CN117561373A - 用于车辆的热管理系统 - Google Patents

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CN117561373A CN202180097215.8A CN202180097215A CN117561373A CN 117561373 A CN117561373 A CN 117561373A CN 202180097215 A CN202180097215 A CN 202180097215A CN 117561373 A CN117561373 A CN 117561373A
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葛根赫
闵庚模
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Abstract

一种用于车辆的热管理系统可以包括:第一冷却剂回路,其被形成为穿过向车辆提供驱动动力的电池(110)以及第一阀(170);第二冷却剂回路,其被形成为穿过加热器(290)、车辆的驾驶员就座在其中的车厢(210)以及第二阀(270);第一连接路径(310),其将第一阀(170)连接到第二冷却剂回路的第二点(280);以及第二连接路径(320),其将第二阀(270)连接到第一冷却剂回路的第一点(180)。第一阀(170)可选择性地允许冷却剂在第一冷却剂回路中循环或者经由第一连接路径(310)流到第二点(280)。第二阀(270)可选择性地允许冷却剂在第二冷却剂回路中循环或者经由第二连接路径(320)流到第一点(180)。用于车辆的热管理系统可以另外包括用于冷却车厢(210)的第二冷却单元(260)。第一冷却剂回路被形成为另外穿过第一冷却单元(160)。

Description

用于车辆的热管理系统
技术领域
本公开涉及一种车辆热管理系统,并且更具体地涉及一种被配置为整体管理车辆的电池和车厢的加热和/或冷却的车辆热管理系统。
背景技术
部分或完全由电池提供动力的电动车辆的制造和销售正在迅速增长,正在取代由内燃发动机提供动力的常规车辆。用作这种车辆的电源的电池的效率受到电池的温度的敏感影响。因此,这种车辆可以被设置有电池热管理系统以将电池的温度维持在适当水平。
另外,为了在夏季或冬季给车辆的驾驶员提供舒适感,车辆还可以被设置有车厢热管理系统,以向车辆的驾驶员和乘客所在的乘客空间或车厢提供冷却和加热。
常规上,这种电池热管理系统和车厢热管理系统是分开存在的,并且因此热管理的功耗效率并不令人满意。另外,每个热管理系统都具有大量组件,导致制造成本增加。
发明内容
本公开的各个方面旨在集成电池热管理系统和车厢热管理系统,以通过减少组件的数量来提高功耗效率并降低制造成本。
根据一个方面,一种车辆热管理系统可以包括:第一冷却剂回路,所述第一冷却剂回路被配置为穿过向车辆供电的电池以及第一阀;第二冷却剂回路,所述第二冷却剂回路被配置为穿过加热器、所述车辆的驾驶员就座在其中的车厢以及第二阀;第一连接路径,所述第一连接路径连接所述第一阀和所述第二冷却剂回路的第二点;以及第二连接路径,所述第二连接路径连接所述第二阀和所述第一冷却剂回路的第一点。
在一些实施方案中,所述第一阀可以选择性地允许冷却剂循环通过所述第一冷却剂回路或者通过所述第一连接路径流到所述第二点。
在一些实施方案中,所述第二阀可以选择性地允许冷却剂循环通过所述第二冷却剂回路或者通过所述第二连接路径流到所述第一点。
在一些实施方案中,所述车辆热管理系统还可以包括被配置为冷却所述车厢的第二冷却单元。
在一些实施方案中,所述第一冷却剂回路可以被配置为另外穿过第一冷却单元。
根据实施方案,本公开可以集成电池热管理系统和车厢热管理系统,以通过减少组件的数量来提高功耗效率并降低制造成本。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开的实施方案的集成式热管理系统的结构的图式;
图2是示意性地示出以第一模式加热电池和车厢的操作的图式;
图3是示意性地示出以第二模式加热电池并冷却车厢的操作的图式;
图4是示意性地示出以第三模式加热电池并在车厢中不采取动作的操作的图式;
图5是示意性地示出以第四模式主动地冷却电池和冷却车厢的操作的图式;
图6是示意性地示出以第五模式主动地冷却电池并加热车厢的操作的图式;
