CN112448063A - 热管理系统、热管理系统的控制方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种热管理系统、热管理系统的控制方法、存储介质。本申请实施例的热管理系统，设置了制热系统及与其热交换的支路，并且可以对能够与制冷系统热交换的支路、能够与制热系统热交换的支路、以及能够与各个与被动换热设备进行热交换的支路的冷却液流量进行调节，使得热管理系统可以灵活的根据每个被动换热设备的换热需求，控制热管理系统处于不同的工作模式，可以对每个被动换热设备进行热管理，满足多种应用场景的需求。

Description

热管理系统、热管理系统的控制方法、存储介质

【技术领域】

本申请涉及控制技术领域，尤其涉及一种热管理系统、热管理系统的控制方法、存储介质。

【背景技术】

一些设备在运行过程中可能会有至少两个部件产生热量，例如，电池包、大型运算设备、电机等等，如果相关部件的温度不合适，均可能会导致设备运行异常，甚至产生安全隐患。

为了保证设备的正常运转，并降低安全隐患。相关技术中，热管理系统通过控制制冷系统工作来降低冷却液的温度，从而使相关部件的温度下降，且设置阀组件调节流经两个部件的冷却液的流量。但是，发明人发现，在一些特定的场景中，可能会需要对上述至少两个部件中的部分部件进行加热，例如，由于某部件运行环境的温度过低，导致运行故障或者无法启动，目前的热管理系统无法解决上述场景的问题。

【发明内容】

有鉴于此，本申请实施例提供了一种热管理系统、热管理系统的控制方法、存储介质，使本申请的热管理系统能够对被动换热设备进行加热和冷却，丰富热管理系统的应用场景。

第一方面，本申请实施例提供了一种热管理系统，热管理系统包括：制冷系统、制热系统、冷却液系统和控制装置；其中：热管理系统还包括第一换热器，第一换热器包括不连通的第一换热部和第二换热部，第一换热部连接于冷却液系统，第二换热部连接于制冷系统，制冷系统和冷却液系统能够通过第一换热器进行热交换；冷却液系统用于流通冷却液，冷却液系统包括流体驱动装置、与制热系统进行热交换的第一换热装置、与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置、第一流量调节装置和第二流量调节装置；冷却液系统包括相互并联设置的制冷支路和制热支路，以及相互并联设置的至少两个换热支路，第一换热部连接于制冷支路，第一换热装置连接于制热支路，每个换热支路均连接有用于使冷却液系统中流通的冷却液与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置；流体驱动装置用于为冷却液流动提供动力；第一流量调节装置用于调节流入每个换热支路的冷却液的流量；第二流量调节装置用于调节流入制冷支路和制热支路的冷却液的流量；制冷系统用于在工作时为冷却液提供制冷源，制热系统用于在工作时为冷却液提供制热源；控制装置用于对冷却液系统、制冷系统和制热系统的工作状态进行控制。

本申请的热管理系统中控制装置根据每个被动换热设备的换热需求，控制第二流量调节装置、制热系统和制冷系统的工作状态，能够对冷却液进行加热或冷却，从而对被动换热设备进行加热或冷却，控制第一流量调节装置的工作状态，从而对每个被动换热设备有针对性的进行热管理，丰富被动换热设备的热管理方式，提升热管理系统的热管理效果，满足多种应用场景的需求。

另一方面，本申请实施例提供了一种热管理系统的控制方法，该方法应用于热管理系统，热管理系统包括：制冷系统、制热系统、冷却液系统和控制装置；其中：热管理系统还包括第一换热器，第一换热器包括不连通的第一换热部和第二换热部，第一换热部连接于冷却液系统，第二换热部连接于制冷系统，制冷系统和冷却液系统能够通过第一换热器进行热交换；冷却液系统用于流通冷却液，冷却液系统包括流体驱动装置、与制热系统进行热交换的第一换热装置、与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置、第一流量调节装置和第二流量调节装置；冷却液系统包括相互并联设置的制冷支路和制热支路，以及相互并联设置的至少两个换热支路，第一换热部连接于制冷支路，第一换热装置连接于制热支路，每个换热支路均连接有用于使冷却液系统中流通的冷却液与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置；流体驱动装置用于为冷却液流动提供动力；第一流量调节装置用于调节流入每个换热支路的冷却液的流量；第二流量调节装置用于调节流入制冷支路和制热支路的冷却液的流量；制冷系统用于在工作时为冷却液提供制冷源，制热系统用于在工作时为冷却液提供制热源；该方法由控制装置执行，该方法包括：获取每个被动换热设备的换热需求；根据每个被动换热设备的换热需求，控制第一流量调节装置、第二流量调节装置、制冷系统和制热系统的工作状态。

通过在热管理系统中设置制热系统的支路，根据每个被动换热设备的换热需求，控制装置控制第一流量调节装置、第二流量调节装置、制冷系统和制热系统的工作状态，从而对制冷系统及其所在支路、制热系统及其所在支路、以及各个与被动换热设备进行热交换的第二换热装置及其所在的支路的冷却液流量进行调节，使得热管理系统可以对每个被动换热设备有针对性的进行热管理，丰富被动换热设备的热管理方式，提升热管理系统的热管理效果，满足多种应用场景的需求。

