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一种整车热管理系统及车辆的制作方法

2022-11-19 16:43:10 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及空调技术领域,尤其涉及一种整车热管理系统及车辆。


背景技术:

2.新能源车市场高速发展,续航里程却提升缓慢。现阶段在面对电池加热问题时通常采用空调热泵加热方式提高制热能效比,从而提升续航里程。
3.传统空气源热量来源于处于低温环境中的室外换热器,通过制冷剂与低温空气换热,“吸取”低温空气中的热量。当室外换热器发生结霜或者结冰后会影响换热效果,进而影响热泵空调系统工作效率,基于上述缺点双热源热泵系统应运而生,目前带有余热回收的热泵系统多为吸收高压电器件的冷却液余热,但在制冷工况下,仅使用室内换热器,受室内换热器换热效率低影响,乘员舱降温速率慢,影响驾驶舒适性。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种整车热管理系统及车辆,以解决现有技术中热泵空调系统在制冷工况下仅使用室内换热器导致乘员舱降温速率慢的问题。
5.第一方面,本技术提供了一种整车热管理系统,其包括:空调系统;
6.所述空调系统包括室外换热器制冷回路和室内换热器制冷回路,所述室外换热器制冷回路包括室外换热器冷媒侧制冷回路;所述室内换热器制冷回路包括室内换热器冷媒侧制冷回路;
7.所述室外换热器冷媒侧制冷回路包括压缩机、空调三通阀、室内换热器、储液干燥罐、同轴管和蒸发器;
8.所述室内换热器冷媒侧制冷回路包括所述压缩机、所述空调三通阀、室外换热器、所述储液干燥罐、所述同轴管和热交换装置;
9.所述压缩机的出口通过所述空调三通阀依次与所述室内换热器、所述储液干燥罐、所述同轴管高压侧、所述蒸发器、所述同轴管低压侧、所述压缩机入口连通构成室内换热器冷媒侧制冷回路;
10.所述压缩机的出口通过所述空调三通阀依次与所述室外换热器、所述储液干燥罐、所述同轴管高压侧、所述蒸发器、所述同轴管低压侧、所述压缩机的入口连通构成室外换热器冷媒侧制冷回路。
11.在一个可能的实施例中,所述室外换热器冷媒侧制冷回路还包括空调四通管;所述室内换热器冷媒侧制冷回路还包括所述空调四通管;
12.在所述室内换热器冷媒侧制冷回路中,所述空调四通管连接于所述同轴管高压侧与所述蒸发器之间;
13.在所述室外换热器冷媒侧制冷回路中,所述空调四通管连接于所述同轴管高压侧与所述热交换装置之间。
14.在一个可能的实施例中,所述室内换热器制冷回路还包括室内换热器水侧制冷回
路;
15.所述室内换热器水侧制冷回路包括低温散热器、第一电子水泵、所述室内换热器和第一节流元件;
16.所述低温散热器的出口依次与所述第一电子水泵、所述室内换热器水侧、所述第一节流元件、所述低温散热器的入口连通构成所述室内换热器水侧制冷回路。
17.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括电驱系统;所述室外换热器制冷回路还包括电驱系统冷却回路;
18.所述电驱系统冷却回路包括低温散热器、第二节流元件和第二电子水泵;
19.所述低温散热器的出口依次与所述第二电子水泵、所述电驱系统内部的冷流通道、所述第二节流元件、所述低温散热器的入口连通构成所述电驱系统冷却回路。
20.在一个可能的实施例中,所述热交换装置包括所述蒸发器和冷媒换热器;
21.在所述热交换装置为蒸发器时,所述室外换热器冷媒侧制冷回路用于实现乘员舱制冷功能;
22.在所述热交换装置为冷媒换热器时,所述室外换热器冷媒侧制冷回路还用于实现动力电池包制冷功能。
23.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括动力电池包;
24.所述室外换热器制冷回路还包括动力电池包的室外换热器水侧制冷回路;
25.所述动力电池包的室外换热器水侧制冷回路包括第三电子水泵、第三节流元件和所述冷媒换热器;
26.所述第三电子水泵的出口依次与所述动力电池包的冷流通道、所述第三节流元件、所述冷媒换热器水侧、所述第三电子水泵的入口连通构成所述动力电池包的室外换热器水侧制冷回路。
27.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括热泵系统;所述热泵系统包括冷媒侧采暖回路和水侧采暖回路;
28.所述冷媒侧采暖回路包括所述压缩机、所述空调三通阀、所述室内换热器、所述储液干燥罐、所述同轴管和所述热交换装置;
29.所述水侧采暖回路包括第一电子水泵、第一节流元件、所述室内换热器、辅助热源和暖风芯体;
30.所述压缩机的出口通过所述空调三通阀依次与所述室内换热器冷媒侧、所述储液干燥罐、所述同轴管高压侧、所述热交换装置、所述同轴管低压侧、所述压缩机的入口连通构成所述冷媒侧采暖回路;
31.所述第一电子水泵依次与所述室内换热器水侧、所述第一节流元件、所述辅助热源、所述暖风芯体、所述第一电子水泵的入口连通构成所述水侧采暖回路。
32.在一个可能的实施例中,所述热交换装置包括室外换热器和冷媒换热器;
33.在所述热交换装置为所述室外换热器时,所述冷媒侧采暖回路用于实现乘员舱采暖功能;
34.在所述热交换装置为冷媒换热器时,所述冷媒侧采暖回路用于实现动力电池包采暖功能。
35.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括电驱系统;所述热泵系统还
包括电驱系统冷却回路;
36.所述电驱系统冷却回路包括低温散热器、第二节流元件和第二电子水泵;
37.所述低温散热器的出口依次与所述第二电子水泵、所述电驱系统内部的冷流通道、所述第二节流元件、所述低温散热器的入口连通构成所述电驱系统冷却回路。
38.在一个可能的实施例中,所述热交换装置为冷媒换热器,所述整车热管理系统还包括电驱系统;所述热泵系统还包括电机冷却回路;
39.所述电机冷却回路包括第二电子水泵、第二节流元件、冷媒换热器和第三节流元件;
40.所述第二电子水泵依次与所述电驱系统内部的冷流通道、所述第二节流元件、所述第三节流元件、所述冷媒换热器水侧、所述第二电子水泵的入口连通构成所述电机冷却回路。
41.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括动力电池包;
42.所述热泵系统还包括动力电池加热回路;
43.所述动力电池加热回路包括所述第一节流元件、所述辅助热源、所述暖风芯体和第三电子水泵;
44.所述第三电子水泵的出口依次与所述动力电池包内的热流通道、所述第一节流元件、所述辅助热源、所述暖风芯体、所述第三电子水泵的入口连通构成所述动力电池加热回路。
45.在一个可能的实施例中,所述热交换装置包括冷媒换热器;所述热泵系统还包括冷媒侧化霜回路;
46.所述压缩机的出口通过所述空调三通阀依次与所述室外换热器、所述储液干燥罐、所述同轴管高压侧、所述冷媒换热器冷媒侧、所述同轴管低压侧、所述压缩机的入口连通构成所述冷媒侧化霜回路。
47.第二方面,本技术提供了一种车辆,其包括如上第一方面所述的整车热管理系统。
48.本技术实施例提供一种整车热管理系统及车辆,该系统通过室内换热器与室外换热器实现双途径制冷,应用室外换热器提升空调制冷性能,解决制冷工况下因仅能使用室内换热器且室内换热器换热效率低导致的乘员舱降温速率慢、影响驾驶舒适性的问题;并且,本技术通过空调三通阀实现储液干燥罐、同轴管在不同回路中的复用,从而减少系统零部件数量,优化整车布局。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1是本技术实施例提供的整车热管理系统的结构示意图;
