CN111098664A - 一种混合动力汽车多模式温度管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混合动力汽车多模式温度管理系统，包括空调系统、动力电池温度管理系统、驱动电机温度管理系统、发动机温度管理系统；本发明的混合动力汽车多模式温度管理系统通过管路与阀门控制空调系统、动力电池温度管理系统、驱动电机温度管理系统、发动机温度管理系统之间的连通与隔断。本发明的混合动力汽车多模式温度管理系统根据动力电池的实时温度动态切换动力电池温度管理模式，以及，根据驱动电机的实时温度动态切换驱动电机温度管理模式，以及，根据发动机的实时温度动态切换发动机温度管理模式；实现了多种模式的温度管理，温度管理模式更加灵活，能量利用效率更高，温度控制更加稳定。

Description

一种混合动力汽车多模式温度管理系统
技术领域
本发明涉及混合动力汽车热管理技术领域，具体涉及一种混合动力汽车多模式温度管理系统。
背景技术
现有的混合动力汽车温度管理存在如下技术问题：
(1)现有的混合动力汽车空调系统仅针对车厢进行加热或者制冷，没有与其他部件(比如动力电池、驱动电机、发动机等)温度管理相结合；
(2)现有的混合动力汽车温度管理系统通过仅水箱散热器对动力电池、驱动电机、发动机降温，冷却效率较低，受环境温度影响较大；
(3)现有的混合动力汽车在温度极低的环境下启动发动机时，容易出现活塞磨损严重，甚至活塞连杆断裂等问题。因此，一般需要通过控制冷却液小循环，怠速暖机一段时间，才可以保证车辆的正常运行；
(4)现有的混合动力汽车汽车温度管理系统管路固定，工作模式单一，难以根据温度的变化选择适当的工作模式。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了混合动力汽车多模式温度管理系统。本发明的技术方案如下。
提供一种混合动力汽车多模式温度管理系统，包括空调系统、动力电池温度管理系统、驱动电机温度管理系统、发动机温度管理系统，所述空调系统可以独立地对车厢进行制热和制冷，所述动力电池温度管理系统可以独立地对动力电池进行加热，所述驱动电机温度管理系统可以独立地对驱动电机进行降温，所述发动机温度管理系统可以独立地对发动机进行降温和加热；
所述空调系统通过管路和阀门与所述动力电池温度管理系统连接，所述阀门包括动力电池温度管理系统蒸发器三通阀，并且所述动力电池温度管理系统蒸发器三通阀使得所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间的管路连通从而实现所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间进行热交换，以及，使得所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间进行热交换；
所述动力电池温度管理系统通过管路和阀门与所述驱动电机温度管理系统连接，所述阀门包括四通阀，并且所述四通阀使得所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间通过管路连通从而实现所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换，以及使得所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换；
所述空调系统通过管路和阀门与所述驱动电机温度管理系统连接，所述阀门包括动力电池温度管理系统蒸发器三通阀和四通阀,并且所述动力电池温度管理系统蒸发器三通阀和四通阀共同使得所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间通过管路连通从而实现所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换，以及使得所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换；
所述空调系统通过管路和阀门与所述发动机温度管理系统连接，所述阀门包括发动机温度管理系统蒸发器三通阀，并且所述发动机温度管理系统蒸发器三通阀使得所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间的管路连通从而实现所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间进行热交换，以及，使得所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间进行热交换；
所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据动力电池的实时温度动态切换动力电池温度管理模式，和/或，根据驱动电机的实时温度动态切换驱动电机温度管理模式，和/或，根据发动机的实时温度动态切换发动机温度管理模式。
优选地，所述空调系统包括压缩机、冷凝器、冷却风扇、车厢膨胀阀、车厢蒸发器、鼓风机、车厢加热器、温度管理系统膨胀阀和温度管理系统蒸发器；
其中，车厢膨胀阀和车厢蒸发器用于车厢制冷，温度管理系统膨胀阀和温度管理系统蒸发器用于温度管理系统中冷却液的降温。
