制第二泵19工作,使得换热流体在电池换热回路循环流动。
当检测到热管理***为制热模式,电池温度低于期望工作温度T3,电机温度水温高于T4时,进入该模式。四通阀ON,第一三通阀17OFF,第二三通阀25OFF,第三三通阀22ON。压缩后的制冷剂分成两路,一路进入车内换热器7加热车内空气后冷却成高压液体,另一路进入第二中间换热器10加热电池换热回路的冷却液;车内换热器7出来的制冷剂分成两路,一路通过第一单向阀13后进入第二节流装置11,另一路进入第一节流装置4。从第二中间换热器10出来的制冷剂进入第三节流装置12后与车内换热器7经过节流后的制冷剂混合,混合后的制冷剂再进入车外换热器3,从车外空气吸热,最后通过四通阀和汽分进入压缩机1。从第二节流装置11出来的制冷剂进入第一中间换热器9,回收水路的热量。***控制器通过检测环境温度和目标车内温度控制压缩机1频率,调整车内换热器7的制冷剂流量和温度;通过检测进入电池的液体温度来控制第三节流装置12,调整进入第二中间换热器10的制冷剂流量和温度;通过检测电机水温来控制第二节流装置11,调整进入第一中间换热器9的制冷剂流量和温度。空气经过车内换热器7被加热,为乘客舱提供合适的热量。电池换热回路的冷却液从第二泵19出来后经过第二中间换热器10加热,再进入电池液冷板加热电池,换热后的冷却液通过第一三通阀17后进入第一膨胀水箱18,再回到水泵中。电机换热回路的冷却液从第一泵15出来后经过第一中间换热器9,通过第二三通阀25,先进入电机驱动控制器,为元器件降温,再经过电机冷却板回收电机的热量,并由第三三通阀22直接进入第一膨胀水箱18除气后回到第一泵15。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于乘客舱制热、电池制冷、电机热回收模式时,控制并联管路连通,电机散热器23断开,第二中间换热器10停止工作;控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联;控制制冷剂从压缩机1排气口出来后经车内换热器7和第一节流装置4分成两路,一路经车外换热器3流回压缩机1,另一路经第二节流装置11和第一中间换热器9后流回压缩机1;控制换热流体经第一泵15、第一中间换热器9、第二膨胀水箱24、第二泵19、动力电池16、电机驱动器20、主驱电机21、并联管路和第一膨胀水箱18。
当检测到热管理***为制热模式,电池温度高于期望工作温度T1,电机温度水温高于T4时,进入该模式。四通阀ON,第一三通阀17ON,第二三通阀25ON,第三三通阀22ON,第三节流装置12OFF。通过压缩机1压缩后的制冷剂进入车内换热器7加热车内空气后冷却成高压液体,换热器出来的制冷剂分成两路,一路通过第一单向阀13后进入第二节流装置11,另一路进入第一节流装置4。从第二节流装置11出来的制冷剂进入第一中间换热器9为水路冷却,再经过气液分离器计入压缩机1。从第一节流装置4出来的制冷剂进入车外换热器3,从车外空气吸热,再通过四通阀和气液分离器进入压缩机1。水路中,电池水路和电机水路合并形成整体循环。从第二泵19出来的冷却液经过第一中间换热器9进行降温后,通过第二三通阀25通过第一膨胀水箱18,进入第一泵15后在再次加压,再经过第二中间换热器10,由于第三节流装置12关闭可通过节流装置本身关闭制冷剂流量或者增加电磁阀关闭该冷媒回路,第二中间换热器10中没有换热,冷却液继续进入电池液冷板为电池降温,加热后的液体通过第一三通阀17进入电机驱动器中,再经过电机回收热量,通过检测水温控制第三三通阀22,从而控制冷却液是否需要经过电机电机散热器23散热。最后通过第二膨胀水箱24除气后回到第二泵19。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于电机热回收加热电池模式时,控制压缩机1制冷回路停止运行;控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀22连通主流路和并联管路;控制换热流体经第一泵15、第二膨胀水箱24、第二泵19、动力电池16、电机驱动器20、主驱电机21、并联管路和第一膨胀水箱18。
检测电池温度低于T3时,且电机温度高于T4,进入该模式。第一三通阀17ON,第二三通阀25ON,第三三通阀22ON。从第二泵19出来的冷却液经过第一中间换热器9由于压缩机1没有工作,第一中间换热器9没有热量交换,冷却液通过第二三通阀25通过第一膨胀水箱18,进入第一泵15后在再次加压,再经过第二中间换热器10第二中间换热器10也没有热量交换,冷却液继续进入电池液冷板为电池加热,换热后的液体通过第一三通阀17进入电机驱动器中,再经过电机回收热量,通过第三三通阀22直接进入第二膨胀水箱24除气后回到第二泵19。
