CN114932844A - 车辆热管理系统、其控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆热管理系统、其控制方法及车辆，属于车辆热管理领域，包括燃料电池热管理系统、动力电池热管理系统、吸收式制冷系统、换热器以及第一三通阀；第二换热流路的出口与第一三通阀的A口连接，第一三通阀的B口与吸收式制冷系统的发生器的热源入口连接，发生器的热源出口与第二换热流路的入口连接，动力电池热管理系统包括动力电池换热板和换热管，动力电池换热板内部具有均用于与动力电池进行热量交换的第三换热流路和第四换热流路，第三换热流路的出口与换热管的入口连接，换热管的出口与第三换热流路的入口连接，换热管设置为能够与吸收式制冷系统的室内蒸发器进行热量交换。有效地提高了燃料电池余热的利用效率。

Description

车辆热管理系统、其控制方法及车辆

技术领域

本公开涉及车辆热管理领域，具体地，涉及一种车辆热管理系统、其控制方法及车辆。

背景技术

在现有的技术中，关于燃料电池热管理系统的专利大多只考虑了将燃料电池在低温环境下的产热用于电堆自身保温、动力电池加热以及乘员舱供暖，而夏季高温环境下的产热通常不能够被有效利用甚至需要采取散热风扇等措施来降低电堆温度，同时采用常规空调系统对乘客舱进行制冷，造成能量浪费。

发明内容

为了解决相关技术存在的问题，本公开提供一种车辆热管理系统、其控制方法及车辆。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种车辆热管理系统，所述车辆热管理系统包括燃料电池热管理系统、动力电池热管理系统、吸收式制冷系统、换热器以及第一三通阀；

所述换热器内具有第一换热流路和第二换热流路，所述第一换热流路的入口和所述第一换热流路的出口均连接于所述燃料电池热管理系统，所述第一换热流路内的冷却液用于向所述第二换热流路内的冷却液放热；

所述第二换热流路的出口与所述第一三通阀的A口连接，所述第一三通阀的B口与所述吸收式制冷系统的发生器的热源入口连接，所述发生器的热源出口与所述第二换热流路的入口连接，所述动力电池热管理系统包括动力电池换热板和换热管，所述动力电池换热板内部具有均用于与动力电池进行热量交换的第三换热流路和第四换热流路，所述第三换热流路的出口与换热管的入口连接，所述换热管的出口与所述第三换热流路的入口连接，所述换热管设置为能够与所述吸收式制冷系统的室内蒸发器进行热量交换；

所述第一三通阀的C口与所述第四换热流路的入口连接，所述第四换热流路的出口与所述第二换热流路的入口连接。

可选地，所述车辆热管理系统还包括供暖系统、第二三通阀以及第三三通阀，所述供暖系统包括暖风芯体；

所述第一三通阀的C口与第二三通阀的A口连接，所述第二三通阀的B口与所述第三换热流路的入口连接，所述第三换热流路的出口与所述第三三通阀的A口连接，所述第三三通阀的C口与所述第二换热流路的入口连接；

所述第二三通阀的C口与所述第三三通阀的A口连接，所述第三三通阀的B口与所述暖风芯体的入口连接，所述暖风芯体的出口与所述第二换热流路的入口连接。

可选地，所述动力电池热管理系统包括第一加热器，所述供暖系统包括第二加热器；

所述第一加热器的入口与所述第二三通阀的B口连接，所述第一加热器的出口与所述第四换热流路的入口连接；

所述第二加热器的入口与所述第三三通阀的B口连接，所述第二加热器的出口与所述暖风芯体的入口连接。

可选地，所述车辆热管理系统还包括第一水泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵以及第五水泵；

所述第一水泵的入口与所述第一三通阀的B口连接，所述第一水泵的出口与所述发生器的热源入口连接；

所述第二水泵的入口与所述第一三通阀的C口连接，所述第二水泵的出口与所述第二三通阀的A口连接；

所述第三水泵的入口与所述换热管的出口连接，所述第三水泵的出口与所述第三换热流路入口连接；

所述第四水泵的入口与第二三通阀的B口连接，所述第四水泵的出口与所述第一加热器的入口连接；

所述第五水泵的入口与所述第三三通阀的B口连接，所述第五水泵的出口与所述第二加热器的入口连接。

可选地，所述吸收式制冷系统包括冷凝器、膨胀阀、吸收器、第六水泵以及减压阀；

所述发生器的蒸汽出口与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与所述膨胀阀的入口连接，所述膨胀阀的出口与所述吸收器的第一入口连接，所述吸收器的出口与所述第六水泵的入口连接，所述第六水泵的出口与所述发生器的低浓度溶液入口连接；

