CN115320316A - 热管理系统及其控制方法、车辆 - Google Patents

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CN115320316A CN202110513305.2A CN202110513305A CN115320316A CN 115320316 A CN115320316 A CN 115320316A CN 202110513305 A CN202110513305 A CN 202110513305A CN 115320316 A CN115320316 A CN 115320316A
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刘志强
严瑞东
唐明明
赵仁中
郑梦倩
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Abstract

本申请实施例提供了一种热管理系统及其控制方法、车辆。该热管理系统,包括:热泵空调系统、电池热管理系统、驾乘舱热管理系统和第一热耦合器;第一热耦合器具有相互热耦合的第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道;第一换热通道串联至热泵空调系统的回路中,第二换热通道串联至电池热管理系统的回路中,第三换热通道串联至驾乘舱热管理系统的回路中。本申请实施例实现了热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统之间的余热分享,可以极大地提高各热系统的热利用率,降低能耗,利于延长新能源车辆的续航能力。

Description

热管理系统及其控制方法、车辆
技术领域
本申请涉及新能源车辆技术领域,具体而言,本申请涉及一种热管理系统及其控制方法、车辆。
背景技术
目前新能源车辆主要采用电能作为直接驱动能源,无法像传统的燃料车辆那样可以利用发动机的余热进行供热,因此新能源车辆需要从动力电池取电供热,并且现有的新能源车辆的各供热系统通常相互独立,能耗高、热利用率低,严重影响整车的续航能力。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种热管理系统及其控制方法、车辆,用以解决现有技术存在新能源车辆的各供热系统相互独立,能耗高、热利用率低的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种热管理系统,包括:热泵空调系统、电池热管理系统、驾乘舱热管理系统和第一热耦合器;
第一热耦合器具有相互热耦合的第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道;第一换热通道串联至热泵空调系统的回路中,第二换热通道串联至电池热管理系统的回路中,第三换热通道串联至驾乘舱热管理系统的回路中。
第二个方面,本申请实施例提供了一种车辆,包括:如上述第一个方面提供的热管理系统。
第三个方面,本申请实施例提供了一种基于第一个方面提供的热管理系统的控制方法,包括:
获取实时温度信息和驾乘舱的供热模式;实时温度信息包括:驾乘舱内温度信息、驾乘舱外温度信息、电芯温度信息、电池换热器温度信息、电机换热器温度信息、舱外换热器温度信息和舱内冷凝器温度信息中的至少一种;
根据实时温度信息和驾乘舱的供热模式确定控制策略;
根据控制策略,将热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统中的任意至少两个,通过第一热耦合器进行热耦合;和/或,根据控制策略,将电机热管理系统通过第一热耦合器与热泵空调系统热耦合。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:采用第一热耦合器实现了热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统之间的热耦合,即使得热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统之间可以分享余热,可以极大地提高各热系统的热利用率,降低能耗,利于延长新能源车辆的续航能力。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式一的框架结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式一的循环管路结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种热管理系统中热泵空调系统的实施方式一的循环管路结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种热管理系统中热泵空调系统的实施方式二的循环管路结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种热管理系统中热泵空调系统的实施方式三的循环管路结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种热管理系统中热泵空调系统的实施方式四的循环管路结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种热管理系统中电池热管理系统的循环管路结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种热管理系统中驾乘舱热管理系统的实施方式一的循环管路结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种热管理系统中驾乘舱热管理系统的实施方式二的循环管路结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二的框架结构示意图;
图11为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二的循环管路结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种热管理系统中电机热管理系统的实施方式一的循环管路结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种热管理系统中电机热管理系统的实施方式二的循环管路结构示意图;
图14为本申请实施例提供的一种热管理系统中控制器与各温度传感器的通信连接示意图;
图15为本申请实施例提供的基于一种热管理系统的控制方法的流程示意图;
图16为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二,处于驾乘舱供热模式A状态下的等效循环管路结构示意图;
图17为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二,处于驾乘舱供热模式A1状态下的等效循环管路结构示意图;
图18为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二,处于驾乘舱供热模式A2状态下的等效循环管路结构示意图;
图19为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二,处于驾乘舱供热模式A3状态下的等效循环管路结构示意图;
图20为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二,处于驾乘舱供热模式A4状态下的等效循环管路结构示意图;
图21为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二,处于驾乘舱供热模式A5状态下的等效循环管路结构示意图;
图22为本申请实施例提供的一种热管理系统的实施方式二,处于驾乘舱供热模式A6状态下的等效循环管路结构示意图。
图中:
100-热泵空调系统;110-压缩机组件;111-压缩机;112-气液分离器;120-舱外换热器;130-舱内冷凝器;140-舱内蒸发器;150-第一三通阀;161-第一截止阀;162第二截止阀;163-第三截止阀;164-第四截止阀;165-第五截止阀;171-第一膨胀阀;172-第二膨胀阀;173-第三膨胀阀;181-第一单向阀;182-第二单向阀;
200-电池热管理系统;210-第一动力泵;220-电池换热器;
300-驾乘舱热管理系统;310-第二动力泵;320-加热器;330-舱内换热器;340-第二三通阀;
400-电机热管理系统;410-第三动力泵;420-电机换热器;430-第三三通阀;440-电机散热器;
500-第一热耦合器;600-第二热耦合器;
701-控制器;702-温度传感器。
10-第一媒介管路;20-第二媒介管路;30-第三媒介管路;40-第四媒介管路。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本申请提供的热管理系统及其控制方法、车辆,旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种热管理系统,该热管理系统的结构示意图如图1所示,包括但不限于:热泵空调系统100、电池热管理系统200、驾乘舱热管理系统300和第一热耦合器500。
第一热耦合器500具有相互热耦合的第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道。
