CN115923447A - 热管理执行方法、装置、设备及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种热管理执行方法、装置、设备及车辆,车辆的热管理系统中包括控制模块、与加热元件连接的加热管路、与高压零部件换热器连接的余热回收管路及与电池包连接的第二换热管路,其中,所述热管理执行方法包括:响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,根据所述车辆温度信息确定热管理执行模式;发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路和/或所述余热回收管路连通。本发明提供的热管理执行方法,通过控制第二换热管路、加热管路及余热回收管路的通断,能够平衡整车能量消耗,从而在根据用户对车辆动力性的需求控制能源输出,尽可能削减因加热电池包造成的能量损失。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,尤其涉及一种热管理执行方法、装置、设备及车辆。
背景技术
随着纯电车所占市场份额逐渐增加,用户也越来越注重纯电动车的加速性能和续航里程。尤其是冬季,电池包的温度水平和整车能耗的高低决定了车辆的动力性和行驶距离。
现在大多数纯电动车均为用户提供了多种驾驶模式,如标准模式、节能模式和动力模式。当用户对整车加速性能需求较高时,可以选择动力模式。冬季环境冷车启动的场景下,影响整车加速能力的主要短板就是电池包的温度,由于电池包电芯温度较低,可用放电功率较低,无法输出给电桥较大的扭矩需求功率。
为使电池包电芯温度快速上升,主流技术有加热膜加热、PTC(PositiveTemperature Coeficient,热敏电阻)加热和热泵空调直热。采用上述方式时,对于整车能耗的消耗并不能精准把控,导致将电池包温度提升的同时,整车能耗很高,虽然能够较大程度的保证电池包放电功率,但整车续航显著下降,影响用户行驶体验。
因此,目前亟需解决现有技术中车辆采用动力模式时整车能耗把控不精确的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提出一种热管理执行方法、装置、设备及车辆,以解决现有技术中车辆采用动力模式时整车能耗把控不精确的问题。
基于上述目的,本申请提供了一种热管理执行方法,车辆的热管理系统中包括控制模块、与加热元件连接的加热管路、与高压零部件换热器连接的余热回收管路及与电池包连接的第二换热管路,其中,所述热管理执行方法包括:
响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,根据所述车辆温度信息确定热管理执行模式;
发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路和/或所述余热回收管路连通。
进一步地,所述响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,包括:
获取整车行驶模式,所述整车行驶模式包括动力模式和非动力模式;
响应于车辆处于动力模式,获取车辆的预计行驶里程;
响应于预计行驶里程处于预设里程区间中,则获取车辆温度信息。
进一步地,所述车辆温度信息包括电池包温度信息,所述根据车辆温度信息确定热管理执行模式,包括:
根据电池包温度信息确定其所处的预设阈值区间,根据所述预设阈值区间确定热管理执行模式,其中,所述预设阈值区间具有多个,各所述预设阈值区间对应的热管理执行模式不同。
进一步地,车辆的热管理系统还包括与热泵空调连接的第一换热管路,所述热管理执行方法还包括:
发送与热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第一换热管路与所述余热回收管路和/或加热管路连通。
进一步地,所述发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路连通,包括:
获取电池包温度信息;
响应于电池包温度信息大于第一预设值时,发出第一执行信号至控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路断开连接。
进一步地,所述发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路连通,包括:
获取第一换热管路的出液端口的测试温度信息;
响应于电池包温度信息与所述测试温度信息的差值大于第二预设值,发出第二执行信号至控制模块,以使所述第二换热管路与所述余热回收管路及所述加热管路均连通。