图7是示意性地示出以第六模式主动地冷却电池并在车厢中不采取动作的操作的图式;
图8是示意性地示出以第七模式被动地冷却电池和冷却车厢的操作的图式;
图9是示意性地示出以第八模式被动地冷却电池并加热车厢的操作的图式;以及
图10是示意性地示出以第九模式被动地冷却电池并在车厢中不采取动作的操作的图式。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本公开的实施方案。
根据本公开的热管理系统涉及用于完全或部分由电池110提供动力的车辆的热管理系统。车辆包括被配置为执行工作的各种工作机械,诸如挖掘机。
图1是示意性地示出根据本公开的实施方案的集成式热管理系统的结构的框图。
热管理系统可以包括供冷却剂循环通过的第一冷却剂回路和第二冷却剂回路。
第一冷却剂回路可以被配置为穿过对车辆提供动力的电池110以及第一阀170。冷却剂可以循环通过第一冷却剂回路的流动路径。冷却剂可以通过在穿过电池110时与电池110进行热交换来加热或冷却电池110。另外,第一冷却剂回路可以被配置为穿过第一泵140。第一泵140使冷却剂循环。将在下面描述的控制器可以通过控制第一泵140来控制冷却剂的循环速度。另外,第一冷却剂回路可以被配置为穿过被配置为对电池充电的电池充电器120。在一些实施方案中,电池充电器120可以是车载充电器。另外,第一冷却剂回路可以被配置为穿过被配置为冷却冷却剂的第一冷却单元160。
第二冷却剂回路可以被配置为穿过车辆的驾驶员就座的车厢210或登车空间、第二阀270以及被配置为加热冷却剂的加热器290。冷却剂可以循环通过第二冷却剂回路的流动路径。冷却剂可以在穿过车厢210时通过与车厢210进行热交换来加热车厢210。另外,第二冷却剂回路可以被配置为穿过第二泵240。第二泵240使冷却剂循环。控制器可以通过控制第二泵240来控制冷却剂的循环速度。
热管理系统可以包括第一储罐130,所述第一储罐被配置为向第一冷却剂回路提供冷却剂和/或通过从第一冷却剂回路回收冷却剂来存储冷却剂。另外,热管理系统可以包括第二储罐230,所述第二储罐被配置为向第二冷却剂回路提供冷却剂和/或通过从第二冷却剂回路回收冷却剂来存储冷却剂。
另外,第一冷却剂回路可以被配置为穿过设置在第一冷却单元160上游的第三阀150。
热管理系统可以包括第二冷却单元260以冷却车厢210。在一些实施方案中,第二冷却单元260与第二冷却剂回路分开设置,使得冷却剂不穿过第二冷却单元260。在一些实施方案中,第二冷却单元260可以是空调系统,但是本公开不限于此。
另外,热管理系统可以包括第一连接路径310,所述第一连接路径连接第一阀170和第二冷却剂回路的第二点280。另外,热管理系统可以包括第二连接路径320,所述第二连接路径连接第二阀270和第一冷却剂回路的第一点180。
另外,热管理系统可以包括用于控制第一阀170、第二阀270等的控制器。
在一些实施方案中,热管理系统可以包括用于测量电池110的温度的传感器。另外,热管理系统可以包括用于测量车厢210的室温的传感器。传感器可以将测量的温度信息传输到控制器,并且控制器可以根据由传感器测量的温度执行控制。例如,当由传感器测量的电池110的温度高于预定最佳最高温度时,控制器可以执行控制以冷却电池110。当电池110的温度低于预定最佳最高温度时,控制器可以执行控制以加热电池110。另外,例如,当由传感器测量的车厢210的室温高于预定最高温度时,控制器可以执行控制以冷却车厢210。当车厢210的室温低于预定最高温度时,控制器可以执行控制以加热车厢210。
在一些实施方案中,与传感器一起或代替传感器,热管理系统可以包括输入接口以从驾驶员接收加热/冷却命令。例如,驾驶员可以通过输入接口输入请求冷却或加热车厢210的命令,通过所述输入接口,可以将命令传输到控制器。另外,例如,在冬季或夏季,驾驶员可以通过输入接口输入请求加热或冷却电池110的命令,通过所述输入接口,可以将命令传输到控制器。
在一些实施方案中,第一阀170可以选择性地具有至少第一位置或第二位置。当第一阀170处于第一位置时,第一阀170可以允许冷却剂循环通过第一冷却剂回路。即,参考图1,可以打开朝向电池110的流动路径,同时可以锁定与第一连接路径310的连通。相反,当第一阀170处于第二位置时,第一阀170可以允许冷却剂通过第一连接路径310流向第二点280。即,参考图1,可以关闭朝向电池110的流动路径,同时可以启用与第一连接路径310的连通。在一些实施方案中,第一阀170可以是3通阀。
