CN116160916A - 一种电动汽车整车热管理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车整车热管理方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。本发明减少了动力电池加热的热冲击，提高了动力电池的使用寿命，提高了电动汽车整车热管理系统对动力电池和乘员舱进行热管理的控制精度。

Description

一种电动汽车整车热管理方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电动汽车整车热管理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
电动汽车整车热管理性能水平对电动汽车整车性能及安全性都有着重要的影响。其中，电动汽车整车热管理中动力电池的物理特性尤为重要。
目前的电动汽车整车热管理方法以高功率的供暖加热器来加热冷却液，并将冷却液与动力电池直接进行热交换，控制精度低，且动力电池由于温度冲击过大会造成动力电池寿命缩短。
发明内容
本发明提供了一种电动汽车整车热管理方法、装置、设备及存储介质，以减少动力电池加热的热冲击，提高动力电池的使用寿命，提高控制精度。
根据本发明的一方面，提供了一种电动汽车整车热管理方法，包括：
获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；
根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；
根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；
根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。
根据本发明的另一方面，提供了一种电动汽车整车热管理装置，包括：
数据获取模块，用于获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；
请求信号确定模块，用于根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；
使用工况确定模块，用于根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；
热管理模块，用于根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的电动汽车整车热管理方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的电动汽车整车热管理方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。上述技术方案，根据电动汽车中当前的动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；根据电动汽车整车热管理系统的当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行加热或制冷的热管理，减少了动力电池加热的热冲击，进而提高了动力电池的使用寿命；同时，根据电动汽车整车热管理系统的当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定热管理控制器对动力电池和乘员舱进行加热或制冷的热管理，针对电动汽车整车热管理系统的各种当前使用工况，以及当前使用工况下的动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用不同的方法实现对动力电池和乘员舱的热管理，提高了电动汽车整车热管理系统对动力电池和乘员舱进行热管理的控制精度。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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1A是本发明实施例涉及的一种电动汽车整车热管理系统的结构示意图；
图1B是根据本发明实施例一提供的一种电动汽车整车热管理方法的流程图；
图1C是根据本发明实施例一提供的一种制冷路径的结构示意图；
图1D是根据本发明实施例一提供的一种制冷路径和加热路径的结构示意图；
图2A是根据本发明实施例二提供的一种电动汽车整车热管理方法的流程图；
图2B是根据本发明实施例二提供的一种冷却液的加热循环路径的结构示意图；
图3是根据本发明实施例三提供的一种电动汽车整车热管理装置的结构示意图；
图4是实现本发明实施例的电动汽车整车热管理方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
此外，还需要说明的是，本发明的技术方案中，所涉及的电动汽车中当前动力电池的温度、乘员舱请求信号以及乘员舱温度等的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
为了便于理解，首先对本发明实施例涉及的一种电动汽车整车热管理系统做简要介绍，参见图1A，所述电动汽车整车热管理系统包括热管理控制器(记为TM)、动力电机冷却系统、动力电池热管理系统、空调系统以及电子三通阀等；其中，
所述动力电机冷却系统包括散热器、电动水泵1、充电机、DCDC(DC-to-DCconverter，直流变换器)、动力电机控制器和动力电机；所述动力电机冷却系统具备动力电机制冷功能；
所述动力电池热管理系统包括电动水泵2、热交换器2、热电效应模块、温度传感器2和动力电池；所述动力电池热管理系统具有动力电池加热和制冷功能；
所述空调系统包括暖风芯体、蒸发器、鼓风机和空调压缩机等部件，所述空调系统具有乘员舱加热和乘员舱制冷的功能；其中，所述暖风芯体和所述蒸发器相互独立，流经所述鼓风机的空气可通过所述暖风芯体和所述蒸发器二者之一，所述乘员舱加热热量交换载体为暖风芯体，所述乘员舱制冷热量交换载体为蒸发器；
所述空调系统与所述动力电池热管理系统通过电子三通阀、所述动力电池热管理系统中的热电效应模块以及热交换器2耦合作用。