进一步地,所述余热回收管路上设有第一液泵,所述第二换热管路上设有第二液泵,所述发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述余热回收管路和/或加热管路连通,包括:
发送所述执行信号至所述第一液泵,以使所述第一液泵按照与该执行信号对应的流量数据调节所述余热回收管路的流量;和/或,
发送所述执行信号至所述第二液泵,以使所述第二液泵按照与该执行信号对应的流量数据调节所述第二换热管路的流量。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种热管理装置,包括:
温度感测模块,被配置为响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,根据所述车辆温度信息确定热管理执行模式;
数据处理模块,被配置为发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路和/或所述余热回收管路连通。
基于同一发明构思,本公开还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种车辆,包括如上所述的热管理装置或电子设备。
从上面所述可以看出,本申请提供的热管理执行方法,在车辆处于动力模式时,根据车辆温度信息确定热管理执行方法,使第二换热管路与加热管路连通时,能够快速高效的加热电池包,第二换热管理与余热回收管路连通时,能够利用高压零部件产生的余热加热电池包,根据不同温度信息选用不同的热管理执行防范,从而能够在提升车辆动力的前提下,更加明确的区分用户用车场景,优化整车能耗,提升整车续航能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述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他的附图。
图1为本发明的一实施例中热管理执行方法的步骤流程图;
图2为本发明的另一实施例中热管理执行方法的步骤流程图;
图3为本发明的热管理执行方法中热量流动路径的示意图;
图4位本发明的一实施例下热管理执行方法的执行步骤流程图;
图5为本发明的实施例中热管理装置的组成框图;
图6为本发明实施例中热管理系统的原理拓扑示意图;
图7为本发明实施例中某一应用场景下热管理系统的工作示意图;
图8为本发明实施例中某一应用场景下热管理系统的工作示意图;
图9为本发明实施例中某一应用场景下热管理系统的工作示意图;
图10为本发明实施例中某一应用场景下热管理系统的工作示意图;
图11为本发明实施例中电子设备硬件结构示意图。
附图标记说明
1、余热回收管路;2、第一换热管路;3、第二换热管路;4、并行管路;5、加热管路;6、乘员舱管路;7、高压零部件换热器;8、第一温度传感器;9、换向阀;10、电池冷却器;
11、第二温度传感器;12、连接件;14、第一液泵;13、第二液泵;15、电池包;16、第一截止阀;17、第二截止阀;18、加热元件;19、乘员舱换热器;20、热泵空调;21、散热管路;22、散热件;
23、数据处理模块;24、信号发送模块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本申请进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
以下结合附图来详细说明本申请的实施例。
本申请的一个或多个实施例中提供了一种热管理执行方法,车辆的热管理系统中包括控制模块、与加热元件18连接的加热管路5、与高压零部件换热器7连接的余热回收管路1及与电池包15连接的第二换热管路3。
其中,如图1所示,所述热管理执行方法包括:
S100,响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,根据所述车辆温度信息确定热管理执行模式;
S200,发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路3与所述加热管路5和/或所述余热回收管路1连通。
通过上面描述可以看出,本申请提供的热管理执行方法,在车辆处于动力模式时,根据车辆温度信息确定热管理执行方法,使第二换热管路3与加热管路5连通时,能够快速高效的加热电池包15,第二换热管理与余热回收管路1连通时,能够利用高压零部件产生的余热加热电池包15,根据不同温度信息选用不同的热管理执行防范,从而能够在提升车辆动力的前提下,更加明确的区分用户用车场景,优化整车能耗,提升整车续航能力。
需要说明的是,本申请的实施例中,余热回收管路1与高压零部件换热器7连接,高压零部件换热器7是指与高压零部件连接的换热器,在此,高压零部件是指电机、电控设备等车身相关部件,这些车身相关部件在工作状态下会持续产生热量,产生的热量经由高压零部件换热器7输送至余热回收管路1中,通过前述的热管理执行方法,该热量可以被热泵空调20或电池包15利用,从而提升车辆的余热回收效果。
