汽车的热管理系统和电汽车的制作方法
- 国知局
- 2024-08-02 17:04:33
本技术涉及汽车的热管理,具体地涉及一种汽车的热管理系统和汽车。
背景技术:
1、汽车行业正加快形成新发展格局,新能源汽车进入了快速发展阶段,混合动力汽车是一种集纯电动汽车和传统燃油汽车优势于一体的新型汽车,具有节能高效、减少污染等优点,但随之又带来了汽车热管理问题。现有的混合动力汽车热管理系统基本包括发动机冷却循环回路、电机及电子功率器件冷却回路、电池循环回路、空调系统回路四大回路,由于各回路系统之间相互独立,导致能量回收利用率低,能耗偏高,且容易导致器件占据空间较大,管线布置混乱,成本较高,因此如何开发出高能量回收利用率、模块集成的混合动力汽车热管理系统,对汽车发展具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术提供一种汽车的热管理系统和汽车,以利于解决现有技术中热管理系统能量回收利用率程低,能耗偏高,且器件占据空间较大,管线布置混乱,成本较高的问题。
2、第一方面,本技术实施例提供了一种汽车的热管理系统,所述系统包括:发动机冷却回路、电池循环回路、空调系统回路、电机及电子功率器件冷却回路和集成控制器;其中,
3、所述电池循环回路通过换热器与所述发动机冷却回路进行热交换,以用于通过所述发动机冷却回路对动力电池进行加热;
4、所述电池循环回路通过四通阀与所述电机及电子功率器件冷却回路连通,以用于通过所述电机及电子功率器件冷却回路对动力电池进行加热或冷却;
5、所述发动机冷却回路包括ptc加热器,所述空调系统回路包括电动压缩机,所述ptc加热器和所述电动压缩机均与所述集成控制器相连,以用于通过所述集成控制器进行驱动控制;
6、其中,所述集成控制器包括:
7、主控芯片,用于输出控制信号,所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号;
8、第一驱动开关模块,用于根据所述第一控制信号对所述电动压缩机进行驱动控制;
9、第二驱动开关模块,用于根据所述第二控制信号对所述ptc加热器进行驱动控制。
10、在一种可能的实现方式中,所述系统还包括集成膨胀箱,所述集成膨胀箱包括第一腔室、第二腔室和第三腔室,所述发动机冷却回路与所述第一腔室相连,所述电池循环回路与所述第二腔室相连,所述电机及电子功率器件冷却回路与所述第三腔室相连。
11、在一种可能的实现方式中,所述通过所述发动机冷却回路对动力电池进行加热,包括:
12、当所述动力电池的出口温度小于第一设定目标温度时,若发动机处于启动状态,则通过所述发动机冷却回路的余热对动力电池进行加热;
13、当所述动力电池的出口温度小于第一设定目标温度时,若发动机处于非启动状态,且所述电机及电子功率器件冷却回路的温度小于第二设定目标温度,则启动发动机冷却回路的ptc加热器,通过所述ptc加热器对动力电池进行加热。
14、在一种可能的实现方式中,所述通过所述发动机冷却回路的余热对动力电池进行加热包括:
15、开启所述发动机冷却回路的电子水泵,使所述发动机冷却回路中的换热介质吸收发动机余热后,流经所述换热器;
16、控制所述电池循环回路的三通阀,使所述电池循环回路中的换热介质流经所述换热器,并通过所述换热器与所述发动机冷却回路中的换热介质进行热交换;
17、控制热交换后的所述电池循环回路的换热介质流经动力电池的换热结构,通过所述换热结构对所述动力电池进行加热。
18、在一种可能的实现方式中,所述通过所述ptc加热器对动力电池进行加热包括:
19、开启所述发动机冷却回路的电子水泵,使所述发动机冷却回路中的换热介质经过所述ptc加热器加热后,流经所述换热器;
20、控制所述电池循环回路的三通阀,使所述电池循环回路中的换热介质流经所述换热器,并通过所述换热器与所述发动机冷却回路中的换热介质进行热交换;
21、控制热交换后的所述电池循环回路的换热介质流经动力电池的换热结构,通过所述换热结构对所述动力电池进行加热。
22、在一种可能的实现方式中,所述通过所述电机及电子功率器件冷却回路对动力电池进行加热或冷却,包括:
23、当所述动力电池的出口温度大于第一设定目标温度,所述动力电池的温度小于第三设定目标温度,所述电机及电子功率器件冷却回路的温度小于第四设定目标温度时,控制所述四通阀,使所述电池循环回路与所述电机及电子功率器件冷却回路连通,以通过所述电机及电子功率器件冷却回路的散热器对动力电池进行冷却;
24、当所述动力电池的出口温度小于第一设定目标温度,发动机处于非启动状态,且所述电机及电子功率器件冷却回路的温度大于第二设定目标温度时,控制所述四通阀,使所述电池循环回路与所述电机及电子功率器件冷却回路连通,以通过所述电机及电子功率器件冷却回路的余热对所述动力电池进行加热。
25、在一种可能的实现方式中,所述集成控制器还包括:
26、第一电源电路,用于接收第一电源信号,并根据所述第一电源信号向所述主控芯片、所述第一驱动开关模块和所述第二驱动开关模块提供第一电信号。
27、在一种可能的实现方式中,所述集成控制器还包括:
28、采样模块,用于对所述第一电信号、所述第一驱动开关模块和所述第二驱动开关模块进行采样,并输出采样结果;
29、所述主控芯片还用于接收所述采样结果,并根据所述采样结果调整输出的控制信号。
30、在一种可能的实现方式中,所述集成控制器还包括:
31、通讯模块,用于对所述主控芯片与所述汽车的主控制器的通信进行传输控制。
32、在一种可能的实现方式中,所述集成控制器还包括:
33、第二电源电路,用于接收第二电源信号,并根据所述第二电源信号向所述通讯模块提供第二电信号。
34、在一种可能的实现方式中,所述第二驱动开关模块包括第二驱动模块和第二开关模块,所述第二开关模块包括第一开关电路和第二开关电路,所述第一开关电路包括串联连接的第一i gbt、第二igbt和第一电阻,所述第二开关电路包括串联连接的第三igbt、第四i gbt和第二电阻,所述第一i gbt、第二i gbt、第三igbt和第四i gbt的控制端与所述第二驱动模块的输出端电连接。
35、在一种可能的实现方式中,所述ptc加热器包括第一引脚、第二引脚和第三引脚,其中,所述第一引脚与所述第一电源电路的输出端电连接,所述第二引脚通过所述第一开关电路与所述第一电源电路的输出端电连接,所述第三引脚通过所述第二开关电路与所述第一电源电路的输出端电连接。
36、第二方面,本技术实施例提供了一种汽车,包括如第一方面任一项所述的热管理系统。
37、与现有技术相比,本技术实施例通过换热器连接电池循环回路和发动机冷却循环回路,通过四通阀连通电池循环回路和电机及电子功率器件冷却回路,使得当动力电池需要加热时,可以利用发动机冷却循环回路的余热与电机及电子功率器件冷却回路的余热对动力电池进行加热,提升了能量的回收利用率,降低了系统能耗。同时,本技术实施例还将电动压缩机与ptc加热器进行集成控制,相比于电动压缩机控制器与ptc加热器控制器相互独立,减小了布局空间,有利于管线合理布置,且降低了设备成本。
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