從電池系統(tǒng)的冷卻。通過(guò)控制第四雙向電子膨脹閥25的開(kāi)度，不僅提高了系統(tǒng)的能效比，并使系統(tǒng)在制冷運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池系統(tǒng)的完全解耦熱管理控制。
[0051](3)系統(tǒng)閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣提高系統(tǒng)性能的原理:
[0052]結(jié)合圖1-圖3，如圖4所示，其中h為工質(zhì)的比焓、P為工質(zhì)的壓力。
[0053]在系統(tǒng)制熱運(yùn)行中，b—c為工質(zhì)在車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器3的冷凝放熱過(guò)程，c—d為部分工質(zhì)經(jīng)第一雙向電子膨脹閥4的節(jié)流膨脹過(guò)程，d—e為經(jīng)第一雙向電子膨脹閥4的工質(zhì)在閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器5過(guò)冷過(guò)程，e—f為閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器5過(guò)冷后的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)第二電子膨脹閥6的節(jié)流膨脹過(guò)程，f—g為經(jīng)第二電子膨脹閥6的節(jié)流膨脹后工質(zhì)在車(chē)外空調(diào)換熱器7中的蒸發(fā)吸熱過(guò)程，g—a為經(jīng)車(chē)外空調(diào)換熱器7的工質(zhì)在氣液分離器21與來(lái)自其它管路的工質(zhì)的混合過(guò)程。由于第一電磁閥10打開(kāi)、氣液分離器21內(nèi)的工質(zhì)為低壓狀態(tài)，因此閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器5下部的液態(tài)工質(zhì)被閃蒸，從而吸收該液態(tài)工質(zhì)的熱量而使其過(guò)冷(S卩，實(shí)現(xiàn)d—e)，降低了流過(guò)車(chē)外空調(diào)換熱器7的工質(zhì)溫度，使系統(tǒng)可以在更低的環(huán)境溫度在制熱運(yùn)行并從車(chē)外環(huán)境中吸收更多的熱量；同時(shí)，經(jīng)第一電磁閥10到氣液分離器21的蒸汽提高了電動(dòng)壓縮機(jī)I的進(jìn)口壓力和溫度、工質(zhì)流量(即，實(shí)現(xiàn)d—a)，從而增加了流過(guò)車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器3的工質(zhì)流量，進(jìn)一步增加了對(duì)車(chē)內(nèi)環(huán)境的放熱量。
[0054]在系統(tǒng)制冷運(yùn)行中，b—c為工質(zhì)在車(chē)外空調(diào)換熱器7的冷凝放熱過(guò)程，c—d為部分工質(zhì)經(jīng)第二電子膨脹閥6的節(jié)流膨脹過(guò)程，d—e為經(jīng)第二電子膨脹閥6的工質(zhì)在閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器5過(guò)冷過(guò)程，e—f為閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器5過(guò)冷后的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)第一雙向電子膨脹閥4的節(jié)流膨脹過(guò)程，f—g為經(jīng)第一雙向電子膨脹閥4的節(jié)流膨脹后工質(zhì)在車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器3中的蒸發(fā)吸熱過(guò)程，g—a為經(jīng)車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器3的工質(zhì)在氣液分離器21與來(lái)自其它管路的工質(zhì)的混合過(guò)程。由于第一電磁閥10打開(kāi)、氣液分離器21內(nèi)的工質(zhì)為低壓狀態(tài)，因此閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器5下部的液態(tài)工質(zhì)被閃蒸，從而吸收該液態(tài)工質(zhì)的熱量而使其過(guò)冷(S卩，實(shí)現(xiàn)d—e)，降低了流過(guò)車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器3的工質(zhì)溫度，使系統(tǒng)可以從車(chē)內(nèi)環(huán)境中吸收更多的熱量；同時(shí)，經(jīng)第一電磁閥10到氣液分離器21的蒸汽提高了電動(dòng)壓縮機(jī)I的進(jìn)口壓力和溫度、工質(zhì)流量(即，實(shí)現(xiàn)d—a)，從而增加了流過(guò)車(chē)外空調(diào)換熱器7的工質(zhì)流量，進(jìn)一步增加了對(duì)車(chē)外環(huán)境的放熱量。
[0055]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)環(huán)境、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池系統(tǒng)的熱管理的綜合一體化，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)熱栗循環(huán)提高了電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力采暖時(shí)的能量效率，相對(duì)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(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)一次充電續(xù)駛里程30%以上；通過(guò)回收電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的廢熱、動(dòng)力電池系統(tǒng)的廢熱，實(shí)現(xiàn)過(guò)冷補(bǔ)氣控制，解決在系統(tǒng)不同運(yùn)行模式和環(huán)境溫度下對(duì)最佳的過(guò)冷度和循環(huán)工質(zhì)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(shí)車(chē)外換熱器的負(fù)荷，解決了同類技術(shù)中車(chē)外換熱器在低溫制熱時(shí)易結(jié)霜、能效比低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了在零下20°C甚至更低環(huán)境下的高效制熱;通過(guò)輔助加熱器與制冷/制熱一體化的熱栗空調(diào)系統(tǒng)，解決了制熱運(yùn)行時(shí)的除霜/除霧問(wèn)題;通過(guò)三個(gè)雙向電子膨脹閥實(shí)現(xiàn)對(duì)流過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收熱管理、動(dòng)力電池?zé)峁芾怼④?chē)內(nèi)環(huán)境熱管理的完全解耦柔性控制，不僅保證了驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和動(dòng)力電池系統(tǒng)的熱安全，而且可避免對(duì)其的熱損傷、提尚其可靠性、延長(zhǎng)其使用壽命。
