CN111152689A - 车辆控制系统、方法以及车辆 - Google Patents

车辆控制系统、方法以及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN111152689A
CN111152689A CN201911370752.6A CN201911370752A CN111152689A CN 111152689 A CN111152689 A CN 111152689A CN 201911370752 A CN201911370752 A CN 201911370752A CN 111152689 A CN111152689 A CN 111152689A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
cooling
fuel cell
electric heater
cooling liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911370752.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王超
宋祎博
秦志东
魏长河
张文辉
曲迪
王枫
魏文博
邓新华
周谷兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beiqi Foton Motor Co Ltd
Original Assignee
Beiqi Foton Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beiqi Foton Motor Co Ltd filed Critical Beiqi Foton Motor Co Ltd
Priority to CN201911370752.6A priority Critical patent/CN111152689A/zh
Publication of CN111152689A publication Critical patent/CN111152689A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本公开涉及一种车辆控制系统、方法以及车辆，该系统包括:燃料电池子系统，换热器以及动力电池子系统，该燃料电池子系统包括与该燃料电池通过电加热管路连接的第一电加热器，以及与该燃料电池连接的热交换管路；该动力电池子系统与该热交换管路连接；其中，该燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为该第一电加热器，该第一电加热器在上电后加热该电加热管路中的冷却液,并在该燃料电池启动后，若该电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通该热交换管路，以便该冷却液在该热交换管路中流通，将电加热管路中的冷却液的热量过通过热交换管路传递给动力电池子系统，对动力电池子系统进行加热，能够快速提升动力电池子系统的温度。

Description

车辆控制系统、方法以及车辆
技术领域
本公开涉及车辆控制技术领域，具体地，涉及一种车辆控制系统、方法以及车辆。
背景技术
随着车辆例如汽车的普及，汽车产业已逐渐成为国民经济的重要支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。新能源汽车产业是战略性新兴产业，发展节能汽车是推动节能减排的有效举措。目前能源和环境问题日益严重，社会舆论压力空前，大力发展节能与新能源汽车例如氢电混合动力燃料电池汽车是解决能源环境问题的有效途径，同时也是实现国家生态文明建设的有力举措。
由于动力电池例如动力锂离子电池本身的特性影响，使氢电混合动力燃料电池汽车在低温环境下运行时，电池内部石墨嵌锂速度降低，电池的充放电倍率变的很小，因此车辆运行前需要先对动力电池子系统进行预加热，将其加热至零度以上的适宜工作温度区间。而对动力电池子系统进行加热所需的电量来自动力电池本身，但此时动力电池在低温环境中的放电能力非常小，进而加热电流会很小，加热速率较慢，严重影响整车运行。
发明内容
本公开的目的是提供一种车辆控制系统、方法以及车辆，以解决动力电池在低温环境中的放电能力非常小，进而加热电流会很小，加热速率较慢，严重影响整车运行的问题。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种车辆控制系统包括：燃料电池子系统，乘客舱供暖子系统，换热器以及动力电池子系统，所述燃料电池子系统包括与所述燃料电池通过电加热管路连接的第一电加热器，以及与所述燃料电池连接的热交换管路；所述动力电池子系统与所述热交换管路连接；所述乘客舱供暖系统包括第二电加热器，以及与所述第二电加热器连接的乘客舱供暖管路；所述第二电加热器与所述燃料电池连接；
