CN219076949U - 增程式电动汽车热管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增程式电动汽车热管理***，本实用新型的主要设计构思在于，由通过管路相互连接且具有不同冷却介质的冷却液回路及冷媒回路构成；其中冷却液回路分为电池冷却回路、电机与发电机冷却回路、增程发动机冷却回路，冷媒回路包括通过管路连接的压缩机、第一冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、电磁阀及冷却器，其中，冷媒回路与电池冷却回路共用冷却器，通过冷媒回路中的电磁阀的开闭及电子膨胀阀的开度控制，对驾驶室及电池包的制冷量进行配比。本实用新型将增程发动机余热回收用于制热电池和驾驶室，且不会将发电机冷却回路的杂质带入电池冷却回路中，同时在各个工况下通过调整回路中的部件，实现各个工况下的能耗节省。

Description

增程式电动汽车热管理***

技术领域

本实用新型涉及增程式电动车技术领域，尤其涉及一种增程式电动汽车热管理***。

背景技术

现有的增程式电动商用车热管理冷却方案集成度比较低，设备冗余，电池的制热和驾驶室的制热均依赖PTC(汽车加热器，将电能转化为热能)制热，浪费增程发动机余热，或是利用增程发动机冷却液回路直接连通电池冷却液回路进行制热，此方法会导致增程发电机冷却回路中的杂质进入电池冷却回路中，会影响电池的安全。

现有技术通常只具有一个低温散热器，对驱动电机、发电机、各类电控单元进行散热，通过一个高温散热器对增程发动机进行散热，借由PTC加热电池包，或者通过电池回路与增程发动机冷却回路串联实现增程发动机余热回收。

增程式电动车的需要冷却的部件相较于纯电新能源和传统汽车要多很多，包括电机、发电机、电控等散热，因此采用一个低温散热器的方案，其通常需要更大规格尺寸，而常用的车架通常却很难布置。此外，在实际应用中存在多种工况，比如电量充足的时候不需要增程器工作，仅对电机及电机电控散热会出现散热能力冗余、浪费能耗；而电池需要制热的时候，利用PTC对电池进行制热对增程发动机散发的热量也是一种浪费，并且PTC也会浪费能耗；而将增程发动机回路与电池冷却回路进行串联，不可避免地会将增程发动机中的杂质带入电池冷却回路中，很容易导致电池冷却回路出现堵塞，严重者会导致电池出现短路、失效起火的危害。

实用新型内容

鉴于上述，本实用新型旨在提供一种增程式电动汽车热管理***，以解决目前增程式电动汽车冷却及制热***存在的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种增程式电动汽车热管理***，其中包括：通过管路相互连接且具有不同冷却介质的冷却液回路以及冷媒回路；其中，所述冷却液回路由电池冷却回路、电机与发电机冷却回路、增程发动机冷却回路构成；

所述冷媒回路包括通过管路连接的压缩机、第一冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、电磁阀以及冷却器，其中，所述冷媒回路与所述电池冷却回路共用所述冷却器，所述冷却器用于将所述电池冷却回路中的热量输送至所述冷媒回路中；

通过所述冷媒回路中的电磁阀的开闭以及电子膨胀阀的开度，对驾驶室以及电池包的制冷量进行配比。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述电池冷却回路包括通过管路连接的第四水泵、所述冷却器、第二电子三通阀、水水换热器以及电池包；

所述冷却器用于将所述电池包产生的热量传递至所述冷媒回路中；

所述水水换热器用于将所述增程发动机冷却回路中的热量传递至所述电池冷却回路中；

通过第二电子三通阀使所述电池冷却回路与所述水水换热器断开，用于电池自循环。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述增程发动机冷却回路包括通过管路连接的所述水水换热器、暖风芯体、第三水泵、PTC、第一电子三通阀、高温散热器、增程发动机以及设于所述高温散热器处的第一风扇；