所述发生器的高浓度溶液出口与所述减压阀的入口连接，所述减压阀的出口与所述吸收器的第二入口连接。

可选地，所述车辆热管理系统还包括第四三通阀，所述燃料电池热管理系统包括燃料电池换热板以及散热器，所述燃料电池换热板内部具有用于与燃料电池进行热量交换的第五换热流路；

所述第四三通阀的A口与所述第五换热流路的出口连接，所述第四三通阀的B口与所述第一换热流路的入口连接，所述第一换热流路的出口与所述散热器的入口连接，所述散热器的出口与所述第五换热流路的入口连接；

所述散热器的入口还与所述第四三通阀的C口连接。

可选地，所述燃料电池热管理系统还包括第三加热器；

所述第三加热器的入口与所述第五换热流路的出口连接，所述第三加热器的出口与所述第五换热流路的入口连接。

可选地，所述车辆热管理系统还包括控制装置、第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器；

所述第一温度传感器用于采集所述动力电池的第一温度，所述第二温度传感器用于采集燃料电池的第二温度，所述第三温度传感器用于采集所述车辆的乘员舱的第三温度；

所述控制装置分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及各个三通阀连接，用于：

获取所述第一温度、所述第二温度以及所述第三温度；

根据所述第一温度、所述第二温度以及所述第三温度，控制所述车辆热管理系统中的各个三通阀的工作状态，以使得控制所述车辆热管理系统处于不同的工作模式。

本公开的第二方面提供一种车辆热管理系统控制方法，应用于本公开第一方面所述车辆热管理系统，所述方法包括：

采集所述动力电池的第一温度、所述燃料电池的第二温度，所述车辆的乘员舱的第三温度；

根据所述第一温度、所述第二温度以及所述第三温度，控制所述车辆热管理系统中的各个三通阀的工作状态，以使得控制所述车辆热管理系统处于不同的工作模式。

本公开第三方面提供一种车辆，所述车辆包括本公开第一方面任一项所述的车辆热管理系统。

通过上述技术方案，该车辆热管理系统能够通过换热器吸收燃料电池工作产生的余热，并利用燃料电池余热通过吸收式制冷系统，为乘员舱提供制冷或者为动力电池制冷，并且，还可以利用燃料电池余热通过第四换热流路直接为动力电池加热，有效地提高了燃料电池余热的利用效率。

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热管理系统的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统的另一示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统的流路图，其中，图中的粗实线和箭头表示该模式下冷却液和制冷剂的流动路径和流动方向。

图4是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统的另一流路图，其中，图中的粗实线和箭头表示该模式下冷却液和制冷剂的流动路径和流动方向。

图5是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统的另一流路图，其中，图中的粗实线和箭头表示该模式下冷却液和制冷剂的流动路径和流动方向。

图6是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统控制方法的流程图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统控制方法的另一流程图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种车辆的示意图。

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。

需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统的示意图，如图1所示，车辆热管理系统包括燃料电池热管理系统1、动力电池热管理系统2、吸收式制冷系统3、换热器4以及第一三通阀5；

换热器4内具有第一换热流路和第二换热流路，第一换热流路的入口和第一换热流路的出口均连接于燃料电池热管理系统1，第一换热流路内的冷却液用于向第二换热流路内的冷却液放热；

第二换热流路的出口与第一三通阀5的A口连接，第一三通阀5的B口与吸收式制冷系统3的发生器31的热源入口连接，发生器31的热源出口与第二换热流路的入口连接，动力电池热管理系统2包括动力电池换热板21和换热管22，动力电池换热板21内部具有均用于与动力电池进行热量交换的第三换热流路和第四换热流路，第三换热流路的出口与换热管22的入口连接，换热管22的出口与第三换热流路的入口连接，换热管22设置为能够与吸收式制冷系统3的室内蒸发器32进行热量交换；

第一三通阀5的C口与第四换热流路的入口连接，第四换热流路的出口与第二换热流路的入口连接。

其中，燃料电池具体可以是氢燃料电池，该燃料电池热管理系统还可以包括节温器、过滤器、空压机、中冷器、氢气换热版等等器件，由于本公开提供的技术方案对燃料电池热管理系统中的这些器件的具体设置方案并不关注，因此图1中并未示出。

另外，室内蒸发器32与换热管22可以集成于同一个器件中，也可以是相互接触的能够进行换热的两个单独的器件。

参照图1，吸收式制冷系统3可以包括冷凝器33、膨胀阀34、吸收器35、第六水泵37以及减压阀36；发生器31的蒸汽出口与冷凝器33的入口连接，冷凝器33的出口与膨胀阀34的入口连接，膨胀阀34的出口与室内蒸发器32的入口连接，蒸发器32的出口与吸收器35的第一入口连接，吸收器35的出口与第六水泵37的入口连接，第六水泵37的出口与发生器31的低浓度溶液入口连接；发生器31的高浓度溶液出口与减压阀36的入口连接，减压阀36的出口与吸收器35的第二入口连接。