在一些实施例中,控制模块用于调节第二换热管路3和余热回收管路1及加热管路5的连接状态是通过一换向阀9实现的,控制模块通过控制换向阀9的阀口切换至不同的管路,从而实现对第二换热管路3和余热回收管路1及加热管路5的连接状态的调节。
在上述实施例中,动力模式是指:车辆的电池包15需要处于良好放电环境温度下,并且能够输出足够扭矩的模式场景。
在一些实施例中,如图2所示,在步骤S100中,响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,包括:
S101,获取整车行驶模式,所述整车行驶模式包括动力模式和非动力模式;
S102,响应于车辆处于动力模式,获取车辆的预计行驶里程;
S103,响应于预计行驶里程处于预设里程区间中,则获取车辆温度信息。
上述步骤均是在车辆处于启动状态进行的,获取整车行驶模式的方式可以是用户启动车辆后手动选择了动力模式,也可以是根据车辆自身的电量自主调节至动力模式,示例性的,当车辆电量高于60%时,整车行驶模式自动进入动力模式。在此,前述的非动力模式包括正常行驶模式(标准模式)和节能模式,在节能模式下,需要尽可能削弱车辆动力性能,以保证处于一定续航的行驶状态;正常行驶模式则妥协在节能模式和动力模式之间。由于各个车企的整车行驶模式定义和标准不同,下述实施例中均以示例性说明为准。
在一些实施例中,示例性的,获取车辆的预计行驶里程可以通过用户开启车机导航的里程进行确定,当用户未选择车机导航系统时,可以通过人机交互页面跳转至选择界面,由用户选择进行长里程行驶还是短里程行驶;确定车辆处于动力模式,且根据车辆处于长里程行驶模式或短里程行驶模式,来对应执行本申请所述的热管理执行方法。
步骤S103中,预设里程区间可以结合车辆本身属性、用户行为习惯等各因素综合设定,示例性的,以20km为分界线,0-20km之间为前述的预设里程区间,当车机导航的里程位于0-20km之间时,车辆行驶时间较短,则证明车辆进行短里程行驶;超出20km则判定其为长里程行驶。当然,该数值仅做举例说明,也可以设定其他数值的预设里程区间。
在一些实施例中,车辆温度信息包括周边环境温度信息和电池包温度信息,示例性的,周边环境温度信息可以通过车身周边的温度传感器测量得出,也可以通过连网大数据平台定位车身位置得到当前位置下的环境温度;电池包温度信息是指电池包15中的电芯温度,在此,当电池包15内各电芯温度不均时,以电池包15内温度最低的电芯的温度值作为电池包温度信息进行参考,此设置也利于对不均温的电池包15进行加热,以保持电池包15的均衡升温,从而有利于电池包15稳定放电。
在步骤S100中,还包括:
S104,根据电池包温度信息确定其所处的预设阈值区间,根据所述预设阈值区间确定热管理执行模式,其中,所述预设阈值区间具有多个,各所述预设阈值区间对应的热管理执行模式不同。
在上述步骤中,示例性的,预设阈值区间可以按照以下方式进行划分:低于-10℃、-10℃至15℃、高于15℃。当测量得到的电池包15温度高于15℃时,证明此时电池包15温度已经相对较高,能够提供足够的放电功率,无需考虑对电池包15进行相对应的加热工序;当电池包温度信息处于低于-10℃或-10℃至15℃这两个温度区间时,需要结合用户的采暖需求和周边环境温度信息,采用相应的执行方法。在此,电池包温度信息可以通过设置在电池包15上的温度传感器显示温度信息,电池包温度信息可以以周边环境温度信息作为参考来补充考虑,也可以设置多个温度区间用于参照对应。
在上述实施例中,在步骤S200中,对于第二换热管路3与加热管路5的连通与否的判定逻辑可以参照以下步骤:
S201,获取电池包温度信息;
S202,响应于电池包温度信息大于第一预设值时,发出第一执行信号至控制模块,以使所述第二换热管路3与所述加热管路5断开连接。
示例性的,第一预设值可以取-10℃,也就是说,当检测到电池包温度信息低于-10℃时,使第二换热管路3与加热管路5连通,利用加热管路5的加热元件18对第二换热管路3的电池包15进行加热,当电池包温度信息高于-10℃时,使第二换热管路3与加热管路5断开。当然,第一预设值仅做举例说明,其也可以取0℃、-5℃等。
在一些实施例中,车辆的热管理系统中还包括与热泵空调20连接的第一换热管路2,其中,热泵空调20可以采用现有车辆架构中成熟设备,热泵空调20能够与外界环境的热量或余热回收管路1内热量发生热交换,并将热交换后的热量输送至乘员舱中,以对乘员舱进行供暖。在此,第一换热管路2上还应设置有用于完善热交换的电池冷却器10(chiller)。
前述的热管理执行方法还包括:
S200’,发送与热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第一换热管路2与所述余热回收管路1和/或加热管路5连通。
在此,设置第一换热管路2与余热回收管路1连通,能够利用余热回收管路1的热量对乘员舱进行加热,第一换热管路2与加热管路5连通,能够通过加热管路5的加热元件18对乘员舱进行大功率加热。
在上述实施例中,基于设置有第一换热管路2利用余热回收管路1的热量,对于第二换热管路3与加热管路5的连通判定逻辑还可以参照以下步骤:
S201’,获取第一换热管路2的出液端口的测试温度信息;
S202’,响应于电池包温度信息与所述测试温度信息的差值大于第二预设值,发出第二执行信号至控制模块,以使所述第二换热管路3与所述余热回收管路1及所述加热管路5均连通。
在此示例性的,第二预设值可以取5℃,也就是说,当电池包温度信息和测试温度信息的差值大于5℃时,证明余热回收管路1内的液体在经由第一换热管路2的换热利用后,其管路内的液体温度仍高于电池包15温度,相对高温的液体能够对电池包15继续进行加热,从而进一步提升能源利用效果,减少能耗流失。当然,第二预设值仅做举例说明,其也可取4℃、6℃等。
在上述各实施例中,可以通过设置温度传感器检测流出第一换热管路2后的液体温度,监测到的测试温度信息和电芯允许的最低温度值之间的差值可以结合多种参考因素设定,例如,根据电池包15的使用场景、电池包15本身保温性能等。
在一些实施例中,所述余热回收管路1上设有第一液泵14,所述第二换热管路3上设有第二液泵13,对于步骤S200,还包括:
S203,发送所述执行信号至所述第一液泵14,以使所述第一液泵14按照与该执行信号对应的流量数据调节所述余热回收管路1的流量;和/或,
S204,发送所述执行信号至所述第二液泵13,以使所述第二液泵13按照与该执行信号对应的流量数据调节所述第二换热管路3的流量。
在上述步骤中,第一液泵14用于驱动余热回收管路1内的液体回流,使余热回收管路1的液体经由第一换热管路2形成完整回路,通过控制第一液泵14的流量数据,实现余热回收管路1的加热效率的调节;第二液泵13用于驱动第二换热管路3内的液体回流,从而在余热回收管路1和第二换热管路3断开的场景下,第二换热管路3仍能通过第二液泵13与加热管路5形成完整通路。通过控制第二液泵13的流量数据,实现第二换热管路3的加热效率的调节。
进一步地,如图6所示,所述第二换热管路3上设有一通断可调的并行管路4,所述并行管路4与所述第二液泵13并联,与所述电池包15串联,前述的执行信号包括并行管路4的调节数据。
所述发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述余热回收管路1和所述第二换热管路3连通,包括:
发送携带有调节数据的所述执行信号至所述并行管路4,并控制所述并行管路4处于通路状态,以使所述余热回收管路1与所述第二换热管路3连通。
在上述步骤中,在并行管路4上设置能够控制通断的截止阀,利用控制模块控制截止阀通断实现对并管路的通断状态的控制。设置并行管路4可以避免余热回收管路1和第二换热管路3连通的状态下,第一液泵14和第二液泵13均工作而导致噪声较大、能耗较高的问题。
进一步地,在一些实施例中,可以通过调节第一液泵14的占空比来实现对第一液泵14流量数据的调节,调节第二液泵13的占空比来实现对第二液泵13流量数据的调节。
示例性的,如图3和图4所示,图3中箭头方向即为热量流动方向,图4具体示意了某种行驶场景下的判断逻辑框图,热管理执行方法对热管理系统的执行过程包括以下几种场景:
(1)用户选择了整车动力模式,并判定用户此次驾驶场景为短里程行驶,由于短里程行驶时间较短,需要较快提升电池包15的温度,在此前提下,无需考虑周边环境温度信息,只要用户开启了暖风有采暖需求,且检测到的电池包温度信息低于-10℃,此时,控制模块控制换向阀9使加热管路5和第二换热管路3连通,余热回收管路1和第一换热管路2连通,并控制并行管路4断开,第一液泵14运行50%占空比,第二液泵13运行60%占空比,此时,乘员舱依赖余热回收管路1和热泵空调20热量供热,电池包15依赖加热元件18供热。
(2)在场景(1)的执行前提下,持续检测电池包温度信息,并在电池包15温度高于0℃时,控制模块控制换向阀9断开加热管路5和第二换热管路3,第二液泵13停止工作。
(3)在场景(2)的执行前提下,检测到的测试温度信息和电池包温度信息的差值大于5℃时,控制模块控制换向阀9将余热回收管路1和第二换热管路3连通,其控制截止阀将并行管路4调节至通路状态,第一液泵14运行60%占空比;当检测到的测试温度信息和电池包温度信息的差值小于等于5℃时,无需再对电池包15进行任何加热工作,仅采用余热回收管路1和第一换热管路2连通的状态。