所述水水换热器用于将所述增程发动机产生的热量传递至所述电池冷却回路；

所述暖风芯体用于将所述增程发动机产生的热量传递至驾驶室；

所述高温散热器以及所述第一风扇用于为增程发动机进行冷却；

在增程发动机非工作状态，由所述PTC产生热量，并通过第一电子三通阀、水水换热器、暖风芯体、第三水泵构成的通路形成增程发动机的内部小循环。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述增程发动机冷却回路还包括通过管路连接在所述高温散热器与所述增程发动机之间的第二水壶，所述第二水壶用于除气以及容纳膨胀的冷却液。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述电机与发电机冷却回路包括通过管路连接的第一水泵、第二水泵、多合一控制器、第一电机、第二电机、发电机电控器、发电机、第一低温散热器、第二低温散热器、所述高温散热器、四通以及设于所述第二低温散热器处的第二风扇；

其中，冷却液流经第一水泵、多合一控制器、第一电机、第二电机、第二低温散热器、第一低温散热器以及四通，对第一电机、第二电机以及多合一控制器进行散热；

冷却液流经第二水泵、发电机电控器、发电机、第一低温散热器以及四通，对发电机电控器以及发电机进行散热。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述电机与发电机冷却回路还包括通过管路连接在四通的第一水壶，所述第一水壶用于除气以及容纳膨胀的冷却液。

在其中至少一种可能的实现方式中，在所述第二低温散热器处设有第二冷凝器。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述第二低温散热器、所述第二冷凝器、所述第二风扇集成配置。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述热管理***还包括：中冷器，所述中冷器用于为增程发动机的进气进行冷却。

在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一低温散热器、所述高温散热器、所述中冷器、所述第一风扇集成配置。

本实用新型的主要设计构思在于，由通过管路相互连接且具有不同冷却介质的冷却液回路及冷媒回路构成；其中冷却液回路分为电池冷却回路、电机与发电机冷却回路、增程发动机冷却回路，冷媒回路包括通过管路连接的压缩机、第一冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、电磁阀及冷却器，其中，冷媒回路与电池冷却回路共用冷却器，通过冷媒回路中的电磁阀的开闭及电子膨胀阀的开度控制，对驾驶室及电池包的制冷量进行配比。本实用新型将增程发动机余热回收用于制热电池和驾驶室，且不会将发电机冷却回路的杂质带入电池冷却回路中，同时在各个工况下通过调整回路中的部件，实现各个工况下的能耗节省。

附图说明

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为本实用新型实施例提供的增程式电动汽车热管理***的架构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型提出了一种增程式电动汽车热管理***的实施例，具体来说，如图1所示，其中包括：通过管路相互连接且具有不同冷却介质的冷却液回路以及冷媒回路，其中，所述冷却液回路由电池冷却回路、电机与发电机冷却回路、增程发动机冷却回路构成；

所述冷媒回路与所述电池冷却回路共用一个冷却器(Ch ille r)，所述冷却器用于将所述电池冷却回路中的热量输送至所述冷媒回路中；

所述冷媒回路包括通过管路连接的压缩机、第一冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、电磁阀以及冷却器，其中，所述冷却器将回路中的热量通过第一冷凝器散发到外界。具体在操作中，可以通过控制所述冷媒回路中的电磁阀的开闭以及电子膨胀阀的开度，实现驾驶室以及电池的制冷量配比。

进一步地，所述电池冷却回路包括通过管路连接的第四水泵、冷却器、第二电子三通阀、水水换热器以及电池包；所述冷却器用于将所述电池包产生的热量传递至所述冷媒回路中(电池包的制冷循环)；所述水水换热器用于将所述增程发动机冷却回路中的热量传递至所述电池冷却回路中，起到增程发动机的余热回收并给与电池加热的效果(电池包的制热循环)。同时，可通过控制第二电子三通阀，使所述电池冷却回路与所述水水换热器断开，用于电池自循环，由此可以满足增程发动机工作而电池不需要加热的工况使用，此实施例减少了电池冷却回路的PTC，从而节约了成本，且在实现余热回收的同时避免了与增程发动机冷却回路串联。

