CN117067851A - 混合动力车余热回收与散热复合热管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力车余热回收与散热复合热管理系统及方法，包括两大模式，余热回收利用模式和冷却散热模式；其中余热回收利用模式包括三种加热工况：驾驶室单独加热工况、电池单独加热工况、驾驶室和电池均加热工况；冷却散热模式包括五种冷却散热工况：发动机单独冷却散热、电机单独冷却散热、电机和电池单独冷却散热、发动机和电机冷却散热、全系统冷却散热；还包括余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况。本发明在严寒低温环境下，利用发动机余热回收实现驾驶室采暖与电池加热；在冷却散热需求环境下，具备发动机、电机、电池散热功能，实现加温与散热综合热管理。

Description

混合动力车余热回收与散热复合热管理系统及方法
技术领域
本发明提供一种混合动力车余热回收与散热复合热管理系统及方法，属于新能源汽车技术领域。
背景技术
严寒低温环境下，电池组电池容量降低，放电速率变慢，严重影响车辆的正常行驶，同时低温环境下车辆的驾驶室加热需求增大，需要及时提供热量以满足驾驶室内人员的舒适性要求，导致电池负荷增大，车辆里程降低；在常温环境下，车辆内燃发动机、电机和电池工作时产生大量热量，导致部件温度升高，需要设计散热系统，及时降低电机、电池和发动机的温度以保障正常运行。
目前通常分别采取加热与散热设计，以满足热管理的多重需求，加热方面，传统加热采用PTC电加热，加热效率低，并且加热过程中消耗大量电能，严重影响车辆的行驶里程，而发动机尾气温度可达500℃以上，具有大量的热能，可以将这部分余热进行回收用于低温环境下驾驶室和电池的加热，同时发动机工作时的温度可达80～95℃，这部分的余热热量同样可以进行回收使用。散热方面，通常采用液冷方式冷却发动机，热量最终由散热器传递到空气中，动力电池亦采用制冷循环散热，确保电池温度处在合适的范围。目前，利用发动机尾气与壳体余热进行驾驶舱与电池加热的系统较少，尚未报道尾气余热回收、发动机、电池与电机散热系统耦合的综合热管理系统。
CN113335021B提供一种增程式混合动力汽车余热回收式整车热管理系统，该技术存在以下缺点：仅回收了发动机余热，没有回收尾气余热，因此回收的余热无法在更低温度下满足车辆的加热需求；无法在驾驶室有制热需求，电池无制热需求的情况下，单独为驾驶室加热；系统冷却散热模式单一；仍需要加热器辅助，消耗电能；仍需要空调系统(蒸发器和冷凝器)；无法实现余热回收加热的同时进行电机散热。
CN113547895A提供一种增程式汽车余热回收系统，该技术存在以下缺点：仅回收了电机电控的部件的余热，没有回收发动机余热和尾气余热，在较低环境温度下加热效率低；系统无法进行单独部件的冷却散热，冷却散热模式自由度小；仍需要空调系统(蒸发器和冷凝器)；无法实现余热回收加热的同时进行电机散热。
发明内容
本发明提供一种综合考虑余热回收与散热的综合热管理系统，通过电磁阀通断，达到余热回收，发动机、电机、电池散热等功能的切换，实现加温与散热的综合功能。
本发明旨在解决以下的技术问题：
1.设计混动车发动机尾气以及发动机壳体的余热回收系统，用于低温环境下的驾驶室与电池加热；
2.调节余热回收工况下的水温(通过调节散热风扇与水泵转速、短路余热回收换热器等方式)；
3.设计综合热管理系统，实现发动机高温散热、电池与电机低温散热、发动机余热回收加热驾驶舱与电池等功能；
4.余热加热驾驶室与电池、发动机散热、电池散热、电机散热等多工况切换与同步运转控制方法；
5.依据动力电池温度，实现发动机余热加热、液冷散热、与热管理系统断开等工况的切换。
本发明完整技术方案为：
一种混合动力车余热回收与散热复合热管理系统，包括：
余热回收换热器的出水口和水箱通过第一管道连接；第二电磁阀和水箱通过第二管道连接。余热回收换热器为螺旋盘管式换热器，安装在排气管内，尾气流过余热回收换热器，加热余热回收换热器内流动的载热液，实现尾气余热回收。
水箱的出水口和温度传感器通过第三管道连接；温度传感器和驾驶室换热器的进水口通过第四管道连接；驾驶室换热器的出水口和第一电磁阀通过第五管道连接；
第一电磁阀和电池换热器通过第六管道连接；电池换热器和第三电磁阀通过第八管道连接；第一电磁阀和第三电磁阀通过第七管道连接；
第三电磁阀和第四电磁阀通过第九管道连接；第三电磁阀和电机散热器的进水口通过第十五管道连接；电机散热器的出水口和低温散热器的进水口通过第十六管道连接；