(4)用户选择了动力模式,并判定用户此次驾驶场景为短里程行驶,但用户并未开启暖风,则跳过余热回收管路1和第一换热管路2连通动作后,继续按照前述场景(2)、场景(3)的步骤执行热管理系统动作。
(5)用户选择了动力模式,并判定用户此次驾驶场景为长里程行驶,当周边环境温度低于-10℃且用户开启暖风具有采暖需求,此时,控制模块控制换向阀9使加热管路5和第二换热管路3连通,余热回收管路1和第一换热管路2连通,并控制并行管路4断开,第一液泵14运行50%占空比,第二液泵13运行60%占空比,此时,乘员舱依赖余热回收管路1热和热泵空调20热量供热,电池包15依赖加热元件18供热。
(6)在场景(5)的执行前提下,检测电池包15内最低电芯温度高于5℃时,断开加热管路5和第二换热管路3,第一换热管路2和余热回收管路1继续保持连通状态。
(7)用户选择了动力模式,并判定用户此次驾驶场景为长里程行驶,由于处于长里程行驶状态,需要在尽可能保持续航的前提下保证电池包15的放电环境温度,因此,可以牺牲部分电池包15加热能耗来起到延长续航的效果。当周边环境温度低于-10℃且用户并未开启暖风没有采暖需求,未开启暖风证明用户更倾向于保证续航,在此前提下,检测电池包15温度低于-15℃,则控制换向阀9将余热回收管路1和第二换热管路3连通,第一液泵14运行60%占空比,并行管路4处于通路状态,第二液泵13不工作;当检测包温度高于-15℃,无需对电池包15进行加热。
(8)用户选择了动力模式,并判定用户此次驾驶场景为长里程行驶,当检测的周边环境温度高于-10℃,电池包15暂不需要进行加热,用户开启暖风具有采暖需求时,控制换向阀9将余热回收管路1和第一换热管路2连通,热泵空调20利用高压零部件余热热量加热乘员舱,检测到测试温度信息和电池包温度信息的差值大于5℃时,同步控制换向阀9将余热回收管路1和第二换热管路3连通,第一液泵14运行60%占空比,第二液泵13运行运行50%占空比,并行管路4处于断路状态。
在上述各场景说明中,对于-10℃、-15℃、5℃等各温度值的判断执行选择仅做举例说明,对于第一液泵14和第二液泵13的运行占空比仅做举例性说明;此外,上述举例说明了不同场景下热管理执行方法的执行过程,对于不同的车辆行驶场景本申请中不能穷举,但核心思想为:判断用户行驶意图,根据行驶意图大致分为注重续航的动力模式或注重性能的动力模式,并根据不同的行驶意图,对应选用不同的热管理执行方法。此设置能够在保证车辆释放行驶性能的同时减少能耗,节约车辆能源,提升车辆续航。
需要说明的是,本申请实施例的方法可以由单个设备执行,例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下,由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下,这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤,这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是,上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请还提供了一种热管理装置。
参考图5,所述热管理装置,包括:
数据处理模块23,被配置为响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,根据所述车辆温度信息确定热管理执行模式;
信号发送模块24,被配置为发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路3与所述加热管路5和/或所述余热回收管路1连通。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的热管理执行方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种热管理系统,该系统可以用于执行前述的热管理执行方法。
如图6所示,本申请所述的热管理系统包括余热回收管路1、第一换热管路2、第二换热管路3及换向阀9,其中,余热回收管路1上设有高压零部件换热器7;第一换热管路2上串联设置有电池冷却器10和热泵空调20;第二换热管路3上串联设置有第二液泵13和电池包15;换向阀9用于将所述第一换热管路2、所述第二换热管路3和所述余热回收管路1中的至少两个连通进行热交换。
从上面所述可以看出,本申请提供的热管理系统,通过在余热回收管路1、第一换热管路2和第二换热管路3之间设置换向阀9,换向阀9用于将所述第一换热管路2、所述第二换热管路3和所述余热回收管路1中的至少两个连通进行热交换,使得余热回收管路1和第一换热管路2进行热交换时不会与第二换热管路3的工作发生干涉冲突、余热回收管路1和第二换热管路3进行热交换时不会与第一换热管路2的工作发生干涉冲突;
