專利名稱：一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)及控制方法。技術(shù)背景
為了滿足空調(diào)系統(tǒng)的舒適性，電動汽車供暖的熱源通常采用的是PTC電加熱器， 由于PTC電加熱器功耗高，其連續(xù)工作將使得整車?yán)m(xù)航里程下降30 - 40%。增程式電動車雖然有發(fā)動機(jī)，但發(fā)動機(jī)不是連續(xù)工作的，只在動力電池電量不足時驅(qū)動發(fā)電機(jī)給電池充電，即發(fā)動機(jī)不能作為空調(diào)的持續(xù)熱源，但是放棄發(fā)動機(jī)這個熱源又實在可惜。因此，確實有必要開發(fā)一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)來解決上述問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供了一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)，它能合理利用發(fā)動機(jī)的可用熱量，節(jié)約電能，增加整車?yán)m(xù)航里程；本發(fā)明還提供一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制方法。
本發(fā)明所述的一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)，包括熱管理集成控制單元、空調(diào)控制器、水溫傳感器、供暖電動水泵、PTC電加熱器、發(fā)動機(jī)控制單元、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥、發(fā)動機(jī)下游三通電動閥、發(fā)動機(jī)、暖通空調(diào)總成和膨脹箱，其特征是所述熱管理集成控制單元分別與空調(diào)控制器、水溫傳感器、供暖電動水泵、PTC電加熱器、發(fā)動機(jī)控制單元、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥和發(fā)動機(jī)下游三通電動閥電路相連，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制電路；所述供暖電動水泵依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥、PTC電加熱器、暖通空調(diào)總成、膨脹箱、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥回到供暖電動水泵，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的第一供熱循環(huán)水回路；所述水溫傳感器設(shè)在PTC電加熱器和暖通空調(diào)總成之間的供熱循環(huán)水回路上；第一供熱循環(huán)水回路不經(jīng)過發(fā)動機(jī)，而是通過單獨的供暖電動水泵，且只能通過PTC電加熱器作為供熱源。
所述發(fā)動機(jī)依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥、PTC電加熱器、暖通空調(diào)總成膨脹箱、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥回到發(fā)動機(jī)，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的第二供熱循環(huán)水回路；第二供熱循環(huán)水回路用發(fā)動機(jī)水泵作為動力源，可以適時利用發(fā)動機(jī)熱量作為供熱源。
本發(fā)明所述的一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制方法，其控制步驟如下第一步，當(dāng)熱管理集成控制單元接受到空調(diào)控制器發(fā)出的供暖請求信號以后，首先通過與發(fā)動機(jī)控制單元通信，判斷整車是處于純電動工況還是處于增程工況，然后根據(jù)不同的整車運行工況選擇不同的供熱循環(huán)水回路第二步，當(dāng)整車處于純電動工況，熱管理集成控制單元將選擇有供暖電動水泵的第一供熱循環(huán)水回路運行，然后通過水溫傳感器判斷此時供暖水溫是否達(dá)到目標(biāo)值如果供暖水溫未達(dá)到目標(biāo)溫度，則開啟PTC電加熱器；如果供暖水溫達(dá)到目標(biāo)溫度，則進(jìn)一步判斷供暖水溫是否過高
若供暖水溫過高，則關(guān)閉PTC電加熱器，否則不作任何輸出改變； 第三步，當(dāng)整車處于增程工況，熱管理集成控制單元則選擇有發(fā)動機(jī)的第二供熱循環(huán)水回路運行，然后通過與發(fā)動機(jī)控制單元通信，進(jìn)一步判斷發(fā)動機(jī)水溫是否達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)
如果發(fā)動機(jī)水溫達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉PTC電加熱器，同時停止供暖電動水泵工作；否則開啟PTC電加熱器。本發(fā)明通過根據(jù)整車不同運行工況選擇不同熱源對空調(diào)系統(tǒng)供熱，有效利用了發(fā)動機(jī)工作時的可用熱量和動力源，減少了 PTC電加熱器和供暖電動水泵的工作時間，達(dá)到了節(jié)省電池電量、增加整車?yán)m(xù)航里程的效果。


