CN115556566A - 用于纯电履带起重机的热管理系统及起重机 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种用于纯电履带起重机的热管理系统及起重机。方法包括:电机回路包括第一三通阀、第一水泵和多个电机,其中多个电机包括液压泵电机,电机回路通过第一三通阀和第二三通阀与电池回路连接;电池回路包括第二三通阀、动力电池和第二水泵;控制器,被配置为在动力电池和液压泵电机存在加热需求或散热需求的情况下,控制第一三通阀与第一水泵和电池回路连接且与液压泵电机断开连接,并控制第二三通阀与第二水泵和电机回路连接且与动力电池断开连接,以使电机回路中的冷却液经第一三通阀流入动力电池对其进行加热或散热。上述技术方案,将履带起重机的多个热管理回路结合在一起整体设计与控制,不仅能够提升电池能效,还能降低成本。
Description
技术领域
本申请涉及工程机械技术领域,具体涉及一种用于纯电履带起重机的热管理系统及起重机。
背景技术
由于化石燃料的不断消耗及碳排放法规的制约,工程机械也不断走向新能源化。履带式起重机节能减排的常用技术路线是采用纯电驱动,即用车载动力电池进行驱动的履带起重机,然而采用纯电驱动会带来电池、电机的热管理问题。尤其,纯电驱动对电池的性能要求较高,现有电池普遍价格昂贵,且在高温、低温环境下性能比较差。因此,提升电池的续航及能量利用效率非常重要。
现有技术提出的纯电履带起重机,通常是将发动机用电动机取代,并且保留原有液压系统,这种方案的优势是成本低,但是不能使用制动电池能量回收,而且液压系统的效率偏低,整车的驱动效率低,振动噪声偏大,另一种方式的纯电履带起重机是采用电机来直接驱动行走,卷扬、回转及变幅机构,但需要液压系统驱动附件,因而液压系统中也需布置液压泵电机。目前这种形式的履带起重机尚无成熟产品,其热管理系统也尚无文献涉及。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种用于纯电履带起重机的热管理系统及起重机。
为了实现上述目的,本申请第一方面提供一种用于纯电履带起重机的热管理系统,包括:
电机回路,包括第一三通阀、第一水泵和液压泵电机,电机回路通过第一三通阀和第二三通阀与电池回路连接,第一三通阀的三端分别与第一水泵、液压泵电机和电池回路连接;电池回路,包括第二三通阀、动力电池和第二水泵,第二三通阀的三端分别与电机回路、动力电池以及第二水泵连接;控制器,与电机回路和电池回路电连接,被配置为在动力电池和液压泵电机存在加热需求或散热需求的情况下,控制第一三通阀与第一水泵和电池回路连接且与液压泵电机断开连接,并控制第二三通阀与第二水泵和电机回路连接且与动力电池断开连接,以使电机回路中的冷却液经第一三通阀流入至动力电池,以对动力电池进行加热或散热。
本申请第二方面提供一种纯电履带起重机,包括上述任意一项所述的用于纯电履带起重机的热管理系统。
通过上述技术方案,将电池与电机的热管理集成起来,电池通过电机运转发热产生的热量进行加热并通过电机所在回路散热,能够减少风扇、散热器和加热器的数量,不仅增加了结构的紧凑性降低了成本,还能提升电池的续航能力以及提高电池的能量利用效率,还可以提升系统的运行效率。
本申请实施例的其它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申请实施例的进一步理解,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申请实施例,但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中:
图1示意性示出了根据本申请实施例的用于纯电履带起重机的热管理系统100的结构框图;
图2示意性示出了根据本申请实施例的第一模式下热管理系统100的冷却液流、液压油流向图;
图3示意性示出了根据本申请实施例的第二模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图;
图4示意性示出了根据本申请实施例的第三模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图;
图5示意性示出了根据本申请实施例的第四模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图;
图6示意性示出了根据本申请实施例的第五模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图;
图7示意性示出了根据本申请实施例的第六模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图;
图8示意性示出了根据本申请实施例的第七模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图;
图9示意性示出了根据本申请实施例的第八模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图;
图10示意性示出了根据本申请实施例的第九模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图一;
图11示意性示出了根据本申请实施例的第九模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图二。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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申请实施例,并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请提供的用于纯电履带起重机的热管理系统。如图1所示,在本申请的一个实施例中,提供了一种用于纯电履带起重机的热管理系统100,热管理系统100包括:
电机回路101,包括第一三通阀、第一水泵和液压泵电机。其中,三通阀是指阀体有三个口,一进两出,(左进,右和下出)的一种阀门装置。其中,水泵是指输送液体或使液体增压的机械。电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,俗称马达。电机回路101通过第一三通阀和第二三通阀与电池回路102连接,第一三通阀的三端分别与第一水泵、液压泵电机和电池回路连接。在本热管理系统中包括多个电机,多个电机中包括用于专门控制液压泵的液压泵电机。
电池回路102,包括第二三通阀、动力电池和第二水泵。其中,动力电池是指提供动力来源的电源,可以是指锂离子电池。第二三通阀的三端分别与电机回路、动力电池以及第二水泵连接。
