CN108944333B - 用于纯电动车辆的制暖控制系统和制暖控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纯电动车辆的制暖技术领域，具体涉及一种用于纯电动车辆的制暖控制系统和制暖控制方法。本发明的用于纯电动车辆的制暖控制系统包括与冷却系统并联于电机系统上的暖风系统、设置于电机系统的出液管路内的温度传感器、与温度传感器和暖风系统连接的整车控制器，整车控制器根据温度传感器检测到的第一温度值控制冷却液流入车厢内的暖风系统或者流入冷却系统，当冷却液流入车厢内的暖风系统时，整车控制器关闭车厢内的制热设备通过暖风系统对车厢进行制热。本发明通过利用整车运行过程中电机和电机控制器生成的热量对车厢进行加热，以此减少空调系统等制热设备的使用，达到减少整车电能消耗，提高整车热量利用效率。

Description

用于纯电动车辆的制暖控制系统和制暖控制方法

技术领域

本发明涉及纯电动车辆的制暖技术领域，具体涉及一种用于纯电动车辆的制暖控制系统和制暖控制方法。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

目前纯电动车辆的制暖工作方式普遍采用空调或者水加热器等设备实现车厢的冬天取暖目的，空调或者水加热器等设备在取暖工作的过程中需要消耗大量的电量，从而导致整车的电能消耗增加，降低整车续航里程，使整车的舒适性和经济性降低，而通过燃油加热锅炉的方式对整车进行取暖，需要及时添加燃油，并且不符合纯电动清洁能源车辆的概念。另一方面，纯电动车辆的电机控制器和电机在整车运行过程中会产生大量的热能，大量的热能通过散热器进行散热，造成了纯电动车辆能量的极大浪费。因此，为了降低整车的电能消耗提高整车的经济性，同时，为了充分利用电机控制器和电机在整车运行过程中产生大量的热能，减少热能的浪费，需要从整车的能量管理方面考虑车辆的冬天取暖模式。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的第一方面提供了一种用于纯电动车辆的制暖控制系统，纯电动车辆包括电机系统、与电机系统连接的冷却系统，制暖控制系统包括与冷却系统并联于电机系统上的暖风系统，制暖控制系统还包括：温度传感器，设置于电机系统的出液管路内，用于检测流经电机系统后的冷却液的第一温度值；整车控制器，与温度传感器和暖风系统连接，用于接收温度传感器检测到的第一温度值以及车厢发出的取暖信号，当第一温度值大于等于第一预设温度值时，且车厢发出取暖信号时，整车控制器控制冷却液流入车厢内的暖风系统并开启暖风系统；制热设备，与整车控制器电连接，当第一温度值小于第一预设温度值时，且车厢发出取暖信号时，整车控制器控制暖风系统关闭并开启车厢内的制热设备。

优选地，制暖控制系统还包括：第一三通阀，第一三通阀的第一端与电机系统的出液管路连接，第一三通阀的第二端与冷却系统连接，第一三通阀的第三端与暖风系统的进液管路连接；第二三通阀，第二三通阀的第一端与电机系统的进液管路连接，第二三通阀的第二端与冷却系统的散热器连接，第二三通阀的第三端与暖风系统的出液管路连接。

优选地，制暖控制系统还包括：节温器，节温器设置于第一三通阀与冷却系统之间的管路上，节温器的第一端与第一三通阀的第二端连接，节温器的第二端与散热器连接，节温器的第三端与电机系统的进液管路连接。

优选地，制暖控制系统还包括：电磁阀，电磁阀设置于第一三通阀与暖风系统之间的管路上，且电磁阀与整车控制器连接。

优选地，制暖控制系统还包括：水泵，水泵设置于第二三通阀与电机系统之间的电机系统的进液管路上，且水泵与节温器连接。

本发明的第二方面还提供了一种用于纯电动车辆的制暖控制方法，用于纯电动车辆的制暖控制方法是根据本发明第一方面的用于纯电动车辆的制暖控制系统来实施的，制暖控制方法包括如下步骤：S12：当车厢发出取暖信号后检测流经电机系统后的冷却液的第一温度值；S13：当第一温度值大于等于第一预设温度值时，控制冷却液流入车厢内的暖风系统；S14：当第一温度值小于第一预设温度值时控制车厢内的制热设备开启。