在一些实施方案中,第二阀270可以选择性地具有至少第一位置或第二位置。当第二阀270处于第一位置时,第二阀270可以允许冷却剂循环通过第二冷却剂回路。即,参考图1,可以打开朝向第二泵240的流动路径,同时可以阻断与第二连接路径320的连通。相反,当第二阀270处于第二位置时,第二阀270可以允许冷却剂通过第二连接路径320流向第一点180。即,参考图1,可以关闭朝向第二泵240的流动路径,同时可以启用与第二连接路径320的连通。在一些实施方案中,第二阀270可以是3通阀。
当第一阀170处于第二位置并且第二阀270处于第二位置时,热管理系统可以形成穿过电池110、第一阀170、加热器290、车厢210和第二阀270的第三冷却剂回路。
在一些实施方案中,第三阀150可以选择性地具有至少第一位置或第二位置。当第三阀150处于第一位置时,第三阀150可以允许冷却剂穿过第一冷却单元160。即,参考图1,可以打开朝向第一冷却单元160的流动路径,同时可以阻断与旁路155的连通,所述旁路连接第三阀150和第一阀170同时绕过第一冷却单元160。相反,当第三阀150处于第二位置时,第三阀150可以允许冷却剂绕过而不穿过第一冷却单元160。即,参考图1,可以关闭朝向第一冷却单元160的流动路径,同时可以启用与旁路155的连通。在一些实施方案中,第三阀150可以是3通阀。
在一些实施方案中,第一冷却单元160可以包括冷却器161、散热器163以及设置在冷却器161和散热器163上游的第四阀165。在一些实施方案中,冷却器161可以主动降低其内的制冷剂的温度并通过低温制冷剂与冷却剂之间的热交换来实现强冷却,而散热器163可以通过简单地促进环境空气与冷却剂之间的热交换来提供较弱冷却。在一些实施方案中,冷却器161和散热器163可以并联设置。在一些实施方案中,第四阀165可以具有第一位置。当第四阀165处于第一位置时,第四阀165可以允许冷却剂仅穿过散热器163。在一些实施方案中,第四阀165可以具有第二位置。当第四阀165处于第二位置时,第四阀165可以允许冷却剂仅穿过冷却器161。在一些实施方案中,第四阀165可以具有第三位置。当第四阀165处于第三位置时,第四阀165可以允许冷却剂并行地穿过冷却器161和散热器163两者。然而,在一些实施方案中,第四阀165可以具有第二位置和第三位置中的仅一者。(例如,第四阀165可以仅具有第一位置和第二位置)。
在一些实施方案中,车厢210可以包括热交换促进单元(未示出)以促进与冷却剂的热交换。热交换促进单元可以包括例如风扇。
在一些实施方案中,第一冷却剂回路可以被配置为依次穿过电池110、第一泵140、第三阀150、第一冷却单元160、第一阀170和第一点180。
在一些实施方案中,第二冷却剂回路可以被配置为依次穿过第二点280、加热器290、车厢210、第二阀270和第二泵240。
在一些实施方案中,第三冷却剂回路可以被配置为依次穿过电池110、第一泵140、第三阀150、第一阀170、第二点280、加热器290、车厢210、第二阀270和第一点180。
如上所述,控制器基于驾驶员的命令或从传感器传输的温度信息来选择模式,然后控制阀170、270、150和165、冷却单元160和260、加热器290以及泵140和240以匹配选定模式。
下表1示出了多种可选模式和适合于要执行的模式的环境的示例。
表1
电池 车厢 备注
1 加热 加热 冬季,一天的开始
2 加热 冷却 冬季除霜
3 加热 无动作 冬季快速充电
4 主动冷却 冷却 夏季,快速充电后
5 主动冷却 加热 冬季快速充电后
6 主动冷却 无动作 在快速充电、高负载期间
7 被动冷却 冷却 春季、夏季
8 被动冷却 加热 秋季、冬季
9 被动冷却 无动作 一般温度范围
在下文中,为了更好地理解,将通过示例的方式描述热管理系统在第一模式至第九模式下的操作。
图2是示意性地示出以第一模式加热电池110和车厢210的操作的图式。
在第一模式下,控制器可以控制第一阀170处于第二位置、控制第二阀270处于第二位置、控制第三阀150处于第二位置、使第一冷却单元160停止操作,控制加热器290操作,使第二冷却单元260停止操作,并使第二泵240停止。
在第一模式下,冷却剂循环通过第三冷却剂回路。参考图2,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一阀170、第二点280、加热器290、车厢210、第二阀270、第一点180、电池110和电池充电器120来循环通过第三冷却剂回路。然而,冷却剂可能不穿过第一冷却单元160和第二泵240。