第一换热通道串联至热泵空调系统100的回路中,第二换热通道串联至电池热管理系统200的回路中,第三换热通道串联至驾乘舱热管理系统300的回路中。
在本实施例中,热泵空调系统100可以用于调节新能源车辆的驾乘舱的温度,为驾乘人员提供舒适或合适的驾乘环境。
热泵空调系统100中可以采用第一媒介作为热传导的载体,实现热循环。例如,第一媒介可以采用R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)、二氧化碳、R410A等制冷剂。R410A,是一种不破坏臭氧层的混合制冷剂,它是由50%的R32(二氟甲烷)和50%的R125(五氟乙烷)组成的混合物。
电池热管理系统200用于调节动力电池所处的环境温度,保证动力电池可以正常、安全地工作。例如,避免高温导致动力电池内部化学反应过度剧烈,降低动力电池起火爆炸的风险;避免低温导致动力电池的性能严重衰减,续航能力严重缩减,甚至无法提供足够的功率驱动电机正常工作。
电池热管理系统200可以采用第二媒介作为热传导的载体,实现热循环。例如,第二媒介可以采用水、或乙二醇与水按一定比例混合的冷却液,等导热流体,第二媒介材质的比热越大,可承载的热能越多。
驾乘舱热管理系统300用于对驾乘舱供热,在驾乘舱外部的环境温度较低时,可以强化驾乘舱内的制暖,强化驾乘人员的舒适感。
驾乘舱热管理系统300可以采用第三媒介作为热传导的载体,实现热循环。例如,第三媒介也可以采用水、或乙二醇与水按一定比例混合的冷却液,等导热流体,第三媒介材质的比热越大,可承载的热能越多。
可选地,第一媒介、第二媒介与第三媒介的选材也可以完全不同。例如,第一媒介采用R134a,第二媒介采用乙二醇与水按一定比例混合的冷却液,第三媒介采用水。
可选地,第一媒介、第二媒介与第三媒介的选材还可以部分相同。例如,第一媒介采用R410A,第二媒介和第三媒介均采用乙二醇与水按一定比例混合的冷却液。
第一热耦合器500中的第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道,分别供对应的热泵空调系统100、电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300内的导热媒介流经,各导热媒介可以通过第一热耦合器500实现热交换。即,采用第一热耦合器500实现了热泵空调系统100、电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300之间的热耦合,即使得热泵空调系统100、电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300之间可以分享余热,可以极大地提高各热系统的热利用率,降低能耗,利于延长新能源车辆的续航能力。
可选地,第一热耦合器500中的第一换热通道、第二换热通道与第三换热通道之间相互独立。第一媒介、第二媒介与第三媒介分别经过第一换热通道、第二换热通道与第三换热通道时,通过第一热耦合器500实现间接热交换。
在一个示例中,关闭热泵空调系统100的热循环,开启电池热管理系统200的热循环和驾乘舱热管理系统300的热循环,此时电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300可以通过第一热耦合器500实现热耦合,即电池热管理系统200与驾乘舱热管理系统300之间可以实现余热分享。
在一个示例中,关闭驾乘舱热管理系统300的热循环,开启热泵空调系统100的热循环和电池热管理系统200的热循环,此时热泵空调系统100和电池热管理系统200可以通过第一热耦合器500实现热耦合。即热泵空调系统100和电池热管理系统200之间可以实现余热分享。
在一个示例中,将热泵空调系统100的热循环、电池热管理系统200的热循环和驾乘舱热管理系统300的热循环全部开启,此时热泵空调系统100的热循环、电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300全部通过第一热耦合器500实现热耦合,即热泵空调系统100的热循环、电池热管理系统200与驾乘舱热管理系统300三者之间可以实现余热分享。
可选地,本申请实施例为以上热管理系统提供一种可能的循环管路结构,具体请参见图2。
发明人考虑到,热泵空调系统100可以具备制热模式。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下一种可能的实施方式:
如图3所示,本申请实施例的热泵空调系统100包括但不限于:压缩机组件110、舱外换热器120和舱内冷凝器130。
压缩机组件110的一端通过第一媒介管路10与舱内冷凝器130的一端连接,舱内冷凝器130的另一端通过第一媒介管路10与舱外换热器120的一端连接,舱外换热器120的另一端通过第一媒介管路10与第一热耦合器500中的第一换热通道的一端连接,第一热耦合器500中的第一换热通道的另一端通过第一媒介管路10与压缩机组件110的另一端连接。
在本实施例中,压缩机组件110、舱外换热器120和舱内冷凝器130通过第一媒介管路10构成了热泵空调系统100的热循环。第一媒介可以在压缩机组件110处发生机械能变化;第一媒介可以在舱内冷凝器130处发生机械能向热能的转化,实现放热,即实现对驾乘舱的制暖,调节新能源车辆的驾乘舱的温度;第一媒介可以在舱外换热器120处与驾乘舱外部的环境进行热交换,为下一个热循环做第一级准备;第一媒介在第一热耦合器500中的第一换热通道处与第二媒介和/或第三媒介进行热交换,为第一媒介的下一个热循环做第二级准备。
可选地,压缩机组件110包括通过第一媒介管路10连接的压缩机111和气液分离器112。
发明人考虑到,若热泵空调系统100还可以与电池热管理系统200及驾乘舱热管理系统300之间实现便捷地热耦合和热解耦,则可以提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下一种可能的实施方式:
如图4所示,本申请实施例的热泵空调系统100包括但不限于:压缩机组件110、舱外换热器120、舱内冷凝器130和第一三通阀150。
压缩机组件110的一端通过第一媒介管路10与舱内冷凝器130的一端连接,舱内冷凝器130的另一端通过第一媒介管路10与第一三通阀150的第一端口a1连接,第一三通阀150的第二端口b1与舱外换热器120的一端连接,第一三通阀150的第三端口c1与第一热耦合器500中的第一换热通道的一端连接,第一热耦合器500中的第一换热通道的另一端、以及舱外换热器120的另一端,通过第一媒介管路10分别与压缩机组件110的另一端连接。
在本实施例中,热泵空调系统100中的第一三通阀150为经过压缩机组件110和舱内冷凝器130后的第一媒介提供了两条可选的循环支路,支路1.1:第一媒介不经过舱外换热器120,而是直接经过第一热耦合器500中的第一换热通道后回到压缩机组件110;支路1.2:第一媒介经过舱外换热器120后不再经过第一热耦合器500,而是直接回到压缩机组件110。
在一个示例中,第一三通阀150为常通阀,此时支路1.1与支路1.2并存。即,第一媒介经过压缩机组件110和舱内冷凝器130后,一部分第一媒介直接经过第一热耦合器500中的第一换热通道后回到压缩机组件110,另一部分第一媒介经过舱外换热器120后直接回到压缩机组件110。这样可以实现热泵空调系统100的热循环中的一部分与电池热管理系统200及驾乘舱热管理系统300的热耦合。
在一个示例中,第一三通阀150为通路可控阀,此时支路1.1与支路1.2可择一导通。即,第一媒介经过压缩机组件110和舱内冷凝器130后,可以全部直接经过第一热耦合器500中的第一换热通道后回到压缩机组件110,也可以全部经过舱外换热器120后直接回到压缩机组件110。前者可以实现热泵空调系统100的热循环全部与电池热管理系统200及驾乘舱热管理系统300的耦合,以及将舱外换热器120从热泵空调系统100的热循环中解耦;后者可以实现热泵空调系统100的热循环全部与电池热管理系统200及驾乘舱热管理系统300的热解耦。
发明人考虑到,可以借助截止阀对热泵空调系统100的热循环管路实现路径管控,提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下三种可能的实施方式:
在第一种可能的实施方式中,热泵空调系统100还包括但不限于:第一截止阀161。第一截止阀161设置于,连接压缩机组件110的一端与舱内冷凝器130的一端的第一媒介管路10处。
在本实施例中,第一截止阀161可以实现压缩机组件110与舱内冷凝器130之间第一媒介管路10的管控。若控制第一截止阀161处于关断状态,则可以关停或抑制整个热泵空调系统100的热循环,或将舱内冷凝器130从热泵空调系统100的热循环中解耦;若控制第一截止阀161处于导通状态,则可以开放整个热泵空调系统100的热循环,或将舱内冷凝器130耦合至热泵空调系统100的热循环中。
在第二种可能的实施方式中,热泵空调系统100还包括但不限于:第二截止阀162。压缩机组件110的一端还通过设有第二截止阀162的第一媒介管路10与舱外换热器120的一端连接。
在本实施例中,第一媒介经过压缩机组件110后,有两条可选的循环支路,支路2.1:第一媒介先经过舱内冷凝器130,再继续热循环;支路2.2,第一媒介不经过舱内冷凝器130,而直接经舱外换热器120后继续热循环。