优选地，步骤S13包括：S131：冷却液的一部分流入车厢内的暖风系统然后从暖风系统流入电机系统的冷却系统；S132：冷却液的另一部分直接流入电机系统的冷却系统。

优选地，步骤S13还包括：S133：当取暖信号发出时车厢内的制热设备处于关闭状态时，控制冷却液的一部分流入暖风系统，同时，不开启车厢内的制热设备；S134：当取暖信号发出时车厢内的制热设备处于开启状态时，控制冷却液的一部分流入暖风系统，同时，延迟第一预设时间后向制热设备发送停止制热信号。

优选地，步骤S14后还包括：S15：当第一温度值小于第一预设温度值时关闭车厢内的暖风系统，控制冷却液全部流入冷却系统。

优选地，步骤S15后还包括：S16：检测流入冷却系统的冷却液的第二温度值；S17：当第二温度值大于等于第二预设温度值时，控制冷却液流经冷却系统中的散热器后回流至电机系统；S18：当第二温度值小于第二预设温度值时，控制冷却液直接回流至电机系统。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，通过利用整车运行过程中电机和电机控制器生成的热量对车厢进行加热，以此减少空调等制热设备的使用，达到减少整车电能消耗，提高整车热量利用率的目的。具体地，冷却液经电机控制器和电机之后具备较高的温度，然后通过第一三通阀和电磁阀进入暖风系统中的暖风器中，从暖风器出来的冷却液重新流回到冷却系统内，流回冷却系统内的冷却液通过第二三通阀和电机系统流入节温器中，节温器根据冷却液的温度控制冷却液流经散热器或者不流经散热器。

进一步地，本发明的整车控制器根据流出电机系统的冷却液的第一温度值确定冷却液的流向，当冷却液的第一温度值高于第一预设温度值时，且车厢发出取暖信号时，整车控制器控制电磁阀开启，从电机系统流出的冷却液流入暖风系统中，此时，整车控制器断开空调系统的制暖继电器或者其他加热设备的开关，利用电机系统生成的热量对车厢进行加热，以减少整车的电能消耗，提高整车的热量利用率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例的用于纯电动车辆的制暖控制系统结构示意图。

图2为本发明一个实施例的用于纯电动车辆的制暖控制方法流程示意图。

其中，11、整车控制器；12、空调系统；21、电机控制器；22、电机；23、节温器；24、散热器；25、水泵；26、温度传感器；31、暖风器；32、电磁阀；33、第一三通阀；34、第二三通阀。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本发明将制暖控制系统和方法应用于纯电动车辆只是一个优选实施例，并不是对本发明制暖控制系统和方法应用范围的限制，例如，本发明的制暖控制系统和方法还可以应用于其他车辆如混合动力机动车等，这种调整并不偏离本发明制暖控制系统和方法的应用范围。

