一种增程式电动汽车整车热管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及增程式电动汽车热管理领域，尤其涉及一种增程式电动汽车整车热管理系统。


背景技术：

2.近年来，随着新能源技术的发展，我国的新能源电动汽车在技术上也获得了重大的突破，尤其是增程式电动汽车；增程式电动汽车由于其具有低成本、排放低、可增加续驶里程等优点，成为了各汽车厂商和高校的重要研究方向。
3.对于增程式电动汽车而言,适宜的工作温度范围才能保证动力电池的安全性以及循环寿命,考虑人体热舒适性,还需要控制乘员舱的温度。因此,为了控制动力电池和乘员舱的温度,需要一套完整的热管理系统；现有的热管理系统简单粗暴，仅仅利用散热器处理增程器运行时产生的热量，但是散热器本身的运行也将消耗电动汽车的能量，影响电动汽车的行驶里程。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种增程式电动汽车整车热管理系统，能够有效的利用增程器17运行时产生的热量，实现电池包18加热和车内取暖的需求，解决了现有的增程式电动汽车的热管理系统不完善，能量损耗大的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种增程式电动汽车整车热管理系统，包括第一四通阀（1）、第二四通阀（2）、第一三通阀（3）、第二三通阀（4）、第三三通阀（5）、第一三通（6）、第二三通（7）、第三三通（8）、第一循环泵（9）、第二循环泵（10）、第三循环泵（11）、第四循环泵（12）、第一温度传感器（13）、第二温度传感器（14）、第三温度传感器（15）、第四温度传感器（16）和循环管道，所述的循环管道包括电机（23）热循环管道、电机散热器（22）热循环管道、增程器（17）热循环管道、增程器散热器（21）热循环管道、电池包（18）热循环管道、暖风芯体（20）热循环管道、ptc（19）热循环管道和换热器热循环管道，所述的换热器热循环管道包括第一换热器热循环管道和第二换热器热循环管道；
7.所述的电机（23）热循环管道内的冷却液与电机23进行热交换，所述的电机（23）热循环管道的第一端与所述的第一四通阀（1）的第三口（103）连通，所述的电机（23）热循环管道的第二端与所述的第一三通阀（3）的第三口（303）连通，所述的第一四通阀（1）的第二口（102）与所述的第一循环泵（9）的第一端连通，所述的第一循环泵（9）的第二端通过所述的第一三通（6）的第一口（601）和第二口（602）与所述的电机散热器（22）热循环管道的第一端连通，所述的电机散热器（22）热循环管道的第二端与所述的第一三通阀（3）的第二口（302）连通；所述的第一三通（6）的第三口（603）与所述的第一三通阀（3）的第一口（301）连通；
8.所述的增程器（17）热循环管道内的冷却液与增程器（17）进行热交换，所述的增程器（17）热循环管道的第一端与所述的第二循环泵（10）的第一端连通，所述的第二循环泵
（10）的第二端与所述的第二三通（7）的第一口（701）连通，所述的第二三通（7）的第三口（703）通过所述的增程器散热器（21）热循环管道与所述的第二三通阀（4）的第三口（403）连通，所述的第二三通阀（4）的第二口（402）与所述的增程器（17）热循环管道的第二端连通；
9.所述的第二三通阀（4）的第一口（401）与所述的第三三通阀（5）的第三口（503）连通，所述的第二三通（7）的第二口（702）通过所述的第三三通（8）的第一口（801）和第三口（803）与所述的第三三通阀（5）的第二口（502）连通，所述的第三三通阀（5）的第一口（501）通过所述的第一四通阀（1）的第四口（104）和第一口（101）与所述的第三循环泵（11）的第一端连通，所述的第三循环泵（11）的第二端与所述的暖风芯体（20）热循环管道的第一端连通；
10.所述的暖风芯体（20）热循环管道内的冷却液与暖风芯体（20）进行热交换，所述的暖风芯体（20）热循环管道的第二端通过所述的ptc（19）热循环管道与所述的第二四通阀（2）的第二口（202）连通，并通过第二四通阀（2）的第一口（201）与所述的第一换热器热循环管道的第一端连通，所述的第一换热器热循环管道的第二端通过所述的第二四通阀（2）的第四口（204）和第三口（203）与所述的第三三通（8）的第二口（802）连通；
