CN113427968A - 一种汽车热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车热管理系统，其属于汽车技术领域，包括：电机热管理回路，包括第一水泵、动力电机本体、第三三通阀、第三散热器、第一三通阀和第一散热器；动力电池热管理回路，包括动力电池、第二水泵、第二三通阀、第二散热器；乘员舱热管理回路，包括暖风回路和空调制冷回路；所述暖风回路包括第三水泵、所述第三散热器、电加热装置和第四散热器，所述第四散热器能够与乘员舱交换热量；空调制冷回路包括空调压缩机总成和第五散热器，所述空调压缩机总成能够与所述第五散热器和所述第二散热器交换热量，所述第五散热器能够与所述乘员舱交换热量以对所述乘员舱进行冷却。本发明能够提高能源利用率，避免能源浪费。

Description

一种汽车热管理系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车热管理系统。
背景技术
新能源汽车和传统燃油汽车相比，具有污染小的优势，因而新能源占据越来越大的市场份额。
现有技术中，新能源汽车的热管理系统一般包括电机热管理回路、动力电池热管理回路、暖风回路和空调制冷回路。用户在冬季使用新能源汽车时，需要用动力电池提供电能加热挡风玻璃和乘员舱，如此会导致动力电池的续驶里程缩短。行驶过程中电机温度升高，需要热管理系统对电机进行冷却，而电机产生的热量耗散到空气中，造成能源浪费。长时间高速行驶时，动力电池温度升高，需要使用空调对动力电池进行冷却，动力电池的这一部分热量也会耗散到空气中，造成能源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车热管理系统，其能够提高能源利用率，避免能源浪费。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种汽车热管理系统，包括：
电机热管理回路，所述电机热管理回路包括依次连接的第一水泵、动力电机本体、第三三通阀、第三散热器、第一三通阀和第一散热器，所述第一水泵用于驱动所述电机热管理回路内的冷却液流动，所述第一三通阀和所述第三三通阀能够控制所述电机热管理回路内的冷却液是否能够流向所述第一散热器，且能够控制所述电机热管理回路内的冷却液是否能够流向所述第三散热器；
动力电池热管理回路，包括依次连接的动力电池、第二水泵、第二三通阀、第二散热器，所述第二三通阀能够控制所述第二水泵与所述第三散热器连通或者与所述第二散热器连通，所述第二水泵用于驱动所述动力电池热管理回路内的冷却液流动；
乘员舱热管理回路，包括暖风回路和空调制冷回路；所述暖风回路包括依次连接的第三水泵、所述第三散热器、电加热装置和第四散热器，所述第四散热器能够与乘员舱交换热量，所述第三水泵能够驱动所述暖风回路内的冷却液流动；所述空调制冷回路包括空调压缩机总成和第五散热器，所述空调压缩机总成能够与所述第五散热器和所述第二散热器交换热量，所述第五散热器能够与所述乘员舱交换热量以对所述乘员舱进行冷却。
可选地，所述汽车热管理系统还包括第二风扇，所述第二风扇与所述第五散热器和所述第四散热器均连接。
可选地，所述第一三通阀包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第三三通阀包括第四端口、第五端口和第六端口，所述第一端口和所述第三端口连通且所述第二端口关闭、所述第四端口和所述第六端口连通且所述第五端口关闭时，所述电机热管理回路内的冷却液能够流向所述第一散热器且不流向所述第三散热器。
可选地，所述第四端口和所述第五端口连通且所述第六端口关闭、所述第一端口和所述第三端口连通且所述第二端口关闭时，所述电机热管理回路内的冷却液能够同时流向所述第三散热器和所述第一散热器。
可选地，所述第四端口和所述第五端口连通且所述第六端口关闭、所述第一端口和所述第二端口连通且所述第三端口关闭时，所述电机热管理回路内的冷却液能够流向所述第三散热器且不流向所述第一散热器。
可选地，所述第二三通阀包括第七端口、第八端口和第九端口，所述第七端口和所述第八端口连通且所述第九端口关闭时，所述第二水泵与所述第三散热器连通；所述第七端口和所述第九端口连通且所述第八端口关闭时，所述第二水泵与所述第二散热器连通。