在一个实施例中,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:当热管理***处于热泵和电机21加热电池模式时,控制并联管路连通,电机散热器23断开,第一中间换热器9停止工作;控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联;控制制冷剂从压缩机1排气口出来后经第二中间换热器10、第三节流装置12和车外换热器3流回压缩机1;控制换热流体经第一泵15、第一中间换热器9、第二膨胀水箱24、第二泵19、动力电池16、电机驱动器20、主驱电机21、并联管路和第一膨胀水箱18。
检测电池温度低于T3,电池需要快速加热时,第一三通阀17ON,第二三通阀25ON,第三三通阀22ON。压缩后的制冷剂进入第二中间换热器10,加热电池换热回路的冷却液,从第二中间换热器10出来的制冷剂进入第三节流装置12后,进入车外换热器3,从车外空气吸热,最后通过四通阀和汽分进入压缩机1;***控制器通过检测环境温度和目标车内温度控制压缩机1频率,通过检测进入电池的液体温度来控制第三节流装置12,调整进入第二中间换热器10的制冷剂流量和温度;电池换热回路的冷却液从水泵出来后经过第二中间换热器10加热,再进入电池液冷板加热电池,换热后的冷却液通过第一三通阀17后进入第一膨胀水箱18,再回到水泵中。电机换热回路的冷却液从水泵出来后经过第一中间换热器9,通过第二三通阀25,先进入电机驱动控制器,为元器件降温,再经过电机冷却板回收电机的热量,并由第三三通阀22直接进入膨胀水箱除气后回到水泵。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。
Claims (28)
1.一种热管理***,其特征在于,包括空调制冷剂回路、电机换热回路和电池换热回路,所述空调制冷剂回路包括压缩机(1)、车内换热器(7)、车外换热器(3)、节流装置、第一中间换热器(9)和第二中间换热器(10),所述电机换热回路与所述第一中间换热器(9)换热连接,所述电池换热回路与所述第二中间换热器(10)换热连接,所述车内换热器(7)和所述车外换热器(3)之间的管路上连接有增焓管路,所述增焓管路的另一端连接至所述压缩机(1)的补气口。
2.根据权利要求1所述的热管理***,其特征在于,所述电机换热回路和所述电池换热回路之间设置有切换机构,所述切换机构能够切换所述电机换热回路和所述电池换热回路的连通状态,使得所述电机换热回路和所述电池换热回路形成相互独立的循环回路,或者形成串联的循环回路。
3.根据权利要求2所述的热管理***,其特征在于,所述切换机构包括第一管路、第二管路、第一三通阀(17)和第二三通阀(25),所述第一三通阀(17)设置在所述电机换热回路上,所述第二三通阀(25)设置在所述电池换热回路上,所述第一管路的一端连接在所述电池换热回路上,另一端连接在所述第一三通阀(17)上,所述第二管路的一端连接在所述电机换热回路上,另一端连接在所述第二三通阀(25)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述节流装置包括第一节流装置(4)、第二节流装置(11)和第三节流装置(12),所述压缩机(1)、所述车内换热器(7)、所述第一节流装置(4)和所述车外换热器(3)形成循环回路,所述第一中间换热器(9)的第一端通过所述第二节流装置(11)与所述车内换热器(7)和所述车外换热器(3)之间的管路连接,第二端与所述压缩机(1)的吸气口连接,所述第二中间换热器(10)与所述车内换热器(7)并联,所述第二中间换热器(10)的第一端通过所述第三节流装置(12)与所述车内换热器(7)和所述车外换热器(3)之间的管路连接。
5.根据权利要求4所述的热管理***,其特征在于,所述第一中间换热器(9)的第一端并联设置有第一支路和第二支路,所述第一支路和所述第二支路连接在所述车内换热器(7)和所述车外换热器(3)之间的管路上,所述第一支路上设置有第一控制阀,所述第二支路上设置有第二控制阀,所述第一节流装置(4)位于所述第一支路和所述第二支路之间的管路上。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述空调制冷剂回路还包括经济器(5),所述增焓管路内的制冷剂能够与所述车内换热器(7)和所述车外换热器(3)之间的管路内的制冷剂在所述经济器(5)处进行换热。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述增焓管路上设置有第四节流装置(6)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述电机换热回路包括依次连接的第一泵(15)、第一膨胀水箱(18)、电机驱动器(20)、主驱电机(21)和电机散热器(23),所述电机换热回路的换热流体流经所述第一中间换热器(9)。