第四电磁阀和高温散热器的进水口通过第十管道连接；第四电磁阀和第二电磁阀通过第二十一管道连接；
高温散热器的出水口和第一水泵的进水口通过第十一管道连接；第一水泵的出水口和发动机的进水口通过第十二管道连接；膨胀水箱和第十一管道通过第二十二管道连接；
低温散热器的出水口和第二水泵通过第十七管道连接；膨胀水箱和第十七管道通过第二十三管道连接；第二水泵和第五电磁阀通过第十八管道连接；第五电磁阀和第一电磁阀通过第十九管道连接；第五电磁阀和第十五管道通过第二十管道连接；
发动机出水口和第二电磁阀通过第十三管道连接；发动机尾气和余热回收换热器的进气口通过排气管连接；
第二电磁阀和余热回收换热器的进水口通过第十四管道连接。
一种混合动力车余热回收与散热复合热管理方法，采用所述的一种混合动力车余热回收与散热复合热管理系统，所述的方法包括两大模式，余热回收利用模式和冷却散热模式；
其中余热回收利用模式包括三种加热工况：驾驶室单独加热工况、电池单独加热工况、驾驶室和电池均加热工况；冷却散热模式包括五种冷却散热工况：发动机单独冷却散热、电机单独冷却散热、电机和电池单独冷却散热、发动机和电机冷却散热、全系统冷却散热；
还包括余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况。
温度传感器感受水箱出口处的载热液温度，当载热液温度低于75℃时，第二电磁阀和余热回收换热器进水口之间的第十四管道连通，而第二电磁阀和水箱之间的第二管道关闭，利用余热回收换热器中的尾气余热和发动机余热加热载热液；反之当载热液温度高于75℃时，第二电磁阀和水箱之间的第二管道连通，第二电磁阀和余热回收换热器进水口之间的第十四管道关闭，避免载热液温度过高甚至沸腾。
驾驶室单独加热工况为，第一水泵打开，驾驶室风扇(F1)打开；第二水泵关闭，关闭第六管道、第八管道、第十五管道、第十六管道、第十七管道、第十八管道、第十九管道、第二十管道、第二十一管道和第二十三管道；第二管道和第十四管道的通断由温度传感器感受到的水箱出口处的载热液温度决定；其余各管道打开。
电池单独加热工况为，第一水泵打开，第二水泵关闭，关闭第七管道、第十五管道、第十六管道、第十七管道、第十八管道、第十九管道、第二十管道、第二十一管道和第二十三管道；第二管道和第十四管道的通断由温度传感器感受到的水箱出口处的载热液温度决定；其余各管道打开；驾驶室风扇不工作。
驾驶室和电池均加热工况为，第一水泵，第二水泵关闭，关闭第七管道、第十五管道、第十六管道、第十七管道、第十八管道、第十九管道、第二十管道、第二十一管道和第二十三管道；第二管道和第十四管道的通断由温度传感器感受到的水箱出口处的载热液温度决定；其余各管道打开；驾驶室风扇打开。发动机单独冷却散热工况为，第一水泵打开，散热风扇打开，第二水泵关闭，关闭第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、第十四管道、第十五管道、第十六管道、第十七管道、第十八管道、第十九管道、第二十管道和第二十三管道；其余各管道打开。
电机单独冷却散热工况为，第二水泵打开，散热风扇打开，第一水泵关闭，关闭第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、第十管道、第十一管道、第十二管道、第十三管道、第十四管道、第十九管道、第二十一管道和第二十二管道；其余各管道打开。
电机和电池单独冷却散热工况为，第二水泵打开，散热风扇打开，第一水泵关闭，关闭第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第七管道、第九管道、第十管道、第十一管道、第十二管道、第十三管道、第十四管道、第二十管道、第二十一管道、第二十二管道；其余各管道打开。
发动机和电机冷却散热工况为，第一水泵和第二水泵均打开，散热风扇打开；关闭第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道、第十四管道和第十九管道；其余各管道打开。
全系统冷却散热工况为，第一水泵和第二水泵均打开，散热风扇打开；关闭第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第七管道、第九管道、第十四管道、和第二十管道；其余各管道打开。
余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况为，第一水泵和第二水泵均打开，关闭第十九管道和第二十一管道；第二管道和第十四管道的通断由温度传感器感受到的水箱出口处的载热液温度决定；电池需要加热时，第六管道、第八管道打开，第七管道关闭；电池无需加热时，第七管道打开，第六管道、第八管道关闭；第三电磁阀与第十五管道接口关闭，其余各管道打开。