可选地，所述汽车热管理系统还包括燃料电池热管理回路，所述燃料电池热管理回路包括依次连接的第四水泵、燃料电池、第四三通阀、所述第三散热器、蜡式节温器和第六散热器，所述蜡式节温器能够根据所述燃料电池热管理回路内冷却液的温度控制所述燃料电池热管理回路的冷却液是否流向所述第六散热器，所述第四三通阀能够控制所述燃料电池热管理回路的冷却液是否流向所述第三散热器。
可选地，所述第四三通阀包括第十端口、第十一端口和第十二端口，所述第十端口和所述第十二端口连通且所述第十一端口关闭时，所述燃料电池热管理回路的冷却液能够流向所述第三散热器；所述第十端口和所述第十一端口连通且所述第十二端口关闭时，所述燃料电池热管理回路的冷却液不能够流向所述第三散热器。
可选地，所述电机热管理回路还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设于流经所述动力电机本体的冷却液的出口端。
可选地，所述电机热管理回路还包括第一风扇，所述第一风扇设于所述第一散热器上。
本发明提出的汽车热管理系统，具有如下优势：
(1)由于第三散热器能够将电机热管理回路的热量传递至暖风回路，从而能够使得动力电机本体的余热为乘员舱提供暖风；在低温环境下，驾驶员有暖风需求时，利用动力电机本体的余热为乘员舱提供暖风，减少对动力电池的能量需求，提高纯电动汽车的续航里程；
(2)由于动力电池热管理回路中的第二三通阀能够控制第二水泵与第三散热器连通，动力电机本体的余热能够传递至第三散热器，从而能够利用动力电机本体的余热对动力电池加热，在低温环境中，利用动力电机本体的余热对动力电池加热，避免动力电机本体的热能白白耗散在空气中，提高能量利用率；
(3)由于动力电池热管理回路中的第二三通阀能够控制第二水泵与第三散热器连通，动力电机本体的余热能够传递至第三散热器，第三散热器的热量能够传递至第四散热器，从而使得动力电池的热量能够传递至第四散热器；在低温环境下，驾驶员有暖风需求时，还可以利用动力电池的余热为乘员舱加热，避免能源浪费。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的汽车热管理系统的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的汽车热管理系统的结构示意图。
图中：
101-充电机；102-直流变压器；103-动力电池逆变器；104-动力电机本体；105-动力电池；106-乘员舱；107-燃料电池；
201-第一水泵；202-第二水泵；203-第三水泵；204-第四水泵；
303-第二三通阀；304-第三三通阀；305-第一三通阀；306-第四三通阀；307-蜡式节温器；
401-第一散热器；402-第二散热器；403-第三散热器；404-第四散热器；405-第五散热器；406-第六散热器；
501-第一风扇； 502-第二风扇；
601-电加热装置；602-空调压缩机总成；
701-第一温度传感器；702-第二温度传感器；703-第三温度传感器；704-第四温度传感器；
801-空调三箱总成。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
实施例一
本实施例提供一种汽车热管理系统，具体地，本实施例中，汽车热管理系统应用于纯电动汽车上。
纯电动汽车受到动力电池能量密度限制，续驶里程短；受到充电设施不完善及动力电池充电性能的限制，充电时间长，充电不方便；并且动力电池会受到温度影响很大，驾驶员在冬季开启暖风和在夏季开启空调后，续驶里程会大幅度降低，这严重限制了纯电动汽车的市场应用。受到技术瓶颈的限制，动力电池性能在短期内无法大幅度提升，因此要想提高纯电动汽车的续驶里程，只能从提高能量利用率的途径着手。由于目前的纯电动汽车热管理系统的各个总成的热管理回路各自独立，动力电池的能量利用不合理，造成能量浪费，进一步缩短续驶里程。
用户在冬季使用纯电动汽车时，需要用动力电池提供电能加热风挡玻璃和乘员舱，并且动力电池温度低，性能受限，造成续驶里程大幅度缩短。此时电机温度升高，需要热管理系统对它进行冷却，电机工作产生的热量耗散到空气中，白白浪费。
动力电池工作效率高，只有在持续大电流工作的极端工况下，例如长时间高速行驶和直流充电时，发热功率会随着工作电流的增加急剧增加，需要使用空调对它进行冷却。目前车载空调会受到环境温度的限制，当环境温度较低时，车载空调不能工作，因此在这些极端工况下，电池性能降低会导致车辆性能降低，引发用户的不满。