11.所述的电池包（18）热循环管道内的冷却液与电池包（18）进行热交换，所述的电池包（18）热循环管道的第一端通过所述的第四循环泵（12）与所述的第二换热器热循环管道的第一端连通，所述的第二换热器热循环管道的第二端与所述的电池包（18）热循环管道的第二端连通；
12.所述的第一温度传感器（13）设置在所述的电机（23）热循环管道的第一端，所述的第二温度传感器（14）设置在所述的电池包（18）热循环管道的第二端，所述的第三温度传感器（15）设置在所述的暖风芯体（20）热循环管道的第一端；所述的第三温度传感器16设置在所述的暖风芯体（20）热循环管道的第二端；
13.所述的第一四通阀（1）、第二四通阀（2）、第一三通阀（3）、第二三通阀（4）、第三三通阀（5）、第一循环泵（9）、第二循环泵（10）、第三循环泵（11）、第四循环泵（12）、第一温度传感器（13）、第二温度传感器（14）、第三温度传感器（15）均与整车控制器电连接。
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型所述的一种增程式电动汽车整车热管理系统，能够有效的利用增程器运行时产生的热量，实现电池包加热和车内取暖的需求；还可在电机运行、增程器不运行时，科学的、充分的利用电机运行过程中产生的热量，配合ptc实现电池包加热和车内取暖的需求，大大提升了增程式电动汽车的能量利用率，进而延长了增程式电动汽车的行驶里程。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.本实用新型所述的一种增程式电动汽车整车热管理系统，包括第一四通阀1、第二四通阀2、第一三通阀3、第二三通阀4、第三三通阀5、第一三通6、第二三通7、第三三通8、第一循环泵9、第二循环泵10、第三循环泵11、第四循环泵12、第一温度传感器13、第二温度传感器14、第三温度传感器15、第四温度传感器16和循环管道，所述的循环管道包括电机23热循环管道、电机散热器22热循环管道、增程器17热循环管道、增程器散热器21热循环管道、电池包18热循环管道、暖风芯体20热循环管道、ptc19热循环管道和换热器热循环管道，所述的换热器热循环管道包括第一换热器热循环管道和第二换热器热循环管道；
20.所述的电机23热循环管道内的冷却液与电机23进行热交换，所述的电机23热循环管道的第一端与所述的第一四通阀1的第三口103连通，所述的电机23热循环管道的第二端与所述的第一三通阀3的第三口303连通，所述的第一四通阀1的第二口102与所述的第一循环泵9的第一端连通，所述的第一循环泵9的第二端通过所述的第一三通6的第一口601和第二口602与所述的电机散热器22热循环管道的第一端连通，所述的电机散热器22热循环管道的第二端与所述的第一三通阀3的第二口302连通；所述的第一三通6的第三口603与所述的第一三通阀3的第一口301连通；
21.所述的增程器17热循环管道内的冷却液与增程器17进行热交换，所述的增程器17热循环管道的第一端与所述的第二循环泵10的第一端连通，所述的第二循环泵10的第二端与所述的第二三通7的第一口701连通，所述的第二三通7的第三口703通过所述的增程器散热器21热循环管道与所述的第二三通阀4的第三口403连通，所述的第二三通阀4的第二口402与所述的增程器17热循环管道的第二端连通；
22.所述的第二三通阀4的第一口401与所述的第三三通阀5的第三口503连通，所述的第二三通7的第二口702通过所述的第三三通8的第一口801和第三口803与所述的第三三通阀5的第二口502连通，所述的第三三通阀5的第一口501通过所述的第一四通阀1的第四口104和第一口101与所述的第三循环泵11的第一端连通，所述的第三循环泵11的第二端与所述的暖风芯体20热循环管道的第一端连通；
23.所述的暖风芯体20热循环管道内的冷却液与暖风芯体20进行热交换，所述的暖风芯体20热循环管道的第二端通过所述的ptc19热循环管道与所述的第二四通阀2的第二口202连通，并通过第二四通阀2的第一口201与所述的第一换热器热循环管道的第一端连通，所述的第一换热器热循环管道的第二端通过所述的第二四通阀2的第四口204和第三口203与所述的第三三通8的第二口802连通；
24.所述的电池包18热循环管道内的冷却液与电池包18进行热交换，所述的电池包18热循环管道的第一端通过所述的第四循环泵12与所述的第二换热器热循环管道的第一端连通，所述的第二换热器热循环管道的第二端与所述的电池包18热循环管道的第二端连通；