再一方面，本申请实施例提供了一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得上述计算机执行本实施例提供的热管理系统的控制方法。

【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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图。

图1是本申请实施例的一种可选的热管理系统的结构框图；

图2是本申请实施例的另一种可选的热管理系统的结构框图；

图3是本申请实施例的另一种可选的热管理系统的示意图；

图4是本申请实施例的另一种可选的热管理系统的示意图；

图5是本申请实施例的一种可选的热管理系统的控制方法的流程示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某个对象，这些术语仅用来将属于这种对象的不同个体或类别彼此区分开，不用于对顺序等的限定。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XXX也可以被称为第二XXX，类似地，第二XXX也可以被称为第一XXX。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

本申请实施例给出一种热管理系统，示意框图如图1所示，热管理系统包括冷却液系统10、制冷系统20、控制装置30以及制热系统40。

热管理系统包括第一换热器11和第一换热装置12，第一换热器11用于使冷却液系统10与制冷系统20进行热交换，第一换热装置12用于使冷却液系统10与制热系统40进行热交换。第一换热器11包括第一换热部1061和第二换热部201，两者之间相互隔离不连通，且能够进行热交换，第一换热部1061的流道连接于冷却液系统10，且其流道中流动冷却液系统10的换热介质，可选的，冷却液系统10中流通的换热介质可以是冷却液，第二换热部201的流道连接于制冷系统20，且其流道中流动制冷系统20的换热介质，可选的，制冷系统20中流通的换热介质可以是制冷剂。

制冷系统20中的管道与第一换热器11的第二换热部201的流道连通，第二换热部201的流道用于流通制冷系统20的换热介质，以使制冷系统20中的换热介质与第一换热部1062的流道中流通的冷却液系统10中的换热介质进行热交换。

需要理解的是，第二换热部201的流道是制冷系统20的一部分，制冷系统20处于运行状态时，制冷系统20中的换热介质循环流动，即换热介质会流入第二换热部201的流道，然后流出第二换热部201的流道，在第二换热部201中实现与冷却液系统10的热交换。

其中，冷却液系统10包括流体驱动装置101，并联设置的制冷支路1051和制热支路1052，第一流量调节装置102，第二流量调节装置107，以及并联设置的两个换热支路：第一换热支路1031、第二换热支路1032。需要说明的是，冷却液系统10中包括至少两个换热支路，且至少两个换热支路相互之间是并联设置的，图1是示例性的示出包括两个换热支路的实施方式，并不用于构成对本申请的限定。

冷却液系统10的每个换热支路均包括用于使冷却液与被动换热设备进行热交换的第二换热装置，每个第二换热装置均与对应的被动换热设备相邻设置，且两者之间进行热交换。被动换热设备存在换热需求，具体的换热需求可能是不同程度的制冷需求或制热需求，被动换热设备的换热需求不能被热管理系统控制，可以被热管理系统调节。

如图1所示，冷却液系统10的第一换热支路1031包括能够与被动换热设备进行热交换的第二换热器1041(图中未示出被动换热设备，第二换热器1041和对应的被动换热设备可以相邻设置)，第二换热器1041的流道中流通有冷却液系统10的换热介质。相似的，第二换热支路1032包括能够与被动换热设备进行热交换的第三换热器1042(图中未示出被动换热设备，第三换热器1042和对应的被动换热设备可以相邻设置)，第三换热器1042的流道中流通有冷却液系统10的换热介质。第二换热器1041和第三换热器1042均用于使冷却液系统10中的冷却液与对应的被动换热设备进行热交换。

在一种应用场景中，本申请实施例提供的热管理系统可以用于对充电桩系统进行热管理，具体的，可以对充电桩系统中的电池包和功率模块进行热量调节，一种可选的实施方式为，第二换热器1041可以用于与一种充电桩的电池包(被动换热设备)换热，第二换热器1041与电池包相邻设置，第三换热器1042用于与上述充电桩的功率模块(被动换热设备)换热，第三换热器1042与功率模块相邻设置。

制冷支路1051中的管道与第一换热器11的第一换热部1061的流道连通，第一换热部1061中的流道流通冷却液系统10中的冷却液。第一换热部1061中的流道是冷却液系统10的一部分。

本实施例中，制冷系统20可以包括：压缩机、冷凝器和节流装置，制冷系统20中流动的换热介质可以是制冷剂，其中，制冷系统20在运行时，压缩机、冷凝器、节流装置以及第二换热部201连通，以形成制冷剂回路。第二换热部201内具有通道以流动制冷系统20中流通的制冷剂。可选的，第一换热器11可以用作制冷系统20的蒸发器。

流体驱动装置101用于为冷却液系统10中流通的冷却液提供动力，例如，流体驱动装置101可以是水泵，具体的，可以是电子水泵，电子水泵可以被电信号控制，以调节冷却液系统10中流通的冷却液的流动速度。