冷却剂可以在加热器290中被加热,并且加热的冷却剂可以通过与车厢210的内部进行热交换来加热车厢210的内部,通过与电池110进行热交换来加热电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来加热电池充电器120。
控制器可以通过操作热交换促进单元(例如,风扇)来促进冷却剂与车厢210的内部之间的热交换,使得所需量的热量可以被提供给车厢210的内部。
图3是示意性地示出以第二模式加热电池110并冷却车厢210的操作的图式。
在第二模式下,控制器可以控制第一阀170处于第二位置、控制第二阀270处于第二位置、控制第三阀150处于第二位置、使第一冷却单元160停止操作,控制加热器290操作,控制第二冷却单元260操作,并使第二泵240停止操作。
在第二模式下,冷却剂循环通过第三冷却剂回路。参考图3,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一阀170、第二点280、加热器290、车厢210、第二阀270、第一点180、电池110和电池充电器120来循环通过第三冷却剂回路。然而,冷却剂可能不穿过第一冷却单元160和第二泵240。
冷却剂可以在加热器290中被加热,然后加热的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来加热电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来加热电池充电器120。
控制器可以通过使热交换促进单元停止操作来最大程度地减少冷却剂与车厢210的内部之间的热交换。结果,可以最大程度地减少从高温冷却剂到车厢210的内部的热传递。替代地,第二冷却单元260可以冷却车厢210的内部。
图4是示意性地示出以第三模式加热电池110并在车厢210中不采取动作的操作的图式。
在第三模式下,控制器可以控制第一阀170处于第二位置、控制第二阀270处于第二位置、控制第三阀150处于第二位置、使第一冷却单元160停止操作,控制加热器290操作,使第二冷却单元260停止操作,并使第二泵240停止操作。
此外,在第三模式下,冷却剂循环通过第三冷却剂回路。参考图4,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一阀170、第二点280、加热器290、车厢210、第二阀270、第一点180、电池110和电池充电器120来循环通过第三冷却剂回路。然而,冷却剂可能不穿过第一冷却单元160和第二泵240。
冷却剂可以在加热器290中被加热,然后加热的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来加热电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来加热电池充电器120。
控制器可以通过使热交换促进单元停止操作来最大程度地减少冷却剂与车厢210的内部之间的热交换。结果,可以最大程度地减少从高温冷却剂到车厢210的内部的热传递。
图5是示意性地示出以第四模式主动地冷却电池110和冷却车厢210的操作的图式。
在第四模式下,控制器可以控制第一阀170处于第一位置、控制第二阀270处于第一位置、控制第三阀150处于第一位置、使加热器290停止操作,控制第二冷却单元260操作,并使第二泵240停止操作。
在一些实施方案中,如图5所示,控制器可以通过将第四阀165移位到第二位置来允许冷却剂仅穿过冷却器161。然而,在一些替代实施方案中,第四阀165可以移位到第三位置,由此允许冷却剂并行地穿过冷却器161和散热器163两者。
在第四模式下,冷却剂循环通过第一冷却剂回路。参考图5,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过穿过第三阀150、第一冷却单元160(图5的实施方案中的冷却器161)、第一阀170、第一点180、电池110和电池充电器120而循环通过第一冷却剂回路。然而,冷却剂可能不循环通过第二冷却剂回路。
