[发明专利]一种集成电机冷却和空调暖风的热管理系统及热管理方法

说明书

本发明公开了一种集成电机冷却和空调暖风的热管理系统及热管理方法，包括控制器、电机和电机控制器、散热器、风扇、水泵、PTC加热器、空调HVAC、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、水温传感器、膨胀箱等。本发明通过空调暖风利用电机余热并串联液侧PTC加热的集成方案，行车时主要利用电机余热、辅以小功率液侧PTC加热满足空调暖风需求，驻车或冷启动时利用大功率液侧PTC加热满足空调暖风或除霜除雾需求，理论上可节约电暖风系统40％的电量，对提高汽车续航里程有着重要的意义。

【技术领域】

本发明属于汽车热管理系统技术领域，涉及一种集成电机冷却和空调暖风的热管理系统及热管理方法。

【背景技术】

纯电动汽车受电池能量密度和整车电池布置的限制，不能长距离运营，影响了纯电动汽车的规模化应用。

纯电动汽车的主要发热源为驱动电机系统，其出水温度一般不超过70℃，而空调暖风一般要求进水温度为85℃，电机冷却出水温度不能满足空调暖风的使用要求，因此目前空调暖风和电机冷却系统均分别独立设置。

空调暖风利用电加热PTC，消耗了原本有限的电量；目前有两种技术路线，一种是液侧PTC加热方案，可沿用现有内燃机空调HVAC，通过加热冷却液间接实现空调暖风功能和除霜要求；该方案通用性强，成本低，但效率略低，没有电机余热利用。另一种是气侧PTC加热方案，需全新开发空调HVAC，通过直接加热空气实现空调暖风功能和除霜要求；该方案需开模、费用高，周期长，空气干燥，舒适性差，高压气侧PTC位于驾驶室内，存在一定的安全隐患，同样没有电机余热利用。

同时，电机冷却将电机热量直接置换到环境中，风扇等附件又消耗了部分电量；整车热量未能统筹利用，浪费了部分电量，降低了汽车的续航里程。因此，电机冷却和空调暖风集成的热管理系统对纯电动汽车续航里程的提高有着重要的意义。

目前纯电动汽车电机冷却和空调暖风集成主要存在两个问题，一是电机冷却出水温度低，不能满足空调暖风的需求；二是汽车冷启动时电机不工作，无法提供热源满足除霜要求。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种集成电机冷却和空调暖风的热管理系统及热管理方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种集成电机冷却和空调暖风的热管理系统，包括：

控制器，控制器与水温传感器、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、PTC加热器、空调HVAC以及电机电连接；

水温传感器液体出口连接第一三通电磁阀的入口A1，第一三通阀的出口B1依次连接PTC加热器和空调HVAC，第一三通阀的出口C1连接散热器，散热器和空调HVAC的冷却液出口均与水泵的入口相连通；

水泵的出口与第二三通电磁阀的入口A2相连，第二三通电磁阀的出口C2依次连接电机控制器和电机的冷却水入口，电机的冷却水出口和第二三通电磁阀B2的出口均与水温传感器的入口相连通。

本发明进一步的改进在于：

散热器还连接膨胀箱，用于除去冷却液中混入的空气；膨胀箱的液体出口与水泵的入口相连。

散热器上还设置有风扇，风扇的控制端与控制器相连。

一种集成电机冷却和空调暖风的热管理方法，包括以下步骤：

1)汽车在冷启动需除霜除雾或驻车工况需开启空调暖风时