在余热回收利用模式下，驾驶室风扇转速控制方案，风扇共分为三挡，一档，风扇按照30％转速工作；二挡，风扇按照60％转速工作；三档，风扇按照100％转速工作
本发明技术方案具有的技术效果：
1.严寒低温环境下，实现对发动机尾气余热和发动机余热的回收，实现对驾驶室和电池的采暖和加热，同时对发动机进行冷却散热：采用余热回收换热器(螺旋盘管式换热器)实现尾气余热和发动机余热对载热液的加热，通过载热液流经驾驶室换热器和电池换热器，实现对驾驶室的采暖以及对电池冷却液的加热。
2.通过电磁阀、电磁阀的通断，实现三种加热模式切换，即驾驶室单独加热、电池单独加热、驾驶室和电池均加热。
3.根据不同的加热模式和不同的载热液温度，及时控制泵的转速，实现载热液流量和加热需求匹配：通过温度传感器检测泵从水箱中抽出的载热液的实时温度，根据载热液的实时温度控制泵的转速，达到控制流量的目的。
4.驾驶室内的人员可根据自身采暖需求和载热液的温度，通过控制驾驶室风扇的挡位来改变风扇转速，风扇共分为三挡，一档，风扇按照30％转速工作；二挡，风扇按照60％转速工作；三档，风扇按照100％转速工作。
5.通过电磁阀切换，将余热回收换热器短路，冷却液直接注入水箱，同时利用重力使余热回收换热器中的冷却液回到水箱中，避免这部分液体在螺旋盘管中在尾气持续加热下沸腾，导致内压增大，损坏换热器，同时避免水温过高，经过驾驶室换热器和电池换热器时烫伤人员和导致电池包冷却液温度过高。
6.通过电磁阀切换，将发动机冷却回路串联到余热回收回路上，载热液先经过高温散热器降低温度，随后流经发动机时吸收发动机的余热，达到对发动机冷却散热的同时回收发动机的余热。
7.散热需求下，通过切换电磁阀通断，使系统切换至冷却散热模式，分别设计高温冷却回路和低温冷却回路，其中高温冷却回路对发动机进行散热，低温冷却回路对电池和电机进行散热。
8.通过控制电磁阀的通断，实现五种冷却散热模式切换：发动机单独冷却散热、电机单独冷却散热、电机和电池单独冷却散热、发动机和电机冷却散热、全系统冷却散热。
9.实现余热回收模式和电机冷却散热模式的同步运行。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明的驾驶室单独加热工况；
图3为本发明的电池单独加热工况；
图4为本发明的驾驶室和电池均加热工况；
图5为本发明的发动机单独冷却散热工况；
图6为本发明的电机单独冷却散热工况；
图7为本发明的电机和电池单独冷却散热工况；
图8为本发明的发动机和电机冷却散热工况；
图9为本发明的全系统冷却散热工况；
图10为本发明的余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况。
具体实施方式
本发明的完整技术方案为一种混合动力车余热回收与散热复合热管理系统，如图1所示：
余热回收换热器100的出水口和水箱200通过第一管道1连接；第二电磁阀V2和水箱200通过第二管道2连接。余热回收换热器100为螺旋盘管式换热器，安装在排气管24内，尾气流过余热回收换热器100，加热余热回收换热器100内流动的载热液，实现尾气余热回收。
水箱200的出水口和温度传感器T1通过第三管道3连接；温度传感器T1和驾驶室换热器300的进水口通过第四管道4连接；驾驶室换热器300的出水口和第一电磁阀V1通过第五管道5连接；
第一电磁阀V1和电池换热器400通过第六管道6连接；电池换热器400和第三电磁阀V3通过第八管道8连接；第一电磁阀V1和第三电磁阀V3通过第七管道7连接；
第三电磁阀V3和第四电磁阀V4通过第九管道9连接；第三电磁阀V3和电机散热器500的进水口通过第十五管道15连接；电机散热器500的出水口和低温散热器600的进水口通过第十六管道16连接；
第四电磁阀V4和高温散热器700的进水口通过第十管道10连接；第四电磁阀V4和第二电磁阀V2通过第二十一管道21连接；
高温散热器700的出水口和第一水泵P1的进水口通过第十一管道11连接；第一水泵P1的出水口和发动机800的进水口通过第十二管道12连接；膨胀水箱900和第十一管道11通过第二十二管道22连接；
低温散热器600的出水口和第二水泵P2通过第十七管道17连接；膨胀水箱900和第十七管道17通过第二十三管道23连接；第二水泵P2和第五电磁阀V5通过第十八管道18连接；第五电磁阀V5和第一电磁阀V1通过第十九管道19连接；第五电磁阀V5和第十五管道15通过第二十管道20连接；