冷却剂可以在第一冷却单元160中被强冷却,然后强冷却的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来强冷却电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来强冷却电池充电器120。另外,车厢210可以由第二冷却单元260冷却。
图6是示意性地示出以第五模式主动地冷却电池110并加热车厢210的操作的图式。
在第五模式下,控制器可以控制第一阀170处于第一位置、控制第二阀270处于第一位置、控制第三阀150处于第一位置、控制加热器290操作,使第二冷却单元260停止操作,并控制第二泵240操作。
在一些实施方案中,如图6所示,控制器可以通过将第四阀165移位到第二位置来允许冷却剂仅穿过冷却器161。然而,在一些替代实施方案中,第四阀165可以移位到第三位置,由此允许冷却剂并行地穿过冷却器161和散热器163两者。
在第五模式下,冷却剂循环通过第一冷却剂回路。参考图6,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一冷却单元160(图6的实施方案中的冷却器161)、第一阀170、第一点180、电池110和电池充电器120而循环通过第一冷却剂回路。另外,冷却剂循环通过第二冷却剂回路。参考图6,由第二泵240泵送的冷却剂可以通过依次穿过第二点280、加热器290、车厢210和第二阀270而循环通过第二冷却剂回路。
冷却剂可以在第一冷却单元160中被强冷却,然后强冷却的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来冷却电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来强冷却电池充电器120。另外,冷却剂可以在加热器290中被加热,然后加热的冷却剂可以通过与车厢210的内部进行热交换来加热车厢210的内部。在此,控制器可以通过控制热交换促进单元操作来促进冷却剂与车厢210的内部之间的热交换。因此,所需量的热量可以从冷却剂提供给车厢210的内部。
图7是示意性地示出以第六模式主动地冷却电池110并在车厢210中不采取动作的操作的图式。
在第六模式下,控制器可以控制第一阀170处于第一位置、控制第二阀270处于第一位置、控制第三阀150处于第一位置、使加热器290停止操作,使第二冷却单元260停止操作,并使第二泵240停止操作。
在一些实施方案中,如图7所示,控制器可以通过将第四阀165移位到第二位置来允许冷却剂仅穿过冷却器161。然而,在一些替代实施方案中,第四阀165可以移位到第三位置,由此允许冷却剂并行地穿过冷却器161和散热器163两者。
在第六模式下,冷却剂循环通过第一冷却剂回路。参考图7,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一冷却单元160(图7的实施方案中的冷却器161)、第一阀170、第一点180、电池110和电池充电器120而循环通过第一冷却剂回路。然而,冷却剂可能不循环通过第二冷却剂回路。
冷却剂可以在第一冷却单元160中被强冷却,强冷却的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来强冷却电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来强冷却电池充电器120。
图8是示意性地示出以第七模式被动地冷却电池110和冷却车厢210的操作的图式。
在第七模式下,控制器可以控制第一阀170处于第一位置、控制第二阀270处于第一位置、控制第三阀150处于第一位置、使加热器290停止操作,控制第二冷却单元260操作,并使第二泵240停止操作。
在一些实施方案中,如图8所示,控制器可以通过将第四阀165移位到第一位置来允许冷却剂仅穿过散热器163并使冷却器161停止操作。
在第七模式下,冷却剂循环通过第一冷却剂回路。参考图8,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一冷却单元160(图8的实施方案中的散热器163)、第一阀170、第一点180、电池110和电池充电器120而循环通过第一冷却剂回路。然而,冷却剂可能不循环通过第二冷却剂回路。