在上述这种极端工况下，如果驾驶员有暖风需求，也不能用电池的余热加热乘员舱，并且还需要空调对电池进行冷却，浪费更多的能量。
为解决上述问题，参见图1，本实施例提供一种汽车热管理系统，其包括电机热管理回路、动力电池热管理回路和乘员舱热管理回路，其能够实现能源的回收利用，提高能量利用率，避免能源浪费。
具体地，电机热管理回路包括依次连接的第一水泵201、动力电机本体104、第三三通阀304、第三散热器403、第一三通阀305和第一散热器401，第一水泵201用于驱动电机热管理回路内的冷却液流动，第一三通阀305和第三三通阀304能够控制电机热管理回路内的冷却液是否能够流向第一散热器401，且能够控制电机热管理回路内的冷却液是否能够流向第三散热器403。
动力电池热管理回路包括依次连接的动力电池105、第二水泵202、第二三通阀303、第二散热器402，第二三通阀303能够控制第二水泵202与第三散热器403连通或者与第二散热器402连通，第二水泵202用于驱动动力电池热管理回路内的冷却液流动。
乘员舱热管理回路包括暖风回路和空调制冷回路。
暖风回路包括依次连接的第三水泵203、第三散热器403、电加热装置601和第四散热器404，第四散热器404能够与乘员舱106交换热量，第三水泵203能够驱动暖风回路内的冷却液流动。
空调制冷回路包括空调压缩机总成602和第五散热器405，空调压缩机总成602能够与第五散热器405和第二散热器402交换热量，第五散热器405能够与乘员舱106交换热量以对乘员舱106进行冷却。
本实施例提供的汽车热管理系统，具有如下优势：
(1)由于第三散热器403能够将电机热管理回路的热量传递至暖风回路，从而能够使得动力电机本体104的余热为乘员舱106提供暖风；在低温环境下，驾驶员有暖风需求时，利用动力电机本体104的余热为乘员舱106提供暖风，减少对动力电池105的能量需求，提高纯电动汽车的续航里程；
(2)由于动力电池热管理回路中的第二三通阀303能够控制第二水泵202与第三散热器403连通，动力电机本体104的余热能够传递至第三散热器403，从而能够利用动力电机本体104的余热对动力电池105加热，在低温环境中，利用动力电机本体104的余热对动力电池105加热，避免动力电机本体104的热能白白耗散在空气中，提高能量利用率；
(3)由于动力电池热管理回路中的第二三通阀303能够控制第二水泵202与第三散热器403连通，动力电机本体104的余热能够传递至第三散热器403，第三散热器403的热量能够传递至第四散热器404，从而使得动力电池105的热量能够传递至第四散热器404；在低温环境下，驾驶员有暖风需求时，还可以利用动力电池105的余热为乘员舱106加热。
当然，在低温环境下，当空调压缩机总成602不能工作，在持续大电流的极端工况下，如长时间高速行驶和直流充电，动力电池105升温快，性能降低，此时可直接使用冷空气对动力电池105进行冷却，保证整车性能不会降低。
本汽车热管理系统与传统的热管理系统相比，减少了一个高压电气部件电加热装置，进一步降低了系统成本。
优选地，本实施例中，汽车热管理系统还包括第二风扇502，第二风扇502与第五散热器405和第四散热器404均连接。如此设置，第二风扇502、第五散热器405和第四散热器404组成了空调三箱总成801，空调三箱总成801能够与乘员舱交换热量。
具体地，本实施例中，第一三通阀305包括第一端口a、第二端口b和第三端口c，第三三通阀304包括第四端口d、第五端口e和第六端口f，第一端口a和第三端口c连通且第二端口b关闭、第四端口d和第六端口f连通且第五端口e关闭时，电机热管理回路内的冷却液能够流向第一散热器401且不流向第三散热器403。
第四端口d和第五端口e连通且第六端口f关闭、第一端口a和第三端口c连通且第二端口b关闭时，电机热管理回路内的冷却液能够同时流向第三散热器403和第一散热器401。
第四端口d和第五端口e连通且第六端口f关闭、第一端口a和第二端口b连通且第三端口c关闭时，电机热管理回路内的冷却液能够流向第三散热器403且不流向第一散热器401。
具体地，本实施例中，第二三通阀303包括第七端口g、第八端口h和第九端口i，第七端口g和第八端口h连通且第九端口i关闭时，第二水泵202与第三散热器403连通；第七端口g和第九端口i连通时，第二水泵202与第二散热器402连通。
