充量自動調(diào)節(jié)的電動汽車廢熱回收熱泵式綜合熱管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動汽車技術(shù)，具體地，涉及一種充量自動調(diào)節(jié)的電動汽車廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車已成為全球發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前，電動汽車一般采用電加熱器PTC在冬季采暖，但其效率低，嚴(yán)重影響電動汽車一次充電續(xù)駛里程，引起車輛在冬季比在夏季的一次充電續(xù)駛里程短30%左右。因此，空氣源熱栗系統(tǒng)技術(shù)受到了國內(nèi)外的高度關(guān)注。
[0003]經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)一篇公告號為CN104534738A、公告日為2015年04月22日、專利名稱為“電動汽車熱栗空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)及方法”的中國專利，該專利技術(shù)基于壓縮機(jī)、換熱器組成的空調(diào)本體，其特征在于:包括兩個三通閥:第I三通閥、第2三通閥，壓縮機(jī)進(jìn)口通過同軸管連接第2三通閥，換熱器包括車外換熱器和車內(nèi)換熱器，壓縮機(jī)出口通過第I三通閥分別連接車外換熱器和車內(nèi)換熱器；車外換熱器和車內(nèi)換熱器均具有兩個進(jìn)出口，車外換熱器的其中一個進(jìn)出口通過同軸管、電子膨脹閥連接車內(nèi)換熱器的一個進(jìn)出口，車外換熱器的另一個進(jìn)出口具有兩個分支，分別接入第I三通閥、第2三通閥，車內(nèi)換熱器的另一個進(jìn)出口具有兩個分支，一路接入第2三通閥，另一路通過單向閥連接至第I三通閥。其不足之處是:未能實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動電機(jī)廢熱進(jìn)行回收利用；在冬季制熱運(yùn)行下不能解決車外換熱器結(jié)霜問題，也不能在制熱運(yùn)行時進(jìn)行除霜、除霧；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其它回收電機(jī)廢熱的熱栗系統(tǒng)，均不能滿足系統(tǒng)對工質(zhì)充注量在制熱運(yùn)行和制冷運(yùn)行時的不同要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種充量自動調(diào)節(jié)的電動汽車廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，具有成本低、高效節(jié)能、對車輛動力系統(tǒng)和車內(nèi)熱環(huán)境一體化綜合管理、性能可靠、維護(hù)方便的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種充量自動調(diào)節(jié)的電動汽車廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括電動壓縮機(jī)、四通換向閥、車內(nèi)空調(diào)換熱器、雙向電子膨脹閥、車外空調(diào)換熱器、水冷式驅(qū)動電機(jī)雙模熱管理回路、電池廢熱回收換熱器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、氣液分離通道、工質(zhì)充量自動調(diào)節(jié)器、溫度濕度傳感器、壓力傳感器、車內(nèi)溫度設(shè)置器和熱管理控制器，所述車內(nèi)空調(diào)換熱器、車外空調(diào)換熱器上分別設(shè)有第一電子風(fēng)扇、第二電子風(fēng)扇，水冷式驅(qū)動電機(jī)雙模熱管理回路的第一端口經(jīng)第一單向閥后的端口和車外空調(diào)換熱器的第一端口共同連接到四通換向閥的一個端口，四通換向閥的其它三個端口分別與電動壓縮機(jī)的輸出端口、氣液分離通道的第一端口與電池廢熱回收換熱器的第一端口經(jīng)第二單向閥后的共同端口、車內(nèi)空調(diào)換熱器的第一端口相連接，電動壓縮機(jī)的輸入端口與氣液分離通道的第二端口相連接，工質(zhì)充量自動調(diào)節(jié)器與雙向電子膨脹閥與和車外空調(diào)換熱器之間的管路相連接，雙向電子膨脹閥的第一端口、電池廢熱回收換熱器的第二端口經(jīng)第二電磁閥后的端口共同連接到車內(nèi)空調(diào)換熱器的第二端口，雙向電子膨脹閥的第二端口、水冷式驅(qū)動電機(jī)雙模熱管理回路的第二端口經(jīng)第一電磁閥后的共同端口與車外空調(diào)換熱器的第二端口相連接，水冷式驅(qū)動電機(jī)雙模熱管理回路的第二端口還通過第三電磁閥與電池廢熱回收換熱器的第二端口相連接，水冷式驅(qū)動電機(jī)雙模熱管理回路的第三端口、第四端口分別與水冷式驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動控制器的冷卻水出水口、入水口相連接，熱管理控制器與電動壓縮機(jī)、四通換向閥、第二電子風(fēng)扇、第一電子風(fēng)扇、雙向電子膨脹閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、水冷式驅(qū)動電機(jī)雙模熱管理回路、工質(zhì)充量自動調(diào)節(jié)器、溫度濕度傳感器、壓力傳感器、車內(nèi)溫度設(shè)置器相電路連接，所述水冷式驅(qū)動電機(jī)多模熱管理回路包括電機(jī)廢熱回收換熱器、電機(jī)冷卻換熱器、驅(qū)動電機(jī)冷卻電動水栗、三通閥、第一單向閥，所述電機(jī)冷卻換熱器設(shè)有驅(qū)動電機(jī)換熱器電子風(fēng)扇，驅(qū)動電機(jī)換熱器電子風(fēng)扇、驅(qū)動電機(jī)冷卻電動水栗和三通閥與熱管理控制器電連接，電機(jī)廢熱回收換熱器的第一端口、第二端口分別為所述水冷式驅(qū)動電機(jī)多模熱管理回路的第一端口、第二端口，三通閥的第一端口為所述水冷式驅(qū)動電機(jī)多模熱管理回路的第三端口，三通閥的第二端口和第三端口分別與電機(jī)廢熱回收換熱器的第三端口和電機(jī)冷卻換熱器的第一端口相連接，電機(jī)廢熱回收換熱器的第四端口、電機(jī)冷卻換熱器的第二端口相連接后再經(jīng)驅(qū)動電機(jī)冷卻電動水栗后為所述水冷式驅(qū)動電機(jī)多模熱管理回路的第四端口，電機(jī)廢熱回收換熱器用于在制熱時回收驅(qū)動電機(jī)控制器和驅(qū)動電機(jī)的廢熱，電機(jī)冷卻換熱器及其驅(qū)動電機(jī)換熱器電子風(fēng)扇用于在非制熱時對驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，三通閥用于選擇其第一端口與其第二端口或其第三端口相接通，所述熱管理控制器與電動壓縮機(jī)、四通換向閥、電子風(fēng)扇、第一電子風(fēng)扇、第二電子風(fēng)扇、雙向電子膨脹閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、驅(qū)動電機(jī)冷卻電動水栗、三通閥、工質(zhì)充量自動調(diào)節(jié)器、溫度濕度傳感器、壓力傳感器、車內(nèi)溫度設(shè)置器的電路連接采用CAN總線或硬線連接，熱管理控制器通過對這些部件的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)對所述熱管理系統(tǒng)的運(yùn)行控制和對工質(zhì)充量的控制。
[0006]所述工質(zhì)充量自動調(diào)節(jié)器包括活塞缸、活塞、彈簧、電動壓氣栗和排氣電磁閥，所述活塞將活塞缸分為上腔和下腔，該上腔頂端的開口與所述雙向電子膨脹閥與車外空調(diào)換熱器之間的管路相連接，彈簧的兩端分別與活塞和下腔底相連接，電動壓氣栗和與排氣電磁閥的一端均分別與下腔連通、另一端均分別與大氣相通。
[0007]所述水冷式驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)驅(qū)動控制器和電機(jī)。
[0008]所述工質(zhì)充量自動調(diào)節(jié)器與所述電動壓縮機(jī)相連接的管路或與車內(nèi)換熱器相連接的管路或與車外換熱器相連接的管路相連接。
[0009]所述溫度濕度傳感器、壓力傳感器用于檢測車外環(huán)境溫度、車內(nèi)環(huán)境溫度、車外濕度和系統(tǒng)高壓側(cè)的工質(zhì)壓力。
[0010]所述氣液分離通道包括依次連接的氣液分離器和干燥器。
[0011]所述電機(jī)廢熱回收換熱器為液-汽換熱器。
[0012]所述電池廢熱回收換熱器為液-汽換熱器，其第三端口經(jīng)電池?zé)峁芾黼妱铀鹾笈c液冷式動力電池系統(tǒng)的冷卻液管路的一端相連，其第四端口與該冷卻液管路的另一端相連。
[0013]所述熱管理控制器還具有對電動汽車空調(diào)系統(tǒng)中的各個風(fēng)門的控制功能。
[0014]本系統(tǒng)還包括輔助加熱器，所述的輔助加熱器為電加熱器或燃油加熱器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對電動汽車車內(nèi)環(huán)境、驅(qū)動電機(jī)和動力電池系統(tǒng)的熱管理的綜合一體化，實(shí)現(xiàn)了通過熱栗循環(huán)提高了電動汽車動力采暖時的能量效率，相對于目前的電加熱采暖系統(tǒng)可節(jié)約50%以上的電能，從而可延長電動汽車一次充電續(xù)駛里程30%以上。
[0017](2)本發(fā)明通過回收電動汽車驅(qū)動電機(jī)的廢熱、動力電池系統(tǒng)的廢熱，實(shí)現(xiàn)工質(zhì)充注量的自動調(diào)節(jié)，解決在系統(tǒng)不同運(yùn)行模式和環(huán)境溫度下對最佳的工質(zhì)充注量的要求，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的能量效率，減輕了制熱時車外