本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能化多回路電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著世界各國對環(huán)境污染以及石油等能源消耗問題越來越重視，電動(dòng)汽車的發(fā)展前景被普遍看好，其產(chǎn)銷量逐年上升，未來有望完全取代傳統(tǒng)燃油汽車。電動(dòng)汽車相比傳統(tǒng)汽車，無尾氣排放，對環(huán)境非常友好，但電動(dòng)汽車現(xiàn)階段也存在一些發(fā)展瓶頸，其充電時(shí)間較長，滿電續(xù)航里程相比傳統(tǒng)汽車沒有優(yōu)勢。為了在續(xù)航里程上減小與傳統(tǒng)汽車的差距，這就要求電動(dòng)汽車盡可能地節(jié)能。目前已上市的電動(dòng)汽車，其冷卻系統(tǒng)的節(jié)能性大多不夠顯著，且動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)與電驅(qū)模塊冷卻系統(tǒng)或者彼此不相關(guān)聯(lián)，或者關(guān)聯(lián)性不夠；當(dāng)動(dòng)力電池組進(jìn)行冷卻時(shí)，通常要么是過于依賴空調(diào)制冷，導(dǎo)致續(xù)航里程變得更短；要么依靠在冷凝器前方加設(shè)一個(gè)電池散熱器來進(jìn)行冷卻，不僅會(huì)對空調(diào)的性能以及電驅(qū)系統(tǒng)的散熱效果造成負(fù)面影響，導(dǎo)致前端模塊的效率降低，而且會(huì)增加整車的風(fēng)阻，使得車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性變差。

中國專利CN 205768485 U公開了一種電動(dòng)汽車整車智能熱管理系統(tǒng)，由車頭換熱器、乘客艙換熱器、電視、電控系統(tǒng)、電機(jī)水泵、四通換向閥、壓縮機(jī)、電磁揭、兩個(gè)三逞球閥、蒸發(fā)器、水泵、電池握、熱管、電池?fù)Q熱器組成，使整車的空調(diào)系統(tǒng)、電機(jī)電控系統(tǒng)、電池組熱管理系統(tǒng)三大熱管理系統(tǒng)的熱量能移充分地互相利用，減少散熱加熱對電池能量的需求，保證各電池單體之間的溫度均衡，延長續(xù)航里程、電池系統(tǒng)的使用壽命，但該系統(tǒng)形成的控制回路比較少，不能有效發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)各部件的功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題而提供一種智能化多回路電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種智能化多回路電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池組、電驅(qū)模塊、電池散熱器、電驅(qū)散熱器、電動(dòng)水泵、直通閥、三向閥、PTC加熱器、熱交換器，所述的動(dòng)力電池組以及電驅(qū)模塊設(shè)有內(nèi)部冷卻管路，內(nèi)部冷卻管路與系統(tǒng)中的管路連接，所述的熱交換器連接外部的空調(diào)制冷組件，該冷卻系統(tǒng)設(shè)有2個(gè)電動(dòng)水泵、2個(gè)直通閥以及3個(gè)三向閥，所述的三向閥與直通閥連接在管路中，管路內(nèi)充滿冷卻液，管路將所述的動(dòng)力電池組、電驅(qū)模塊、電池散熱器、電驅(qū)散熱器、電動(dòng)水泵、PTC加熱器、熱交換器連接形成多個(gè)回路：

所述的動(dòng)力電池組與第一三向閥、第二三向閥、第二直通閥以及第一電動(dòng)水泵串聯(lián)形成動(dòng)力電池組溫度均衡回路。當(dāng)動(dòng)力電池組的溫度處于合理區(qū)間(不過熱也過冷)，但各個(gè)單體電池之間的溫差過大，超出了合理范圍(通常認(rèn)為單體電池之間溫差小于5℃為合理范圍)時(shí)，需要對動(dòng)力電池組進(jìn)行溫度均衡，溫度均衡回路可有效減小動(dòng)力電池組各個(gè)單體電池之間的溫差。

