一種強混合動力汽車加熱系統的製作方法
2023-10-09 06:38:39 1
專利名稱：一種強混合動力汽車加熱系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種強混合動力汽車加熱系統，尤其是涉及一種強混合動力汽車用 尾氣加熱系統。
背景技術：
目前，面對日益嚴重的汙染和溫室效應，面對能源的日益短缺，如何節能環保 已經成為一個迫在眉睫的需要解決的問題。電動汽車作為一種新興的節能環保的交通運 輸工具已經越來越引起人們的關注。但由於受到目前蓄電池技術的制約，純電動車從續 航裡程上僅僅是差強人意，無法充分滿足顧客的需求。在此背景下一段時間內混合動力 還將是目前汽車發展的一個主流方向。
混合動力目前主要有強弱兩種混合方式，弱混合動力是以發動機為主，電動機 為輔；強混合動力以電動機動力為主，發動機動力為輔。
傳統的內燃機車，通過發動機冷卻水的餘熱來加熱室內空氣，由於發動機循環 水在車輛正常行駛的狀態下溫度可以達到80°C以上，可以滿足各種工況下的採暖需求。 但在強混合動力的電動汽車上，電動機代替了傳統的內燃機，發動機不總處於工作狀 態。而發電機組的散熱量遠遠無法達到傳統汽油機的水平，採用傳統採暖系統，發動機 水溫上升到最適合的工作溫度較慢，且暖風的熱源也成為一個制約性的問題。
目前，現有的強混合動力汽車利用PTC取暖，為了達到符合乘客要求的取暖效 果，採用大功率PTC，基本上在2000瓦左右。單一取暖，PTC工作時間長嚴重影響整 車的續航裡程。並且大功率電器耗電過快，易引起蓄電池深度虧電，影響蓄電池使用壽 命。發明內容
本發明的目的是提供一種強混合動力汽車加熱系統，解決現有技術中由於過度 使用電加熱，影響電池壽命問題。同時保證強混合動力汽車的整車續航裡程的情況下車 內採暖。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種強混合動力汽車加熱系統， 包括發動機、水泵、加熱器芯和散熱水箱，並通過管路順序連接，組成水循環管路；還 包括PTC，所述的加熱器芯和PTC設置在空調內部鼓風機的前面。還包括在排氣系統 中設置用冷卻水進行熱交換的盤管；在水循環管路中發動機和排氣系統中的盤管並聯設 置，從發動機和排氣系統中的盤管流出的冷卻水依次通過水管連通水泵，電磁換向閥， 所述的電磁換向閥上設置有兩個出口，第一出口連接散熱水箱，第二出口連接加熱器 芯，冷卻水從散熱水箱和加熱器芯流出合併後流回到發動機和排氣系統的盤管中。
為了使流經盤管的冷卻水加熱充分，所述的排氣系統中的盤管是盤繞在排氣消 聲器內管上的。
為了準確的控制電磁換向閥的開啟和關閉，所述的電磁換向閥中設置有溫度傳感器。
本發明的有益效果由於在水循環管路中設置有電磁換向閥和排氣系統中的盤 管，對流經盤管的冷卻水加熱，通過溫度傳感器控制電磁換向閥開啟和關閉，進而控制 水循環流路，此系統節省電量，不影響電動汽車整車續航裡程，解決了車內採暖問題， 並且對原系統改動較少，開發成本較低。
以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。
圖1為本發明強混合動力汽車加熱系統原理示意圖。(水循環)
圖2為本發明中排氣系統中盤管結構示意圖。
圖中1.空調、2.盤管、3.排氣消聲器內管。
具體實施方式
實施例1，如圖1和圖2所示，一種強混合動力汽車加熱系統，包括發動機、水 泵、加熱器芯和散熱水箱，並通過管路順序連接，組成水循環管路；還包括PTC，所述 的加熱器芯和PTC設置在空調1內部鼓風機的前面。還包括在排氣系統中設置用冷卻水 進行熱交換的盤管2;在水循環管路中發動機和排氣系統中的盤管並聯設置，從發動機 和排氣系統中的盤管流出的冷卻水依次通過水管連通水泵，電磁換向閥，所述的電磁換 向閥上設置有兩個出口，第一出口連接散熱水箱，第二出口連接加熱器芯，冷卻水從散 熱水箱和加熱器芯流出合併後流回到發動機和排氣系統的盤管中。
為了使流經盤管的冷卻水加熱充分，所述的排氣系統中的盤管2是盤繞在排氣 消聲器內3管上的。冷卻水在盤管內流通。
為了準確的控制電磁換向閥的開啟和關閉，所述的電磁換向閥中設置有溫度傳 感器。
水泵做為整個系統內冷卻水循環的動力源；電磁換向閥起到改變冷卻水流向的作用。
如果水溫低於85°C，則電磁換向閥第一出口關閉，即大循環散熱水箱支路關 閉，冷卻水流經加熱器芯。發動機和排氣系統中的盤管並聯設置，依次連通水泵、電磁 換向閥和加熱器芯在流回發動機和排氣系統中的盤管，組成水循環迴路。此時如果開啟 鼓風機，則加熱器芯內流經的冷卻水熱量被帶入車內供暖。