具体地，本实施例中，电机热管理回路还包括充电机101、直流变压器102、动力电池逆变器103、第一温度传感器701和第一风扇501。其中充电机101、直流变压器102、动力电池逆变器103依次连接且位于第一水泵201和动力电机本体104之间。第一温度传感器701设于流经动力电机本体104的冷却液的出口端，以准确反馈流经电机本体104的冷却液的温度。第一风扇501设于第一散热器401上，以增加电机热管理回路内的冷却液与外界空气的热交换量。
具体地，在电机热管理回路中，第一水泵201驱动电机热管理回路内的冷却液流动，与第一散热器401、充电机101、直流变压器102、动力电池逆变器103和动力电机本体104交换热量，第一散热器401能够实现电机热管理回路与外界空气交换热量。第一三通阀305能够引导电机热管理回路内的冷却液能否流向第一散热器401；第三三通阀304能够引导电机热管理回路内的冷却液能否流向第三散热器403。第一温度传感器701的作用是检测电机热管理回路内的冷却液流出被冷却总成之后的温度，用于判断选定工作模式进入条件是否满足，并且作为第一三通阀305状态切换的判断条件和第一风扇501的工作转速的计算条件。
具体地，在电机热管理回路中，充电机101、直流变压器102、动力电池逆变器103和动力电机本体104是被冷却总成。
具体地，本实施例中，动力电池热管理回路还包括第二温度传感器702，第二温度传感器702设于沿动力电池热管理回路内冷却液流动方向从动力电池105的流入端，以检测动力电池热管理回路内的冷却液进入动力电池105之前的温度，并用于计算电加热装置601和空调压缩机总成602的输出功率。
具体地，动力电池热管理回路中，动力电池105是被冷却总成。
具体地，在动力电池热管理回路中，第二水泵202用于驱动动力电池热管理回路内的冷却液流动，并与第二散热器402、第三散热器403和动力电池105交换热量。第二三通阀303的作用是引导动力电池热管理回路中的冷却液能否流向第三散热器403。第二散热器402的作用是将动力电池热管理回路中的冷却液与空调制冷回路内的冷凝机交换热量。第三散热器403的作用是电机热管理回路内的冷却液与暖风回路和动力电池热管理回路内的冷却液交换热量。
具体地，本实施例中，暖风回路还包括第三温度传感器703，第三温度传感器703设于沿暖风回路的流动方向的电加热装置601的流入端，以检测暖风回路内的冷却液进入电加热装置601之前的温度，用于计算电加热装置601的输出功率和第二风扇502的工作转速。
具体地，在暖风回路中，第三水泵203的作用是驱动暖风回路内的冷却液流动，与第三散热器403和第四散热器404交换热量。第四散热器404的作用是暖风回路内的冷却液与乘员舱106交换热量，第二风扇502的作用是增加暖风回路内冷却液与乘员舱106的换热量。电加热装置601的作用是将动力电池105的电能转化为热能加热暖风回路内的冷却液。
具体地，在暖风回路中，乘员舱106是被加热总成。
具体地，本实施例中，空调制冷回路包括空调压缩机总成602、第二散热器402、第五散热器405、第二风扇502和乘员舱106。
在空调制冷回路中，空调压缩机总成602的作用是压缩并冷却空调制冷回路内的冷凝剂，并驱动冷凝剂流动，与第二散热器402、第五散热器405交换热量。第二散热器402的作用是动力电池热管理回路内的冷却液与空调制冷回路内的冷凝机交换热量。第五散热器405的作用是空调制冷回路内的冷凝剂与乘员舱106交换热量。第二风扇502的作用是增加空调制冷回路内冷凝剂与乘员舱106的换热量。
具体地，在空调制冷回路中，乘员舱106是被冷却总成。
本实施例中，汽车热管理系统包括电机热管理回路、动力电池热管理回路和乘员舱热管理回路，相应地，汽车热管理系统包括电机热管理功能、动力电池热管理功能和乘员舱热管理功能。
具体地，本实施例中，电机热管理功能包括动力电机冷却模式。
动力电池热管理功能包括动力电池空调冷却模式、动力电池自循环模式、动力电池加热模式、动力电机余热加热动力电池模式和动力电池风扇冷却模式。具体地，在动力电池热管理功能中，动力电池自循环模式优先级最高，动力电池空调冷却模式次之，其他模式的优先级相同，并且最低。
乘员舱热管理功能包括空调制冷模式、暖风采暖模式、动力电机余热采暖模式和动力电池余热采暖模式。具体地，在乘员舱热管理功能中，各个模式的优先级相同，且可以同时开启。
具体地，电机热管理功能、动力电池热管理功能和乘员舱热管理功能的优先级相同，各个功能可以同时独立开启。
具体地，本实施例中，第一三通阀305具有两种状态：