控制器(图中未示出),被配置为在动力电池和液压泵电机存在加热需求或散热需求的情况下,控制第一三通阀与第一水泵和电池回路连接且与液压泵电机断开连接,并控制第二三通阀与第二水泵和电机回路连接且与动力电池断开连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流入至动力电池,以对动力电池进行加热或散热。
本申请中的纯电履带起重机用不同的电机驱动卷扬、变幅、回转及行走机构,同时采用一个液压泵电机驱动液压泵,以驱动液压附件。将动力电池热管理和液压泵电机热管理集成起来,可以通过液压泵电机运转产生的热量对动力电池进行加热,液压泵电机运转产生的热量可以通过调节液压泵电机的效率和功率来改变,相比较于传统的在动力电池内部安装PTC加热器来对电池加热的方式,此加热方式有效地降低了成本,而且可控。同时,动力电池还能通过电机回路进行散热,减少风扇和散热器的使用,能够有效降低成本,提升散热系统的运行效率。
在一个实施例中,参考图1,热管理系统100还包括空调回路103,空调回路103包括第一换热器、第一膨胀阀、气液分离器、压缩机和冷凝器,空调回路103通过第一换热器与电池回路101连接。具体地,第一膨胀阀的第一端与第一换热器连接,第二端与冷凝器、第二膨胀阀和单向阀连接。气液分离器的第一端与第一换热器和蒸发器连接,第二端与压缩机连接。压缩机的第一端与气液分离器连接,第二端与第三三通阀连接。冷凝器的第一端与第一膨胀阀、第二膨胀阀和单向阀连接,第二端与第三三通阀连接。
其中,换热器是指将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。膨胀阀是常用在制冷系统中的一种零部件,主要起着节流降压和调节流量的作用,一般安装在储液器和蒸发器之间,膨胀阀使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽,然后制冷剂在蒸发器中吸收热量达到制冷效果。气液分离器是指用来实现气体和液体分离的装置,也可以用来储存制冷剂液体,在启动、运行或融霜(热泵)后制冷剂液体返回时对压缩机保护,主要是干燥进入压缩机进气,防止液击损坏压缩机。压缩机,是指将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械装置。冷凝器也是换热器的一种,其能够把气体或蒸气转变成液体。
控制器与空调回路103电连接,还被配置为:在驾驶室存在加热需求且压缩机启动的情况下,控制空调回路103中的制冷剂依次流经压缩机、冷凝器、第一膨胀阀后流入至第一换热器,以使空调回路103中的制冷剂与电池回路101的冷却液进行换热,并控制换热后的制冷剂经气液分离器流入至压缩机。驾驶室加热主要是通过热泵空调实现,热泵空调加热效率高,将动力电池热管理和驾驶室热管理集成起来,热泵空调便能通过第一换热器从电池回路获取热源,可以很好的避免结霜问题。
在一个实施例中,继续参考图1,空调回路103还包括第二膨胀阀和蒸发器,第二膨胀阀的两端分别与冷凝器和蒸发器连接。具体地,第二膨胀阀的第一端与第一膨胀阀、冷凝器和单向阀连接,第二端与蒸发器连接。蒸发器的第一端与第二膨胀阀连接,第二端与气液分离器和第一换热器连接。
其中,蒸发器是指将液态物质转化为气态物质的一种设备,蒸发器也是一种热交换器,其将热量从过程流体传递到制冷剂中,从而引起相变、蒸发。在蒸发器中,制冷剂以低压液体或蒸汽混合物的形式进入,并以低压气体的形式离开。
在驾驶室存在除雾需求的情况下,控制器还被配置为:控制空调回路103中的制冷剂依次流经压缩机、冷凝器、第二膨胀阀后流入至蒸发器,并流入至气液分离器以对驾驶室除雾。驾驶室除雾回路与加热路线不重叠,能够实现驾驶室在加热的同时也能实现除雾,蒸发器除雾的同时也是对制冷剂降温,在驾驶室有散热需求时,也可通过蒸发器所在回路对驾驶室散热。
在一个实施例中,参考图1,空调回路103还包括第三三通阀、空调散热器、单向阀和第二膨胀阀,第三三通阀的三端分别与压缩机、冷凝器和空调散热器连接。具体地,第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器连接,第三端与空调散热器连接。空调散热器的第一端与第三三通阀连接,第二端与单向阀连接。单向阀的第一端与空调散热器连接,第二端与第一膨胀阀、第二膨胀阀和冷凝器连接。单向阀是指流体只能沿进水口流动,出水口介质却无法回流的一种器件,这里是防止部分空调制冷器因压差向空调散热器流通,减少热量损失。
在动力电池、液压泵电机、液压油以及驾驶室均存在散热需求的情况下,控制器还被配置为:控制第三三通阀与压缩机和空调散热器连接且与冷凝器断开连接,以使空调回路103中的制冷剂经压缩机流入至空调散热器,并在流经单向阀、第二膨胀阀、蒸发器和气液分离器后流入至压缩机。
将动力电池热管理和驾驶室热管理集成起来,并且驾驶室单独配置了空调散热器,当动力电池不需要和驾驶室互换热量时,驾驶室也能通过冷凝器所在回路从而通过空调散热器单独完成散热,当动力电池需要和驾驶室互换热量时,则可以通过第一换热器交换热量,能够很好的实现动力电池热管理和驾驶室热管理,能有效提升系统的运行效率以及动力电池的能量利用效率。
在一个实施例中,继续参考图1,冷凝器包括PTC加热器。控制器还被配置为:在驾驶室存在加热需求且压缩机未启动的情况下,控制PTC加热器进入电加热模式,以通过PTC电加热对驾驶室加热。其中,PTC加热器是指一种自动恒温、省电的电加热器,也可称为PTC电加热器,PTC电加热器有三种加热模式包括:红外加热、电磁加热和电阻加热。本技术方案中,PTC加热器可以采用电磁加热模式,用于在驾驶室存在加热需求且压缩机未启动的情况下对驾驶室加热。
在一个实施例中,冷凝器包括风机,控制器还被配置为:在驾驶室存在加热需求或散热需求的情况下,控制风机启动以增强空调回路103的换热速率。其中,风机是指输送风量的一种装置。在本技术方案中,风机可以是指鼓风机,用于在驾驶室存在加热需求或散热需求的情况下,输送风量以增强驾驶室的换热速率。
在一个实施例中,参考图1,电机回路101还包括第四三通阀,第四三通阀的三端分别与液压泵电机、第一水泵和第二换热器连接。具体地,第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接。液压泵电机的第一端与第一三通阀和电池回路连接,第二端与第四三通阀连接。第一三通阀的第一端第一水泵连接,第二端与液压泵电机和电池回路连接,第三端与电池回路连接。
热管理系统还包括:液压回路104,包括第二换热器、液压油箱和液压泵,液压回路104通过第二换热器与电机回路连接。具体地,液压油箱的第一端与第二换热器连接,第二端与液压泵连接。液压泵的第一端与液压油箱连接,第二端与卸荷阀和控制阀连接。