图1为本发明一个实施例的用于纯电动车辆的制暖控制系统结构示意图。

如图1所示，本发明提供了一种用于纯电动车辆的制暖控制系统，纯电动车辆包括电机系统、与电机系统连接的冷却系统，制暖控制系统包括与冷却系统并联于电机系统上的暖风系统、设置于电机系统的出液管路内的温度传感器26、与温度传感器26和暖风系统连接的整车控制器11以及与整车控制器11连接的制热设备，其中，电机系统包括电机控制器21和电机22，冷却系统包括依次连接于电机系统出液管和进液管之间的第一三通阀33、节温器23、散热器24、水泵25和第二三通阀34，节温器23的第三端与水泵25连接，暖风系统包括依次连接于第一三通阀33和第二三通阀34之间的电磁阀32和暖风器31，其中，温度传感器26、节温器23、电机控制器21、电磁阀32和暖风器31还分别与整车控制器11电连接，整车控制器11还与车厢内的制热设备(如空调系统12)电连接，制暖控制系统的具体工作流程如下，当空调系统12接收到车厢内的制暖信号后将制暖信号反馈给整车控制器11，整车控制器11通过电机系统的出液管路上的温度传感器26反馈的冷却液温度来判断采用空调系统12或者暖风系统制暖，当整车控制器11接收到冷却液的第一温度值高于第一预设温度值如55℃时，并且此时有暖风需求信号发送至整车控制器11时，整车控制器11控制暖风系统中的电磁阀32和暖风器31开启，通过暖风系统为车厢提供热量，进一步地，当暖风系统为车厢提供热量的过程中冷却液的第一温度值低于45℃时，整车控制器11控制暖风系统中的电磁阀32和暖风器31关闭，切换为空调系统12为车厢提供热量，具体地，当整车控制器11控制电磁阀32和暖风器31开启时，流经第一三通阀33的冷却液的一部分进入暖风器31，流经第一三通阀33的冷却液的另一部分流入节温器23，进入暖风系统的冷却液的一部分完成制暖后回流到第二三通阀34，然后再次进入电机系统的冷却系统与流经散热器24后的冷却液流入水泵25，然后进入电机系统冷却电机控制器21和电机22，完成冷却工作后的冷却液再重新回流至第一三通阀33，再进一步地，当整车控制器11确定通过暖风系统为车厢提供热量时，而此时空调系统12正处于制暖状态时，整车控制器11延迟第一预设时间(如10s)后向空调系统12发送停止制热信号。

继续参阅图1，根据本发明的实施例，当整车控制器11接收到冷却液温度低于第一预设温度值如55℃时或者暖风系统为车厢提供热量的过程中冷却液的第一温度值低于45℃时，并且此时有暖风需求信号发送至整车控制器11时，整车控制器11控制暖风系统的电磁阀32关闭并控制暖风器31停止工作，同时，唤醒空调系统12的制暖功能，空调系统12制暖时，整车控制器11控制电磁阀32关闭，并禁止暖风器31工作，避免低温的冷却液输送到车厢内，同理，当暖风系统工作时，整车控制器11控制空调系统12停止制暖，降低电量的消耗。进一步地，本发明的节温器23采用电子节温器，开启温度根据整车控制器11标定的温度值来开启，例如，初始设置的开启温度为大于55℃，关闭温度为低于45℃，当流经节温器23的冷却液的第二温度值高于第二预设温度值如55℃时，节温器23开启，冷却液进入散热器24进行冷却后流入水泵25，最后回流至电机系统，当流经节温器23的冷却液的第二温度值低于第二预设温度值如55℃或者在节温器23处于开启状态时第二温度值低于45℃时，节温器23不开启或者关闭，冷却液从第一三通阀33流出后直接流入水泵25，最后回流至电机系统。

继续参阅图1，需要说明的是，本发明的暖风系统以及相应的管路布置可以同传统燃油车辆一致，从而提高整车结构的通用性，简化整车制暖系统，进一步地，空调系统12和暖风系统均由整车控制器11根据冷却液的温度进行控制，因此，驾驶人员只需要发出在车厢发出制暖信号，其余工作(空调系统12和暖风系统的切换)均有整车控制器11完成，以此实现制暖控制的自动化目的。

