[发明专利]电动汽车二次回路热泵空调热管理系统

说明书

本发明涉及一种电动汽车二次回路热泵空调热管理系统，包括制冷剂回路和冷却液回路，制冷剂回路由压缩机、室外侧换热器、室内侧换热器、乘员舱PTC加热器、气液分离器、热力膨胀阀等组成；冷却液回路由chiller、冷却液泵、电池加热用PTC、电池及电机液冷板等组成；制冷剂回路通过阀门和管道的切换实现制冷制热除湿等不同模式，冷却液回路实现对电池、电机电控设备的散热以及在冬季低温工况下电池的预加热功能。运行时，乘员舱通过制冷剂与室内空气交换热量，保证传热效率最大；冷却液在chiller中与制冷剂换热，可以根据需要增加或减少液冷板数量。本发明的系统，结合乘员舱热管理和电池等发热设备热管理，结构简单、高效节能。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车二次回路热泵空调系统，尤其是一种将乘员舱热管理和电池、电机等发热设备热管理结合在一起的电动汽车二次回路热管理系统。

背景技术

随着节能减排政策的推进，电动汽车在市场上的占有率越来越高，但是电动汽车的续航里程较短仍然是一个亟需解决的问题，由于电动汽车不像燃油汽车有发动机余热可以利用，因此冬季制热工况下需使用电PTC加热，PTC的使用会降低40％左右的续航里程，COP＞1的热泵系统能够很好地解决冬季制热工况下电动汽车续航里程大大降低的问题。

除此之外，电动汽车的动力来源是电池，电池组的工作温度有一定的限制，冬季温度过低时，其放电速率大大降低，影响系统运行；电池运行过程中会产生热量，电池组温度过高时，也会降低其效率，甚至有爆炸的危险。电动汽车系统中除了电池和乘员舱需要热管理外，电机、电控设备同样会产生热量，温度过高时，这些设备的运行也存在问题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种电动汽车二次回路热泵空调热管理系统。

本发明采用了如下技术方案：

一种电动汽车二次回路热泵空调热管理系统，包括制冷剂回路和冷却液回路，所述制冷剂回路由压缩机、室外换热器、室外换热器侧风扇、气液分离器、膨胀阀、乘员舱侧PTC加热器、制冷剂管道组成；制冷剂回路中，所述压缩机的出口通过第二三通阀、第一三通管连接室外换热器的进口，室外换热器的出口通过第一三通阀、第二三通管、第三三通管后分成两路：一路经第一电磁阀、第九三通管、第三膨胀阀、第十三通管连接chiller的进口，另一路经第七三通管、第二膨胀阀、第八三通管连接室内换热器的进口；chiller的出口和室内换热器的出口经第五三通管、第三三通阀、第四三通管、第六三通管连接压缩机的进口；所述第二三通阀与第二三通管之间通过制冷剂管道连接，所述第一三通阀与第四三通管之间通过制冷剂管道连接，所述第一三通管与第三三通阀之间连接有第一膨胀阀，所述第九三通管与第十三通管之间连接有第二电磁阀，所述第七三通管与第八三通管之间连接有第三电磁阀；所述第六三通管连接气液分离器；所述冷却液回路由chiller、冷却液泵、冷却液侧PTC、电池及电机液冷板、电池及电机侧冷却风扇、冷却液侧管道组成，所述冷却液泵的出口经第十一三通管后分成两路：一路经PTC加热器连接电池液冷板的进口，另一路经第四电磁阀连接电机液冷板的进口，电池液冷板的出口和电机液冷板的出口通过第十二三通管连接chiller的冷却液进口，chiller的冷却液出口连接冷却液泵的进口。

进一步，所述室内换热器侧面设有乘员舱侧PTC加热器，在冬季热泵不能提供足够热量时开启，维持乘员舱在一定的温度范围内。

进一步，所述电池液冷板和电机液冷板侧分别设有散热的风扇。

进一步，所述第四电磁阀根据电机需求的冷量大小开启或关闭，用于控制冷却液是否流过电机液冷板。

进一步，所述冷却液侧PTC电加热器在冬季低温工况下开启，保证电池能够冷启动。

进一步，所述制冷剂回路中的制冷剂选用R134a；所述冷却液回路中的冷却液选用50％乙二醇溶液。