进一步地，所述增程发动机冷却回路包括通过管路连接的水水换热器、暖风芯体、第三水泵、PTC、第一电子三通阀、高温散热器、增程发动机以及设于所述高温散热器处的第一风扇。所述水水换热器用于将所述增程发动机产生的热量传递至所述电池冷却回路；所述暖风芯体用于将所述增程发动机产生的热量传递至驾驶室；高温散热器以及第一风扇用于为增程发动机进行冷却。这样，当增程发动机工作时，可以利用增程发动机余热给驾驶室供暖和给电池包加热；而在增程发动机不工作的时候，可以通过PTC继续产生热量，并通过第一电子三通阀、水水换热器、暖风芯体、第三水泵构成的通路实现增程发动机的内部小循环，从而实现在增程发动机不工作时的驾驶室供暖和电池包加热工作。

基于此，所述增程发动机冷却回路还包括通过管路连接在所述高温散热器与所述增程发动机之间的第二水壶(图示虚线为高温散热器通过水壶的排气通路)，所述第二水壶用于除气以及容纳膨胀的冷却液。

进一步地，电机与发电机冷却回路包括通过管路连接的第一水泵、第二水泵、多合一控制器、第一电机、第二电机、发电机电控器、发电机、第一低温散热器、第二低温散热器、高温散热器、四通以及设于所述第二低温散热器处的第二风扇；其中，冷却液流经第一水泵、多合一控制器、第一电机、第二电机、第二低温散热器、第一低温散热器以及四通，实现对两台电机以及多合一控制器的散热；冷却液流经第二水泵、发电机电控器、发电机、第一低温散热器以及四通，实现对发电机电控器以及发电机的散热。

基于此，所述电机与发电机冷却回路还包括通过管路连接在四通的第一水壶，所述第一水壶用于除气以及容纳膨胀的冷却液(图示虚线为两个低温散热器通过水壶的排气通路)。

此外，在所述第二低温散热器处设有第二冷凝器，而在实际操作中，第二冷凝器与前述第一冷凝器为同一冷凝器。

结合前述，电机与发电机冷却回路的构成机制是相似的，二者分别采用两个规格相对较小的低温散热器，从而可以在有限的车架空间内进行布置。

结合前文所述，增程发动机、发电机和发电机电控器组成增程器。当第一电机、第二电机不工作、而增程器工作时，可以仅开启第一风扇和第二水泵，实现对增程器的冷却，节省能耗；当增程器不工作，两台电机工作时，仅开启第二风扇和第一水泵，电机产生的热量通过第二风扇及第二低温散热器进行主动散热并通过第一低温散热器进行被动散热，进而可以减小第二低温散热器的规格面积并降低能耗；而当两台电机和增程器均处于工作状态时，第一水泵、第二水泵、第一风扇、第二风扇均工作，以满足该工况下的散热需求。

所述热管理***还包括：中冷器，所述中冷器用于为增程发动机的进气进行冷却。

由此，在一些较佳实施例中，为了提升空间利用率，所述第一低温散热器、所述高温散热器、所述中冷器、所述第一风扇集成配置；所述第二低温散热器、所述第二冷凝器、所述第二风扇集成配置。

最后还可以补充说明的是，前述第一风扇与第二风扇均可以采用多个更小的风扇替代，而集成结构可不发生变化；第一水泵和第二水泵还可以采用一个较大的水泵配合以个比例三通阀予以替代，即通过一个更大的水泵提供流量，并通过比例三通阀控制流经电机和发电机的流量。

