本發明涉及電動車領域，涉及一種電動車整車熱管理系統及其控制方法。

背景技術：

目前，市場上電動汽車上的空調系統、電池包熱管理系統及電機系統熱管理系統普遍都是各自獨立的，很少有將電池包的熱管理系統和空調系統、電機冷卻系集成在一起的，這樣造成了整車熱管理系統效率較低,沒有達到整車熱環境資源的最大利用率。并且電池包普遍采用簡單的風冷系統，很少采用水冷系統的，這樣在炎熱或寒冷的惡劣環境下，難以保證電池包最佳工作溫度，也不能保證電池間溫度的一致性，影響電池的壽命和充放電性能。

專利文獻1(CN203553304U)中公開了一種電池熱管理控制系統，包括整車控制器；通過CAN總線與整車控制器電連接的電池管理器；分別與電池管理器電連接的用于向電池包組吹風的電池風機、用于加熱電池包組的加熱模塊、用于檢測電池包組中單體電池的溫度的第一溫度檢測器和用于檢測電池用蒸發器的溫度的第二溫度檢測器；通過CAN總線與整車控制器電連接的空調控制器；以及，分別與所述空調控制器電連接的電池用蒸發器電磁閥和空調用蒸發器電磁閥。

技術實現要素：

如上述電池熱管理系統，使用風冷系統加熱或冷卻電池，存在效率低、速度慢、電池包體積大、電池包工作溫度范圍小等問題。

本發明所要解決的技術問題是提供一種電動車整車熱管理系統，將電機冷卻系統、電池熱管理系統、空調系統整合成為一個整體，從而滿足了電機系統及電池對自身使用溫度的高要求，提高電機系統及電池的壽命和效率，也滿足了用戶對制冷制暖的要求。

本發明所述的一種電動車整車熱管理系統，包括電機冷卻系統、電池熱管理系統與空調系統。所述電機冷卻系統包括電機系統散熱器、電機、電機控制器、充電機、DCDC(直流轉換器)、電機水泵；所述電池熱管理系統包括電池系統散熱器、電池包、熱交換器、水暖加熱器、電池水泵；所述空調系統為帶有PTC的熱泵式空調系統。

所述熱交換器的制冷管路附帶電池膨脹閥，熱交換器的制冷劑管路與蒸發器并聯后與空調系統構成制冷劑循環回路；所述的水暖加熱器為電動水暖加熱器；

所述電機冷卻系統包含電機冷卻一條回路，按照循環水流向依次循環通過電機水泵、充電機、DCDC、電機控制器、電機、電機散熱器；

所述電池熱管理系統形成風冷冷卻回路、強制冷卻回路和加熱回路，其中，強制冷卻回路與加熱回路為同一回路，但不能同時工作；風冷冷卻回路與強制冷卻/加熱回路由閥門控制切換，不能同時聯通。

所述電池風冷冷卻回路按照循環水流向依次循環通過所述電池水泵、所述水暖加熱器、所述電池包、所述電池系統散熱器，此循環內水暖加熱器不工作；所述強制冷卻按照循環水流向依次循環通過所述電池水泵、所述水暖加熱器、所述電池包、所述熱交換器，此循環內水暖加熱器不工作；所述加熱回路按照循環水流向依次循環通過所述電池水泵、所述水暖加熱器、所述電池包、所述熱交換器，此循環內熱交換器不工作。

所述的空調系統為帶有PTC的熱泵式空調系統，包括制冷工況與采暖工況兩種工況；

所述制冷工況，制冷劑順次經過空調壓縮機、室內冷凝器、室外冷凝器、儲液干燥器構成，經過三通分配至熱交換器與室內蒸發器，熱交換器的制冷劑出口與蒸發器的制冷劑出口并聯后與儲液干燥罐相連；

所述采暖工況，制冷劑順次經過空調壓縮機、室內冷凝器、室外冷凝器、儲液干燥器構成，經過三通分配至儲液干燥罐；PTC與室內冷凝器并聯，溫度較低時進行輔助加熱；

所述電機冷卻系統與電池熱管理系統共用補償水罐；

有益效果：本發明所述的電動車熱管理系統將電機冷卻、電池熱管理、空調系統整合成為一個整體,以實現電池包的散熱系統與空調制冷系統相互集成，提高的熱管理的綜合效率，并實現環境溫度高時電機系統的冷卻、電池系統的冷卻及乘員艙內的制冷，溫度低時電池包的加熱及乘員艙內采暖；從而滿足電機系統和電池系統對自身使用溫度的高要求，提高電機系統和電池系統的壽命與效率，也滿足了用戶對制冷制暖的要求。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種電動車整車熱管理系統的原理圖；

