CN218858104U - 车辆热管理系统 - Google Patents
车辆热管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218858104U CN218858104U CN202223426269.5U CN202223426269U CN218858104U CN 218858104 U CN218858104 U CN 218858104U CN 202223426269 U CN202223426269 U CN 202223426269U CN 218858104 U CN218858104 U CN 218858104U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow path
- heat
- heat source
- heating
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
本申请揭示一种车辆热管理系统,该方案将配置第一热源的第一流路与配置第二热源的第二流路连接,并选择性启动第一热源和第二热源中的至少一者进行制热,灵活性高,在启动第一热源和第二热源的情况下,计算第一流路和第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间,在第一流路的升温时间大于第二流路的升温时间时,将第一流路阻断,避免因第一热源刚启动时产生的废热少导致第一流路的热媒温度低,低温的热媒流到第二流路降低第二流路的热媒温度,可以提高制热效率;在第一流路的升温时间不大于第二流路的升温时间的情况下,将第一流路接通,利用第一热源和第二热源共同加热热媒,提高制热效率。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆热管理系统。
背景技术
为提高车辆车厢的舒适性,在车厢温度低于期望的温度时,需要对车厢制热。
现有技术中,车厢制热主要通过以下三种方式:方式一、利用发动机工作过程中产生的废热加热冷却水,将加热后的冷却水作为热媒与向车厢内吹送的空气热交换而加热空气;方式二,设置电加热器,通过动力电池给电加热器供电,利用电加热器加热热媒,利用热媒与向车厢内吹送的空气热交换而加热空气;方式三,设置独立的电加热器加热回路和发动机加热回路,车辆基于当前的动力模式,选择性利用电加热器加热回路和发动机加热回路其中一者加热热媒。
上述现有车厢制热方式制热效率低下,灵活性低。
实用新型内容
为了提高车辆的制热效率和制热灵活性,本申请提供了一种车辆热管理系统。
本申请公开了一种车辆热管理系统,包括热媒回路、第一热源、第二热源、换热结构以及第一控制阀,所述热媒回路包括供热媒流动的第一流路、第二流路及第三流路,所述第二流路的进口端连接所述第一流路的出口端,所述第三流路的进口端连接所述第二流路的出口端,且所述第三流路的出口端连接所述第一流路和第二流路的进口端;所述第一热源设置在所述第一流路上,用于加热热媒;所述第二热源设置在所述第二流路上,用于加热热媒;所述换热结构设置在所述第三流路上,用于将目标物体与热媒热交换;所述第一控制阀设置在所述热媒回路,用于选择性将所述第一流路阻断。
在一种示例性实施例中,所述第一控制阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口,所述第一阀口连通所述第一流路的出口端,所述第二阀口连通所述第二流路的进口端,所述第三阀口连通所述第三流路的出口端,所述第二阀口选择性与所述第一阀口和第三阀口中的至少一者连通。
在一种示例性实施例中,所述换热结构包括采暖换热器和电池换热器,所述采暖换热器用于使所述热媒与向车厢内吹送的空气热交换而加热所述空气,所述电池换热器用于加热动力电池,所述第三流路具有两个独立的流路支路,所述采暖换热器和电池换热器分别设置在一所述流路支路上。
在一种示例性实施例中,所述车辆热管理系统还包括第二控制阀,所述第二控制阀具有进口、第一出口和第二出口,所述进口连通所述第二流路的出口端,所述第一出口和第二出口分别连通所述采暖换热器和电池换热器,所述进口选择性与所述第一出口和第二出口中的至少一者连通。
在一种示例性实施例中,所述第一热源为发动机,所述第二热源为电加热器。
在一种示例性实施例中,所述第一流路上设置有第一泵,所述第一泵位于所述第一热源的热媒流入侧。
在一种示例性实施例中,所述第二流路上设置有第二泵,所述第二泵位于所述第二热源的热媒流入侧。
在一种示例性实施例中,所述第一泵输出的热媒流量与所述第一热源的转速呈正相关,所述第二泵基于流量控制信号调整输出的热媒流量。
在一种示例性实施例中,所述车辆热管理系统还包括:
第一温度传感器,所述第一温度传感器设置在所述第一流路,且位于所述第一热源的热媒流出侧,用于检测经所述第一热源加热后的热媒温度;
第二温度传感器,所述第二温度传感器设置在所述第二流路,且位于所述第二热源的热媒流出侧,用于检测经所述第二热源加热后的热媒温度。