状态一：第一端口a和第三端口c连通且第二端口b关闭；
状态二：第一端口a和第二端口b连通且第三端口c关闭。
第二三通阀303具有两种状态：
状态一：第七端口g和第八端口h连通且第九端口i关闭；
状态二：第七端口g和第九端口i连通且第八端口h关闭。
第三三通阀304具有两种状态：
状态一：第四端口d和第六端口f连通且第五端口e关闭；
状态二：第四端口d和第五端口e连通且第六端口f关闭。
具体地，本实施例中，动力电池空调冷却模式的开启条件为：环境温度高于10℃且动力电池105的最高温度高于40℃；动力电池空调冷却模式的关闭条件为：环境温度低于8℃且动力电池105的最高温度低于36℃。
动力电池空调冷却模式的控制策略为：
第二三通阀303的第七端口g和第九端口i连通且第八端口h关闭，第二水泵202开启，空调压缩机总成602开启；其余部件无需求。
具体地，本实施例中，动力电池自循环模式的开启条件为：动力电池105的单体之间的温差高于10℃且动力电池最高温度低于48℃；动力电池自循环模式的退出条件为：动力电池105的单体之间温差低于8℃，或者动力电池105的最高温度高于50℃。
动力电池自循环模式的控制策略为：
第二三通阀303的第七端口g和第九端口i连通且第八端口h关闭，第二水泵202开启。其余部件无需求。
具体地，本实施例中，动力电池加热模式的开启条件为：整车处于充电加热模式，且动力电池105的最低温度低于0℃；动力电池加热模式的退出条件为：整车退出充电加热模式，或者动力电池105的最低温度高于2℃。
动力电池加热模式的控制策略为：
第三三通阀304的第四端口d和第六端口f连通且第五端口e关闭，第二三通阀303的第七端口g和第八端口h连通且第九端口i关闭，第二水泵202开启，第三水泵203开启，电加热装置601开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，动力电机余热加热动力电池模式的开启条件为：动力电池105的最低温度低于10℃，且电机热管理回路内冷却液的温度高于动力电池105的最高温度。动力电机余热加热动力电池模式的退出条件为：动力电池105的最低温度高于15℃，或者电机热管理回路内冷却液的温度低于动力电池105的最高温度。
动力电机余热加热动力电池模式的控制策略为：第三三通阀304的第四端口d和第五端口e连通且第六端口f关闭，第二三通阀303的第七端口g和第九端口i连通且第八端口h关闭，第一水泵201开启，第二水泵202开启，空调压缩机总成602关闭，其余部件无需求。
动力电池风扇冷却模式的开启条件为：动力电池105的最高温度高于30℃；或者：环境温度低于8℃且动力电池105的最高温度高于40℃。动力电池风扇冷却模式的退出条件为：动力电池105的最高温度低于25℃；或者：环境温度高于10℃，或者动力电池105的最高温度低于36℃。
动力电池风扇冷却模式的控制策略为：第三三通阀304的第四端口d和第五端口e连通且第六端口f关闭，第一三通阀305的第一端口a和第三端口c连通且第二端口b关闭，第二三通阀303的第七端口g和第九端口i连通且第八端口h关闭，第一水泵201开启，第二水泵202开启，第一风扇501开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，动力电机冷却模式的开启条件为：充电机101的温度高于40℃，或者直流变压器102的温度高于40℃，或者动力电池逆变器103的温度高于40℃，或者动力电机本体104的温度高于40℃。动力电机冷却模式的退出条件为：充电机101的温度低于36℃，且直流变压器102的温度低于36℃，且动力电池逆变器103的温度低于36℃，且动力电机本体104的温度低于36℃。
动力电机冷却模式的控制策略为：第一三通阀305的第一端口a和第三端口c连通且第二端口b关闭，第一水泵201开启，第一风扇501开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，空调冷却模式的开启条件为：驾驶员打开空调开关；空调冷却模式的关闭条件为：驾驶员关闭空调开关。
空调冷却模式的控制策略为：空调压缩机总成602开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，暖风采暖模式的开启条件为：驾驶员打开暖风开关。暖风采暖模式的关闭条件为：驾驶员关闭空调开关。