圖2為本發明所述的電機冷卻回路連接圖；

圖3為本發明所述的電池風冷回路連接圖；

圖4為本發明所述的電池強制冷卻循環圖；

圖5為本發明所述的電池加熱循環圖；

圖6為本發明所述的空調制冷循環圖；

圖7為本發明所述的空調采暖循環圖。

附圖部件符號說明：

1、電機水泵 2、充電機 3、DCDC 4、電機控制器 5、電機 6、電機散熱器 7、電池散熱器 8、電池水泵 9、水暖加熱器 10、電池 11、風冷回路兩通閥 12、強制冷卻/加熱兩通閥 13、室內冷凝器 14、PTC 15、電動空調壓縮機 16、室外冷凝器/蒸發器 17、儲液干燥罐 18、室內蒸發器 19、熱交換器 20、電磁三通閥 21、空調制冷節流管 22、電池冷卻膨脹閥 23、膨脹水箱

具體實施方式

如圖1，一種電動車整車熱管理系統，包括電機冷卻系統、電池熱管理系統與空調系統。所述電機冷卻系統為獨立的循環，包括電機水泵1、充電機2、DCDC 3、電機控制器4、電機5、電機散熱器6、補償水罐23；所述電池熱管理系統包括電池系統散熱器7、電池包10、熱交換器19、電池冷卻膨脹閥22、水暖加熱器9、電池水泵8、第一兩通閥11、第二兩通閥12；所述空調系統為帶有PTC的熱泵式空調系統，包括電動空調壓縮機15、室內冷凝器13、PTC 14、室外冷凝器/蒸發器16、儲液干燥罐17、室內蒸發器18、空調制冷節流管21、電磁三通閥20。

所述熱交換器19的制冷劑管路與電池冷卻膨脹閥22串聯,所述室內蒸發器13與空調制冷節流管21串聯,電池冷卻膨脹閥22和空調制冷節流管21并聯,熱交換器19的制冷劑管路與室內蒸發器13并聯后與空調系統構成制冷劑循環回路；所述補償水罐23為電機冷卻系統與電池熱管理系統共用。

如圖2，所述電機冷卻系統包含電機冷卻一條回路，按照循環水流向依次循環通過電機水泵1、充電機2、DCDC 3、電機控制器4、電機5、電機散熱器6；

如圖3，所述電池風冷冷卻回路按照循環水流向依次循環通過電池水泵8、水暖加熱器9、電池包10、第一兩通閥11、電池散熱器7，此循環內水暖加熱器9不工作，第一兩通閥11打開；

如圖4，所述電池強制冷卻回路按照循環水流向依次循環通過電池水泵8、水暖加熱器9、電池包10、第二兩通閥12、熱交換器19，此循環內水暖加熱器9不工作，第二兩通閥12打開，空調制冷循環啟動，電池冷卻膨脹閥22打開；

如圖5，所述電池加熱回路按照循環水流向依次循環通過電池水泵8、水暖加熱器9、電池包10、第二兩通閥12、熱交換器19，此循環內熱交換器不工作，第二兩通閥12打開，電池冷卻膨脹閥22關閉；

如圖6，所述制冷循環，制冷劑順次經過空調壓縮機15、室內冷凝器13、室外冷凝器16、電磁三通閥20、空調制冷節流管21、室內蒸發器18、儲液干燥罐17，此循環空調風不經過室內蒸發器13，PTC 14不工作；電池冷卻膨脹閥22在電池有強制冷卻需求時打開；

如圖7，所述采暖工況，制冷劑順次經過制冷劑順次經過空調壓縮機15、室內冷凝器13、室外冷凝器16、電磁三通閥20、儲液干燥罐17；PTC與室內冷凝器并聯，溫度較低時進行輔助加熱：環境溫度在-5℃以上時，熱泵系統單獨工作；環境溫度在-15℃至-5℃之間時，以熱泵系統為主，PTC輔助采暖工作；環境溫度在-20℃至-15℃之間時，以PTC為主，熱泵系統輔助采暖工作；環境溫度在-20℃以下時，PTC單獨工作。