其中，所述燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为所述第一电加热器和所述第二电加热器供电，所述第一电加热器在上电后加热所述电加热管路中的冷却液，所述第二电加热器在上电后加热所述乘客舱供暖管路，并在所述燃料电池启动后，若所述电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通所述热交换管路，并关断所述电加热管路，以便所述冷却液在所述热交换管路中流通。
可选地，所述动力电池子系统包括：动力电池，以及与所述动力电池连接的冷却管道，所述冷却管道与所述换热器连通；其中，
若所述电加热管路中的冷却液的温度达到所述第一预设温度阈值，导通所述冷却管道，以便所述换热器将所述冷却液的热量通过所述冷却管路传递至所述动力电池。
可选地，所述动力电池子系统还包括：第三电加热器，所述第三电加热器与所述燃料电池连接，所述第三电加热器还通过所述冷却管道与所述动力电池连接；
若所述电加热管路中的冷却液的温度达到所述第一预设温度阈值，所述燃料电池为所述第三电加热器供电，以便所述第三电加热器在上电后加热所述冷却管道。
可选地，所述乘客舱供暖管路还与所述换热器连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，导通所述乘客舱供暖管路，以便所述换热器将所述冷却液的热量流向所述乘客舱供暖管路。
可选地，所述燃料电池子系统还包括：
与所述燃料电池通过第一散热管路连接的散热器，所述第一散热管道还与所述电加热管路连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到所述第二预设温度阈值，导通所述第一散热管路，以便所述电加热管路中的冷却液通过所述散热器散热。
可选地，所述系统还包括：整车电机，所述整车电机与通过充电支路与所述动力电池连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到所述第二预设温度阈值，导通所述充电支路，以便所述整车电机为所述动力电池充电。
可选地，所述动力电池子系统还包括：
与所述动力电池通过第二散热管道连接的降温设备，所述第二散热管道与所述冷却管道连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到第三预设温度阈值，导通所述第二散热管道，以便所述降温设备对所述动力电池散热，所述第三预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值。
本公开第二方面提供一种车辆控制方法，应用于车辆控制系统，所述方法包括：
控制燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为第一电加热器和第二电加热器供电，以便所述第一电加热器在上电后加热所述电加热管路中的冷却液，所述第二电加热器在上电后加热乘客舱供暖管路；
在所述燃料电池启动后，若确定所述电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通热交换管路，并关断所述电加热管路，以便所述冷却液在所述热交换管路中流通。
可选地，若确定所述电加热管路中的冷却液的温度达到所述第一预设温度阈值，所述方法还包括：
导通所述冷却管道，以便换热器将所述冷却液的热量通过所述冷却管路传递至动力电池。
本公开第三方面提供一种车辆，包括第一方面中任一项所述的车辆控制系统。
通过上述技术方案，该车辆控制系统包括：燃料电池子系统，乘客舱供暖子系统，换热器以及动力电池子系统，该燃料电池子系统包括与该燃料电池通过电加热管路连接的第一电加热器，以及与该燃料电池连接的热交换管路；该动力电池子系统与该热交换管路连接；该乘客舱供暖系统包括第二电加热器，以及与该第二电加热器连接的乘客舱供暖管路；该第二电加热器与该燃料电池连接；其中，该燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为该第一电加热器和该第二电加热器供电，该第一电加热器在上电后加热该电加热管路中的冷却液，该第二电加热器在上电后加热该乘客舱供暖管路，并在该燃料电池启动后，若该电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通该热交换管路，并关断该电加热管路，以便该冷却液在该热交换管路中流通，将电加热管路中的冷却液的热量过通过热交换管路传递给动力电池子系统，对动力电池子系统进行加热，能够快速提升动力电池子系统的温度，不需要动力电池在低温环境下放电进行加热，以克服低温环境中动力电池放电能力非常小，进而加热电流会很小，加热速率较慢，严重影响车辆整车运行的问题。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆控制系统的流程图结构示意图；
图2是根据一示例性实施示出的第二种车辆控制系统的流程图结构示意图；
图3是根据一示例性实施示出的第三种车辆控制系统的流程图结构示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。
附图标记说明
10 燃料电池子系统 11 燃料电池