此外,由于电池包15的进液口温度有一定限制,超出进液口温度限制的余热回收管路1中的液体可以经由第一换热管路2与热泵空调20形成热交换,从而使余热回收管路1的出液口温度不受限制,能够更加有效的提升余热回收管路1中热量的余热利用率。
需要说明的是,前述的高压零部件换热器7是指与高压零部件连接的换热器,在此,高压零部件是指电机、电控设备等车身相关部件,这些部件在工作状态下会持续产生热量,产生的热量经由高压零部件换热器7输送至余热回收管路1中,该热量后续被热泵空调20或电池包15利用,从而提升车辆的余热回收效果。
另外,本实施例中提及的热泵空调20和电池冷却器10(chiller)均可以采用现有技术中成熟的车辆热交换设备。在一些实施例中,热管理系统中还包括一控制模块,控制模块与换向阀电通信的连接,控制模块能够控制换向阀的阀口切换连通断开状态,从而通过控制模块的控制,以使各管路形成连通或断开。
在一些实施例中,如图6所示,该热管理系统还包括一加热管路5,加热管路5上设有加热元件18,加热管路5能够通过换向阀9与第二换热管路3连通。在此,加热元件18可以采用水暖PTC(Positive Temperature Coeficient,热敏电阻)设备,加热元件18能够将电能转化为热能,从而对电池包15输入大功率热量。
由图6可以看出,加热管路5的出液口端、余热回收管路1和第二换热管路3之间经三通连接,加热管路5的进液口端与换向阀9连接,通过切换换向阀9的阀口以实现加热管路5与第二换热管路3的循环回路。
进一步地,该热管理系统还包括一乘员舱管路6,乘员舱管路6上串联设置前述的加热元件18、乘员舱换热器19和热泵空调20,此设置能够使车辆乘员舱温度较低时,加热元件18对乘员舱换热器19输入大功率热量,从而保证车辆乘员舱的温度。在此,乘员舱换热器19用于与乘员舱的风口连通,以对乘员舱输入冷风或热风。由于加热元件18、乘员舱换热器19和热泵空调20串联设置,热泵空调20和加热元件18可以同时对乘员舱换热器19做功,从而能够灵活的选用低温环境下只启用热泵空调20或更低温环境下热泵空调20和加热元件18均启用的不同场景,保证车辆热量利用最大化。
在上述实施例中,由于热泵空调20对余热回收管路1的出液口侧的温度要求较低,可以不设置高压零部件的出液口侧的温度上限,从而使余热回收管路1的余热利用更加充分,也可省略驱动系统的蓄热过程。
进一步地,仍如图6所示,加热管路5分别与第二换热管路3和乘员舱管路6并联的连接,由此,加热元件18一方面能够对电池包15输入热量,一方面也可以通过乘员舱换热器19输入热量,二者之间互不干涉,可以单独实施也可以同时进行加热,从而可以扩展加热元件18的使用场景。
在一些实施例中,第二换热管路3上还设置有一并行管路4,并行管路4与所述第二液泵13并联并与所述电池包15串联,所述余热回收管路1能够通过所述并行管路4与所述电池包15连接。由此,当余热回收管路1的热量足够满足电池包的加热需求时,可以采用并行管路4来避开第二液泵13,从而降低第二液泵13的使用频率,有利于进一步提升能量利用率。
在上述实施例中,并行管路4上可以设置第一截止阀16来控制其通断状态,当第一截止阀16打开时,由于并行管路4与第二液泵13并联设置,第二液泵13不工作的状态下,携带高压零部件余热的液体率先从阻力更小的并行管路4流通至电池包;当第一截止阀16关闭时,并行管路4为断开状态,液体只能通过第二液泵13流经电池包。
仍如图6所示,在一些实施例中,热管理系统还包括散热管路21,散热管路21上设有散热件22,余热回收管路1经换向阀9与散热管路21连通,由此,当高压零部件产生的热量过高时,可以通过散热件22散发至车身外部,从而避免高压零部件持续处于高温而影响工作寿命。
在一些实施例中,余热回收管路1的出液口一侧设置有第一温度传感器8,所述第一换热管路2的出液口一侧设置有第二温度传感器11。通过第一温度传感器8可以监测余热回收管路1的出液口温度,通过设置第二温度传感器11可以监测第二换热管路3的出液口温度,此设置能够便于把控热量温度,从而有利于设定合理的逻辑命令实现热量的循环利用。在此,电池包上还应设置有用于检测电芯的温度传感器,该温度传感器可以采用现有成熟的技术实现,本实施例中对此不再赘述。
在上述实施例中,余热回收管路1上设有第一液泵14,余热回收管路1的进液口一侧经连接件12分别与第一换热管路2、第二换热管路3和散热管路21连接。示例性的,连接件12可以采用现有成熟的四通,或是其他能够实现多接口连接的液阀。在此,设置第一液泵14既能够将高压零部件的余热输送至热泵空调20和乘员舱换热器19,也能够在避开第二液泵13的前提下将高压零部件的余热通过前述的并行管路4输送至电池包,从而有效提升第一液泵14的使用效果;设置连接件12能够较大程度的降低结构连接难度,保证连接架构简单可靠。