需要说明的是，所述热管理控制器中输入的充电机的温度、DCDC的温度、动力电机控制器的温度和动力电机温度均不能超过预设的温度阈值，以保证电动汽车整车热管理系统中充电机、动力电机控制器和动力电机的正常运行。其中，预设的温度阈值根据实际需要预先设置，比如预设的温度阈值为55摄氏度(即55℃)。
实施例一
图1B为本发明实施例一提供的一种电动汽车整车热管理方法的流程图，本实施例可适用于对北方地区使用的纯电动汽车进行热管理的情况，该方法可以由电动汽车整车热管理装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可配置于电子设备中的电动汽车整车热管理系统中，该电子设备可以是电动汽车的控制台。如图1B所示，该方法包括：
S101、获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号。
其中，乘员舱请求信号可以是指乘员舱中乘员根据个人需求设置的请求信号，乘员舱请求信号可以是乘员舱加热请求信号和乘员舱制冷请求信号中的一种。
示例性的，通过动力电池上粘贴的热电偶获取电动汽车中当前的动力电池温度。其中，热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，用于直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。
示例性的，通过连接动力电池的温度采集器采集电动汽车中当前的动力电池温度。
示例性的，通过在动力电池上安装热敏电阻获取电动汽车中当前的动力电池温度。
示例性的，通过电动汽车整车热管理系统中的热管理控制器获取乘员舱中乘员输入的乘员舱请求信号。
S102、根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号。
其中，动力电池请求信号可以是指根据动力电池的温度生成的请求信号，动力电池请求信号可以是动力电池加热请求信号和动力电池制冷请求信号中的一种。
具体的，将动力电池的温度与预设的最低温度阈值和预设的最高温度阈值比较；在动力电池的温度小于或等于预设的最低温度阈值的情况下，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号为动力电池加热请求信号；在动力电池的温度大于或等于预设的最高温度阈值的情况下，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号；在动力电池的温度大于预设的最低温度阈值，且小于预设的最高温度阈值的情况下，不生成动力电池请求信号。
示例性的，若预设的最低温度阈值为-10℃，预设的最高温度阈值为35℃；在动力电池的温度小于或等于-10℃的情况下，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号为动力电池加热请求信号；在动力电池的温度大于或等于35℃的情况下，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号。
S103、根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况。
其中，当前使用工况可以是指电动汽车整车热管理系统中动力电池和乘员舱当前的工作状态。当前使用工况可以根据电动汽车中当前的动力电池请求信号和乘员舱请求信号确定，也即根据电动汽车中当前的动力电池和乘员舱所需的功能确定。当前使用工况可以是动力电池加热及乘员舱加热工况、动力电池制冷及乘员舱加热工况和动力电池制冷及乘员舱制冷工况中的一种。
具体的，在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号，且乘员舱请求信号为乘员舱加热请求信号的情况下，电动汽车整车热管理系统的当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况；在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号，且乘员舱请求信号为乘员舱加热请求信号的情况下，电动汽车整车热管理系统的当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱加热工况；在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号，且乘员舱请求信号为乘员舱制冷请求信号的情况下，电动汽车整车热管理系统的当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱制冷工况。
S104、根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。
其中，热管理控制器位于电动汽车整车热管理系统中，用于对动力电池和乘员舱进行热管理，以使动力电池和乘员舱在最佳温度中工作。热管理是指对动力电池和乘员舱进行加热或制冷的管理。
在一个可选实施例中，根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理，可以是：在当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱制冷工况的情况下，根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的制冷路径，对动力电池和乘员舱进行热管理；在当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱加热工况的情况下，根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池的制冷路径和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
其中，制冷路径可以是指制冷剂或冷却液的制冷循环路径。相应的，加热路径可以是指制冷剂或冷却液的加热循环路径。