25.所述的第一温度传感器13设置在所述的电机23热循环管道的第一端，所述的第二
温度传感器14设置在所述的电池包18热循环管道的第二端，所述的第三温度传感器15设置在所述的暖风芯体20热循环管道的第一端；所述的第四温度传感器16设置在所述的暖风芯体20热循环管道的第二端；
26.所述的第一四通阀1、第二四通阀2、第一三通阀3、第二三通阀4、第三三通阀5、第一循环泵9、第二循环泵10、第三循环泵11、第四循环泵12、第一温度传感器13、第二温度传感器14、第三温度传感器15、第四温度传感器16均与整车控制器电连接。
27.本实用新型所述的一种增程式电动汽车整车热管理系统的工作原理为：
28.实施例一：增程器17运行，有电池包18加热和车内取暖需求时：
29.1.1：增程器17及暖风芯体20的冷却液循环过程如下：
30.增程器17运行过程中产生大量的热，经所述的增程器17热循环管道内的冷却液与增程器17进行热交换，使所述的增程器17热循环管道内的冷却液的温度迅速升高，经所述的第二循环泵10增压后，经所述的第二三通7的第一口701进入所述的第二三通7，并由所述的第二三通7的第二口702排出，经所述的第三三通8的第一口801进入所述的第三三通8，并由所述的第三三通8的第二口802排出，然后经过所述的第二四通阀2的第三口203和第四口204进入所述的第一换热器热循环管道，并在换热器内与所述的第二换热器热循环管道内的冷却液进行热交换，通过所述的第二换热器热循环管道和所述的第四循环泵12使所述的电池包18热循环管道内的冷却液升温，加热电池包18；同时，所述的第一换热器热循环管道内的冷却液经第二四通阀2的第201和第二口202排出，经所述的ptc19热循环管道进入所述的暖风芯体20热循环管道，并与暖风芯体20内的空气进行热交换，实现车内取暖；冷却液从所述的暖风芯体20热循环管道排出后，经第一循环泵9增压后，经所述的第一四通阀1的第一口101进入所述的第一四通阀1，并由所述的第一四通阀1的第四口104排出，然后经由所述的第三三通阀5的第一口501和第三口503此时所述的第三三通阀5的第一口501和第二口502不连通、所述的第二三通阀4的第一口401和第二口402此时所述的第二三通阀4的第二口402和第三口403不连通流入增程器17热循环管道，完成增程器17及暖风芯体20的冷却液循环过程；
31.在上述循环过程中，当所述的第四温度传感器16检测到冷却液的温度不高于60℃时，整车控制器判断增程器17运行过程产生的热量不能满足电池包18加热和车内取暖需求，此时，整车控制器开启ptc19提供辅助热量，从而快速为冷却液加热，以达到电池包18加热和车内取暖需求；当所述的第四温度传感器16检测到冷却液的温度高于70℃时，整车控制器关闭ptc19。
32.1.2：电池包18的冷却液循环过程如下：
33.所述的电池包18热循环管道内的冷却液经所述的第四循环泵12增压后进入所述的第二换热器热循环管道，在换热器内吸收所述的第一换热器热循环管道内循环液的热量后回流到所述的电池包18热循环管道，为电池包18加热，完成电池包18的热循环过程；
34.在上述循环过程中，由于电池包18运行过程中也会产生热量，加热所述的电池包18热循环管道内的冷却液，当所述的第二温度传感器14检测到冷却液的温度不低于35℃时，整车控制器控制所述的第二四通阀2的第二口202和第三口203连通，第一口201和第四口204连通，使不低于35℃冷却液不在流经热换器所述的第一换热器热循环管道，避免所述的电池包18热循环管道内的冷却液的温度继续上升，进而防止电池包18的放电性能收到影
响；当所述的第二温度传感器14检测到冷却液的温度不高于30℃时，整车控制器控制所述的第二四通阀2的第一口201和第二口202连通，第三口203和第四口204连通，使经过增程器17加热的冷却液流经所述的第一换热器热循环管道，进而在换热器内通过所述的第二换热器热循环管道为所述的电池包18热循环管道内的冷却液加热，进而为电池包18加热，提高电池包18的放电性能。
35.1.3：电机23的冷却液循环过程如下：
36.电机23运行过程中产生大量的热，经所述的电机23热循环管道内的冷却液与电机23进行热交换，使所述的电机23热循环管道内的冷却液的温度迅速升高，经所述的第一四通阀1的第三口103进入所述的第一四通阀1，并由所述的第一四通阀1的第二口102排出，经所述的第一循环泵9增压后，通过所述的第一三通6的第一口601和第二口602进入所述的电机散热器22热循环管道22，此时电机散热器22的冷却风扇工作，所述的电机散热器22热循环管道22内的冷却液降温，并经所述的第一三通阀3的第二口302和第三口303进入所述的电机23热循环管道，完成电机23的冷却液循环过程。