其中，低浓度溶液是指流入发生器31的入口的溶液中低沸点物质的浓度相较于合流后的溶液的低沸点物质浓度较低，高浓度溶液指发生器31在合流后的溶液中的低沸点物质的浓度较高。

值得说明的是，吸收式制冷系统3为利用二元溶液在一定条件下能够析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性的设备。具体地，吸收式制冷系统3的内部容纳有二元溶液，该二元溶液为由低沸点组分和高沸点组分组成的工质对，当吸收式制冷系统3的二元溶液在发生器31中被热源加热后，二元溶液中的低沸点制冷剂能够蒸发出来，在发生器31分流后分别进入冷凝器33以及膨胀阀34，并在吸收器35中合流。其中，室内蒸发器32可以设置与乘员舱顶部，冷凝器33可以设置在车顶外部，室内蒸发器32吸收环境热量后导致的冷气通过鼓风机吹到风道，通过打开车内的格栅即可实现乘员舱降温。或者，该室内蒸发器32还可以吸收换热管22的热量降低换热管22内部冷却液的温度，低温冷却液再通过第三换热流路实现动力电池制冷。

并且基于以上的结构，第二换热流路中通过吸收燃料电池产生的余热导致的高温冷却液，通过第一三通阀5的C口流入动力电池换热板21内部的第四换热流路与动力电池换热，进而能够利用燃料电池余热实现动力电池的加热。

在本公开实施例中，该车辆热管理系统能够通过换热器4吸收燃料电池工作产生的余热，并利用燃料电池余热通过吸收式制冷系统3，为乘员舱提供制冷或者为动力电池制冷，并且，还可以利用燃料电池余热通过第四换热流路直接为动力电池加热，有效地提高了燃料电池余热的利用效率。

在一种可能的实施方式中，该车辆热管理系统还包括控制装置、第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器；第一温度传感器用于采集动力电池的第一温度，第二温度传感器用于采集燃料电池的第二温度，第三温度传感器用于采集车辆的乘员舱的第三温度；控制装置分别与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及各个三通阀连接，用于：获取第一温度、第二温度以及第三温度；根据第一温度、第二温度以及第三温度，控制车辆热管理系统中的各个三通阀的工作状态，以使得车辆热管理系统处于不同的工作模式。值得说明的是，为了便于观看，在本公开提供的车辆控制装置示意图中并未示出控制装置以及各个温度传感器的具体设置方式。

其中，该车辆热管理系统中的各个三通阀的A口可以是一直保持导通的，控制装置控制三通阀的工作状态具体可以是控制车辆热管理系统中的各个三通阀的B口以及C口的导通或关闭状态。

可以理解的是，该控制装置还可以与车辆热管理系统其他的器件连接，例如水泵、加热器、散热器等等，并对这些器件进行控制，以使得车辆热管理系统进入不同的工作模式。

具体地，基于图1所示的车辆热管理系统，控制装置在检测到第二温度大于预设阈值，并且，第一温度小于预设阈值的情况下，则可以控制车辆热管理系统进入第一工作模式：控制第一三通阀5的C口导通，以利用燃料电池的余热为该动力电池加热。或者，在第二温度大于预设阈值，且乘员舱对应的第三温度大于预设阈值，第一温度大于预设阈值的情况下，则可以控制车辆热管理系统进入第二工作模式：控制第一三通阀5的B口导通，并导通第三换热流路，利用吸收式制冷系统3的室内蒸发器32，降低乘员舱温度以及动力电池温度。或者，在第二温度大于预设阈值，第三温度大于预设阈值，第一温度小于预设阈值的情况下，则可以控制车辆热管理系统进入第三工作模式：控制第一三通阀5的B、C口均导通，并控制第三换热流路关断，以利用燃料电池余热为动力电池加热的同时，还利用吸收式制冷系统3为乘员舱加热。可以理解的是，上述的涉及到的各个预设阈值可以是均不相同的。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种车辆热管理系统的示意图，如图2所示，该车辆热管理系统在图1所示的车辆热管理系统的基础上，还包括供暖系统6、第二三通阀7以及第三三通阀8，供暖系统6包括暖风芯体61；

第一三通阀5的C口与第二三通阀7的A口连接，第二三通阀7的B口与第三换热流路的入口连接，第三换热流路的出口与第三三通阀8的A口连接，第三三通阀8的C口与第二换热流路的入口连接；第二三通阀7的C口与第三三通阀8的A口连接，第三三通阀8的B口与暖风芯体61的入口连接，暖风芯体61的出口与第二换热流路的入口连接。