第一流量调节装置102用于调节流入每个换热支路的冷却液的流量。可选的，第一流量调节装置可以包括比例三通阀、截止阀、比例阀中的任意一种阀件或多种阀件，其中，每个比例三通阀用于调节流入两个换热支路的冷却液的流量，每个截止阀或每个比例阀用于调节流入一个换热支路的冷却液的流量。例如，如图3所示的示例中，第一流量调节装置102可以采用一个比例三通阀，比例三通阀的进口与冷却液系统10的主干路连通，比例三通阀的两个出口分别连通第二换热器1041和第三换热器1042。或者，如图4所示的示例中，第一流量调节装置102还可以采用一个比例阀或截止阀设置于第一换热支路1031上，具体的，可以设置于第二换热器1041的进口前；并采用另外一个比例阀或截止阀设置于第二换热支路1032上，具体的，可以设置于第三换热器1042的进口前。

需要说明的是，上述任意一种第一流量调节装置102可以被电信号控制阀门的开度，从而调节流出第一流量调节装置102的冷却液的流量大小，调节流量大小包括完全导通、部分导通和完全关断。

第二流量调节装置107用于调节流入制冷支路1051和制热支路1052的冷却液的流量，具体而言，可以分别独立的调节流入制冷支路1051的冷却液的流量和流入制热支路1052的冷却液的流量。制热支路1052包括用于与制热系统40进行热交换的第一换热装置12。

可选的，第二流量调节装置107可以采用比例三通阀、截止阀、比例阀中的任意一种阀件或多种阀件，其中，每个比例三通阀用于独立的分别调节流入制热支路1052与制冷支路1051的冷却液的流量，每个截止阀或每个比例阀用于调节流入制热支路1052或制冷支路1051的冷却液的流量。第二流量调节装置107的设置方式可以参考第一流量调节装置102，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图1所示，制热系统40包括具有加热功能的加热装置401，加热装置401可以是电加热装置，制热系统40包括用于为加热装置401提供电源的电路结构(图中未示出)，在电路接入电源之后，加热装置401的温度升高。例如，加热装置401可以是PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻。加热装置401与第一换热装置12贴合设置，加热装置401通过与第一换热装置12直接的接触，将自身的热量传递至流动于第一换热装置12的流道中的换热介质，以加热冷却液系统10中流通的换热介质。

在另外一些实施例中，如图2所示，第一换热装置12的结构可以与第一换热器11结构相似，包括两个不连通且能够进行热交换的换热部：第三换热部121和第四换热部122，第三换热部121的流道连接于冷却液系统10，用于流动冷却液系统10的换热介质，第四换热部122的流道连接于制热系统40，用于流动制热系统40的换热介质，第三换热部121和第四换热部122通过自身流通的换热介质的流动，在第一换热装置12中完成制热系统40与冷却液系统10的热交换。可选的，制热系统40的构成可以与制冷系统20的构成相似，包括压缩机、冷凝器和节流装置，通过压缩机对第四换热部122中流通的换热介质做功，以升高换热介质的温度，将热量传递给第三换热部121中流通的冷却液。或者，制热系统40可以包括具有加热功能的加热装置401，加热装置401用于加热制热系统40中流通的换热介质，通过制热系统40中换热介质的循环流动在第一换热装置12处将热量传递给冷却液系统10。

控制装置30可以与第一流量调节装置102、第二流量调节装置107、制冷系统20以及制热系统40电连接，控制装置30可以在获取每个被动换热设备的换热需求之后，根据每个被动换热设备的换热需求，控制第一流量调节装置102、第二流量调节装置107、制冷系统20以及制热系统40的工作状态。

其中，控制装置30控制第一流量调节装置102的工作状态，能够调节流入对应的换热支路(包括第一换热支路1031和第二换热支路1032)的冷却液的流量大小，具体的，第一流量调节装置102的工作状态可以包括完全断开、部分导通(导通的比例可以设置)或完全导通的状态，以调节流量大小。控制装置30还可以控制第二流量调节装置107的工作状态，以分别的调节流入制冷支路1051的流量大小和制热支路1052的冷却液的流量大小，具体的，第一流量调节装置102的工作状态完全断开、部分导通(导通的比例可以设置)或完全导通的状态，以调节流量大小。

控制装置30控制制冷系统20的工作状态，可以包括开启制冷系统20或控制制冷系统20停止工作。可选的，在制冷系统20包括压缩机时，控制制冷系统20的工作状态还可以包括控制压缩机的转速，可以无级调速或有级调速，具体根据压缩机的情况而定，本申请对此不作具体限制。通过对制冷系统20的压缩机转速进行调节，可以实现对第一换热器11的第二换热部201中流通的制冷剂的温度的调节，从而对第一换热部1061中的冷却液的温度进行调节，从而达到对被动换热设备的温度进行调节的效果。

控制装置30控制制热系统40的工作状态，可以包括开启制热系统40或控制制热系统40停止工作。可选的，制热系统40可以包括用于加热第一换热装置12中冷却液的加热装置401，加热装置401可以是电加热，例如，加热装置401可以是PTC(Positive TemperatureCoefficient，正温度系数)热敏电阻。PTC热敏电阻可以与第一换热装置12贴合设置，PTC热敏电阻在通电之后升温，以加热第一换热装置12中的冷却液。在制热系统40包括上述加热装置401的情况下，控制制热系统40的工作状态还可以包括控制加热装置401的功率，以调节加热装置401的温度，具体功率调节可以无级调节或有级调节，具体根据制热系统40和加热装置401的情况而定，本申请对此不作具体限制。