其中,液压泵与液压泵电机机械连接。其中,液压油箱是指用来储存保证液压系统工作所需的油液的容器。其液压泵是指是将机械能转换成流体压力能的能量转换装置,可以为液压油提供能源。
控制器与液压回路104电连接,还被配置为:在液压回路104中的液压油存在加热需求的情况下,控制液压泵电机启动以带动液压泵工作,使得液压回路104的液压油流动至第二换热器,通过与电机回路101冷却液换热以对液压油进行加热。
在一个实施例中,液压回路104还包括控制阀和液压油缸,控制阀和液压油缸连接。具体地,控制阀的第一端与液压油缸连接,第二端与液压泵和卸荷阀连接。液压油缸的第一端与第二换热器和卸荷阀连接,第二端与控制阀连接。其中,控制阀是指液压传动系统或液压控制系统中用来控制液体压力、流量和方向的元件,控制阀也叫液压控制阀。液压油缸一般指液压缸,液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。
控制器还被配置为:在液压回路104中的液压油存在散热需求的情况下,控制液压油箱中的液压油经液压泵流入至第二换热器,以及控制液压油箱中的液压油依次流经液压泵、控制阀和液压油缸后流入至第二换热器,以与电机回路101的冷却液换热。
在一个实施例中,电池回路102还包括第一膨胀箱。具体地,第一膨胀箱的第一端与第二水泵连接,第二端与动力电池连接。第二水泵的第一端与第一膨胀箱连接,第二端与第二三通阀连接。动力电池的第一端与电机回路和第二三通阀连接,第二端与第一膨胀箱连接。第二三通阀的第一端与电机回路和动力电池连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路连接。其中,膨胀箱是指能够液体自由膨胀,减少系统的压力波动的一种装置,也可以作为液体制冷剂的储存箱。
控制器还被配置为:在动力电池均存在加热需求的情况下,控制电机回路101中的冷却液经第一水泵、第一三通阀后流入至动力电池,并依次流经第一膨胀箱、第二水泵、第二三通阀后流入至液压泵电机,并经第四三通阀流入至第一水泵,以对动力电池加热。
在一个实施例中,电池回路102还包括第一膨胀箱,电机回路101还包括散热器、第二膨胀箱和第五三通阀,第五三通阀的三端分别与散热器、第一水泵以及液压泵电机连接。具体地,第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器连接,第三端与第一水泵和第一膨胀箱连接。第二膨胀箱的第一端与第一水泵和第五三通阀连接,第二端与散热器连接。散热器的第一端与第一水泵连接,第二端与第五三通阀连接。第一水泵的第一端与第一三通阀连接,第二端与第二膨胀阀和第五三通阀连接。其中,散热器是指用来释放热量的一系列装置的统称。在液压泵电机和动力电池均存在散热需求的情况下,控制器还被配置为:确定电机回路中的冷却液温度,根据电机回路中的冷却液温度控制第一三通阀、第二三通阀和第五三通阀。具体地,需判断电机回路101中的冷却液温度,是否超过电池回路102中的动力电池最大适宜工作温度,动力电池最大适宜工作温度根据动力电池本身性质决定,例如,在本技术方案中,动力电池可以是锂离子电池,一般情况下,锂离子电池最大适宜工作温度为45℃,而液压泵电机最大适宜工作温度为70℃,液压油最大适宜温度为80℃。动力电池和液压泵电机上都有安装温度传感器(图中未示出),以此监测动力电池和电机回路中冷却液的温度。
在一个实施例中,在电机回路101中的冷却液温度小于或等于动力电池的第一温度阈值的情况下,例如冷却液温度为35℃时,控制器还被配置为:控制第一三通阀与第一水泵和电池回路连接且与液压泵电机断开连接,控制第二三通阀与第二水泵和电机回路连接且与动力电池断开连接,控制第五三通阀与液压泵电机和散热器连接且与第一水泵断开连接,以控制电机回路101中的冷却液依次经过第一水泵、第一三通阀、动力电池、第一膨胀箱、第二水泵、液压泵电机、第五三通阀后流入至散热器,并经第二膨胀箱流入至第一水泵,以对动力电池和液压泵电机散热。
在一个实施例中,散热器包括风扇。风扇是指一种辅助降温的装置,能够加快降温和冷却的速率,在本技术方案中,风扇可以是指冷却风扇。控制器还被配置为:在液压泵电机存在散热需求的情况下,控制冷却风扇启动,以降低电机回路101中的冷却液的温度。
在一个实施例中,电机回路101中的冷却液温度大于第一温度阈值的情况下,例如冷却液温度为55℃时,控制器还被配置为:控制第一三通阀与第一水泵和液压泵电机连接且与电池回路断开连接,控制第五三通阀与液压泵电机和散热器连接且与第一水泵断开连接,以控制电机回路中的冷却液依次经过第一水泵、第一三通阀、液压泵电机、第五三通阀后流入至散热器,并经第二膨胀箱流入至第一水泵,以对液压泵电机散热,控制第二三通阀与第二水泵和动力电池连接且与电机回路断开连接,以使电池回路102中的冷却液在依次经过第二水泵、第二三通阀、动力电池后流入至第一换热器,以使电池回路102中的冷却液通过所述第一换热器与所述空调回路103的制冷剂换热,并经第一膨胀箱流入至第二水泵,以降低所述冷却液的温度,实现对动力电池散热。
在一个实施例中,空调回路103还包括第一膨胀阀、第一换热器、第三三通阀、空调散热器、单向阀和第二膨胀阀,第三三通阀的三端分别与压缩机、冷凝器和空调散热器连接,在电机回路中的冷却液温度大于第一温度阈值,例如冷却液温度为55℃时,且驾驶室未存在散热需求和加热需求的情况下,控制器还被配置为:控制第三三通阀与压缩机和空调散热器连接,且与冷凝器断开连接,以使空调回路103中的制冷剂经压缩机流入至空调散热器,并依次经过单向阀、第一膨胀阀流入至第一换热器,以对动力电池散热,并控制换热后的制冷剂经气液分离器流入至压缩机。
在一个实施例中,在电机回路101中的冷却液温度大于第一温度阈值,例如冷却液温度为55℃时,且驾驶室存在散热需求的情况下,控制器还被配置为:控制第三三通阀与压缩机和空调散热器连接,且与冷凝器断开连接,以使空调回路中的制冷剂经压缩机流入至空调散热器,并依次经过单向阀、第二膨胀阀、蒸发器流入至第一换热器,以对动力电池和驾驶室散热,并控制换热后的制冷剂经第一膨胀阀、第二膨胀阀、蒸发器、气液分离器流入至压缩机。
在一个实施例中,在电机回路101中的冷却液温度大于第一温度阈值,例如冷却液温度为55℃时,且驾驶室的室内温度与第二温度阈值的差值大于或等于预设差值的情况下,控制器还被配置为:控制第三三通阀与压缩机和冷凝器连接,且与空调散热器断开连接,以使空调回路103中的制冷剂经压缩机流入至冷凝器,并经第一膨胀阀流入至第一换热器,以对动力电池的冷却液进行换热,并控制换热后的制冷剂经气液分离器流入至压缩机。