可选地，控制装置还与第二三通阀7、第三三通阀8连接，并用于根据第一温度、第二温度以及第三温度，控制第二三通阀7、第三三通阀8的工作状态。例如，若第一温度以及第三温度均小于对应的预设阈值，则可以控制第二三通阀7的B口与C口均导通（或者，也可以控制仅导通第二三通阀7的B口），第三三通阀8的B口也导通；若第一温度小于预设阈值，而第三温度大于或等于预设阈值，则可以控制第二三通阀7仅导通B口，第三三通阀8仅导通C口。

采用上述方案，通过设置供暖系统6、第二三通阀7以及第三三通阀8，能够使得该车辆热管理系统可以利用燃料电池工作产生的余热，直接为乘员舱供暖，能够有效地对燃料电池的余热进行利用，有效地提高了经济效益。

进一步，参照图2，动力电池热管理系统2还包括第一加热器23，供暖系统6还包括第二加热器62；

第一加热器23的入口与第二三通阀7的B口连接，第一加热器23的出口与动力电池的第一入口连接；

第二加热器62的入口与第三三通阀8的B口连接，第二加热器62的出口与暖风芯体61的入口连接。

可选地，控制装置还与第一加热器23以及第二加热器62连接，并用于根据第一温度、第二温度以及第三温度，控制第一加热器23以及第二加热器62的工作状态。示例地，若第一温度低于某阈值，第二温度也低于某阈值，此时则可以表征燃料电池提供的余热无法满足动力电池的加热需求，此时，则可以通过控制装置控制该第一加热器23对流经其的冷却液进行加热，以补充额外的热量，进而满足动力电池的加热需求。同理，在第二温度低于某阈值，第三温度也低于某阈值的情况下，则可以控制第二加热器62对流经其的冷却液进行加热，以满足乘客舱的加热需求。其中，第一加热器23以及第二加热器62的工作功率可以基于第二温度和/或第一温度和/或第三温度的大小确定。

采用上述方案，通过设置第一加热器23以及第二加热器62，能够在燃料电池提供的余热不足的情况下，依然能够满足动力电池的加热需求以及乘员舱的加热需求，能够避免因为温度过低导致动力电池无法启动或者乘员舱过冷的问题。

在又一些可选地实施例中，参照图2，车辆热管理系统还包括第一水泵9、第二水泵10、第三水泵11、第四水泵12以及第五水泵13；

第一水泵9的入口与第一三通阀5的B口连接，第一水泵9的出口与发生器31的热源入口连接；

第二水泵10的入口与第一三通阀5的C口连接，第二水泵10的出口与第二三通阀7的A口连接；

第三水泵11的入口与换热管22的出口连接，第三水泵11的出口与第三换热流路入口连接；

第四水泵12的入口与第二三通阀7的B口连接，第四水泵12的出口与第一加热器23的入口连接；

第五水泵13的入口与第三三通阀8的B口连接，第五水泵13的出口与第二加热器62的入口连接。

可以理解的是，上述的各个水泵的设置方式仅为一种示例，上述水泵还可以设置与其所在的支路上的任意位置，例如，第三水泵11还可以设置为入口与第三换热流路的出口连接，出口与换热管22的入口连接；第五水泵13可以设置为入口与第二加热器62的出口连接，出口与暖风芯体61连接，等等。并且，各个水泵在车辆热管理系统中还可以作为开关，即，在水泵关闭时，流路中的冷却液无法通过关闭的水泵。例如，即使第一三通阀5的B口导通，若第一水泵9处于关闭状态，经过燃料电池余热加热后的冷却液也无法进入吸收式制冷系统3中的发生器31。也就是说，该车辆热管理系统可以在所有三通阀全部端口均导通的情况下，通过控制装置控制各个水泵的工作状态，对车辆热管理系统的工作状态进行控制。

可选地，上述控制装置还可以分别与第一水泵9、第二水泵10、第三水泵11、第四水泵12以及第五水泵13连接，并用于根据第一温度、第二温度以及第三温度，控制第一水泵9、第二水泵10、第三水泵11、第四水泵12以及第五水泵13的工作状态。示例地，若第一温度大于预设阈值，第二温度大于预设阈值，第三温度大于预设阈值，则可以控制第一三通阀5的B口导通，第三三通阀8的C口导通，并控制第六水泵37、第一水泵9以及第三水泵11开始工作，并且，根据第一温度以及第三温度与对应的阈值之间的差值，控制第六水泵37、第一水泵9以及第三水泵11的输出功率。

采用上述方案，通过设置第一水泵9、第二水泵10、第三水泵11、第四水泵12以及第五水泵13，能够使得该车辆热管理系统通过调整各个水泵的工作状态，使得该车辆热管理系统可以更加高效地对燃料电池的余热进行利用，有效地提高了余热利用的效率。

在又一些可选地实施例中，参照图2，车辆热管理系统还包括第四三通阀14，燃料电池热管理系统1包括燃料电池换热板15以及散热器16，燃料电池换热板15内部具有用于与燃料电池进行热量交换的第五换热流路；