可选的，控制装置30还可以用于控制流体驱动装置101的工作状态，以调节冷却液系统10中冷却液的流动速度，从而调节冷却液系统10的换热效率。

可选的，本申请实施例提供的热管理系统，还可以包括换热需求监测装置。换热需求监测装置可以包括与被动换热设备一一对应的传感器，具体的，每个传感器可以用于监测对应的被动换热设备的温度，或者，用于监测与被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口或出口的温度。换热需求根据被动换热设备的监测温度确定，或者，根据与被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口或出口的监测温度确定。如图2所示为一种可选的示例，热管理系统的换热需求监测装置包括设置于第二换热器1041的冷却液进口的第一温度传感器51和设置于第三换热器1042的冷却液进口的第二温度传感器52，第一温度传感器51用于监测第二换热器1041的冷却液进口的水温，第二温度传感器52用于监测第三换热器1042的冷却液进口的水温。第一温度传感器51和第二温度传感器52可以与控制装置30电连接，将监测到的温度信号发送给控制装置30。

具体的，换热需求可以是由控制装置30根据换热需求监测装置监测到的温度数据确定的，或者，也可以是由换热需求监测装置根据监测到的温度数据直接确定的。换热需求是根据监测到的温度数据与目标温度的差别确定的，例如，在监测与被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口温度的情况下，可以将监测到的温度与预设的冷却液进口目标温度求差值，得到换热需求的大小。需要说明的是，换热需求的具体量纲可以是温度，也可以是其它量纲，本申请实施例对此不作具体限制，只需要能够根据换热需求的参数数值确定换热需求量的大小即可。

本申请实施例中所述的控制装置30，可以是任意具有获取和运算能力的设备，例如，可以是计算机终端、工控机等等，控制装置30可以获取每个被动换热设备的换热需求，控制装置30可以分别向上述的第一流量调节装置102、第二流量调节装置107、制冷系统20、制热系统40和流量驱动装置101中的至少一个发送对应的控制信号，以控制对应的装置或系统的工作状态。

为了进一步说明本申请实施例提供的热管理系统，以下结合图3和图4示例性的说明热管理系统的具体实施方式。

如图3所示，该示例提供的热管理系统包括冷却液系统10、制冷系统20、控制装置(图中未示出)以及制热系统(图中未示出)；其中：冷却液系统10包括流体驱动装置101(采用水泵)、并联设置的第一换热支路1041和第二换热支路1042、制冷支路1051、制热支路1052以及第一流量调节装置102(采用比例三通阀)、第二流量调节装置107(采用比例三通阀)和第一换热部1061。如图3所示的热管理系统还可以包括水箱901，可以为冷却液系统10中补充冷却液。冷却液系统10中流动的换热介质为冷却液，冷却液可以是乙醇和水的混合溶液。

该热管理系统用于为充电桩系统调节温度，具体的，用于调节充电桩系统的电池包和功率模块的温度。

其中第一换热支路1031包括用于与电池包(被动换热设备)进行热交换的第二换热器1041，第二换热支路1032包括用于与功率模块(被动换热设备)进行热交换的第三换热器1042。

第一换热器11的第二换热部201的流道连通于制冷系统20，第一换热器11的第一换热部1061的流道连通于冷却液系统10。第一换热器11在制冷系统20中用作蒸发器。制冷系统20中的换热介质与冷却液系统10中的冷却液在上述蒸发器中热交换，实现降低冷却液温度的目的。在冷却液系统10中，通过第一流量调节装置102将冷却液流路分为功率模块支路(第一换热支路1031)、储能电池包支路(第二换热支路1032)，并且可以通过调节比例三通阀的比例实现两个支路的流量配比。

制冷支路1051和制热支路1052并联设置，制热支路1052包括第一换热装置12，制热系统可以使用PTC为第一换热装置12提供热量。可以理解的是，除了使用PTC贴合第一换热装置12的实施方式，第一换热装置12也可以与第一换热器11结构相同，相应的，第一换热装置12在制热系统中用作冷凝器，可以用于加热冷却液系统10中的冷却液。

如图4所示，该示例提供的热管理系统与图3所示的示例相似，不同之处在于图4所提供的示例中，热管理系统的第一流量调节装置102包括第一流量调节元件1021(可以采用比例阀或截止阀，设置于第二换热器1041所在的换热支路中)和第二流量调节元件1022(可以采用比例阀或截止阀，设置于第三换热器1042所在的换热支路中)，热管理系统的第二流量调节装置107包括第三流量调节元件1071(可以采用比例阀或截止阀，设置于制冷支路中)和第四流量调节元件1072(可以采用比例阀或截止阀，设置于制热支路中)。

本申请实施例还给出了一种热管理系统的控制方法，可以应用于上述图1～图4所提供的热管理系统的示例，由其中的控制装置30执行，热管理系统的具体实施方式在此不再赘述，可参考上述对热管理系统的说明。