所述动力电池温度管理系统包括动力电池、动力电池PTC加热器、动力电池温度管理系统蒸发器三通阀、DC/DC和四通阀；
所述驱动电机温度管理系统包括驱动电机、驱动电机水箱散热器三通阀和驱动电机水箱散热器；
所述发动机温度管理系统包括发动机、车厢加热器三通阀、发动机温度管理系统蒸发器三通阀、发动机水箱散热器三通阀、发动机水箱散热器和发动机PTC加热器。
优选地，所述驱动电机温度管理系统还包括驱动电机水箱散热器三通阀，所述驱动电机水箱散热器三通阀可以允许和阻止所述驱动电机温度管理系统内的冷却液流经驱动电机水箱散热器。
优选地，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据驱动电机的实时温度动态切换驱动电机温度管理模式，包括：
当驱动电机的实时温度F0＜第一预设温度F1，驱动电机水箱散热器三通阀阻止冷却液流经驱动电机水箱散热器从而减少驱动电机热量的流失；
当第二预设温度F2≤驱动电机的实时温度F0＜第三预设温度F3，驱动电机水箱散热器三通阀使得电机冷却液流经驱动电机水箱散热器，实现驱动电机以第五降温速率降温；
当第三预设温度F3≤驱动电机的实时温度F0，四通阀使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，同时温度管理系统蒸发器三通阀使得驱动电机冷却液经过温度管理系统蒸发器，实现驱动电机以第六降温速率降温。其中，所述第六降温速率高于第五降温速率。
优选地，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据动力电池的实时温度动态切换动力电池温度管理模式，包括：
当动力电池的实时温度T0＜第一预设温度T1，动力电池PTC加热器开始工作，加热冷却液，实现动力电池以第一升温速率升温；
当第一预设温度T1≤动力电池的实时温度T0＜第二预设温度T2时，四通阀使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，以使得流经驱动电机的冷却液余热加热动力电池，实现动力电池以第二升温速率升温。其中，所述第二升温速率低于第一升温速率；
当第三预设温度T3≤动力电池的实时温度T0＜第四预设温度T4时，四通阀使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，并且水箱散热器三通阀使得动力电池冷却液经过驱动电机水箱散热器，通过驱动电机水箱散热器与冷却风扇对动力电池进行冷却，实现动力电池以第一降温速率降温；
当第四预设温度T4≤动力电池的实时温度T0时，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀使得动力电池温度管理系统与空调系统连通，从而增加空调系统对动力电池进行降温，实现动力电池以第二降温速率降温。其中，所述第二降温速率高于第一降温速率。
优选地，所述发动机温度管理系统还包括车厢加热器三通阀，所述车厢加热器三通阀可以允许和阻止所述发动机温度管理系统内的冷却液流经车厢加热器。
优选地，所述发动机温度管理系统还包括发动机水箱散热器三通阀，发动机水箱散热器三通阀可以允许和阻止所述发动机温度管理系统内的冷却液流经发动机主水箱散热器和发动机副水箱散热器。优选地，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据发动机的实时温度动态切换发动机温度管理模式，包括：
当发动机的实时温度K0＜第一预设温度K1，发动机PTC加热器开始工作，加热发动机冷却液，从而实现发动机以第三升温速率升温；
当第一预设温度K1≤发动机的实时温度K0＜第二预设温度K2时，发动机水箱散热器三通阀控制冷却液不流经发动机主水箱散热器和发动机副水箱散热器，避免发动机热量的流失，实现发动机以第四升温速率升温。其中，所述第四升温速率低于第三升温速率；
当第三预设温度K3≤当发动机的实时温度K0＜第四预设温度K4时，发动机水箱散热器三通阀控制发动机冷却液流经发动机主水箱散热器和发动机副水箱散热器，实现发动机以第三降温速率降温；
当第四预设温度K4≤发动机的实时温度K0时，发动机温度管理系统蒸发器三通阀控制发动机冷却液流经温度管理系统蒸发器，实现发动机以第四降温速率降温。其中，第四降温速率高于第三降温速率。
优选地，驱动电机水箱散热器三通阀、动力电池温度管理系统蒸发器三通阀、发动机温度管理系统蒸发器三通阀、车厢加热器三通阀、发动机水箱散热器三通阀和四通阀的连接方式具体如下：
驱动电机水箱散热器三通阀第一端与水箱散热器连接，驱动电机水箱散热器三通阀第二端与水箱散热器的另一端连接，驱动电机水箱散热器三通阀的第三端与驱动电机连接；
车厢加热器三通阀的第一端与车厢加热器连接，车厢加热器三通阀的第二端发动机温度管理系统蒸发器三通阀的第一端连接，车厢加热器三通阀的第三端与发动机连接；
发动机温度管理系统蒸发器三通阀的第二端与温度管理系统蒸发器连接，发动机温度管理系统蒸发器三通阀的第三端与发动机水箱散热器三通阀的第一端连接；
水箱散热器三通阀的第二端与发动机水箱散热器的一端连接，水箱散热器三通阀的第三端与发动机水箱散热器的另一端连接，同时连接发动机PTC加热器。