暖风采暖模式的控制策略为：第三水泵203开启，电加热装置601开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，动力电机余热采暖模式的开启条件为：驾驶员打开暖风开关且电机热管理回路内的冷却液的温度高于暖风设定温度。动力电机余热采暖模式的关闭条件为：驾驶员关闭暖风开关，或者电机热管理回路内的冷却液的温度低于暖风设定温度。
动力电机余热采暖模式的控制策略为：第三三通阀304的第四端口d和第五端口e连通且第六端口f关闭，第一水泵201开启，第三水泵203开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，动力电池余热采暖模式的开启条件为：驾驶员打开暖风开关，且动力电池105的温度高于暖风设定温度。动力电池余热采暖模式的关闭条件为：驾驶员关闭暖风开关，或者动力电池105的温度低于暖风设定温度。
动力电池余热采暖模式的控制策略为：第三三通阀304的第四端口d和第六端口f连通且第五端口e关闭，第二三通阀303的第七端口g和第九端口i连通且第八端口h关闭，第二水泵202开启，第三水泵203开启，第二风扇502开启，其余部件无需求。
实施例二
在燃料电池汽车中，由于燃料电池系统只能发电，不能回收电能，并且燃料电池系统的功率响应慢，无法单独满足电动汽车驱动的需求，因此燃料电池汽车必须与动力电池进行配合，才能满足电动汽车驱动性能的要求。因此，燃料电池汽车的动力总成是在纯电动汽车的基础上，再增加一套燃料电池系统，这导致燃料电池汽车的动力总成更加复杂，热管理系统也会更加复杂。
燃料电池系统的工作效率受温度影响较大，燃料电池系统启动后，在到达设定工作温度之前，工作效率很低。特别是在一些极端工况下，需要燃料电池反复启停，这会降低氢气的能量利用率，增加氢气的损耗，降低续驶里程。
燃料电池汽车在工作时，动力电机系统与动力电池系统在同步工作，会产生热量。由于目前的热管理系统的各个总成的热管理回路各自独立，能量利用不合理，造成浪费，进一步缩短续驶里程。
本实施例提供一种汽车热管理系统，其在实施例一的汽车热管理系统的基础上，增加了燃料电池热管理回路，使得汽车热管理系统能够适用于燃料电池汽车。
具体地，本实施例中，汽车热管理系统还包括燃料电池热管理回路，燃料电池热管理回路包括依次连接的第四水泵204、燃料电池107、第四三通阀306、第三散热器403、蜡式节温器307和第六散热器406，蜡式节温器307能够根据燃料电池热管理回路内冷却液的温度控制燃料电池热管理回路的冷却液是否流向第六散热器406，第四三通阀306能够控制燃料电池热管理回路的冷却液是否流向第三散热器403。
具体地，本实施例中，第四三通阀306包括第十端口j、第十一端口k和第十二端口l，第十端口j和第十二端口l连通且第十一端口k关闭时，燃料电池热管理回路的冷却液能够流向第三散热器403；第十端口j和第十一端口k连通且第十二端口l关闭时，燃料电池热管理回路的冷却液不能够流向第三散热器403。
优选地，本实施例中，第六散热器406与第一散热器401按照设定距离设置，以便第一风扇501能够加速第六散热器406的散热。第一风扇501的作用是增加燃料电池热管理回路内的冷却液与外界空气的换热量。
进一步地，本实施例中，燃料电池热管理回路还包括第四温度传感器704，第四温度传感器704沿液流方向设于燃料电池107的流出端，第四温度传感器704的作用为检测燃料电池热管理回路内的冷却液流出被冷却总成之后的温度，用于判断选定工作模式进入条件是否满足，并作为第一风扇501的工作转速的计算条件。具体地，本实施例中，燃料电池107是被冷却总成。
具体地，燃料电池热管理回路中，第四水泵204的作用是驱动燃料电池热管理回路内的冷却液流动，与第六散热器406、燃料电池107交换热量。
第四三通阀306的作用是连通燃料电池热管理回路与第三散热器403。
第三散热器403的作用是燃料电池热管理回路内的冷却液与暖风回路、电机热管理回路、动力电池热管理回路内的冷却液交换热量。
本实施例中，汽车热管理系统包括燃料电池热管理回路、电机热管理回路、动力电池热管理回路和乘员舱热管理回路，相应地，汽车热管理系统包括燃料电池热管理功能、电机热管理功能、动力电池热管理功能和乘员舱热管理功能。
具体地，本实施例中，电机热管理功能和乘员舱热管理功能与实施例一中的相同，在此不再赘述。
具体地，本实施例中，燃料电池热管理功能、电机热管理功能、动力电池热管理功能和乘员舱热管理功能的优先级相同，各个功能可以同时独立开启。
