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電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾砼c空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)及控制方法

689   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來(lái)源:安陽(yáng)工學(xué)院  
2023-11-29 14:59:59
權(quán)利要求書(shū): 1.一種電動(dòng)汽車(chē)熱管理與空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)的控制方法,其特征在于:電動(dòng)汽車(chē)熱管理與空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(1)、三位四通閥(2)、氣液分離器(3)、車(chē)外熱交換器(4)、儲(chǔ)液干燥器一(5)、節(jié)流膨脹閥(6)、儲(chǔ)液干燥器二(7)、電池?fù)Q熱器(8)、車(chē)內(nèi)熱交換器(9)、循環(huán)泵(10),三位四通閥(2)的B口與車(chē)外熱交換器(4)的一端連接,三位四通閥(2)的T口與氣液分離器(3)的一端連接,車(chē)外熱交換器(4)的另一端與儲(chǔ)液干燥器一(5)的一端連通,儲(chǔ)液干燥器一(5)的另一端與節(jié)流膨脹閥(6)連通,儲(chǔ)液干燥器一(5)的兩端并聯(lián)有電磁控制閥六(6),節(jié)流膨脹閥(6)的另一端與儲(chǔ)液干燥器二(7)的一端連通;儲(chǔ)液干燥器二(7)的另一端同時(shí)與電池?fù)Q熱器(8)的一端和車(chē)內(nèi)熱交換器(9)連通,儲(chǔ)液干燥器二(7)的兩端并聯(lián)有電磁控制閥五(5),電池?fù)Q熱器(8)的另一端與三位四通閥(2)的A口連通,在電池?fù)Q熱器(8)與三位四通閥(2)之間串聯(lián)有電磁控制閥二(2);

壓縮機(jī)(1)的出口與三位四通閥(2)的P口連接,氣液分離器(3)的另一端與壓縮機(jī)(1)的進(jìn)口連接;

所述的車(chē)內(nèi)熱交換器(9)是兩股流的層疊式換熱器,第一股流的一端與儲(chǔ)液干燥器二(7)的另一端連通,第一股流的另一端與三位四通閥(2)的A口連通,在車(chē)內(nèi)熱交換器(9)和三位四通閥(2)之間串聯(lián)有電磁控制閥一(1),車(chē)內(nèi)熱交換器(9)第二股流一端與電池?fù)Q熱器(8)的另一端連通,車(chē)內(nèi)熱交換器(9)與電池?fù)Q熱器(8)之間串聯(lián)有電磁控制閥三(3),車(chē)內(nèi)熱交換器(9)第二股流的另一端與循環(huán)泵(10)進(jìn)口端連通,循環(huán)泵(10)的出口端與電池?fù)Q熱器(8)的一端連通,循環(huán)泵(10)與電池?fù)Q熱器(8)之間串聯(lián)有電磁控制閥四(4);

所述電池?fù)Q熱器為板翅式換熱器,所述壓縮機(jī)為渦旋式壓縮機(jī);

電動(dòng)汽車(chē)熱管理與空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)的控制方法,包括制冷、采暖、電池包冷卻、電池包預(yù)熱、制冷和電池包冷卻、采暖和電池包預(yù)熱、回?zé)崮J剑?br />
所述的制冷模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥二(2)、電磁控制閥三(3)、電磁控制閥四(4)和電磁控制閥六(6)關(guān)閉,三位四通閥(2)的P口與B口連通,A口與T口連通;

步驟二:壓縮機(jī)(1)工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)(1)壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥(2)流向車(chē)外熱交換器(4),在車(chē)外熱交換器(4)內(nèi)的制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,制冷劑從車(chē)外熱交換器(4)流出,流入儲(chǔ)液干燥器一(5),經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一(5)過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥(6);

步驟三:經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹閥(6)的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥五(5)流入車(chē)內(nèi)熱交換器(9),在車(chē)內(nèi)熱交換器(9)里,制冷劑液吸取車(chē)廂內(nèi)空氣的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂降溫;

步驟四:制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥一(1)和三位四通閥(2),流入氣液分離器(3),沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器(3)里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)(1)進(jìn)行下一輪循環(huán);

所述的采暖模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥二(2)、電磁控制閥三(3)、電磁控制閥四(4)和電磁控制閥五(5)關(guān)閉,電磁控制閥一(1)和電磁控制閥六(6)打開(kāi),三位四通閥(2)的P口與A口連通,B口與T口連通;

步驟二:壓縮機(jī)(1)工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)(1)壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥(2)和電磁控制閥一(1)流向車(chē)內(nèi)熱交換器(9),在車(chē)內(nèi)熱交換器(9)的制冷劑與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,制冷劑流入儲(chǔ)液干燥器二(7),經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二(7)過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥(6);

步驟三:經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹閥(6)制冷劑的壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥六(6)流入車(chē)外熱交換器(4),在車(chē)外熱交換器(4)里,低壓制冷劑液體吸熱沸騰氣化,將冷量帶給外部空氣,吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥(2),流入氣液分離器(3),沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器(3)里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)(1)進(jìn)行下一輪循環(huán);

所述的電池包冷卻模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥一(1)、電磁控制閥三(3)、電磁控制閥四(4)和電磁控制閥六(6)關(guān)閉,三位四通閥(2)的P口與B口連通,A口與T口連通;