圖1是供熱系統(tǒng)水循環(huán)回路圖； 圖2是控制信號關(guān)系圖3是熱管理集成控制單元的軟件流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。參見圖1和圖2所示的一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)，包括熱管理集成控制單元1、空調(diào)控制器2、水溫傳感器3、供暖電動水泵4、PTC電加熱器5、發(fā)動機(jī)控制單元 6、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥7、發(fā)動機(jī)下游三通電動閥8、發(fā)動機(jī)9、暖通空調(diào)總成10和膨脹箱 11 ；
所述熱管理集成控制單元1分別與空調(diào)控制器2、水溫傳感器3、供暖電動水泵4、PTC 電加熱器5、發(fā)動機(jī)控制單元6、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥7和發(fā)動機(jī)下游三通電動閥8電路相連，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制電路；
所述供暖電動水泵4依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥8、PTC電加熱器5、暖通空調(diào)總成10、膨脹箱11、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥7回到供暖電動水泵4，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的第一供熱循環(huán)水回路；所述水溫傳感器3設(shè)在PTC電加熱器5和暖通空調(diào)總成10之間的供熱循環(huán)水回路上；
所述發(fā)動機(jī)9依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥8、PTC電加熱器5、暖通空調(diào)總成10、膨脹箱11、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥7回到發(fā)動機(jī)9，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的第二供熱循環(huán)水回路。如上所述的一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制方法，其控制步驟如下
第一步，當(dāng)熱管理集成控制單元1接受到空調(diào)控制器2發(fā)出的供暖請求信號以后，首先通過與發(fā)動機(jī)控制單元6通信，判斷整車是處于純電動工況還是處于增程工況，然后根據(jù)不同的整車運行工況選擇不同的供熱循環(huán)水回路
第二步，當(dāng)整車處于純電動工況，熱管理集成控制單元1將選擇有供暖電動水泵4的第一供熱循環(huán)水回路運行，然后通過水溫傳感器3判斷此時供暖水溫是否達(dá)到目標(biāo)值如果供暖水溫未達(dá)到目標(biāo)溫度，則開啟PTC電加熱器5 ；如果供暖水溫達(dá)到目標(biāo)溫度， 則進(jìn)一步判斷供暖水溫是否過高
若供暖水溫過高，則關(guān)閉PTC電加熱器5，否則不作任何輸出改變； 第三步，當(dāng)整車處于增程工況，熱管理集成控制單元1則選擇有發(fā)動機(jī)9的第二供熱循環(huán)水回路運行，然后通過與發(fā)動機(jī)控制單元6通信，進(jìn)一步判斷發(fā)動機(jī)水溫是否達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)
如果發(fā)動機(jī)水溫達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉PTC電加熱器5，同時停止供暖電動水泵4工作； 否則開啟PTC電加熱器5。參見圖3所示，當(dāng)熱管理集成控制單元1接收到空調(diào)控制器2的供熱請求信號后， 與發(fā)動機(jī)控制單元6通信，通過發(fā)動機(jī)狀態(tài)信號判斷整車處于哪一種運行工況純電動工況或者增程工況。如果整車處于純電動工況，熱管理集成控制單元1將發(fā)出三通電動閥控制信號驅(qū)動發(fā)動機(jī)上游三通電動閥7和發(fā)動機(jī)下游三通電動閥8完成動作，且發(fā)出控制信號啟動供暖電動水泵4工作，實現(xiàn)供水在有供暖電動水泵4的供熱循環(huán)水回路，然后通過水溫傳感器 3判斷此時供暖水溫是否達(dá)到目標(biāo)值
如果供暖水溫未達(dá)到目標(biāo)溫度，熱管理集成控制單元1則開啟PTC電加熱器5，并結(jié)束本輪邏輯判斷；
如果供暖水溫達(dá)到目標(biāo)溫度，熱管理集成控制單元1則進(jìn)一步判斷供暖水溫是否過
尚
若供暖水溫過高為“假”，則不做任何輸出改變，并結(jié)束本輪邏輯判斷； 若供暖水溫過高為“真”，則關(guān)閉PTC電加熱器5，并結(jié)束本輪邏輯判斷。如果整車處于增程工況，熱管理集成控制單元1則發(fā)出三通電動閥控制信號驅(qū)動發(fā)動機(jī)上游三通電動閥7和發(fā)動機(jī)下游三通電動閥8完成動作，實現(xiàn)供水在有發(fā)動機(jī)9的回路循環(huán)，然后通過與發(fā)動機(jī)控制單元6通信，進(jìn)一步判斷發(fā)動機(jī)水溫是否達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)
如果發(fā)動機(jī)水溫未達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)，熱管理集成控制單元1則開啟PTC電加熱器5，并結(jié)束本輪邏輯判斷；