下面对本申请实施例提供的热管理系统的控制方法进行详细说明，具体而言，该方法包括如下步骤：

步骤S1，获取每个被动换热设备的换热需求；

步骤S2，根据每个被动换热设备的换热需求，控制第一流量调节装置、第二流量调节装置、制冷系统和制热系统的工作状态。

换热需求根据被动换热设备的监测温度确定，或者，根据与被动换热设备进行热交换的第二换热装置的冷却液进口或出口的监测温度确定。具体的，换热需求可以是由控制装置30根据换热需求监测装置监测到的温度数据确定的，或者，也可以是由换热需求监测装置根据监测到的温度数据确定的。

换热需求可以是根据监测到的温度确定的，进一步的，换热需求可以根据温度差值的大小，划分为不同的换热需求区间，具体划分区间的个数可以根据情况而定。例如，将电池包的换热需求划分为3个区间，第1区间表示电池包有较大的制冷需求，第2区间表示电池包有较小的制冷需求，第3区间表示电池包有制热需求(该示例中制热需求未进一步划分)，如果监测到电池包的温度大于t0high℃的情况下，确定换热需求在第1区间，如果监测到的温度在t0low℃～t0high℃之间，确定换热需求在第2区间，如果监测到的温度小于t0low℃，则确定换热需求在第3区间。

需要说明的是，换热需求的具体量纲可以是温度的量纲，也可以是其它量纲，本申请实施例对此不作具体限制，只需要能够根据换热需求的参数数值确定换热需求量的大小即可。每个被动换热设备的换热需求是否分级、以及分级的多少，是相互独立的，根据各个被动换热设备的具体情况而定，本申请实施例对此不作限定，仅示例性的说明一个被动换热设备的换热需求区间的分区示例。

在根据每个被动换热设备的换热需求，控制第一流量调节装置102、第二流量调节装置107、制冷系统20和制热系统40的工作状态时，可以根据每个被动换热设备的换热需求目标是制热还是制冷、以及具体的换热需求的程度(所处的换热需求区间)，调控第一流量调节装置102和第二流量调节装置107的开度，以及制冷系统20和制热系统40的工作状态。

可选的，制冷系统20可以包括压缩机、冷凝器、节流装置和第二换热部，其中，制冷系统20在运行时，压缩机、冷凝器、节流装置以及第二换热部连通，以形成制冷剂回路，控制制冷系统20的工作状态，可以包括控制制冷系统20是否开启，和/或，控制压缩机的转速。通过对制冷系统20的压缩机转速进行调节，可以实现对第一换热器40的第二换热部201中流通的制冷剂的温度的调节，从而提高或降低第二换热部201的温度，达到对第一换热部1061的温度进行调节的效果。

可选的，制热系统可以包括用于加热第一换热装置中冷却液的加热装置，加热装置与第一换热装置贴合设置，在控制制热系统的工作状态时，可以具体控制制热系统是否开启，和/或，控制加热装置的功率。

根据每个被动换热设备的换热需求，控制第一流量调节装置、第二流量调节装置、制冷系统和制热系统的工作状态的步骤，可以采用如下方式执行：

根据每个被动换热设备的换热需求，控制热管理系统的工作模式，其中，热管理系统的工作模式包括制冷模式、制热模式和自循环模式。

在制冷模式下，制冷系统工作、制热系统停止工作，制冷支路导通且制热支路关断；在制热模式下，制冷系统停止工作、制热系统工作，制热支路导通且制冷支路关断；在自循环模式下，制冷系统和制热系统均停止工作，制冷支路和制热支路至少导通其中之一。在上述三种模式下，流入每个换热支路的冷却液的流量比例根据对应的被动换热设备的制热需求确定。

在一种应用场景中，在多个被动换热设备中有一个主要的需要被调节温度的设备，例如上述充电桩系统中的电池包，因此，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式为，如果根据多个被动换热设备中目标设备(例如上述的电池包)的换热需求，确定其(该目标设备)换热需求的目标是降温，则采用制冷模式或自循环模式，也即，排除制热模式，不开启制热系统。如果根据目标设备的换热需求确定目标是升温，则采用制热模式或自循环模式，也即，排除制冷模式，不开启制冷系统。进而，在排除掉一种工作模式之后，进一步根据多个所述被动换热设备中其他的换热设备(例如上述的功率模块)的换热需求，在剩余的工作模式中选择对应的工作模式，例如，如果目标设备的制冷的换热需求的程度较高，则开启制冷系统，如果制冷的换热需求的程度较低，且其它被动换热设备的温度较高，则不开启制冷系统，使用自循环模式，将其他被动换热设备的热量传递给目标设备。

在任意一个工作模式下，流入每个换热支路的冷却液的流量比例可以根据对应的被动换热设备的换热需求的需求量大小(该被动换热设备所处的换热需求区间)确定。

在上述任一种示例的热管理系统的控制方法中，还可以根据每个被动换热设备的换热需求，确定冷却液系统中冷却液的流动速度，例如，流动速度控制流体驱动装置可以分为高速、低速两个档位。进而，根据确定出的流动速度控制流体驱动装置的工作状态。也即，在获取每个被动换热设备的换热需求之后，根据每个被动换热设备的换热需求，控制第一流量调节装置、第二流量调节装置、流体驱动装置、制冷系统和制热系统的工作状态。