本申请的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果:
将配置第一热源的第一流路与配置第二热源的第二流路连接,并设置第一控制阀,可以根据实际制热需求,选择利用第一热源和第二热源同时加热热媒,提高制热效率,从而缩短采暖响应时间,也可以通过第一控制阀将第一流路阻断,仅利用第二热源加热热媒,还可以关闭第二热源,仅利用第一热源加热热媒,灵活性高。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并于说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是第一种示例性实施例示出的车辆热管理系统的架构图。
图2是第二种示例性实施例示出的车辆热管理系统的架构图。
图3是第三种示例性实施例示出的车辆热管理系统的架构图。
图4是第一种示例性实施例示出的车辆热管理系统的控制方法流程图。
图5是第二种示例性实施例示出的车辆热管理系统的控制方法流程图。
图6是第三种示例性实施例示出的车辆热管理系统的控制方法流程图。
图7是第四种示例性实施例示出的车辆热管理系统的控制方法流程图。
附图标记说明如下:
100、车辆热管理系统;1、第一热源;2、第二热源;3、换热结构;31、电池换热器;311、第一流道;312、第二流道;32、采暖换热器;321、第一流道;322、第二流道;33、管路;34、第三泵;4、第一控制阀;51、第一流路;52、第二流路;53、第三流路;531、第一支路;532、第二支路;6、第一泵;7、第二泵;81、第一温度传感器;82、第二温度传感器;9、第二控制阀。
具体实施方式
尽管本申请可以容易地表现为不同形式的实施方式,但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式,同时可以理解的是本说明书应视为是本申请原理的示范性说明,而并非旨在将本申请限制到在此所说明的那样。
此外,本申请的描述中所提到的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备,没有限定于已列出的步骤或模块,而是可选的还包括其他没有列出的步骤或模块,或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块。
需要说明的是,本申请实施例中,“示例性”或者“例如”或者“举例地”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性”或者“例如”或者“举例地”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性”或者“例如”或者“举例地”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
以下将详细地对示例性实施例进行说明。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如实用新型内容中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
本申请提供了一种车辆热管理系统,车辆可以是传统燃油车,可以是电动汽车,还可以是混合动力汽车等。对于传统燃油车和混合动力汽车,可以将发动机作为一热源,利用发动机工作产生的热量加热冷却液,加热后的冷却液作为热媒,此外,还可以设置电加热器等作为热源。对于电动汽车,可以设置电加热器等作为热源。
为提高车辆的制热效率和制热灵活性,本申请设置顺次连接的第一流路、第二流路、第三流路,在第一流路上设置第一热源,在第二流路上设置第二热源,在第三流路上设置换热结构,并将第三流路的出口端连接第一流路的进口端和第二流路的进口端,可以根据制热需求选择性开启第一热源和/或第二热源进行制热,并调整热媒的流动路径。热媒可以是依次流过第一流路、第二流路及第三流路后回流到第一流路,热媒也可以是流过第二流路和第三流路后回流到第二流路,不再经过第一流路。
下面,结合附图对本申请的车辆热管理系统进行详细阐述。
图1示出了一种车辆热管理系统的架构图,在图1所示实施例中,车辆热管理系统100包括热媒回路、第一热源1、第二热源2、换热结构3以及第一控制阀4。
其中,热媒回路包括供热媒流动的第一流路51、第二流路52及第三流路53,第二流路52的进口端连接第一流路51的出口端,第三流路53的进口端连接第二流路52的出口端,且第三流路53的出口端连接第一流路51的进口端和第二流路52的进口端。
第一热源1设置在第一流路51上,用于加热第一流路51中的热媒。第一热源1是发动机,第一热源1利用工作产生的废热加热第一流路51中的热媒。利用发动机的废热加热热媒,提高了能源利用率,能够有效降低车辆能耗。
第二热源2设置在第二流路52上,用于加热第二流路52中的热媒。第二热源2是电加热器,举例地,第二热源2是PTC加热器。
换热结构3设置在第三流路53上,用于将目标物体与第三流路53中的热媒热交换。其中,目标物体可以是空气,以给车厢制暖,目标物体也可以是其他介质。