在一个实施例中,在电机回路101中的冷却液温度大于第一温度阈值,例如冷却液温度为55℃时,且室内温度与第二温度阈值的差值小于预设差值的情况下,控制器还被配置为:控制第三三通阀与压缩机、冷凝器以及空调散热器连接,使得空调回路103中的制冷剂经过压缩机、第三三通阀后分别流经空调散热器和冷凝器,并依次流经第一膨胀阀、第一换热器和气液分离器后流入至压缩机。
在一个实施例中,提供一种纯电履带起重机,包括上述所述的用于纯电履带起重机的热管理系统。其中,履带起重机是一种高层建筑施工用的自行式起重机,是一种利用履带行走的动臂旋转起重机。履带接地面积大,通过性好,适应性强,可带载行走,适用于建筑工地的吊装作业。可进行挖土、夯土、打桩等多种作业。履带式起重机操作灵活,使用方便,有较大的起重能力,在平坦坚实的道路上还可负载行走,更换工作装置后可成为挖土机或打桩机,是一种多功能机械。纯电履带起重机是指利用车载动力电池进行驱动的履带起重机。
上述技术方案,将履带起重机的液压散热、电机散热、电池热管理、驾驶室热管理结合在一起整体设计与控制,能够减少风扇、散热器和加热器的数量,不仅增加了结构的紧凑性降低了成本,还能提升电池的续航和能量利用效率。利用电机的运转发热产生的热量对电池进行加热,且电机运转产生的热量可以通过调节液压泵电机效率和功率改变,该技术方案相较于传统的电池通过内部安装的PTC加热器对电池加热的方法,能够快速提升液压油温度与液压系统的运行效率。
在如图2所示,在一个实施例中,提供了第一模式下热管理系统100的冷却液流向图。在第一模式下,此时环境温度较低,例如环境温度低于-10℃。此时,液压泵电机启动并开启低效率模式,以便产生更多的热量。其中,液压泵电机的常规模式是将电能转化为机械能,在此过程中会产生少量热能,而低效率模式就是将电能更多的转化为热能。电池回路102中的冷却液温度并未达到空调回路103中热泵制热的温度,驾驶室无法通过热泵空调制热,压缩机不启动,制冷剂不流动,PTC加热器启动制热。其中,热泵空调可以是指具有制冷和制热功能的系统,热泵的工作原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置,仅需消耗少量的逆循环净功,就可以得到较大的供热量,可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。具体地,热泵空调为压缩机、冷凝器、第一膨胀阀和第一换热器所构成的冷凝系统。在本技术方案中,热泵空调的热源来自第一换热器与电池回路换热的热量。在动力电池、液压油以及驾驶室都存在加热需求的情况下,电机回路101与电池回路102、液压回路104连接,动力电池、液压油通过液压泵电机运转产生热量进行加热。
控制器被配置为:控制PTC加热器进入电加热模式,以对驾驶室进行加热;控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机和电池回路断开连接,第三端与电池回路连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池和电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流入至动力电池,以对动力电池加热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器断开连接,第三端与第一水泵连接,以使液压回路104中的液压油经液压油箱,依次流经液压泵、卸荷阀,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油加热。
在如图3所示,在一个实施例中,提供了第二模式下热管理系统100的冷却液、液压油流向图。在第二模式下,此时,环境温度较低,液压泵电机处于低效率模式,以便产生更多热量,但是,电池回路102中的冷却液温度达到空调回路103中热泵制热的温度,驾驶室可以通过热泵空调制热,压缩机启动,制冷剂流动,根据此时驾驶室的加热速率选择是否关闭PTC加热器。在动力电池、液压油以及驾驶室都存在加热需求的情况下,电机回路101与电池回路102、液压回路104连接,动力电池、液压油通过液压泵电机运转产生热量进行加热,电池回路102还与空调回路103连接,空调回路103通过第一换热器与电池回路102换热。
控制器被配置为:控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机和电池回路断开连接,第三端与电池回路连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池和电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流入至动力电池,以对动力电池加热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器断开连接,第三端与第一水泵连接,以使液压回路104中的液压油经液压油箱,依次流经液压泵、卸荷阀,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油加热;控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器连接,第三端与空调散热器断开连接,并控制冷凝器的第一端与第一膨胀阀连接且与单向阀和第二膨胀阀断开连接,第二端与第三三通阀连接,以使空调回路103中的制冷剂经压缩机,依次流过第三三通阀、冷凝器、第一膨胀阀,流入第一换热器与电池回路102中的冷却液进行换热,以对驾驶室加热。
在如图4所示,在一个实施例中,提供了第三模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图。在第三模式下,此时,电池回路102中的冷却液温度已经达到车辆热机完成的温度,车辆能够正常作业,液压泵电机处于常规模式。其中,车辆热机完成是指车辆发动机达到正常工作温度。此时,如果驾驶室在加热的同时还存在除雾需求,则:
控制器被配置为:控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器连接,第三端与空调散热器断开连接,并控制冷凝器的第一端与第一膨胀阀和第二膨胀阀连接且与单向阀断开连接,第二端与第三三通阀连接,以使空调回路中的制冷剂在经过冷凝器后还流向第二膨胀阀,并依次流过蒸发器、气液分离器,以对驾驶室进行除雾。