12 电加热管路 13 第一电加热器
14 热交换管路 15 第一节温器
16 第一水泵 17 第二节温器
18 第一散热管路 19 散热器
20 乘客舱供暖子系统 21 第二电加热器
22 乘客舱供暖管路 23 第二水泵
24 第五节温器 25 第六节温器
30 换热器 40 动力电池子系统
41 动力电池 42 冷却管道
43 第三水泵 44 第三节温器
45 第四节温器 46 第三电加热器
47 第二开关 48 第二散热管道
49 降温设备 50 第一开关
60 整车电机 61 充电支路
62 第三开关
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例提供的车辆控制系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：燃料电池子系统10，乘客舱供暖子系统20，换热器30以及动力电池子系统40，该燃料电池子系统10包括燃料电池11、与燃料电池11通过电加热管路12连接的第一电加热器13，以及与燃料电池11连接的热交换管路14；动力电池子系统40与热交换管路14连接；乘客舱供暖系统20包括第二电加热器21，以及与第二电加热器21连接的乘客舱供暖管路22；第二电加热器21与燃料电池连接11。
示例性地，该系统还包括：第一开关50，该第一开关50分别与第二电加热器21和燃料电池11连接。
示例性地，电加热管路12还设置有第一节温器15和第一水泵16，第一水泵用于16为电加热管路12提供冷却液；热交换管路14上还设置有第二节温器17，乘客舱供暖管路22上设置有第二水泵23，第二水泵23用于为乘客舱供暖管路22提供冷却液。
在本实施例中，车辆例如氢电混合动力燃料电池汽车要在低温环境下运行时车辆控制器先控制燃料电池11在启动，并在启动过程中的第一预设时长内，将第一节温器15的开度设置为第一开度，以导通电加热管路12，以便燃料电池11为第一电加热器13供电；并关闭第一开关50，以便燃料电池11为第二电加热器21供电。
进一步地，第一电加热器用于在上电后加热电加热管路中的冷却液，第二电加热器用于在上电后加热乘客舱供暖管路上的冷却液，进而提升车辆乘客舱的温度。通过第一电加热器加热上电后加热电加热管路中的冷却液，能够快速提升该冷却液的温度，使得燃料电池子系统能够快速到达最佳工作温度。
本公开在燃料电池启动过程中的第一预设时长内，通过车辆控制器关闭第一开关，可以将燃料电池在低温冷启动过程中，在第一预设时长内将必须输出的预设电量提供给第二电加热器，使第二电加热器承载该预设电量，以克服该预设电量无载体来承载，而需额外电器件来消耗这部分电量，造成车辆能量浪费的问题。
进一步地，在燃料电池启动后，若确定电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，燃料电池子系统到达最佳工作温度，车辆控制器将第二节温器的开度设置为第二开度，以导通热交换管路，并关断电加热管路，以便电加热管路中的冷却液在热交换管路中流通，将电加热管路中的冷却液的热量过通过热交换管路传递给动力电池子系统，对动力电池子系统进行加热，不需要动力电池在低温环境下放电进行加热，以克服低温环境中动力电池放电能力非常小，进而加热电流会很小，加热速率较慢，严重影响整车运行的问题。
采用上述方案，该车辆控制系统包括：燃料电池子系统，乘客舱供暖子系统，换热器以及动力电池子系统，该燃料电池子系统包括与该燃料电池通过电加热管路连接的第一电加热器，以及与该燃料电池连接的热交换管路；该动力电池子系统与该热交换管路连接；该乘客舱供暖系统包括第二电加热器，以及与该第二电加热器连接的乘客舱供暖管路；该第二电加热器与该燃料电池连接；其中，该燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为该第一电加热器和该第二电加热器供电，该第一电加热器在上电后加热该电加热管路中的冷却液，该第二电加热器在上电后加热该乘客舱供暖管路，并在该燃料电池启动后，若该电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通该热交换管路，并关断该电加热管路，以便该冷却液在该热交换管路中流通，将电加热管路中的冷却液的热量过通过热交换管路传递给动力电池子系统，对动力电池子系统进行加热，能够快速提升动力电池子系统的温度，不需要动力电池在低温环境下放电进行加热，以克服低温环境中动力电池放电能力非常小，进而加热电流会很小，加热速率较慢，严重影响车辆整车运行的问题。
下面结合图2实施例，对本实施例提供的车辆控制系统做进一步详细说明。
图2根据图1实施例示出的另一种车辆控制系统的结构示意图，如图2所示，该动力电池子系统40包括：动力电池41，以及与该动力电池41连接的冷却管道42，该冷却管道42与换热器30连通；
示例性地，该动力电池子系统40还包括第三水泵43，该第三水泵43用于为该冷却管道42提供冷却液。该冷却管道42上设置有第三节温器44和第四节温器45。