具体的，在当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱制冷工况的情况下，参见图1A和图1C，根据动力电池请求信号，采用热管理控制器启动电动水泵2(即R2)，关闭电子三通阀的端口1(即L1)，启动电子三通阀的端口2(即L2)，关闭电动水泵3(即R3)，关闭电子膨胀阀1、两通阀2和两通阀3，制冷剂按照图1C所示的路径，依次流过空调压缩机、温度传感器4(即T4)、水冷冷凝器、压力传感器、两通阀1、室外冷凝器、温度传感器3(即T3)、电子膨胀阀2、热交换器2、储液罐、空调压缩机；在流经热交换器2的时候，将制冷剂产生的冷气传递至动力电池热管理系统，实现对动力电池的制冷；在上述基础上，根据乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动两通阀3，并控制鼓风机的转速，制冷剂通过制冷节流阀和蒸发器，实现对乘员舱的制冷。
在当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱加热工况的情况下，参见图1A和图1D，根据动力电池请求信号，采用热管理控制器启动电动水泵2(即R2)和电动水泵3(即R3)，启动电子三通阀的端口1(即L1)和端口2(即L2)；同时根据乘员舱请求信号，采用热管理控制器输出空调压缩机启动信号于空调压缩机，关闭电子膨胀阀1、两通阀2和两通阀3，制冷剂按照图1D所示的路径，依次流经空调压缩机、温度传感器4(即T4)、水冷冷凝器、压力传感器、两通阀1、室外冷凝器、温度传感器3(即T3)、电子膨胀阀2、热交换器2和储液罐；热管理控制器控制热电效应模块传热，将热量从电动汽车整车热管理系统中的动力电池热管理系统传递至空调系统中，实现对动力电池的制冷；热管理控制器通过控制鼓风机的转速改变流经鼓风机进入乘员舱的空气温度，在流经鼓风机进入乘员舱的空气温度与乘员舱内温度的差值大于第一预设温度差阈值的情况下，在上述基础上，热管理控制器输出供暖加热器启动信号于供暖加热器(即PTC)，启动供暖加热器，实现对乘员舱的加热；否则不启动供暖加热器。其中，第一预设温度差阈值根据实际需要预先设置，比如，第一预设温度差阈值为5℃。
本可选实施例，进一步明确了电动汽车整车热管理系统的当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱制冷工况或动力电池制冷及乘员舱加热工况时，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的具体方法，针对电动汽车整车热管理系统不同的当前使用工况，有针对性对动力电池和乘员舱进行热管理，从而提高了在电动汽车整车热管理系统的当前使用工况分别动力电池制冷及乘员舱制冷工况和动力电池制冷及乘员舱加热工况时，对动力电池和乘员舱进行热管理的控制精度。
本发明实施例的技术方案，通过获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。上述技术方案，根据电动汽车中当前的动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；根据电动汽车整车热管理系统的当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行加热或制冷的热管理，减少了动力电池加热的热冲击，进而提高了动力电池的使用寿命；同时，根据电动汽车整车热管理系统的当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定热管理控制器对动力电池和乘员舱进行加热或制冷的热管理，针对电动汽车整车热管理系统的各种当前使用工况，以及当前使用工况下的动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用不同的方法实现对动力电池和乘员舱的热管理，提高了电动汽车整车热管理系统对动力电池和乘员舱进行热管理的控制精度。
实施例二
图2A为本发明实施例二提供的一种电动汽车整车热管理方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，对“根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理”进一步优化，提供一种可选实施方案。需要说明的是，在本发明实施例中未详述部分，可参照其他实施例的相关表述。如图2A所示，该方法包括：
S201、获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号。
S202、根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号。
S203、根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况。
S204、在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况的情况下，获取电动汽车的状态。
其中，电动汽车的状态可以包括充电状态和非充电状态；其中，充电状态又可以包括直流充电状态和交流充电状态。
示例性的，在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况的情况下，从电动汽车充电连接口中的传感器中获取电动汽车的状态。
S205、根据电动汽车的状态、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
需要说明的是，在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况的情况下，电动汽车的状态不同，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱的加热方式不同。
