汽车空调 第2版 课件 项目三 任务3新能源汽车空调热交换系统组成及原理

任务引入

在汽车的工作、运行过程中由于动力部件、控制系统等时刻处于持续运转中，因此在整车系统的运行过程中能量的转换、机械的摩擦等方式皆会以热能的方式表现出来，因此需要一套完善的、高效的整车热管理系统对整车产生的热量进行管理，该系统可通过统筹调控整车热量与环境热量以保持整车各部件工作在其最佳的温度范围中，以此为汽车提供一个安全、舒适的运行环境。任务三：新能源汽车空调热交换系统组成及原理主讲老师：李平目

录一、新能源汽车空调热交换系统组成二、新能源汽车空调热交换系统原理新能源汽车空调热交换系统组成PART01一、新能源汽车空调热交换系统组成

按照整车空间区域划分，新能源汽车热交换系统主要包括：乘员舱热管理、动力电池系统热管理、电驱动系统热管理。一、新能源汽车空调热交换系统组成

（1）乘员舱热管理

电动涡旋式压缩机、平行流式冷凝器、层叠式蒸发器和H型膨胀阀一、新能源汽车空调热交换系统组成

（1）乘员舱热管理

制冷空调系统的控制为控制面板+热管理控制器（A/C空调控制器）的形式，空调控制面板采集按键信息，将信息通过LIN线传给热管理控制器（A/C空调控制器），由热管理器完成整车乘员舱制冷空调系统的运行管理。一、新能源汽车空调热交换系统组成

（2）电驱动系统热管理

通过冷却液循环散热为驱动电机、车载充电机、电机控制器这三大部件进行散热冷却。一、新能源汽车空调热交换系统组成

（2）电驱动系统热管理

驱动系统热管理主要包括电驱水泵、冷却液回路、三通电磁阀WV2、散热器、冷却风扇、温度传感器和膨胀罐等组成。一、新能源汽车空调热交换系统组成

（3）动力电池系统热管理电池的热管理主要包括冷却、加热以及温度均衡等功能。冷却和加热功能，主要是针对外部环境温度对电池可能造成的影响来进行相应的调整。温度均衡则是用来减小电池组内部的温度差异，防止某一部分电池过热造成的快速衰减。

一、新能源汽车空调热交换系统组成

（3）动力电池系统热管理

小于-10℃时，热管理控制器控制三通电磁阀WV1的1、10管路接通，三通电磁阀WV3的5、7管路接通，启动PTC加热器并控制电池水泵2、PTC水泵1，驱动电池回路与PTC回路的冷却液在热交换集成模块的换热器中传递热量，给动力电池加热。一、新能源汽车空调热交换系统组成

（3）动力电池系统热管理

为了降低动力电池加热的电耗，吉利帝豪几何G6将电驱动冷却系统与动力电池加热回路结合，充分利用电驱动的热量给动力电池加热。新能源汽车空调热交换系统原理PART02二、新能源汽车空调热交换系统原理

(1)车辆在交流充电，直流充电，智能充电，行车过程中（包括车速为0）都可以启动热管理对动力电池加热或冷却。

①当动力电池有冷却需求时，热管理控制器启动压缩机，动力电池回路通过热交换集成模块换热器与空调回路进行换热，利用空调制冷回路给动力电池降温。

②当动力电池有加热需求时（电池最低温度低于-10℃，且暖风开启），PTC加热器启动，动力电池回路通过热交换集成模块的换热器与PTC回路进行换热，利用PTC加热回路给动力电池加热。

③当电池有加热需求时（电池最低温度高于-10℃），PTC不启动，利用电驱回路的加热动力电池回路。二、新能源汽车空调热交换系统原理

(2)动力电池冷却控制策略：当动力电池需要冷却时，BMS根据单体电池最高温度发送热管理控制信号，包括“冷却”、“匀热”和“关闭”三种模式。

①动力电池在放电模式与慢充模式，电池单体温度≥38℃，电池冷却系统启动工作；当单体电池温度≤32℃，电池冷却系统停止工作。

②动力电池在快充模式，电池单体温度≥32℃，电池冷却系统启动工作；当单体电池温度≤28℃，电池冷却系统停止工作。

③动力电池冷却启动后，若动力电池平均温度≥25℃，且冷却水温度与电池最高温度差≥14℃，动力电池冷却关闭，水泵继续运转，开启匀热模式。若电池最高温度持续10min不变，匀热模式关闭，重启动力电池冷却系统。二、新能源汽车空调热交换系统原理

(3)动力电池加热控制策略：当动力电池需要加热时，BMS根据单体电池最低温度发送热管理控制信号，包括“加热”、“匀热”和“关闭”三种模式。

①动力电池在放电模式，电池单体温度≤-20℃，电池加热系统启动工作；当单体电池温度≥-18℃，电池PTC加热系统停止工作。

②动力电池在快充模式，电池单体温度-20℃＜T≤20℃，电池电压≤4.148V，电池PTC加热系统启动工作，当单体电池温度≥21℃时，电池PTC加热系统停止工作；电池单体温度-20℃＜T≤5℃，电池电压≥4.148V，电池PTC加热系统启动工作，当单体电池温度≥7℃时，电池PTC加热系统停止工作。二、新能源汽车空调热交换系统原理

③动力电池在慢充模式，电池单体温度-20℃＜T≤1℃，电池PTC加热系统启动工作，当单体电池温度≥20℃，电池加热系统停止工作。

④动力电池加热启动后，若动力电池温度差≥12℃，冷却水温度与电池最高温度差≥14℃，电池PTC加热关闭，水泵继续运转，开启匀热模式。若电池最高温度持续10min不变，匀热模式关闭，重启动力电池PTC加热系统。二、新能源汽车空调热交换系统原理

(4)动力电池温度监测由BMS完成，BMS根据动力电池单体温度判定动力电池是否启动冷却，并发送冷却请求给VCU，VCU转发BMS上述信号至AC控制器（热管理控制器）。动力电池进行快充及慢充时，VCU直接转发BMS的热管理请求。

(5)行车状态下，VCU接收到BMS发送的加热需求后，需要根据当前电池温度、暖风状态、车速等条件进行再次逻辑判断，从而发送不同热管理请求至AC控制器（热管理控制器）。二、新能源汽车空调热交换系统原理

(6)一般情况下，压缩机和动力电池水泵、PTC加热水泵由AC控制器（热管理控制器），冷却风扇、电驱水泵由