在本实施例中，若确定电加热管路中的冷却液的温度达到该第一预设温度阈值，车辆控制器将第三节温的开度设置为第三开度，第四节温器的开度设置为第四开度，以导通冷却管道，以便换热器将电加热管路中的冷却液的热量通过冷却管路传递至动力电池，提升动力电池子系统的温度。
示例性地，动力电池子系统40还包括：第三电加热器46和第二开关47，该第二开关47分别与第三电加热器46和燃料电池11连接，该第三电加热器46还通过冷却管道42与该动力电池41连接；
若确定电加热管路中12的冷却液的温度达到该第一预设温度阈值，通过车辆控制器控制第二开关47关闭，以便燃料电池11为第三电加热器46供电，使得第三电加热器46在上电后加热冷却管道42，提升动力电池子系统40的温度。
采用上述方案，该动力电池子系统包括动力电池，以及与该动力电池连接的冷却管道，该冷却管道与换热器连通；若确定电加热管路中的冷却液的温度达到该第一预设温度阈值，通过车辆控制器导通冷却管道，以便换热器将电加热管路中的冷却液的热量通过冷却管路传递至动力电池，并控制燃料电池为第三电加热器供电，使得第三电加热器在上电后加热冷却管道，能够快速提升动力电池子系统的温度，使得动力电池子系统能够快速到达最佳工作温度，并且将燃料电池子系统在输出功率时伴随产生的多余热量通过换热器传递给动力电池子系统，避免了燃料电池子系统温度过高，会影响燃料电池系统的工作效率，以及会降低燃料电池子系统的使用寿命的问题，并且不需要液冷散热系统来散发燃料电池子系统在输出功率时伴随产生的多余热量，进而避免液冷散热系统消耗车辆的整车电量，提升了车辆整车性能及行驶里程。
另外，如图3所示，该乘客舱供暖子系统20还包括：第五节温器24和第六节温器25，乘客舱供暖管路通过第六节温器25与换热器30连接，第五节温器24通过热交换管路14与热换器30连接，第五节温器24还通过冷却管道42与第三节温器44连接；
在本实施例中，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度时，通过车辆控制器将第五节温器的开度设置为第五开度，并将第六节温器的开度设置为第六开度，以导通乘客舱供暖管路，以便换热器将冷却液的热量流向乘客舱供暖管路，提升车辆乘客舱的温度，以避免车辆在低温环境下运行时，为提高乘坐舒适性，需通过额外对第二电加热器供电，将乘客舱供暖管路中的冷却液加热，消耗车辆电量的问题，节省了整车消耗的电量。
示例性地，为进一步加快提升车辆乘客舱的温度，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度，可通过车辆控制器控制第一开关关闭，以便燃料电池为第二电加热器供电，使得该第二电加热器在上电后加热该乘客舱供暖管路，快速提升车辆乘客舱的温度。
示例性地，如图3所示，燃料电池子系统10还包括：
与燃料电池11通过第一散热管路18连接的散热器19，第一散热管道18还与电加热管路连接；
在本实施例中，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度时，通过车辆控制器将第二节温器的开度设置为第七开度，以导通第一散热管路，以便电加热管路中的冷却液通过散热器散热。在冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度时，不需要再通过燃料电池子系统提供热量，此时可以导通第一散热管路，以便电加热管路中的冷却液通过散热器散热，为燃料电池子系统散热。
示例性地，如图3所示，该系统还包括整车电机60，所述整车电机60与通过充电支路61与动力电池41连接，该充电支路上设置有第三开关62；
在本实施例中，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，控制第三开关关闭，以导通充电支路，以便整车电机能够为动力电池充电，从而避免在低温下动力电池阴极的锂离子会析出锂枝晶，严重时会刺穿隔膜，导致电芯内部短路，导致动力电池不能充电的问题，并且能够在车辆制动时，将整车电机的制动能量对动力电池充电，避免了整车电机的制动能量不能够回收利用，只能通过电阻发热浪费掉，造成整车能量损失的问题。
此外，如图3所示，该动力电池子系统40还包括：
与动力电池41通过第二散热管道48连接的降温设备49，散热管道49与
冷却管道42通过第三节温44的连接；
在本实施例中，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第三预设温度阈值，动力电池子系统的温度较高时，控制该第三节温器的开度为第八开度，以导通第二散热管道，以便降温设备对动力电池散热，第三预设温度阈值大于第二温度阈值。
采用上述方案，该乘客舱供暖子系统还包括：第五节温器和第六节温器，乘客舱供暖管路通过第六节温器与换热器连接，第五节温器通过热交换管路与热换器连接，第五节温器还通过冷却管道与第三节温器连接；若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度时，通过车辆控制器将第五节温器的开度设置为第五开度，并将第六节温器的开度设置为第六开度，以导通乘客舱供暖管路，以便换热器将冷却液的热量流向乘客舱供暖管路，提升车辆乘客舱的温度，以避免车辆在低温环境下运行时，为提高乘坐舒适性，需额外对第二电加热器供电，将乘客舱供暖管路中的冷却液加热，消耗车辆电量的问题，节省了整个车辆上消耗的电量。