9.根据权利要求8所述的热管理***,其特征在于,所述电机换热回路还包括与所述电机散热器(23)所在管路并联的并联管路,所述电机散热器(23)所在的管路与所述并联管路之间通过第三三通阀(22)与所述电机换热回路的主流路连通。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述电池换热回路包括第二泵(19)、动力电池(16)和第二膨胀水箱(24),所述第二膨胀水箱(24)的换热流体流经所述第二中间换热器(10)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的热管理***,其特征在于,所述空调制冷剂回路还包括四通阀(2),所述压缩机(1)的排气口与所述四通阀(2)的第一接口连接,所述车内换热器(7)和所述第二中间换热器(10)连接至所述四通阀(2)的第二接口,所述压缩机(1)的吸气口连接至所述四通阀(2)的第三接口,所述车外换热器(3)连接至所述四通阀(2)的第四接口。
12.一种电动汽车,包括热管理***,其特征在于,所述热管理***为权利要求1至11中任一项所述的热管理***。
13.一种如权利要求1至11中任一项所述的热管理***的控制方法,其特征在于,包括:
获取热管理***的运行模式;
根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制。
14.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱制冷模式时,控制电机换热回路和电机换热回路停止运行;
对四通阀(2)进行控制,使得制冷剂从压缩机(1)的排气口依次流经车外换热器(3)、第一节流装置(4)和车内换热器(7);
当热管理***处于乘客舱制热模式时,控制电机换热回路和电机换热回路停止运行;
对四通阀(2)进行控制,使得制冷剂从压缩机(1)的排气口依次流经车内换热器(7)、第一节流装置(4)和车外换热器(3)。
15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤还包括:
控制第四节流装置(6)打开,使得制冷剂经增焓管路对压缩机(1)进行补气。
16.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池自循环模式时,控制压缩机(1)制冷回路和电机换热回路停止运行;
控制第二泵(19)运行,使得换热流体在电池换热回路内自循环。
17.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池散热模式时,控制压缩机(1)制冷回路停止运行;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀(22)连通主流路和电机散热器(23);
控制换热流体经第一泵(15)、第二膨胀水箱(24)、第二泵(19)、动力电池(16)、电机驱动器(20)、主驱电机(21)、电机散热器(23)和第一膨胀水箱(18)。
18.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池制冷模式时,控制电机换热回路停止运行,控制车内换热器(7)停止工作;
控制制冷剂从压缩机(1)排气口依次经车外换热器(3)、第三节流装置(12)和第二中间换热器(10);
控制第二泵(19)运行,使得换热流体依次流经第二膨胀水箱(24)、第二泵(19)、第二中间换热器(10)和动力电池(16),换热流体在第二中间换热器(10)与制冷剂进行换热。
19.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电池制热模式时,控制电机换热回路停止运行,控制车内换热器(7)停止工作;
控制制冷剂从压缩机(1)排气口依次经第二中间换热器(10)、第三节流装置(12)和车外换热器(3);
控制第二泵(19)运行,使得换热流体依次流经第二膨胀水箱(24)、第二泵(19)、第二中间换热器(10)和动力电池(16),换热流体在第二中间换热器(10)与制冷剂进行换热。
20.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱制热、电池制冷模式时,控制第二中间换热器(10)停止工作;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀(22)连通主流路和电机散热器(23);
控制制冷剂从压缩机(1)排气口依次经车内换热器(7)、第三节流装置(12)后分成两路,一路流经车外换热器(3),一路流经第一中间换热器(9);
控制换热流体经第一泵(15)、第一中间换热器(9)、第二膨胀水箱(24)、第二泵(19)、动力电池(16)、电机驱动器(20)、主驱电机(21)、电机散热器(23)和第一膨胀水箱(18)。