所述的動(dòng)力電池組與第一三向閥、第二三向閥、電池散熱器以及第一電動(dòng)水泵串聯(lián)形成動(dòng)力電池組常溫冷卻回路。當(dāng)動(dòng)力電池組的溫度超過了合理區(qū)間(對于鋰離子電池來說，通常認(rèn)為其溫度超過40℃時(shí)屬于溫度偏高)時(shí)，需要對動(dòng)力電池組進(jìn)行冷卻，當(dāng)外界空氣溫度過高或者動(dòng)力電池組內(nèi)部發(fā)熱功率過大時(shí)，常溫冷卻回路無法滿足動(dòng)力電池組的散熱需求，此時(shí)需要借助空調(diào)制冷來對動(dòng)力電池組進(jìn)行冷卻。

所述的動(dòng)力電池組與第一三向閥、熱交換器以及第一電動(dòng)水泵串聯(lián)形成動(dòng)力電池組空調(diào)制冷冷卻回路。利用空調(diào)冷媒進(jìn)行熱交換，使冷卻液的溫度迅速降低，可使動(dòng)力電池組的溫度迅速降低。

所述的動(dòng)力電池組與第一三向閥、第一直通閥、PTC加熱器以及第一電動(dòng)水泵串聯(lián)形成動(dòng)力電池組低溫加熱回路。當(dāng)動(dòng)力電池組的溫度偏低(對于鋰離子電池來說，通常認(rèn)為其溫度低于0℃時(shí)屬于溫度偏低)時(shí)，有必要對其進(jìn)行加熱，動(dòng)力電池組低溫加熱回路可滿足動(dòng)力電池組在低溫狀態(tài)下的加熱需求。

所述的電驅(qū)模塊與電驅(qū)散熱器、第二電動(dòng)水泵以及第三三向閥串聯(lián)形成電驅(qū)模塊冷卻回路，用于冷卻電驅(qū)模塊組件，尤其是驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等大功率部件，電驅(qū)模塊的冷卻與動(dòng)力電池組的冷卻可以相互獨(dú)立，彼此之間沒有熱量傳遞。

所述的電驅(qū)模塊與動(dòng)力電池組并聯(lián)形成動(dòng)力電池組與電驅(qū)模塊并聯(lián)回路。電驅(qū)模塊的散熱需求不大的時(shí)候，電驅(qū)模塊冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的冷卻液溫度不高，電驅(qū)模塊與動(dòng)力電池組并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)冷卻液的分流，利于節(jié)約能量。

所述的電驅(qū)換熱器與動(dòng)力電池組串聯(lián)形成串聯(lián)回路。當(dāng)電驅(qū)模塊的發(fā)熱量非常小、不需要進(jìn)行冷卻時(shí)，冷卻液不再流經(jīng)電驅(qū)模塊內(nèi)部冷卻管路，電驅(qū)換熱器與動(dòng)力電池組串聯(lián)，用于冷卻動(dòng)力電池組，由此可以更快的降低動(dòng)力電池組的溫度。

該冷卻系統(tǒng)在電驅(qū)散熱器與電池散熱器的旁邊設(shè)置輔助散熱的電動(dòng)風(fēng)扇，電動(dòng)風(fēng)扇可加快散熱過程，電動(dòng)風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)可以使冷卻液的熱量更多地傳遞至外界空氣，使冷卻液的溫度下降。

散熱器與電動(dòng)風(fēng)扇安裝位置比較靈活，可根據(jù)電動(dòng)汽車的車身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來進(jìn)行布置，可以靠近車頭，也可設(shè)在車尾，或在車身其他位置，可根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)風(fēng)扇。

所述的電動(dòng)水泵、電動(dòng)風(fēng)扇、直通閥、三向閥連接整車控制器。冷卻系統(tǒng)在動(dòng)力電池組和電驅(qū)模塊的內(nèi)部以及直通閥和三向閥的入口端設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器連接整車控制器并將采集的溫度輸出至整車控制器，整車控制器根據(jù)溫度信號(hào)進(jìn)行決策，控制電動(dòng)水泵、電動(dòng)風(fēng)扇、直通閥以及三向閥的開閉，及時(shí)有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱量交換。

所述的熱交換器與外部的空調(diào)制冷組件相連接的管路上設(shè)置節(jié)流閥，通過調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)支路的節(jié)流閥可實(shí)現(xiàn)對動(dòng)力電池組的空調(diào)制冷，當(dāng)不需要對動(dòng)力電池組進(jìn)行空調(diào)制冷時(shí)，可調(diào)節(jié)三向閥和節(jié)流閥的工作狀態(tài)，關(guān)閉熱交換器所在的支路。