下面结合图4，对本实施例提供的车辆控制系统如何进行车辆控制进行说明。图4是根据一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。如图4所示，该方法包括：
S401、控制燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为第一电加热器和第二电加热器供电，以便第一电加热器在上电后加热电加热管路中的冷却液，第二电加热器在上电后加热乘客舱供暖管路；
在本实施例中，车辆例如氢电混合动力燃料电池汽车要在低温环境下运行时，先控制燃料电池在启动，并在启动过程中的第一预设时长内，将第一节温器的开度设置为第一开度，以导通电加热管路，以便燃料电池为第一电加热器供电；并关闭第一开关，以便燃料电池为第二电加热器供电，进而使得第二电加热器在上电后加热乘客舱供暖管路。通过第一电加热器加热上电后加热电加热管路中的冷却液，能够快速提升该冷却液的温度，使得燃料电池子系统能够快速到达最佳工作温度。
此外，控制燃料电池启动过程中的第一预设时长内，为第二电加热器供电，通过第二电加热器承载料电池在低温冷启动过程中，在第一预设时长内必须输出的预设电量，可以避免该预设电量无载体来承载，而需额外使用电器件来消耗这部分电量，造成车辆能量浪费的问题。
S402、在燃料电池启动后，若确定电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通热交换管路，并关断电加热管路，以便冷却液在热交换管路中流通。
进一步地，在燃料电池启动后，若确定电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，燃料电池子系统到达最佳工作温度，将第二节温器的开度设置为第二开度，以导通热交换管路，并关断电加热管路，以便电加热管路中的冷却液在热交换管路中流通，将电加热管路中的冷却液的热量过通过热交换管路传递给动力电池子系统，对动力电池子系统进行加热，不需要动力电池在低温环境下放电进行加热，能够克服低温环境中动力电池放电能力非常小，因此加热电流会很小，加热速率较慢，严重影响整车运行的问题。
S403、导通冷却管道，以便换热器将冷却液的热量通过冷却管路传递至动力电池。
在本实施例中，若确定电加热管路中的冷却液的温度达到该第一预设温度阈值，将第三节温的开度设置为第三开度，第四节温器的开度设置为第四开度，以导通冷却管道，以便换热器将电加热管路中的冷却液的热量通过冷却管路传递至动力电池，提升动力电池子系统的温度。
S404、控制燃料电池为第三电加热器供电，以便第三电加热器在上电后加热冷却管道。
示例性地，若确定电加热管路中的冷却液的温度达到该第一预设温度阈值，控制第二开关关闭，以便燃料电池为第三电加热器供电，使得第三电加热器在上电后加热冷却管道，提升动力电池子系统的温度。
通过第三电加热器在上电后加热冷却管道，能够快速提升动力电池子系统的温度，使得动力电池子系统能够快速到达最佳工作温度，并且将燃料电池子系统在输出功率时伴随产生的多余热量通过换热器传递给动力电池子系统，避免了燃料电池子系统温度过高，会影响燃料电池系统的工作效率，以及会降低燃料电池子系统的使用寿命的问题，并且不需要液冷散热系统来散发燃料电池子系统在输出功率时伴随产生的多余热量，进而避免液冷散热系统消耗车辆的整车电量，提升了车辆整车性能及行驶里程。
S405、若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，导通乘客舱供暖管路，以便换热器将冷却液的热量流向乘客舱供暖管路。
在本实施例中，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度时，将第五节温器的开度设置为第五开度，并将第六节温器的开度设置为第六开度，以导通乘客舱供暖管路，以便换热器将冷却液的热量流向乘客舱供暖管路，提升车辆乘客舱的温度。
通过导通乘客舱供暖管路，使得换热器将冷却液的热量流向乘客舱供暖管路，进而提升车辆乘客舱的温度，可以避免车辆在低温环境下运行时，为提高乘坐舒适性，需要额外对第二电加热器供电，将乘客舱供暖管路中的冷却液加热，消耗车辆电量的问题，节省了整个车辆上消耗的电量。
示例性地，为进一步加快提升车辆乘客舱的温度，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度，还可以控制第一开关关闭，以便燃料电池为第二电加热器供电，使得该第二电加热器在上电后加热该乘客舱供暖管路，快速提升车辆乘客舱的温度。
S406、导通第一散热管路，以便电加热管路中的冷却液通过散热器散热。
在本实施例中，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度时，将第二节温器的开度设置为第七开度，以导通第一散热管路，以便电加热管路中的冷却液通过散热器散热。
在冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，动力电池子系统到达最佳工作温度时，不需要再通过燃料电池子系统提供热量，此时可以导通第一散热管路，以便电加热管路中的冷却液通过散热器散热，为燃料电池子系统散热。
S407、导通充电支路，以便整车电机为动力电池充电。
在本实施例中，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，控制第三开关关闭，以导通充电支路，以便整车电机能够为动力电池充电，从而避免在低温下动力电池阴极的锂离子会析出锂枝晶，严重时会刺穿隔膜，导致电芯内部短路，导致动力电池不能充电的问题，并且能够在车辆制动时，将整车电机的制动能量对动力电池充电，避免了整车电机的制动能量不能够回收利用，只能通过电阻发热浪费掉，造成整车能量损失的问题。
S408、若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第三预设温度阈值，导通第二散热管道，以便降温设备对动力电池散热，第三预设温度阈值大于第二预设温度阈值。
示例性地，若确定冷却管道中的冷却液的温度达到第三预设温度阈值，动力电池子系统的温度较高时，控制该第三节温器的开度为第八开度，以导通第二散热管道，以便降温设备对动力电池散热。
采用上述方案，通过控制燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为该第一电加热器和该第二电加热器供电，该第一电加热器在上电后加热该电加热管路中的冷却液，该第二电加热器在上电后加热该乘客舱供暖管路，并在该燃料电池启动后，若该电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通该热交换管路，并关断该电加热管路，以便该冷却液在该热交换管路中流通，将电加热管路中的冷却液的热量过通过热交换管路传递给动力电池子系统，对动力电池子系统进行加热，能够快速提升动力电池子系统的温度，不需要动力电池在低温环境下放电进行加热，以克服低温环境中动力电池放电能力非常小，进而加热电流会很小，加热速率较慢，严重影响车辆整车运行的问题。
本公开还提供一种车辆，该车辆中包括上述实施例提供的车辆控制系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆控制系统，其特征在于，包括：燃料电池子系统，乘客舱供暖子系统，换热器以及动力电池子系统，所述燃料电池子系统包括与所述燃料电池通过电加热管路连接的第一电加热器，以及与所述燃料电池连接的热交换管路；所述动力电池子系统与所述热交换管路连接；所述乘客舱供暖系统包括第二电加热器，以及与所述第二电加热器连接的乘客舱供暖管路；所述第二电加热器与所述燃料电池连接；
其中，所述燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为所述第一电加热器和所述第二电加热器供电，所述第一电加热器在上电后加热所述电加热管路中的冷却液，所述第二电加热器在上电后加热所述乘客舱供暖管路，并在所述燃料电池启动后，若所述电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通所述热交换管路，并关断所述电加热管路，以便所述冷却液在所述热交换管路中流通。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力电池子系统包括：动力电池，以及与所述动力电池连接的冷却管道，所述冷却管道与所述换热器连通；其中，
若所述电加热管路中的冷却液的温度达到所述第一预设温度阈值，导通所述冷却管道，以便所述换热器将所述冷却液的热量通过所述冷却管路传递至所述动力电池。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述动力电池子系统还包括：第三电加热器，所述第三电加热器与所述燃料电池连接，所述第三电加热器还通过所述冷却管道与所述动力电池连接；
若所述电加热管路中的冷却液的温度达到所述第一预设温度阈值，所述燃料电池为所述第三电加热器供电，以便所述第三电加热器在上电后加热所述冷却管道。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述乘客舱供暖管路还与所述换热器连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到第二预设温度阈值，导通所述乘客舱供暖管路，以便所述换热器将所述冷却液的热量流向所述乘客舱供暖管路。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述燃料电池子系统还包括：