步驟二:壓縮機(jī)(1)工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)(1)壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥(2)流向車(chē)外熱交換器(4),在車(chē)外熱交換器(4)內(nèi)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,流入儲(chǔ)液干燥器一(5),經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一(5)過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥(6);

步驟三:經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥五(5)流入電池?fù)Q熱器(8),在電池?fù)Q熱器(8)里,低壓制冷劑吸取電池產(chǎn)生的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池冷卻的目的,吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥二(2)和三位四通閥(2),流入氣液分離器(3),沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器(3)里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)(1)進(jìn)行下一輪循環(huán);

所述的電池包預(yù)熱模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥一(1)、電磁控制閥三(3)、電磁控制閥四(4)和電磁控制閥五(5)關(guān)閉,電磁控制閥二(2)和電磁控制閥六(6)打開(kāi),三位四通閥(2)的P口與A口連通,B口與T口連通;

步驟二:壓縮機(jī)(1)工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)(1)壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥(2)和電磁控制閥二(2)流向電池?fù)Q熱器(8),在電池?fù)Q熱器(8)內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與電池包進(jìn)行熱交換,為電池包預(yù)熱,放出熱量后制冷劑冷凝,從電池?fù)Q熱器(8)流出,流入儲(chǔ)液干燥器二(7),經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二(7)過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥(6);

步驟三:經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥六(6)流入車(chē)外熱交換器(4),在車(chē)外熱交換器(4)里,低壓制冷劑液體吸熱,將冷量帶給外部空氣,吸熱后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥(2),流入氣液分離器(3),沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器(3)里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)(1)進(jìn)行下一輪循環(huán);

所述的制冷和電池包冷卻模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥三(3)、電磁控制閥四(4)和電磁控制閥六(6)關(guān)閉,電磁控制閥一(1)、電磁控制閥二(2)和電磁控制閥五(5)打開(kāi),三位四通閥(2)的P口與B口連通,A口與T口連通;

步驟二:壓縮機(jī)(1)工作,冷劑經(jīng)壓縮機(jī)(1)壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥(2)流向車(chē)外熱交換器(4),在車(chē)外熱交換器(4)內(nèi)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,冷凝后制冷劑從車(chē)外熱交換器(4)流出,流入儲(chǔ)液干燥器一(5),經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一(5)過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥(6);

經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥五(5)流入電池?fù)Q熱器(8)和車(chē)內(nèi)熱交換器(9),在電池?fù)Q熱器(8)和車(chē)內(nèi)熱交換器(9)里,制冷劑吸取車(chē)廂內(nèi)空氣的熱量和電池產(chǎn)生的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂降溫和電池冷卻的目的,吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥一(1)、電磁控制閥二(2)和三位四通閥(2),流入氣液分離器(3),沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器(3)里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)(1)進(jìn)行下一輪循環(huán);

所述的采暖和電池包預(yù)熱模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥三(3)、電磁控制閥四(4)和電磁控制閥五(5)關(guān)閉,電磁控制閥一(1)、電磁控制閥二(2)和電磁控制閥六(6)打開(kāi),三位四通閥(2)的P口與A口連通,B口與T口連通;

步驟二:壓縮機(jī)(1)工作,制冷劑壓縮機(jī)(1)壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥(2)和電磁控制閥一(1)、電磁控制閥二(2)流向電池?fù)Q熱器(8)和車(chē)內(nèi)熱交換器(9),在電池?fù)Q熱器(8)和車(chē)內(nèi)熱交換器(9)內(nèi)制冷劑與電池包進(jìn)行熱交換,同時(shí)與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,為電池預(yù)熱和車(chē)廂內(nèi)部預(yù)熱,制冷劑冷凝,從電池?fù)Q熱器(8)和車(chē)內(nèi)熱交換器(9)流出,流入儲(chǔ)液干燥器二(7),經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二(7)過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥(6);

步驟三:經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥六(6)流入車(chē)外熱交換器(4),在車(chē)外熱交換器(4)里,制冷劑吸熱,吸熱后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥(2),流入氣液分離器(3),沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器(3)里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)(1)進(jìn)行下一輪循環(huán);

所述的回?zé)崮J娇刂撇襟E包括:步驟一:電磁控制閥一(1)、電磁控制閥二(2)、電磁控制閥五(5)和電磁控制閥六(6)關(guān)閉,電磁閥電磁控制閥三(3)和電磁控制閥四(4)打開(kāi);

步驟二:壓縮機(jī)(1)停機(jī),循環(huán)泵(10)啟動(dòng),三位四通閥(2)的P口、A口、B口、T口均處于斷開(kāi)狀態(tài);制冷劑經(jīng)過(guò)循環(huán)泵(10)增壓后,經(jīng)過(guò)電磁控制閥四(4)流入電池?fù)Q熱器(8),制冷劑吸收電池產(chǎn)生的熱量,使得電池得到冷卻后,經(jīng)過(guò)電磁控制閥三(3),流入車(chē)內(nèi)熱交換器(9)的第二股流道,在車(chē)內(nèi)熱交換器(9)里,制冷劑與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,為車(chē)廂內(nèi)部供熱,放出熱量后的制冷劑又進(jìn)入循環(huán)泵(10)進(jìn)行下一輪循環(huán)。