在如图5所示,在一个实施例中,提供了第四模式下热管理系统100的冷却液、液压油流向图。在第四模式下,是指驾驶室无加热需求和制冷需求,液压泵电机、动力电池以及液压油存在散热需求的情况。空调回路103中压缩机不启动,制冷剂不流动。此时,需判断电机回路101中的冷却液温度,是否超过电池回路102中的动力电池最大适宜工作温度,动力电池最大适宜工作温度根据动力电池本身性质决定,例如,在本技术方案中,动力电池可以是锂离子电池,一般情况下,锂离子电池最高适宜工作温度为45℃,而液压泵电机最高适宜工作温度为70℃,液压油最高适宜温度为80℃。动力电池和液压泵电机上都有安装温度传感器(图中未示出),以此监测动力电池和电机回路中冷却液的温度。在电机回路101中的冷却液温度大于动力电池最大适宜工作温度时,电机回路101和电池回路102断开连接,避免冷却液温度过高烧坏动力电池,液压泵电机和动力电池分开散热。在电机回路101中的冷却液温度小于等于动力电池最大适宜工作温度时,电机回路101和电池回路102连接,液压泵电机和动力电池共同通过电机回路101中的散热器散热。
第四模式下,电机回路101中的冷却液温度小于等于动力电池最大适宜工作温度,电机回路101和电池回路102连接,液压泵电机和动力电池共同通过电机回路101中的散热器散热,液压回路104也与电机回路101连接,通过散热器散热。
控制器被配置为:控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机和电池回路断开连接,第三端与电池回路连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池和电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流入至动力电池,并依次流过第一膨胀箱、第二水泵、第二三通阀,流入至液压泵电机后依次流过第四三通阀、第五三通阀,流入至空调散热器,以对动力电池和液压泵电机散热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器连接,第三端与第一水泵断开连接,液压回路104中的液压油经液压油箱流入液压泵,并分别流入卸荷阀与控制阀和液压油缸后,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油散热。
在如图6所示,在一个实施例中,提供了第五模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图。其中,第五模式下,液压泵电机、动力电池、液压油存在散热需求,驾驶室无散热需求和加热需求。此时,电机回路101中的冷却液温度大于动力电池最大适宜工作温度,电机回路101和电池回路102断开连接,液压泵电机和动力电池分开散热,液压回路104与电机回路101连接,通过散热器散热,电池回路102与空调回路103连接,动力电池通过空调回路103的空调散热器散热。
控制器被配置为:控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机连接且与电池回路断开连接,第三端与电池回路断开连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池连接且与电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路断开连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流至液压泵电机,并依次流过第四三通阀、第五三通阀后流入至散热器,以对液压泵电机散热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器连接,第三端与第一水泵断开连接,液压回路104中的液压油经液压油箱流入液压泵,并分别流入卸荷阀与控制阀和液压油缸后,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油散热。
此时,虽然驾驶室无需求,但动力电池通过空调回路103中的散热器散热,所以压缩机启动,制冷剂流动。
控制器还被配置为:控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器断开连接,第三端与空调散热器连接,并控制单向阀的第一端与空调散热器连接,第二端与第一膨胀阀连接且与第二膨胀阀和冷凝器断开连接,以使空调回路103中的制冷剂,经第一膨胀阀流入至第一换热器与电池回路102中的冷却液进行换热后,依次流过气液分离器、压缩机、第三三通阀,流入至空调散热器,以对动力电池散热。
在如图7所示,在一个实施例中,提供了第六模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图。在第六模式下,环境温度过高,液压泵电机、动力电池、液压油存在散热需求,驾驶室也存在散热需求。此时,电机回路101中的冷却液温度等于动力电池最大适宜工作温度,电机回路101和电池回路102连接,液压泵电机和动力电池共同通过电机回路101中的散热器散热,液压回路104与电机回路101连接,通过散热器散热,驾驶室通过空调散热器独自散热。
控制器被配置为:控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机和电池回路断开连接,第三端与电池回路连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池和电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流入至动力电池,并依次流过第一膨胀箱、第二水泵、第二三通阀,流入至液压泵电机后依次流过第四三通阀、第五三通阀,流入至空调散热器,以对动力电池和液压泵电机散热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器连接,第三端与第一水泵断开连接,液压回路104中的液压油经液压油箱流入液压泵,并分别流入卸荷阀与控制阀和液压油缸后,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油散热;控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器断开连接,第三端与空调散热器连接,并控制单向阀的第一端与空调散热器连接,第二端与第二膨胀阀连接且与第一膨胀阀和冷凝器断开连接,以使空调回路103中的制冷剂依次经过压缩机、第三三通阀后流入至空调散热器,以对驾驶室散热,并控制降温后的制冷剂依次流过单向阀、第二膨胀阀、蒸发器、气液分离器、压缩机、第三三通阀后再次流入空调散热器,以使驾驶室单独散热。
在如图8所示,在一个实施例中,提供了第七模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图。在第七模式下,环境温度过高,液压泵电机、动力电池、液压油存在散热需求,驾驶室也存在散热需求。此时,电机回路101中的冷却液温度大于动力电池最大适宜工作温度,电机回路101和电池回路102断开连接,液压泵电机和动力电池分开散热,液压回路104与电机回路101连接,通过散热器散热,电池回路102与空调回路103连接并通过空调回路103的空调散热器散热。