所述的空調(diào)制冷組件包括依次串聯(lián)的冷凝器、電動(dòng)壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、電子膨脹閥和儲(chǔ)液干燥壺。

所述的電池散熱器與第二直通閥并聯(lián)，當(dāng)不需要使用電池散熱器時(shí)打開第二直通閥即可，能使系統(tǒng)的能量得到最優(yōu)化的使用。

所述的電驅(qū)模塊包括電機(jī)、電機(jī)控制器和DC-DC以及其他功率電子元件。

所述的動(dòng)力電池組由多個(gè)單體電池串聯(lián)或并聯(lián)組成。

本實(shí)用新型的有益效果為：通過設(shè)置多個(gè)三向閥和直通閥，將管路連接為多個(gè)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的回路，三向閥和直通閥的開度可以形成滿足不同冷卻或加熱需求的回路，這些回路可根據(jù)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組及電驅(qū)模塊的特點(diǎn)以及工作狀態(tài)來進(jìn)行選擇性開閉，由此保證電動(dòng)汽車的溫度均衡，保證電動(dòng)汽車的高效運(yùn)行。該系統(tǒng)節(jié)能顯著，動(dòng)力電池組冷卻與電驅(qū)模塊冷卻彼此相關(guān)聯(lián)，當(dāng)動(dòng)力電池組進(jìn)行冷卻時(shí)，不在僅僅依賴空調(diào)制冷，除了電池散熱器，還可以利用電驅(qū)散熱器進(jìn)行輔助散熱，對空調(diào)性能以及電驅(qū)系統(tǒng)的散熱效果不造成負(fù)面影響，使汽車?yán)m(xù)航里程變長，車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性變得更佳，是一種智能化多回路的電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是動(dòng)力電池組溫度均衡回路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是動(dòng)力電池組常溫冷卻回路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是動(dòng)力電池組空調(diào)制冷冷卻回路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是動(dòng)力電池組低溫加熱回路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是電驅(qū)模塊冷卻回路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是動(dòng)力電池組與電驅(qū)模塊并聯(lián)回路I的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是動(dòng)力電池組與電驅(qū)模塊并聯(lián)回路II的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是動(dòng)力電池組與電驅(qū)模塊串聯(lián)回路I的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是動(dòng)力電池組與電驅(qū)模塊串聯(lián)回路II的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-第一電動(dòng)水泵，2-電池散熱器，3-第一電動(dòng)風(fēng)扇，4-第一三向閥，5-第一直通閥，6-第二三向閥，7-PTC加熱器，8-熱交換器，9-動(dòng)力電池組內(nèi)部冷卻管路，10-第二直通閥，11-電驅(qū)散熱器，12-第二電動(dòng)風(fēng)扇，13-第三三向閥，14-電驅(qū)模塊內(nèi)部冷卻管路，15-第二電動(dòng)水泵，16-節(jié)流閥，17-電動(dòng)壓縮機(jī)，18-蒸發(fā)器，19-電子膨脹閥，20-儲(chǔ)液干燥壺，21-冷凝器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了智能化多回路電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池組、電驅(qū)模塊、電池散熱器2、電驅(qū)散熱器11、電動(dòng)水泵、直通閥、三向閥、PTC加熱器7、熱交換器8，動(dòng)力電池組以及電驅(qū)模塊設(shè)有內(nèi)部冷卻管路，內(nèi)部冷卻管路與系統(tǒng)中的管路連接，熱交換器11連接外部的空調(diào)制冷組件，該冷卻系統(tǒng)設(shè)有2個(gè)電動(dòng)水泵、2個(gè)直通閥以及3個(gè)三向閥，三向閥與直通閥連接在管路中，將動(dòng)力電池組、電驅(qū)模塊、電池散熱器、電驅(qū)散熱器、電動(dòng)水泵、PTC加熱器、熱交換器連接形成多個(gè)回路。

參照圖2，當(dāng)動(dòng)力電池組的溫度處于合理區(qū)間(不過熱也過冷)，但各個(gè)單體電池之間的溫差過大，超出了合理范圍(單體電池之間溫差小于5℃為合理范圍)時(shí)，需要對動(dòng)力電池組進(jìn)行溫度均衡。冷卻液由第一電動(dòng)水泵1驅(qū)動(dòng)，先流經(jīng)動(dòng)力電池組內(nèi)部冷卻管路9，再流入第一三向閥4的進(jìn)口①，然后由出口②流出，再流入第二三向閥6的進(jìn)口①然后由出口②流出，再流經(jīng)直通閥10，回到第一電動(dòng)水泵1，形成動(dòng)力電池組的溫度均衡回路，溫度均衡回路可以有效地減小動(dòng)力電池組各個(gè)單體電池之間的溫差。