动力电池温度管理系统蒸发器三通阀的第一端与温度管理系统蒸发器连接，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀的第二端与电池PTC加热器连接，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀的第三端与DC/DC连接；
四通阀的第一端连接驱动电机水箱散热器，四通阀的第二端与DC/DC连接，四通阀的第三端与驱动电机连接，四通阀的第四端与动力电池连接。
优选地，所述发动机水箱散热器包括串接的发动机主水箱散热器和发动机副水箱散热器；发动机的冷却水箱布置于车头两侧，与冷凝器及驱动电机冷却水箱错落分布。
相对于现有技术，本发明的有益技术效果主要在于：
(1)利用空调系统进行冷却，散热更加可靠高效。
本发明借助空调系统对动力电池、驱动电机及发动机进行冷却，即使在环境温度比较高的情况下，也可以实现高效散热；由于空调系统使用相变制冷原理进行冷却，相对于传统的风冷/水冷散热模式，在同样的温度变化范围内，相变制冷吸收热量更多，冷却效率更高。
(2)利用PTC加热器预热发动机，提高发动机暖机速度。
本发明通过PTC加热器对发动机进行预热，即使在环境温度极低的情况下启动也可以保证发动机快速升温，减少活塞磨损，减少暖机时间。由于PTC加热器是正温度系数的热敏电阻，随着温度升高，电阻随之升高，电流逐渐变小，PTC发热量自动变小。因此，使用PTC加热器更加安全节能。
(3)动态切换温度管理模式，能量利用效率更高。
本发明通过三通阀和四通阀灵活控制温度管理系统系统工作模式。对于动力电池，可以实现PTC加热、电机余热加热、水箱冷却、空调冷却等温度管理模式；对于驱动电机，可以实现冷却液小循环暖机、水箱冷却、空调冷却等多种温度管理模式；对于发动机，可以实现PTC加热器加热暖机、冷却液小循环暖机、水箱散热器冷却、空调冷却。
同时，本发明可以实现空调系统、动力电池温度管理系统和驱动电机温度管理系统之间的连通与阻断。本发明温度管理模式更加灵活，能量利用效率更高。
(4)使用双水箱对发动机进行冷却，增加水箱空气对流面积
发动机冷却水箱布置于车头两侧，与冷凝器及驱动电机冷却水箱错落分布，增加空气对流面积，有利于发动机冷却液的降温，同时减少对空调冷凝器散热的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的混合动力汽车多模式温度管理系统结构示意图。
其中，1压缩机，2冷凝器，3冷却风扇，4车厢膨胀阀，5车厢蒸发器，6鼓风机，7车厢加热器，8温度管理系统膨胀阀，9温度管理系统蒸发器，10动力电池，11动力电池PTC加热器，12动力电池温度管理系统蒸发器三通阀，13DC/DC，14四通阀，15驱动电机，16驱动电机水箱散热器三通阀，17驱动电机水箱散热器，18发动机，19车厢加热器三通阀，20发动机温度管理系统蒸发器三通阀，21发动机水箱散热器三通阀，22发动机主水箱散热器，23发动机副水箱散热器，24发动机PTC加热器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本实施例的混合动力汽车多模式温度管理系统，包括空调系统、动力电池温度管理系统、驱动电机温度管理系统、发动机温度管理系统，所述空调系统可以独立地对车厢进行制热和制冷，所述动力电池温度管理系统可以独立地对动力电池进行加热，所述驱动电机温度管理系统可以独立地对驱动电机进行降温，所述发动机温度管理系统可以独立地对发动机进行降温和加热。
所述空调系统通过管路和阀门与所述动力电池温度管理系统连接，所述阀门包括动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12，并且所述动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12使得所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间的管路连通从而实现所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间进行热交换，以及，使得所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间进行热交换；
所述动力电池温度管理系统通过管路和阀门与所述驱动电机温度管理系统连接，所述阀门包括四通阀14，并且所述四通阀14使得所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间通过管路连通从而实现所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换，以及使得所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换；
所述空调系统通过管路和阀门与所述驱动电机温度管理系统连接，所述阀门包括动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12和四通阀14,并且所述动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12和四通阀14共同使得所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间通过管路连通从而实现所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换，以及使得所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换；