說(shuō)明書(shū): 電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾砼c空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)及控制方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池熱管理和汽車(chē)空調(diào)熱泵相關(guān)領(lǐng)域,具體涉及一種將電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)與空調(diào)熱泵系統(tǒng)結(jié)合在一起的電池?zé)峁芾砜照{(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)民收入增加,人均汽車(chē)保有量也隨之增加,交通運(yùn)輸行業(yè)的能源消耗在整個(gè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有的分量也越來(lái)越重。石油作為汽車(chē)的主要?jiǎng)恿?lái)源,其消耗量在逐年增長(zhǎng),這導(dǎo)致了中國(guó)凈進(jìn)口石油的對(duì)外依存度由1993年的7.5%增長(zhǎng)至2014年的61.55%,嚴(yán)重影響了中國(guó)的能源安全。交通運(yùn)輸業(yè)是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè),必須大力優(yōu)先發(fā)展。近幾年,得益于國(guó)家政策的大力支持,電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。2018年,雖然我國(guó)汽車(chē)整體銷(xiāo)量出現(xiàn)28年首次下降,但是新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量卻逆勢(shì)增長(zhǎng)了60%,發(fā)展超過(guò)預(yù)期。自2015年中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量占汽車(chē)總量的比例首次突破1%以來(lái),

2018年市場(chǎng)滲透率已超過(guò)4%。發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)有兩方面的優(yōu)勢(shì):首先,可以降低我國(guó)對(duì)石油的依賴(lài)度,保證國(guó)家的能源安全;其次,電動(dòng)汽車(chē)幾乎是零排放,可以減少汽油柴油燃燒產(chǎn)生的污染物排放量和溫室氣體的排放量。

[0003] 作為電動(dòng)汽車(chē)三電系統(tǒng)之一的電池系統(tǒng),是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源。車(chē)載電池除了作為汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源之外,還兼顧熱管理系統(tǒng)、PTC加熱系統(tǒng)和汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的電力供應(yīng)。電池在電動(dòng)汽車(chē)充電和放電過(guò)程中,特別是在快速充電以及行駛過(guò)程中車(chē)輛急加速的情況下,會(huì)釋放大量熱量,這個(gè)熱量如果不及時(shí)地散去,會(huì)造成電池內(nèi)部溫度不一致,影響電池的性能和壽命;更嚴(yán)重的會(huì)造成電池?zé)崾Э?,?dǎo)致電池燃燒爆炸,危及駕駛員和乘客的安全。因此,電池需要安裝一套熱管理系統(tǒng),對(duì)電池進(jìn)行冷卻。這套熱管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)降低電池充放電時(shí)的溫度和保持電池內(nèi)部溫度均衡的功能,即防止電池?zé)崾Э匚<叭说纳柏?cái)產(chǎn)安全。PTC加熱系統(tǒng)可以對(duì)低溫下的電池進(jìn)行啟動(dòng)前預(yù)熱,保證電池在低溫下的工作性能,延長(zhǎng)電池的使用壽命;同時(shí),PTC加熱系統(tǒng)在冬季為駕駛室提供暖風(fēng),增加駕駛的舒適性。但是,PTC加熱系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池的消耗極大。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)同時(shí)開(kāi)啟時(shí),汽車(chē)的續(xù)航里程減少比例從16.7%陡升至50%,很大程度上影響了電動(dòng)汽車(chē)的使用性能。

