[发明专利]一种电动汽车热管理系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车热管理系统，包括蒸汽压缩子系统、电机电控单元冷却子系统和电池冷却子系统；所述蒸汽压缩子系统包括储液器、压缩机、换向阀机构、外侧换热器、三流道板式换热器、内侧风机、内侧换热器以及节流阀机构；所述电机电控单元冷却子系统包括电机、电控单元、车外散热器、外侧风机、散热器旁通阀、电机电控回路水泵以及电机电控回路旁通阀；所述电池冷却子系统包括电池模块、PTC加热器、电池回路旁通阀以及电池回路水泵。本发明为一种多功能易于调节的电动汽车热管理系统，可实现对电池模块的有效保温，利用电机电控单元内多余的热量来进行除霜，提高了能量利用效率，增加电动汽车冬季行车的续航里程。

技术领域

本发明涉及电动汽车热管理领域，具体地，涉及一种电动汽车热管理系统。

背景技术

在全球能源危机不断加深和环境问题日益突出的大背景下，电动汽车近年来发展迅速。由于电动汽车与传统汽车在结构上存在较大差异，其热管理系统也需要进行相应改进。其中，汽车电池组的工作温度对其性能有较大影响，故保证汽车电池组工作在合适的温度区间是电动汽车热管理的一个主要目标。

其中，电池组的冷却是电动汽车热管理的重中之重。电池组长期在高温下工作会严重影响电池组的寿命，甚至有自燃的风险。传统的电池组冷却系统主要有风系统或冷却液系统两种。风系统结构简单，成本低廉，但导热性能较差，在早期的电动汽车热管理系统中应用较广。然而随着电池组的发展，其能流密度越来越大，热负荷也越来越大。受限于自身导热能力，风系统逐渐无法满足散热要求。冷却液系统的导热性能优良，能够较好的满足冷却需求。然而其结构复杂、成本高昂，且有一定的泄漏风险，故在使用中需要特别注意。近年来，将制冷剂直接引入电池组的制冷剂系统愈发受到关注。这种系统导热性能好、成本低，可与汽车自身空调系统集成，是一种高效的冷却系统(申请号2021105406897)。

同时，低温环境下电池组的保温也格外重要。传统的电动汽车热管理系统主要通过(Positive Temperature Coefficient,PTC)PTC电加热器来对电池组进行保温。由于PTC需要电能驱动，这意味着必然有一部分电池模块在低温下工作，影响电池组的使用寿命。进一步地，从冷热源的角度分析，绝大部分技术仍然采用蒸气压缩循环加电辅热的方式控制电池组及客舱温度。由于压缩机及电辅热装置均需电能驱动，这给电动汽车的电池组造成了沉重的负担，缩短了续航里程，影响电动汽车的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车热管理系统，将电池冷却系统与蒸汽压缩系统结合，兼顾控制电池组温度、电机温度、电控单元温度与客舱温度的复合电动汽车热管理系统，有利于提高热管理系统的制热能力。本发明通过四通换向阀、三通换向阀和三通板式换热器相结合，组成为一种多功能，易于调节的电动汽车热管理系统。当环境温度低于电池模块最低适宜工作温度时，本发明提供的电动汽车热管理系统可实现对电池模块的有效保温；当环境温度低于0℃时，外侧换热器会有霜层出现，此时可以利用电机电控单元内多余的热量来进行除霜，提高了能量利用效率，增加电动汽车冬季行车的续航里程。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

一种电动汽车热管理系统，包括蒸汽压缩子系统、电池冷却子系统和电机电控单元冷却子系统；所述蒸汽压缩子系统包括储液器、压缩机、换向阀机构、外侧换热器、三流道板式换热器、内侧风机、内侧换热器以及节流阀机构；

所述换向阀机构包括四通换向阀、三通换向阀；所述压缩机的进口连接至储液器的一端；所述压缩机的出口经四通换向阀的第一流道连接至内侧换热器的一端；所述储液器的另一端经四通换向阀的第二流道连接至外侧换热器的一端；所述内侧风机吹出的空气经过内侧换热器后吹入汽车乘员舱；

所述节流阀机构包括第一膨胀阀、第二膨胀阀、旁通阀；所述内侧换热器的另一端连接至第一膨胀阀的一端、第二膨胀阀的一端、旁通阀的一端；所述外侧换热器的另一端连接至第一膨胀阀的另一端；所述三流道板式换热器的第一流道的另一端连接至第二膨胀阀的另一端、旁通阀的另一端；