51.图2是本技术实施例提供的整车热管理系统的控制方法的实现流程图;
52.图1中整车热管理系统包括的部件如下所示:
53.低温散热器1;室外换热器2;冷却风扇3;溢气管单向阀4;溢气灌5;第一三通管6;
溢气管单向阀7;第二三通管8;第二电子水泵9;三合一充电机10;电机控制器11;驱动电桥12;水温传感器13;第二三通比例阀14;溢气管单向阀15;第三三通管16;冷媒换热器17;第三三通比例阀18;第四三通管19;第三电子水泵20;动力电池包21;第七三通管22;第八三通管23;第五三通管24;第一电子水泵25;室内换热器26;储液干燥罐27;chiller出口温度传感器28;第一电子膨胀阀29;第一三通比例阀30;室外换热器出口温度传感器31;空调三通阀32;温度压力传感器33;空调单向阀34;压缩机35;压缩机进口压力传感器36;压缩机进口温度传感器37;同轴管38;空调四通管39;第二电子膨胀阀40;截止阀41;空调单向阀42;电磁膨胀阀43;辅助热源44;hvac空气调节系统45;鼓风机46;蒸发器47;暖风芯体48;第六三通管49。
具体实施方式
54.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
55.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
56.图1为本技术实施例提供的一种整车热管理系统的结构连接示意图,其包括:所述空调系统包括室外换热器制冷回路和室内换热器制冷回路,所述室外换热器制冷回路包括室外换热器冷媒侧制冷回路;所述室内换热器制冷回路包括室内换热器冷媒侧制冷回路;
57.所述室外换热器冷媒侧制冷回路包括压缩机35、空调三通阀32、室内换热器26、储液干燥罐27、同轴管38和蒸发器47;
58.所述室内换热器冷媒侧制冷回路包括所述压缩机35、所述空调三通阀32、室外换热器2、所述储液干燥罐27、所述同轴管38和热交换装置;
59.所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32依次与所述室内换热器26、所述储液干燥罐27、所述同轴管38高压侧、所述蒸发器47、所述同轴管38低压侧、所述压缩机35入口连通构成室内换热器冷媒侧制冷回路;
60.所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32依次与所述室外换热器2、所述储液干燥罐27、所述同轴管38高压侧、所述蒸发器47、所述同轴管38低压侧、所述压缩机35的入口连通构成室外换热器冷媒侧制冷回路。
61.具体的,在所述室内换热器冷媒侧制冷回路中,所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32与所述室内换热器26的冷媒侧入口连接,所述室内换热器26的冷媒侧出口与所述储液干燥罐27的入口连接,所述储液干燥罐27的出口与所述同轴管38高压侧入口连接,所述同轴管38高压侧出口与所述热交换装置的入口连接,所述热交换装置的出口与所述同轴管38低压侧入口连接,所述同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接;
62.在所述室外换热器冷媒侧制冷回路中,所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32的与所述室外换热器2的入口连接,所述室外换热器2的出口与所述储液干燥罐27的入口连接,所述储液干燥罐27的出口与所述同轴管38高压侧入口连接,所述同轴管38高压侧出口与所述热交换装置的入口连接,所述热交换装置的出口与所述同轴管38低压侧入口连
接,所述同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接。
63.在一个可能的实施例中,所述室外换热器冷媒侧制冷回路还包括空调四通管;所述室内换热器冷媒侧制冷回路还包括所述空调四通管39;
64.在所述室内换热器冷媒侧制冷回路中,所述空调四通管39连接于所述同轴管38高压侧与所述蒸发器47之间;
65.在所述室外换热器冷媒侧制冷回路中,所述空调四通管39连接于所述同轴管38高压侧与所述热交换装置之间。
66.在一个可能的实施例中,所述室内换热器制冷回路还包括室内换热器水侧制冷回路;
67.所述室内换热器水侧制冷回路包括低温散热器1、第一电子水泵25、所述室内换热器26和第一节流元件;
68.所述低温散热器1的出口依次与所述第一电子水泵25、所述室内换热器26水侧、所述第一节流元件、所述低温散热器1的入口连通构成所述室内换热器水侧制冷回路。
69.具体的,在所述室内换热器水侧制冷回路中,所述低温散热器1的出口与所述第一电子水泵25的入口连接,所述第一电子水泵25的出口与所述室内换热器26的水侧入口连接,所述室内换热器26的水侧出口与所述第一节流元件的第三端口连接,所述第一节流元件的第二端口与所述低温散热器1的入口连接。
70.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括电驱系统;所述室外换热器制冷回路还包括电驱系统冷却回路;
71.所述电驱系统冷却回路包括低温散热器1、第二节流元件和第二电子水泵9;
72.所述低温散热器1的出口依次与所述第二电子水泵9、所述电驱系统内部的冷流通道、所述第二节流元件、所述低温散热器1的入口连通构成所述电驱系统冷却回路。
73.具体的,在所述电驱系统冷却回路中,所述低温散热器1的出口与所述第二电子水泵9的入口连接,所述第二电子水泵9的出口经过所述电驱系统内部的冷流通道与所述第二节流元件的第三端口连接,所述第二节流元件的第二端口与所述低温散热器1的入口连接;
74.其中,所述第二节流元件的第一端口与所述第一节流元件的第二端口连接。
75.在一个可能的实施例中,所述热交换装置包括所述蒸发器47和冷媒换热器17;
76.在所述热交换装置为蒸发器47时,所述室外换热器冷媒侧制冷回路用于实现乘员舱制冷功能;在所述热交换装置为冷媒换热器17时,所述室外换热器冷媒侧制冷回路还用于实现动力电池包制冷功能。
77.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括动力电池包21;
78.所述室外换热器制冷回路还包括动力电池包21的室外换热器水侧制冷回路;
79.所述动力电池包21的室外换热器水侧制冷回路包括第三电子水泵、第三节流元件和所述冷媒换热器17;
80.所述第三电子水泵的出口依次与所述动力电池包21的冷流通道、所述第三节流元件、所述冷媒换热器17水侧、所述第三电子水泵的入口连通构成所述动力电池包21的室外换热器水侧制冷回路。
81.具体的,在所述动力电池包21的室外换热器水侧制冷回路中,所述第三电子水泵20的出口经过所述动力电池包21的冷流通道与所述第三节流元件的第一端口连接,所述第
三节流元件的第三端口与所述冷媒换热器17的水侧入口连接,所述冷媒换热器17的水侧出口与所述第三电子水泵20的入口连接;其中,所述第三节流元件的第二端口与所述低温散热器1的入口连接。
82.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括热泵系统;所述热泵系统包括冷媒侧采暖回路和水侧采暖回路;
83.所述冷媒侧采暖回路包括所述压缩机35、所述空调三通阀32、所述室内换热器26、所述储液干燥罐27、所述同轴管38和所述热交换装置;
84.所述水侧采暖回路包括第一电子水泵25、第一节流元件、所述室内换热器26、辅助热源44和暖风芯体;
85.所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32依次与所述室内换热器26冷媒侧、所述储液干燥罐27、所述同轴管38高压侧、所述热交换装置、所述同轴管38低压侧、所述压缩机35的入口连通构成所述冷媒侧采暖回路;
86.所述第一电子水泵25依次与所述室内换热器26水侧、所述第一节流元件、所述辅助热源44、所述暖风芯体48、所述第一电子水泵25的入口连通构成所述水侧采暖回路。
87.具体的,在所述冷媒侧采暖回路中,所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32与所述室内换热器26的冷媒侧入口连接,所述室内换热器26的冷媒侧出口与所述储液干燥罐27的入口连接,所述储液干燥罐27的出口与所述同轴管38高压侧入口连接,所述同轴管38高压侧出口与所述热交换装置的入口连接,所述热交换装置的出口与所述同轴管38低压侧入口连接,所述同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接;
88.在所述水侧采暖回路中,所述第一电子水泵25的出口与所述室内换热器26的水侧入口连接,所述室内换热器26的水侧出口与所述第一节流元件的第三端口连接,所述第一节流元件的第一端口与所述辅助热源44的入口连接,所述辅助热源44的出口与所述暖风芯体48的入口连接,所述暖风芯体48的出口与所述第一电子水泵25的入口连接。
89.在一个可能的实施例中,所述热交换装置包括室外换热器2和冷媒换热器17;
90.在所述热交换装置为所述室外换热器2时,所述冷媒侧采暖回路用于实现乘员舱采暖功能;
91.在所述热交换装置为冷媒换热器17时,所述冷媒侧采暖回路用于实现动力电池包采暖功能。
92.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括电驱系统;所述热泵系统还包括电驱系统冷却回路;
93.所述电驱系统冷却回路包括低温散热器1、第二节流元件和第二电子水泵9;
94.所述低温散热器1的出口依次与所述第二电子水泵9、所述电驱系统内部的冷流通道、所述第二节流元件、所述低温散热器1的入口连通构成所述电驱系统冷却回路。
95.具体的,在所述电驱系统冷却回路中,所述低温散热器1的出口与所述第二电子水泵9的入口连接,所述第二电子水泵9的出口经过所述电驱系统内部的冷流通道与所述第二节流元件的第三端口连接,所述第二节流元件的第二端口与所述低温散热器1的入口连接。
96.在一个可能的实施例中,所述热交换装置为冷媒换热器17,所述整车热管理系统还包括电驱系统;所述热泵系统还包括电机冷却回路;
97.所述电机冷却回路包括第二电子水泵9、第二节流元件、冷媒换热器17和第三节流
元件;
98.所述第二电子水泵9依次与所述电驱系统内部的冷流通道、所述第二节流元件、所述第三节流元件、所述冷媒换热器17水侧、所述第二电子水泵9的入口连通构成所述电机冷却回路。
99.具体的,在所述电机冷却回路中,所述第二电子水泵9的出口经过所述电驱系统内部的冷流通道与所述第二节流元件的第三端口连接,所述第二节流元件的第一端口与所述第三节流元件的第二端口连接,所述第三节流元件的第三端口与所述冷媒换热器17的水侧入口连接,所述冷媒换热器17的水侧出口与所述第二电子水泵9的入口连接;
100.其中,所述第三节流元件的第一端口与所述第一节流元件的第二端口连接。
101.在一个可能的实施例中,所述热泵系统还包括动力电池加热回路;
102.所述动力电池加热回路包括所述第一节流元件、所述辅助热源44、所述暖风芯体48和第三电子水泵20;
103.所述第三电子水泵20的出口依次与所述动力电池包21内的热流通道、所述第一节流元件、所述辅助热源44、所述暖风芯体48、所述第三电子水泵20的入口连通构成所述动力电池加热回路。
104.具体的,在所述动力电池加热回路中,所述第三电子水泵20的出口流经所述动力电池包21内的热流通道后与所述第一节流元件的第二端口连接,所述第一节流元件的第一端口与所述辅助热源44的入口连接,所述辅助热源44的出口与所述暖风芯体48的入口连接,所述暖风芯体48的出口与所述第三电子水泵20的入口连接。
105.在一个可能的实施例中,所述热交换装置包括冷媒换热器17;所述热泵系统还包括冷媒侧化霜回路;
106.所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32依次与所述室外换热器2、所述储液干燥罐27、所述同轴管38高压侧、所述冷媒换热器17冷媒侧、所述同轴管38低压侧、所述压缩机35的入口连通构成所述冷媒侧化霜回路。
107.具体的,在所述冷媒侧化霜回路中,所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32与所述室外换热器2的入口连接,所述室外换热器2的出口与所述储液干燥罐27的入口连接,所述储液干燥罐27的出口与所述同轴管38高压侧入口连接,所述同轴管38高压侧出口与所述冷媒换热器17的冷媒侧入口连接,所述冷媒换热器17的冷媒侧出口与所述同轴管38低压侧入口连接,所述同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接。
108.在一个可能的实施例中,所述整车热管理系统还包括第二三通管8、第三三通管16、第四三通管19和第五三通管24;
109.所述第二三通管8的第一端口与所述低压散热器的出口连接,所述第二三通管8的第二端口与所述第三三通管16的第一端口连接,所述第二三通管8的第三端口与所述第二电子水泵9的入口连接,所述第三三通管16的第二端口与所述第四三通管19的第一端口连接,所述第三三通管16的第三端口与所述冷媒换热器17的水侧出口连接,所述第四三通管19的第二端口与所述第五三通管24的第一端口连接,所述第四三通管19的第三端口与所述第三电子水泵20的入口连接,所述第五三通管24的第二端口与所述辅助热源44的出口连接,所述第五三通管24的第三端口与所述第一电子水泵25的入口连接。
110.具体的,第一节流元件为第一三通比例阀30、第二节流元件为第二三通比例阀14、
第三节流元件为第三三通比例阀18。
111.从上述实施例可知,本实施例提供的整车热管理系统,其通过室内换热器26与室外换热器2实现双途径制冷,应用室外换热器2提升空调制冷性能,解决制冷工况下因仅能使用室内换热器26且室内换热器26换热效率低导致的乘员舱降温速率慢、影响驾驶舒适性的问题;并且,本技术通过空调三通阀32实现双途径空调循环回路的切换,从而减少系统零部件数量,优化整车布局。
112.第二方面,本技术提供了一种车辆,其包括如上所述的整车热管理系统。
113.如图2所示,其示出了一种整车热管理系统的控制方法,该方法应用于如上所述的整车热管理系统中,详述如下:
114.s101:若车辆有制冷需求,则控制室外换热器制冷回路或室内换热器制冷回路运行;
115.s102:若车辆有采暖需求,则控制冷媒侧采暖回路和水侧采暖回路运行。
116.具体的,通过控制图1所述的整车热管理系统结构能够实现多种功能模式,详述如下:
117.一、室内换热器26的空调制冷功能模式
118.在一个可能的实施例中,s101具体包括:
119.若所述车辆的乘员舱有制冷需求,则控制室内换热器冷媒侧制冷回路和室内换热器水侧制冷回路运行;
120.其中,所述室内换热器冷媒侧制冷回路中的热交换装置为蒸发器47。
121.具体的,如图1所示,整车热管理系统可以使用室内换热器26实现空调制冷;具体包括室内换热器冷媒侧制冷回路和室内换热器水侧制冷回路。
122.具体的,在室内换热器冷媒侧制冷回路中,压缩机35的出口与空调三通阀32的第一阀口a连接,所述空调三通阀32的第三阀口c与所述室内换热器26的冷媒侧入口连接,室内换热器26的冷媒侧出口与储液干燥罐27的入口连接,储液干燥罐27的出口与同轴管38高压侧入口连接,同轴管38高压侧出口与空调四通管39的第一端口连接,空调四通管39的第二端口通过电磁膨胀阀43与蒸发器47的入口连接,蒸发器47的出口通过空调单向阀42与同轴管38低压侧入口连接,同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接。其中,温度压力传感器33安装于压缩机35与空调三通阀32之间的管路内;同轴管38低压侧出口与压缩机35的入口之间的管路内安装有压缩机进口压力传感器36和压缩机进口温度传感器37。
123.在室内换热器水侧制冷回路中,低温散热器1的出口依次通过第一三通管6、第二三通管8、第三三通管16、第四三通管19和第五三通管24与所述第一电子水泵25的入口连接,所述第一电子水泵25的出口与所述室内换热器26的水侧入口连接,所述室内换热器26的水侧出口通过第六三通管49与第一三通比例阀30的第三端口连接,所述第一三通比例阀30的第二端口、所述第一三通比例阀30的第二端口通过第八三通管23与第三三通比例阀18的第一端口连接,所述第三三通比例阀18的第三端口与第二三通比例阀14的第三端口连接,第二三通比例阀14的第二端口与低温散热器1的入口连接。
124.在本实施例中,当乘员舱有制冷请求时,空调控制器将制冷请求发送至整车控制器,整车控制器和空调控制器在各自判断整车热管理系统满足对应的条件后开启空调系统实现乘员舱制冷功能。
125.具体的,整车控制器需判断整车热管理系统是否满足以下条件:
126.1、接收空调系统制冷请求;2、第二三通比例阀14、第三三通比例阀18自检完成且无故障并反馈空调控制器;3、动力电池包21无主动冷却需求;4、动力电池包21无均温需求;5、未收到空调控制器发送的废热回收请求信号;6、动力电池包21进口水温低于t1℃。其中,主动冷却模式表示利用冷媒换热器(chiller)17给电池包冷却,均温模式表示动力电池包21自身形成循环回路运行。
127.具体的,空调控制器需判断整车热管理系统是否满足以下条件:
128.1、空调三通阀32无故障或空调三通阀32故障但可实现第一阀口a和第三阀口c连通;2、压缩机35无故障;3、电磁膨胀阀43、第一电子膨胀阀29、第二电子膨胀阀40、空调截止阀41和第一三通比例阀30无故障;4、温度压力传感器33、压缩机进口压力传感器36和压缩机进口温度传感器37无故障;5、第一电子水泵25无故障;6、鼓风机46无故障。
129.整车控制器在判断其对应的所有条件满足,且空调控制器判断其对应的所有条件满足时,则执行以下操作;
130.1、整车控制器控制第二三通比例阀14的第一阀口a、第二阀口b和第三阀口c开通;
131.2、整车控制器控制第三三通比例阀18的第一阀口a和第二阀口b开通,第三阀口c关闭;
132.3、空调控制器控制第一三通比例阀30的第二阀口b和第三阀口c开通,第一阀口a关闭;
133.4、空调控制器控制第一电子水泵25执行n1转速运行;
134.5、空调控制器根据乘员舱制冷需求,控制空调压缩机35相应转速运行;
135.6、空调控制器控制电磁膨胀阀43开启;
136.7、空调控制器控制空调截止阀41、第一电子膨胀阀29、第二电子膨胀阀40关闭;
137.8、空调控制器根据乘客选择鼓风机46档位或根据自动空调计算的鼓风机46档位控制鼓风机46运行。
138.在整车控制器和空调控制器各自判断的任一条件不满足后,则退出室内换热器的空调制冷功能。该功能模式运行过程中,当高压压力高于p2 mpa或低压压力低于p1 mpa,则控制空调压缩机35停止运行,退出室内换热器的空调制冷模式。整车控制器根据车辆上的电驱系统和电池系统冷却需求控制第二三通比例阀14和第三三通比例阀18的开度。
139.进一步的,室内换热器的空调制冷模式作为整车空调制冷功能的辅助途径,可以在空调三通阀32故障但第一阀口a和第三阀口c可连通时启用该模式。
140.二、室外换热器2的乘员舱空调单制冷功能模式
141.在一个可能的实施例中,s101具体包括:
142.若所述车辆的乘员舱有制冷需求,则控制室外换热器冷媒侧制冷回路和电驱系统冷却回路运行;其中,所述室外换热器冷媒侧制冷回路中的热交换装置为蒸发器47。
143.在本技术的一种实施例中,整车热管理系统还可以使用室外换热器2实现乘员舱空调单制冷。该功能模式包括室外换热器冷媒侧制冷回路和电驱系统冷却回路。
144.具体的,在所述室外换热器冷媒侧制冷回路中,所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32的第一阀口a、第二阀口b与所述室外换热器2的入口连接,所述室外换热器2的出口通过空调单向阀34与所述储液干燥罐27的入口连接,所述储液干燥罐27的出口与所述
同轴管38高压侧入口连接,所述同轴管38高压侧出口与所述空调四通管39的第一端口连接,空调四通管39的第二端口通过电磁膨胀阀43与蒸发器47的入口连接,蒸发器47的出口与通过空调单向阀42与同轴管38低压侧入口连接,所述同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接。其中,室外换热器2出口安装有室外换热器出口温度传感器31;所述压缩机35的入口安装有压缩机进口温度传感器37和压缩机进口压力传感器36。
145.在电驱系统冷却回路中,所述低温散热器1的出口通过第一三通管6、第二三通管8与所述第二电子水泵9的入口连接,所述第二电子水泵9的出口经过所述电驱系统内部的冷流通道与第二三通比例阀14的第三阀口c连接,第二三通比例阀14的第二阀口b与所述低温散热器1的入口连接。其中,电驱系统冷流通道出口设置有水温传感器13。电驱系统可以包括三合一充电机10、电机控制器11和驱动电桥12。
146.在本实施例中,当乘员舱有制冷需求且动力电池包21无主动冷却需求时,空调控制器判断如下条件,无问题后可进入空调系统制冷功能:
147.1、乘员舱有制冷需求;2电池包无主动冷却需求;3、空调三通阀32自检完成且无故障;4、压缩机35无故障;5、电磁膨胀阀43无故障;6、鼓风机46无故障;7、第一电子膨胀阀29、第二电子膨胀阀40、空调截止阀41无故障;8、温度压力传感器33、压缩机进口压力传感器36、压缩机进口温度传感器37和室外换热器出口温度传感器31无故障;
148.上述所有条件满足后,执行以下操作进入功能,否则不动作:
149.1、控制空调三通阀32为第一阀口a和第二阀口b开通;
150.2、空调控制器根据乘员舱制冷需求,控制空调压缩机35不同转速运行;
151.3、空调控制器控制电磁膨胀阀43开启;
152.4、空调控制器控制空调截止阀41、第一电子膨胀阀29、第二电子膨胀阀40关闭;
153.5、空调控制器根据乘客选择鼓风机46档位或根据自动空调计算的鼓风机46档位控制鼓风机46运行;
154.具体的,室外换热器2的乘员舱空调单制冷模式为空调系统降温优先选择的降温方式,该方式因室外换热器2较室内换热器26换热效率高,可提升空调制冷性能,乘员舱降温速率快,改善驾驶舒适性。
155.三、室外换热器2的乘员舱和动力电池包21双制冷功能模式
156.在本技术的一个实施例中,s101的具体实现流程包括:
157.若所述车辆的乘员舱有制冷需求且所述车辆的动力电池包21有制冷需求,则控制热交换装置为蒸发器47的室外换热器冷媒侧制冷回路、热交换装置为冷媒换热器17的室外换热器冷媒侧制冷回路以及室外换热器水侧制冷回路运行,同时控制电驱冷却回路运行。
158.具体的,整车热管理系统还可以使用室外换热器2实现乘员舱和动力电池包21双制冷功能。该功能模式包括乘员舱的室外换热器冷媒侧制冷回路、动力电池包21的室外换热器冷媒侧制冷回路及室外换热器水侧制冷回路。
159.其中,在乘员舱的室外换热器制冷回路中,热交换装置为蒸发器47,即:所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32的第一阀口a、第二阀口b与所述室外换热器2的入口连接,所述室外换热器2的出口通过空调单向阀34与所述储液干燥罐27的入口连接,所述储液干燥罐27的出口与所述同轴管38高压侧入口连接,所述同轴管38高压侧出口与所述空调四通管39的第一端口连接,空调四通管39的第二端口通过电磁膨胀阀43与蒸发器47的入口连
接,蒸发器47的出口与通过空调单向阀42与同轴管38低压侧入口连接,所述同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接。其中,室外换热器2出口安装有室外换热器出口温度传感器31;压缩机35的入口安装有压缩机进口温度传感器37和压缩机进口压力传感器36。
160.在动力电池包21的室外换热器冷媒侧制冷回路中,热交换装置为冷媒换热器(chiller)17,即:所述压缩机35的出口通过所述空调三通阀32的第一阀口a、第二阀口b与所述室外换热器2的入口连接,所述室外换热器2的出口通过空调单向阀34与所述储液干燥罐27的入口连接,所述储液干燥罐27的出口与所述同轴管38高压侧入口连接,所述同轴管38高压侧出口与所述空调四通管39的第一端口连接,空调四通管39的第四端口通过第一电子膨胀阀29与冷媒换热器17的冷媒侧入口连接,冷媒换热器17的冷媒侧出口与同轴管38低压侧入口连接,所述同轴管38低压侧出口与所述压缩机35的入口连接。其中,室外换热器2出口安装有室外换热器出口温度传感器31;同轴管38低压侧出口安装有压缩机进口温度传感器37和压缩机进口压力传感器36;冷媒换热器17的冷媒侧出口安装有chiller出口温度传感器28。
161.在动力电池包21的室外换热器水侧制冷回路中,第三电子水泵20的出口经过所述动力电池包21的冷流通道、第七三通管22、第八三通管23与所述第三三通比例阀18的第一阀口a连接,第三三通比例阀18的的第二阀口b与所述冷媒换热器17的水侧入口连接,所述冷媒换热器17的水侧出口通过第三三通管16、第四三通管19与所述第三电子水泵20的入口连接。
162.在本实施例中,整车热管理系统使用室外换热器2实现乘员舱和动力电池包21双制冷功能的同时,还可以通过电驱系统冷却回路实现电驱系统的冷却;具体如下:
163.在所述电驱系统冷却回路中,所述低温散热器1的出口通过第一三通管6、第二三通管8与第二电子水泵9的入口连接,第二电子水泵9的出口经过电驱系统内部的冷流通道与第二三通比例阀14的第一阀口a连接,第二三通比例阀14的第二阀口b与低温散热器1的入口连接。
164.在本实施例中,当乘员舱有制冷需求且动力电池包21有主动冷却需求时,空调控制器判断如下条件,无问题后可进入乘员舱和动力电池包21双制冷功能:
165.1、乘员舱有制冷需求;2、电池包有主动冷却需求;3、空调三通阀32自检完成且无故障;4、压缩机35无故障;5、电磁膨胀阀43、第一电子膨胀阀29、第二电子膨胀阀40、截止阀41均无故障;6、第三电子水泵20无故障;7、第三三通比例阀18、第一三通比例阀30均无故障;8、鼓风机46无故障;9、温度压力传感器33、压缩机进口压力传感器36、压缩机进口温度传感器37和室外换热器出口温度传感器31均无故障。
166.上述任何一个条件不满足,无法进入乘员舱和动力电池包21双制冷功能;上述条件均满足后,执行以下操作进入乘员舱和动力电池包21双制冷功能;
167.1、控制空调三通阀32的第一阀口a、第二阀口b开通;
168.2、空调控制器根据乘员舱制冷需求,控制空调压缩机35不同转速运行;
169.3、空调控制器控制电磁膨胀阀43开启;
170.4、空调控制器依据动力电池包21的制冷需求,控制第一电子膨胀阀29开启对应开度;
171.5、空调控制器控制第二电子膨胀阀40关闭;
172.6、空调控制器控制截止阀41关闭;
173.7、整车控制器控制第三电子水泵20以n2 rpm转速运转;
174.8、控制第三三通比例阀18的第一阀口a和第三阀口c开通,第二阀口b关闭;
175.9、控制第一三通比例阀30的第一阀口a和第三阀口c开通,第二阀口b关闭;
176.10、空调控制器根据乘客选择鼓风机46档位或根据自动空调计算的鼓风机46档位控制鼓风机46运行;
177.上述双制冷过程中,如乘员舱关闭制冷需求,空调控制器通过关闭电磁膨胀阀43,开启第一电子膨胀阀29实现动力电池包21单制冷需求。
178.四、空气源热泵的乘员舱采暖功能模式
179.在本技术的一个实施例中,s102的具体实现流程包括:
180.若所述车辆中仅乘员舱有采暖需求,则控制热交换装置为所述室外换热器2的冷媒侧采暖回路和水侧采暖回路运行,同时控制电驱系统冷却回路运行。
181.具体的,整车热管理系统还可以通过空调源热泵实现乘员舱采暖功能,空气源热泵指将室外换热器2作为蒸发器47吸收空气中的热量,通过室内换热器26(作为冷凝器)将热量带入空调暖风回路,从而实现乘员舱的采暖。
182.通过空调源热泵实现乘员舱采暖功能包括热泵系统和冷却系统,其中热泵系统包括冷媒侧采暖回路和水侧采暖回路;冷却系统包括电驱系统冷却回路。
183.具体的,通过空调源热泵实现乘员舱采暖功能的冷媒侧采暖回路中,热交换装置为室外换热器2,即:压缩机35的出口通过空调三通阀32的第一阀口a、第三阀口c与室内换热器26的冷媒侧入口连接,室内换热器26的冷媒侧出口与储液干燥罐27的入口连接,储液干燥罐27的出口与同轴管38高压侧入口连接,同轴管38高压侧出口与空调四通阀的第一端口连接,空调四通阀的第三端口通过第二电子膨胀阀40与室外换热器2的入口连接,室外换热器2的出口通过截止阀41与同轴管38低压侧入口连接,同轴管38低压侧出口与压缩机35的入口连接。其中,室外换热器2出口安装有室外换热器出口温度传感器31,同轴管38低压侧出口与压缩机入口间安装有压缩机进口温度传感器37和压缩机进口压力传感器36。
184.在水侧采暖回路中,第一电子水泵25的出口与室内换热器26的水侧入口连接,室内换热器26的水侧出口通过第六三通管49与第一三通比例阀30的第三阀口c连接,第一三通比例阀30的第一阀口a与辅助热源44的入口连接,辅助热源44的出口与暖风芯体48的入口连接,暖风芯体48的出口通过第五三通管24与第一电子水泵25的入口连接。
185.在电驱系统冷却回路中,低温散热器1的出口通过第一三通管6、第二三通管8与第二电子水泵9的入口连接,第二电子水泵9的出口流经电驱系统内部的冷流通道与第二三通比例阀14的第三阀口c连接,第二三通比例阀14的第二阀口b与低温散热器1的入口连接。其中,电驱系统包括依次串联的三合一充电机10、电机控制器11和驱动电桥12,且驱动电桥12的出口安装有水温传感器13。
186.具体的,乘员舱采暖功能具体包括三种工作模式:
187.第一种工作模式:乘员舱有采暖需求且动力电池包21无被动和主动冷却需求;
188.第二种工作模式:乘员舱有采暖需求、动力电池包21存在被动冷却需求,电驱系统存在冷却需求;
189.第三种模式:乘员舱有采暖需求,动力电池包21存在主动冷却需求,电驱系统存在
冷却需求。
190.在第一种工作模式下,空调系统需要判断如下条件:
191.1、乘员舱有采暖需求;2、动力电池包21无主动冷却和被动冷却需求;3、压缩机35无故障;4、空调三通阀32、第二电子膨胀阀40、第一电子膨胀阀29、电磁膨胀阀43、截止阀41、第一三通比例阀30自检完成且无故障;5、第一电子水泵25无故障;6、辅助热源44无故障;7、t2℃<环境温度≤t3℃;8、鼓风机46无故障;9、温度压力传感器33、压缩机进口压力传感器36、压缩机进口温度传感器37和室外换热器出口温度传感器31无故障。
192.上述任何一个条件不满足,无法进入乘员舱采暖功能。上述条件满足后,执行以下操作进入单乘员舱采暖功能:
193.1、空调控制器控制辅助热源44启动,为暖风芯体48提供热量;
194.2、空调控制器根据制热需求,控制压缩机35以不同转速运行;
195.3、空调控制器控制空调三通阀32的第一阀口a和第三阀口c开通;
196.4、空调控制器控制第二电子膨胀阀40开启或关闭;
197.5、空调控制器控制第一电子膨胀阀29关闭;
198.6、空调控制器依据乘员舱采暖过程中是否存在除湿需求,控制电磁膨胀阀43开启或关闭;
199.7、空调控制器控制截止阀41开启;
200.8、空调控制器控制第一三通比例阀30的第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭;
201.9、空调控制器控制第一电子水泵25以n1 rpm转速运行;
202.10、空调控制器根据乘客选择鼓风机46档位或根据自动空调计算的鼓风机46档位控制鼓风机46运行;
203.11、当电驱系统存在冷却需求时,整车控制器在判定第二电子水泵9和第二三通比例阀14无故障的情况下,根据电驱系统的冷却需求,控制第二电子水泵9以不同转速运行;并控制第二三通比例阀14的第二阀口b和第三阀口c开通,第一阀口a关闭。
204.在本实施例中,执行第二种工作模式需要在第一种工作模式的基础上做以下调整:
205.1、整车控制器控制第二三通比例阀14的第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c连通;
206.2、整车控制器控制第三三通比例阀18的第一阀口a和第二阀口b连通,第三阀口c关闭;
207.3、整车控制器控制第三电子水泵20以n2 rpm转速运行;
208.在本实施例中,第三种工作模式需要在第一种工作模式基础上做以下调整:
209.1、空调控制器根据动力电池包21的冷却需求控制第一电子膨胀阀29开度;
210.2、整车控制器控制第二三通比例阀14的第二阀口b和第三阀口c连通,第一阀口a关闭;
211.3、整车控制器控制第三三通比例阀18的第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭。
212.上述第三种工作模式下既可实现动力电池包21的冷却,同时,可将吸收的动力电池包的热量通过热泵系统室内换热器26释放至暖风回路,减少辅助热源44能量消耗,提高
乘员舱制热量,改善采暖效果,优化整车续航,提升整车产品竞争力。
213.五、空气源热泵实现电池包单采暖功能模式
214.在本技术的一种实施例中,s102的具体实现流程还包括:
215.若所述车辆中仅动力电池包21有采暖需求,则控制热交换装置为所述室外换热器2的冷媒侧采暖回路和水侧采暖回路运行,同时控制动力电池加热回路运行。
216.具体的,在动力电池包21存在加热需求,乘员舱无采暖需求,电驱系统存在冷却需求时,空气源热泵可以实现电池包单采暖功能。该功能模式包括动力电池包21的冷媒侧采暖回路、水侧采暖回路及动力电池加热回路。
217.在动力电池包21的冷媒侧采暖回路中,压缩机35的出口与空调三通阀32的第一阀口a连接,空调三通阀32的第三阀口c与室内换热器26的冷媒侧入口连接,室内换热器26的冷媒侧出口与储液干燥罐27的入口连接,储液干燥罐27的出口与同轴管38的高压侧入口连接,同轴管38的高压侧出口与空调四通管39的第一端口连接,空调四通管39的第三端口通过第二电子膨胀阀40与室外换热器2的入口连接,室外换热器2的出口通过截止阀41与同轴管38的低压侧入口连接,同轴管38的低压侧出口与压缩机35的入口连接。其中,室外换热器2出口安装有室外换热器出口温度传感器31,同轴管38低压侧出口与压缩机入口间安装有压缩机进口温度传感器37和压缩机进口压力传感器36。
218.在动力电池包21的水侧采暖回路中,第一电子水泵25的出口与室内换热器26的水侧入口连接,室内换热器26的水侧出口通过第六三通管49与第一三通比例阀30的第三阀口c连接,第一三通比例阀30的第一阀口a与辅助热源44的入口连接,辅助热源44的出口与暖风芯体48的入口连接,暖风芯体48的出口通过第五三通管24与第一电子水泵25的入口连接。
219.在动力电池加热回路中,第三电子水泵20的出口流经动力电池包21的热流通道后,经过第七三通管22、第八三通管23与第一三通比例阀30的第二阀口b连接,第一三通比例阀30的第一阀口a与辅助热源44的入口连接,辅助热源44的出口与暖风芯体48的入口连接,暖风芯体48的出口通过第五三通管24、第四三通管19与第三电子水泵20的入口连接。
220.在本实施例中,当乘员舱无采暖需求且电池包有加热需求时,空调系统判断如下条件:
221.1、乘员舱无采暖需求;2、动力电池包21有加热需求;3、压缩机35无故障;4、空调三通阀32、第二电子膨胀阀40、第一电子膨胀阀29、电磁膨胀阀43、截止阀41、第一三通比例阀30、第二三通比例阀14和第三三通比例阀18自检完成且无故障;5、第一电子水泵25和第三电子水泵20无故障;6、辅助热源44无故障;7、t2℃<环境温度≤t3℃;8、鼓风机46无故障;9、温度压力传感器33、压缩机进口压力传感器36、压缩机进口温度传感器37和室外换热器出口温度传感器31无故障。
222.上述任何一个条件不满足,无法进入电池包单采暖功能,上述所有条件满足后,执行以下操作进入电池包单采暖功能:
223.1、空调控制器根据动力电池包21加热目标水温t1℃控制辅助热源44启动,为动力电池包21提供热量;
224.2、空调控制器根据动力电池包21加热目标水温t1℃制热需求,控制压缩机35以不同转速运行;
225.3、空调控制器控制空调三通阀32的第一阀口a和第三阀口c导通;
226.4、空调控制器控制第二电子膨胀阀40开启或关闭;控制第一电子膨胀阀29关闭,控制电磁膨胀阀43关闭;控制截止阀41开启;控制第一三通比例阀30的第一阀口a、第二阀口b和第三阀口c连通;
227.5、空调控制器控制第一电子水泵25以n1 rpm转速运行;
228.6、空调控制器控制鼓风机46停止;
229.7、整车控制器根据电驱系统冷却需求控制第二电子水泵9运行;
230.8、整车控制器控制第二三通比例阀14的第二阀口b和第三阀口c连通,第一阀口a关闭;控制第三三通比例阀18的第一阀口a和第二阀口b连通,第三阀口c关闭;
231.9、整车控制器控制第三电子水泵20以n2rpm运行。
232.六、空气源热泵实现乘员舱和动力电池包21双采暖功能模式
233.在本技术的一种实施例中,s102的具体实现流程还包括:
234.若所述车辆中所述乘员舱和所述动力电池包21均有采暖需求,则控制热交换装置为所述室外换热器2的冷媒侧采暖回路、水侧采暖回路、动力电池加热回路运行,同时控制所述整车热管理系统的鼓风机运行。
235.具体的,在动力电池包21存在加热需求,乘员舱有采暖需求,电驱系统存在冷却需求时,空气源热泵还可以实现乘员舱和动力电池包21双采暖功能。该功能的实现过程如电池包单采暖功能的实现过程,在此不再赘述。
236.具体的,在空气源热泵加热动力电池包21时,空调控制器控制鼓风机46运行,即可实现乘员舱和动力电池包21双采暖,且此时辅助热源44的目标温度是依据乘员舱采暖需求确定。
237.动力电池包21进口水温高于t4℃时,空调控制器控制第一三通比例阀30的第二阀口b关闭,第一阀口a和第三阀口c连通。同时动力电池包21开启均温模式,均温模式下整车控制器控制第三三通比例阀18的第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭;整车控制器控制第三电子水泵20以n2 rpm运行。当动力电池包21进口水温低于t5℃同时动力电池包21依然有加热需求时,再次按照上述方案运行,如此反复直到加热完成。
238.七、水源热泵实现乘员舱采暖功能模式
239.在本技术的一个实施例中,s102的具体实现流程还包括:
240.若所述车辆中仅乘员舱有采暖需求,则控制热交换装置为所述冷媒换热器17的冷媒侧采暖回路和水侧采暖回路运行,同时控制电机冷却回路运行;
241.具体的,水源热泵通过冷媒换热器17吸收水路中的热量(如电机或电池包废热回收),并将热量通过室内换热器26带入空调暖风系统,实现水源热泵的乘员舱采暖。
242.水源热泵的乘员舱采暖功能包括空调系统的水侧采暖回路和冷媒侧采暖回路及冷却系统的电机冷却回路;
243.其中,水源热泵的水侧采暖回路如空气源热泵的乘员舱采暖功能模式(四)中的水侧采暖回路所示,电机冷却回路在此不再赘述。
244.在冷媒侧采暖回路中,压缩机35的出口与空调三通阀32的第一阀口a连接,第三阀口c与室内换热器26冷媒侧入口连接,室内换热器26冷媒侧出口与储液干燥罐27的入口连接,储液干燥罐27的出口连接同轴管38高压侧入口,同轴管38高压侧出口与空调四通管39
的第一端口连接,空调四通管39的第四端口通过第一电子膨胀阀29与冷媒换热器chiller的冷媒侧入口连接,冷媒换热器17的冷媒侧出口与同轴管38低压侧入口连接,同轴管38低压侧出口与压缩机35入口连接。其中,压缩机出口安装有温度压力传感器33,冷媒换热器17的冷媒侧出口安装有chiller出口温度传感器28;压缩机35的入口安装有压缩机进口温度传感器37和压缩机进口压力传感器36。
245.在电机冷却回路中,第二电子水泵9的出口流经电驱系统内部的冷流通道与第二三通比例阀14的第一阀口a连接,第二三通比例阀14的第三阀口c与第三三通比例阀18的第二阀口b连接,第三三通比例阀18的第三阀口c连接冷媒换热器17的水侧入口,冷媒换热器17的水侧出口通过第三三通管16、第二三通管8与第二电子水泵9的入口连接。
246.在本实施例中,当乘员舱有采暖需求,电池包无冷却、加热、均温需求时,空调控制器判断如下条件:
247.1、乘员舱有采暖需求;2、空调控制器向整车控制器发送废热回收请求;3、动力电池包21无加热、冷却、均温需求;4、压缩机35无故障;5、空调三通阀32、第二电子膨胀阀40、第一电子膨胀阀29、电磁膨胀阀43、截止阀41、第一三通比例阀30、第三三通比例阀18和第二三通比例阀14自检完成且无故障;6、第一电子水泵25、第二电子水泵9和第三电子水泵20无故障;7、辅助热源44无故障;8、t2℃<环境温度≤t3℃;9、鼓风机46无故障;10、温度压力传感器33、压缩机进口压力传感器36、压缩机进口温度传感器37和室外换热器出口温度传感器31无故障。
248.上述任何一个条件不满足,无法进入水源热泵的乘员舱采暖功能模式;上述条件满足后,执行以下操作进入该功能:
249.1、整车控制器反馈“废热回收请求允许”信号;
250.2、空调控制器根据乘员舱采暖需求控制辅助热源44启动,实现乘员舱采暖;
251.3、空调控制器根据乘员舱采暖需求,控制压缩机35以不同转速运行;
252.4、空调控制器控制空调三通阀32的第一阀口a和第三阀口c开通,第二阀口b关闭;
253.5、空调控制器控制第二电子膨胀阀40关闭;控制第一电子膨胀阀29开启;控制截止阀41关闭;
254.6、当乘员舱存在除霜或除雾需求,空调控制器控制电磁膨胀阀43开启,反之,控制电磁膨胀阀43关闭;
255.7、空调控制器控制第一三通比例阀30的第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭;
256.8、空调控制器控制第一电子水泵25以n1 rpm转速运行;
257.9、空调控制器根据乘客选择鼓风机46档位或根据自动空调计算的鼓风机46档位控制鼓风机46运行;
258.10、整车控制器根据电驱系统冷却需求控制第二电子水泵9运行;
259.11、整车控制器控制第二三通比例阀14第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭;
260.12、整车控制器控制第三三通比例阀18的第二阀口b和第三阀口c连通,第一阀口a关闭;
261.13、整车控制器控制第三电子水泵20停止。
262.八、水源热泵实现乘员舱和动力电池包21双采暖功能模式
263.在本技术的一个实施例中,s102的具体实现流程还包括:
264.若所述车辆中所述乘员舱和动力电池包21均有采暖需求,则控制热交换装置为所述冷媒换热器17的冷媒侧采暖回路、水侧采暖回路和电机冷却回路运行;并控制第一节流元件的第一端口、第二端口和第三端口均连通,以及控制第三电子水泵20运行。
265.具体的,在水源热泵实现乘员舱和动力电池包21双采暖功能模式下,当空调控制器检测到整车控制器反馈的电池包加热需求,同时乘员舱有加热需求,按照水源热泵实现乘员舱采暖功能模式(七)中提到的判断条件,检测各零部件均无故障时,执行水源热泵实现乘员舱采暖功能模式(七)的操作,其中,涉及第一三通比例阀30、第三电子水泵20的操作需变更如下:
266.1、空调控制器控制第一三通比例阀30的第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c连通;
267.2、整车控制器控制第三电子水泵20以n2 rpm运行。
268.九、水源热泵实现乘员舱采暖和电池包制冷功能模式
269.在本技术的一个实施例中,s102的具体实现流程包括:
270.若所述车辆中的乘员舱有采暖需求且动力电池包21有制冷需求,则控制热交换装置为所述冷媒换热器17的冷媒侧采暖回路、水侧采暖回路和电机冷却回路运行;同时控制第三节流元件的第一端口、第二端口和第三端口均连接,并控制第三电子水泵20运行。
271.在本模式下,整车控制器判断动力电池包21有冷却需求,同时检测到空调控制器反馈“废热回收请求”信号时,则按照水源热泵实现乘员舱采暖功能模式(七)中提到的判断条件,检测各零部件均无故障时,执行水源热泵实现乘员舱采暖功能模式(七)的操作。其中,涉及第三三通比例阀18、第三电子水泵20的操作需变更如下:
272.1、整车控制器控制第三三通比例阀18的第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c连通;
273.2、整车控制器控制第三电子水泵20以n2 rpm运行。
274.水源热泵实现乘员舱采暖和电池包制冷功能模式下可将动力电池包21和电驱系统的热量全部回收用于乘员舱采暖,在满足动力电池包21降温的同时,进一步提升废热利用率。
275.十、水源热泵和空气源热泵实现乘员舱采暖
276.在一个可能的实施例中,s102的具体实现流程还包括:
277.若所述车辆中仅乘员舱有采暖需求,则控制热交换装置为所述冷媒换热器17的冷媒侧采暖回路、热交换装置为所述室外换热器2的冷媒侧采暖回路、水侧采暖回路和电机冷却回路运行。
278.具体的,当整车控制器判断整车热管理系统满足废热回收条件,同时满足空气源热泵触发条件时,可通过空调控制器控制整车热管理系统执行水源热泵实现乘员舱采暖功能模式(七)和空气源热泵实现乘员舱采暖功能模式(四)的执行方案,控制整车热管理系统同时实现环境和动力系统热量回收。
279.十一、热泵化霜
280.在本技术的一个实施例中,整车热管理系统的控制方法还包括:
281.若所述车辆有化霜需求,则控制冷媒侧化霜回路、水侧采暖回路和电机冷却回路运行。
282.具体的,在空气源热泵模式下,室外换热器2作为蒸发器47吸收环境中的热量,当室外换热器2表面温度低于t2℃时,便会在室外换热器2表面形成一层霜,影响通过室外换热器2的进风,从而影响热泵制热效果,所以,此时需要进行化霜。
283.化霜时,需切换空调系统回路,使室外换热器2由蒸发器47转为冷凝器,通过冷凝放热来实现化霜功能。
284.热泵化霜功能模式包括空调系统水侧回路、冷媒侧回路和电机冷却回路。其中,空调系统水侧回路如空气源热泵的乘员舱采暖功能模式(四)中的水侧采暖回路所示;冷媒侧回路如室外换热器2的乘员舱和动力电池包21双制冷功能模式(三)中的动力电池包21的室外换热器冷媒侧制冷回路所示;电机冷却回路如水源热泵实现乘员舱采暖功能模式(七)中的电机冷却回路所示,在此不再赘述。
285.在本实施例中,空调控制器判断如下条件:
286.1、乘员舱有化霜需求;2、空调控制器向整车控制器发送热泵化霜请求;3、动力电池包21无均温需求;4、压缩机35无故障;5、空调三通阀32、第二电子膨胀阀40、第一电子膨胀阀29、电磁膨胀阀43、截止阀41、第一三通比例阀30、第三三通比例阀18和第二三通比例阀14自检完成且无故障;6、第一电子水泵25、第二电子水泵9和第三电子水泵20无故障;7、辅助热源44无故障;8、t2℃<环境温度≤t3℃;9、鼓风机46无故障;10、温度压力传感器33、压缩机进口压力传感器36、压缩机进口温度传感器37和室外换热器出口温度传感器31无故障。
287.上述任何一个条件不满足,无法进入热泵化霜功能模式;上述所有条件满足后,执行以下操作进入热泵化霜功能模式:
288.1、整车控制器反馈“热泵化霜允许”信号;
289.2、空调控制器根据乘员舱采暖需求控制辅助热源44启动,实现乘员舱采暖;
290.3、空调控制器根据化霜需求,控制压缩机35以不同转速运行;
291.4、空调控制器控制空调三通阀32第一阀口a和第二阀口b连通通,第三阀口c关闭;
292.5、空调控制器控制第二电子膨胀阀40关闭;控制第一电子膨胀阀29开启;控制截止阀41关闭;
293.6、当乘员舱存在除霜或除雾需求,空调控制器控制电磁膨胀阀43开启,反之,控制电磁膨胀阀43关闭;
294.7、空调控制器控制第一三通比例阀30的第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭;
295.8、空调控制器控制第一电子水泵25以n1 rpm转速运行;
296.9、空调控制器根据乘客选择鼓风机46档位或根据自动空调计算的鼓风机46档位控制鼓风机46运行;
297.10、整车控制器根据电驱系统冷却需求控制第二电子水泵9运行;
298.11、整车控制器控制第二三通比例阀14的第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭;
299.12、整车控制器控制第三三通比例阀18的第二阀口b和第三阀口c连通,第一阀口a关闭;
300.13、整车控制器控制第三电子水泵20停止;
301.14、整车化霜时间>xmin后,无论整车室外换热器2的霜是否化完,均停止该功能。
302.十二、辅助热源44加热乘员舱
303.在本技术的一个实施例中,整车热管理系统的控制方法还包括:
304.若所述车辆的乘员舱有采暖需求但当前环境温度低于第二温度阈值,则控制所述水侧采暖回路运行。
305.具体的,当环境温度≤第二温度阈值t2℃时,受空调冷媒物理特性影响,空调系统无法使用热泵功能,此时,乘员舱采暖只能通过辅助热源44实现采暖功能。
306.在本实施例中,空调控制器判断如下条件:
307.1、乘员舱有采暖需求;2、动力电池包21无加热需求;3、压缩机35无故障;4、空调三通阀32、第二电子膨胀阀40、第一电子膨胀阀29、电磁膨胀阀43、截止阀41、第一三通比例阀30和第三三通比例阀18自检完成且无故障;5、第一电子水泵25无故障;6、辅助热源44无故障;7、环境温度≤t2℃;8、鼓风机46无故障。
308.上述任何一个条件不满足,无法进入该功能;上述所有条件满足后,执行以下操作进入辅助热源44加热乘员舱功能模式:
309.1、空调控制器根据乘员舱采暖需求控制辅助热源44启动,实现乘员舱采暖;
310.2、空调控制器控制压缩机35停止运行;
311.3、空调控制器控制第二电子膨胀阀40、第一电子膨胀阀29、电磁膨胀阀43、截止阀41关闭;
312.4、空调控制器控制第一三通比例阀30的第一阀口a和第三阀口c连通,第二阀口b关闭;
313.5、空调控制器控制第一电子水泵25以n1 rpm转速运行;
314.6、空调控制器根据乘客选择鼓风机46档位或根据自动空调计算的鼓风机46档位控制鼓风机46运行。
315.十三、辅助热源44加热乘员舱和动力电池包21功能模式
316.在本技术的一个实施例中,整车热管理系统的控制方法还包括:
317.若当前环境温度低于第二温度阈值时,所述车辆的乘员舱和动力电池包21均有采暖需求,则控制所述水侧采暖回路和所述动力电池加热回路运行。
318.在乘员舱采暖过程中,空调控制器检测到整车控制器反馈“动力电池包21加热需求”信号,空调控制器在乘员舱满足采暖的前提下,将“乘员舱满足采暖需求”信号发给整车控制器,同时控制第一三通比例阀30的第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c均连通,整车控制器控制第三电子水泵20以n2 rpm转速运行,同时控制第三三通比例阀18的第二阀口b和第三阀口c连通,第一阀口a关闭。
319.辅助热源44加热乘员舱和动力电池包21功能模式包括水侧采暖回路和动力电池加热回路;其中,水侧采暖回路如空气源热泵的乘员舱采暖功能模式(四)中的水侧采暖回路所示,动力电池加热回路如空气源热泵实现电池包单采暖功能模式(五)中的动力电池加热回路所示,在此不再赘述。
320.从上述实施例可知,第一方面,本技术提供的整车热管理系统通过室内换热器26和室外换热器2实现双途径制冷,应用室外换热器2提升空调制冷性能,解决制冷工况下仅使用室内换热器26,受室内换热器26换热效率低影响,乘员舱降温速率慢,影响驾驶舒适性
问题;另外,本技术提供的整车热管理系统中的空调降温和采暖回路共用储液干燥罐27和同轴管38,减少气液分离器的使用,提高系统集成度,降低空调系统成本和布置复杂度,避免空调室外换热器2由制冷模式切换为热泵模式,因制冷剂蒸发不充分导致压缩机35液击风险问题;第二方面,本技术所述整车热管理系统,利用空调三通阀代替支路截止阀实现空调循环回路的切换,减少零部件数量,优化整车布置;第三方面,本技术能够实现水源热泵对电驱系统和电池系统废热进行回收,在实现乘员舱采暖需求情况下,同时实现动力电池包21冷却,提升整车能量利用率,进一步提升整车续航能力,增加车型市场竞争力;第四方面,本技术可实现水源热泵、空气源热泵模式及辅助热源模式同时或分别满足乘员舱和动力电池包21的采暖需求,实现采暖形式多样化。
321.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
322.此外,本技术附图中示出的实施例或本说明书中提到的各种实施例的特征不必理解为彼此独立的实施例。而是,可以将一个实施例的其中一个示例中描述的每个特征与来自其他实施例的个或多个其他期望的特征组合,从而产生未用文字或参考附图描述的其他实施例。
323.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
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