所述空调系统通过管路和阀门与所述发动机温度管理系统连接，所述阀门包括发动机温度管理系统蒸发器三通阀20，并且所述发动机温度管理系统蒸发器三通阀20使得所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间的管路连通从而实现所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间进行热交换，以及，使得所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间进行热交换；
所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据动力电池10的实时温度动态切换动力电池温度管理模式，和/或，根据驱动电机15的实时温度动态切换驱动电机温度管理模式，根据发动机18的实时温度动态切换发动机温度管理模式。
作为一个具体的实施方式，所述空调系统包括压缩机1、冷凝器2、冷却风扇3、车厢膨胀阀4、车厢蒸发器5、鼓风机6、车厢加热器7、温度管理系统膨胀阀8和温度管理系统蒸发器9。
传统汽车空调系统一般由四大部件组成：压缩机，冷凝器，膨胀阀与蒸发器。压缩机将制冷剂压缩为高温高压的气体，冷凝器将高温高压的制冷剂冷却为中温高压的液体，膨胀阀将中温高压的液态制冷剂转化为中温低压的雾态制冷剂，最后，中温低压的雾态制冷剂在蒸发器中蒸发吸热，实现空调制冷。
与传统的汽车空调系统不同，本实施例的空调系统包括两个膨胀阀，车厢膨胀阀4、温度管理系统膨胀阀8和两个蒸发器，车厢蒸发器5、温度管理系统蒸发器9。
其中，车厢膨胀阀4和车厢蒸发器5用于车厢制冷，温度管理系统膨胀阀8和温度管理系统蒸发器9用于温度管理系统中冷却液的降温。
此外，本实施例的空调系统的加热功能通过发动机冷却液流经车厢加热器7实现。
所述动力电池温度管理系统包括动力电池10、动力电池PTC加热器11和DC/DC13；动力电池温度管理系统还包括用于控制动力电池冷却液是否经过温度管理系统蒸发器9的动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12，以及用于控制动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统是否连通的四通阀14。
所述驱动电机温度管理系统包括驱动电机15、驱动电机水箱散热器三通阀16和驱动电机水箱散热器17，其中驱动电机水箱散热器三通阀16用于控制冷却液是否经过驱动电机水箱散热器17。
所述发动机温度管理系统包括发动机18、车厢加热器三通阀19、发动机温度管理系统蒸发器三通阀20、发动机水箱散热器三通阀21、发动机主水箱散热器22、发动机副水箱散热器23和发动机PTC加热器24。
发动机水箱散热器包括串接的发动机主水箱散热器22和发动机副水箱散热器23；发动机的冷却水箱布置于车头两侧，与冷凝器及驱动电机冷却水箱错落分布。
其中，车厢加热器三通阀19用于控制冷却液是否经过车厢加热器7，发动机温度管理系统蒸发器三通阀20用于控制冷却液是否经过温度管理系统蒸发器9，发动机水箱散热器三通阀21用于控制冷却液是否经过发动机主水箱散热器22和发动机副水箱散热器23。
作为优选实施例，空调系统、动力电池温度管理系统、驱动电机温度管理系统、发动机温度管理系统之间通过管路与阀门耦合，其中，驱动电机水箱散热器三通阀16第一端与水箱散热器17连接，驱动电机水箱散热器三通阀16第二端与驱动电机水箱散热器17的另一端连接，驱动电机水箱散热器三通阀16的第三端与驱动电机15连接；
车厢加热器三通阀19的第一端与车厢加热器7连接，车厢加热器三通阀19的第二端发动机温度管理系统蒸发器三通阀20的第一端连接，车厢加热器三通阀19的第三端与发动机18连接；
发动机温度管理系统蒸发器三通阀20的第二端与温度管理系统蒸发器9连接，发动机温度管理系统蒸发器三通阀20的第三端与发动机水箱散热器三通阀21的第一端连接；
水箱散热器三通阀21的第二端与发动机水箱散热器的一端连接，水箱散热器三通阀21的第三端与发动机水箱散热器的另一端连接，同时连接发动机PTC加热器。
动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12的第一端与温度管理系统蒸发器9连接，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12的第二端与电池PTC加热器11连接，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12的第三端与DC/DC13连接；
四通阀14的第一端连接驱动电机水箱散热器17，四通阀14的第二端与DC/DC13连接，四通阀14的第三端与驱动电机15连接，四通阀14的第四端与动力电池10连接。