如图6所示,在一些实施例中,在余热回收管路1和第二换热管路3之间还设有第二截止阀17,第二截止阀17能够控制第二换热管路3的通断状态,从而避免第二换热管路3的液体回流而影响正常热交换。
需要说明的是,前述的换向阀9可以采用一五通阀实现各管路之间的切换状态,在采用五通阀时,其具有一个输入端口和四个输出端口,余热回收管路1作为输入端口,分别与散热管路21、加热管路5、第一换热管路2、第二换热管路3连接,通过切换五通阀的阀口位置,实现余热回收管路1与不同管路的连接或断开状态。
以下以几种示例性的应用场景对本申请的热管理系统进行说明,其中,箭头方向是指液体的流动方向,深色线条代表此时正在工作的相关管路,浅色线条代表此时并未形成通路的相关管路,换向阀9的端口分别以a、b、c、d、e进行标注说明,a端口对应与余热回收管路1连接,b端口对应与散热管路21连接,c端口对应与加热管路5连接,d端口对应与第一换热管路2连接,e端口对应与第二换热管路3连接。
如图7至图10所示,在一些实施例中,示例性的,热管理系统对应前述的热管理执行方法的执行过程包括以下几种场景:
如图7所示,执行场景(1)相应动作时,控制模块控制换向阀9的ce口连通,ad口连通,此时,乘员舱依赖余热回收管路1热和热泵空调20热量供热,电池包15依赖加热元件18供热。
如图8所示,执行场景(2)相应动作时,将ce口断开,此时断开加热管路5和第二换热管路3。
如图9所示,执行场景(3)相应动作时,将ade口连通,余热回收管路1同时对第一换热管路2和第二换热管路3供液进行热交换,此时,第一截止阀控制并行管路4断开;当检测到的测试温度信息和电池包温度信息的差值小于等于5℃时,断开ad口,使余热回收管路1和第二换热管路3断开。
执行场景(5)相应动作时,将ce口连通,将ad口连通,此时,乘员舱依赖余热回收管路1热和热泵空调20热量供热,电池包15依赖加热元件18供热。
执行场景(6)相应动作时,将ce口断开,此时断开加热管路5和第二换热管路3。
如图10所示,执行场景(7)相应动作时,将ae口连通,第一截止阀控制并行管路4处于通路状态。
执行场景(8)相应动作时,将ade口路连通,第一液泵14和第二液泵13均开启,第一截止阀控制并行管路4处于断路状态。
在上述实施例中,通过切换换向阀9的阀口,实现热管理执行方法的执行动作。
在上述实施例中,电池包加热的操作也可以适用于电池包的不同电芯温度不同的情况下,即,为了保持电池包电芯均温,采取对电池包加热的操作。
需要说明的是,本申请中所有零部件的尺寸、结构、型号、功率等参数不作具体要求,对整车连接管路管径、型号、材质不作具体要求,对充电三合一和驱动电桥串联或并联不作具体要求,只要能够满足本申请提供的热管理系统使用场景即可。
需要说明的是,本申请中,附图6至10中所示热管理系统中,所标识的相关部件为该热管理系统中的一些关键零部件,附图6至10作为热管理系统的原理拓扑图,在实际应用场景中,还应具有其他完成本热管理系统的相关部件,对此本申请不再举例说明。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的热管理执行方法。
图11示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图,该设备可以包括:处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器1020中,并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图11中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图11中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是,尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050,但是在具体实施过程中,该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的热管理执行方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的热管理执行方法。