图2为本发明一个实施例的用于纯电动车辆的制暖控制方法流程示意图。

继续参阅图1以及参阅图2，本发明的第二方面还提供了一种制暖控制方法，制暖控制方法包括如下步骤：当空调系统12接收到车厢内的制暖信号后将制暖信号反馈给整车控制器11，整车控制器11根据制暖信号执行步骤S12：当车厢发出取暖信号后检测流经电机系统后的冷却液的第一温度值，通过出液管路上的温度传感器26反馈的冷却液的第一温度值来判断是先采用空调系统12制暖还是采用暖风系统提供热量，当第一温度值大于等于第一预设温度值时执行步骤S13：当第一温度值大于等于第一预设温度值时，控制冷却液流入车厢内的暖风系统，如当整车控制器11接收到冷却液的第一温度值高于第一预设温度值如55℃时，并且此时有暖风需求信号时，整车控制器11控制暖风系统的电磁阀32和暖风器31开启，通过暖风系统为车厢提供热量，进一步地，当暖风系统为车厢提供热量的过程中冷却液的第一温度值低于45℃时，整车控制器11控制暖风系统中的电磁阀32和暖风器31关闭，切换为空调系统12为车厢提供热量，具体地，当整车控制器11控制电磁阀32开启时执行步骤S131和步骤S132：冷却液的一部分流入车厢内的暖风系统然后从暖风系统流入电机系统的冷却系统；冷却液的另一部分直接流入电机系统的冷却系统。进入暖风系统的冷却液经过制暖后回流到第二三通阀34，通过第二三通阀34回流至冷却系统，与流经散热器24后的冷却液一起通过水泵25流入电机系统为电机控制器21和电机22制冷，被加热后的冷却液然后再回流至第一三通阀33，进一步地，当取暖信号发出时车厢内的制热设备处于关闭状态时执行步骤S133：当取暖信号发出时车厢内的制热设备处于关闭状态时，控制冷却液的一部分流入暖风系统，同时，不开启车厢内的制热设备；当取暖信号发出时车厢内的制热设备处于开启状态时执行步骤S134：当取暖信号发出时车厢内的制热设备处于开启状态时，控制冷却液的一部分流入暖风系统，同时，延迟第一预设时间后向制热设备发送停止制热信号，当整车控制器11接收到冷却液的第一温度值低于第一预设温度值如55℃时或者暖风系统为车厢提供热量的过程中冷却液的第一温度值低于45℃时，执行步骤S14和步骤S15：当第一温度值小于第一预设温度值时控制车厢内的制热设备开启，当第一温度值小于第一预设温度值时关闭车厢内的暖风系统，冷却液流入冷却系统，并且此时如果有暖风需求信号时，整车控制器11控制暖风系统中的电磁阀32和暖风器31关闭，给空调系统12发送制暖信号，唤醒空调系统12的制暖功能，空调系统12制暖时，整车控制器11控制电磁阀32关闭，并禁止暖风系统工作，避免低温的冷却液输送到车厢内，同样当暖风系统工作时，整车控制器11控制空调系统12停止制暖，降低电量的消耗，进一步地，当冷却液通过第一三通阀33流入节温器23后依次执行步骤S16、步骤S17和步骤S18：检测流入冷却系统的冷却液的第二温度值；当第二温度值大于等于第二预设温度值时，控制冷却液流经冷却系统中的散热器24后回流至电机系统；当第二温度值小于第二预设温度值时，控制冷却液直接回流至电机系统，本发明的节温器23采用电子节温器23，开启温度根据整车控制器11标定的温度值来开启，例如，初始设置的开启温度为大于55℃，关闭温度为低于45℃，当流经节温器23的冷却液的第二温度值高于第二预设温度值如55℃时，节温器23开启，冷却液进入散热器24进行冷却后流入水泵25，最后回流至电机系统，当流经节温器23的冷却液的第二温度值低于第二预设温度值55℃或者在节温器23处于开启状态时第二温度值低于45℃时，节温器23不开启或者关闭，冷却液从第一三通阀33流出后直接流入水泵25，最后回流至电机系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于纯电动车辆的制暖控制系统，其特征在于，所述纯电动车辆包括电机系统、与所述电机系统连接的冷却系统，所述制暖控制系统包括与所述冷却系统并联于所述电机系统上的暖风系统，所述制暖控制系统还包括：

温度传感器，设置于所述电机系统的出液管路内，用于检测流经所述电机系统后的冷却液的第一温度值；

整车控制器，与所述温度传感器和所述暖风系统连接，用于接收所述温度传感器检测到的第一温度值以及车厢发出的取暖信号，当所述第一温度值大于等于第一预设温度值时，且所述车厢发出所述取暖信号时，所述整车控制器控制所述冷却液流入所述车厢内的所述暖风系统并开启所述暖风系统；