作为优选地实施例，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据动力电池10的实时温度动态切换动力电池温度管理模式，包括：
当动力电池10的实时温度T0＜第一预设温度T1，动力电池PTC加热器11开始工作，加热冷却液，实现动力电池10以第一升温速率升温；
当第一预设温度T1≤动力电池10的实时温度T0＜第二预设温度T2时，四通阀14使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，以使得流经驱动电机15的冷却液余热加热动力电池10，实现动力电池10以第二升温速率升温。其中，所述第二升温速率低于第一升温速率；
当第三预设温度T3≤动力电池10的实时温度T0＜第四预设温度T4时，四通阀14使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，并且水箱散热器三通阀16使得动力电池冷却液经过驱动电机水箱散热器17，通过驱动电机水箱散热器17与冷却风扇3对动力电池10进行冷却，实现动力电池以第一降温速率降温；
当第四预设温度T4≤动力电池10的实时温度T0时，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12使得动力电池温度管理系统与空调系统连通，从而增加空调系统对动力电池10进行降温，实现动力电池以第二降温速率降温。其中，所述第二降温速率高于第一降温速率。
例如，设动力电池10的实时温度为T0，在不同实时温度范围内温度管理模式如下：
Figure BDA0002374110040000101
动力电池温度管理系统冷却和加热模式如下：
(1)动力电池加热功能的实现
动力电池加热功能可以通过两种模式实现：
①通过动力电池PTC加热器11加热
当动力电池10温度过低时(T0＜T1)，控制动力电池PTC加热器11工作，加热冷却液。PTC加热器是正温度系数的热敏电阻，随着温度升高，电阻随之升高，电流逐渐变小，PTC发热量自动变小。因此，使用PTC加热器更加安全节能。
②利用驱动电机(15)余热加热
当动力电池10温度较低时(T1≤T0＜T2)，由于驱动电机15升温速度快，动力电池10升温相对较慢，此时可以通过四通阀14控制动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，利用流经驱动电机15的冷却液余热加热动力电池10，达到节能的效果。
(2)动力电池冷却功能的实现
冷却功能可以通过两种模式实现：
①通过驱动电机水箱散热器17冷却
当动力电池10温度略高于正常温度范围时(T3≤T0＜T4)，通过四通阀14控制动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，然后通过驱动电机水箱散热器三通阀16使动力电池冷却液经过驱动电机水箱散热器17，通过驱动电机水箱散热器17与冷却风扇3进行冷却。
②通过温度管理系统蒸发器9冷却
当动力电池10温度过高时(T4≤T0)，仅通过驱动电机水箱散热器17不足以有效降低温度，可以通过驱动电机水箱散热器三通阀16控制动力电池冷却液经过温度管理系统蒸发器9，借助空调系统将温度迅速降低。
作为优选实施例，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据驱动电机15的实时温度动态切换驱动电机温度管理模式，包括：
当驱动电机15的实时温度F0＜第一预设温度F1，驱动电机水箱散热器三通阀16阻止冷却液流经驱动电机水箱散热器17从而减少驱动电机热量的流失；
当第二预设温度F2≤驱动电机15的实时温度F0＜第三预设温度F3，驱动电机水箱散热器三通阀16使得电机冷却液流经驱动电机水箱散热器17，实现驱动电机15以第五降温速率降温；
当第三预设温度F3≤驱动电机15的实时温度F0，四通阀14使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，同时温度管理系统蒸发器三通阀12使得驱动电机冷却液经过温度管理系统蒸发器9，实现驱动电机15以第六降温速率降温。其中，所述第六降温速率高于第五降温速率。
例如，设驱动电机15的实时温度为F0，在不同实时温度范围内温度管理模式如下：
Figure BDA0002374110040000121
(1)驱动电机小循环暖机模式的实现
当电机温度过低时(F0<F1)，通过驱动电机水箱散热器三通阀16控制冷却液不流经驱动电机水箱散热器17，避免驱动电机热量的流失，使电机快速升温。
(2)驱动电机冷却功能的实现
驱动电机的冷却可以通过两种模式实现：
①通过驱动电机水箱散热器17冷却
当驱动电机温度略高于正常温度范围时(F2<F0≤F3)，通过驱动电机水箱散热器三通阀16控制电机冷却液流经驱动电机水箱散热器17，实现驱动电机的冷却。
②通过温度管理系统蒸发器9冷却
当驱动电机的温度过高时(F3<F0)，通过四通阀14控制动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统串联，同时通过动力电池温度管理系统蒸发器三通阀12控制驱动电机冷却液经过温度管理系统蒸发器9，实现驱动电机系统的高效制冷。