冷却剂可以在散热器163中被弱冷却,然后弱冷却的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来弱冷却电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来弱冷却电池充电器120。另外,车厢210可以由第二冷却单元260冷却。
图9是示意性地示出以第八模式被动地冷却电池110并加热车厢210的操作的图式。
在第八模式下,控制器可以控制第一阀170处于第一位置、控制第二阀270处于第一位置、控制第三阀150处于第一位置、控制加热器290操作,使第二冷却单元260停止操作,并控制第二泵240操作。
在一些实施方案中,如图9所示,控制器可以通过将第四阀165移位到第一位置来允许冷却剂仅穿过散热器163并使冷却器161停止操作。
在第八模式下,冷却剂可以循环通过第一冷却剂回路。参考图9,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一冷却单元160(图9的实施方案中的散热器163)、第一阀170、第一点180、电池110和电池充电器120而循环通过第一冷却剂回路。另外,冷却剂可以循环通过第二冷却剂回路。参考图9,由第二泵240泵送的冷却剂可以通过依次穿过第二点280、加热器290、车厢210和第二阀270而循环通过第二冷却剂回路。
冷却剂可以在散热器163中被弱冷却,然后弱冷却的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来弱冷却电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来弱冷却电池充电器120。另外,冷却剂可以在加热器290中被加热,然后加热的冷却剂可以通过与车厢210的内部进行热交换来加热车厢210的内部。在此,控制器可以通过操作热交换促进单元来促进冷却剂与车厢210的内部之间的热交换。因此,所需量的热量可以从高温冷却剂提供给车厢210的内部。
图10是示意性地示出以第九模式被动地冷却电池110并在车厢210中不采取动作的操作的图式。
在第十模式下,控制器可以控制第一阀170处于第一位置、控制第二阀270处于第一位置、控制第三阀150处于第一位置、使加热器290停止操作,使第二冷却单元260停止操作,并使第二泵240停止操作。
在一些实施方案中,如图10所示,控制器可以通过将第四阀165移位到第一位置来允许冷却剂仅穿过散热器163并使冷却器161停止操作。
在第九模式下,冷却剂可以循环通过第一冷却剂回路。参考图10,由第一泵140泵送的冷却剂可以通过依次穿过第三阀150、第一冷却单元160(图10的实施方案中的散热器163)、第一阀170、第一点180、电池110和电池充电器120而循环通过第一冷却剂回路。然而,冷却剂可能不循环通过第二冷却剂回路。
冷却剂可以在散热器163中被弱冷却,然后弱冷却的冷却剂可以通过与电池110进行热交换来弱冷却电池110,并且通过与电池充电器120进行热交换来弱冷却电池充电器120。
一些替代实施方案可以包括电池无动作模式。当电池处于该模式时,车厢可以被设置为冷却模式、加热模式和无动作模式中的一者。在电池无动作模式下,控制器可以控制第一阀170处于第一位置、控制第二阀270处于第一位置以及控制第三阀150处于第二位置。

Claims (20)

1.一种车辆热管理系统,其包括:
第一冷却剂回路,所述第一冷却剂回路被配置为穿过向车辆供电的电池以及第一阀;
第二冷却剂回路,所述第二冷却剂回路被配置为穿过加热器、所述车辆的驾驶员就座在其中的车厢以及第二阀;
第一连接路径,所述第一连接路径连接所述第一阀和所述第二冷却剂回路的第二点;
第二连接路径,所述第二连接路径连接所述第二阀和所述第一冷却剂回路的第一点;
第一储罐,所述第一储罐向所述第一冷却剂回路提供冷却剂;以及
第二储罐,所述第二储罐向所述第二冷却剂回路提供冷却剂。
2.根据权利要求1所述的车辆热管理系统,其还包括被配置为冷却所述车厢的第二冷却单元。
3.根据权利要求1所述的车辆热管理系统,其中所述第一冷却剂回路被配置为另外穿过第一泵,并且
所述第二冷却剂回路被配置为另外穿过第二泵。
4.根据权利要求1所述的车辆热管理系统,其中所述第一冷却剂回路被配置为另外穿过设置在第一冷却单元上游的第三泵,
所述第三阀选择性地允许冷却剂穿过或绕过所述第一冷却单元。
5.根据权利要求4所述的车辆热管理系统,其中所述第一冷却单元包括第四阀以及冷却器和散热器中的至少一者,