在一个可选实施例中，根据电动汽车的状态、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理，可以是：在电动汽车的状态为非充电状态的情况下，获取电动汽车整车热管理系统中的空调制热效率和供暖加热器的加热效率；确定动力电池的加热时间是否满足预设时间条件，在动力电池的加热时间满足预设时间条件的情况下，根据空调制热效率和供暖加热器的加热效率的比较结果，确定热管理控制器输出的启动信号；根据启动信号、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
其中，空调制热效率和供暖加热器的加热效率可以根据电动汽车所处的环境温度，基于预设的效率计算规则，通过热管理控制器计算得到。其中，预设的效率计算规则根据实际需要预先设置。举例说明，在对动力电池和乘员舱进行加热的热管理情况下，空调制热效率等于空调所做的有用功除以空调输出的热量，供暖加热器的加热效率等于供暖加热器所做的有用功除以供暖加热器输出的热量。预设时间条件根据实际需要预先设置，比如预设时间条件为动力电池加热至正常工作温度20℃所需的时间少于5分钟。启动信号可以是空调压缩机启动信号，也可以是供暖加热器启动信号。
具体的，在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况，且电动汽车的状态为非充电状态的情况下，获取电动汽车整车热管理系统中的空调制热效率和供暖加热器的加热效率；在动力电池的加热时间满足预设时间条件的情况下，若空调制热效率大于供暖加热器的加热效率，则热管理控制器输出的启动信号为空调压缩机启动信号；参见图1A，热管理控制器输出空调压缩机启动信号于空调压缩机，启动空调压缩机；热管理控制器根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，将传热需求传递至热电效应模块，关闭两通阀1、两通阀3和电子膨胀阀2，制冷剂依次流经温度传感器4(即T4)、水冷冷凝器、压力传感器、电子膨胀阀1、室外冷凝器、温度传感器3(即T3)、两通阀2、储液罐和空调压缩机，启动电动水泵3和电动水泵2，启动电子三通阀的端口1(即L1)和端口2(即L2)，实现对动力电池和乘员舱的加热。
在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况，且电动汽车的状态为非充电状态的情况下，获取电动汽车整车热管理系统中的空调制热效率和供暖加热器的加热效率；在动力电池的加热时间满足预设时间条件的情况下，若空调制热效率小于或等于供暖加热器的加热效率，则热管理控制器输出的启动信号为供暖加热器启动信号；热管理控制器输出供暖加热器启动信号于供暖加热器，启动供暖加热器，对乘员舱进行加热；同时热管理控制器根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，将传热需求传递至热电效应模块，关闭制冷剂循环路径，启动电动水泵3和电动水泵2，启动电子三通阀的端口1(即L1)和端口2(即L2)，冷却液的加热循环路径参见图2B。
本可选实施例，提供了一种在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况，且电动汽车的状态为非充电状态的情况下，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的具体方法，进一步完善和细化了采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的方法，进而提高了该方法的适用性，提高了电动汽车整车热管理系统对动力电池和乘员舱进行热管理的控制精度。
在另一个可选实施例中，所述确定动力电池的加热时间是否满足预设时间条件之后，在动力电池加热时间不满足预设时间条件的情况下，热管理控制器输出的启动信号包括空调压缩机启动信号和供暖加热器启动信号；根据热管理控制器输出的启动信号、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
具体的，在动力电池加热时间不满足预设时间条件的情况下，热管理控制器输出的启动信号包括空调压缩机启动信号和供暖加热器启动信号；采用热管理控制器将空调压缩机启动信号和供暖加热器启动信号分别输出空调压缩机和供暖加热器，启动空调压缩机和供暖加热器；同时热管理控制器根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，将传热需求传递至热电效应模块，参见图1A，关闭两通阀1、两通阀3和电子膨胀阀2，制冷剂流经温度传感器4(即T4)、水冷冷凝器、压力传感器、电子膨胀阀1、室外冷凝器、温度传感器3(即T3)、两通阀2、储液罐和空调压缩机，启动电动水泵3和电动水泵2，启动电子三通阀的端口1(即L1)和端口2(即L2)。
此外，热管理控制器根据动力电池的温度和温度传感器2(即T2)采集的温度，基于预设的动力电池加热功率计算规则，计算动力电池所需要的加热功率，并根据动力电池所需要的加热功率，控制热电效用模块将热量从空调循环系统传递至动力电池热管理系统中；同时热管理控制器根据动力电池的温度和温度传感器2采集的温度，计算温度传感器2采集的温度与动力电池的温度的差值，使该差值小于第二预设温度差阈值，以减少动力电池加热的热冲击，提高动力电池的使用寿命。其中，第二预设温度差阈值根据实际需要预先设置，比如，第二预设温度差阈值为5℃。
此外，热管理控制器还可以控制鼓风机的转速，以使流经鼓风机进入乘员舱的空气温度与乘员舱内温度的差值大于第一预设温度差阈值，进而提高乘员舱乘员的体验感和舒适感。其中，第一预设温度差阈值根据实际需要预先设置，比如，第一预设温度差阈值为5℃。同时热管理控制器根据乘员舱的空气温度和流经鼓风机的空气流量，基于预设的乘员舱加热功率的计算规则，计算乘员舱所需的加热功率，从而控制热电效用模块将热量从空调循环系统传递至动力电池热管理系统中。
本可选实施例，提供了一种在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况，电动汽车的状态为非充电状态，且动力电池加热时间不满足预设时间条件的情况下，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的方法，在上述实施例的基础上，又进一步完善了采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的方法，充分考虑了动力电池加热时间满足预设时间条件和不满足预设时间条件的情况，提高了该方法的适用性，扩大了该方法的适用范围。