可选的，在本申请实施例提供的热管理系统的控制方法所应用的热管理系统还包括换热需求监测装置的示例中，换热需求监测装置包括与被动换热设备一一对应的传感器，每个传感器用于监测对应的被动换热设备的温度，或者用于监测与被动换热设备进行热交换的第二换热装置的冷却液进口或出口的温度，相应的，获取每个被动换热设备的换热需求的步骤，可以采用以下三种方式之一：

①分别根据换热需求监测装置监测到的每个被动换热设备的温度，以及每个被动换热设备的目标温度，确定每个被动换热设备的换热需求。

②分别根据换热需求监测装置监测到的与每个被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口或出口的温度，以及每个换热器的冷却液进口或出口的目标温度，确定每个被动换热设备的换热需求。

③获取换热需求监测装置确定的每个被动换热设备的换热需求，其中，换热需求监测装置用于根据监测到的数据确定每个被动换热设备的换热需求。

本申请实施例提供的热管理系统的控制方法，能够智能的调节制冷系统是否工作以及工作强度(压缩机的转速)，从而调节蒸发器温度，并可以智能的调节流入各个支路的流量，实现各支路的有效且节能地冷却。

下面基于图3所提供的热管理系统的示例，提供一种能够应用于该热管理系统的、热管理系统的控制方法的流程，该热管理系统用于调节充电桩系统的温度，充电桩系统包括两个被动换热设备：电池包、功率模块。热管理系统的控制装置30用于获取电池包相邻的第二换热器1041的冷却液出口温度(以下简称电池包出口温度)，以及与功率模块相邻的第三换热器1042的冷却液出口温度(以下简称功率模块出口温度)，并根据获取到的温度确定电池包和功率模块的换热需求。

在上述应用场景中，本申请实施例提供的热管理系统的控制方法包括如图5所示的以下步骤：

步骤1，打开流体驱动装置101(水泵)，将第一流量调节装置102(采用比例三通阀)切换为三通，保证两个换热支路均有冷却液流动。

可选的，两个换热支路中的冷却液流量均匀，可以使各传感器采集数据准确。

步骤2，判断电池包出口温度Tbatt是否小于预设的温度值Tbatt1：

①若小于Tbatt1，进入左侧分支(该分支为加热分支流程，可以采用制热模式或自循环模式)，执行步骤3-1；

②否则，进入右侧分支(该分支为制冷分支流程，可以采用制冷模式或自循环模式)，执行步骤3-2。

步骤3-1：加热分支流程，具体的，判断功率模块出口温度Tp是否小于预设的温度值Tp1：

①若小于Tp1，则进入加热模式，具体的，可以设置PTC目标温度为Tptc，将第一流量调节装置102的比例切换为L8。

②否则，进一步判断Tp是否小于预设的温度值Tp2：

1)若小于Tp2，则进入自循环模式1；

2)否则，进入自循环模式2。

在加热分支中，自循环模式1、自循环模式2的目的都为使用功率模块的热量加热电池包。任意一种自循环模式需要设置制冷系统和制热系统关闭，第二流量调节装置107切换为三通。

步骤3-2：制冷分支流程，具体的，判断电池包出口温度Tbatt是否小于预设的温度值Tbatt2：

①若小于Tbatt2，进入步骤3-2-1；

②否则，进一步判断Tbatt是否小于预设的温度值Tbatt3：

1)若小于Tbatt3，进入步骤3-2-2；

2)否则进入步骤3-2-3。

步骤3-2-1：判断功率模块出口温度Tp是否小于预设的温度值Tp1：

①若小于Tp1，则进入自循环模式3，此时电池包冷却需求低，功率模块冷却需求低，第一流量调节装置102切换比例为三通，关闭压缩机(目的是在低需求时节能)；

②否则，进一步判断Tp是否小于预设的温度值Tp2：

1)若小于Tp2，则进入制冷模式7，此时电池包冷却需求低，功率模块冷却需求中，设置第一流量调节装置102切换比例为L7，蒸发温度设置为Tz7，其中，蒸发温度的调节通过制冷系统20的压缩机202的转速调控，可以根据设置的蒸发温度确定压缩机202的转速等级，该步骤的目的是增加功率模块支路的流量，减少电池包支路的流量，尽可能将压缩机制冷能力施加在功率模块上，有效的降低功率模块的温度，从而降低压缩机功耗；

2)否则，进入制冷模式6，此时电池包冷却需求低，功率模块冷却需求高，设置第一流量调节装置102切换比例为L6，蒸发温度设置为Tz6(目的是最大程度增加功率模块支路流量，充分利用压缩机制冷能力)。

步骤3-2-2：判断功率模块出口温度Tp是否小于Tp1：

①若小于Tp1，则进入自循环模式4，此时电池包冷却需求中，功率模块冷却需求低，第一流量调节装置102切换比例为三通，关闭压缩机(目的是使用低温的功率模块平衡电池包温度，在部分工况下实现节能)；