[0004] 因此,采取高效可靠的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、PTC加熱系統(tǒng)和汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)技術(shù),不僅可以保障駕駛的安全性和舒適性,還對(duì)提高電池的續(xù)航里程和提升電動(dòng)汽車(chē)的使用性能起著至關(guān)重要的作用。經(jīng)過(guò)調(diào)研,當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家學(xué)者把研究焦點(diǎn)集中在單獨(dú)的高效電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)和單獨(dú)的高效熱泵空調(diào)系統(tǒng),以期達(dá)到提高電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程的目的;而對(duì)于電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)與熱泵空調(diào)聯(lián)合系統(tǒng)方面的研究,鮮有報(bào)道。[0005] 基于以上所述的研究空白,為了減少電動(dòng)汽車(chē)電池的消耗,提高電動(dòng)汽車(chē)電池的續(xù)航里程,特提出本發(fā)明專(zhuān)利。發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的是為當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)提供一套綜合的熱管理系統(tǒng),該熱管理系統(tǒng)不僅可以冷卻和預(yù)熱電池,使電池內(nèi)部溫度保持一致,保證電池的安全性、可靠性;還可以作為汽車(chē)空調(diào)熱泵使用,滿(mǎn)足冬季駕駛室內(nèi)的采暖需求和夏季駕駛室內(nèi)的制冷需求,保障駕駛和乘車(chē)的舒適性。同時(shí),本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的汽車(chē)熱管理系統(tǒng)和熱泵空調(diào)系統(tǒng)相比,減少了對(duì)汽車(chē)電池的消耗,提高了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一套將電動(dòng)車(chē)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)和空調(diào)熱泵系統(tǒng)結(jié)合的聯(lián)合系統(tǒng)。本聯(lián)合系統(tǒng)由壓縮機(jī)、三位四通閥、氣液分離器、車(chē)外熱交換器、干燥器、節(jié)流膨脹閥、電池?fù)Q熱器、車(chē)內(nèi)熱交換器、循環(huán)泵、電磁控制閥和相應(yīng)連接管道等部件組成。[0008] 聯(lián)合系統(tǒng)的壓縮機(jī)將低溫低壓的制冷劑蒸氣吸入氣缸,經(jīng)過(guò)壓縮后,使制冷劑蒸氣的壓力和溫度增高為氣態(tài)的過(guò)熱制冷劑;⑴如果是夏季,過(guò)熱的氣態(tài)制冷劑通過(guò)三位四通閥流入車(chē)外熱交換器,在車(chē)外熱交換器內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑的狀態(tài)為高壓、中溫的過(guò)冷液體;高壓過(guò)冷制冷劑從車(chē)外熱交換器流出,流入干燥器,將系統(tǒng)內(nèi)的水分過(guò)濾,防止在低溫下水分析出凝結(jié)成冰,造成膨脹閥堵塞,形成“冰堵”現(xiàn)象;從干燥器流出后,進(jìn)入膨脹閥,經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓的氣液混合狀態(tài)分別進(jìn)入到電池?fù)Q熱器和車(chē)內(nèi)熱交換器,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池包的冷卻和對(duì)駕駛室內(nèi)降溫的作用;制冷劑吸收電池和駕駛室內(nèi)的熱量后氣化,變成低壓、低溫的氣態(tài)制冷劑通過(guò)三位四通閥流入氣液分離器,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行下一輪循環(huán);⑵如果是冬季,過(guò)熱的氣態(tài)制冷劑通過(guò)三位四通閥和電磁控制閥分別流入電池?fù)Q熱器和車(chē)內(nèi)熱交換器,高溫高壓的氣態(tài)制冷劑對(duì)電池進(jìn)行預(yù)熱和為駕駛室提供暖風(fēng)后,放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑變?yōu)楦邏?、中溫的過(guò)冷液體;高壓中溫的液態(tài)制冷劑流入干燥器,制冷劑經(jīng)過(guò)干燥器過(guò)濾、干燥后流向膨脹閥;經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流,制冷劑的壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓氣液混合物的狀態(tài)進(jìn)入車(chē)外熱交換器,通過(guò)與外面的空氣進(jìn)行熱交換,吸收熱量使制冷劑沸騰氣化后,通過(guò)三位四通閥,然后進(jìn)入氣液分離器,氣態(tài)的制冷劑然后又進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行下一輪循環(huán)。[0009] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種電動(dòng)汽車(chē)熱管理與空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng),其特征在于:包括壓縮機(jī)1、三位四通閥2、氣液分離器3、車(chē)外熱交換器4、儲(chǔ)液干燥器一5、節(jié)流膨脹閥6、儲(chǔ)液干燥器二7、電池?fù)Q熱器8、車(chē)內(nèi)熱交換器9、循環(huán)泵10,三位四通閥2的B口與車(chē)外熱交換器4的一端連接,三位四通閥2的T口與氣液分離器3的一端連接,車(chē)外熱交換器4的另一端與儲(chǔ)液干燥器一5的一端連通,儲(chǔ)液干燥器一5的另一端與節(jié)流膨脹閥6連通,儲(chǔ)液干燥器一5的兩端并聯(lián)有電磁控制閥六6,節(jié)流膨脹閥6的另一端與儲(chǔ)液干燥器二7的一端連通;儲(chǔ)液干燥器二7的另一端同時(shí)與電池?fù)Q熱器8的一端和車(chē)內(nèi)熱交換器9連通,儲(chǔ)液干燥器二7的兩端并聯(lián)有電磁控制閥五5,電池?fù)Q熱器8的另一端與三位四通閥2的A口連通,在電池?fù)Q熱器8與三位四通閥2之間串聯(lián)有電磁控制閥二2;

[0010] 壓縮機(jī)1的出口與三位四通閥2的P口連接,氣液分離器3的另一端與壓縮機(jī)1的進(jìn)口連接;[0011] 所述的車(chē)內(nèi)熱交換器9是兩股流的層疊式換熱器,第一股流的一端與儲(chǔ)液干燥器二7的另一端連通,第一股流的另一端與三位四通閥2的A口連通,在車(chē)內(nèi)熱交換器9和三位四通閥2之間串聯(lián)有電磁控制閥一1,車(chē)內(nèi)熱交換器9第二股流一端與電池?fù)Q熱器8的另一端連通,車(chē)內(nèi)熱交換器9與電池?fù)Q熱器8之間串聯(lián)有電磁控制閥三3,車(chē)內(nèi)熱交換器9第二股流的另一端與循環(huán)泵10進(jìn)口端連通,循環(huán)泵10的出口端與電池?fù)Q熱器8的一端連通,循環(huán)泵10與電池?fù)Q熱器8之間串聯(lián)有電磁控制閥四4。