在上述实施例的基础上，作为本发明实施例的一种可选方式，所述根据电动汽车的状态、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理，可以是：在电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为直流充电状态的情况下，根据动力电池的温度和第一温度阈值的比较结果、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理；在电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为交流充电状态的情况下，根据动力电池的温度和第二温度阈值的比较结果、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
其中，第一温度阈值和第二温度阈值根据实际需要预先设置，比如，第一温度阈值为-5℃，第二温度阈值为-10℃。动力电池的温度和第一温度阈值的比较结果可以包括动力电池的温度大于第一温度阈值、动力电池的温度等于第一温度阈值和动力电池的温度小于第一温度阈值。同理，动力电池的温度和第二温度阈值的比较结果可以包括动力电池的温度大于第二温度阈值、动力电池的温度等于第二温度阈值和动力电池的温度小于第二温度阈值。
具体的，在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况，电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为直流充电状态的情况下，将动力电池的温度与第一温度阈值进行比较；参见图1A和图2B，在动力电池的温度小于第一温度阈值的情况下，则生成动力电池加热请求信号，并根据该动力电池加热请求信号，采用热管理控制器启动供暖加热器，启动电子三通阀的端口1(即L1)和端口2(即L2)，启动电动水泵3和电动水泵2，冷却液的加热循环路径为图2B；同时热管理控制器根据动力电池的温度和温度传感器2(即T2)采集的温度，计算温度传感器2采集温度与动力电池的温度的差值，将该差值控制在第二预设温度差阈值内，以减少动力电池加热的热冲击和控制热电效应模块的传热功率，从而使热量从空调循环系统传递至动力电池热管理系统中。其中，第二预设温度差阈值根据实际需要预先设置，比如，第二预设温度差阈值为5℃。此外，根据乘员舱请求信号(即乘员舱加热请求信号)，热管理控制输出空调压缩机启动信号于空调压缩机，制冷剂循环路径和冷却液循环路径参见图1A，关闭空调压缩机、两通阀1、两通阀3和电子膨胀阀2，制冷剂依次流经温度传感器4(即T4)、水冷冷凝器、压力传感器、电子膨胀阀1、室外冷凝器、温度传感器3(即T3)、两通阀2、储液罐、空调压缩机；同时热管理控制器通过控制鼓风机的转速，以使流经鼓风机进入乘员舱的空气温度与乘员舱内温度的差值大于第一预设温度差阈值，进而提高乘员舱乘员的体验感和舒适感；且在动力电池的温度达到预设的正常工作温度时，关闭电子三通阀的端口2(即L2)。其中，第一预设温度差阈值和预设的正常工作温度根据实际需要预先设置，比如，第一预设温度差阈值为5℃，预设的正常工作温度为20℃。需要说明的是，在动力电池的温度大于或等于第一温度阈值的情况下，不对动力电池和乘员舱进行热管理。
在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况，电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为交流充电状态的情况下，将动力电池的温度与第二温度阈值进行比较；参见图1A和图2B，在动力电池的温度小于第二温度阈值的情况下，则生成动力电池加热请求信号，并根据该动力电池加热请求信号，采用热管理控制器启动供暖加热器，启动电子三通阀的端口1(即L1)和端口2(即L2)，启动电动水泵3和电动水泵2，冷却液的加热循环路径为图2B；同时热管理控制器根据动力电池的温度和温度传感器2(即T2)采集的温度，计算温度传感器2采集温度与动力电池的温度的差值，将该差值控制在第二预设温度差阈值内，以减少动力电池加热的热冲击和控制热电效应模块的传热功率，从而使热量从空调循环系统传递至动力电池热管理系统中。其中，第二预设温度差阈值根据实际需要预先设置，比如，第二预设温度差阈值为5℃。此外，根据乘员舱请求信号(即乘员舱加热请求信号)，热管理控制输出空调压缩机启动信号于空调压缩机，制冷剂循环路径和冷却液循环路径参见图1A，关闭空调压缩机、两通阀1、两通阀3和电子膨胀阀2，制冷剂依次流经温度传感器4(即T4)、水冷冷凝器、压力传感器、电子膨胀阀1、室外冷凝器、温度传感器3(即T3)、两通阀2、储液罐、空调压缩机；同时热管理控制器通过控制鼓风机的转速，以使流经鼓风机进入乘员舱的空气温度与乘员舱内温度的差值大于第一预设温度差阈值，进而提高乘员舱乘员的体验感和舒适感；且在动力电池的温度达到预设的正常工作温度时，关闭电子三通阀的端口2(即L2)。其中，第一预设温度差阈值和预设的正常工作温度根据实际需要预先设置，比如，第一预设温度差阈值为5℃，预设的正常工作温度为20℃。需要说明的是，在动力电池的温度大于或等于第二温度阈值的情况下，不对动力电池和乘员舱进行热管理。
本可选方式提供了在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况，且电动汽车的状态为充电状态的情况下，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的两种不同方法，又进一步完善了采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的方法，进一步细化了在当前工况为动力电池加热及乘员舱加热工况的情况下，根据电动汽车的不同状态，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理的方法。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种电动汽车整车热管理装置的结构示意图，本实施例可适用于对北方地区使用的纯电动汽车进行热管理的情况，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可配置于电动汽车整车热管理系统中。如图3所示，该装置包括：