參照圖3，當(dāng)動(dòng)力電池組的溫度超過了合理區(qū)間(對于鋰離子電池來說，通常認(rèn)為其溫度超過40℃時(shí)屬于溫度偏高)時(shí)，需要對動(dòng)力電池組進(jìn)行冷卻，冷卻液先流向第一電動(dòng)水泵1，然后流經(jīng)動(dòng)力電池內(nèi)部冷卻管路9，再由第一三向閥4的進(jìn)口①流入、出口②流出，然后由第二三向閥6的進(jìn)口①流入、出口②流出，此時(shí)直通閥10處于關(guān)閉狀態(tài)，冷卻液流向電池散熱器2，冷卻液中的熱量通過第一電動(dòng)風(fēng)扇3的工作傳遞至外界空氣，冷卻液的溫度降低后再回到第一電動(dòng)水泵1，如此形成動(dòng)力電池組的常溫冷卻回路。

當(dāng)外界空氣溫度過高或動(dòng)力電池組內(nèi)部發(fā)熱功率過大時(shí)，常溫冷卻回路可能無法滿足動(dòng)力電池組的散熱需求，此時(shí)需要借助空調(diào)制冷來對動(dòng)力電池組進(jìn)行冷卻。參照圖4，空調(diào)制冷組件包括依次串聯(lián)的冷凝器21、電動(dòng)壓縮機(jī)17、蒸發(fā)器18、電子膨脹閥19和儲(chǔ)液干燥壺20，調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)旁通制冷支路節(jié)流閥16的開度，空調(diào)冷媒由電動(dòng)壓縮機(jī)17驅(qū)動(dòng)，流經(jīng)熱交換器8，調(diào)節(jié)動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)的第一三向閥4，使其出口②關(guān)閉，出口③打開。此時(shí)冷卻液由第一電動(dòng)水泵1驅(qū)動(dòng)，流經(jīng)動(dòng)力電池組內(nèi)部冷卻管路9，再從第一三向閥4的進(jìn)口①流入、出口③流出，然后進(jìn)入熱交換器8中，與空調(diào)冷媒進(jìn)行熱交換，冷卻液溫度迅速降低，然后流回第一電動(dòng)水泵1，如此形成動(dòng)力電池組的空調(diào)制冷冷卻回路，可使動(dòng)力電池組的溫度迅速降低。

當(dāng)動(dòng)力電池組的溫度偏低(對于鋰離子電池來說，通常認(rèn)為其溫度低于0℃時(shí)屬于溫度偏低)時(shí)，有必要對其進(jìn)行加熱。如圖5，打開第一直通閥5，冷卻液流入PTC加熱器7中進(jìn)行加熱，溫度可達(dá)40℃以上(通常為了電池安全起見，PTC水加熱器7中的冷卻液溫度最高不能高于50℃)，然后從PTC水加熱器7流向第一電動(dòng)水泵1，再流入動(dòng)力電池組內(nèi)部冷卻管路9，將冷卻液中的熱量傳遞給動(dòng)力電池組使其升溫，然后從第一三向閥4的進(jìn)口①流入、出口②流出，再經(jīng)過第一直通閥5流回PTC水加熱器7，如此形成動(dòng)力電池組的低溫加熱回路，可滿足動(dòng)力電池組在低溫狀態(tài)下的加熱需求。

參照圖6，由第二電動(dòng)水泵15、第三三向閥13、電驅(qū)散熱器11、第二電動(dòng)風(fēng)扇12和電驅(qū)模塊內(nèi)部冷卻管路14組成電驅(qū)模塊的冷卻系統(tǒng)回路。當(dāng)電驅(qū)模塊組件(尤其是驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等大功率部件)需要進(jìn)行冷卻時(shí)，冷卻液由第二電動(dòng)水泵10驅(qū)動(dòng)，流向電驅(qū)模塊內(nèi)部冷卻管路14，此時(shí)熱量由電驅(qū)模塊內(nèi)部組件傳遞至冷卻液中，然后流入電驅(qū)散熱器11，第二電動(dòng)風(fēng)扇12的運(yùn)轉(zhuǎn)可以使冷卻液的熱量更多地傳遞至外界空氣，冷卻液的溫度下降，然后流回第二電動(dòng)水泵10。