[0012] 所述電池?fù)Q熱器為板翅式換熱器,所述壓縮機(jī)為渦旋式壓縮機(jī)。[0013] 所述的電動(dòng)汽車(chē)熱管理與空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)的控制方法包括制冷、采暖、電池包冷卻、電池包預(yù)熱、制冷和電池包冷卻、采暖和電池包預(yù)熱、回?zé)崮J剑篬0014] 所述的制冷模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥二2、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥六6關(guān)閉,三位四通閥2的P口與B口連通,A口與T口連通;[0015] 步驟二:壓縮機(jī)1工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥2流向車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4內(nèi)的制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,制冷劑從車(chē)外熱交換器4流出,流入儲(chǔ)液干燥器一5,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一5過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6;[0016] 步驟三:經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹閥6的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥五5流入車(chē)內(nèi)熱交換器9。在車(chē)內(nèi)熱交換器9里,制冷劑液吸取車(chē)廂內(nèi)空氣的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂降溫;[0017] 步驟四:制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥一1和三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán);[0018] 所述的采暖模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥二2、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥五5關(guān)閉,電磁控制閥一1和電磁控制閥六6打開(kāi),三位四通閥2的P口與A口連通,B口與T口連通;[0019] 步驟二:壓縮機(jī)1工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥2和電磁控制閥一1流向車(chē)內(nèi)熱交換器9,在車(chē)內(nèi)熱交換器9的制冷劑與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,制冷劑流入儲(chǔ)液干燥器二7,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二7過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6;[0020] 步驟三:經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹閥6制冷劑的壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥六6流入車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4里,低壓制冷劑液體吸熱沸騰氣化,將冷量帶給外部空氣。吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán);[0021] 所述的電池包冷卻模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥一1、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥六6關(guān)閉,三位四通閥2的P口與B口連通,A口與T口連通;[0022] 步驟二:壓縮機(jī)1工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥2流向車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4內(nèi)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,流入儲(chǔ)液干燥器一5,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一5過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6;[0023] 步驟三:經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥五5流入電池?fù)Q熱器8。在電池?fù)Q熱器8里,低壓制冷劑吸取電池產(chǎn)生的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池冷卻的目的,吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥二2和三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán);[0024] 所述的電池包預(yù)熱模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥一1、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥五5關(guān)閉,電磁控制閥二2和電磁控制閥六6打開(kāi),三位四通閥2的P口與A口連通,B口與T口連通;[0025] 步驟二:壓縮機(jī)1工作,制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥2和電磁控制閥二2流向電池?fù)Q熱器8,在電池?fù)Q熱器8內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與電池包進(jìn)行熱交換,為電池包預(yù)熱,放出熱量后制冷劑冷凝,從電池?fù)Q熱器8流出,流入儲(chǔ)液干燥器二7,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二7過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6;[0026] 步驟三:經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥六6流入車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4里,低壓制冷劑液體吸熱,將冷量帶給外部空氣,吸熱后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán);[0027] 所述的制冷和電池包冷卻模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥六6關(guān)閉,電磁控制閥一1、電磁控制閥二2和電磁控制閥五5打開(kāi),三位四通閥2的P口與B口連通,A口與T口連通;[0028] 步驟二:壓縮機(jī)1工作,冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥2流向車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4內(nèi)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝,冷凝后制冷劑從車(chē)外熱交換器4流出,流入儲(chǔ)液干燥器一5,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一5過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6;[0029] 經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥五5流入電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9,在電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9里,制冷劑吸取車(chē)廂內(nèi)空氣的熱量和電池產(chǎn)生的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂降溫和電池冷卻的目的,吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥一1、電磁控制閥二2和三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán);[0030] 所述的采暖和電池包預(yù)熱模式控制步驟包括:步驟一:電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥五5關(guān)閉,電磁控制閥一1、電磁控制閥二2和電磁控制閥六6打開(kāi),三位四通閥2的P口與A口連通,B口與T口連通;[0031] 步驟二:壓縮機(jī)1工作,制冷劑壓縮機(jī)1壓縮后,經(jīng)過(guò)三位四通閥2和電磁控制閥一1、電磁控制閥二2流向電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9,在電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9內(nèi)制冷劑與電池包進(jìn)行熱交換,同時(shí)與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,為電池預(yù)熱和車(chē)廂內(nèi)部預(yù)熱,制冷劑冷凝,從電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9流出,流入儲(chǔ)液干燥器二7,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二7過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6;[0032] 步驟三:經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度下降,制冷劑通過(guò)電磁控制閥六6流入車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4里,制冷劑吸熱,吸熱后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán);[0033] 所述的回?zé)崮J娇刂撇襟E包括:步驟一:電磁控制閥一1、電磁控制閥二2、電磁控制閥五5和電磁控制閥六6關(guān)閉,電磁閥電磁控制閥三3和電磁控制閥四4打開(kāi);[0034] 步驟二:壓縮機(jī)1停機(jī),循環(huán)泵10啟動(dòng),三位四通閥2的P口、A口、B口、T口均處于斷開(kāi)狀態(tài),制冷劑經(jīng)過(guò)循環(huán)泵10增壓后,經(jīng)過(guò)電磁控制閥四4流入電池?fù)Q熱器8,制冷劑吸收電池產(chǎn)生的熱量,使得電池得到冷卻后,經(jīng)過(guò)電磁控制閥三3,流入車(chē)內(nèi)熱交換器9的第二股流道,在車(chē)內(nèi)熱交換器9里,制冷劑與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,為車(chē)廂內(nèi)部供熱,放出熱量后的制冷劑又進(jìn)入循環(huán)泵10進(jìn)行下一輪循環(huán)。[0035] 本發(fā)明與現(xiàn)有的熱管理系統(tǒng)和空調(diào)熱泵系統(tǒng)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)上的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)是獨(dú)立的兩套系統(tǒng);電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以對(duì)處在高溫下的電池進(jìn)行冷卻降溫,防止電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象發(fā)生;但是,它不能對(duì)低溫下的電池進(jìn)行預(yù)熱;這需要另外一套單獨(dú)的PTC加熱系統(tǒng)對(duì)處在低溫下的電池進(jìn)行升溫。同時(shí),現(xiàn)有的電動(dòng)汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)也是獨(dú)立分開(kāi)的。上述情況,不僅增加了電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部系統(tǒng)的復(fù)雜性,而且操作也不方便,故障率相應(yīng)的也比較高;最重要的是,電動(dòng)汽車(chē)的冷卻系統(tǒng)、PTC加熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),需要消耗大量的電力,極大地影響了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程和使用性能。本發(fā)明將熱管理系統(tǒng)、PTC加熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)新性地結(jié)合到一起,形成一個(gè)聯(lián)合系統(tǒng),這種獨(dú)創(chuàng)的做法使得整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔,同時(shí)操作更加便捷;系統(tǒng)的穩(wěn)定性也得到了提高,更易于維護(hù)。同時(shí)降低了系統(tǒng)對(duì)電池的消耗,提升了電池的性能,也保證了使用電池的穩(wěn)定性和安全性,提高了電池的續(xù)航里程。聯(lián)合系統(tǒng)還考慮了對(duì)電池運(yùn)行時(shí)余熱的回收利用,極大地提高了電池電能的利用率,更加的經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保。附圖說(shuō)明[0036] 圖1為本發(fā)明電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾砼c空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)的流程示意圖。[0037] 圖2為本發(fā)明制冷模式流程示意圖。[0038] 圖3為本發(fā)明采暖模式流程示意圖。[0039] 圖4為本發(fā)明電池包冷卻流程示意圖。[0040] 圖5為本發(fā)明電池包預(yù)熱流程示意圖。[0041] 圖6為本發(fā)明制冷和電池包冷卻流程示意圖。[0042] 圖7為本發(fā)明采暖和電池包預(yù)熱。[0043] 圖8為本發(fā)明回?zé)崃鞒淌疽鈭D。具體實(shí)施方式[0044] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。[0045] 如圖1所示,一實(shí)施方式的電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾砼c空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng),包括渦旋式壓縮機(jī)1,三位四通閥2,氣液分離器3,車(chē)外熱交換器4,儲(chǔ)液干燥器一5、7,節(jié)流膨脹閥6,電池?fù)Q熱器8,車(chē)內(nèi)熱交換器9,循環(huán)泵10和電磁控制閥一1、電磁控制閥二2、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4、電磁控制閥五5、電磁控制閥六6。壓縮機(jī)1的出口與三位四通閥2的P口連接,三位四通閥2的A口同時(shí)與電池?fù)Q熱器8、車(chē)內(nèi)熱交換器9連接,三位四通閥2的B口與車(chē)外熱交換器4的一端連接,三位四通閥2的T口與氣液分離器3連接。[0046] 車(chē)外熱交換器4的另一端與儲(chǔ)液干燥器一5的一端連通;儲(chǔ)液干燥器一5的另一端與節(jié)流膨脹閥6連通,具體的,儲(chǔ)液干燥器一5的兩端并聯(lián)有電磁控制閥六6。[0047] 在圖1所示的實(shí)施例中,進(jìn)一步的,節(jié)流膨脹閥6一端與儲(chǔ)液干燥器一5連通,另一端與儲(chǔ)液干燥器二7連通;儲(chǔ)液干燥器二7的另一端同時(shí)與電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9連通;具體的,儲(chǔ)液干燥器二7的兩端并聯(lián)有電磁控制閥五5。[0048] 在圖1所示的實(shí)施例中,電池?fù)Q熱器8一端與儲(chǔ)液干燥器二7連通,另一端與三位四通閥2的A口連通,在電池?fù)Q熱器8與三位四通閥2之間串聯(lián)有電磁控制閥二2。[0049] 進(jìn)一步的,車(chē)內(nèi)熱交換器9是兩股流的層疊式換熱器,第一股流的一端與儲(chǔ)液干燥器二7連通,另一端與三位四通閥2的A口連通,在車(chē)內(nèi)熱交換器9和三位四通閥2之間串聯(lián)有電磁控制閥一1。車(chē)內(nèi)熱交換器9第二股流一端與電池?fù)Q熱器8連通,另一端與循環(huán)泵10連通,車(chē)內(nèi)熱交換器9與電池?fù)Q熱器8之間串聯(lián)有電磁控制閥三3。[0050] 在圖1所示的實(shí)施例中,循環(huán)泵10的進(jìn)口端與車(chē)內(nèi)熱交換器9的第二股流的出口端連通,出口端與電池?fù)Q熱器8的另一端連通,循環(huán)泵10與電池?fù)Q熱器8之間串聯(lián)有電磁控制閥四4。循環(huán)泵10、電磁控制閥四4、電池?fù)Q熱器8、電磁控制閥三3和車(chē)內(nèi)熱交換器9共同組成電池回?zé)嵩倮孟到y(tǒng)。[0051] 所述的三位四通閥2的四個(gè)接口分別為A、B、P、T口,其中P口為進(jìn)油口、T口為回油口、A口為工作口一、B口為工作口二,三位四通閥2的中位機(jī)能為A、B、P、T口均處于斷開(kāi)狀態(tài)。[0052] 該電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾砼c空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)制冷、采暖、電池包冷卻、電池包預(yù)熱、制冷和電池包冷卻、采暖和電池包預(yù)熱和回?zé)崞叻N模式。[0053] 制冷模式如圖2所示,圖中箭頭表示制冷劑的流向。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)制冷劑;經(jīng)過(guò)三位四通閥2流向車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑的狀態(tài)為高壓、中溫的過(guò)冷液體。[0054] 在圖2所示的實(shí)施例中,電磁控制閥二2、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥六6關(guān)閉,電磁控制閥一1和電磁控制閥五5打開(kāi),三位四通閥2的P口與B口連通,A口與T口連通,高壓過(guò)冷制冷劑從車(chē)外熱交換器4流出,流入儲(chǔ)液干燥器一5,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一5過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6。經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹閥6的節(jié)流作用,壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓的氣液混合狀態(tài),通過(guò)電磁控制閥五5流入車(chē)內(nèi)熱交換器9。在車(chē)內(nèi)熱交換器9里,低壓制冷劑液體沸騰氣化,吸取車(chē)廂內(nèi)空氣的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂降溫的目的。吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥一1和三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán)。