作为优选例，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据发动机18的实时温度动态切换发动机温度管理模式，包括：
当发动机18的实时温度K0＜第一预设温度K1，发动机PTC加热器24开始工作，加热发动机冷却液，实现发动机以第三升温速率升温；
当第一预设温度K1≤发动机18的实时温度K0＜第二预设温度K2时，发动机水箱散热器三通阀21控制冷却液不流经发动机主水箱散热器22和发动机副水箱散热器23，避免发动机18热量的流失，实现发动机18以第四升温速率升温。其中，所述第四升温速率低于第三升温速率；
当第三预设温度K3≤当发动机18的实时温度K0＜第四预设温度K4时，发动机水箱散热器三通阀21控制发动机冷却液流经发动机主水箱散热器22和发动机副水箱散热器23，实现发动机18的以第三降温速率降温；
当第四预设温度K4≤发动机18的实时温度K0时，发动机温度管理系统蒸发器三通阀20控制发动机冷却液流经温度管理系统蒸发器9，实现发动机18以第四降温速率降温。其中，第四降温速率高于第三降温速率。
假设发动机18的工作温度为K0，在不同工作温度范围内温度管理模式如下：
Figure BDA0002374110040000131
(1)发动机暖机功能的实现
发动机暖机功能可以通过两种方式实现：
①通过发动机PTC加热器(24)实现暖机
当发动机的温度过低时(K0＜K1)，发动机PTC加热器24开始工作，加热发动机冷却液，使发动机温度快速升高。由于发动机PTC加热器24是正温度系数的热敏电阻，随着温度升高，电阻随之增大，电流逐渐变小，PTC发热量自动变小。因此，使用PTC加热器不仅可以提高暖机效率，而且更加安全节能。
②通过发动机18小循环实现暖机
当发动机温度较低时(K1≤K0＜K2)，发动机水箱散热器三通阀21控制冷却液不流经发动机主水箱散热器22和发动机副水箱散热器23，避免发动机18热量的流失，使发动机18升高。
(2)发动机冷却功能的实现
发动机的冷却可以通过两种模式实现：
①通过发动机主水箱散热器22和发动机副水箱散热器23冷却
当发动机温度略高于正常温度范围时(K3≤K0＜K4)，通过发动机水箱散热器三通阀21控制发动机冷却液流经发动机主水箱散热器22和发动机副水箱散热器23，实现发动机18的冷却。
②通过温度管理系统蒸发器9冷却
当发动机的温度过高时(K4≤K0)，通过发动机温度管理系统蒸发器三通阀20控制发动机冷却液流经温度管理系统蒸发器9，实现发动机18快速冷却。
本实施例的混合动力汽车多模式温度管理系统实现了多种模式的温度管理，温度管理模式更加灵活，能量利用效率更高，温度控制更加稳定。
在本申请所提供的实施例中，仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
以上所述实施例仅用于理解本发明的技术方案，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出的改变都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车多模式温度管理系统，包括空调系统、动力电池温度管理系统、驱动电机温度管理系统、发动机温度管理系统，所述空调系统可以独立地对车厢进行制热和制冷，所述动力电池温度管理系统可以独立地对动力电池进行加热，所述驱动电机温度管理系统可以独立地对驱动电机进行降温，所述发动机温度管理系统可以独立地对发动机进行降温和加热；其特征在于，
所述空调系统通过管路和阀门与所述动力电池温度管理系统连接，所述阀门包括动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12），并且所述动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）使得所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间的管路连通从而实现所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间进行热交换，以及，使得所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述动力电池温度管理系统之间进行热交换；
所述动力电池温度管理系统通过管路和阀门与所述驱动电机温度管理系统连接，所述阀门包括四通阀（14），并且所述四通阀（14）使得所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间通过管路连通从而实现所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换，以及使得所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述动力电池温度管理系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换；