如果發(fā)動機(jī)水溫達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)，熱管理集成控制單元1則關(guān)閉PTC電加熱器5，同時停止供暖電動水泵4工作，并結(jié)束本輪邏輯判斷。
權(quán)利要求
1.一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)，包括熱管理集成控制單元(I)、空調(diào)控制器(2)、水溫傳感器(3)、供暖電動水泵(4)、PTC電加熱器(5)、發(fā)動機(jī)控制單元(6)、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥(7 )、發(fā)動機(jī)下游三通電動閥(8 )、發(fā)動機(jī)(9 )、暖通空調(diào)總成(10 )和膨脹箱(11)，其特征是所述熱管理集成控制單元(I)分別與空調(diào)控制器(2)、水溫傳感器(3)、供暖電動水泵(4)、PTC電加熱器(5)、發(fā)動機(jī)控制單元(6)、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥(7)和發(fā)動機(jī)下游三通電動閥(8)電路相連，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制電路；所述供暖電動水泵(4)依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥(8)、PTC電加熱器(5)、 暖通空調(diào)總成(10)、膨脹箱(11)、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥(7)回到供暖電動水泵(4)，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的第一供熱循環(huán)水回路；所述水溫傳感器(3)設(shè)在PTC電加熱器(5)和暖通空調(diào)總成(10)之間的供熱循環(huán)水回管路上；所述發(fā)動機(jī)(9)依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥(8)、PTC電加熱器(5)、暖通空調(diào)總成(10)、膨脹箱(11)、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥(7)回到發(fā)動機(jī)(9)，構(gòu)成空調(diào)供熱系統(tǒng)的第二供熱循環(huán)水回路。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制方法，其控制步驟如下第一步，當(dāng)熱管理集成控制單元(I)接受到空調(diào)控制器(2)發(fā)出的供暖請求信號以后， 首先通過與發(fā)動機(jī)控制單元(6)通信，判斷整車是處于純電動工況還是處于增程工況，然后根據(jù)不同的整車運行工況選擇不同的供熱循環(huán)水回路第二步，當(dāng)整車處于純電動工況，熱管理集成控制單元(I)將選擇有供暖電動水泵(4) 的第一供熱循環(huán)水回路運行，然后通過水溫傳感器(3)判斷此時供暖水溫是否達(dá)到目標(biāo)值如果供暖水溫未達(dá)到目標(biāo)溫度，則開啟PTC電加熱器(5);如果供暖水溫達(dá)到目標(biāo)溫度，則進(jìn)一步判斷供暖水溫是否過高若供暖水溫過高，則關(guān)閉PTC電加熱器(5)，否則不作任何輸出改變；第三步，當(dāng)整車處于增程工況，熱管理集成控制單元(I)則選擇有發(fā)動機(jī)(9)的第二供熱循環(huán)水回路運行，然后通過與發(fā)動機(jī)控制單元(6)通信，進(jìn)一步判斷發(fā)動機(jī)水溫是否達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)如果發(fā)動機(jī)水溫達(dá)到供暖標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉PTC電加熱器(5)，同時停止供暖電動水泵(4) 工作；否則開啟PTC電加熱器(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)，包括一控制電路和兩條供熱循環(huán)水回路控制電路包括熱管理集成控制單元，空調(diào)控制器、水溫傳感器、供暖電動水泵、PTC電加熱器、發(fā)動機(jī)控制單元；第一供熱循環(huán)水回路由供暖電動水泵依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥、PTC電加熱器、暖通空調(diào)總成、膨脹箱、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥回到供暖電動水泵；第二供熱循環(huán)水回路由發(fā)動機(jī)依次通過水管經(jīng)發(fā)動機(jī)下游三通電動閥、PTC電加熱器、暖通空調(diào)總成、膨脹箱、發(fā)動機(jī)上游三通電動閥回到發(fā)動機(jī)。還公開一種用于增程式電動車的空調(diào)供熱系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明有效利用了發(fā)動機(jī)工作時的可用熱量和動力源，節(jié)省了電池電量、增加了整車?yán)m(xù)航里程。
文檔編號B60H1/22GK102529642SQ201210003489
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者周波, 唐海, 季煒, 張雨英, 游典 申請人:重慶長安汽車股份有限公司