②否则，进一步判断Tp是否小于Tp2：

1)若小于Tp2，则进入制冷模式5，此时电池包冷却需求中，功率模块冷却需求中，设置第一流量调节装置102切换比例为L5，蒸发温度设置为Tz5(目的是平衡功率模块支路、电池包支路的流量，合理设置压缩机能耗)；

2)否则，进入制冷模式4，此时电池包冷却需求中，功率模块冷却需求高，设置第一流量调节装置102切换比例为L4，蒸发温度设置为Tz4(目的是最大程度增加功率模块支路流量，同时对电池包的温度进行有效降温，充分利用压缩机制冷能力)。

步骤3-2-3：判断功率模块出口温度Tp是否小于Tp1：

①若小于Tp1，则进入制冷模式3，此时电池包冷却需求高，功率模块冷却需求低，设置第一流量调节装置102切换比例为L3，蒸发温度设置为Tz3(目的是最大程度增加电池包支路的流量，合理设置压缩机能耗)；

②否则，进一步判断Tp是否小于Tp2：

1)若小于Tp2，则进入制冷模式2，此时电池包冷却需求高，功率模块冷却需求中，设置第一流量调节装置102切换比例为L2，蒸发温度设置为Tz2(目的是最大程度增加电池包支路流量，同时对功率模块的温度进行有效降温，合理设置压缩机能耗)；

2)否则，进入制冷模式1，此时电池包冷却需求高，功率模块冷却需求高，设置第一流量调节装置102切换比例为L1，蒸发温度设置为Tz1(目的是平衡功率模块支路、电池包支路的流量，极限利用压缩机制冷能力)。

上述方法的思路是，把储能电池包、功率模块温度都分成高温区、中温区、低温区。在储能电池包温度、功率模温度块都为高温区时，全速最大制冷，使其迅速降温。在单独某一模块处于高温区时，可以调节流量使更多冷却液进入该模块，加快该模块的降温速度。当两模块都处于低温区时，可以提高蒸发温度从而减小制冷系统能耗，甚至关停制冷系统等，从而实现节能操作，进一步的，若两模块温度过低还可以开启制热模式，为两模块进行加热。

可选的，也可以将每个被动换热设备的换热需求划分为更少或更多的区间，本申请实施例对此不作限制，仅用于示例性的说明。

需要说明的是，根据上述的电池包出口温度和功率模块出口温度划分换热需求的区间仅用于示例性的说明，当获取的换热需求是电池包的需求换热量、功率模块的需求换热量时，也可以将电池包和功率模块的换热需求分别分为一个或多个区间，并根据当前监测到的温度所处的区间进行相应的控制。

相似的，在获取的换热需求的单位量纲不一致时，也可以按照类似的处理方式，区别仅在于换热需求的量纲不同，划分区间的方式可参考按照温度划分的方式，在此不再赘述。

本申请实施例提供的热管理系统的控制方法，不局限于对具有两个热源(电池包、功率模块)的充电桩系统的温度进行调节，还可以对具有更多热源的系统进行热量的调节，在热管理系统中增加相应的支路、流量调节装置之后，按照以上所述的热管理系统的控制方法的控制原理对流程进行适应性的调整即可。

上述示例提供的热管理系统的控制方法，从电池包、功率模块的换热量需求出发，智能合理分配各支路的流量，能够实现在高换热需求时，提供制冷系统制冷能力或制热系统的制热能力，避免系统部件过热或过冷而降低功能甚至停机。在各个换热支路需求换热量差别较大时，智能调节每个换热支路流量，保证各换热支路的换热量与制冷量或制热量匹配，在保证模块功能正常的前提下，实现系统稳定、节能运行。在低换热量需求时，可以在不开启制冷系统和制热系统的情况下均衡各个换热支路的温度，实现节能。

本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得上述计算机执行本实施例提供的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。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。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括：制冷系统、制热系统、冷却液系统和控制装置；

所述热管理系统包括第一换热器，所述第一换热器包括不连通的第一换热部和第二换热部，所述第一换热部连接于所述冷却液系统，所述第二换热部连接于所述制冷系统，所述制冷系统和所述冷却液系统能够通过所述第一换热器进行热交换；

所述冷却液系统用于流通冷却液，所述冷却液系统包括流体驱动装置、第一流量调节装置、第二流量调节装置、与所述制热系统进行热交换的第一换热装置以及与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置；

所述冷却液系统包括相互并联设置的制冷支路和制热支路，以及相互并联设置的至少两个换热支路，所述第一换热部连接于所述制冷支路，所述第一换热装置连接于所述制热支路，每个所述换热支路均连接有用于使所述冷却液系统中流通的冷却液与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置；所述流体驱动装置用于为冷却液流动提供动力；所述第一流量调节装置用于调节流入每个所述换热支路的冷却液的流量；所述第二流量调节装置用于调节流入所述制冷支路和所述制热支路的冷却液的流量；

所述制冷系统用于在工作时为冷却液提供制冷源，所述制热系统用于在工作时为所述冷却液提供制热源；

所述控制装置与所述制冷系统、所述制热系统及所述冷却液系统电性连接，所述控制装置用于对所述制冷系统、所述制热系统及所述冷却液系统的工作状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，