如图1所示,第一控制阀4具有第一阀口P1、第二阀口P2和第三阀口P3,第一阀口P1连通第一流路51的出口端,第二阀口P2连通第二流路52的进口端,第三阀口P3连通第三流路53的出口端,第二阀口P2选择性与第一阀口P1和第三阀口P3中的至少一者连通,从而选择性连通或阻断第一流路51的出口端和第二流路52的进口端,进而选择性连通或阻断第一流路51,以及,选择性连通或阻断第三流路53的出口端和第二流路52的进口端。
详细地,在第一阀口P1与第二阀口P2连通,第二阀口P2与第三阀口P3阻断的情况下,热媒依次流过第一流路51、第二流路52、第三流路53后回流到第一流路51;在第一阀口P1与第二阀口P2阻断,第二阀口P2与第三阀口P3连通的情况下,热媒流过第二流路52和第三流路53后回流到第二流路52;在第一阀口P1与第二阀口P2连通,且第二阀口P2与第三阀口P3连通的情况下,热媒流过第二流路52、第三流路53后,回流到第一流路51和第二流路52。
更详细地,本申请可以实现以下四种工作模式:
模式一:第一热源1启动,由第一热源1单独加热热媒,第一阀口P1与第二阀口P2连通,第二阀口P2与第三阀口P3阻断,热媒依次流过第一流路51、第二流路52、第三流路53后回流到第一流路51。
模式二:第二热源2启动,由第二热源2单独加热热媒,第一阀口P1与第二阀口P2阻断,第二阀口P2与第三阀口P3连通,热媒流过第二流路52和第三流路53后经第三阀口P3回流到第二流路52。
模式三:第一热源1、第二热源2均启动,第一热源1和第二热源2共同提供热量加热热媒,第一阀口P1与第二阀口P2连通,第二阀口P2与第三阀口P3阻断,热媒依次流过第一流路51、第二流路52、第三流路53后回流到第一流路51。
模式四:第一热源1、第二热源2其中一者启动,第一阀口P1与第二阀口P2连通,第二阀口P2与第三阀口P3连通,热媒流过第二流路52、第三流路53后,回流到第一流路51和第二流路52,通过调节第一阀口P1和第三阀口P3的比例,调节回流到第一流路51和第二流路52的热媒流量比例,从而动态调节热媒温度。
其中,热媒可以是水等。
第一热源1具有流道,第一流路51包括第一热源1的流道和连接第一热源1的流道的连接管路,第一热源1作为第一流路51的组成部分,热媒流过第一流路51时,经过第一热源1的流道,从而利用第一热源1对热媒加热。同样地,第二热源2也可以具有流道,此时,第二流路52包括第二热源2的流道和连接第二热源2的流道的连接管路,第二热源2作为第二流路52的组成部分,热媒流过第二流路52时,经过第二热源2的流道,从而利用第二热源2对热媒加热。换热结构3可以具有两个流道,其中第一流道供热媒流动,第二流道中可以是气体等介质,热媒流过第三流路53时,经过换热结构3的第一流道,从而使第二流道中的介质与热媒热交换。第一热源1的流道、第二热源2的流道、换热结构3的第一流道以及各个连接管路最终构成了热媒回路。
在图1所示实施例中,第一流路51上设置有第一泵6,第一泵6位于第一热源1的热媒流入侧。通过第一泵6调整热媒在流路上的流速,以满足热媒流量需求。
同样地,第二流路52上设置有第二泵7,第二泵7位于第二热源2的热媒流入侧。通过第二泵7调整热媒在流路上的流速,以满足热媒流量需求。
其中,第一泵6输出的热媒流量与第一热源1的转速呈正相关,也即,第一热源1的转速越快,则第一泵6的转速越快,第一泵6输出的热媒流量越大;反之,第一热源1的转速越慢,则第一泵6的转速越慢,第一泵6输出的热媒流量越小。第二泵7基于流量控制信号调整输出的热媒流量,借此,可以根据热媒流量需求输出相应的控制信号,来灵活调整第二泵7的转速,实现调整输出的热媒流量。第二泵7输出的热媒流量与第二泵7的转速呈正相关,第二泵7的转速越快,第二泵7输出的热媒流量越大,反之,第二泵7的转速越慢,第二泵7输出的热媒流量越小。
详细地,在第一热源1启动的情况下,第一泵6随之启动,此时可以根据热媒流量需求选择性启动第二泵7或不启动第二泵7,在第一热源1不启动的情况下,第一泵6不启动,此时可以启动第二泵7,并可以根据热媒流量需求调整第二泵7的转速。
即是,在前述工作模式一,第一泵6启动,第二泵7选择性启动或不启动;在前述工作模式二,第一泵6不启动,第二泵7启动;在前述工作模式三,第一泵6启动,第二泵7选择性启动或不启动;在前述工作模式四,若第一热源1启动,第一泵6随之启动,第二泵7选择性启动或不启动,若第一热源1不启动,第一泵6不启动,则第二泵7启动。
进一步地,为了获知经第一热源1加热后的热媒温度和经第二热源2加热后的热媒温度,在一个实施例中,还在第一流路51和第二流路52上分别设置第一温度传感器81和第二温度传感器82。
详细地,如图2所示,第一温度传感器81设置在第一热源1的热媒流出侧,第一温度传感器81用于检测经第一热源1加热后的热媒温度。第二温度传感器82设置在第二热源2的热媒流出侧,第二温度传感器82用于检测经第二热源2加热后的热媒温度。
接下来参阅图3,图3示出了另一种车辆热管理系统的架构图,在图3所示实施例中,与图1、图2所示实施例不同的是,第三流路53具有两个独立的流路支路,换热结构3包括电池换热器31和采暖换热器32,电池换热器31设置在第一支路531上,采暖换热器32设置在第二支路532上。