燃料电池热管理功能包括燃料电池冷启动模式、燃料电池预热模式和燃料电池冷却模式。具体地，燃料电池热管理功能的各个模式工作条件相互独立，不会同时进行。
动力电池热管理功能包括动力电池空调冷却模式、动力电池自循环模式、动力电池加热模式、动力电机余热加热动力电池模式、动力电池风扇冷却模式和燃料电池余热加热动力电池模式。具体地，动力电池空调冷却模式、动力电池自循环模式、动力电池加热模式、动力电机余热加热动力电池模式、动力电池风扇冷却模式与实施例一中的相同，在此不再进行赘述。
具体地，本实施例中，燃料电池冷启动模式的开启条件为：燃料电池107的温度低于0℃；燃料电池冷启动模式的关闭条件为：燃料电池107的温度高于40℃。
燃料电池冷启动模式的控制策略为：
第三三通阀304的第四端口d和第六端口f连通且第五端口e关闭，第四三通阀306的第十端口j和第十二端口l连通且第十一端口k关闭，第三水泵203开启，第四水泵204开启，电加热装置601开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，燃料电池预热模式的开启条件为：燃料电池107的温度低于30℃，且电机热管理回路内冷却液的温度高于燃料电池热管理回路内的冷却液的温度。燃料电池预热模式的关闭条件为：燃料电池107的温度高于40℃，或者电机热管理回路内冷却液的温度低于燃料电池热管理回路内的冷却液的温度。
燃料电池预热模式的控制策略为：第三三通阀304的第四端口d和第五端口e连通且第六端口f关闭，第四三通阀306的第十端口j和第十二端口l连通且第十一端口k关闭，第三水泵203开启，第四水泵204开启，电加热装置601开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，燃料电池冷却模式的开启条件为：燃料电池107的温度高于80℃。燃料电池冷却模式的退出条件为：燃料电池107的温度低于75℃。
燃料电池冷却模式的控制策略为：
第四水泵204开启，第一风扇501开启，其余部件无需求。
具体地，本实施例中，燃料电池余热加热动力电池模式的开启条件为：动力电池105的最低温度低于10℃，且燃料电池热管理回路冷却液的温度高于45℃。燃料电池余热加热动力电池模式的退出条件为：动力电池105的最低温度高于15℃，或者燃料电池热管理回路冷却液的温度低于40℃。
燃料电池余热加热动力电池模式的控制策略为：
第三三通阀304的第四端口d和第六端口f连通且第五端口e关闭，第二三通阀303的第七端口g和第八端口h连通且第九端口i关闭，第四三通阀306的第十端口j和第十二端口l连通且第十一端口k关闭，第二水泵202开启，第四水泵204开启，其余部件无需求。
本实施例通过设置燃料电池热管理回路，能够利用电机热管理回路和动力电池热管理回路的余热对燃料电池热管理回路进行预热，缩短燃料电池系统启动后到达设定工作温度的时间，从而提高燃料电池系统的工作效率，降低氢耗，增加续驶里程。
在低温环境下，当驾驶员有暖风需求时，可以利用燃料电池热管理回路或电机热管理回路的余热为乘员舱106提供暖风，减少对动力电池能量的需求，提高续驶里程。
在低温环境中，可以利用燃料电池热管理回路或电机热管理回路的余热加热动力电池105，快速提高动力电池105的性能，从而提高整车性能。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种汽车热管理系统，其特征在于，包括：
电机热管理回路，所述电机热管理回路包括依次连接的第一水泵(201)、动力电机本体(104)、第三三通阀(304)、第三散热器(403)、第一三通阀(305)和第一散热器(401)，所述第一水泵(201)用于驱动所述电机热管理回路内的冷却液流动，所述第一三通阀(305)和所述第三三通阀(304)能够控制所述电机热管理回路内的冷却液是否能够流向所述第一散热器(401)，且能够控制所述电机热管理回路内的冷却液是否能够流向所述第三散热器(403)；
动力电池热管理回路，包括依次连接的动力电池(105)、第二水泵(202)、第二三通阀(303)、第二散热器(402)，所述第二三通阀(303)能够控制所述第二水泵(202)与所述第三散热器(403)连通或者与所述第二散热器(402)连通，所述第二水泵(202)用于驱动所述动力电池热管理回路内的冷却液流动；