第二截止阀162可以实现压缩机组件110与舱外换热器120之间直接连接的第一媒介管路10的管控。若控制第二截止阀162处于关断状态,则可以管控经过压缩机组件110的全部第一媒介先经过舱内冷凝器130,再继续热循环;若控制第一截止阀161处于导通状态,则可以引导经过压缩机组件110的一部分第一媒介直接经舱外换热器120后继续热循环,从而可以减少经过舱内冷凝器130的第一媒介的量,进而降低舱内冷凝器130在热泵空调系统100的热循环中的耦合度。
在第三种可能的实施方式中,如图4所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第一截止阀161和第二截止阀162。第一截止阀161设置于,连接压缩机组件110的一端与舱内冷凝器130的一端的第一媒介管路10处。压缩机组件110的一端还通过设有第二截止阀162的第一媒介管路10与舱外换热器120的一端连接。
在本实施例中,第一媒介经过压缩机组件110后,也有两条可选的循环支路,支路2.1:第一媒介先经过舱内冷凝器130,再继续热循环;支路2.2,第一媒介不经过舱内冷凝器130,而直接经舱外换热器120后继续热循环。
第一截止阀161与第二截止阀162相配合,可以实现支路2.1与支路2.2的择一导通。具体地,若控制第一截止阀161处于导通状态,且第二截止阀162处于关断状态,则可以管控经过压缩机组件110的全部第一媒介先经过舱内冷凝器130,再继续热循环;若控制第一截止阀161处于关断状态,且第二截止阀162处于导通状态,则可以引导经过压缩机组件110的全部第一媒介直接经舱外换热器120后继续热循环,从而将舱内冷凝器130从热泵空调系统100的热循环中解耦。
发明人考虑到,可以借助膨胀阀对热泵空调系统100的热循环管路实现流量调控,提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下两种可能的实施方式:
在第一种可能的实施方式中,如图4所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第一膨胀阀171。第一膨胀阀171设置于,连接第一三通阀150的第二端口b1与舱外换热器120的一端的第一媒介管路10处。
在本实施例中,第一膨胀阀171可以直接调控流经支路1.2的第一媒介的流量,进而间接反向影响流经支路1.1的第一媒介的流量。这样可以通过控制流量的方式,管控热泵空调系统100与电池热管理系统200及驾乘舱热管理系统300的耦合程度,以及舱外换热器120在热泵空调系统100的热循环中的耦合程度。
可选地,第一膨胀阀171可以是电子膨胀阀,也可以是电磁膨胀阀。
在第二种可能的实施方式中,如图4所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第二膨胀阀172。第二膨胀阀172设置于,连接第一三通阀150的第三端口c1与第一热耦合器500中的第一换热通道的一端的第一媒介管路10处。
在本实施例中,第二膨胀阀172可以直接调控流经支路1.1的第一媒介的流量,进而间接反向影响流经支路1.2的第一媒介的流量。这样也可以通过控制流量的方式,管控热泵空调系统100与电池热管理系统200及驾乘舱热管理系统300的耦合程度,以及舱外换热器120在热泵空调系统100的热循环中的耦合程度。
可选地,第二膨胀阀172可以是电子膨胀阀,也可以是电磁膨胀阀。
发明人考虑到,热泵空调系统100还可以具备制冷模式。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下一种可能的实施方式:
如图5所示,本实施例的热泵空调系统100包括但不限于:压缩机组件110、舱外换热器120、舱内冷凝器130、舱内蒸发器140和第一三通阀150。
压缩机组件110的一端通过第一媒介管路10与舱内冷凝器130的一端连接,舱内冷凝器130的另一端通过第一媒介管路10与第一三通阀150的第一端口a1连接,第一三通阀150的第二端口b1与舱外换热器120的一端连接,第一三通阀150的第三端口c1与第一热耦合器500中的第一换热通道的一端连接,第一热耦合器500中的第一换热通道的另一端、以及舱外换热器120的另一端,通过第一媒介管路10分别与压缩机组件110的另一端连接。
舱内蒸发器140的一端通过第一媒介管路10与第一三通阀150的第三端口c1连接,舱内蒸发器140的另一端通过第一媒介管路10与压缩机组件110的另一端连接。
在本实施例中,热泵空调系统100中的舱内蒸发器140为经过第一三通阀150的第一媒介提供了第三条可选的循环支路——支路1.3。支路1.3:第一媒介不经过舱外换热器120,也不经过第一热耦合器500,而是直接经过舱内蒸发器140后回到压缩机组件110。第一媒介可以在舱内蒸发器140处发生热能向机械能的转化,实现吸热,即实现对驾乘舱的制冷或除湿,调节新能源车辆的驾乘舱的温度或湿度。
在一种可能的实施方式中,如图5所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第三膨胀阀173。第三膨胀阀173设置于,连接第一三通阀150的第三端口c1与舱内蒸发器140的一端的第一媒介管路10处。
在本实施例中,第三膨胀阀173可以直接调控流经支路1.3的第一媒介的流量,进而间接反向影响流经支路1.1以及支路1.2的第一媒介的流量。这样可以通过控制流量的方式,管控热泵空调系统100与电池热管理系统200及驾乘舱热管理系统300的耦合程度、舱外换热器120在热泵空调系统100的热循环中的耦合程度、以及舱内蒸发器140在热泵空调系统100的热循环中的耦合程度。
可选地,第一膨胀阀171可以是电子膨胀阀,也可以是电磁膨胀阀。
在一种可能的实施方式中,如图6所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第三截止阀163。第三截止阀163设置于,连接舱外换热器120的另一端与压缩机组件110的另一端的第一媒介管路10处。
在本实施例中,第三截止阀163可以实现连接舱外换热器120与压缩机组件110之间第一媒介管路10的管控。若控制第三截止阀163处于关断状态,则可以关停支路1.2,即将舱外换热器120从热泵空调系统100的热循环中解耦,经过第一三通阀150的第一媒介可以选择支路1.1和支路1.3继续热循环;若控制第一截止阀161处于导通状态,则可以将舱外换热器120耦合至热泵空调系统100的热循环中。
在一种可能的实施方式中,如图6所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第四截止阀164。舱内蒸发器140的一端还通过设有第四截止阀164的第一媒介管路10与舱外换热器120的另一端连接。
在本实施例中,第一媒介经过舱外换热器120后,有两条可选的循环支路,支路3.1:第一媒介直接返回压缩机组件110;支路3.2:第一媒介先经过舱内蒸发器140,然后再返回压缩机组件110。
第四截止阀164可以实现舱外换热器120与舱内蒸发器140之间直接连接的第一媒介管路10的管控。若控制第四截止阀164处于关断状态,则可以管控经过舱外换热器120的全部第一媒介通过支路3.1返回压缩机组件110;若控制第四截止阀164处于导通状态,则可以引导经过压缩机组件110的一部分第一媒介通过支路3.2返回压缩机组件110。
在一种可能的实施方式中,如图6所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第五截止阀165。舱外换热器120的另一端还通过设有第五截止阀165的第一媒介管路10与第一热耦合器500中的第一换热通道的一端连接。
在本实施例中,第一媒介经过舱外换热器120后,有两条可选的循环支路,支路3.1:第一媒介直接返回压缩机组件110;支路3.3:第一媒介先经过第一热耦合器500中的第一换热通道,然后再返回压缩机组件110。
第五截止阀165可以实现舱外换热器120与第一热耦合器500中的第一换热通道之间直接连接的第一媒介管路10的管控。若控制第五截止阀165处于关断状态,则可以管控经过舱外换热器120的全部第一媒介通过支路3.1返回压缩机组件110;若控制第五截止阀165处于导通状态,则可以引导经过压缩机组件110的一部分第一媒介通过支路3.3返回压缩机组件110。
可以理解的是,热泵空调系统100可以同时具备前述第三截止阀163、第四截止阀164和第五截止阀165中的至少一种,即第三截止阀163、第四截止阀164和第五截止阀165可以采用不同的组合,或单一存在,或任意两两组合,或全部存在,可以通过对阀门开闭的组合控制,实现对支路3.1-3.3的管控。
发明人考虑到,当循环系统的支路较多或较复杂时,各支路内的压力不均,容易引发部分支路出现逆流现象。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下两种可能的实施方式:
在第一种可能的实施方式中,如图5和图6所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第一单向阀181。第一单向阀181设置于,与第一三通阀150的第三端口c1连接的第一媒介管路10处。
在本实施例中,第一单向阀181可以约束与第一三通阀150的第三端口c1连接的第一媒介管路10中第一媒介的流向,避免第一三通阀150的第三端口c1出现逆流现象。具体地,第一单向阀181允许第一媒介沿流出第一三通阀150的第三端口c1的方向流动,禁止第一媒介沿流入第一三通阀150的第三端口c1的方向流动。
在第二种可能的实施方式中,如图5和图6所示,热泵空调系统100还包括但不限于:第二单向阀182。第二单向阀182设置于,与舱外换热器120的另一端连接的第一媒介管路10处。