发动机800出水口和第二电磁阀V2通过第十三管道13连接；发动机800尾气和余热回收换热器100的进气口通过排气管24连接；
第二电磁阀V2和余热回收换热器100的进水口通过第十四管道14连接。
进一步的，本发明系统包括两大模式，余热回收利用模式和冷却散热模式，其中余热回收利用模式包括三种加热工况：驾驶室单独加热工况、电池单独加热工况、驾驶室和电池均加热工况；冷却散热模式包括五种冷却散热工况：发动机单独冷却散热、电机单独冷却散热、电机和电池单独冷却散热、发动机和电机冷却散热、全系统冷却散热；在特定工况下，还可实现同时进行余热回收和电机散热。
进一步的，温度传感器T1感受水箱200出口处的载热液温度，当载热液温度低于75℃时，第二电磁阀V2和余热回收换热器100进水口之间的第十四管道14连通，而第二电磁阀V2和水箱200之间的第二管道2关闭，利用发动机800余热加热载热液；反之当载热液温度高于75℃时，第二电磁阀V2和水箱200之间的第二管道2连通，第二电磁阀V2和余热回收换热器100进水口之间的第十四管道14关闭，避免载热液温度过高甚至沸腾。
进一步的，如图2，驾驶室单独加热工况为，第一水泵P1打开，驾驶室风扇F1打开；第二水泵P2关闭，关闭第六管道6、第八管道8、第十五管道15、第十六管道16、第十七管道17、第十八管道18、第十九管道19、第二十管道20、第二十一管道21和第二十三23管道；第二管道2和第十四管道14的通断由温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度决定；其余各管道打开。
驾驶室单独加热工况的具体实施方式为：在严寒低温环境下，需要为驾驶室提供热量满足驾乘人员的人体舒适度要求，而电池已正常工作，无需加热。1.温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度低于75℃时，55％的乙二醇水溶液作为载热液通过第十四管道14进入余热回收换热器100，发动机800尾气通过排气管24进入余热回收换热器100，尾气和载热液发生热交换，加热载热液；随后尾气排出，加热后的载热液通过第一管道1进入到水箱200中；载热液从水箱200中出来，载热液通过第三管道3和第四管道4进入到驾驶室换热器300中，在驾驶室风扇F1作用下与驾驶室内空气发生热交换，从而提高驾驶室内温度；随后载热液通过第五管道5、第七管道7、第九管道9、第十管道10进入高温散热器700中，在散热风扇F2的作用下与车外空气发生热交换，从而降低载热液温度；随后载热液通过第十一管11道进入第一水泵P1中，并通过第二十二管道22由膨胀水箱900平衡压力；被降低温度后的载热液通过第十二管道12进入发动机800进水口，吸收发动机800的余热，起到冷却发动机800的同时回收发动机800余热的作用，提高载热液温度；随后载热液通过第十三管道13、第十四管道14再次进入余热回收换热器100中回收尾气余热。2.温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度高于75℃时，从第十三管道13出来的载热液不进入余热回收换热器100中，直接通过第二管道2进入水箱200中，同时余热回收换热器100的螺旋盘管中的残留载热液在重力的作用下回流到水箱200中，其余过程与前述过程相同。
进一步的，如图3，电池单独加热工况为，第一水泵P1打开，第二水泵P2关闭，关闭第七管道7、第十五管道15、第十六管道16、第十七管道17、第十八管道18、第十九管道19、第二十管道20、第二十一管道21和第二十三管道23；第二管道2和第十四管道14的通断由温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度决定；其余各管道打开；驾驶室风扇F1不工作。
电池单独加热工况的具体实施方式为：在严寒低温环境下，需要对电池进行加热，使其保持正常工作，而驾驶室无需加热。1.温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度低于75℃时，55％的乙二醇水溶液作为载热液通过第十四管道14进入余热回收换热器100，发动机800尾气通过排气管进入余热回收换热器100，尾气和载热液发生热交换，加热载热液；随后尾气排出，加热后的载热液通过第一管道1进入到水箱200中；载热液从水箱200中出来，载热液通过第三管道3和第四管道4进入到驾驶室换热器300中，此时由于驾驶室无需加热，因此驾驶室风扇F1不工作；随后载热液通过第五管道、第六管道6进入电池换热器400中，加热电池的冷却液，从而加热电池组；随后载热液通过第八管道8、第九管道9、第十管道10进入高温散热器700中，在散热风扇F2的作用下与车外空气发生热交换，从而降低载热液温度；随后载热液通过第十一管道11进入第一水泵P1中，并通过第二十二管道22由膨胀水箱900平衡压力；被降低温度后的载热液通过第十二管道12进入发动机800进水口，吸收发动机800的余热，起到冷却发动机800的同时回收发动机800余热的作用，提高载热液温度；随后载热液通过第十三管道13、第十四管道14再次进入余热回收换热器100中回收尾气余热。