所述空调系统通过管路和阀门与所述驱动电机温度管理系统连接，所述阀门包括动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）和四通阀（14）,并且所述动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）和四通阀（14）共同使得所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间通过管路连通从而实现所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换，以及使得所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述驱动电机温度管理系统之间进行热交换；
所述空调系统通过管路和阀门与所述发动机温度管理系统连接，所述阀门包括发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20），并且所述发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20）使得所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间的管路连通从而实现所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间进行热交换，以及，使得所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间的管路隔断从而阻止所述空调系统与所述发动机温度管理系统之间进行热交换；
所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据动力电池（10）的实时温度动态切换动力电池温度管理模式，和/或，根据驱动电机（15）的实时温度动态切换驱动电机温度管理模式，和/或，根据发动机（18）的实时温度动态切换发动机温度管理模式。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述空调系统包括压缩机（1）、冷凝器（2）、冷却风扇（3）、车厢膨胀阀（4）、车厢蒸发器（5）、鼓风机（6）、车厢加热器（7）、温度管理系统膨胀阀（8）和温度管理系统蒸发器（9）；
其中，车厢膨胀阀（4）和车厢蒸发器（5）用于车厢制冷，温度管理系统膨胀阀（8）和温度管理系统蒸发器（9）用于温度管理系统中冷却液的降温；所述动力电池温度管理系统包括动力电池（10）、动力电池PTC加热器（11）、动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）、DC/DC（13）和四通阀（14）；
所述驱动电机温度管理系统包括驱动电机（15）、驱动电机水箱散热器三通阀（16）和驱动电机水箱散热器（17）；
所述发动机温度管理系统包括发动机（18）、车厢加热器三通阀（19）、发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20）、发动机水箱散热器三通阀（21）、发动机水箱散热器和发动机PTC加热器（24）。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述驱动电机温度管理系统还包括驱动电机水箱散热器三通阀（16），所述驱动电机水箱散热器三通阀（16）可以允许和阻止所述驱动电机温度管理系统内的冷却液流经驱动电机水箱散热器（17）。
4.根据权利要求3所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据驱动电机（15）的实时温度动态切换驱动电机温度管理模式，包括：
当驱动电机（15）的实时温度F0＜第一预设温度F1，驱动电机水箱散热器三通阀（16）阻止冷却液流经驱动电机水箱散热器（17）从而减少驱动电机热量的流失；
当第二预设温度F2≤驱动电机（15）的实时温度F0＜第三预设温度F3，驱动电机水箱散热器三通阀（16）使得电机冷却液流经驱动电机水箱散热器（17），实现驱动电机（15）以第五降温速率降温；
当第三预设温度F3≤驱动电机（15）的实时温度F0，四通阀（14）使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，同时温度管理系统蒸发器三通阀（12）使得驱动电机冷却液经过温度管理系统蒸发器（9），实现驱动电机（15）以第六降温速率降温；其中，所述第六降温速率高于第五降温速率。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据动力电池（10）的实时温度动态切换动力电池温度管理模式，包括：
当动力电池（10）的实时温度T0＜第一预设温度T1，动力电池PTC加热器（11）开始工作，加热冷却液，实现动力电池（10）以第一升温速率升温；
当第一预设温度T1≤动力电池（10）的实时温度T0＜第二预设温度T2时，四通阀（14）使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，以使得流经驱动电机（15）的冷却液余热加热动力电池（10），实现动力电池（10）以第二升温速率升温；其中，所述第二升温速率低于第一升温速率；
当第三预设温度T3≤动力电池（10）的实时温度T0＜第四预设温度T4时，四通阀（14）使得动力电池温度管理系统与驱动电机温度管理系统连通，并且水箱散热器三通阀（16）使得动力电池冷却液经过驱动电机水箱散热器（17），通过驱动电机水箱散热器（17）与冷却风扇（3）对动力电池（10）进行冷却，实现动力电池（10）以第一降温速率降温；