其中,采暖换热器32用于使热媒与向车厢内吹送的空气热交换而加热空气,电池换热器31用于加热动力电池。在该实施例中,可以实现车厢制暖和动力电池的加热。
可以理解地,采暖换热器32和电池换热器31具有流道,采暖换热器32和电池换热器31的流道分别作为对应的流路支路的组成部分。当热媒流过第一支路531时,经过电池换热器31的流道,从而使热媒与电池换热器31中的介质热交换。当热媒流过第二支路532时,经过采暖换热器32的流道,从而使热媒与采暖换热器32中的介质热交换。
详细地,电池换热器31具有第一流道311和第二流道312,第一流道311供热媒流动,第二流道312连接管路33。第二流道312中的介质与第一流道311中的热媒热交换,从而给动力电池加热,在图3所示实施例中,管路33上设置有第三泵34,通过第三泵34促进介质在管路33中流动。
采暖换热器32同样具有第一流道321和第二流道322。
进一步地,为实现选择性加热动力电池和不加热动力电池,以及选择性给车厢制暖或者不给车厢制暖,热媒回路上还设置有第二控制阀9,通过第二控制阀9选择性连通或阻断设置有采暖换热器32的第二支路532,以及选择性连通或阻断设置有电池换热器31的第一支路531。
详细地,第二控制阀9具有进口P4、第一出口P5和第二出口P6,进口P4连通第二流路52的出口端,第一出口P5和第二出口P6分别连通采暖换热器32和电池换热器31,进口P4选择性与第一出口P5和第二出口P6中的至少一者连通,甚至,可以通过控制第一出口P5和第二出口P6的比例,调整流向采暖换热器32和电池换热器31的热媒流量。
在进口P4与第一出口P5连通的情况下,第二流路52的出口端连通设置有采暖换热器32的第二支路532,反之,在进口P4与第一出口P5阻断的情况下,阻断设置有采暖换热器32的第二支路532,不再给车厢制暖。同样地,在进口P4与第二出口P6连通的情况下,第二流路52的出口端连通设置有电池换热器31的第一支路531,反之,在进口P4与第二出口P6阻断的情况下,阻断设置有电池换热器31的第一支路531,不再给动力电池加热。
与图1所示实施例同样地,在图3所示实施例中,在第一阀口P1与第二阀口P2连通,第二阀口P2与第三阀口P3阻断的情况下,热媒依次流过第一流路51、第二流路52、第三流路53后回流到第一流路51;在第一阀口P1与第二阀口P2阻断,第二阀口P2与第三阀口P3连通的情况下,热媒流过第二流路52和第三流路53后回流到第二流路52;在第一阀口P1与第二阀口P2连通,且第二阀口P2与第三阀口P3连通的情况下,热媒流过第二流路52、第三流路53后,回流到第一流路51和第二流路52。
在图3所示实施例中,在前述工作模式一下,热媒依次流过第一泵6、第一热源1、第一温度传感器81、第一阀口P1、第二阀口P2、第二泵7、第二热源2、第二温度传感器82、进口P4、第一出口P5和/或第二出口P6、采暖换热器32和/或电池换热器31,然后回流到第一泵6。在前述工作模式二下,热媒依次流过第二泵7、第二热源2、第二温度传感器82、进口P4、第一出口P5和/或第二出口P6、采暖换热器32和/或电池换热器31,然后经第三阀口P3回流到第二泵7。在前述工作模式三下,热媒依次流过第一泵6、第一热源1、第一温度传感器81、第一阀口P1、第二阀口P2、第二泵7、第二热源2、第二温度传感器82、进口P4、第一出口P5和/或第二出口P6、采暖换热器32和/或电池换热器31,然后回流到第一泵6。在前述工作模式四下,热媒依次流过第二泵7、第二热源2、第二温度传感器82、进口P4、第一出口P5和/或第二出口P6、采暖换热器32和/或电池换热器31,然后经第三阀口P3回流到第二泵7,以及回流到第一泵6,再依次经第一泵6、第一热源1、第一温度传感器81、第一阀口P1、第二阀口P2流到第二泵7。
在图1至图3所示实施例中,第一控制阀4设置在第一流路51与第二流路52之间,可以理解地,在其他实施例中,也可以将第一流路51与第二流路52直接连接,将第一控制阀4设置在其他位置。举例地,第一控制阀4设置在第三流路53的出口端,其中第一阀口P1连通第三流路53的出口端,第二阀口P2连通第二流路52的入口端,第三阀口P3连通第一流路51的入口端。
可以理解地,第一热源1不限于是发动机,第二热源2也不限于是电加热器。
可以理解地,车辆热管理系统还包括有控制装置,该控制装置通信连接第一热源1、第二热源2、第二泵7、第一控制阀4、第二控制阀9,通过该控制装置控制第一热源1、第二热源2、第二泵7、第一控制阀4、第二控制阀9,以启动第一热源1、第二热源2、第二泵7,或,关闭第一热源1、第二热源2、第二泵7,以及,调整第一控制阀4、第二控制阀9各个阀口的开度和第二泵7的转速,并执行本申请的控制方法。
此外,在设置第一温度传感器81、第二温度传感器82的实施例中,控制装置通信连接第一温度传感器81、第二温度传感器82,以基于第一温度传感器81、第二温度传感器82的温度检测信息控制第一热源1、第二热源2、第二泵7、第一控制阀4以及第二控制阀9。