在本实施例中,第二单向阀182可以约束与舱外换热器120的另一端连接的第一媒介管路10中第一媒介的流向,避免舱外换热器120的另一端出现逆流现象。具体地,第二单向阀182允许第一媒介沿流出舱外换热器120的另一端的方向流动,禁止第一媒介沿流入舱外换热器120的另一端的方向流动。
本申请为热管理系统中的电池热管理系统200提出如下一种可能的实施方式:
如图7所示,本申请实施例的电池热管理系统200包括但不限于:第一动力泵210和电池换热器220。
第一动力泵210的一端通过第二媒介管路20与电池换热器220的一端连接,电池换热器220的另一端通过第二媒介管路20与第一热耦合器500中的第二换热通道的一端连接,第一热耦合器500中的第二换热通道的另一端与第一动力泵210的另一端连接。
在本实施例中,第一动力泵210为第二媒介管路20中的第二媒介提供实现热循环的动力,电池换热器220与新能源车辆的动力电池热传导连接,第二媒介在连接电池换热器220与第一热耦合器500中的第二换热通道之间的第二媒介管路20中循环流动,实现电池热管理系统200的热循环。例如,将电池换热器220处的热能转移至第一热耦合器500处,实现对动力电池的降温,或对动力电池的余热回收;又如,将第一热耦合器500处的热能转移至电池换热器220处,实现对动力电池的加温,避免低温导致动力电池的性能严重衰减,续航能力严重缩减,甚至无法提供足够的功率驱动电机正常工作。
本申请为热管理系统中的驾乘舱热管理系统300提出如下一种可能的实施方式:
如图8所示,本申请实施例的驾乘舱热管理系统300包括但不限于:第二动力泵310、加热器320和舱内换热器330。
第二动力泵310的一端通过第三媒介管路30与第一热耦合器500中的第三换热通道的一端连接,第一热耦合器500中的第三换热通道的另一端通过第三媒介管路30与加热器320的一端连接,加热器320的另一端通过第三媒介管路30与舱内换热器330的一端连接,舱内换热器330的另一端过第三媒介管路30与第二动力泵310的另一端连接。
在本实施例中,第二动力泵310为第三媒介管路30中的第三媒介提供实现热循环的动力;加热器320作为热能发生设备,用于对第三媒介加热升温;舱内换热器330作为热能输出设备,用于将第三媒介携带的热能向驾乘舱释放,即实现对驾乘舱内的制暖;第三媒介在连接加热器320与舱内换热器330之间的第三媒介管路30中循环流动,实现驾乘舱热管理系统300的热循环,并且,第三媒介经过第一热耦合器500中的第三换热通道时,可以实现驾乘舱热管理系统300与热泵空调系统100及电池热管理系统200之间的热循环。
发明人考虑到,若驾乘舱热管理系统300可以与热泵空调系统100以及电池热管理系统200之间实现便捷地热耦合和热解耦,则可以提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。为此,本申请为驾乘舱热管理系统300提出如下一种可能的实施方式:
如图9所示,本申请实施例的驾乘舱热管理系统300包括但不限于:第二动力泵310、加热器320、舱内换热器330和第二三通阀340。
第二动力泵310的一端通过第三媒介管路30与第一热耦合器500中的第三换热通道的一端连接,第一热耦合器500中的第三换热通道的另一端通过第三媒介管路30与加热器320的一端连接,加热器320的另一端通过第三媒介管路30与舱内换热器330的一端连接,舱内换热器330的另一端过第三媒介管路30与第二动力泵310的另一端连接。
第二三通阀340的第一端口a2、第二端口b2、第三端口c2通过第三媒介管路30分别与第二动力泵310的一端、第一热耦合器500中的第三换热通道的一端、加热器320的一端连接。
在本实施例中,驾乘舱热管理系统300中的第二三通阀340为经过舱内换热器330后的第三媒介提供了两条可选的循环支路,支路4.1:第三媒介先经过第一热耦合器500中的第三换热通道,再回到加热器320;支路4.2:第三媒介不经过第一热耦合器500中的第三换热通道,直接回到加热器320。
在一个示例中,第二三通阀340为常通阀,此时支路4.1与支路4.2并存。即,第三媒介经过舱内换热器330后,一部分第三媒介经支路4.1回到加热器320,另一部分第三媒介经支路4.2回到加热器320。这样可以实现驾乘舱热管理系统300的热循环中的一部分与热泵空调系统100及电池热管理系统200的热耦合。
在一个示例中,第二三通阀340为通路可控阀,此时支路4.1与支路4.2可择一导通。即,第三媒介经过舱内换热器330后,可以全部经支路4.1回到加热器320,也可以全部经支路4.2回到加热器320。前者可以实现驾乘舱热管理系统300的热循环全部与热泵空调系统100及电池热管理系统200的耦合;后者可以实现驾乘舱热管理系统300的热循环全部与热泵空调系统100及电池热管理系统200的热解耦。
发明人考虑到,新能源车辆的电动机在工作时可以产生大量的热,若温度聚集在电动机处,会造成电动机的损坏,因此需要将这些热从电动机处疏导出去,通常采用散热器将这些热向车外环境排放,即白白浪费掉了,若将电动机产生的热加以利用,可以为降低能耗做出有效贡献。为此,本申请为热管理系统提出如下一种可能的实施方式:
如图10所示,本申请实施例的热管理系统包括但不限于:热泵空调系统100、电池热管理系统200、驾乘舱热管理系统300、电机热管理系统400、第一热耦合器500和第二热耦合器600。
第一热耦合器500具有相互热耦合的第以换热通道、第二换热通道和第三换热通道。第一换热通道串联至热泵空调系统100的回路中,第二换热通道串联至电池热管理系统200的回路中,第三换热通道串联至驾乘舱热管理系统300的回路中。
第二热耦合器600具有相互热耦合的第四换热通道和第五换热通道。第四换热通道串联至电机热管理系统400的回路中,第五换热通道串联至热泵空调系统100的回路中。
在本实施例中,电机热管理系统400用于调节电动机所处的环境温度,保证电动机可以正常、安全地工作。例如,降低电动机因温度过高而引发的损坏、甚至起火等风险。
电机热管理系统400可以采用第四媒介作为热传导的载体,实现热循环。例如,第四媒介可以采用水、或乙二醇与水按一定比例混合的冷却液,等导热流体,第四媒介材质的比热越大,可承载的热能越多。
第二热耦合器600中的第四换热通道和第五换热通道,分别供对应的电机热管理系统400内的第四媒介和热泵空调系统100内的第一媒介流经,第四媒介和第一媒介可以通过第二热耦合器600实现热交换。即,采用第二热耦合器600实现了电机热管理系统400与热泵空调系统100之间的热耦合。
并且,热管理系统中的第一热耦合器500实现了热泵空调系统100、电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300之间的热耦合,具体的热耦合说明请详见前文各实施例,在此不赘述。
可见,热泵空调系统100与第二热耦合器600以及第一热耦合器500均可形成热耦合,因此,第二热耦合器600可以通过热泵空调系统100与第一热耦合器500实现热耦合,即电机热管理系统400可以与电池热管理系统200、驾乘舱热管理系统300分别实现间接热耦合,使得电机热管理系统400可以分别与热泵空调系统100、电池热管理系统200、驾乘舱热管理系统300之间分享余热,可以极大地提高各热系统的热利用率,降低能耗,利于延长新能源车辆的续航能力。
可选地,本申请实施例为以上热管理系统提供一种可能的循环管路结构,具体请参见图11。
本申请为热管理系统中的电机热管理系统400提出如下一种可能的实施方式:
如图12所示,本申请实施例的电机热管理系统400包括但不限于:第三动力泵410和电机换热器420。
第三动力泵410的一端通过第四媒介管路40与电机换热器420的一端连接,电机换热器420的另一端通过第四媒介管路40与第二热耦合器600中的第四换热通道的一端连接,第二热耦合器600中的第四换热通道的另一端通过第四媒介管路40与第三动力泵410的另一端连接。
在本实施例中,第三动力泵410为第四媒介管路40中的第四媒介提供实现热循环的动力;电机换热器420与新能源车辆的电动机热传导连接,第四媒介在连接电机换热器420与第二热耦合器600中的第四换热通道之间的第四媒介管路40中循环流动,实现电机热管理系统400的热循环。例如,将电机换热器420处的热能转移至第二热耦合器600处,实现对电动机的降温,或对电动机的余热回收。
发明人考虑到,若电机热管理系统400可以与热泵空调系统100之间实现便捷地热耦合和热解耦,则可以提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下一种可能的实施方式:
如图13所示,本申请实施例的电机热管理系统400包括但不限于:第三动力泵410、电机换热器420、第三三通阀430和电机散热器440。
第三动力泵410的一端通过第四媒介管路40与电机换热器420的一端连接,电机换热器420的另一端通过第四媒介管路40与第二热耦合器600中的第四换热通道的一端连接,第二热耦合器600中的第四换热通道的另一端通过第四媒介管路40与第三动力泵410的另一端连接。
第三三通阀430的第一端口a3、第二端口b3、第三端口c3通过第三媒介管路30分别与电机换热器420的另一端、第二热耦合器600中的第四换热通道的一端、电机散热器440的一端连接。
电机散热器440的另一端通过第三媒介管路30与第三动力泵410的另一端连接。
在本实施例中,电机散热器440可置于驾乘舱外部的环境(即车外环境),电机热管理系统400中的第四媒介可以在电机散热器440处与车外环境进行热交换,为下一个热循环做第一级准备。这有利于将电机热管理系统400中过剩的电动机余热向车外环境排出,保证电机热管理系统400的健康运行。