21.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机自循环模式时,控制压缩机(1)制冷回路和电池换热回路停止工作,控制并联管路连通,电机散热器(23)断开;
控制第一泵(15)工作,使得换热流体在电机换热回路内自循环。
22.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机一级散热模式时,控制压缩机(1)制冷回路和电池换热回路停止工作,控制并联管路断开,电机散热器(23)连通;
控制第一泵(15)工作,使得换热流体在电机换热回路流动,并通过电机散热器(23)散热。
23.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机二级散热模式时,控制电池换热回路停止工作,控制并联管路断开,电机散热器(23)连通;
控制制冷剂从压缩机(1)排气口依次经车外换热器(3)、第二节流装置(11)和第一中间换热器(9);
控制第一泵(15)工作,使得换热流体在电机换热回路流动,并通过电机散热器(23)散热。
24.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱和电池制冷、电机二级散热模式时,控制并联管路断开,电机散热器(23)连通;
控制制冷剂从压缩机(1)排气口经车外换热器(3)后分成三路,一路经第一节流装置(4)和车内换热器(7)流回压缩机(1),一路经第二节流装置(11)和第一中间换热器(9)流回压缩机(1),一路经第三节流装置(12)和第二中间换热器(10)流回压缩机(1);
控制第一泵(15)工作,使得换热流体在电机换热回路循环流动,并通过电机散热器(23)散热;
控制第二泵(19)工作,使得换热流体在电池换热回路循环流动。
25.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱和电池制热、电机热回收模式时,控制并联管路连通,电机散热器(23)断开;
控制制冷剂从压缩机(1)排气口出来后分成两路,第一路经车内换热器(7)和第一节流装置(4),第二路经第二中间换热器(10)和第三节流装置(12),两路制冷剂节流之后汇合成一路,然后再分成两路,一路经车外换热器(3)流回压缩机(1),另一路经第二节流装置(11)和第一中间换热器(9)后流回压缩机(1);
控制第一泵(15)工作,使得换热流体在电机换热回路循环流动;
控制第二泵(19)工作,使得换热流体在电池换热回路循环流动。
26.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于乘客舱制热、电池制冷、电机热回收模式时,控制并联管路连通,电机散热器(23)断开,第二中间换热器(10)停止工作;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联;
控制制冷剂从压缩机(1)排气口出来后经车内换热器(7)和第一节流装置(4)分成两路,一路经车外换热器(3)流回压缩机(1),另一路经第二节流装置(11)和第一中间换热器(9)后流回压缩机(1);
控制换热流体经第一泵(15)、第一中间换热器(9)、第二膨胀水箱(24)、第二泵(19)、动力电池(16)、电机驱动器(20)、主驱电机(21)、并联管路和第一膨胀水箱(18)。
27.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于电机热回收加热电池模式时,控制压缩机(1)制冷回路停止运行;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联,第三三通阀(22)连通主流路和并联管路;
控制换热流体经第一泵(15)、第二膨胀水箱(24)、第二泵(19)、动力电池(16)、电机驱动器(20)、主驱电机(21)、并联管路和第一膨胀水箱(18)。
28.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,根据热管理***的运行模式对热管理***进行控制的步骤包括:
当热管理***处于热泵和电机(21)加热电池模式时,控制并联管路连通,电机散热器(23)断开,第一中间换热器(9)停止工作;
控制切换机构进行切换,使得电池换热回路和电机换热回路串联;
控制制冷剂从压缩机(1)排气口出来后经第二中间换热器(10)、第三节流装置(12)和车外换热器(3)流回压缩机(1);
控制换热流体经第一泵(15)、第一中间换热器(9)、第二膨胀水箱(24)、第二泵(19)、动力电池(16)、电机驱动器(20)、主驱电机(21)、并联管路和第一膨胀水箱(18)。
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