下面,对本申请的车辆热管理系统的控制方法进行详细阐述。
如图4所示,本申请一实施例的控制方法包括以下步骤S101~S103。
S101,获取第一流路和第二流路的热媒温度以及目标温度。
其中,目标温度可以是根据空调设置的目标温度确定,也可以是根据动力电池的温度确定,还可以是根据空调设置的目标温度和动力电池的温度确定。
S102,判断第一流路和第二流路的热媒温度是否达到目标温度。
详细地,在第一流路和第二流路的热媒温度均小于目标温度的情况下,进入步骤S103a;在第一流路和第二流路中任一者的热媒温度达到目标温度的情况下,进入步骤S103b;在第一流路和第二流路的热媒温度均达到目标温度的情况下,进入步骤S103c。
其中,步骤S103a包括以下步骤:
S103a1,启动第一热源和第二热源。
其中,第一热源为发动机,第二热源为电加热器。第一热源设置在第一流路上,第二热源设置在第二流路上,第二流路的进口端连接第一流路的出口端,第二流路的出口端连接第三流路的进口端,且第三流路的出口端连接第一流路和第二流路的进口端,第三流路中的热媒与目标物体热交换。
在启动第一热源时使第一热源的转速大于第一转速,以快速制热。第一转速为第一热源的正常工作转速。
S103a2,根据第一热源的制热参数计算第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间,根据第二热源的制热参数计算第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间。
详细地,第一热源的制热参数包括第一热源功率和第一热源热容,同样地,第二热源的制热参数包括第二热源功率和第二热源热容。
在步骤S103a2中,在计算第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间时,首先计算第一流路的热媒温度与目标温度的第一差值,然后根据第一差值、第一热源功率及第一热源热容,计算获得第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间。在计算第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间时,首先计算第二流路的热媒温度与目标温度的第二差值,然后根据第二差值、第二热源功率及第二热源热容,计算获得第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间。
在该实施例中,计算热媒温度达到目标温度所需的升温时间时,同时考虑热源的热容和功率,升温时间计算结果更加准确。
S103a3,判断第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间是否大于第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间,若是,进入步骤S103a5,否则,进入步骤S103a4。
S103a4,将第一流路接通。
S103a5,将第一流路阻断,直到第一流路的热媒温度达到目标温度,再将第一流路接通。
S103b,降低第一热源的转速至第一转速。
S103c,关闭第一热源或第二热源,并调整第一流路和第三流路流至第二流路的流量比例。
可以理解地,在步骤S103c中,可以基于第一热源和第二热源的启用优先级选择性关闭其中启用优先级较低的一者。举例地,第一热源的启用优先级高于第二热源的启用优先级,在步骤S103c中,则关闭第二热源。再举例地,第一热源的启用优先级低于第二热源的启用优先级,在步骤S103c中,则是关闭第一热源。
可以理解地,若存在其他优先级更高的操作,在步骤S103c中,则不再仅基于热源启用优先级关闭启用优先级低的热源。举例地,当前驾驶模式为燃油模式,通过发动机驱动车辆,此时,不再响应关闭第一热源的请求,保持第一热源启动,而是关闭第二热源或者调低第二热源的功率。
本实施例在第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间大于第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间的情况下,暂时将第一流路阻断,可以避免因第一热源刚启动时产生的废热少导致第一流路的热媒温度低,低温的热媒流到第二流路而降低第二流路的热媒温度,可以提高制热效率。而在第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间不大于第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间的情况下,将第一流路接通,可以利用第一热源和第二热源共同加热热媒,提高制热效率。而且,在S103a中,启动第一热源时使第一热源的转速大于正常工作转速,实现快速制热热媒,在第一流路和第二流路中任一者的热媒温度达到目标温度后,则降低第一热源的转速至第一转速,以使第一热源正常工作,同时,热媒温度也会逐渐升高。在第一流路和第二流路的热媒温度均达到目标温度后,则选择关闭第一热源或第二热源,并通过调整第一流路和第三流路流至第二流路的流量比例,来实现保持第二流路出口端的热媒温度为目标温度。