与所述燃料电池通过第一散热管路连接的散热器，所述第一散热管道还与所述电加热管路连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到所述第二预设温度阈值，导通所述第一散热管路，以便所述电加热管路中的冷却液通过所述散热器散热。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：整车电机，所述整车电机与通过充电支路与所述动力电池连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到所述第二预设温度阈值，导通所述充电支路，以便所述整车电机为所述动力电池充电。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述动力电池子系统还包括：
与所述动力电池通过第二散热管道连接的降温设备，所述第二散热管道与所述冷却管道连接；
若所述冷却管道中的冷却液的温度达到第三预设温度阈值，导通所述第二散热管道，以便所述降温设备对所述动力电池散热，所述第三预设温度阈值大于所述第二预设温度阈值。
8.一种车辆控制方法，其特征在于，应用于车辆控制系统，所述方法包括：
控制燃料电池在启动过程中的第一预设时长内，为第一电加热器和第二电加热器供电，以便所述第一电加热器在上电后加热所述电加热管路中的冷却液，所述第二电加热器在上电后加热乘客舱供暖管路；
在所述燃料电池启动后，若确定所述电加热管路中的冷却液的温度达到第一预设温度阈值，导通热交换管路，并关断所述电加热管路，以便所述冷却液在所述热交换管路中流通。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若确定所述电加热管路中的冷却液的温度达到所述第一预设温度阈值，所述方法还包括：
导通所述冷却管道，以便换热器将所述冷却液的热量通过所述冷却管路传递至动力电池。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1～7中任一项所述的车辆控制系统。
CN201911370752.6A 2019-12-26 2019-12-26 车辆控制系统、方法以及车辆 Pending CN111152689A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911370752.6A CN111152689A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 车辆控制系统、方法以及车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911370752.6A CN111152689A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 车辆控制系统、方法以及车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111152689A true CN111152689A (zh) 2020-05-15

Family

ID=70558343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911370752.6A Pending CN111152689A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 车辆控制系统、方法以及车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111152689A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113246807A (zh) * 2021-06-18 2021-08-13 中国第一汽车股份有限公司 燃料电池混合动力汽车热管理系统、方法、车辆及介质
CN113370846A (zh) * 2021-07-30 2021-09-10 东风商用车有限公司 一种电池预见性热管理方法及系统
WO2022142996A1 (zh) * 2020-12-28 2022-07-07 长城汽车股份有限公司 一种动力电池的温度控制方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2805926A1 (fr) * 2000-03-03 2001-09-07 Renault Dispositif de gestion thermique d'un vehicule equipe d'une pile a combustible
US20110070511A1 (en) * 2004-02-09 2011-03-24 Daimler Ag Cooling subsystem for an electrochemical fuel cell system
DE102017213386A1 (de) * 2017-08-02 2019-02-07 Robert Bosch Gmbh Temperiersystem für Brennstoffzellenfahrzeuge
CN109980246A (zh) * 2018-04-27 2019-07-05 清华大学 燃料电池汽车热管理系统