第四三通阀14的A口与第五换热流路的出口连接，第四三通阀14的B口与第一换热流路的入口连接，第一换热流路的出口与散热器16的入口连接，散热器16的出口与第五换热流路的入口连接；

散热器16的入口还与第四三通阀14的C口连接。

可选地，控制装置还可以与该第四三通阀14连接，并根据第一温度、第二温度、第三温度控制该第四三通阀14的工作状态，另外，控制装置还可以与该散热器16连接，并根据第一温度、第二温度、第三温度控制该散热器16的工作状态。示例地，若第一温度以及第三温度均处于适宜的范围内，而第二温度大于预设阈值，则可以控制第四三通阀14的B口断开，C口导通，并且，控制散热器16开始工作。

在又一些可选地实施例中，所述燃料电池热管理系统1还包括第三加热器17；

所述第三加热器17的入口与所述第五换热流路的出口连接，所述第三加热器17的出口与所述第五换热流路的入口连接。

其中，控制装置还可以与该第三加热器17连接，并用于根据第一温度、第二温度、第三温度控制该第三加热器17的工作状态。另外，在上述实施方式中，该加热器与散热器16处于并联的状态，在另一些实施方式中，该第三加热器17还可以与散热器16串联，例如，该第三加热器17的入口可以与第五换热流路的出口连接，出口可以与第四三通阀14的A口连接，或者，该第三加热器17的入口可以与第四三通阀14的C口连接，出口与该散热器16的入口连接。在采用以上实施方式时，第三加热器17与散热器16在同一时间仅有一个处于工作状态。

在一种可能的实施方式中，还可以设置第三温度传感器以及第四温度传感器，分别采集燃料电池换热板15的出口温度以及入口温度，该控制装置还用于根据出口温度、入口温度、第二温度、第三温度，控制上述车辆热管理系统中的各个三通阀、水泵、加热器以及散热器16的工作状态。例如，若在出口温度高于预设阈值，第二温度以及第三温度均低于预设阈值，则可以导通第四三通阀14的B口，以使得供暖系统6以及动力电池热管理系统2对燃料电池的余热进行利用以对乘员舱以及动力电池加热，若该入口温度仍大于对应的温度阈值，则还可以控制散热器16工作，进一步降低燃料电池的温度。

另外，参照图2，该车辆热管理系统还包括动力电池散热器18以及冷凝器散热器19，分别用于对动力电池以及冷凝器33进行散热。该动力电池散热器18在乘员舱温度较低或者燃料电池余热不足的情况下，仍然可以有效地对动力电池进行散热，避免动力电池温度过高导致失火等危险。

为了便于理解，下面将以图2所示的实施例为例，结合图3至图5来描述本公开提供的车辆热管理系统的主要工作模式下的循环过程及原理。

模式一：利用余热的乘员舱制冷以及动力电池降温模式。参照图3，在该模式下，第四三通阀14的B口导通，第一三通阀5的B口导通，第三三通阀8的C口导通，第一水泵9开启，第三水泵11开启，第六水泵37开启。燃料电池换热板15采集到的余热通过换热器4中的第一换热流路传导至第二换热流路，并通过第一水泵9泵入吸收式制冷系统3的发生器31，以使得利用燃料电池的余热作为热源，对发生器31中的二元溶液进行加热，令蒸发的气态制冷剂从蒸汽出口进入冷凝器33冷凝，冷凝后的制冷剂进入室内蒸发器32进而吸收乘员舱以及换热管22的热量蒸发，并通过第三水泵11将吸热后的低温冷却液泵入动力电池换热板21，进而实现动力电池的降温以及乘员舱的制冷。

可选地，在该模式下，还可以根据第一换热流路的出口温度或者燃料电池换热板15的入口温度，控制散热器16的工作状态，进一步对余热利用后的燃料电池进行降温。

模式二：利用余热的乘客舱制冷以及动力电池加热模式。参照图4，在该模式下，第四三通阀14的B口导通，第一三通阀5的B口以及C口均导通，第二三通阀7的B口导通，第三三通阀8的C口导通，第一水泵9开启，第二水泵10开启，第四水泵12开启，第六水泵37开启。燃料电池换热板15采集到的余热通过换热器4中的第一换热流路传导至第二换热流路，并通过第一水泵9泵入吸收式制冷系统3的发生器31，以使得利用燃料电池的余热作为热源，对发生器31中的二元溶液进行加热，令蒸发的气态制冷剂从蒸汽出口进入冷凝器33冷凝，冷凝后的制冷剂进入室内蒸发器32进而吸收乘员舱热量蒸发，进而实现乘员舱的制冷。同时，通过第二水泵10以及第四水泵12，将吸收了燃料电池余热的高温冷却液泵入动力电池换热板21，进而实现动力电池的加热。