可以理解地,通常是在第一热源和第二热源未启动或者刚启动时,才会出现第一流路和第二流路的热媒温度均小于目标温度,随着第一热源和第二热源候的工作,第一流路和第二流路的热媒温度逐渐升高,出现第一流路和第二流路中任一者的热媒温度达到目标温度,因此,可以选择将第一热源的转速降低至正常工作转速;最后,第一流路和第二流路的热媒温度均达到目标温度,此时,可以选择关闭其中一个热源,并通过调整第一流路和第三流路流至第二流路的流量比例来实现控制热媒温度为目标温度。
进一步地,在一个示例性实施例中,在利用单一热源制热即可满足热量需求的情况,还基于用户的设置,启动对应的热源加热热媒,在利用单一热源无法满足热量需求的情况,再启动另一热源,实现了基于用户的意愿采用相应的热源进行采暖,用户体验更好。
图5示出了本申请一实施例的控制方法流程图,如图5所示,该控制方法包括以下步骤S201~S209。
S201,获取热源启用优先级,热源启用优先级指示第一热源和第二热源的启用顺序。若第一热源的启用优先级高于第二热源的启用优先级,进入步骤S202a;若第二热源的启用优先级高于第一热源的启用优先级,进入步骤S202b。
S202a,启动第一热源,然后进入步骤S203a。
S203a,计算第一热源可以产生的热量,并判断第一热源可以产生的热量是否达到目标热量。
若第一热源可以产生的热量达到目标热量,不启动第二热源,仅通过第一热源加热热媒;若第一热源可以产生的热量未达到目标热量,进入S204a。
S204a,启动第二热源。
通过第一热源和第二热源共同制热。在第一热源和第二热源共同制热的情况下,进入以下步骤S205。
其中,第一热源可以产生的热量是基于其功率获得。
S202b,启动第二热源,然后进入步骤S203b。
S203b,计算第二热源可以产生的热量,并判断第二热源可以产生的热量是否达到目标热量。
若第二热源可以产生的热量达到目标热量,不启动第一热源,仅通过第二热源加热热媒;若第二热源可以产生的热量未达到目标热量,进入S204b。
S204b,启动第一热源。通过第一热源和第二热源共同制热。
在第一热源和第二热源共同制热的情况下,进入以下步骤S205。
其中,第二热源可以产生的热量是基于其功率获得。
S205,获取第一流路和第二流路的热媒温度以及目标温度。
S206,判断第一流路和第二流路的热媒温度是否均小于目标温度,若第一流路和第二流路的热媒温度均小于目标温度,进入步骤S207。
S207,根据第一热源的制热参数计算第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间,根据第二热源的制热参数计算第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间。
详细地,第一热源的制热参数包括第一热源功率和第一热源热容,同样地,第二热源的制热参数包括第二热源功率和第二热源热容。
S208,判断第一流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间是否大于第二流路的热媒温度达到目标温度所需的升温时间,若是,进入步骤S209b,否则,进入步骤S209a。
S209a,将第一流路接通。
S209b,将第一流路阻断,直到第一流路的热媒温度达到目标温度,再将第一流路接通。
由于车辆本身并非绝对封闭,车速越快,车窗等位置流失热量越快,热量需求也就更大。同时,热量流失的快慢还与外界环境参数有关,大气气温越低,热量流失越快,光照强度越弱,热量流失越快。因此,目标热量是基于车辆所在的外界环境参数、当前车速及车厢目标温度和动力电池温度确定。在计算目标热量时,考虑外界环境参数和车速,目标热量计算更加准确。其中,外界环境参数包括大气气温和光照强度。
车厢目标温度基于空调档位确定。
可以理解地,若无需加热动力电池,则目标热量是基于车辆所在的外界环境参数、当前车速及车厢目标温度确定;同样地,若无需对车厢供暖,目标热量是基于车辆所在的外界环境参数、当前车速及动力电池温度确定。
进一步地,在一个示例性实施例中,还计算当前启动热源对应的热媒流量,根据热媒流量是否达到目标流量,调整流路的热媒流量。
图6示出了本申请一实施例的控制方法流程图,如图6所示,该控制方法包括以下步骤S301~S304。
S301,获取当前启动的热源,若当前启动的热源为第一热源,进入步骤S302a;若当前启动的热源为第二热源,进入步骤S302b。
S302a,基于第一热源的转速计算第一泵输出的热媒流量。
S303a,判断第一泵输出的热媒流量是否达到目标流量,若第一泵输出的热媒流量在目标流量以下,进入步骤S304a,若第一泵输出的热媒流量达到目标流量,保持当前状态。
S304a,开启第二泵。
S302b,计算第二泵输出的热媒流量。
S303b,判断第二泵输出的热媒流量是否达到目标流量,若第二泵输出的热媒流量在目标流量以下,进入步骤S304b,若第二泵输出的热媒流量达到目标流量,保持当前状态。