电机热管理系统400中的第三三通阀430为经过电机换热器420后的第四媒介提供了两条可选的循环支路,支路5.1:第四媒介不经过电机散热器440,而是经过第二热耦合器600中的第四换热通道后由第三动力泵410送回电机换热器420;支路5.2:第四媒介不经过第二热耦合器600中的第四换热通道,而是经过电机散热器440后由第三动力泵410送回电机换热器420。
在一个示例中,第三三通阀430为常通阀,此时支路5.1与支路5.2并存。即,第四媒介经过电机换热器420后,一部分第四媒介经支路5.1回到电机换热器420,另一部分第四媒介经支路5.2回到电机换热器420。这样可以实现电机热管理系统400的热循环中的一部分与热泵空调系统100的直接热耦合,以及通过热泵空调系统100与电池热管理系统200、驾乘舱热管理系统300分别实现间接热耦合。
在一个示例中,第三三通阀430为通路可控阀,此时支路5.1与支路5.2可择一导通。即,第四媒介经过电机换热器420后,可以全部经支路5.1回到电机换热器420,也可以全部经支路5.2回到电机换热器420。前者可以实现电机热管理系统400的热循环全部与实现电机热管理系统400的热循环中的一部分与热泵空调系统100的直接热耦合,以及通过热泵空调系统100与电池热管理系统200、驾乘舱热管理系统300分别实现间接热耦合;后者可以实现电机热管理系统400的热循环全部与热泵空调系统100的热解耦。
发明人考虑到,热管理系统若可以实现自动化控制,可以提高热管理效率,也可以提高驾乘人员的体验感。为此,本申请为热泵空调系统100提出如下一种可能的实施方式:
如图14所示,本申请实施例的热管理系统还包括但不限于:控制器701,以及与控制器701通信连接的至少一个温度传感器702。
压缩机111、加热器320、第一动力泵210、第二动力泵310、第三动力泵410、第一三通阀150、第二三通阀340、第三三通阀430、第一膨胀阀171、第二膨胀阀172、第三膨胀阀173、第一截止阀161、第二截止阀162、第三截止阀163、第四截止阀164和第五截止阀165中的至少一个,与控制器701通信连接。
其中,如图11所示,温度传感器702具有以下至少一种设置位置:
可选地,温度传感器702设置于连接舱外换热器120的另一端的第一媒介管路10处,可用于监测在舱外换热器120完成热交换之后的第一媒介的温度。
可选地,温度传感器702设置于连接舱内冷凝器130的另一端的第一媒介管路10处,可用于监测在舱内冷凝器130完成热交换之后的第一媒介的温度。
可选地,温度传感器702设置于连接电池换热器220的另一端的第二媒介管路20处,可用于监测在电池换热器220完成热交换之后的第二媒介的温度。
可选地,温度传感器702设置于连接电机换热器420的另一端的第四媒介管路40处,可用于监测在电机换热器420完成热交换之后的第四媒介的温度。
在本实施例中,控制器701可以根据各温度传感器702采集的各导热媒介的实时温度信息,对各动力泵以及各阀门进行控制,进而实现热管理系统的自动化控制。
可选地,控制器701可用于执行本申请实施例提供的任一种基于前述各实施例提供的热管理系统的控制方法,该控制方法将在下文详细说明,故在此不赘述。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种车辆,该车辆包括但不限于:如上述实施例提出的任一种热管理系统。
在本实施例中,由于车辆采用了前述各实施例提供的任一种热管理系统,其原理和技术效果请参阅前述各实施例,在此不再赘述。
可选地,车辆可以是新能源汽车、或是新能源火车,等等。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种基于前述各实施例提供的任一种热管理系统的控制方法,该控制方法的流程示意图如图15所示,包括但不限于步骤S101-S103:
S101:获取实时温度信息和驾乘舱的供热模式;实时温度信息包括但不限于:驾乘舱内温度信息、驾乘舱外温度信息、电芯温度信息、电池换热器温度信息、电机换热器温度信息、舱外换热器温度信息和舱内冷凝器130温度信息中的至少一种。
可选地,由前述各实施例提供的任一种热管理系统中的控制器701获取实时温度信息和驾乘舱的供热模式。
可选地,实时温度信息可以由分布于热管理系统的循环管路(例如:第一媒介管路10、第二媒介管路20)中各采集点的温度传感器702采集,然后向控制器701发送。
可选地,驾乘舱的供热模式可以由车辆的人机交互设备获取,例如驾乘人员通过物理按键、或虚拟按键、或声音指令等,向人机交互设备输入(或选择)所需的驾乘舱供热模式指令,然后向控制器701发送。
S102:根据实时温度信息和驾乘舱的供热模式确定控制策略。
可选地,由控制器701根据实时温度信息和驾乘舱的供热模式确定控制策略。
S103:根据控制策略,将热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统中的任意至少两个,通过第一热耦合器进行热耦合;和/或,根据控制策略,将电机热管理系统通过第二热耦合器与热泵空调系统热耦合。
可选地,由控制器701根据控制策略,控制相应的阀门开或闭,驱动相应的动力泵运行或停机,进而将热泵空调系统100、电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300中的任意至少两个,通过第一热耦合器500进行热耦合,和/或,将电机热管理系统400通过第二热耦合器600与热泵空调系统100热耦合。
经过前述步骤S101-S103,可以实现热管理系统的自动化控制,提高热管理效率,提高驾乘人员的体验感。并在自动化控制的过程中,可以利用第一热耦合器实现热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统之间的热耦合,即使得热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统之间可以分享余热,还可以利用第二热耦合器实现电机热管理系统与热泵空调系统之间的热耦合,可以极大地提高各热系统的热利用率,降低能耗,利于延长新能源车辆的续航能力。
下面结合一个具体实施例对本申请上文记载的技术方案进行说明。
一种热管理系统,该热管理系统的结构示意图如图11所示,包括但不限于:热泵空调系统100、电池热管理系统200、驾乘舱热管理系统300、电机热管理系统400、第一热耦合器500和第二热耦合器600。
其中,热泵空调系统100、电池热管理系统200和驾乘舱热管理系统300之间通过第一热耦合器500实现热耦合,电机热管理系统400与热泵空调系统100之间通过第二热耦合器600实现热耦合。
该热管理系统可以实现的供热模式、及对应的循环管路管控方式如下:
驾乘舱供热模式A:热泵空调制热。
热管理系统的管路状态:压缩机111开启,第一截止阀161导通,第二截止阀162关断,第一三通阀150连通第一端口a1和第二端口b1,第一膨胀阀171导通,第五截止阀165关断,第二膨胀阀172关断,第三截止阀163导通,第四截止阀164关断,第三膨胀阀173关断。
热管理系统处于驾乘舱供热模式A状态下的等效循环管路结构示意图如图16所示,热泵空调系统中的第一三通阀150将全部第一媒介经支路1.1分配至舱外换热器120处从车外环境吸热,在舱内冷凝器130处向驾乘舱内环境放热,实现对驾乘舱供热。
驾乘舱供热模式A1:热泵空调制热+电机余热回收。
热管理系统的管路状态:压缩机111开启,第一截止阀161导通,第二截止阀162关断,第一三通阀150连通第一端口a1和第二端口b1,第一膨胀阀171导通,第五截止阀165关断,第二膨胀阀172关断,第三截止阀163导通,第四截止阀164关断,第三膨胀阀173关断,第三动力泵410开启,第三三通阀430连通第一端口a3和第二端口b3。
热管理系统处于驾乘舱供热模式A1状态下的等效循环管路结构示意图如图17所示,热泵空调系统中的第一三通阀150将全部第一媒介经支路1.1分配至舱外换热器120处从车外环境吸热,经过第二热耦合器600时可以利用电机热管理系统中的电机余热实现预热(继续提高第一媒介的载热量),在舱内冷凝器130处向驾乘舱内环境放热,实现对驾乘舱供热。
驾乘舱供热模式A2:热泵空调制热+电机余热回收+电池余热回收。
热管理系统的管路状态:压缩机111开启,第一截止阀161导通,第二截止阀162关断,第一三通阀150部分连通第一端口a1和第二端口b1、部分连通第一端口a1和第三端口c1,第一膨胀阀171导通,第五截止阀165关断,第二膨胀阀172导通,第三截止阀163导通,第四截止阀164关断,第三膨胀阀173关断,第三动力泵410开启,第三三通阀430连通第一端口a3和第二端口b3,第一动力泵210开启。
热管理系统处于驾乘舱供热模式A2状态下的等效循环管路结构示意图如图18所示,热泵空调系统中的第一三通阀150将一部分第一媒介经支路1.1分配至舱外换热器120处从车外环境吸热,并经过第二热耦合器600时利用电机热管理系统中的电机余热实现预热(继续提高第一媒介的载热量),然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130;热泵空调系统中的第一三通阀150将另一部分第一媒介经支路1.2分配至第一热耦合器500,从电池热管理系统处吸收电池余热,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130。全部返回舱内冷凝器130处的第一媒介向驾乘舱内环境放热,实现对驾乘舱供热。
驾乘舱供热模式A3:热泵空调制热+电池余热回收。