控制器被配置为:控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机连接且与电池回路断开连接,第三端与电池回路断开连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池连接且与电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路断开连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流至液压泵电机,并依次流过第四三通阀、第五三通阀后流入至散热器,以对液压泵电机散热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器连接,第三端与第一水泵断开连接,液压回路104中的液压油经液压油箱流入液压泵,并分别流入卸荷阀与控制阀和液压油缸后,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油散热;控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器断开连接,第三端与空调散热器连接,并控制单向阀的第一端与空调散热器连接,第二端与第一膨胀阀和第二膨胀阀连接且与冷凝器断开连接,以使空调回路103中的制冷剂,经第一膨胀阀流入至第一换热器与电池回路102中的冷却液进行换热后,依次流过气液分离器、压缩机、第三三通阀,流入至空调散热器,以对驾驶室和动力电池散热。
在如图9所示,在一个实施例中,提供了第八模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图。在第八模式下,环境温度较低,车辆负荷较大,液压泵电机、动力电池、液压油存在散热需求,驾驶室存在加热需求。此时,电机回路101中的冷却液温度等于动力电池最大适宜工作温度,电机回路101和电池回路102连接,液压泵电机和动力电池共同通过电机回路101中的散热器散热,液压回路104与电机回路101连接,通过散热器散热,电池回路102还与空调回路103连接并通过第一换热器换热。
控制器被配置为:控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机和电池回路断开连接,第三端与电池回路连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池和电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流入至动力电池,并依次流过第一膨胀箱、第二水泵、第二三通阀,流入至液压泵电机后依次流过第四三通阀、第五三通阀,流入至空调散热器,以对动力电池和液压泵电机散热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器连接,第三端与第一水泵断开连接,液压回路104中的液压油经液压油箱流入液压泵,并分别流入卸荷阀与控制阀和液压油缸后,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油散热;控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器连接,第三端与空调散热器断开连接,并控制冷凝器的第一端与第一膨胀阀连接且与单向阀和第二膨胀阀断开连接,第二端与第三三通阀连接,以使空调回路103中的制冷剂经压缩机依次流过第三三通阀、冷凝器、第一膨胀阀,流入至第一换热器与电池回路102中的冷却液换热,以对驾驶室加热。
在如图10所示,在一个实施例中,提供了第九模式下热管理系统100的冷却液、液压油、制冷剂流向图一。在第九模式下,此时,环境温度较低,车辆负荷较大,液压泵电机、动力电池、液压油存在散热需求,驾驶室存在加热需求。此时,电机回路101中的冷却液温度大于动力电池最大适宜工作温度,机回路101和电池回路102断开连接,分开散热,液压回路104与电机回路101连接,通过散热器散热,电池回路102与空调回路103连接并通过第一换热器换热。
控制器被配置为:控制第一三通阀的第一端与第一水泵连接,第二端与液压泵电机连接且与电池回路断开连接,第三端与电池回路断开连接,并控制第二三通阀的第一端与动力电池连接且与电机回路断开连接,第二端与第二水泵连接,第三端与电机回路断开连接,以使电机回路101中的冷却液经第一三通阀流至液压泵电机,并依次流过第四三通阀、第五三通阀后流入至散热器,以对液压泵电机散热;控制第四三通阀的第一端与液压泵电机连接,第二端与第五三通阀连接,第三端与第二换热器连接,并控制第五三通阀的第一端与第四三通阀连接,第二端与散热器连接,第三端与第一水泵断开连接,液压回路104中的液压油经液压油箱流入液压泵,并分别流入卸荷阀与控制阀和液压油缸后,流入至第二换热器与电机回路101中的冷却液进行换热,以对液压油散热;控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器连接,第三端与空调散热器断开连接,并控制冷凝器的第一端与第一膨胀阀连接且与单向阀和第二膨胀阀断开连接,第二端与第三三通阀连接,以使空调回路103中的制冷剂经压缩机依次流过第三三通阀、冷凝器、第一膨胀阀,流入至第一换热器与电池回路102中的冷却液换热,以对动力电池散热并对驾驶室加热。
在如图11所示,在一个实施例中,提供了第九模式下热管理系统100的冷却液流向图二。此时,驾驶室加热需求较小,动力电池散热不足,动力电池散热的热量过高大于驾驶室加热所需的热量,空调回路103在第九模式的基础上再接入空调散热器,帮助动力电池散热。
控制器被配置为:
控制第三三通阀的第一端与压缩机连接,第二端与冷凝器连接,第三端与空调散热器连接,并控制冷凝器的第一端与第一膨胀阀和单向阀连接且与第二膨胀阀断开连接,第二端与第三三通阀连接,以使空调回路103中的制冷剂经第一膨胀阀流入至第一换热器与电池回路102中的冷却液进行换热,并依次经过压缩机、第三三通阀后分别流入冷凝器和空调散热器,以对动力电池散热对驾驶室加热。
在一个实施例中,提供一种纯电履带起重机,包括上述任意一项所述的用于纯电履带起重机的热管理系统。