综上所述，本实用新型的主要设计构思在于，由通过管路相互连接且具有不同冷却介质的冷却液回路及冷媒回路构成；其中冷却液回路分为电池冷却回路、电机与发电机冷却回路、增程发动机冷却回路，冷媒回路包括通过管路连接的压缩机、第一冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、电磁阀及冷却器，其中，冷媒回路与电池冷却回路共用冷却器，通过冷媒回路中的电磁阀的开闭及电子膨胀阀的开度控制，对驾驶室及电池包的制冷量进行配比。本实用新型将增程发动机余热回收用于制热电池和驾驶室，且不会将发电机冷却回路的杂质带入电池冷却回路中，同时在各个工况下通过调整回路中的部件，实现各个工况下的能耗节省。

本实用新型实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种增程式电动汽车热管理***，其特征在于，包括：通过管路相互连接且具有不同冷却介质的冷却液回路以及冷媒回路；其中，所述冷却液回路由电池冷却回路、电机与发电机冷却回路、增程发动机冷却回路构成；

所述冷媒回路包括通过管路连接的压缩机、第一冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、电磁阀以及冷却器，其中，所述冷媒回路与所述电池冷却回路共用所述冷却器，所述冷却器用于将所述电池冷却回路中的热量输送至所述冷媒回路中；

通过所述冷媒回路中的电磁阀的开闭以及电子膨胀阀的开度，对驾驶室以及电池包的制冷量进行配比。

2.根据权利要求1所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述电池冷却回路包括通过管路连接的第四水泵、所述冷却器、第二电子三通阀、水水换热器以及电池包；

所述冷却器用于将所述电池包产生的热量传递至所述冷媒回路中；

所述水水换热器用于将所述增程发动机冷却回路中的热量传递至所述电池冷却回路中；

通过第二电子三通阀使所述电池冷却回路与所述水水换热器断开，用于电池自循环。

3.根据权利要求2所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述增程发动机冷却回路包括通过管路连接的所述水水换热器、暖风芯体、第三水泵、PTC、第一电子三通阀、高温散热器、增程发动机以及设于所述高温散热器处的第一风扇；

所述水水换热器用于将所述增程发动机产生的热量传递至所述电池冷却回路；

所述暖风芯体用于将所述增程发动机产生的热量传递至驾驶室；

所述高温散热器以及所述第一风扇用于为增程发动机进行冷却；

在增程发动机非工作状态，由所述PTC产生热量，并通过第一电子三通阀、水水换热器、暖风芯体、第三水泵构成的通路形成增程发动机的内部小循环。

4.根据权利要求3所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述增程发动机冷却回路还包括通过管路连接在所述高温散热器与所述增程发动机之间的第二水壶，所述第二水壶用于除气以及容纳膨胀的冷却液。

5.根据权利要求3所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述电机与发电机冷却回路包括通过管路连接的第一水泵、第二水泵、多合一控制器、第一电机、第二电机、发电机电控器、发电机、第一低温散热器、第二低温散热器、所述高温散热器、四通以及设于所述第二低温散热器处的第二风扇；

其中，冷却液流经第一水泵、多合一控制器、第一电机、第二电机、第二低温散热器、第一低温散热器以及四通，对第一电机、第二电机以及多合一控制器进行散热；

冷却液流经第二水泵、发电机电控器、发电机、第一低温散热器以及四通，对发电机电控器以及发电机进行散热。

6.根据权利要求5所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述电机与发电机冷却回路还包括通过管路连接在四通的第一水壶，所述第一水壶用于除气以及容纳膨胀的冷却液。

7.根据权利要求5所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，在所述第二低温散热器处设有第二冷凝器。

8.根据权利要求7所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述第二低温散热器、所述第二冷凝器、所述第二风扇集成配置。

9.根据权利要求5～8任一项所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述热管理***还包括：中冷器，所述中冷器用于为增程发动机的进气进行冷却。

10.根据权利要求9所述的增程式电动汽车热管理***，其特征在于，所述第一低温散热器、所述高温散热器、所述中冷器、所述第一风扇集成配置。

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