当第四预设温度T4≤动力电池（10）的实时温度T0时，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）使得动力电池温度管理系统与空调系统连通，从而增加空调系统对动力电池（10）进行降温，实现动力电池（10）以第二降温速率降温；其中，所述第二降温速率高于第一降温速率。
6.根据权利要求2所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述发动机温度管理系统还包括车厢加热器三通阀（19），所述车厢加热器三通阀（19）可以允许和阻止所述发动机温度管理系统内的冷却液流经车厢加热器（7）。
7.根据权利要求6所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述发动机温度管理系统还包括发动机水箱散热器三通阀（21），发动机水箱散热器三通阀（21）可以允许和阻止所述发动机温度管理系统内的冷却液流经发动机主水箱散热器（22）和发动机副水箱散热器（23）。
8.根据权利要求7所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述混合动力汽车多模式温度管理系统根据发动机（18）的实时温度动态切换发动机温度管理模式，包括：
当发动机（18）的实时温度K0 ＜第一预设温度K1，发动机PTC加热器（24）开始工作，加热发动机冷却液，实现发动机（18）以第三升温速率升温；
当第一预设温度K1≤发动机（18）的实时温度K0＜第二预设温度K2时，发动机水箱散热器三通阀（21）控制冷却液不流经发动机主水箱散热器（22）和发动机副水箱散热器（23），避免发动机（18）热量的流失，实现发动机（18）以第四升温速率升温；其中，所述第四升温速率低于第三升温速率；
当第三预设温度K3≤当发动机（18）的实时温度K0＜第四预设温度K4时，发动机水箱散热器三通阀（21）控制发动机冷却液流经发动机主水箱散热器（22）和发动机副水箱散热器（23），实现发动机（18）的以第三降温速率降温；
当第四预设温度K4≤发动机（18）的实时温度K0时，发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20）控制发动机冷却液流经温度管理系统蒸发器（9），实现发动机（18）以第四降温速率降温；其中，第四降温速率高于第三降温速率。
9.根据权利要求1-8任一所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，驱动电机水箱散热器三通阀（16）、动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）、发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20）、车厢加热器三通阀（19）、发动机水箱散热器三通阀（21）和四通阀（14）的连接方式具体如下：
驱动电机水箱散热器三通阀（16）第一端与水箱散热器（17）连接，驱动电机水箱散热器三通阀（16）第二端与水箱散热器（17）的另一端连接，驱动电机水箱散热器三通阀（16）的第三端与驱动电机（15）连接；
车厢加热器三通阀（19）的第一端与车厢加热器（7）连接，车厢加热器三通阀（19）的第二端发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20）的第一端连接，车厢加热器三通阀（19）的第三端与发动机（18）连接；
发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20）的第二端与温度管理系统蒸发器（9）连接，发动机温度管理系统蒸发器三通阀（20）的第三端与发动机水箱散热器三通阀（21）的第一端连接；
水箱散热器三通阀（21）的第二端与发动机水箱散热器的一端连接，水箱散热器三通阀（21）的第三端与发动机水箱散热器的另一端连接，同时连接发动机PTC加热器（24）；
动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）的第一端与温度管理系统蒸发器（9）连接，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）的第二端与电池PTC加热器（11）连接，动力电池温度管理系统蒸发器三通阀（12）的第三端与DC/DC（13）连接；
四通阀（14）的第一端连接驱动电机水箱散热器（17），四通阀（14）的第二端与DC/DC（13）连接，四通阀（14）的第三端与驱动电机（15）连接，四通阀（14）的第四端与动力电池（10）连接。
10.根据权利要求9所述的混合动力汽车多模式温度管理系统，其特征在于，所述发动机水箱散热器包括串接的发动机主水箱散热器（22）和发动机副水箱散热器（23）；发动机的冷却水箱布置于车头两侧，与冷凝器及驱动电机冷却水箱错落分布。
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