2.温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度高于75℃时，从第十三管道13出来的载热液不进入余热回收换热器100中，直接通过第二管道2进入水箱200中，同时余热回收换热器100的螺旋盘管中的残留载热液在重力的作用下回流到水箱200中，其余过程与前述过程相同。
进一步的，如图4，驾驶室和电池均加热工况为，第一水泵P1，第二水泵P2关闭，关闭第七管道7、第十五管道15、第十六管道16、第十七管道17、第十八管道18、第十九管道19、第二十管道20、第二十一管道21和第二十三管道23；第二管道2和第十四管道14的通断由温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度决定；其余各管道打开。驾驶室风扇F1打开。
驾驶室和电池均加热工况的具体实施方式为：在严寒低温环境下，需要对电池进行加热，使其保持正常工作，同时需要为驾驶室提供热量满足驾乘人员的人体舒适度要求。1.温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度低于75℃时，55％的乙二醇水溶液作为载热液通过第十四管道14进入余热回收换热器100，发动机800尾气通过排气管24进入余热回收换热器100，尾气和载热液发生热交换，加热载热液；随后尾气排出，加热后的载热液通过第一管道1进入到水箱200中；载热液从水箱200中出来，载热液通过第三管道3和第四管道4进入到驾驶室换热器300中，在驾驶室风扇F1作用下与驾驶室内空气发生热交换，从而提高驾驶室内温度；随后载热液通过第五管道5、第六管道6进入电池换热器400中，加热电池的冷却液，从而加热电池组；随后载热液通过第八管道8、第九管道9、第十管道10进入高温散热器700中，在散热风扇F2的作用下与车外空气发生热交换，从而降低载热液温度；随后载热液通过第十一管道11进入第一水泵P1中，并通过第二十二管道22由膨胀水箱900平衡压力；被降低温度后的载热液通过第十二管道12进入发动机800进水口，吸收发动机800的余热，起到冷却发动机800的同时回收发动机800余热的作用，提高载热液温度；随后载热液通过第十三管道14、第十四管道14再次进入余热回收换热器100中回收尾气余热。2.温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度高于75℃时，从第十三管道13出来的载热液不进入余热回收换热器100中，直接通过第二管道2进入水箱200中，同时余热回收换热器100的螺旋盘管中的残留载热液在重力的作用下回流到水箱200中，其余过程与前述过程相同。
进一步的，如图5，发动机800单独冷却散热工况为，第一水泵P1打开，散热风扇F2打开，第二水泵P2关闭，关闭第一管道1、第二管道2、第三管道3、第四管道4、第五管道5、第六管道6、第七管道7、第八管道8、第九管道9、第十四管道14、第十五管道15、第十六管道16、第十七管道17、第十八管道18、第十九管道19、第二十管道20和第二十三管道23；其余各管道打开。
发动机800单独冷却散热工况的具体实施方式为：在常温下，电池和电机热量可以自然冷却，而发动机800温度较高，需要进行冷却散热。尾气通过排气管24进入余热回收换热器100中，但是无液体流入余热回收换热器100，因此尾气通过换热器直接排放；冷却液通过第十二管道12进入发动机800进水口，对发动机800进行冷却散热，冷却液温度升高；随后冷却液分别通过第十三管道13、第二十一管道21和第十管道10进入高温散热器700中，在散热风扇F2的作用下使车外空气和冷却液发生热交换，使冷却液温度下降；随后冷却液通过第十二管道12进入第二水泵P2中，并通过第二十二管道22由膨胀水箱900平衡压力；被降低温度后的冷却液通过第十二管道12再次进入发动机800进水口完成一个冷却循环。