如果水溫達到85°C，則電磁換向閥使散熱水箱側支路導通，電磁閥兩齣口都處 於導通狀態，大循環散熱水箱支路導通，散熱水箱給發動機進行散熱。
鼓風機、PTC和加熱器芯均處於空調HVAC內部。電加熱和冷卻水加熱兩者能 量疊加在一起可以較快滿足人體採暖需求。
在電路控制系統，電路系統由空調控制器和各傳感器構成，空調控制器主要控 制空調系統相關元器件工作，同步將相關信息發送給VMS，VMS控制發動機的開啟和關 閉，並負責電磁換向閥的換向控制。
進一步的，為了更好的說明，以空調的Auto自動工作模式為例，說明此尾氣加 熱系統工作原理及工作過程。
如圖1和圖2所示，空調面板處於Auto模式時，空調控制器會通過設定溫度和 室內外溫度傳感器採集到的溫度信號判斷是否需要開啟PTC採暖。如果當前條件滿足空 調開始條件，則空調控制器會向整車VMS發送一個PTC開啟信號，整車VMS經過邏輯 判斷，當前整車條件是否滿足PTC開啟條件，如果滿足PTC開啟條件則會讓整車鼓風機 繼電器和PTC繼電器吸合，PTC開始工作。同時空調控制器會根據設定溫度和室內外溫 度傳感器溫度狀態來對內外循環混合風門進行調整。在PTC工作的同時，VMS也會給 發電機組發送一個開啟信號，發電機組進入發電工作狀態，水泵開始工作，冷卻水流經 發電機組吸收一定熱量後又流經排氣管內盤管，由於發動機尾氣排放溫度較高，盤管內 冷卻水二次被加熱，後又流經加熱器芯，熱量被鼓風機帶入室內後又再次流入發動機， 起到儘快提升發動機工作溫度的作用。
伴隨著發動機水溫的不斷升高，當流經電磁換向閥的水溫達到85°C時，電磁換 向閥兩齣口都處於開啟狀態，散熱水箱方向也支路開啟，此時冷卻水流經散熱水箱在散 熱風扇和迎面風速的作用下將熱量帶走，之後冷卻水又流回發動機，起到保護髮動機的 作用。該系統通過對電磁閥開度的調節可以使發動機水溫較穩定的維持在85°C上下，可 以較充分的滿足室內乘員的採暖需求。同時由於發動機排氣尾氣的二次利用，使發動機 水溫較快升高，可以迅速提高整車除霜除霧的效果。
現有的強混合動力汽車利用PTC取暖，為了達到符合乘客要求的取暖效果，採 用大功率PTC，基本上在2000瓦左右。單一取暖，PTC工作時間長嚴重影響整車的續 航裡程。並且大功率電器耗電過快，易引起蓄電池深度虧電，影響蓄電池使用壽命。
由於本發明中，利用了發動機排氣尾氣對排氣系統中的盤管裡的冷卻水加熱， 二次利用，輔助採暖，可以採用小功率的PTC就可以達到乘客要求的取暖效果，保證續 航裡程，並且可以使發動機較快的達到一個合理的工作溫度，可以有效的延長發電組的 使用壽命。還可以使發動機水溫度上升到足夠維持室內採暖需求時，VMS會關閉發動機 和PTC，節省能源。
此系統節省電量，不影響電動汽車整車續航裡程，解決了車內採暖問題，並且 對原系統改動較少，開發成本較低。
權利要求
1.一種強混合動力汽車加熱系統，包括發動機、水泵、加熱器芯和散熱水箱，並通 過管路順序連接，組成水循環管路；還包括PTC，所述的加熱器芯和PTC設置在空調內 部鼓風機的前面；其特徵在於還包括在排氣系統中設置用冷卻水進行熱交換的盤管； 在水循環管路中發動機和排氣系統中的盤管並聯設置，從發動機和排氣系統中的盤管流 出的冷卻水依次通過水管連通水泵，電磁換向閥，所述的電磁換向閥上設置有兩個出 口，第一出口連接散熱水箱，第二出口連接加熱器芯，冷卻水從散熱水箱和加熱器芯流 出合併後流回到發動機和排氣系統的盤管中。
2.如權利要求1所述的強混合動力汽車加熱系統，其特徵在於所述的排氣系統中 的盤管是盤繞在排氣消聲器內管上的。
3.如權利要求1或2所述的強混合動力汽車加熱系統，其特徵在於所述的電磁換向 閥中設置有溫度傳感器。
全文摘要
本發明公開了一種強混合動力汽車加熱系統，包括發動機、水泵、加熱器芯和散熱水箱，並通過管路順序連接，組成水循環管路；還包括PTC，加熱器芯和PTC設置在空調內部鼓風機的前面。還包括在排氣系統中設置用冷卻水進行熱交換的盤管；在水循環管路中發動機和排氣系統中的盤管並聯設置，從發動機和排氣系統中的盤管流出的冷卻水依次通過水管連通水泵，電磁換向閥，電磁換向閥上設置有兩個出口，第一出口連接散熱水箱，第二出口連接加熱器芯，冷卻水從散熱水箱和加熱器芯流出合併後流回到發動機和排氣系統的盤管中。此系統不影響電動汽車整車續航裡程，解決了車內採暖問題，並且對原系統改動較少，開發成本較低。
文檔編號B60H1/06GK102019838SQ20101058057
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者倪紹勇, 張雷, 楊澤光, 洪偉, 趙松嶺, 趙鵬飛, 馬成俊 申請人:奇瑞汽車股份有限公司