热管理系统的管路状态:压缩机111开启,第一截止阀161导通,第二截止阀162关断,第一三通阀150部分连通第一端口a1和第二端口b1、部分连通第一端口a1和第三端口c1,第一膨胀阀171导通,第五截止阀165关断,第二膨胀阀172导通,第三截止阀163导通,第四截止阀164关断,第三膨胀阀173关断,第一动力泵210开启。
热管理系统处于驾乘舱供热模式A3状态下的等效循环管路结构示意图如图19所示,热泵空调系统中的第一三通阀150将一部分第一媒介经支路1.1分配至舱外换热器120处从车外环境吸热,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130;热泵空调系统中的第一三通阀150将另一部分第一媒介经支路1.2分配至第一热耦合器500,从电池热管理系统处吸收电池余热,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130。全部返回舱内冷凝器130处的第一媒介向驾乘舱内环境放热,实现对驾乘舱供热。
驾乘舱供热模式A4:电池冷却+热泵空调制热+热泵空调除湿。
热管理系统的管路状态:压缩机111开启,第一截止阀161导通,第二截止阀162关断,第一三通阀150连通第一端口a1和第三端口c1,第一膨胀阀171关断,第五截止阀165关断,第二膨胀阀172导通,第三截止阀163关断,第四截止阀164关断,第三膨胀阀173导通,第一动力泵210开启。
热管理系统处于驾乘舱供热模式A4状态下的等效循环管路结构示意图如图20所示,热泵空调系统中的第一三通阀150将一部分第一媒介经支路1.2分配至第一热耦合器500,从电池热管理系统处吸收电池余热,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130;另一部分第一媒介经支路1.3分配至舱内蒸发器140处吸收驾乘舱内环境特定区域的温度,实现对驾乘舱内环境的除湿或对车窗的除雾,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130。全部返回舱内冷凝器130处的第一媒介向驾乘舱内环境放热,实现对驾乘舱供热。
驾乘舱供热模式A5:热泵空调制热+热泵空调除湿+耦合舱外换热器120。
热管理系统的管路状态:压缩机111开启,第一截止阀161导通,第二截止阀162关断,第一三通阀150部分连通第一端口a1和第二端口b1、部分连通第一端口a1和第三端口c1,第一膨胀阀171导通,第五截止阀165关断,第二膨胀阀172关断,第三截止阀163导通,第四截止阀164关断,第三膨胀阀173导通。
热管理系统处于驾乘舱供热模式A5状态下的等效循环管路结构示意图如图21所示,热泵空调系统中的第一三通阀150将一部分第一媒介经支路1.1分配至舱外换热器120处从车外环境吸热,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130;热泵空调系统中的第一三通阀150将另一部分第一媒介经支路1.3分配至舱内蒸发器140处吸收驾乘舱内环境特定区域的温度,实现对驾乘舱内环境的除湿或对车窗的除雾,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130。全部返回舱内冷凝器130处的第一媒介向驾乘舱内环境放热,实现对驾乘舱供热。
驾乘舱供热模式A6:热泵空调制热+热泵空调除湿+解耦舱外换热器120。
热管理系统的管路状态:压缩机111开启,第一截止阀161导通,第二截止阀162关断,第一三通阀150连通第一端口a1和第三端口c1,第一膨胀阀171关断,第五截止阀165关断,第二膨胀阀172关断,第三截止阀163关断,第四截止阀164关断,第三膨胀阀173导通。
热管理系统处于驾乘舱供热模式A6状态下的等效循环管路结构示意图如图22所示,热泵空调系统中的第一三通阀150将全部第一媒介经支路1.3分配至舱内蒸发器140处吸收驾乘舱内环境特定区域的温度,实现对驾乘舱内环境的除湿或对车窗的除雾,然后经压缩组件110返回舱内冷凝器130,实现对驾乘舱供热。
以上驾乘舱供热模式A可以直接向驾乘舱供热模式A1切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4≤55℃(设定值),且若55℃<电机换热器420出口处第四媒介的温度T4≤60℃,则通过调节第三三通阀430对支路5.1与支路5.2的导通比例(设定值),将部分第四媒介分流至电机散热器440进行散热,以防止电动机过热。
2)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-车外换热器出口温度T2>10℃(设定值)。
3)驾乘舱外环境温度≤5℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A1可以直接向驾乘舱供热模式A切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4>60℃(设定值),此时第三三通阀430将全部第四媒介引导至支路5.2,即全部经电机散热器440进行散热。
2)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-车外换热器出口温度T2≤5℃(设定值)。
3)驾乘舱外环境温度>7℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A可以直接向驾乘舱供热模式A3切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-舱内冷凝器130出口处第一媒介的温度T3>10℃(设定值)。
2)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-驾乘舱外环境温度>5℃(设定值)。
3)电芯最低温度≥25℃(设定值)。
4)尚不满足进入驾乘舱供热模式A1。
以上驾乘舱供热模式A3可以直接向驾乘舱供热模式A切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-舱内冷凝器130出口处第一媒介的温度T3≤5℃(设定值)。
2)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-驾乘舱外环境温度≤2℃(设定值)。
3)动力电池的电芯最低温度<20℃(设定值)。
4)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4>60℃(设定值),此时第三三通阀430将全部第四媒介引导至支路5.2,即全部经电机散热器440进行散热。
5)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-舱外换热器120出口处第一媒介的温度T2≤5℃(设定值);
6)驾乘舱外环境温度>7℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A1可以直接向驾乘舱供热模式A2切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-舱内冷凝器130出口处第一媒介的温度T3>10℃(设定值)。
2)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-驾乘舱外环境温度>5℃(设定值)。
3)动力电池的电芯最低温度≥25℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A2可以直接向驾乘舱供热模式A1切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-舱内冷凝器130出口处第一媒介的温度T3≤5℃(设定值)。
2)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-驾乘舱外环境温度≤2℃(设定值)。
3)电芯最低温度<20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A1可以直接向驾乘舱供热模式A3切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4>60℃(设定值),此时第三三通阀430将全部第四媒介引导至支路5.2,即全部经电机散热器440进行散热。
2)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-舱外换热器120出口处第一媒介的温度T2≤5℃(设定值)。
3)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-舱内冷凝器130出口处第一媒介的温度T3>10℃(设定值)。
4)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-驾乘舱外环境温度>5℃(设定值)。
5)电芯最低温度≥25℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A3可以直接向驾乘舱供热模式A1切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-舱内冷凝器130出口处第一媒介的温度T3≤5℃(设定值)。
2)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-驾乘舱外环境温度≤2℃(设定值)。