进一步的，如图6，电机单独冷却散热工况为，第一水泵P2打开，，散热风扇F2打开，第二水泵P1关闭，关闭第一管道1、第二管道2、第三管道3、第四管道4、第五管道5、第六管道6、第七管道7、第八管道8、第九管道9、第十管道10、第十一管道11、第十二管道12、第十三管道13、第十四管道14、第十九管道19、第二十一管道21和第二十二管道22；其余各管道打开。
电机单独冷却散热工况的具体实施方式为：在常温下，电机高速运转产生大量热量，为保持电机正常运行，需要及时带走多余的热量。尾气通过排气管24进入余热回收换热器100中，但是无液体流入余热回收换热器100，因此尾气通过换热器直接排放；冷却液通过第十五管道15进入电机散热器500的进水口，对电机进行冷却散热，冷却液温度升高；随后冷却液通过第十六管道16进入低温散热器600中，在散热风扇F2的作用下使车外空气和冷却液发生热交换，使冷却液温度下降；随后冷却液通过第十七管道17进入第二水泵P2中，并通过第二十三管道23由膨胀水箱900平衡压力；随后冷却液分别通过第十八管道18、第二十管道20、第十五管道15再次进入电机散热器500的进水口完成一个冷却循环。
进一步的，如图7，电机和电池单独冷却散热工况为，第二水泵P2打开，散热风扇F2打开，第一水泵P1关闭，关闭第一管道1、第二管道2、第三管道3、第四管道4、第五管道5、第七管道7、第九管道9、第十管道10、第十一管道11、第十二管道12、第十三管道13、第十四管道14、第二十管道20、第二十一管道21、第二十二管道22；其余各管道打开。
电机和电池单独冷却散热工况的具体实施方式为：在常温下，电机高速运转和电池包工作产生大量热量，为保持电机和电池正常运行，需要及时带走多余的热量。尾气通过排气管24进入余热回收换热器100中，但是无液体流入余热回收换热器100，因此尾气通过换热器直接排放；冷却液通过第六管道6进入电池换热器400中，带走电池冷却液的热量；随后冷却液分别通过第八管道8和第十五管道15进入电机散热器500的进水口，对电机进行冷却散热，冷却液温度升高；随后冷却液通过第十六管道16进入低温散热器600中，在散热风扇F2的作用下使车外空气和冷却液发生热交换，使冷却液温度下降；随后冷却液通过第十七管道17进入第二水泵P2中，并通过第二十三管道23由膨胀水箱900平衡压力；随后冷却液分别通过第十八管道18、第十九管道19和第六管道6再次进入电池换热器400完成一个冷却循环。
进一步的，如图8发动机800和电机冷却散热工况为，第一水泵P1和第二水泵P2均打开，散热风扇F2打开，关闭第一管道1、第二管道2、第三管道3、第四管道4、第五管道5、第六管道6、第七管道7、第八管道8、第九管道9、第十四管道14和第十九管道19；其余各管道打开。
发动机800和电机冷却散热工况的具体实施方式为：在常温下，电机高速运转产生大量热量，为保持电机正常运行，需要及时带走多余的热量，同时发动机800温度较高，需要进行冷却散热，并且由于发动机800属于高温热源，电机属于低温热源，因此分别进行冷却。尾气通过排气管24进入余热回收换热器100中，但是无液体流入余热回收换热器100，因此尾气通过换热器直接排放。发动机800冷却回路和电机冷却回路分别是两个独立的冷却回路，发动机800冷却回路为高温冷却回路，其冷却循环过程与发动机800单独冷却散热工况一致；电机冷却回路为低温冷却回路，其冷却循环过程与电机单独冷却散热工况一致。
进一步的，如图9，全系统冷却散热工况为，第一水泵P1和第二水泵P2均打开，散热风扇F2打开，关闭第一管道1、第二管道2、第三管道3、第四管道4、第五管道5、第七管道7、第九管道9、第十四管道14、和第二十管道20；其余各管道打开。
全系统冷却散热工况的具体实施方式为：在常温下，电机高速运转和电池工作产生大量热量，为保持电机和电池正常运行，需要及时带走多余的热量，同时发动机800温度较高，需要进行冷却散热，并且由于发动机800属于高温热源，电机和电池属于低温热源，因此分别进行冷却。尾气通过排气管24进入余热回收换热器100中，但是无液体流入余热回收换热器100，因此尾气通过换热器直接排放。发动机800冷却回路、电机和电池冷却回路分别是两个独立的冷却回路，发动机800冷却回路为高温冷却回路，其冷却循环过程与发动机800单独冷却散热工况一致；电机和电池冷却回路为低温冷却回路，其冷却循环过程与电机和电池单独冷却散热工况一致。
进一步的，如图10，余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况为，第一水泵P1和第二水泵P2均打开，关闭第十九管道19和第二十一管道21；第二管道2和第十四管道14的通断由温度传感器T1感受到的水箱200出口处的载热液温度决定；电池需要加热时，第六管道6、第八管道8打开，第七管道7关闭；电池无需加热时，第七管道7打开，第六管道6、第八管道8关闭；第三电磁阀V3与第十五管道15接口关闭，其余各管道打开。