[0055] 采暖模式如圖3所示,圖中箭頭表示制冷劑的流向。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)制冷劑;經(jīng)過(guò)三位四通閥2和電磁控制閥一1流向車(chē)內(nèi)熱交換器9,在車(chē)內(nèi)熱交換器9內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,為車(chē)廂內(nèi)部提供暖風(fēng),放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑的狀態(tài)為高壓、中溫的過(guò)冷液體。[0056] 在圖3所示的實(shí)施例中,電磁控制閥二2、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥五5關(guān)閉,電磁控制閥一1和電磁控制閥六6打開(kāi),三位四通閥2的P口與A口連通,B口與T口連通。高壓過(guò)冷制冷劑從車(chē)內(nèi)熱交換器9流出,流入儲(chǔ)液干燥器二7,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二7過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6。經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹閥6的節(jié)流作用,壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓的氣液混合狀態(tài),通過(guò)電磁控制閥六6流入車(chē)外熱交換器4。在車(chē)外熱交換器4里,低壓制冷劑液體吸熱沸騰氣化,將冷量帶給外部空氣。吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán)。[0057] 電池包冷卻模式如圖4所示,圖中箭頭表示制冷劑的流向。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)制冷劑;經(jīng)過(guò)三位四通閥2流向車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑的狀態(tài)為高壓、中溫的過(guò)冷液體。[0058] 在圖4所示的實(shí)施例中,電磁控制閥一1、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥六6關(guān)閉,電磁控制閥二2和電磁控制閥五5打開(kāi),三位四通閥2的P口與B口連通,A口與T口連通。高壓過(guò)冷制冷劑從車(chē)外熱交換器4流出,流入儲(chǔ)液干燥器一5,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一5過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6。經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓的氣液混合狀態(tài),通過(guò)電磁控制閥五5流入電池?fù)Q熱器8。在電池?fù)Q熱器8里,低壓制冷劑液體沸騰氣化,吸取電池產(chǎn)生的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池冷卻的目的。吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥二2和三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán)。[0059] 電池包預(yù)熱模式如圖5所示,圖中箭頭表示制冷劑的流向。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)制冷劑;經(jīng)過(guò)三位四通閥2和電磁控制閥二2流向電池?fù)Q熱器8,在電池?fù)Q熱器8內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與低溫下的電池包進(jìn)行熱交換,為電池包預(yù)熱,放出熱量后制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑的狀態(tài)為高壓、中溫的過(guò)冷液體。[0060] 在圖5所示的實(shí)施例中,電磁控制閥一1、電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥五5關(guān)閉,電磁控制閥二2和電磁控制閥六6打開(kāi),三位四通閥2的P口與A口連通,B口與T口連通。高壓過(guò)冷制冷劑從電池?fù)Q熱器8流出,流入儲(chǔ)液干燥器二7,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二7過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6。經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓的氣液混合狀態(tài),通過(guò)電磁控制閥六6流入車(chē)外熱交換器4。在車(chē)外熱交換器4里,低壓制冷劑液體吸熱沸騰氣化,將冷量帶給外部空氣。吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán)。[0061] 制冷和電池包冷卻模式如圖6所示,圖中箭頭表示制冷劑的流向。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)制冷劑;經(jīng)過(guò)三位四通閥2流向車(chē)外熱交換器4,在車(chē)外熱交換器4內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與外面的空氣進(jìn)行熱交換,放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑的狀態(tài)為高壓、中溫的過(guò)冷液體。[0062] 在圖6所示的實(shí)施例中,電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥六6關(guān)閉,電磁控制閥一1、電磁控制閥二2和電磁控制閥五5打開(kāi),三位四通閥2的P口與B口連通,A口與T口連通。高壓過(guò)冷制冷劑從車(chē)外熱交換器4流出,流入儲(chǔ)液干燥器一5,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器一5過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6。經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓的氣液混合狀態(tài),通過(guò)電磁控制閥五5流入電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9。在電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9里,低壓制冷劑液體沸騰氣化,吸取車(chē)廂內(nèi)空氣的熱量和電池產(chǎn)生的熱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)廂降溫和電池冷卻的目的。吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)電磁控制閥一1、電磁控制閥二2和三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán)。