CN110525237A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 奇瑞商用车（安徽）有限公司 电动汽车燃料电池的热电联供系统及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2805926A1 (fr) * 2000-03-03 2001-09-07 Renault Dispositif de gestion thermique d'un vehicule equipe d'une pile a combustible
US20110070511A1 (en) * 2004-02-09 2011-03-24 Daimler Ag Cooling subsystem for an electrochemical fuel cell system
DE102017213386A1 (de) * 2017-08-02 2019-02-07 Robert Bosch Gmbh Temperiersystem für Brennstoffzellenfahrzeuge
CN109980246A (zh) * 2018-04-27 2019-07-05 清华大学 燃料电池汽车热管理系统
CN110525237A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 奇瑞商用车（安徽）有限公司 电动汽车燃料电池的热电联供系统及其控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张立强，李练兵: "《电动汽车充电技术》", 30 April 2019, 天津大学出版社 *
范亦铭: "纯电动汽车充电原理介绍", 《中国新技术新产品》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022142996A1 (zh) * 2020-12-28 2022-07-07 长城汽车股份有限公司 一种动力电池的温度控制方法及装置
CN113246807A (zh) * 2021-06-18 2021-08-13 中国第一汽车股份有限公司 燃料电池混合动力汽车热管理系统、方法、车辆及介质
CN113246807B (zh) * 2021-06-18 2023-02-21 中国第一汽车股份有限公司 燃料电池混合动力汽车热管理系统、方法、车辆及介质
CN113370846A (zh) * 2021-07-30 2021-09-10 东风商用车有限公司 一种电池预见性热管理方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108376808B (zh) 一种汽车电池温度调节方法
CN206461037U (zh) 一种燃料电池系统以及燃料电池汽车
CN111152689A (zh) 车辆控制系统、方法以及车辆
CN108281735B (zh) 一种电动汽车电池保温系统及其方法
WO2023005974A1 (zh) 一种汽车热管理系统
CN110481272B (zh) 纯电动车型热管理系统
CN206461036U (zh) 燃料电池系统及燃料电池汽车
JP2013095409A (ja) バッテリ暖機装置およびバッテリ暖機方法
CN108172865B (zh) 一种车用燃料电池热管理系统及方法
CN108232238B (zh) 一种燃料电池系统、控制方法以及燃料电池汽车
CN106494241B (zh) 燃料电池增程式电动汽车的冷却系统
CN210821903U (zh) 一种燃料电池车余热利用采暖系统
CN210852114U (zh) 一种燃料电池车的热管理系统
CN109921142A (zh) 一种具有一体化功能板的混动汽车电池的温度控制系统
CN110758088B (zh) 混合动力汽车的热管理系统、控制方法及车辆
CN101791970B (zh) 一种车载充电器的冷却系统及冷却方法
CN113954601A (zh) 一种新能源电动汽车的热管理系统
CN112238733A (zh) 一种电动汽车热调控系统
JP2013141337A (ja) 車両の制御装置およびそれを備える車両
CN111959348A (zh) 一种用于电动汽车动力电池的加热控制系统及方法
CN108544901B (zh) 一种热能综合利用的新能源汽车
CN110767957A (zh) 混合动力总成动力电池的复合加热系统及加热方法
CN112216905B (zh) 蓄电池温度控制系统、方法及具有其的车辆
CN113733855A (zh) 一种电动汽车电池的低温快速启动系统及控制方法
KR101198085B1 (ko) 연료전지 차량의 잉여 전기 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200515

RJ01 Rejection of invention patent application after publication