所述第一流量调节装置为比例三通阀、截止阀、比例阀中的任意一种阀件或多种阀件，其中，每个所述比例三通阀用于调节流入两个所述换热支路的冷却液的流量，每个所述截止阀或每个所述比例阀用于调节流入一个所述换热支路的冷却液的流量，

所述第二流量调节装置为比例三通阀、截止阀、比例阀中的任意一种阀件或多种阀件，其中，每个所述比例三通阀用于调节流入所述制冷支路和所述制热支路的冷却液的流量，每个所述截止阀或每个所述比例阀用于调节流入所述制冷支路和所述制热支路的冷却液的流量。

3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：

换热需求监测装置，包括与所述被动换热设备一一对应的传感器，每个所述传感器用于监测对应的所述被动换热设备的温度，或者用于监测与所述被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口或出口的温度；其中，所述换热需求根据所述被动换热设备的监测温度确定，或者，根据与所述被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口或出口的监测温度确定。

4.一种热管理系统的控制方法，其特征在于，所述方法应用于热管理系统，所述热管理系统包括：制冷系统、制热系统、冷却液系统和控制装置；

所述热管理系统包括第一换热器，所述第一换热器包括不连通的第一换热部和第二换热部，所述第一换热部连接于所述冷却液系统，所述第二换热部连接于所述制冷系统，所述制冷系统和所述冷却液系统能够通过所述第一换热器进行热交换；

所述冷却液系统用于流通冷却液，所述冷却液系统包括流体驱动装置、第一流量调节装置、第二流量调节装置、与所述制热系统进行热交换的第一换热装置以及与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置；

所述冷却液系统包括相互并联设置的制冷支路和制热支路，以及相互并联设置的至少两个换热支路，所述第一换热部连接于所述制冷支路，所述第一换热装置连接于所述制热支路，每个所述换热支路均连接有用于使所述冷却液系统中流通的冷却液与相邻设置的被动换热设备进行热交换的第二换热装置；所述流体驱动装置用于为冷却液流动提供动力；所述第一流量调节装置用于调节流入每个所述换热支路的冷却液的流量；所述第二流量调节装置用于调节流入所述制冷支路和所述制热支路的冷却液的流量；

所述制冷系统用于在工作时为冷却液提供制冷源，所述制热系统用于在工作时为所述冷却液提供制热源；所述控制装置与所述制冷系统、所述制热系统及所述冷却液系统电性连接；

所述方法由所述控制装置执行，所述方法包括：

获取每个所述被动换热设备的换热需求；

根据每个所述被动换热设备的换热需求，控制所述第一流量调节装置、所述第二流量调节装置、所述制冷系统和所述制热系统的工作状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据每个所述被动换热设备的换热需求，控制所述第一流量调节装置、所述第二流量调节装置、所述制冷系统和所述制热系统的工作状态，包括：

根据每个所述被动换热设备的换热需求，控制所述热管理系统的工作模式，其中，所述工作模式包括制冷模式、制热模式和自循环模式；

其中，在所述制冷模式下，所述制冷系统工作、所述制热系统停止工作，所述制冷支路导通且所述制热支路关断；在所述制热模式下，所述制冷系统停止工作、所述制热系统工作，所述制热支路导通且所述制冷支路关断；在所述自循环模式下，所述制冷系统和所述制热系统停止工作，所述制冷支路和所述制热支路至少导通其中之一。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在任意一个工作模式下，流入每个所述换热支路的冷却液的流量比例根据对应的被动换热设备的换热需求量大小确定。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述被动换热设备的换热需求，控制当前的工作模式，包括：

根据多个所述被动换热设备中目标设备的换热需求，排除对应的工作模式，其中，如果根据所述目标设备的换热需求确定目标是降温，则排除所述制热模式，如果根据所述目标设备的换热需求确定目标是升温，则排除所述制冷模式；

根据多个所述被动换热设备中除所述目标设备以外的被动换热设备的换热需求，在剩余的工作模式中选择对应的工作模式。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在获取每个所述被动换热设备的换热需求之后，所述方法还包括：根据每个所述被动换热设备的换热需求，确定所述冷却液系统中冷却液的流动速度；根据确定出的流动速度控制所述流体驱动装置的工作状态。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热管理系统还包括换热需求监测装置，所述换热需求监测装置包括与所述被动换热设备一一对应的传感器，每个所述传感器用于监测对应的所述被动换热设备的温度，或者用于监测与所述被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口或出口的温度，所述获取每个所述被动换热设备的换热需求的步骤，包括：

分别根据所述换热需求监测装置监测到的每个所述被动换热设备的温度，以及每个所述被动换热设备对应的目标温度，确定每个所述被动换热设备的换热需求；或，

分别根据所述换热需求监测装置监测到的与每个所述被动换热设备进行热交换的换热器的冷却液进口或出口的温度，以及对应的目标温度，确定每个所述被动换热设备的换热需求；或，

获取所述换热需求监测装置确定的每个所述被动换热设备的换热需求，其中，所述换热需求监测装置用于根据监测到的数据确定每个所述被动换热设备的换热需求。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得上述计算机执行如权利要求4-9任一项所述的方法。

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