需注意的是,上述实施例中的第一模式,第二模式至第九模式,均是对于特定情境的概况与总结。例如,假设环境温度较低,如环境温度低于-10℃。电池回路102中的冷却液温度并未达到空调回路103中热泵制热的温度,驾驶室无法通过热泵空调制热,压缩机不启动,制冷剂不流动,PTC加热器启动制热。此时,可以在起重机的热管理系统100满足上述全部情况时,认为热管理系统100处于第一模式下。本领域技术人员可理解的是,模式的数量和具体的限定可自行根据需求进行变更或增减。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (18)
1.一种用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统包括:
电机回路,包括第一三通阀、第一水泵和多个电机,其中,所述多个电机包括液压泵电机,所述电机回路通过所述第一三通阀和第二三通阀与电池回路连接,所述第一三通阀的三端分别与所述第一水泵、所述液压泵电机和电池回路连接;
所述电池回路,包括所述第二三通阀、动力电池和第二水泵,所述第二三通阀的三端分别与所述电机回路、所述动力电池以及所述第二水泵连接;
控制器,与所述电机回路和所述电池回路电连接,被配置为在所述动力电池和所述液压泵电机存在加热需求或散热需求的情况下,控制所述第一三通阀与所述第一水泵和所述电池回路连接且与所述液压泵电机断开连接,并控制所述第二三通阀与所述第二水泵和所述电机回路连接且与所述动力电池断开连接,以使所述电机回路中的冷却液经所述第一三通阀流入至所述动力电池,以对所述动力电池进行加热或散热。
2.根据权利要求1所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述热管理系统还包括:
空调回路,包括第一换热器、第一膨胀阀、气液分离器、压缩机和冷凝器,所述空调回路通过所述第一换热器与所述电池回路连接;
所述控制器与所述空调回路电连接,还被配置为:在驾驶室存在加热需求且所述压缩机启动的情况下,控制所述空调回路中的制冷剂依次流经所述压缩机、所述冷凝器、所述第一膨胀阀后流入至所述第一换热器,以使所述空调回路中的制冷剂与所述电池回路的冷却液进行换热,并控制换热后的制冷剂经所述气液分离器流入至所述压缩机。
3.根据权利要求2所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述空调回路还包括第二膨胀阀和蒸发器,所述第二膨胀阀的两端分别与所述冷凝器和所述蒸发器连接;
在所述驾驶室存在除雾需求的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述空调回路中的制冷剂依次流经所述压缩机、所述冷凝器、所述第二膨胀阀后流入至所述蒸发器,并流入至所述气液分离器以对所述驾驶室除雾。
4.根据权利要求2所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述空调回路还包括第三三通阀、空调散热器、单向阀和第二膨胀阀,所述第三三通阀的三端分别与所述压缩机、所述冷凝器和所述空调散热器连接;
在所述动力电池、所述液压泵电机、所述液压油以及所述驾驶室均存在散热需求的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述第三三通阀与所述压缩机和所述空调散热器连接且与所述冷凝器断开连接,以使所述空调回路中的制冷剂经所述压缩机流入至所述空调散热器,并在流经所述单向阀、所述第二膨胀阀、所述蒸发器和所述气液分离器后流入至所述压缩机。
5.根据权利要求2所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述冷凝器包括PTC加热器;
所述控制器还被配置为:在所述驾驶室存在加热需求且所述压缩机未启动的情况下,控制所述PTC加热器进入电加热模式,以通过所述PTC电加热对所述驾驶室加热。
6.根据权利要求2所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述冷凝器包括风机;
控制器还被配置为:在所述驾驶室存在加热需求或散热需求的情况下,控制所述风机启动以增强所述空调回路的换热速率。
7.根据权利要求1所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述电机回路还包括第四三通阀,所述第四三通阀的三端分别与所述液压泵电机、所述第一水泵和第二换热器连接;
所述热管理系统还包括:
液压回路,包括所述第二换热器、液压油箱和液压泵,所述液压回路通过所述第二换热器与所述电机回路连接,其中,所述液压泵与所述液压泵电机机械连接;
所述控制器与所述液压回路电连接,还被配置为:在所述液压回路中的液压油存在加热需求的情况下,控制所述液压泵电机启动以带动所述液压泵工作,使得所述液压回路的液压油流动至所述第二换热器,通过与所述电机回路冷却液换热以对所述液压油进行加热。
8.根据权利要求7所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述液压回路还包括控制阀和液压油缸,所述控制阀和所述液压油缸连接;
所述控制器还被配置为:在所述液压回路中的液压油存在散热需求的情况下,控制所述液压油箱中的液压油经所述液压泵流入至所述第二换热器,以及控制所述液压油箱中的液压油依次流经所述液压泵、所述控制阀和所述液压油缸后流入至所述第二换热器,以与所述电机回路的冷却液换热。
9.根据权利要求1所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述电池回路还包括第一膨胀箱;
所述控制器还被配置为:在所述动力电池存在加热需求的情况下,控制所述电机回路中的冷却液经所述第一水泵、所述第一三通阀后流入至所述动力电池,并依次流经所述第一膨胀箱、所述第二水泵、所述第二三通阀后流入至所述液压泵电机,并经所述第四三通阀流入至所述第一水泵,以对所述动力电池加热。
10.根据权利要求2所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述电池回路还包括第一膨胀箱,所述电机回路还包括散热器、第二膨胀箱和第五三通阀,所述第五三通阀的三端分别与所述散热器、所述第一水泵以及所述液压泵电机连接;
在所述液压泵电机和所述动力电池均存在散热需求的情况下,所述控制器还被配置为:
确定所述电机回路中的冷却液温度;
根据所述电机回路中的冷却液温度控制所述第一三通阀、所述第二三通阀和第五三通阀。
11.根据权利要求10所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,在所述电机回路中的冷却液温度小于或等于所述动力电池的第一温度阈值的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述第一三通阀与所述第一水泵和所述电池回路连接且与所述液压泵电机断开连接;
