[发明专利]电动汽车热管理系统

权利要求书

1.一种电动汽车热管理系统，其特征在于，包括：前端冷却模块、与之并联的暖通空调、板式换热器以及水路循环，其中：前端冷却模块的第一端口和板式换热器的第一端口分别与水路四通阀的第二端口和第三端口相连，前端冷却模块的第二端口、暖通空调的第二端口和板式换热器第二端口之间设有涡旋压缩机和气液分离器，暖通空调的第一端口和前端冷却模块的第一端口分别与板式换热器的第一端口相连，板式换热器的第二端口和水路四通阀的第四端口之间设有水热PTC和动力电池组，前端冷却模块的第二端口和水路四通阀的第一端口之间设有第一电动水泵、直流转换器和电动驱动装置；

所述的前端冷却模块包括：外部换热器、低温水箱和冷却风扇，其中：外部换热器的输入端和低温水箱的输出端作为前端冷却模块的第二端口，低温水箱的输入端和外部换热器的输出端作为前端冷却模块的第一端口；

所述的暖通空调包括：内部冷凝器、蒸发器和鼓风机，其中：内部冷凝器的输入端和蒸发器的输出端作为暖通空调的第二端口，蒸发器的输入端和内部冷凝器的输出端作为暖通空调的第一端口；

所述的水路循环包括：两个电动水泵、一个水路四通阀、三个水路三通阀、一个高压水热PTC，通过水路三通阀和四通阀的切换，实现高压水热PTC的三次加热，即在环境温度低于-10℃且电机和电池发热量较小的工况下的制热模式。

2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，所述的蒸发器的前端设有第二电子膨胀阀。

3.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，所述的前端冷却模块CRFM的第一端口与暖通空调HVAC的第一端口之间设有并联的第一电子膨胀阀和第四电磁阀。

4.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，所述的涡旋压缩机的输出端与前端冷却模块CRFM的第二端口之间以及暖通空调HVAC的第二端口之间分别设有第二电磁阀和第三电磁阀。

5.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，所述的板式换热器的第二端口设有第二电动水泵，该第二电动水泵的输入端与水热PTC的两端之间设有第一水路三通阀，与水热PTC的输出端之间设有第一膨胀水箱。

6.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，所述的水热PTC的输入端和动力电池组之间的输出端设有第三水路三通阀，该第三水路三通阀的第二端口与水路四通阀的第四端口相连。

7.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，所述的气液分离器的输入端与前端冷却模块CRFM的第二端口之间设有第一电磁阀。

8.一种基于权利要求1～7中任一所述电动汽车热管理系统的换热方法，其特征在于，包括：乘员舱供冷、制热、除雾模式中的任意一种或其分别与电池供冷模式或加热模式以及电机电控供冷却功能模式排列组合。

9.根据权利要求8所述的的换热方法，其特征是，在所述的制热模式下乘员舱的热量由内部冷凝器提供，蒸发器的冷量通过电机电控、动力电池组和水热PTC共同转换，具体为：

第三电磁阀打开，第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀关闭，第三电子膨胀阀打开，第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀关闭从而构成制冷剂侧，此模式下板式换热器作为蒸发器，高温高压的制冷剂气体从压缩机排出后，通过第三电磁阀进入内部换热器，放出热量给乘员舱加热，内部换热器出口的过冷液体通过单向阀和第三电子膨胀阀后节流降压获得低温低压的两相态制冷剂在板式换热器中吸收电动驱动装置、动力电池组和水热PTC的热量蒸发成为过热气体，最后经过气液分离器回到压缩机完成循环；

高温防冻液经过板式换热器后成为低温液体，经过水路四通阀的第三端口和第二端口、水路三通阀的第一端口和第二端口、第一电子水泵后进入直流转换器和电动驱动装置构成防冻液侧并获得第一次升温；然后经过水路四通阀的第一端口和第四端口进入动力电池组获得第二次升温；进一步经过第三水路三通阀的第一端口和第三端口，高压水热PTC获得第三次升温；最后经过第一水路三通阀的第三端口和第一端口，第二电子水泵的输入端和输出端，回到板式换热器形成循环。

10.根据权利要求9所述的的换热方法，其特征是，将防冻液侧第一水路三通阀的第一端口和第二端口开启、第三端口关闭，即可将高压水热PTC旁通，制冷剂侧与上述电机电池发热量较小的模式一致；

将防冻液侧第一水路三通阀的第一端口和第二端口开启、第三端口关闭，将第三水路三通阀的第二端口和第三端口开启、第一端口关闭，即可将高压水热PTC和动力电池组旁通，制冷剂侧与上述电池电机发热量较小的模式一致。