可选地，还可以进一步根据动力电池的温度以及燃料电池的温度，确定是否需要开启第一加热器23。

模式三：利用余热的乘客舱以及动力电池加热模式。参照图5，在该模式下，第四三通阀14的B口导通，第一三通阀5的C口导通，第二三通阀7的B口与C口均导通，第三三通阀8的B口导通，燃料电池换热板15采集到的余热通过换热器4中的第一换热流路传导至第二换热流路，并通过第二水泵10、第四水泵12以及第五水泵13，分别将高温冷却液泵入动力电池换热板21以及暖风芯体61，使得动力电池利用燃料电池的余热加热，并对乘客舱进行加热。其中，可以通过调整第四水泵12以及第五水泵13的输出功率，对动力电池的加热效率以及乘员舱的加热效率进行调整。可选地，若确定燃料电池的余热不足的情况下，可以还可以调整第一加热器23以及第二加热器62的工作状态，对冷却液进一步加热，以满足乘客舱以及动力电池的加热需求。

此外，图2所示的车辆热管理系统还可以存在其他的多个模式，例如，利用余热单独加热动力电池模式、利用余热单独乘员舱智能模式、利用余热单独乘员舱制热模式等等。或者，该车辆热管理系统还可以包括不对余热进行利用的热管理模式，即，在第四三通阀14的B口关闭的情况下的各个热管理模式，例如，利用第一加热器23的动力电池加热模式、利用第二加热器62的乘员舱加热模式、利用动力电池散热器18的动力电池散热模式，以及，利用散热器16的燃料电池散热模式、燃料电池加热模式等等。此处不再赘述。

图6是根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统控制方法的流程图，该方法的执行主体可以是车辆热管理系统，或者该车辆热管理系统中的控制装置，如图6所示，该方法包括：

S601、采集所述动力电池的第一温度、所述燃料电池的第二温度，所述车辆的乘员舱的第三温度。

其中，上述第一温度、第二温度以及第三温度可以是通过车辆热管理系统中的温度传感器采集得到的。

S602、根据所述第一温度、所述第二温度以及所述第三温度，控制所述车辆热管理系统中的各个三通阀的工作状态，以使得控制所述车辆热管理系统处于不同的工作模式。

具体地，在步骤S602中，可以是根据第二温度确定燃料电池是否存在余热可供利用，再根据第一温度确定动力电池是否存在加热需求或冷却需求，并根据第三温度确定乘员舱是否存在加热需求或者冷却需求，进一步，基于确定得到的信息控制车辆热管理系统处于不同的工作模式，对余热进行利用以满足不同的动力电池和或乘员舱的加热需求或冷却需求。

具体地，当车辆上电时，首先判断动力电池是否能自行正常启动，若不能，则通过调节第二水泵10、第四水泵12以及第一加热器23的输出功率来辅助动力电池自启运行，以保证强低温环境下的动力电池能够有效自启。

若动力电池能够完成自启，则进入下一步判断燃料电池温度是否高于预设值，具体地，可以通过确定燃料电池换热板15的出口温度或者换热器4的第一换热流路的路口是否高于预设值。若高于预设值，则表明燃料电池具备可以利用的富余的余热。

若燃料电池电堆有余热富余，则通过换热器4实现余热交换，满足整车的冷热能量分配。首先判断已启动车辆的动力电池温度是否达到最佳运行工作区间，若未达到，则继续调节第二水泵10、第四水泵12开度与第一加热器23的输出功率；若已达到，则进一步判断其温度是否超过最佳运行工作区间，若未超过最佳运行工作区间，则说明动力电池温度适宜，此时可根据前一阶段反馈差值降低第五水泵13以及动力电池散热器18的输出或直接关闭，若超过，则进一步确定是通过打开动力电池散热器18还是启动吸收式制冷系统3以达到降温散热的目的。因此，需要在此基础上继续判断乘客舱温度是否高于适宜温度，若高于，则通过调节第一水泵9、第三水泵11以及第六水泵37启动吸收式制冷系统3，完成乘客舱降温，同时通过在蒸发器端并联动力电池换热板，完成动力电池的换热；若乘客舱温度低于适宜温度，则说明不宜开启吸收式制冷系统3，此时动力电池依靠动力电池散热器18完成降温，而乘客舱通过与燃料电池端连接的换热器4完成热交换已实现温升目的。

若燃料电池电堆无余热富余，即第一换热流路的入口温度未超过预设值，此时关闭换热器4右端的第四三通阀14，停止热交换，并同时判断燃料电池、动力电池以及乘客舱是否处于最佳预设温区，若低于，则通过各支路的加热器或散热器以及水泵进行温度调节，若处于最佳预设温区，则降低各设备的输出功率，以维持各系统在最佳温度区，直到车辆执行下电操作，关闭所有电控器件，完成车辆的热管理。