控制所述第二三通阀与所述第二水泵和所述电机回路连接且与所述动力电池断开连接;
控制所述第五三通阀与所述液压泵电机和所述散热器连接且与所述第一水泵断开连接,以控制所述电机回路中的冷却液依次经过所述第一水泵、所述第一三通阀、所述动力电池、所述第一膨胀箱、所述第二水泵、所述液压泵电机、所述第五三通阀后流入至所述散热器,并经所述第二膨胀箱流入至所述第一水泵,以对所述动力电池和所述液压泵电机散热。
12.根据权利要求10所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,在所述电机回路中的冷却液温度大于所述第一温度阈值的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述第一三通阀与所述第一水泵和所述液压泵电机连接且与所述电池回路断开连接;
控制所述第五三通阀与所述液压泵电机和所述散热器连接且与所述第一水泵断开连接,以控制所述电机回路中的冷却液依次经过所述第一水泵、所述第一三通阀、所述液压泵电机、所述第五三通阀后流入至所述散热器,并经所述第二膨胀箱流入至所述第一水泵,以对所述液压泵电机散热;
控制所述第二三通阀与所述第二水泵和所述动力电池连接且与所述电机回路断开连接,以使所述电池回路中的冷却液在依次经过所述第二水泵、所述第二三通阀、所述动力电池后流入至所述第一换热器,以使所述电池回路中的冷却液通过所述第一换热器与所述空调回路的制冷剂换热,并经所述第一膨胀箱流入至所述第二水泵,以降低所述冷却液的温度,实现对所述动力电池散热。
13.根据权利要求12所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述空调回路还包括第一膨胀阀、第一换热器、第三三通阀、空调散热器、单向阀和第二膨胀阀,所述第三三通阀的三端分别与所述压缩机、所述冷凝器和所述空调散热器连接;
在所述电机回路中的冷却液温度大于所述第一温度阈值,且所述驾驶室未存在散热需求和加热需求的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述第三三通阀与所述压缩机和所述空调散热器连接,且与所述冷凝器断开连接,以使所述空调回路中的制冷剂经所述压缩机流入至所述空调散热器,并依次经过所述单向阀、所述第一膨胀阀流入至所述第一换热器,以对所述动力电池散热,并控制换热后的制冷剂经所述气液分离器流入至所述压缩机。
14.根据权利要求12所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,在所述电机回路中的冷却液温度大于所述第一温度阈值,且所述驾驶室存在散热需求的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述第三三通阀与所述压缩机和所述空调散热器连接,且与所述冷凝器断开连接,以使所述空调回路中的制冷剂经所述压缩机流入至所述空调散热器,并依次经过所述单向阀、所述第二膨胀阀、所述蒸发器流入至所述第一换热器,以对所述动力电池和所述驾驶室散热,并控制换热后的制冷剂经所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、所述蒸发器、所述气液分离器流入至所述压缩机。
15.根据权利要求12所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,在所述电机回路中的冷却液温度大于所述第一温度阈值,且所述驾驶室的室内温度与第二温度阈值的差值大于或等于预设差值的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述第三三通阀与所述压缩机和所述冷凝器连接,且与所述空调散热器断开连接,以使所述空调回路中的制冷剂经所述压缩机流入至所述冷凝器,并经所述第一膨胀阀流入至所述第一换热器,以对所述动力电池的冷却液进行换热,并控制换热后的制冷剂经所述气液分离器流入至所述压缩机。
16.根据权利要求15所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,在所述电机回路中的冷却液温度大于所述第一温度阈值,且所述室内温度与所述第二温度阈值的差值小于所述预设差值的情况下,所述控制器还被配置为:
控制所述第三三通阀与所述压缩机、所述冷凝器以及所述空调散热器连接,使得所述空调回路中的制冷剂经过所述压缩机、所述第三三通阀后分别流经所述空调散热器和所述冷凝器,并依次流经所述第一膨胀阀、所述第一换热器和所述气液分离器后流入至所述压缩机。
17.根据权利要求1所述的用于纯电履带起重机的热管理系统,其特征在于,所述散热器包括风扇;
所述控制器还被配置为:在所述液压泵电机存在散热需求的情况下,控制所述风扇启动,以降低所述电机回路中的冷却液的温度。
18.一种纯电履带起重机,其特征在于,包括根据权利要求1至17中任一项所述的用于纯电履带起重机的热管理系统。
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---|---|---|---|
CN202211255268.0A CN115556566A (zh) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 用于纯电履带起重机的热管理系统及起重机 |
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CN202211255268.0A CN115556566A (zh) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 用于纯电履带起重机的热管理系统及起重机 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115848098A (zh) * | 2023-02-14 | 2023-03-28 | 华侨大学 | 一种纯电驱动挖掘机及其整车热管理系统 |
CN116533834A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-08-04 | 中联重科土方机械有限公司 | 用于热管理系统的控制方法、存储介质及控制器 |
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- 2022-10-13 CN CN202211255268.0A patent/CN115556566A/zh active Pending
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