3)电芯最低温度<20℃(设定值)。
4)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4≤55℃(设定值),且若55℃<电机换热器420出口处第四媒介的温度T4≤60℃,则通过调节第三三通阀430对支路5.1与支路5.2的导通比例(设定值),将部分第四媒介分流至电机散热器440进行散热,以防止电动机过热。
5)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-舱外换热器120出口处第一媒介的温度T2>10℃(设定值)。
6)驾乘舱外环境温度≤5℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A2可以直接向驾乘舱供热模式A3切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4>60℃(设定值),此时第三三通阀430将全部第四媒介引导至支路5.2,即全部经电机散热器440进行散热。
2)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-舱外换热器120出口处第一媒介的温度T2≤5℃(设定值)。
3)A2模式的两个余热回收模式加上常规热泵制热的热量已经富裕过多,即使压缩机降至最低稳定转速,还是无法维持驾乘舱热量平衡,此时则只需要一个余热回收模式即可,优先使用A3(即优先由A2切换至A3)。
以上驾乘舱供热模式A3可以直接向驾乘舱供热模式A2切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4≤55℃(设定值),且若55℃<电机换热器420出口处第四媒介的温度T4≤60℃,则通过调节第三三通阀430对支路5.1与支路5.2的导通比例(设定值),将部分第四媒介分流至电机散热器440进行散热,以防止电动机过热。
2)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-舱外换热器120出口处第一媒介的温度T2>10℃(设定值)。
3)驾乘舱外环境温度≤5℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A2可以直接向驾乘舱供热模式A切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-舱内冷凝器130出口处第一媒介的温度T3≤5℃(设定值)。
2)电池换热器220出口处第二媒介的温度T1-驾乘舱外环境温度≤2℃(设定值)。
3)动力电池的电芯最低温度<20℃(设定值)。
4)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4>60℃(设定值),此时第三三通阀430全部切换至电机散热器440回路。
5)电机换热器420出口处第四媒介的温度T4-舱外换热器120出口处第一媒介的温度T2≤5℃(设定值)。
6)驾乘舱外环境温度≥-10℃(设定值)。
需要说明的是,可以禁止A直接切换至A2,限制A需要优先切换A3或A1,之后才能进一步切换至A2。例如,在A3开启情况下若判断还是不满足制热需求,并且此时可以满足A1开启条件,则再进入A2;在A1开启情况下若判断还是不满足制热需求,并且此时可以满足A3开启条件,则再进入A2。
以上驾乘舱供热模式A可以直接向驾乘舱供热模式A4切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)热泵空调系统处于自动除霜除雾模式且判定有结霜风险。
2)无一键除霜输入指令。
3)动力电池的电芯温度满足电池制冷阀值(设定值),即动力电池进入电池制冷需求模式,且动力电池的电芯最高温度≤45℃(设定值)。
4)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A4可以直接向驾乘舱供热模式A切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)无一键除霜输入指令。
2)热泵空调系统处于非自动除霜除雾模式,或者处于自动除霜除雾模式但无结霜风险。
3)动力电池的电芯温度已降低至电池制冷阀值以下(设定值),即动力电池不处于电池制冷需求模式。
4)驾乘舱有制热需求。
5)驾乘舱外环境温度≥-10℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A可以直接向驾乘舱供热模式A5切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)一键除霜输入指令。
2)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
3)动力电池无制冷需求。
以上驾乘舱供热模式A5可以直接向驾乘舱供热模式A切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)无一键除霜输入指令或者自动除霜除雾模式但无结霜风险。
2)驾乘舱有制热需求。
3)动力电池无制冷需求。
4)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A可以直接向驾乘舱供热模式A6切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)热泵空调系统处于自动除霜除雾模式且判定有结霜风险。
2)无一键除霜输入指令。
3)动力电池无制冷需求。
4)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A6可以直接向驾乘舱供热模式A切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)无一键除霜输入指令。
2)热泵空调系统处于非自动除霜除雾模式,或者自动除霜除雾模式但无结霜风险。
3)驾乘舱有制热需求,且电池无制冷需求。
4)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A4可以直接向驾乘舱供热模式A5切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)一键除霜输入指令。
2)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
3)动力电池无制冷需求。
以上驾乘舱供热模式A5可以直接向驾乘舱供热模式A4切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)热泵空调系统处于自动除霜除雾模式且判定有结霜风险。
2)无一键除霜输入指令。
3)动力电池的电芯温度满足电池制冷阀值(设定值),且动力电池的电芯最高温度≤45℃。
4)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A4可以直接向驾乘舱供热模式A6切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)无一键除霜输入指令。
2)热泵空调系统处于自动除霜除雾模式且判定有结霜风险。
3)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
4)动力电池由制冷需求模式进入无制冷需求模式。
以上驾乘舱供热模式A6可以直接向驾乘舱供热模式A4切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)无一键除霜输入指令。
2)热泵空调系统处于自动除霜除雾模式且判定有结霜风险。
3)动力电池的电芯温度满足电池制冷阀值(设定值),且动力电池的电芯最高温度≤40℃,即动力电池由无制冷需求模式进入制冷需求模式。
4)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A5可以直接向驾乘舱供热模式A6切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)热泵空调系统处于自动除霜除雾模式且判定有结霜风险。
2)无一键除霜输入指令。
3)动力电池无制冷需求。
4)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
以上驾乘舱供热模式A6可以直接向驾乘舱供热模式A5切换,切换条件可以包括以下至少一种设定规则:
1)一键除霜输入指令。
2)驾乘舱外环境温度≤20℃(设定值)。
3)动力电池无制冷需求。
应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:
1、采用第一热耦合器实现了热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统之间的热耦合,即使得热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统之间可以分享余热,可以极大地提高各热系统的热利用率,降低能耗,利于延长新能源车辆的续航能力。
2、热泵空调系统中的第一三通阀为经过压缩机组件和舱内冷凝器后的第一媒介提供了两条可选的循环支路:支路1.1和支路1.2。可以实现热泵空调系统与电池热管理系统及驾乘舱热管理系统之间便捷地热耦合和热解耦,可以提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。
