[发明专利]一种低能耗电动汽车热管理系统及动力电池加热方法

说明书

本发明涉及电动汽车的热管理领域，具体公开了一种低能耗电动汽车的热管理系统，包括第一循环水路、第二循环水路和第三循环水路，分别实现电机的冷却、动力电池的加热以及动力电池的冷却，三条循环水路之间通过第一三通阀和第二三通阀进行切换；在冷却组件中利用P型半导体和N型半导体通电所产生的冷端进行辅助冷却。本发明还公开了一种动力电池的加热方法。本发明所公开的热管理系统和动力电池加热方法将冷却和加热系统关联起来，并且避免了传统汽车热管理系统所采用的利用空调换热冷却电池和PTC加热电池的方式，能够有效降低电动汽车能量的消耗，增加续航能力，提高乘客舒适度。

技术领域

本发明属于电动汽车的热管理领域，具体涉及一种低能耗电动汽车热管理系统以及一种动力电池的加热方法。

背景技术

目前电动汽车进入快速发展阶段，对电动汽车使用寿命，整车续航里程要求越来越高,要求动力电池充电的时间越来越短，迫切要求能在低温环境下对动力电池有效加热、并在动力电池温度较高时能快速把热量散发出去，通过自然散热的方式将动力电池产生的热量散发出去的热管理方式，已经越来越不适合电动汽车的发展趋势，目前是利用热管理系统和空调换热对电池进行散热，低温时对动力电池加热，主要是采用PTC加热动力电池。和空调换热会导致空调的负载增加，从而降低电动汽车的续航里程，并且夏天高温时使乘客的舒适度不够，采用PTC加热动力电池会增加热管理系统的复杂程度，同样也会消耗能量降低电动汽车的续航里程。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供了一种利用自身发热对动力电池进行加热的低能耗电动汽车热管理系统，包括第一循环水路、第二循环水路和第三循环水路；

所述第一循环水路包括第一水泵、车载充电机、直流转换器、电机控制器、电机以及第一冷却组件；所述第一循环水路作用于电机冷却；

所述第二循环水路包括第一水泵、车载充电机、直流转换器、电机控制器、电机、第二水泵以及动力电池；所述第二循环水路在充电时通过电机缺相工作对动力电池进行加热；

所述第三循环水路包括第二水泵、动力电池和第二冷却组件；所述第三循环水路在动力电池温度超过设定工作温度时对动力电池进行冷却；

所述第一循环水路、第二循环水路和第三循环水路之间通过第一三通阀和第二三通阀实现转换；所述第一水泵、车载充电机、直流转换器、电机控制器和电机依次连接，所述电机与第一三通阀的第一阀口连接，所述第一冷却组件的一端与第一三通阀的第二阀口连接，另一端与第一水泵连接，所述第二水泵的一端与第一三通阀的第三阀口连接，另一端与动力电池连接，所述动力电池与第二三通阀的第一阀口连接，所述第二冷却组件的一端与第二水泵连接，另一端与第二三通阀的第二阀口连接，所述第二三通阀的第三阀口与第一水泵连接；

所述第一水泵还连接有第一膨胀水箱，所述第二水泵还连接有第二膨胀水箱。

进一步的，所述电机控制器包括三相逆变器，所述三相逆变器的输入端与电机控制器连接，输出端与电机连接；所述三相逆变器的输出端至少一相电路上串联有继电器，所述继电器与电机控制器连接，电机控制器控制继电器的通断。

进一步的，所述动力电池包括电池管理系统，所述电池管理系统分别与车载充电机和车载控制器连接，电池管理系统分别与车载充电机和车载控制器进行信号传递；所述车载控制器与电机控制器连接，车载控制器与电机控制器进行信号传递。

进一步的，所述第一冷却组件或第二冷却组件均包括散热器和制冷装置，所述制冷装置包括制冷器、导热垫和换热器，所述导热垫的两侧分别与制冷器和换热器贴合；所述散热器与换热器连接，所述制冷器的两端分别接入汽车内部的电路。

进一步的，所述制冷器包括至少一个P型半导体和至少一个N型半导体，所述P型半导体与N型半导体串联且P型半导体与N型半导体间隔分布；制冷器形成一个冷端和一个热端，制冷器的冷端与导热垫贴合。

进一步的，所述散热器包括鼓风式风扇。