余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况的具体实施方式为：在环境温度较低时，需要对驾驶舱和电池进行加热，而电机由于工作产生的大量热量无法依靠自然冷却，因此系统需要在余热回收加热的同时，对电机进行冷却散热。余热回收加热的液体循环流程与前述余热回收模型一致。电机冷却散热的液体循环流程与前述电机单独冷却散热工况一致。
进一步的，在余热回收利用模式下，驾驶室风扇F1转速控制方案，风扇共分为三挡，一档，风扇按照30％转速工作；二挡，风扇按照60％转速工作；三档，风扇按照100％转速工作。

Claims (7)

1.一种混合动力车余热回收与散热复合热管理系统，其特征在于，包括：
余热回收换热器(100)的出水口和水箱(200)通过第一管道(1)连接；第二电磁阀(V2)和水箱(200)通过第二管道(2)连接；余热回收换热器(100)为螺旋盘管式换热器，安装在排气管(24)内，尾气流过余热回收换热器(100)，加热余热回收换热器(100)内流动的载热液，实现尾气余热回收；
水箱(200)的出水口和温度传感器(T1)通过第三管道(3)连接；温度传感器(T1)和驾驶室换热器(300)的进水口通过第四管道(4)连接；驾驶室换热器(300)的出水口和第一电磁阀(V1)通过第五管道(5)连接；
第一电磁阀(V1)和电池换热器(400)通过第六管道(6)连接；电池换热器(400)和第三电磁阀(V3)通过第八管道(8)连接；第一电磁阀(V1)和第三电磁阀(V3)通过第七管道(7)连接；
第三电磁阀(V3)和第四电磁阀(V4)通过第九管道(9)连接；第三电磁阀(V3)和电机散热器(500)的进水口通过第十五管道(15)连接；电机散热器(500)的出水口和低温散热器(600)的进水口通过第十六管道(16)连接；
第四电磁阀(V4)和高温散热器(700)的进水口通过第十管道(10)连接；第四电磁阀(V4)和第二电磁阀(V2)通过第二十一管道(21)连接；
高温散热器(700)的出水口和第一水泵(P1)的进水口通过第十一管道(11)连接；第一水泵(P1)的出水口和发动机(800)的进水口通过第十二管道(12)连接；膨胀水箱(900)和第十一管道(11)通过第二十二管道(22)连接；
低温散热器(600)的出水口和第二水泵(P2)通过第十七管道(17)连接；膨胀水箱(900)和第十七管道(17)通过第二十三管道(23)连接；第二水泵(P2)和第五电磁阀(V5)通过第十八管道(18)连接；第五电磁阀(V5)和第一电磁阀(V1)通过第十九管道(19)连接；第五电磁阀(V5)和第十五管道(15)通过第二十管道(20)连接；
发动机(800)出水口和第二电磁阀(V2)通过第十三管道(13)连接；发动机(800)尾气和余热回收换热器(100)的进气口通过排气管(24)连接；
第二电磁阀(V2)和余热回收换热器(100)的进水口通过第十四管道(14)连接。
2.一种混合动力车余热回收与散热复合热管理方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种混合动力车余热回收与散热复合热管理系统，所述的方法包括两大模式，余热回收利用模式和冷却散热模式；
其中余热回收利用模式包括三种加热工况：驾驶室单独加热工况、电池单独加热工况、驾驶室和电池均加热工况；
冷却散热模式包括五种冷却散热工况：发动机单独冷却散热、电机单独冷却散热、电机和电池单独冷却散热、发动机和电机冷却散热、全系统冷却散热；
还包括余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力车余热回收与散热复合热管理方法，其特征在于，所述的温度传感器(T1)感受水箱(200)出口处的载热液温度，当载热液温度低于(75)℃时，第二电磁阀(V2)和余热回收换热器(100)进水口之间的第十四管道(14)连通，而第二电磁阀(V2)和水箱(200)之间的第二管道(2)关闭，利用余热回收换热器(100)中的尾气余热和发动机(800)余热加热载热液；反之当载热液温度高于(75)℃时，第二电磁阀(V2)和水箱(200)之间的第二管道(2)连通，第二电磁阀(V2)和余热回收换热器(100)进水口之间的第十四管道(14)关闭，避免载热液温度过高甚至沸腾。
