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原文传递集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统

专利名称：	集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统
摘要：	本发明涉及一种集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，热泵空调系统通过常闭电磁阀一和常开电磁阀二来切换热泵和空调模式，热泵空调系统通过连接电池热管理系统和电机电控热管理系统构成二次回路；电池热管理系统由依次连接的chiller、副水箱一、单向阀一、电池液冷板、水PTC、三通阀二、电子水泵一组成电池冷却单元回路；电机电控热管理系统由依次连接的电机液冷板、电控液冷板、三通阀一、低温水箱、副水箱二、电磁阀四、电池液冷板、电磁阀六、电子水泵二形成的电机、电控冷却单元回路。本发明的新能源汽车整车热管理系统综合了乘员舱热管理、电池、电机和电控热管理的功能，为汽车热管理系统开发提供了一种切实可行的方案。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海理工大学
发明人：	朱信达;刘明康;余军;苏林;李康;方奕栋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910788767.8
公开号：	CN110497768A
代理机构：	上海申汇专利代理有限公司
代理人：	王晶
分类号：	B60H1/00(2006.01);B;B60;B60H;B60H1
申请人地址：	200093 上海市杨浦区军工路516号
主权项：	1.一种集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，包括热泵空调系统，所述热泵空调系统由依次连接的电动涡旋式压缩机、室内冷凝器HEX3、电子膨胀阀EXV1、室外换热器HEX2、常开电磁阀二以及气液分离器A/D的热泵系统回路和依次连接的电动涡旋式压缩机、常闭电磁阀一、室外换热器HEX2、带截止功能的热力膨胀阀TXV、室内蒸发器HEX1以及气液分离器A/D的空调回路组成，所述热泵空调系统通过常闭电磁阀一和常开电磁阀二来切换热泵和空调模式，其特征在于：所述热泵空调系统通过电磁阀三或电子膨胀阀EXV2连接电池热管理系统和电机电控热管理系统构成二次回路；所述电池热管理系统由依次连接的chiller、副水箱一、单向阀一、电池液冷板、水PTC、三通阀二、电子水泵一组成电池冷却单元回路；所述电机电控热管理系统由依次连接的电机液冷板、电控液冷板、三通阀一、低温水箱、副水箱二、电磁阀四、电池液冷板、电磁阀六、电子水泵二形成的电机、电控冷却单元回路，其中，所述三通阀一和三通阀二的支路还分别与副水箱二和电磁阀四之间的连接管路相连接，所述电磁阀四、电池液冷板、电磁阀六串接管路上并接有电磁阀五；通过三通阀一、三通阀二的流向切换来实现电机电控与电池独立散热，或串联通过低温水箱共同散热，或使冷却液沿着电机、电控冷却单元回路进行余热回收利用。 2.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：所述热泵空调系统中的室外换热器HEX2在空调和热泵模式下分别为冷凝器和蒸发器，且室外换热器HEX2一侧设置有风机强化换热。 3.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：所述室内冷凝器HEX3、室外换热器HEX2以及室内蒸发器HEX1进风处均设有温度传感器，并与控制器相连接，在低于零下十度等低温恶劣、热泵较难满足的工况下，所述控制器控制打开设置在室内冷凝器HEX3外侧的风PTC，作为辅助加热器使用，以满足乘员舱供暖需求。 4.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：所述chiller为双流体流道结构，在乘员舱空调模式、电池冷却模式时，制冷剂的冷量由chiller传递给冷却液，chiller左端制冷剂回路侧的电子膨胀阀EXV2可以根据电池维持在最佳工作温度下的冷负荷来调节开度，保证电池的工作效率。 5.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：所述电磁阀三的设置，可避免热泵模式下电子膨胀阀EXV2带来的二次节流问题。 6.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：所述热泵空调系统还包括温度风门，所述温度风门设置在室内冷凝器HEX3和室内蒸发器HEX1之间。 7.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：在极低温恶劣工况下，所述电池热管理系统中的水PTC加热冷却液，从而为电池单独进行预热，使电池迅速升温，达到电池运行的最佳工作温度，可解决汽车在低温工况下的冷启动问题。 8.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：在极低温恶劣工况下，所述电机、电控冷却单元回路与电池冷却单元回路串联，收集电机电控运行时产生的余热，单独为电池加热，此时水PTC关闭通过三通阀一的作用，使冷却液不通过低温水箱散热。 9.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：当电磁阀四关闭后，所述三通阀二的流道切换可以实现利用电机电控余热给热泵空调系统作为热源，实现乘员舱供暖的需求，或者在余热量较大时，电磁阀四打开，三通阀二的流道切换可以实现电机电控给电池加热的同时作为热泵空调系统热源的双重功能，在低温工况下尤为适用。 10.根据权利要求1所述的集成三电热管理的新能源汽车热泵空调系统，其特征在于：当电磁阀四和电磁阀六关闭，电磁阀五打开后，冷却液不经过电池冷却单元回路，冷却液通过电子水泵二泵送到电机液冷板和电控液冷板，为电机电控降温冷却，并通过三通阀一调整流向，使冷却液流入低温水箱并在低温水箱中散热。
所属类别：	发明专利