本实施例的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。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的热管理执行方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种车辆,包括如上所述的热管理装置、热管理系统、电子设备或存储介质。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本申请实施例难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本申请实施例难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本申请实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热管理执行方法,其特征在于,车辆的热管理系统中包括控制模块、与加热元件连接的加热管路、与高压零部件换热器连接的余热回收管路及与电池包连接的第二换热管路,其中,所述热管理执行方法包括:
响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,根据所述车辆温度信息确定热管理执行模式;
发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路和/或所述余热回收管路连通。
2.根据权利要求1所述的热管理执行方法,其特征在于,所述响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,包括:
获取整车行驶模式,所述整车行驶模式包括动力模式和非动力模式;
响应于车辆处于动力模式,获取车辆的预计行驶里程;
响应于预计行驶里程处于预设里程区间中,则获取车辆温度信息。
3.根据权利要求1所述的热管理执行方法,其特征在于,所述车辆温度信息包括电池包温度信息,所述根据车辆温度信息确定热管理执行模式,包括:
根据电池包温度信息确定其所处的预设阈值区间,根据所述预设阈值区间确定热管理执行模式,其中,所述预设阈值区间具有多个,各所述预设阈值区间对应的热管理执行模式不同。
4.根据权利要求1所述的热管理执行方法,其特征在于,车辆的热管理系统还包括与热泵空调连接的第一换热管路,所述热管理执行方法还包括:
发送与热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第一换热管路与所述余热回收管路和/或加热管路连通。
5.根据权利要求4所述的热管理执行方法,其特征在于,所述发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路连通,包括:
获取电池包温度信息;
响应于电池包温度信息大于第一预设值时,发出第一执行信号至控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路断开连接。
6.根据权利要求5所述的热管理执行方法,其特征在于,所述发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路连通,包括:
获取第一换热管路的出液端口的测试温度信息;
响应于电池包温度信息与所述测试温度信息的差值大于第二预设值,发出第二执行信号至控制模块,以使所述第二换热管路与所述余热回收管路及所述加热管路均连通。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热管理执行方法,其特征在于,所述余热回收管路上设有第一液泵,所述第二换热管路上设有第二液泵,所述发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述余热回收管路和/或加热管路连通,包括:
发送所述执行信号至所述第一液泵,以使所述第一液泵按照与该执行信号对应的流量数据调节所述余热回收管路的流量;和/或,
发送所述执行信号至所述第二液泵,以使所述第二液泵按照与该执行信号对应的流量数据调节所述第二换热管路的流量。
8.一种热管理装置,其特征在于,包括:
温度感测模块,被配置为响应于车辆处于动力模式,获取车辆温度信息,根据所述车辆温度信息确定热管理执行模式;
数据处理模块,被配置为发送与所述热管理执行模式对应的执行信号至所述控制模块,以使所述第二换热管路与所述加热管路和/或所述余热回收管路连通。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的热管理执行方法。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求8所述的热管理装置或如权利要求9所述的电子设备。
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