上述狀態(tài)下，電驅(qū)模塊的冷卻系統(tǒng)與動(dòng)力電池組的冷卻系統(tǒng)相互獨(dú)立，彼此之間沒有熱量傳遞。在有些情況下，如電驅(qū)模塊的散熱需求不大的時(shí)候，電驅(qū)模塊冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的冷卻液溫度不高，此時(shí)可通過調(diào)節(jié)第三三向閥13的出口②和出口③的開度，同時(shí)關(guān)閉第二三向閥6的出口②、打開其出口③，實(shí)現(xiàn)冷卻液的分流，形成動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)與電驅(qū)模塊冷卻系統(tǒng)的并聯(lián)回路。

并聯(lián)回路存在著兩種不同模式：并聯(lián)回路I(參照圖7，第二直通閥10打開，冷卻液不流經(jīng)電池散熱器2，第一電動(dòng)風(fēng)扇3不工作)和并聯(lián)回路II(參照圖8，第二直通閥10關(guān)閉，冷卻液流經(jīng)電池散熱器2，第一電動(dòng)風(fēng)扇3工作)，優(yōu)選并聯(lián)回路I，當(dāng)并聯(lián)回路I不能滿足動(dòng)力電池組的冷卻需求時(shí)，可采用并聯(lián)回路II，此時(shí)從第三三向閥13的出口③流出的冷卻液直接進(jìn)入電池散熱器2，進(jìn)一步降低溫度，然后依次流經(jīng)第一電動(dòng)水泵1、動(dòng)力電池組內(nèi)部冷卻管路9、第一三向閥4，再由第二三向閥6的進(jìn)口①流入、出口③流出，再流入電驅(qū)散熱器11進(jìn)行冷卻，然后流回第二電動(dòng)水泵15，再流經(jīng)第三三向閥13進(jìn)行分流，形成并聯(lián)回路II。

當(dāng)電驅(qū)模塊的發(fā)熱量非常小、不需要進(jìn)行液冷時(shí)，可以關(guān)閉第三三向閥13的出口②、打開其出口③，同時(shí)關(guān)閉第二三向閥6的出口②、打開其出口③，此時(shí)電驅(qū)模塊冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的冷卻液不再流經(jīng)電驅(qū)模塊內(nèi)部冷卻管路14，而是流入動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)內(nèi)部，形成動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)與電驅(qū)模塊冷卻系統(tǒng)的串聯(lián)回路。串聯(lián)回路同樣存在兩個(gè)模式：串聯(lián)回路I(參照圖9，第二直通閥10打開，冷卻液不流經(jīng)電池散熱器2，第一電動(dòng)風(fēng)扇3不工作)和串聯(lián)回路II(參照圖10，第二直通閥10關(guān)閉，冷卻液流經(jīng)電池散熱器2，第一電動(dòng)風(fēng)扇3工作)，優(yōu)選串聯(lián)回路I，當(dāng)并聯(lián)回路I不能滿足動(dòng)力電池組的冷卻需求時(shí)，可以采用串聯(lián)回路II，如圖10所示。

本實(shí)用新型的電動(dòng)水泵、電動(dòng)風(fēng)扇、直通閥、三向閥都連接整車控制器，冷卻系統(tǒng)在動(dòng)力電池組和電驅(qū)模塊的內(nèi)部以及直通閥和三向閥的入口端設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器連接整車控制器并將采集的溫度輸出至整車控制器，整車控制器根據(jù)溫度信號(hào)進(jìn)行決策，控制電動(dòng)水泵、電動(dòng)風(fēng)扇、直通閥以及三向閥的開閉，及時(shí)有效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱量交換。

如上所述，本實(shí)用新型提供的電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)，通過控制各三向閥和直通閥的開度可形成滿足不同的冷卻或加熱需求的回路，這些回路的應(yīng)用可根據(jù)所研發(fā)的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組及電驅(qū)模塊的特點(diǎn)以及工作狀態(tài)來進(jìn)行選擇。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。