[发明专利]基于热管理的氢能汽车热泵系统和氢能汽车

说明书

本发明提供一种基于热管理的氢能汽车热泵系统和氢能汽车，电机循环系统与第一换热器连通形成电机冷却回路；燃料电池循环系统与第二换热器连通形成燃料电池冷却电路；高压电池包循环系统与第三换热器连通形成高压电池包循环回路；第一换热器与第三换热器并联后，与第二换热器、压缩机、内置冷凝器连通形成冷媒循环回路；暖风制热系统与第二换热器、PTC加热器、内置冷凝器连通形成暖风制热回路。通过利用第一换热器、第二换热器、第三换热器和内置冷凝器，可确保热泵系统在较低温度下也能正常工作，满足乘员舱采暖需求和高压电池包加热需求，同时有效利用燃料电池系统和电机系统产生的废热，有利于降低PTC使用频率及能耗，增加整车的续航里程。

技术领域

本发明涉及氢能汽车技术领域，尤其涉及一种基于热管理的氢能汽车热泵系统和氢能汽车。

背景技术

燃料电池是一种将化学能转化为电能的发电装置，在不使用化石燃料的情况下，以氢气为燃料、空气/氧气为氧化剂，能够连续稳定地输出电能，产生水和热。伴随着燃料电池技术的发展，燃料电池汽车也得到了越来越广泛的关注，燃料电池汽车能够实现零污染、零排放，解决了纯电动汽车续航里程短等问题。

随着氢能源汽车的发展，如何最大程度的降低能耗，提高整车的续航里程，成为一种新的研究方向，一般纯电或氢能汽车在乘员舱需要取暖时采用PTC制热，不仅舒适度不好，而且消耗大量电能，影响整车的续航里程。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种基于热管理的氢能汽车热泵系统和氢能汽车。

本发明的实施例提供一种基于热管理的氢能汽车热泵系统，包括：

电机循环系统，与第一换热器的第一通道连通形成电机冷却回路；

燃料电池循环系统，与第二换热器的第一通道连通形成燃料电池冷却电路；

高压电池包循环系统，与第三换热器的第一通道连通形成高压电池包循环回路；

所述第一换热器的第二通道与所述第三换热器的第二通道并联后，与所述第二换热器的第二通道、压缩机、内置冷凝器的第一通路连通形成冷媒循环回路；以及，

暖风制热系统，与所述第二换热器的第三通路、PTC加热器、所述内置冷凝器的第二通路连通形成暖风制热回路。

进一步地，所述第二换热器的第三通路连接于所述暖风制热回路中。

进一步地，所述第三换热器的第三通路可选择地连接于所述暖风制热回路中。

进一步地，还包括外置冷凝器，所述外置冷凝器两端分别与所述内置冷凝器第一通路的出口端、所述压缩机的进口端连接，形成外界供热回路。

进一步地，所述压缩机与第二换热器、外置冷凝器之间通过第一换向装置连接，所述第一换向装置用于控制所述压缩机与所述第二换热器、所述外置冷凝器中的至少一个连通。

进一步地，所述第二换热器的第二通道与所述第一换热器的第二通道、第三换热器的第二通道通过第七换向装置连接，所述第七换向装置用于控制所述第二换热器的第二通道与所述第一换热器的第二通道、所述第三换热器的第二通道中的至少一个连通。

进一步地，还包括蒸发器，所述外置冷凝器一端与蒸发器连接后，通过所述第一换向装置与所述压缩机的进口端连接，所述第一换向装置控制所述压缩机与所述蒸发器连通或断开；

所述外置冷凝器另一端与所述压缩机的出口端、所述内置冷凝器第一通路的进口端通过第二换向装置连接，所述第二换向装置用于控制所述压缩机与所述内置冷凝器连接或与所述外置冷凝器连通。