数据获取模块301，用于获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；
请求信号确定模块302，用于根据动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；
使用工况确定模块303，用于根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；
热管理模块304，用于根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。
本发明实施例的技术方案，通过数据获取模块获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；通过请求信号确定模块确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；通过使用工况确定模块确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；通过热管理模块，根据当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行热管理。上述技术方案，根据电动汽车中当前的动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；根据电动汽车整车热管理系统的当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器对动力电池和乘员舱进行加热或制冷的热管理，减少了动力电池加热的热冲击，进而提高了动力电池的使用寿命；同时，根据电动汽车整车热管理系统的当前使用工况、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，确定热管理控制器对动力电池和乘员舱进行加热或制冷的热管理，针对电动汽车整车热管理系统的各种当前使用工况，以及当前使用工况下的动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用不同的方法实现对动力电池和乘员舱的热管理，提高了电动汽车整车热管理系统对动力电池和乘员舱进行热管理的控制精度。
可选的，所述热管理模块304，包括：
状态获取单元，用于在当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况的情况下，获取电动汽车的状态；
第一热管理单元，用于根据电动汽车的状态、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
可选的，所述第一热管理单元，包括：
效率获取子单元，用于在电动汽车的状态为非充电状态的情况下，获取电动汽车整车热管理系统中的空调制热效率和供暖加热器的加热效率；
启动信号确定子单元，用于确定动力电池的加热时间是否满足预设时间条件，在动力电池的加热时间满足预设时间条件的情况下，根据空调制热效率和供暖加热器的加热效率的比较结果，确定热管理控制器输出的启动信号；
热管理子单元，用于根据启动信号、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
可选的，所述第一热管理单元，还具体用于：
在确定动力电池的加热时间是否满足预设时间条件之后，在动力电池加热时间不满足预设时间条件的情况下，热管理控制器输出的启动信号包括空调压缩机启动信号和供暖加热器启动信号；根据热管理控制器输出的启动信号、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
可选的，所述第一热管理单元，包括：
第一热管理子单元，用于在电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为直流充电状态的情况下，根据动力电池的温度和第一温度阈值的比较结果、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理；
第二热管理子单元，用于在电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为交流充电状态的情况下，根据动力电池的温度和第二温度阈值的比较结果、动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
可选的，所述热管理模块304，包括：
第二热管理单元，用于在当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱制冷工况的情况下，根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池和乘员舱的制冷路径，对动力电池和乘员舱进行热管理；
第三热管理单元，用于在当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱加热工况的情况下，根据动力电池请求信号和乘员舱请求信号，采用热管理控制器启动动力电池的制冷路径和乘员舱的加热路径，对动力电池和乘员舱进行热管理。
本发明实施例所提供的电动汽车整车热管理装置可执行本发明任意实施例所提供的电动汽车整车热管理方法，具备执行各电动汽车整车热管理方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM12以及RAM13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如电动汽车整车热管理方法。