[0056]以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，包括電動(dòng)壓縮機(jī)、四通換向閥、車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥、車(chē)外空調(diào)換熱器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換熱器、電機(jī)水栗、閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、多入口氣液分離器和熱管理控制器，所述車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器、車(chē)外空調(diào)換熱器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換熱器上分別設(shè)有第一電子風(fēng)扇、第二電子風(fēng)扇、第三電子風(fēng)扇，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器的第一端口、四通換向閥的第一端口、閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器的第一端口經(jīng)第一電磁閥分別與多入口氣液分離器的第一入口、第二入口、第三入口相連接，四通換向閥的其它三個(gè)端口分別與電動(dòng)壓縮機(jī)的輸出端口、車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器的第一端口、車(chē)外空調(diào)換熱器的第一端口相連接，電動(dòng)壓縮機(jī)的輸入端口與多入口氣液分離器的輸出端口相連接，車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器的第二端口經(jīng)第一電子膨脹閥與閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器的第二端口相連接，閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器的第三端口經(jīng)第二電子膨脹閥與車(chē)外空調(diào)換熱器的第二端口相連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器的第二端口通過(guò)第三電子膨脹閥與車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器的第二端口相連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器的第三端口經(jīng)第二電磁閥后的端口與驅(qū)動(dòng)電機(jī)換熱器的第一端口經(jīng)第三電磁閥后的端口共同連接到水冷式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的冷卻水出水口，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器的第四端口與驅(qū)動(dòng)電機(jī)換熱器的第二端口共同經(jīng)電機(jī)水栗與水冷式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的冷卻水入水口相連，熱管理控制器與電動(dòng)壓縮機(jī)、四通換向閥、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、電機(jī)水栗、第一電子風(fēng)扇、第二電子風(fēng)扇、第三電子風(fēng)扇相電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器為汽液分離器，其上部的閃蒸氣體通過(guò)第一電磁閥噴入多入口氣液分離器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括第四電磁閥、第五電磁閥、第四雙向電子膨脹閥、電池廢熱回收換熱器，第四電磁閥的第一端口與車(chē)外空調(diào)換熱器的第二端口相連接，第五電磁閥的第一端口與車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器的第二端口相連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器的第二端口經(jīng)第三雙向電子膨脹閥與第四電磁閥的第二端口和第五電磁閥的第二端口的共同端口相連接，該共同端口還經(jīng)第四雙向電子膨脹閥與電池廢熱回收換熱器的第二端口相連接，電池廢熱回收換熱器的第一端口與多入口氣液分離器的第四入口相連接，熱管理控制器與第四電磁閥、第五電磁閥、第四雙向電子膨脹閥相電路連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池系統(tǒng)的熱管理和電池系統(tǒng)廢熱回收控制。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述第五電磁閥的第一端口與所述閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器與所述第二電子膨脹閥之間的管路相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫度濕度傳感器、壓力傳感器、電機(jī)冷卻水溫度傳感器、車(chē)內(nèi)溫度設(shè)置器，分別用于檢測(cè)車(chē)外環(huán)境溫度、車(chē)內(nèi)環(huán)境溫度、車(chē)外濕度、系統(tǒng)中的工質(zhì)壓力、水冷式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的冷卻水溫度和用于設(shè)置所希望的車(chē)內(nèi)環(huán)境溫度，并與所述熱管理控制器相電路連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)壓縮機(jī)為帶補(bǔ)氣口的電動(dòng)壓縮機(jī)，閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器的第一端口經(jīng)所述第一電磁閥連接到所述電動(dòng)壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器為液-汽換熱器。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，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?dòng)水栗后與液冷式動(dòng)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。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱栗式綜合熱管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括一輔助加熱器，輔助加熱器為電加熱器或燃油加熱器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣的電動(dòng)汽車(chē)廢熱回收熱泵式綜合熱管理系統(tǒng)，包括電動(dòng)壓縮機(jī)、四通換向閥、車(chē)內(nèi)空調(diào)換熱器、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第三電子膨脹閥、車(chē)外空調(diào)換熱器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)廢熱回收換熱器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)換熱器、電機(jī)水泵、閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、多入口氣液分離器和熱管理控制器。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)和車(chē)內(nèi)熱環(huán)境一體化綜合熱管理，回收了電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及動(dòng)力電池系統(tǒng)的廢熱，實(shí)現(xiàn)閃蒸過(guò)冷補(bǔ)氣自動(dòng)控制，提高了系統(tǒng)的能量效率，減輕了制熱時(shí)車(chē)外換熱器的負(fù)荷，保證了驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)和動(dòng)力電池系統(tǒng)的熱安全，可避免對(duì)其的熱損傷；具有成本低、高效節(jié)能、維護(hù)方便等特點(diǎn)。
【IPC分類】B60H1/14
【公開(kāi)號(hào)】CN205365164
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520816654
【發(fā)明人】楊林, 夏彬彬
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué), 上海凌翼動(dòng)力科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月20日