乘员舱热管理回路，包括暖风回路和空调制冷回路；所述暖风回路包括依次连接的第三水泵(203)、所述第三散热器(403)、电加热装置(601)和第四散热器(404)，所述第四散热器(404)能够与乘员舱(106)交换热量，所述第三水泵(203)能够驱动所述暖风回路内的冷却液流动；所述空调制冷回路包括空调压缩机总成(602)和第五散热器(405)，所述空调压缩机总成(602)能够与所述第五散热器(405)和所述第二散热器(402)交换热量，所述第五散热器(405)能够与所述乘员舱(106)交换热量以对所述乘员舱(106)进行冷却。
2.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述汽车热管理系统还包括第二风扇(502)，所述第二风扇(502)与所述第五散热器(405)和所述第四散热器(404)均连接。
3.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第一三通阀(305)包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第三三通阀(304)包括第四端口、第五端口和第六端口，所述第一端口和所述第三端口连通且所述第二端口关闭、所述第四端口和所述第六端口连通且所述第五端口关闭时，所述电机热管理回路内的冷却液能够流向所述第一散热器(401)且不流向所述第三散热器(403)。
4.根据权利要求3所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第四端口和所述第五端口连通且所述第六端口关闭、所述第一端口和所述第三端口连通且所述第二端口关闭时，所述电机热管理回路内的冷却液能够同时流向所述第三散热器(403)和所述第一散热器(401)。
5.根据权利要求3所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第四端口和所述第五端口连通且所述第六端口关闭、所述第一端口和所述第二端口连通且所述第三端口关闭时，所述电机热管理回路内的冷却液能够流向所述第三散热器(403)且不流向所述第一散热器(401)。
6.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第二三通阀(303)包括第七端口、第八端口和第九端口，所述第七端口和所述第八端口连通且所述第九端口关闭时，所述第二水泵(202)与所述第三散热器(403)连通；所述第七端口和所述第九端口连通且所述第八端口关闭时，所述第二水泵(202)与所述第二散热器(402)连通。
7.根据权利要求1-6任一项所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述汽车热管理系统还包括燃料电池热管理回路，所述燃料电池热管理回路包括依次连接的第四水泵(204)、燃料电池(107)、第四三通阀(306)、所述第三散热器(403)、蜡式节温器(307)和第六散热器(406)，所述蜡式节温器(307)能够根据所述燃料电池热管理回路内冷却液的温度控制所述燃料电池热管理回路的冷却液是否流向所述第六散热器(406)，所述第四三通阀(306)能够控制所述燃料电池热管理回路的冷却液是否流向所述第三散热器(403)。
8.根据权利要求7所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述第四三通阀(306)包括第十端口、第十一端口和第十二端口，所述第十端口和所述第十二端口连通且所述第十一端口关闭时，所述燃料电池热管理回路的冷却液能够流向所述第三散热器(403)；所述第十端口和所述第十一端口连通且所述第十二端口关闭时，所述燃料电池热管理回路的冷却液不能够流向所述第三散热器(403)。
9.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述电机热管理回路还包括第一温度传感器(701)，所述第一温度传感器(701)设于流经所述动力电机本体(104)的冷却液的出口端。
10.根据权利要求1所述的汽车热管理系统，其特征在于，所述电机热管理回路还包括第一风扇(501)，所述第一风扇(501)设于所述第一散热器(401)上。
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