所述第四阀选择性地允许冷却剂穿过所述散热器和所述冷却器中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的车辆热管理系统,其还包括被配置为冷却所述车厢的第二冷却单元,
其中所述第一冷却剂回路被配置为另外穿过第一泵、第三阀和第一冷却单元,
所述第二冷却剂回路被配置为另外穿过第二泵,
所述第一阀选择性地具有至少第一位置或第二位置,当所述第一阀处于所述第一位置时允许冷却剂循环通过所述第一冷却剂回路,并且当所述第一阀处于所述第二位置时允许冷却剂通过所述第一连接路径流到所述第二点,
所述第二阀选择性地具有至少第一位置或第二位置,当所述第二阀处于所述第一位置时允许冷却剂循环通过所述第二冷却剂回路,并且当所述第二阀处于所述第二位置时允许冷却剂通过所述第二连接路径流到所述第一点,
所述第三阀选择性地具有至少第一位置或第二位置,当所述第三阀处于所述第一位置时允许冷却剂穿过所述第一冷却单元,并且当所述第三阀处于所述第二位置时允许冷却剂绕过所述第一冷却单元,
所述第一冷却剂回路被配置为依次穿过所述第三阀、所述第一冷却单元、所述第一阀、所述第一点和所述电池,并且
所述第二冷却剂回路被配置为依次穿过所述第二泵、所述第二点、所述加热器、所述车厢和所述第二阀。
7.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,
其中在电池加热/车厢加热模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第二位置;
控制所述第二阀处于所述第二位置;
控制所述第三阀处于所述第二位置;
使所述第一冷却单元停止操作;
控制所述加热器操作;
使所述第二冷却单元停止操作;以及
使所述第二泵停止操作。
8.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,其中在电池加热/车厢冷却模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第二位置;
控制所述第二阀处于所述第二位置;
控制所述第三阀处于所述第二位置;
使所述第一冷却单元停止操作;
控制所述加热器操作;
控制所述第二冷却单元操作;以及
使所述第二泵停止操作。
9.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,其中在电池加热/车厢无动作模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第二位置;
控制所述第二阀处于所述第二位置;
控制所述第三阀处于所述第二位置;
使所述第一冷却单元停止操作;
控制所述加热器操作;
使所述第二冷却单元停止操作;以及
使所述第二泵停止操作。
10.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,其中在电池主动冷却/车厢冷却模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第一位置;
控制所述第二阀处于所述第一位置;
控制所述第三阀处于所述第一位置;
使所述加热器停止操作;
控制所述第二冷却单元操作;以及
使所述第二泵停止操作。
11.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,其中在电池主动冷却/车厢加热模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第一位置;
控制所述第二阀处于所述第一位置;
控制所述第三阀处于所述第一位置;
控制所述加热器操作;
使所述第二冷却单元停止操作;以及
控制所述第二泵操作。
12.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,其中在电池主动冷却/车厢无动作模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第一位置;
控制所述第二阀处于所述第一位置;
控制所述第三阀处于所述第一位置;
使所述加热器停止操作;
使所述第二冷却单元停止操作;以及
使所述第二泵停止操作。
13.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,其中在电池被动冷却/车厢冷却模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第一位置;