在一些实施例中，电动汽车整车热管理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的电动汽车整车热管理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行电动汽车整车热管理方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车整车热管理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；
根据所述动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；
根据所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；
根据所述当前使用工况、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前使用工况、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理，包括：
在所述当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况的情况下，获取电动汽车的状态；
根据所述电动汽车的状态、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电动汽车的状态、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理，包括：
在所述电动汽车的状态为非充电状态的情况下，获取电动汽车整车热管理系统中的空调制热效率和供暖加热器的加热效率；
确定所述动力电池的加热时间是否满足预设时间条件，在所述动力电池的加热时间满足所述预设时间条件的情况下，根据所述空调制热效率和所述供暖加热器的加热效率的比较结果，确定所述热管理控制器输出的启动信号；
根据所述启动信号、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述动力电池的加热时间是否满足预设时间条件之后，还包括：
在动力电池加热时间不满足预设时间条件的情况下，所述热管理控制器输出的启动信号包括空调压缩机启动信号和供暖加热器启动信号；
根据所述热管理控制器输出的启动信号、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电动汽车的状态、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理，包括：
在所述电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为直流充电状态的情况下，根据所述动力电池的温度和第一温度阈值的比较结果、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理；
在所述电动汽车的状态为充电状态，且充电状态为交流充电状态的情况下，根据所述动力电池的温度和第二温度阈值的比较结果、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前使用工况、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理，包括：
在所述当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱制冷工况的情况下，根据所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的制冷路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理；
在所述当前使用工况为动力电池制冷及乘员舱加热工况的情况下，根据所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池的制冷路径和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
7.一种电动汽车整车热管理装置，其特征在于，部署在电动汽车整车热管理系统中，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取电动汽车中当前动力电池的温度和乘员舱请求信号；
请求信号确定模块，用于根据所述动力电池的温度，确定热管理控制器输入的动力电池请求信号；
使用工况确定模块，用于根据所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，确定电动汽车整车热管理系统的当前使用工况；
热管理模块，用于根据所述当前使用工况、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述热管理模块，包括：
状态获取单元，用于在所述当前使用工况为动力电池加热及乘员舱加热工况的情况下，获取电动汽车的状态；
热管理单元，用于根据所述电动汽车的状态、所述动力电池请求信号和所述乘员舱请求信号，采用所述热管理控制器启动所述动力电池和所述乘员舱的加热路径，对所述动力电池和所述乘员舱进行热管理。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的电动汽车整车热管理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的电动汽车整车热管理方法。
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CN117207849A (zh) * 2023-11-08 2023-12-12 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 电动汽车主动加热控制方法、存储介质及电子设备
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