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CN110834514B - 一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统 - Google Patents

一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车配件领域，具体涉及一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，包含电机、空调和电池，还包含：连接管道，所述连接管道中流动传导液；主动力泵；三通阀一，所述三通阀一的进口与所述主动力泵连接，所述三通阀一的出口一与所述电机连接；三通阀二，所述三通阀二的进口与所述三通阀一的出口二连接，所述三通阀二的出口一与所述空调连接，出口二与电池冷却器连接。本发明的目的是提供一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，优化能量使用效率，且减少了热能系统的零部件总数量，降低整车的开发和制造成本。

Description

一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统
技术领域
本发明涉及汽车配件领域，具体涉及一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统。
背景技术
汽车作为人们的代步工具，随着物质生活水平的提高，近些年得到大范围的普及，尤其是对于能源和环保要求的考虑，新能源汽车，尤其是电动汽车，受到了越来越多关注，得到了越来越多的技术研发。
现有技术中，常常采用如公告号为201710097545.2的中国专利文件的热管理方式。在这种方式中，整车热管理系统包含电机回路、空调回路和电池加热回路，这三种回路彼此独立，分别布置。
然而，这样的布置方式具有一定的缺陷。首先，由于彼此独立，则需要多套零部件，例如需要三个水泵、膨胀箱和相关管路零件，成本高。其次，由于独立运作，电机产生的热量被直接排掉，没有进行二次回收利用，造成了能源效率的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，优化能量使用效率，且减少了热能系统的零部件总数量，降低整车的开发和制造成本。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，包含电机、空调和电池，其特征在于，还包含：
连接管道，所述连接管道中流动传导液；
主动力泵；
三通阀一，所述三通阀一的进口与所述主动力泵连接，所述三通阀一的出口一与所述电机连接；
三通阀二，所述三通阀二的进口与所述三通阀一的出口二连接，所述三通阀二的出口一与所述空调连接，出口二与电池冷却器连接；
所述电池通过回路与所述电池冷却器连接；
散热器，所述散热器与所述主动力泵连接；
三通开关，所述电机、所述空调和所述电池冷却器共同连接所述三通开关的一路，所述三通开关的其余两路分别连接在所述散热器的两端。
作为本发明的优选，所述主动力泵连接有水壶。
作为本发明的优选，还包含用于测量所述电池的温度的电池温度传感器和用于测量所述电机的温度的电机温度传感器。
作为本发明的优选，在所述三通阀一的所述出口二与所述三通阀二的所述进口之间连接有PTC。
作为本发明的优选，所述三通阀一和所述三通阀二均为比例三通阀。
作为本发明的优选，在所述三通阀一的所述出口一与所述电机之间连接有车载充电器与微控制单元。
作为本发明的优选，所述电池与所述电池冷却器连接的回路中连接有辅助泵。一种适用于电动车辆的多功能承载装置，包含充电器、空调压缩机和电机，其特征在于：还包含充电器支架和与所述充电器支架连接的悬置支架，所述充电器支架在水平方向延伸，所述悬置支架在竖直方向延伸，所述悬置支架与悬置软垫连接，所述充电器安装在所述充电器支架上，所述压缩机与所述电机安装在所述悬置支架上。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1，电机系统、空调系统和电池系统统一为一个循环系统，且各个子系统之间的流量可以通过两个比例三通阀进行流量调节。
2，在电池和空调暖风有制热需求时，除通过PTC进行加热外，还可以通过电机系统产生的热量进行加热，可充分利用电机系统的余热进行加热。
3，可使用散热器来对电池实现降温制冷的目的，降低对空调的使用程度，环保节能。
附图说明：
图1是实施例一的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1，如图1所示，电机系统、空调系统和电池系统采用串并联的方式同一为一个系统，将各个系统的加热和制冷功能进行了全面的优化。图中各条黑线表示管道，管道中流动着传导液，起到热量传导的作用。
具体的，当电池和空调有制热需求时。散热器处的三通开关，即图1中散热器下方的三通开关，将散热器方向关断。散热器不导入整个回路系统。
图1左上角的泵，即主动力泵工作，将使得传导液在整个回路中流动。传热液进入到比例三通阀一，即图1中左边的比例三通阀，随后流过OBC，即车载充电器，随后流过MCU，即微控制单元，随后流过电机。电机工作产生的热量进入了传导液。传导液随后经过三通开关回到了主动力泵，构成一个回路。
在运作构成中，还有另一个回路通向了空调和电池。具体的，传导液从主动力泵经过比例三通阀一时，继续向图中右边即PTC方向行进。用户可以通过比例三通阀一来调节往OBC和PTC方向的流量比例。经过PTC后，经过比例三通阀二，即图中PTC右边的比例三通阀则就可以分别流向空调和电池冷却器，电池冷却器即图1中的chiller。随后传导液同样经过三通开关回到主动力泵，完成回路循环。在这个过程中，热量就传导到了空调和电池冷却器。对空调和电池冷却器进行了加热。而电池冷却器同时还包含一个与电池连接的导通回路，此处的热量被传导到了电池处。
用户可以通过控制比例三通阀二来控制流向图中的空调和chiller的流量比例，从而调整对空调和电池加热的效果。
此外，在两个比例三通阀中间还设有PTC，PTC可以通过施加电流来产生热量，使得整个回路具备PTC的热量和电机系统产生的热量这两个部分的热量。
诚如上文所述，一方面，电机系统、空调系统和电池系统统一为一个循环系统，且各个子系统之间的流量可以通过两个比例三通阀进行流量调节。另一方面，在电池和空调暖风有制热需求时，除通过PTC进行加热外，还可以通过电机系统产生的热量进行加热，可充分利用电机系统的余热进行加热。
下文叙述需要降温制冷需求时的处理。本文说的制冷，主要指的是电池系统的制冷。在现有技术中，对电池系统的制冷主要还是采用冷媒，例如空调对电池系统进行制冷。而在本案中，除了采用传统方式，使用空调对电池系统进行制冷外，还可以采用散热器对电池进行散热制冷，从而减少了空调系统的启动率和运作时间，从而实现了节省能耗的作用。
具体的，可在电池和电机这两处设温度传感器，从而确定这两处的温度和温差。当需要冷却功能时，自然通过三通开关将散热器连接入回路，电机与散热器处于图1中左侧的回路中，故电机处的温度即可视为散热器回路的温度。当此回路的温度较低，系统判定为可以使用此回路对电池进行散热制冷时，同样通过操作比例三通阀一和比例三通阀二，将电池冷却器即图1中的chiller连接入回路，导热液自然从比例三通阀一和比例三通阀二流入chiller，从而通过chiller将制冷效果传导给电池，达到依靠散热器来对电池实现降温制冷的目的，降低对空调的使用程度，环保节能。
主动力泵处连接有水壶，水壶同时与散热器连接。

Claims (5)

1.一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，包含电机、空调和电池，其特征在于，还包含：连接管道，所述连接管道中流动传导液；主动力泵；三通阀一，所述三通阀一的进口与所述主动力泵连接，所述三通阀一的出口一与所述电机连接；三通阀二，所述三通阀二的进口与所述三通阀一的出口二连接，所述三通阀二的出口一与所述空调连接，出口二与电池冷却器连接；所述电池通过回路与所述电池冷却器连接；散热器，所述散热器与所述主动力泵连接；三通开关，所述电机、所述空调和所述电池冷却器共同连接所述三通开关的一路，所述三通开关的其余两路分别连接在所述散热器的两端；所述空调与所述电池冷却器在制冷与制热模式过程中的温度来源均来自于电机系统；当处于制冷模式下，所述三通开关将所述散热器连入所述电机系统，当处于制热模式下，所述三通开关将所述散热器断开所述电机系统；所述三通阀一和所述三通阀二均为比例三通阀，所述三通阀二用于调节传导液流向所述空调和所述电池冷却器的流量比例；该热能转换系统还包含用于测量所述电池的温度的电池温度传感器和用于测量所述电机的温度的电机温度传感器，当所述电机温度传感器的温度值小于所述电池温度传感器的温度值，制冷模式允许开启。
2.根据权利要求1所述的一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，其特征在于：所述主动力泵连接有水壶。
3.根据权利要求1所述的一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，其特征在于：在所述三通阀一的所述出口二与所述三通阀二的所述进口之间连接有PTC。
4.根据权利要求1所述的一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，其特征在于：在所述三通阀一的所述出口一与所述电机之间连接有车载充电器与微控制单元。
5.根据权利要求1所述的一种适用于电动车辆的高使用效率热能转换系统，其特征在于：所述电池与所述电池冷却器连接的回路中连接有辅助泵。
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