[0063] 采暖和電池包預(yù)熱模式如圖7所示,圖中箭頭表示制冷劑的流向。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后,變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)制冷劑;經(jīng)過(guò)三位四通閥2和電磁控制閥一1、電磁控制閥二2流向電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9,在電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9內(nèi)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑與低溫下的電池包進(jìn)行熱交換,同時(shí)與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,為電池預(yù)熱和車(chē)廂內(nèi)部提供暖風(fēng),放出熱量使制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑,冷凝后制冷劑的狀態(tài)為高壓、中溫的過(guò)冷液體。[0064] 在圖7所示的實(shí)施例中,電磁控制閥三3、電磁控制閥四4和電磁控制閥五5關(guān)閉,電磁控制閥一1、電磁控制閥二2和電磁控制閥六6打開(kāi),三位四通閥2的P口與A口連通,B口與T口連通。高壓過(guò)冷制冷劑從電池?fù)Q熱器8和車(chē)內(nèi)熱交換器9流出,流入儲(chǔ)液干燥器二7,經(jīng)過(guò)儲(chǔ)液干燥器二7過(guò)濾后的制冷劑進(jìn)入節(jié)流膨脹閥6。經(jīng)過(guò)膨脹閥的節(jié)流作用,壓力和溫度急劇下降,制冷劑以低壓的氣液混合狀態(tài),通過(guò)電磁控制閥六6流入車(chē)外熱交換器4。在車(chē)外熱交換器4里,低壓制冷劑液體吸熱沸騰氣化,將冷量帶給外部空氣。吸熱氣化后的制冷劑經(jīng)過(guò)三位四通閥2,流入氣液分離器3,沒(méi)有氣化的液態(tài)制冷劑留在氣液分離器3里,氣態(tài)的制冷劑又進(jìn)入壓縮機(jī)1進(jìn)行下一輪循環(huán)。[0065] 回?zé)崮J饺鐖D8所示,圖中箭頭表示制冷劑的流向。壓縮機(jī)1停機(jī),循環(huán)泵10啟動(dòng)。電磁控制閥一1、電磁控制閥二2、電磁控制閥五5和電磁控制閥六6關(guān)閉,電磁閥電磁控制閥三3和電磁控制閥四4打開(kāi),三位四通閥2的P口、A口、B口、T口均斷開(kāi)。制冷劑經(jīng)過(guò)循環(huán)泵10增壓后,經(jīng)過(guò)電磁控制閥四4流入電池?fù)Q熱器8,制冷劑吸收電池產(chǎn)生的熱量,使得電池得到冷卻后,經(jīng)過(guò)電磁控制閥三3,流入車(chē)內(nèi)熱交換器9的第二股流道,在車(chē)內(nèi)熱交換器9里,制冷劑與車(chē)廂的空氣進(jìn)行熱交換,為車(chē)廂內(nèi)部提供暖風(fēng),放出熱量后的制冷劑又進(jìn)入循環(huán)泵10進(jìn)行下一輪循環(huán)。