控制所述第二阀处于所述第一位置;
控制所述第三阀处于所述第一位置;
使所述加热器停止操作;
控制所述第二冷却单元操作;以及
使所述第二泵停止操作。
14.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,其中在电池被动冷却/车厢加热模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第一位置;
控制所述第二阀处于所述第一位置;
控制所述第三阀处于所述第一位置;
控制所述加热器操作;
使所述第二冷却单元停止操作;以及
控制所述第二泵操作。
15.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,
其中在电池被动冷却/车厢无动作模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第一位置,
控制所述第二阀处于所述第一位置,
控制所述第三阀处于所述第一位置,
使所述加热器停止操作,
使所述第二冷却单元停止操作,以及
使所述第二泵停止操作。
16.根据权利要求13至15中的一项所述的车辆热管理系统,其中所述第一冷却单元包括冷却器、散热器以及设置在所述冷却器和所述散热器上游的第四阀,并且
在所述电池被动冷却模式下,所述控制器控制所述第四阀以允许冷却剂仅穿过所述散热器,并使所述冷却器停止操作。
17.根据权利要求10至12中的一项所述的车辆热管理系统,其中所述第一冷却单元包括冷却器、散热器以及设置在所述冷却器和所述散热器上游的第四阀,并且
在所述电池主动冷却模式下,所述控制器控制所述第四阀以允许冷却剂穿过所述冷却器和所述散热器或仅穿过所述冷却器,并控制所述冷却器操作。
18.根据权利要求7至15中的一项所述的车辆热管理系统,其中所述车厢包括热交换促进单元,所述热交换促进单元被配置为促进所述车厢与冷却剂之间的热交换,并且
所述控制器控制所述热交换促进单元在所述车厢加热模式下操作,并使所述热交换促进单元在所述车厢冷却模式和所述车厢无动作模式下停止操作。
19.根据权利要求7至15中的一项所述的车辆热管理系统,其还包括被配置为测量所述电池的温度的传感器,
其中所述控制器根据由所述传感器测量的所述温度执行所述控制。
20.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其还包括控制器,
其中在电池无动作模式下,所述控制器:
控制所述第一阀处于所述第一位置;
控制所述第二阀处于所述第一位置;并且
控制所述第三阀处于所述第二位置。
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EP4117062A1 (en) * 2021-07-05 2023-01-11 Volvo Truck Corporation A coolant system for a vehicle and a method of controlling a coolant system
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3061109B1 (fr) * 2016-12-26 2019-05-17 Renault S.A.S. Procede de pilotage d'un systeme de refroidissement pour un vehicule hybride comportant un circuit de transfert de liquide de refroidissement
JP7048437B2 (ja) * 2018-07-02 2022-04-05 本田技研工業株式会社 車両の熱管理システム
KR102619018B1 (ko) * 2018-12-21 2023-12-28 한온시스템 주식회사 열관리 시스템
JP7354580B2 (ja) * 2019-05-14 2023-10-03 株式会社デンソー 冷却水回路
KR102715812B1 (ko) * 2019-06-21 2024-10-10 현대자동차 주식회사 차량용 열 관리 시스템

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