4.根据权利要求2所述的一种混合动力车余热回收与散热复合热管理方法，其特征在于，驾驶室单独加热工况为，第一水泵(P1)打开，驾驶室风扇(F1)打开；第二水泵(P2)关闭，关闭第六管道(6)、第八管道(8)、第十五管道(15)、第十六管道(16)、第十七管道(17)、第十八管道(18)、第十九管道(19)、第二十管道(20)、第二十一管道(21)和第二十三(23)管道；第二管道(2)和第十四管道(14)的通断由温度传感器(T1)感受到的水箱(200)出口处的载热液温度决定；其余各管道打开；
电池单独加热工况为，第一水泵(P1)打开，第二水泵(P2)关闭，关闭第七管道(7)、第十五管道(15)、第十六管道(16)、第十七管道(17)、第十八管道(18)、第十九管道(19)、第二十管道(20)、第二十一管道(21)和第二十三管道(23)；第二管道(2)和第十四管道(14)的通断由温度传感器(T1)感受到的水箱(200)出口处的载热液温度决定；其余各管道打开；驾驶室风扇(F1)不工作；
驾驶室和电池均加热工况为，第一水泵(P1)，第二水泵(P2)关闭，关闭第七管道(7)、第十五管道(15)、第十六管道(16)、第十七管道(17)、第十八管道(18)、第十九管道(19)、第二十管道(20)、第二十一管道(21)和第二十三管道(23)；第二管道(2)和第十四管道(14)的通断由温度传感器(T1)感受到的水箱(200)出口处的载热液温度决定；其余各管道打开；驾驶室风扇(F1)打开。
5.根据权利要求2所述的一种混合动力车余热回收与散热复合热管理方法，其特征在于，发动机单独冷却散热工况为，第一水泵(P1)打开，散热风扇(F2)打开，第二水泵(P2)关闭，关闭第一管道(1)、第二管道(2)、第三管道(3)、第四管道(4)、第五管道(5)、第六管道(6)、第七管道(7)、第八管道(8)、第九管道(9)、第十四管道(14)、第十五管道(15)、第十六管道(16)、第十七管道(17)、第十八管道(18)、第十九管道(19)、第二十管道(20)和第二十三管道(23)；其余各管道打开；
电机单独冷却散热工况为，第二水泵(P2)打开，散热风扇(F2)打开，第一水泵(P1)关闭，关闭第一管道(1)、第二管道(2)、第三管道(3)、第四管道(4)、第五管道(5)、第六管道(6)、第七管道(7)、第八管道(8)、第九管道(9)、第十管道(10)、第十一管道(11)、第十二管道(12)、第十三管道(13)、第十四管道(14)、第十九管道(19)、第二十一管道(21)和第二十二管道(22)；其余各管道打开；
电机和电池单独冷却散热工况为，第二水泵(P2)打开，散热风扇(F2)打开，第一水泵(P1)关闭，关闭第一管道(1)、第二管道(2)、第三管道(3)、第四管道(4)、第五管道(5)、第七管道(7)、第九管道(9)、第十管道(10)、第十一管道(11)、第十二管道(12)、第十三管道(13)、第十四管道(14)、第二十管道(20)、第二十一管道(21)、第二十二管道(22)；其余各管道打开；
发动机和电机冷却散热工况为，第一水泵(P1)和第二水泵(P2)均打开，散热风扇(F2)打开，关闭第一管道(1)、第二管道(2)、第三管道(3)、第四管道(4)、第五管道(5)、第六管道(6)、第七管道(7)、第八管道(8)、第九管道(9)、第十四管道(14)和第十九管道(19)；其余各管道打开；
全系统冷却散热工况为，第一水泵(P1)和第二水泵(P2)均打开，散热风扇(F2)打开，关闭第一管道(1)、第二管道(2)、第三管道(3)、第四管道(4)、第五管道(5)、第七管道(7)、第九管道(9)、第十四管道(14)、和第二十管道(20)；其余各管道打开。
6.根据权利要求2所述的一种混合动力车余热回收与散热复合热管理方法，其特征在于，余热回收模式和电机冷却散热同时运行工况为，第一水泵(P1)和第二水泵(P2)均打开，关闭第十九管道(19)和第二十一管道(21)；第二管道(2)和第十四管道(14)的通断由温度传感器(T1)感受到的水箱(200)出口处的载热液温度决定；电池需要加热时，第六管道(6)、第八管道(8)打开，第七管道(7)关闭；电池无需加热时，第七管道(7)打开，第六管道(6)、第八管道(8)关闭；第三电磁阀(V3)与第十五管道(15)接口关闭，其余各管道打开。
7.根据权利要求6所述的一种混合动力车余热回收与散热复合热管理方法，其特征在于，在余热回收利用模式下，驾驶室风扇(F1)转速控制方案，风扇共分为三挡，一档，风扇按照30％转速工作；二挡，风扇按照60％转速工作；三档，风扇按照100％转速工作。
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