37.实施例二：增程器17不运行，有电池包18加热和车内取暖需求时：
38.电机23运行、增程器17不运行时，需要开启ptc19实现电池包18加热和车内取暖需求，同时还可以利用电机23运行产生的热量实现电池包18加热和车内取暖需求，从而减少ptc19功耗，增加续航里程，冷却液循环过程如下：
39.整车控制器判定电机23运行、增程器17不运行时，开启ptc19，关闭电机散热器22的冷却风扇，控制所述的第一四通阀1的第一口101和第二口102连通，第三口103和第四口104连通，控制所述的第二四通阀2的第三口203和第四口204连通，第一口201和第二口202连通，控制所述的第一三通阀3的第一口301和第三口303连通，第二口302和第三口303不连通，控制所述的第三三通阀5的第一口501和第二口502连通，第一口501和第三口503不连通，并采集所述的第二温度传感器14的温度、所述的第三温度传感器15的温度，当所述的第二温度传感器14的温度不高于30℃，且所述的第三温度传感器15的温度低于55℃时，此时，整车控制器判定电池包18有加热需求，且冷却液温度不影响电机23冷却性能，可流经所述的电机23热循环管道并吸收电机23运行产生的热量；此时：
40.开启ptc19，所述的ptc19热循环管道内的冷却液经ptc19加热后升温，并进入所述的暖风芯体20热循环管道，所述的暖风芯体20热循环管道内的冷却液与流经暖风芯体20的空气进行热交换，从而实现车内取暖；进一步的，冷却液经所述的暖风芯体20热循环管道流出，通过所述的第三循环泵11增压后，通过所述的第一四通阀1的第一口101进入所述的第一四通阀1，并经所述的第一四通阀1的第二口102排出，然后流经所述的第一三通6的第一口601和第三口603，并通过所述的第一三通阀的第一口301和第三口303排出，进入所述的电机23热循环管道，冷却液在所述的电机23热循环管道经电机23运行产生的热量加热升温后，经所述的第一四通阀的第三口103和第四口104流出，经所述的第三三通阀5的第一口501和第二口502流出，进而通过所述的第三三通8的第三口803和第二口802流出，然后流经所述的第二四通阀2的第三口203和第四口204，进入所述的第一换热器热循环管道，在换热器内部与所述的第二换热器热循环管道内的冷却液进行热交换，所述的第二换热器热循环管道内的冷却液升温，实现电池包18加热；所述的第一换热器热循环管道内的冷却液经所述的第二四通阀2的第一口201和第二口202流入所述的ptc19热循环管道，完成冷却液循环
过程；
41.在上述循环过程中，当所述的第三温度传感器15检测到所述的暖风芯体20热循环管道内的冷却液的温度不低于60℃度时，整车控制器控制所述的第一四通阀1的第一口101和第四口104连通，第二口102和第三口103连通，避免经ptc19加热的冷却液流经所述的电机23热循环管道，进而避免电机23温度过高的情况出现；同时，整车控制器控制所述的第一三通阀3的第二口302和第三口303连通，第一口301和第三口303不连通，使所述的电机23热循环管道内的冷却液流经所述的电机散热器22热循环管道22，整车控制器控制电机散热器22的冷却风扇动作，保证电机23的温度处于正常范围。
42.在上述循环过程中，当所述的第二温度传感器检测到所述的电池包18热循环管道内的冷却液的温度不低于35度时，即电池包18没有加热需求时，整车控制器控制所述的第二四通阀2的第二口202和第三口203导通，第一口201和第四口204导通，避免冷却液流经所述的第一换热器热循环管道为电池包18加热。
43.本实用新型的有益效果为：
44.本实用新型所述的一种增程式电动汽车整车热管理系统，能够有效的利用增程器17运行时产生的热量，实现电池包18加热和车内取暖的需求；还可在电机23运行、增程器17不运行时，科学的、充分的利用电机23运行过程中产生的热量，配合ptc19实现电池包18加热和车内取暖的需求，大大提升了增程式电动汽车的能量利用率，进而延长了增程式电动汽车的行驶里程。
45.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。