[0066] 上述電動(dòng)汽車(chē)熱管理和空調(diào)熱泵相結(jié)合的聯(lián)合系統(tǒng),主要包括車(chē)內(nèi)熱交換器、車(chē)外熱交換器、電池?fù)Q熱器、循環(huán)泵、儲(chǔ)液干燥器和三位四通閥組成,利用空調(diào)系統(tǒng)既冷卻電池包又給車(chē)廂提供冷量,利用熱泵系統(tǒng)不僅可以給車(chē)廂內(nèi)供暖又滿(mǎn)足電池預(yù)熱的要求,同時(shí)還可以對(duì)電池產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收利用。整個(gè)系統(tǒng)集成度高,操作方便,穩(wěn)定性好,且易于維護(hù)。[0067] 傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)、PTC加熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)分別獨(dú)立,當(dāng)啟動(dòng)時(shí),需要消耗大量的電力,極大地影響了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程和使用性能。而上述聯(lián)合系統(tǒng)將熱管理系統(tǒng)、PTC加熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)新性地結(jié)合到一起。通過(guò)對(duì)電磁控制閥的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)制冷、采暖、電池包冷卻、電池包預(yù)熱、制冷和電池包冷卻、采暖和電池包預(yù)熱和回?zé)崞叻N模式。聯(lián)合系統(tǒng)使得整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔,同時(shí)操作更加便捷;系統(tǒng)的穩(wěn)定性也得到了提高,更易于維護(hù)。同時(shí)降低了系統(tǒng)對(duì)電池的消耗,提升了電池的性能,也保證了使用電池的穩(wěn)定性和安全性,提高了電池的續(xù)航里程。并且本系統(tǒng)還考慮了對(duì)電池運(yùn)行時(shí)余熱的回收利用,極大地提高了電池電能的利用率,更加的經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保。[0068] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。



聲明:
“電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾砼c空調(diào)熱泵聯(lián)合系統(tǒng)及控制方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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