制热设备，与所述整车控制器电连接，当所述第一温度值小于所述第一预设温度值时，且所述车厢发出所述取暖信号时，所述整车控制器控制所述暖风系统关闭并开启所述车厢内的所述制热设备，所述制暖控制系统还包括：

第一三通阀，所述第一三通阀的第一端与所述电机系统的出液管路连接，所述第一三通阀的第二端与所述冷却系统连接，所述第一三通阀的第三端与所述暖风系统的进液管路连接；

第二三通阀，所述第二三通阀的第一端与所述电机系统的进液管路连接，所述第二三通阀的第二端与所述冷却系统的散热器连接，所述第二三通阀的第三端与所述暖风系统的出液管路连接。

2.根据权利要求1所述的用于纯电动车辆的制暖控制系统，其特征在于，所述制暖控制系统还包括：

节温器，所述节温器设置于所述第一三通阀与所述冷却系统之间的管路上，所述节温器的第一端与所述第一三通阀的第二端连接，所述节温器的第二端与所述散热器连接，所述节温器的第三端与所述电机系统的进液管路连接。

3.根据权利要求2所述的用于纯电动车辆的制暖控制系统，其特征在于，所述制暖控制系统还包括：

电磁阀，所述电磁阀设置于所述第一三通阀与所述暖风系统之间的管路上，且所述电磁阀与所述整车控制器连接。

4.根据权利要求3所述的用于纯电动车辆的制暖控制系统，其特征在于，所述制暖控制系统还包括：

水泵，所述水泵设置于所述第二三通阀与所述电机系统之间的所述电机系统的进液管路上，且所述水泵与所述节温器连接。

5.一种用于纯电动车辆的制暖控制方法，其特征在于，所述用于纯电动车辆的制暖控制方法是根据权利要求1至4中任一项所述的用于纯电动车辆的制暖控制系统来实施的，所述制暖控制方法包括如下步骤：

S12：当车厢发出取暖信号后检测流经电机系统后的冷却液的第一温度值；

S13：当所述第一温度值大于等于第一预设温度值时，控制所述冷却液流入车厢内的暖风系统；

S14：当所述第一温度值小于第一预设温度值时控制所述车厢内的制热设备开启。

6.根据权利要求5所述的用于纯电动车辆的制暖控制方法，其特征在于，步骤S13包括：

S131：所述冷却液的一部分流入所述车厢内的所述暖风系统然后从所述暖风系统流入所述电机系统的冷却系统；

S132：所述冷却液的另一部分直接流入所述电机系统的所述冷却系统。

7.根据权利要求6所述的用于纯电动车辆的制暖控制方法，其特征在于，步骤S13还包括：

S133：当所述取暖信号发出时所述车厢内的所述制热设备处于关闭状态时，控制所述冷却液的一部分流入所述暖风系统，同时，不开启所述车厢内的所述制热设备；

S134：当所述取暖信号发出时所述车厢内的所述制热设备处于开启状态时，控制所述冷却液的一部分流入所述暖风系统，同时，延迟第一预设时间后向所述制热设备发送停止制热信号。

8.根据权利要求7所述的用于纯电动车辆的制暖控制方法，其特征在于，步骤S14后还包括：

S15：当所述第一温度值小于所述第一预设温度值时关闭所述车厢内的所述暖风系统，控制所述冷却液全部流入所述冷却系统。

9.根据权利要求8所述的用于纯电动车辆的制暖控制方法，其特征在于，步骤S15后还包括：

S16：检测流入所述冷却系统的所述冷却液的第二温度值；

S17：当所述第二温度值大于等于第二预设温度值时，控制所述冷却液流经所述冷却系统中的散热器后回流至所述电机系统；

S18：当所述第二温度值小于所述第二预设温度值时，控制所述冷却液直接回流至所述电机系统。

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