3、借助截止阀对热泵空调系统的热循环管路实现路径管控,提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。
4、借助膨胀阀对热泵空调系统的热循环管路实现流量调控,提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。
5、借助单向阀约束部分支路可能出现的逆流现象,保证热管理系统的健康运行。
6、驾乘舱热管理系统中的第二三通阀为经过舱内换热器后的第三媒介提供了两条可选的循环支路:支路4.1和支路4.2。可以实现驾乘舱热管理系统与热泵空调系统以及电池热管理系统之间便捷地热耦合和热解耦,可以提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。
7、采用第二热耦合器实现了电机热管理系统与热泵空调系统之间的热耦合,进而使得电机热管理系统可以与电池热管理系统、驾乘舱热管理系统分别实现间接热耦合,可以实现电机热管理系统分别与热泵空调系统、电池热管理系统、驾乘舱热管理系统之间分享余热,可以极大地提高各热系统的热利用率,降低能耗,利于延长新能源车辆的续航能力。
8、电机热管理系统中的第三三通阀为经过电机换热器后的第四媒介提供了两条可选的循环支路:支路5.1和支路5.2。可以实现电机热管理系统与热泵空调系统之间便捷地热耦合和热解耦,可以提高热管理系统的灵活度,利于丰富热管理策略,优化热管理效率。
9、与各阀门及各动力泵通信连接的控制器,以及与控制器通信连接的各温度传感器,可以实现热管理系统的自动化控制,提高热管理效率,提高驾乘人员的体验感。
本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (17)

1.一种热管理系统,其特征在于,包括:热泵空调系统、电池热管理系统、驾乘舱热管理系统和第一热耦合器;
所述第一热耦合器具有相互热耦合的第一换热通道、第二换热通道和第三换热通道;所述第一换热通道串联至所述热泵空调系统的回路中,所述第二换热通道串联至所述电池热管理系统的回路中,所述第三换热通道串联至所述驾乘舱热管理系统的回路中。
2.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述热泵空调系统包括:压缩机组件、舱外换热器和舱内冷凝器;
所述压缩机组件的一端通过第一媒介管路与所述舱内冷凝器的一端连接,所述舱内冷凝器的另一端通过第一媒介管路与所述舱外换热器的一端连接,所述舱外换热器的另一端通过第一媒介管路与所述第一热耦合器中的所述第一换热通道的一端连接,所述第一热耦合器中的所述第一换热通道的另一端通过第一媒介管路与所述压缩机组件的另一端连接。
3.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述热泵空调系统包括:压缩机组件、舱外换热器、舱内冷凝器和第一三通阀;
所述压缩机组件的一端通过第一媒介管路与所述舱内冷凝器的一端连接,所述舱内冷凝器的另一端通过第一媒介管路与所述第一三通阀的第一端口连接,所述第一三通阀的第二端口与所述舱外换热器的一端连接,所述第一三通阀的第三端口与所述第一热耦合器中的所述第一换热通道的一端连接,所述第一热耦合器中的所述第一换热通道的另一端、以及所述舱外换热器的另一端,通过第一媒介管路分别与所述压缩机组件的另一端连接。
4.根据权利要求2或3所述的热管理系统,其特征在于,所述热泵空调系统还包括:第一截止阀;所述第一截止阀设置于,连接所述压缩机组件的一端与所述舱内冷凝器的一端的第一媒介管路处;
和/或,所述热泵空调系统还包括:第二截止阀;所述压缩机组件的一端还通过设有所述第二截止阀的第一媒介管路与所述舱外换热器的一端连接。
5.根据权利要求3所述的热管理系统,其特征在于,所述热泵空调系统还包括:第一膨胀阀;所述第一膨胀阀设置于,连接所述第一三通阀的第二端口与所述舱外换热器的一端的第一媒介管路处;
和/或,所述热泵空调系统还包括:第二膨胀阀;所述第二膨胀阀设置于,连接所述第一三通阀的第三端口与所述第一热耦合器中的所述第一换热通道的一端的第一媒介管路处。
6.根据权利要求3或5所述的热管理系统,其特征在于,所述热泵空调系统还包括:舱内蒸发器;
所述舱内蒸发器的一端通过第一媒介管路与所述第一三通阀的第三端口连接,所述舱内蒸发器的另一端通过第一媒介管路与所述压缩机组件的另一端连接。
7.根据权利要求6所述的热管理系统,其特征在于,所述热泵空调系统还包括:第三膨胀阀;所述第三膨胀阀设置于,连接所述第一三通阀的第三端口与所述舱内蒸发器的一端的第一媒介管路处;
和/或,所述热泵空调系统还包括:第三截止阀;所述第三截止阀设置于,连接所述舱外换热器的另一端与所述压缩机组件的另一端的第一媒介管路处;
和/或,所述热泵空调系统还包括:第四截止阀;所述舱内蒸发器的一端还通过设有所述第四截止阀的第一媒介管路与所述舱外换热器的另一端连接;
和/或,所述热泵空调系统还包括:第五截止阀;所述舱外换热器的另一端还通过设有所述第五截止阀的第一媒介管路与所述第一热耦合器中的所述第一换热通道的一端连接。
8.根据权利要求3所述的热管理系统,其特征在于,所述热泵空调系统还包括:第一单向阀;所述第一单向阀设置于,与所述第一三通阀的第三端口连接的第一媒介管路处;
和/或,所述热泵空调系统还包括:第二单向阀;所述第二单向阀设置于,与所述舱外换热器的另一端连接的第一媒介管路处。
9.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述电池热管理系统包括:第一动力泵和电池换热器;
所述第一动力泵的一端通过第二媒介管路与所述电池换热器的一端连接,所述电池换热器的另一端通过第二媒介管路与所述第一热耦合器中的所述第二换热通道的一端连接,所述第一热耦合器中的所述第二换热通道的另一端与所述第一动力泵的另一端连接。
10.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述驾乘舱热管理系统包括:第二动力泵、加热器和舱内换热器;
所述第二动力泵的一端通过第三媒介管路与所述第一热耦合器中的所述第三换热通道的一端连接,所述第一热耦合器中的所述第三换热通道的另一端通过第三媒介管路与所述加热器的一端连接,所述加热器的另一端通过第三媒介管路与所述舱内换热器的一端连接,所述舱内换热器的另一端过第三媒介管路与所述第二动力泵的另一端连接。
11.根据权利要求10所述的热管理系统,其特征在于,所述驾乘舱热管理系统还包括:第二三通阀;
所述第二三通阀的第一端口、第二端口、第三端口通过第三媒介管路分别与所述第二动力泵的一端、所述第一热耦合器中的所述第三换热通道的一端、所述加热器的一端连接。
12.根据权利要求1-3、5、7-11中任一项所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统还包括:电机热管理系统和第二热耦合器;
所述第二热耦合器具有相互热耦合的第四换热通道和第五换热通道;所述第四换热通道串联至所述电机热管理系统的回路中,所述第五换热通道串联至所述热泵空调系统的回路中。
13.根据权利要求12所述的热管理系统,其特征在于,所述电机热管理系统包括:第三动力泵和电机换热器;
所述第三动力泵的一端通过第四媒介管路与所述电机换热器的一端连接,所述电机换热器的另一端通过第四媒介管路与所述第二热耦合器中的所述第四换热通道的一端连接,所述第二热耦合器中的所述第四换热通道的另一端通过第四媒介管路与所述第三动力泵的另一端连接。
14.根据权利要求13所述的热管理系统,其特征在于,所述电机热管理系统还包括:第三三通阀和电机散热器;
所述第三三通阀的第一端口、第二端口、第三端口通过第三媒介管路分别与所述电机换热器的另一端、所述第二热耦合器中的所述第四换热通道的一端、所述电机散热器的一端连接;
所述电机散热器的另一端通过第三媒介管路与所述第三动力泵的另一端连接。
15.根据权利要求14所述的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统还包括:控制器,以及与所述控制器通信连接的至少一个温度传感器;
所述温度传感器具有以下至少一种设置位置:所述温度传感器设置于连接所述舱外换热器的另一端的第一媒介管路处;所述温度传感器设置于连接所述舱内冷凝器的另一端的第一媒介管路处;所述温度传感器设置于连接所述电池换热器的另一端的第二媒介管路处;所述温度传感器设置于连接所述电机换热器的另一端的第四媒介管路处;
所述压缩机、加热器、第一动力泵、第二动力泵、第三动力泵、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀和第五截止阀中的至少一个,与所述控制器通信连接。
16.一种车辆,其特征在于,包括:如权利要求1-15中任一项所述的热管理系统。
17.一种基于权利要求1-15中任一项所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,包括:
获取实时温度信息和驾乘舱的供热模式;所述实时温度信息包括:驾乘舱内温度信息、驾乘舱外温度信息、电芯温度信息、电池换热器温度信息、电机换热器温度信息、舱外换热器温度信息和舱内冷凝器温度信息中的至少一种;
根据所述实时温度信息和所述驾乘舱的供热模式确定控制策略;
根据所述控制策略,将热泵空调系统、电池热管理系统和驾乘舱热管理系统中的任意至少两个,通过第一热耦合器进行热耦合;和/或,根据所述控制策略,将电机热管理系统通过第二热耦合器与所述热泵空调系统热耦合。
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