S304b,调高第二泵的转速。
在图6所示实施例中,通过灵活调整第二泵的工作状态和转速,调整送至换热结构的热媒流量,从而满足换热结构的流量需求,制热效果更佳。
进一步地,在一个示例性实施例中,还根据指示动力电池电量和动力电池温度优先级的优先级信息,选择根据动力电池电量还是根据动力电池温度来判断是否接通流路支路给动力电池制热。
图7示出了本申请一实施例的控制方法流程图,如图7所示,该控制方法包括以下步骤S401~S403。
S401,获取优先级信息,若动力电池电量优先级高于动力电池温度优先级,进入步骤S402a;若动力电池电量优先级低于动力电池温度优先级,进入步骤S402b。
S402a,判断动力电池电量是否达到电量阈值,若是,进入步骤S403a;否则,进入步骤S403b。
S402b,判断动力电池温度是否达到温度阈值,若是,进入步骤S403b;否则,进入步骤S403a。
S403a,接通第一支路。
S403b,阻断第一支路。
通过设置优先级,在动力电池电量优先级高于动力电池温度优先级的情况下,根据动力电池电量与电量阈值确定是否接通第一支路,在动力电池电量优先级低于动力电池温度优先级的情况下,根据动力电池温度与温度阈值确定是否接通第一支路,兼顾动力电池的工作温度需求同时考虑加热动力电池的必要性,必要时再给动力电池加热,减少汽车能耗。
在一个实施例中,配置在动力电池温度低于第一温度时,动力电池电量优先级低于动力电池温度优先级,第一温度低于前述温度阈值。在动力电池温度过低时,若不给动力电池加热,动力电池将无法正常工作,此时,不再考虑动力电池电量,而是根据动力电池温度确定是否阻断第一支路。
配置在动力电池电量低于第一电量阈值且动力电池温度高于第一温度时,动力电池电量优先级低于动力电池温度优先级。在动力电池温度未达到特别低时,即使不给动力电池加热,动力电池也能工作,此时,考虑动力电池电量,若动力电池电量非常低,此时加热动力电池也无法利用动力电池续航,因此,基于动力电池电量确定是否阻断第一支路,必要情况下再给动力电池加热,减少汽车能耗。
可以理解地,在一些实施例中,可以是基于图4对应实施例结合图6和/或图7对应实施例,在一些实施例中,可以是基于图5对应实施例结合图6和/或图7对应实施例,以实现最佳的制热效果和节省能耗,同时提高用户体验。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种车辆热管理系统,其特征在于,包括:
热媒回路,包括供热媒流动的第一流路、第二流路及第三流路,所述第二流路的进口端连接所述第一流路的出口端,所述第三流路的进口端连接所述第二流路的出口端,且所述第三流路的出口端连接所述第一流路和第二流路的进口端;
第一热源,所述第一热源设置在所述第一流路上,用于加热热媒;
第二热源,所述第二热源设置在所述第二流路上,用于加热热媒;
换热结构,所述换热结构设置在所述第三流路上,用于将目标物体与热媒热交换;
第一控制阀,所述第一控制阀设置在所述热媒回路,用于选择性将所述第一流路阻断。
2.根据权利要求1所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述第一控制阀设置在所述第三流路与所述第二流路之间,用于使所述第三流路与所述第二流路之间连通或阻断。
3.根据权利要求2所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述第一控制阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口,所述第一阀口连通所述第一流路的出口端,所述第二阀口连通所述第二流路的进口端,所述第三阀口连通所述第三流路的出口端,所述第二阀口选择性与所述第一阀口和第三阀口中的至少一者连通。
4.根据权利要求1所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述换热结构包括采暖换热器和电池换热器,所述采暖换热器用于使所述热媒与向车厢内吹送的空气热交换而加热所述空气,所述电池换热器用于加热动力电池,所述第三流路具有两个独立的流路支路,所述采暖换热器和电池换热器分别设置在一所述流路支路上。
5.根据权利要求4所述的车辆热管理系统,其特征在于,还包括:
第二控制阀,所述第二控制阀具有进口、第一出口和第二出口,所述进口连通所述第二流路的出口端,所述第一出口和第二出口分别连通所述采暖换热器和电池换热器,所述进口选择性与所述第一出口和第二出口中的至少一者连通。
6.根据权利要求1至5任一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述第一热源为发动机,所述第二热源为电加热器。
7.根据权利要求6所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述第一流路上设置有第一泵,所述第一泵位于所述第一热源的热媒流入侧。