示例地，结合如图2所示的车辆热管理系统，本公开还提供如图7所示的根据一示例性实施例示出的一种车辆热管理系统控制方法的另一流程图，如图7所示，该方法包括：

S701、控制车辆热管理系统中所有三通阀开启，所有水泵关闭。

S702、获取第一温度、第二温度以及第三温度。

其中，第一温度为动力电池对应的温度，第二温度为燃料电池对应的温度，第三温度为乘员舱对应的温度。

S703、确定第一温度是否小于启动温度。

在确定第一温度小于启动温度的情况下，执行步骤S704；在确定第一温度大于或等于启动温度的情况下，执行步骤S705。

S704、控制第二水泵10、第四水泵12以及第一加热器23启动。

S705、根据第二温度确定是否可以进行余热利用。

在确定不可以进行余热利用的情况下，执行步骤S706；在确定可以进行余热利用的情况下，执行步骤S707以及步骤S708。

S706、控制第四三通阀14的B口断开。

S707、根据第一温度确定是否存在动力电池加热需求或冷却需求。

S708、根据第三温度确定是否存在乘员舱加热需求或者冷却需求。

S709、在确定动力电池有加热需求，且乘员舱有加热需求的情况下，控制第二水泵10、第四水泵12、第五水泵13启动。

可选地，还可以控制第一三通阀5的B口关断，第二三通阀7的C口关断。并，控制第一加热器23以及第二加热器62启动。

S710、在确定动力电池有冷却需求，且乘员舱有冷却需求的情况下，控制第一水泵9、第三水泵11以及第六水泵37启动。

可选地，还可以控制第一三通阀5的C口以及第三三通阀8的B口关断。并，控制动力电池散热器18启动。

S711、在确定动力电池有加热需求，且乘员舱有冷却需求的情况下，控制第一水泵9、第六水泵37、第二水泵10、第四水泵12启动。

其中，在第三水泵11和/或动力电池散热器18处于启动状态的情况下，还可以控制第三水泵11和/或动力电池散热器18关闭。可选地，还可以控制第一加热器23启动，第二三通阀7的C口以及第三三通阀8的B口关断。

另外，在确定动力电池有冷却需求且乘员舱有加热需求的情况下，则可以控制第二水泵10以及第五水泵13启动，第二三通阀7的B口关断（或者第二三通阀7的B口保持开启，第四水泵12关闭），动力电池散热器18启动。

在确定动力电池有加热需求，而乘员舱没有冷却需求或加热需求的情况下，则可以控制第一三通阀5的B口关断（或第一水泵9关闭），第三三通阀8的B口关断（或第五水泵13关闭），第三三通阀8的C口开启，第二水泵10、第四水泵12启动。进一步，还可以控制第一加热器23启动。

在动力电池无加热需求或冷却需求的情况下，则可以控制第二三通阀7的B口关断，第三水泵11关闭，若乘员舱有加热需求，则可以控制第二水泵10、第五水泵13启动，还可以控制第三三通阀8的C口以及第一三通阀5的B口关断，若乘员舱有冷却需求，则可以控制第一水泵9、第三水泵11以及第六水泵37启动，并，控制第一三通阀5的C口关断、第三三通阀8的B口关断。

关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关该系统的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图8是根据一示例性实施例示出的一种车辆的示意图，如图8所示，该车辆80包括车辆热管理系统81，该车辆热管理系统81可以是如图1或者图2所示的车辆热管理系统，本领域技术人员应该知悉，在具体实施时，该车辆80还可以包括其它部件，图8只是示出了与本公开实施例相关的部分，其它必要的车辆部件未一一示出。

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)

1.一种车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统包括燃料电池热管理系统（1）、动力电池热管理系统（2）、吸收式制冷系统（3）、换热器（4）以及第一三通阀（5）；

所述换热器（4）内具有第一换热流路和第二换热流路，所述第一换热流路的入口和所述第一换热流路的出口均连接于所述燃料电池热管理系统（1），所述第一换热流路内的冷却液用于向所述第二换热流路内的冷却液放热；

所述第二换热流路的出口与所述第一三通阀（5）的A口连接，所述第一三通阀（5）的B口与所述吸收式制冷系统（3）的发生器（31）的热源入口连接，所述发生器（31）的热源出口与所述第二换热流路的入口连接，所述动力电池热管理系统（2）包括动力电池换热板（21）和换热管（22），所述动力电池换热板（21）内部具有均用于与动力电池进行热量交换的第三换热流路和第四换热流路，所述第三换热流路的出口与换热管（22）的入口连接，所述换热管（22）的出口与所述第三换热流路的入口连接，所述换热管（22）设置为能够与所述吸收式制冷系统（3）的室内蒸发器（32）进行热量交换；

所述第一三通阀（5）的C口与所述第四换热流路的入口连接，所述第四换热流路的出口与所述第二换热流路的入口连接。

2.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统还包括供暖系统（6）、第二三通阀（7）以及第三三通阀（8），所述供暖系统（6）包括暖风芯体（61）；

所述第一三通阀（5）的C口与第二三通阀（7）的A口连接，所述第二三通阀（7）的B口与所述第三换热流路的入口连接，所述第三换热流路的出口与所述第三三通阀（8）的A口连接，所述第三三通阀（8）的C口与所述第二换热流路的入口连接；

所述第二三通阀（7）的C口与所述第三三通阀（8）的A口连接，所述第三三通阀（8）的B口与所述暖风芯体（61）的入口连接，所述暖风芯体（61）的出口与所述第二换热流路的入口连接。

3.根据权利要求2所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述动力电池热管理系统（2）包括第一加热器（23），所述供暖系统（6）包括第二加热器（62）；

所述第一加热器（23）的入口与所述第二三通阀（7）的B口连接，所述第一加热器（23）的出口与所述第四换热流路的入口连接；

所述第二加热器（62）的入口与所述第三三通阀（8）的B口连接，所述第二加热器（62）的出口与所述暖风芯体（61）的入口连接。

4.根据权利要求3所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统还包括第一水泵（9）、第二水泵（10）、第三水泵（11）、第四水泵（12）以及第五水泵（13）；

所述第一水泵（9）的入口与所述第一三通阀（5）的B口连接，所述第一水泵（9）的出口与所述发生器（31）的热源入口连接；

所述第二水泵（10）的入口与所述第一三通阀（5）的C口连接，所述第二水泵（10）的出口与所述第二三通阀（7）的A口连接；

所述第三水泵（11）的入口与所述换热管（22）的出口连接，所述第三水泵（11）的出口与所述第三换热流路入口连接；

所述第四水泵（12）的入口与第二三通阀（7）的B口连接，所述第四水泵（12）的出口与所述第一加热器（23）的入口连接；

所述第五水泵（13）的入口与所述第三三通阀（8）的B口连接，所述第五水泵（13）的出口与所述第二加热器（62）的入口连接。

5.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述吸收式制冷系统（3）包括冷凝器（33）、膨胀阀（34）、吸收器（35）、第六水泵（37）以及减压阀（36）；

所述发生器（31）的蒸汽出口与所述冷凝器（33）的入口连接，所述冷凝器（33）的出口与所述膨胀阀（34）的入口连接，所述膨胀阀（34）的出口与所述吸收器（35）的第一入口连接，所述吸收器（35）的出口与所述第六水泵（37）的入口连接，所述第六水泵（37）的出口与所述发生器（31）的低浓度溶液入口连接；

所述发生器（31）的高浓度溶液出口与所述减压阀（36）的入口连接，所述减压阀（36）的出口与所述吸收器（35）的第二入口连接。

6.根据权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统还包括第四三通阀（14），所述燃料电池热管理系统（1）包括燃料电池换热板（15）以及散热器（16），所述燃料电池换热板（15）内部具有用于与燃料电池进行热量交换的第五换热流路；

所述第四三通阀（14）的A口与所述第五换热流路的出口连接，所述第四三通阀（14）的B口与所述第一换热流路的入口连接，所述第一换热流路的出口与所述散热器（16）的入口连接，所述散热器（16）的出口与所述第五换热流路的入口连接；

所述散热器（16）的入口还与所述第四三通阀（14）的C口连接。

7.根据权利要求6所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述燃料电池热管理系统（1）还包括第三加热器（17）；

所述第三加热器（17）的入口与所述第五换热流路的出口连接，所述第三加热器（17）的出口与所述第五换热流路的入口连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述车辆热管理系统还包括控制装置、第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器；

所述第一温度传感器用于采集所述动力电池的第一温度，所述第二温度传感器用于采集燃料电池的第二温度，所述第三温度传感器用于采集所述车辆的乘员舱的第三温度；

所述控制装置分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及各个三通阀连接，用于：

获取所述第一温度、所述第二温度以及所述第三温度；

根据所述第一温度、所述第二温度以及所述第三温度，控制所述车辆热管理系统中的各个三通阀的工作状态，以使得控制所述车辆热管理系统处于不同的工作模式。

9.一种车辆热管理系统控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述车辆热管理系统，所述方法包括：

采集所述动力电池的第一温度、所述燃料电池的第二温度，所述车辆的乘员舱的第三温度；

根据所述第一温度、所述第二温度以及所述第三温度，控制所述车辆热管理系统中的各个三通阀的工作状态，以使得控制所述车辆热管理系统处于不同的工作模式。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-8任一项所述的车辆热管理系统。

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