8.根据权利要求7所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述第二流路上设置有第二泵,所述第二泵位于所述第二热源的热媒流入侧。
9.根据权利要求8所述的车辆热管理系统,其特征在于,所述第一泵输出的热媒流量与所述第一热源的转速呈正相关,所述第二泵基于流量控制信号调整输出的热媒流量。
10.根据权利要求1至5任一项所述的车辆热管理系统,其特征在于,还包括:
第一温度传感器,所述第一温度传感器设置在所述第一流路,且位于所述第一热源的热媒流出侧,用于检测经所述第一热源加热后的热媒温度;
第二温度传感器,所述第二温度传感器设置在所述第二流路,且位于所述第二热源的热媒流出侧,用于检测经所述第二热源加热后的热媒温度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202223426269.5U CN218858104U (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 车辆热管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202223426269.5U CN218858104U (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 车辆热管理系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN218858104U true CN218858104U (zh) | 2023-04-14 |
Family
ID=87356051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202223426269.5U Active CN218858104U (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 车辆热管理系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN218858104U (zh) |
-
2022
- 2022-12-16 CN CN202223426269.5U patent/CN218858104U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7262887B2 (ja) | 車両の熱管理システム及びその制御方法、車両 | |
CN111231618B (zh) | 车辆热管理系统及其控制方法、车辆 | |
CN109980246B (zh) | 燃料电池汽车热管理系统 | |
CN111231620B (zh) | 车辆热管理系统及其控制方法、车辆 | |
JP4131308B2 (ja) | 燃料電池の温度調節装置及び燃料電池の温度調節装置における燃料電池の起動方法 | |
CN102529690B (zh) | 一种温度控制系统及方法 | |
CN111231655B (zh) | 车辆热管理系统及其控制方法、车辆 | |
CN106876822A (zh) | 一种动力电池热管理系统及其控制方法 | |
CN108376808A (zh) | 一种汽车电池温度调节装置 | |
CN102741519A (zh) | 车辆的冷却装置 | |
CN112208392A (zh) | 一种氢燃料电池汽车水热管理系统及其控制方法 | |
JP2015113106A (ja) | 車両用冷却システム | |
CN113978274A (zh) | 插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统及其控制方法 | |
JP4013832B2 (ja) | 車両冷却システム | |
CN114347751A (zh) | 插电式燃料电池混合动力汽车热管理系统及其控制方法 | |
JP6153328B2 (ja) | コージェネレーションシステム及び暖房設備 | |
CN113859051A (zh) | 车辆及其热管理系统的控制方法 | |
JP6429851B2 (ja) | コージェネレーションシステム及び暖房設備 | |
CN108944333B (zh) | 用于纯电动车辆的制暖控制系统和制暖控制方法 | |
CN213007502U (zh) | 一种燃料电池客车集成式热管理系统 | |
CN218858104U (zh) | 车辆热管理系统 | |
CN109733182B (zh) | 一种增程式电动车的热管理系统 | |
CN105291764B (zh) | 一种混合动力车辆及其独立水暖系统及相关的控制方法 | |
JP2003056910A (ja) | 熱回収装置およびコージェネレーションシステム | |
CN112078322A (zh) | 用于燃料电池车的供热系统和燃料电池车 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |