CN219446679U - 集成式热管理装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种集成式热管理装置和车辆。集成式热管理装置包括：冷却模块，其包括用于冷却处于不同工作温度范围的多个车辆部件单元的多个散热单元、电动压缩机单元和冷凝器单元，电动压缩机单元和冷凝器单元由多个散热单元公用；加热模块，用于利用发动机单元的热量加热乘员舱单元和/或动力电池单元；以及感测模块，其包括用于感测多个车辆部件单元的热循环温度的多个温度感测单元，其中，冷却模块和加热模块至少基于感测模块的感测结果执行冷却和加热。通过实现整车系统内各部件的热量统一管理，提高整车能源利用率，降低整车能耗水平，提升整车经济性，同时提高了整车的环境适应性。

Description

集成式热管理装置和车辆

技术领域

本公开涉及车辆热管理领域，尤其是涉及一种集成式热管理装置和车辆。

背景技术

目前，在诸如装配有大容量动力电池的油电混合动力车辆或增程式车辆中，动力电池的冷却通常采用基于冷媒与冷却液换热的独立冷却装置，而动力电池的加热则一般采用基于正温度系数(PTC)加热片或PTC水电加热器的电加热方式，PTC加热片一般安装在锂离子动力电池箱体内部，PTC水电加热器则一般安装在液冷管路上。同时，车辆乘员舱冬季采暖采用安装在驾驶室空调箱的PTC加热器、通过高温芯体与空气换热的方式或安装在采暖回路中的PTC水电加热器、通过热水与空气换热的方式来实现。以上两种加热方式均需要消耗大量的动力电池电能，造成加热能耗高，严重影响整车的经济性。

此外，为动力电池冷却用的独立冷却装置中仍采用与乘员舱降温用空调系统相同的零部件，造成整车零部件复用率低、零部件数量多、故障率高和成本高的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题而提出了本公开。本公开提供了一种集成式热管理装置和车辆。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的集成式热管理装置，包括：冷却模块，其包括用于冷却处于不同工作温度范围的多个车辆部件单元的多个散热单元、电动压缩机单元和冷凝器单元，其中所述多个车辆部件单元至少包括发动机单元、乘员舱单元和动力电池单元，所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元由所述多个散热单元公用，加热模块，用于利用所述发动机单元的热量加热所述乘员舱单元和/或所述动力电池单元；以及感测模块，其包括用于感测所述多个车辆部件单元的热循环温度的多个温度感测单元，其中，所述冷却模块和所述加热模块至少基于所述感测模块的感测结果执行冷却和加热，所述加热模块包括第一切换单元，所述第一切换单元用于切换所述动力电池单元处于冷却回路或加热回路。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，所述多个车辆部件单元还包括涡轮增压器单元、控制和驱动电机单元，并且所述多个散热单元包括用于所述发动机单元的高温散热器单元、用于所述涡轮增压器单元的中温散热器单元、用于所述控制和驱动电机单元的低温散热器单元。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，所述高温散热器单元、所述中温散热器单元和所述低温散热器单元分别对应于第一可调速散热风机单元、第二可调速散热风机单元和第三可调速散热风机单元。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，所述高温散热器单元、所述第一可调速散热风机单元、所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元与所述发动机单元形成高温散热回路；所述中温散热器单元、所述第二可调速散热风机单元、所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元与所述涡轮增压器单元形成中温散热回路；并且所述低温散热器单元、所述第三可调速散热风机单元、所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元与所述控制和驱动电机单元形成低温散热回路。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，所述控制和驱动电机单元包括集成启动发电机单元、主驱动电机单元、辅助驱动电机单元、集成启动发电机控制单元、转向控制器单元、主驱动控制器单元、辅助驱动控制器单元；所述低温散热回路还包括第一到第三水泵单元，以及第一到第三水滤单元；所述集成启动发电机单元、所述第一水泵单元、所述第一水滤单元与所述低温散热器单元形成第一低温散热子回路；所述主驱动电机单元、所述辅助驱动电机单元、所述第二水泵单元、所述第二水滤单元与所述低温散热器单元形成第二低温散热子回路；并且所述集成启动发电机控制单元、所述转向控制器单元、所述主驱动控制器单元、所述辅助驱动控制器单元、所述第三水泵单元、所述第三水滤单元与所述低温散热器单元形成第三低温散热子回路。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，还包括水水换热器单元，用于将所述发动机单元的热水引入用于加热乘员舱单元和/或所述动力电池单元。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，还包括第一电子膨胀阀单元、换热板单元、第四水泵单元和第四水滤单元，其中，所述第一切换单元切换所述动力电池单元处于冷却回路时，所述换热板单元、所述电动压缩机单元、所述冷凝器单元、所述第一电子膨胀阀单元与所述动力电池单元形成第一冷却回路；所述第一切换单元切换所述动力电池单元处于加热回路时，所述水水换热器单元、所述第四水泵单元、所述第四水滤单元与所述动力电池单元形成第一加热回路。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，还包括第二切换单元、第二电子膨胀阀单元、暖芯单元、蒸发器单元和鼓风机单元，其中，所述电动压缩机单元、所述冷凝器单元、所述蒸发器单元与所述乘员舱单元形成第二冷却回路；所述第二切换单元用于切换所述乘员舱单元处于加热回路和不处于加热回路，当所述乘员舱单元处于加热回路时，所述水水换热器单元、所述暖芯单元与所述乘员舱单元形成第二加热回路，当所述乘员舱单元不处于加热回路时，所述第二切换单元旁路所述暖芯单元。

此外，根据本公开一个方面的集成式热管理装置，还包括：辅助加热单元，用于在所述发动机单元未运行的情况下，提供热量以加热所述乘员舱单元和/或所述动力电池单元。

根据本公开的另一个方面，提供了一种车辆，包括如上所述的集成式热管理装置。

如以下将详细描述的，根据本公开实施例的集成式热管理装置和车辆，通过把动力电池的加热与冷却、发动机或者增程器的冷却、乘员舱采暖与降温、驱动系统的冷却等需求集成化，根据各部件的加热、冷却需求以及相应的工作状态，实现整车系统内各部件的热量统一管理，提高整车能源利用率，降低整车能耗水平，提升整车经济性，同时提高了整车的环境适应性。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是图示配置有根据本公开实施例的集成式热管理装置的车辆的功能框图；

图2是图示根据本公开实施例的集成式热管理装置的详细配置示意图；以及

图3到图17是图示根据本公开实施例的集成式热管理装置的运行状态示例的示意图。

具体实施方式

为了使得本公开的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。

首先，参照图1概述根据本公开实施例的集成式热管理装置。

图1是图示配置有根据本公开实施例的集成式热管理装置的车辆的功能框图。如图1所示，根据本公开实施例的集成式热管理装置20配置在车辆10中。在本公开的一个实施例中，车辆10例如可以是在矿山作业区中用于将采掘产品运出作业区的运输设备，诸如无人驾驶矿车。容易理解的是，本公开不限于此，车辆10可以是配置有集成式热管理装置20的任何其他车辆。

如图1所示，配置有集成式热管理装置20的车辆10具有多个车辆部件单元30，其包括但不限于发动机单元301、乘员舱单元302和动力电池单元303。如下将进一步参照附图所详细描述的，多个车辆部件单元30还可以包括增程器单元、涡轮增压器单元、控制和驱动电机单元等。也就是说，应用根据本公开实施例的集成式热管理装置20的车辆可以是纯电动车辆、增程式车辆或者油电混合动力型车辆。

进一步地，如图1所示，根据本公开实施例的集成式热管理装置20包括冷却模块21、加热模块22和感测模块23。如下将进一步参照附图所详细描述的，冷却模块21包括用于冷却处于不同工作温度范围的多个车辆部件单元30的多个散热单元(图1中未示出)。冷却模块21还包括电动压缩机单元和冷凝器单元(图1中未示出)，电动压缩机单元和冷凝器单元由多个散热单元公用。多个散热单元包括用于发动机单元301的高温散热器单元、用于涡轮增压器单元的中温散热器单元、用于控制和驱动电机单元的低温散热器单元。

加热模块22用于利用发动机单元301的热量加热乘员舱单元302和/或动力电池单元303。此外，加热模块22还包括辅助加热单元(图1中未示出)，用于在发动机单元301未运行的情况下，提供热量以加热乘员舱单元302和/或动力电池单元303。

感测模块23包括用于感测多个车辆部件单元30的热循环温度的多个温度感测单元(图1中未示出)。冷却模块21和加热模块22至少基于感测模块23的感测结果执行冷却和加热。

通过采用上述参照图1描述的根据本公开实施例的集成式热管理装置，通过把动力电池的加热与冷却、发动机或者增程器的冷却、乘员舱采暖与降温、驱动系统的冷却等需求集成化，根据各部件的加热、冷却需求以及相应的工作状态，实现整车系统内各部件的热量统一管理，提高整车能源利用率，降低整车能耗水平，提升整车经济性，同时提高了整车的环境适应性。

图2是图示根据本公开实施例的集成式热管理装置的详细配置示意图。图2所示的集成式热管理装置20中的各个部件单元中的一个或多个构成以上参照图1描述的各个模块。

如图2所示，处于不同工作温度范围的多个车辆部件单元包括发动机单元301(在增程式车辆中，可以是包括发动机的增程器单元)、乘员舱单元302、动力电池单元303、涡轮增压器单元304、以及控制和驱动电机单元305。控制和驱动电机单元305包括集成式启动发电一体化电机(ISG)单元601、主驱动电机单元602、辅驱动电机单元603、ISG控制器单元604、转向控制器单元605、辅驱动控制器单元606和主驱动控制器单元607。

在上述多个车辆部件单元中，发动机单元301通常处于最高的工作温度，控制和驱动电机单元305处于相对较低的工作温度，而涡轮增压器单元304则处于中间的工作温度。在本公开的实施例中，冷却模块21对于处于不同工作温度范围的多个车辆部件单元配置不同的多个散热单元。具体地，多个散热单元包括用于发动机单元301的高温散热器单元202、用于涡轮增压器单元304的中温散热器单元203、用于控制和驱动电机单元的低温散热器单元204。高温散热器单元202、中温散热器单元203和低温散热器单元204分别对应于第一可调速散热风机单元205、第二可调速散热风机单元206和第三可调速散热风机单元207。

进一步地，高温散热器单元202、中温散热器单元203和低温散热器单元204共用冷凝器单元208和电动压缩机单元209。高温散热器单元202、第一可调速散热风机单元205、电动压缩机单元209和冷凝器单元208与发动机单元301形成高温散热回路；中温散热器单元203、第二可调速散热风机单元206、电动压缩机单元209和冷凝器单元208与涡轮增压器单元304形成中温散热回路；并且低温散热器单元204、第三可调速散热风机单元207、电动压缩机单元209和冷凝器单元208与控制和驱动电机单元305形成低温散热回路。

更具体地，在低温散热回路中，进一步包括三个低温散热子回路。ISG单元601、第一水滤单元401、第一水泵单元405与低温散热器单元204形成第一低温散热子回路。主驱动电机单元602、辅驱动电机单元603、第二水滤单元402、第二水泵单元406与低温散热器单元204形成第二低温散热子回路。ISG控制器单元604、转向控制器单元605、辅驱动控制器单元606、主驱动控制器单元607、与低温散热器单元204形成第三低温散热子回路。第一水滤单元401、第二水滤单元402和第三水滤单元403用于降低散热回路中冷却液内杂质造成的水泵单元卡滞。

进一步地，低温散热器单元204的进出口位置配置有温度传感器单元T4和T5。温度传感器单元T4和T5是如上参照图1描述的感测模块23的一部分。根据温度传感器单元T4和T5的感测结果，调节第三可调速散热风机单元207以及第一水泵单元405、第二水泵单元406和第三水泵单元407的转速，控制冷却液的温度。其中，第一水泵单元405、第二水泵单元406和第三水泵单元407为可脉宽调制(PWM)或者控制器局域网(CAN)控制的可调速水泵。

在高温散热器单元202、第一可调速散热风机单元205与发动机单元301形成的高温散热回路中，进一步配置有高温水泵单元409。在高温散热器单元202的进出口位置配置有温度传感器单元T1，在发送机单元301的出口位置配置有温度传感器单元Te。温度传感器单元T1和Te也是如上参照图1描述的感测模块23的一部分。根据温度传感器单元T1和Te的感测结果，调节第一可调速散热风机单元205以及高温水泵单元409的转速，控制发动机单元301的水温在合适的工作范围。

此外，在中温散热器单元203、第二可调速散热风机单元206与涡轮增压器单元304形成中温散热回路中，进一步在中温散热器单元203的进出口位置配置有温度传感器单元T3，在涡轮增压器单元304的进口位置配置有温度传感器单元T2。温度传感器单元T2和T3同样是如上参照图1描述的感测模块23的一部分。根据温度传感器单元T2和T3的感测结果，调节第二可调速散热风机单元206的转速，控制发动机单元301的进气温度在合适的工作范围。

在本公开的实施例中，配置有水水换热器单元413，用于将发动机单元301的热水引入用于加热乘员舱单元302和/或动力电池单元303。对于动力电池单元303的热管理，配置有第一切换单元414，用于切换动力电池单元303处于冷却回路或加热回路。对于乘员舱单元302的热管理，则配置有第二切换单元418，用于切换乘员舱单元302处于加热回路和不处于加热回路。在本公开的一个实施例中，第一切换单元414和第二切换单元418可以是比例三通阀。

对于动力电池单元303配置有第一电子膨胀阀单元415、换热板单元417、第四水泵单元408和第四水滤单元404。当动力电池单元303需要加热并且发动机单元301的出水温度在合适范围内时，第一切换单元414切换至3-1连通状态，水水换热器单元413、第四水泵单元408、第四水滤单元404与动力电池单元303形成第一加热回路。发动机单元301输出的热水与动力电池单元303的低温冷却液在水水换热器单元413中完成热交换，把动力电池单元303的冷却液的温度加热到合适的区间，从而为动力电池单元303加热。当动力电池单元303需要冷却时，第一切换单元414切换至3-2连通状态，换热板单元417、第一电子膨胀阀单元415、电动压缩机单元209、冷凝器单元208与动力电池单元303形成第一冷却回路。通过第一电子膨胀阀单元415将电动压缩机单元209提供的低温冷媒进行节流，从而进一步在换热板单元417与动力电池单元303的冷却液完成热交换，为冷却液降温，对动力电池单元303执行冷却。在动力电池单元303冷却液管路的进出口设置了温度传感器单元T6和T7，温度传感器单元T6和T7是如上参照图1描述的感测模块23的一部分。根据温度传感器单元T6和T7的感测结果，控制动力电池单元303的加热和冷却。

进一步地，对于乘员舱单元302配置有第二电子膨胀阀单元416、暖芯单元410、蒸发器单元411和鼓风机单元412。当乘员舱单元302需要采暖并且发动机单元301的出水温度在合适范围内时，第二切换单元418切换至3-1连通状态，把发动机单元301的高温热水引入暖芯单元410中，使得乘员舱单元302中的冷空气与发动机单元301的高温热水在暖芯单元410中完成热交换，实现乘员舱单元302的采暖。当乘员舱单元302不需要采暖时，第二切换单元418切换至3-2连通状态，把暖芯单元410旁路，从而防止乘员舱单元302的空气与发动机单元301的高温热水进行热交换，同时也降低了整个回路的流阻。当乘员舱单元302需要降温冷却时，电动压缩机单元209、冷凝器单元208、第二电子膨胀阀单元416、蒸发器单元411、鼓风机单元412与乘员舱单元302形成第二冷却回路。通过第二电子膨胀阀单元416将电动压缩机单元209提供的低温冷媒进行节流，从而进一步在蒸发器单元411中与乘员舱单元302的热空气完成热交换，为乘员舱单元302降温。

根据本公开实施例的集成式热管理装置20还配置有可加热油箱单元308和相应的加热切换阀单元419。在车辆处于寒冷的运行环境下时，通过导通加热切换阀单元419将发动机单元301的高温热水引入对于可加热油箱单元308执行加热，以避免燃油低温结蜡。而在车辆没有处于寒冷的运行环境下时，则断开加热切换阀单元419，不再对可加热油箱单元308执行加热。

此外，根据本公开实施例的集成式热管理装置20配置有辅助加热单元309，在发动机单元301未运行的情况下，提供热量以加热乘员舱单元302和/或动力电池单元303。

根据本公开实施例的集成式热管理装置20可以适用于纯电动车辆、增程式车辆或者油电混合动力型车辆。通过将乘员舱单元302降温与动力电池单元303冷却集成化设计，共用电动压缩机单元209和冷凝器单元208，从而不再需要配置各自独立的冷却系统。将发动机单元301的多余热量与乘员舱单元302的采暖和动力电池单元303加热通过暖芯单元410和水水换热器单元413耦合，消除了用于乘员舱单元302的采暖和动力电池单元303加热的独立电加热装置的需求。通过使用独立的可调速散热风机单元205到207，实现对于高温散热器单元202、中温散热器单元203和低温散热器单元204的独立温度控制。通过第一切换单元414和第二切换单元418实现了乘员舱单元302和动力电池单元303的加热和冷却回路的灵活切换。此外，通过配置可加热油箱单元308、加热切换阀单元419以及辅助加热单元309，提高了整车的环境适应性。

以下，将进一步参照图3到图17描述根据本公开实施例的集成式热管理装置20的运行状态示例。

图3示出了仅动力电池单元303处于冷却状态的示例。在此运行状态下，第一切换单元414处于3-2连通状态，电动压缩机单元209、第四水泵单元408、第四水滤单元404、第一电子膨胀阀单元415处于工作状态(附图中实线表示对应通路连通)，第二电子膨胀阀单元416、高温水泵单元409、辅助加热单元309等则处于关闭状态(附图中虚线表示对应通路断开)。电动压缩机单元209提供的冷媒经由冷凝器单元208降温、第一电子膨胀阀单元415节流后在换热板单元417内蒸发与动力电池单元303的冷却液完成热交换，为冷却液降温，进而对动力电池单元303执行冷却。蒸发后的冷媒回流到电动压缩机单元209的吸气口，形成第一冷却回路的冷媒整个循环。动力电池单元303的高温冷却液经过第一切换单元414的3-2通路流入换热板单元417，在换热板单元417内与低温冷媒换热形成低温冷却液，用于对动力电池单元303执行冷却，形成第一冷却回路的冷却液的整个循环。

在此状态下，控制和驱动电机单元305的第一水泵单元405、第二水泵单元406和第三水泵单元407则根据温度传感器单元T4和T5的感测结果处于工作或关闭状态。图3示意性示出了第一水泵单元405、第二水泵单元406和第三水泵单元407处于工作状态的情况。在此情况下，启动发电一体化电机(ISG)单元601、主驱动电机单元602、辅驱动电机单元603、ISG控制器单元604、转向控制器单元605、辅驱动控制器单元606和主驱动控制器单元607的冷却液汇合进入低温散热器单元204，通过低温散热器单元204散热后回到第一水泵单元405、第二水泵单元406和第三水泵单元407的入水口处，形成低温散热回路。

图4示出了仅乘员舱单元302处于降温冷却状态的示例。在此运行状态下，电动压缩机单元209、第二电子膨胀阀单元416处于工作状态，第一电子膨胀阀单元415、高温水泵单元409、第四水泵单元408等则处于关闭状态。电动压缩机单元209提供的冷媒经由冷凝器单元208降温，第二电子膨胀阀单元416节流后在蒸发器单元411与乘员舱单元302的热空气完成热交换，为乘员舱单元302降温。蒸发后的冷媒回流到电动压缩机单元209的吸气口，形成第二冷却回路的冷媒整个循环。

图5示出了乘员舱单元302处于降温冷却状态、动力电池单元303处于冷却状态并且发动机单元301处于冷却状态的示例。在此运行状态下，第一切换单元414处于3-2连通状态，第二切换单元418处于3-2连通状态，第一电子膨胀阀单元415、第二电子膨胀阀单元416、高温水泵单元409、第一水泵单元405、第二水泵单元406、第三水泵单元407以及第四水泵单元408都处于工作状态。乘员舱单元302、动力电池单元303以及控制和驱动电机单元305的冷却回路与上述参照图3或4描述的相同。发动机单元301排出的热水经由第二切换单元418的3-2通路、水水换热器单元413进入高温散热器单元202，散热后的低温冷却液流入发动机单元301的高温水泵单元409的入水口，低温冷却液对发动机单元301冷却后成为热水排出，形成高温散热回路。

图6示出了乘员舱单元302处于降温冷却状态、动力电池单元303处于冷却状态并且发动机单元301无冷却需求状态的示例。在此运行状态下，乘员舱单元302和动力电池单元303的冷却回路与上述参照图5描述的相同。发动机单元301的高温水泵单元409关闭，用于发动机单元301的高温散热回路不工作。

图7示出了乘员舱单元302处于采暖状态、动力电池单元303处于冷却状态并且发动机单元301处于冷却状态的示例。在此运行状态下，动力电池单元303和发动机单元301的冷却回路与上述参照图5描述的相同。第二切换单元418切换至3-1连通状态，把发动机单元301的高温热水引入暖芯单元410中，使得乘员舱单元302中的冷空气与发动机单元301的高温热水在暖芯单元410中完成热交换，实现乘员舱单元302的采暖。

图8示出了乘员舱单元302处于采暖状态、动力电池单元303处于冷却状态并且发动机单元301无冷却需求状态的示例。在此运行状态下，动力电池单元303的冷却回路与上述参照图7描述的相同。在此运行状态下，第二切换单元418切换至3-1连通状态，发动机单元301无冷却需求通常是发动机单元301没有处于工作状态，此时，辅助加热单元309开始工作，由辅助加热单元309加热后的热水经由第二切换单元418的3-1连通路径引入暖芯单元410中，使得乘员舱单元302中的冷空气与发动机单元301的高温热水在暖芯单元410中完成热交换，实现乘员舱单元302的采暖。此时，如果还有油箱加热需求，则可以通过导通加热切换阀单元419将发动机单元301的高温热水引入对于可加热油箱单元308执行加热。

图9示出了乘员舱单元302处于采暖状态、动力电池单元303处于加热状态并且发动机单元301处于冷却状态的示例。在此运行状态下，发动机单元301的冷却回路和乘员舱单元302的采暖回路与上述参照图7描述的相同。对于动力电池单元303，第一切换单元414切换至3-1连通状态，水水换热器单元413、第四水泵单元408、第四水滤单元404与动力电池单元303形成第一加热回路。发动机单元301输出的热水与动力电池单元303的低温冷却液在水水换热器单元413中完成热交换，把动力电池单元303的冷却液的温度加热到合适的区间，从而为动力电池单元303加热，与动力电池单元303换热后的冷却液再经由第一切换单元414的3-1通路流入水水换热器单元413，完成整个加热循环。

图10示出了乘员舱单元302处于采暖状态、动力电池单元303处于加热状态并且发动机单元301无冷却需求状态的示例。在此运行状态下，乘员舱单元302的采暖回路和动力电池单元303的加热回路与参照图9描述的相同，发动机单元301的热循环回路则与参照图8描述的相同。

图11示出了动力电池单元303处于加热状态，发动机单元301处于冷却状态，并且乘员舱单元302无采暖和降温冷却需求状态的示例。在此运行状态下，发动机单元301的冷却回路与动力电池单元303的加热回路与参照图9描述的相同，乘员舱单元302的暖芯单元410被旁路，并且第二电子膨胀阀单元416也处于关闭状态。

图12示出了动力电池单元303处于加热状态，发动机单元301无冷却需求，并且乘员舱单元302无采暖和降温冷却需求状态的示例。在此运行状态下，第一切换单元414切换至3-1连通状态，第二切换单元418切换至3-2连通状态发动机单元301无冷却需求通常是发动机单元301没有处于工作状态，此时，辅助加热单元309开始工作，由辅助加热单元309加热后的热水经由第二切换单元418的3-2连通路径引入水水换热器单元413中，动力电池单元303的低温冷却液在水水换热器单元413中与辅助加热单元309加热后的热水进行热交换，把动力电池单元303的冷却液的温度加热到合适的区间，从而为动力电池单元303加热。

图13示出了乘员舱单元302处于采暖状态，发动机单元301处于冷却状态，并且动力电池单元303无采暖和降温冷却需求状态的示例。在此运行状态下，乘员舱单元302的采暖回路与发动机单元301的冷却回路与参照图7描述的相同，动力电池单元303的第一电子膨胀阀单元415也处于关闭状态。

图14示出了乘员舱单元302处于采暖状态，发动机单元301无冷却需求，并且动力电池单元303无采暖和降温冷却需求状态的示例。在此运行状态下，乘员舱单元302的采暖回路与发动机单元301的冷却回路与参照图8描述的相同，动力电池单元303的第一电子膨胀阀单元415也处于关闭状态。

图15示出了动力电池单元303处于冷却状态，发动机单元301无冷却需求，并且乘员舱单元302无采暖和降温冷却需求状态的示例。在此运行状态下，动力电池单元303的冷却回路与参照图7描述的相同，乘员舱单元302的热循环回路与参照图12描述的相同，即第二切换单元418切换至3-2连通状态旁路暖芯单元410，第二电子膨胀阀单元416也处于关闭状态。

图16示出了发动机单元301处于冷却状态，动力电池单元303处于冷却状态，并且乘员舱单元302无采暖和降温冷却需求状态的示例。在此运行状态下，发动机单元301的冷却回路和动力电池单元303的冷却回路与参照图5描述的相同。乘员舱单元302的热循环回路与参照图12描述的相同，即第二切换单元418切换至3-2连通状态旁路暖芯单元410，第二电子膨胀阀单元416也处于关闭状态。

图17示出在特定季节(例如，春秋季)防止电动压缩机单元209频繁启停的状态示例。在特定季节，乘员舱单元302和/或动力电池单元303可能处于热负荷较小的冷却状态，容易导致电动压缩机单元209的频繁启停，影响电动压缩机单元209的寿命。在本公开的一个实施例中，通过引入发动机单元301的热水来增加电动压缩机单元209的热负荷，避免电动压缩机单元209的频繁启停。

在此状态下，电动压缩机单元209、第一电子膨胀阀单元415、第二电子膨胀阀单元416、第四水泵单元408、高温水泵单元409都处于工作状态。当电动压缩机单元209的吸气温度或压力接近停机保护下限时，第一切换单元414切换至3-1连通状态，利用水水换热器单元413将发动机单元301输出的热水与动力电池单元303的冷却液在水水换热器单元413中完成热交换，将动力电池单元303的冷却液温度提升到合理范围。此后，再将第一切换单元414切换至3-2连通状态，在换热板单元417与低温冷媒进行换热，从而提升电动压缩机单元209的吸气温度和压力，防止电动压缩机单元209的频繁启停。

以上，参照附图描述了根据本公开实施例的集成式热管理方法、集成式热管理装置、存储介质和车辆，通过把动力电池的加热与冷却、发动机或者增程器的冷却、乘员舱采暖与降温、驱动系统的冷却等需求集成化，根据各部件的加热、冷却需求以及相应的工作状态，实现整车系统内各部件的热量统一管理，提高整车能源利用率，降低整车能耗水平，提升整车经济性，同时提高了整车的环境适应性。

更具体地，根据本公开实施例的集成式热管理装置20可以适用于纯电动车辆、增程式车辆或者油电混合动力型车辆。通过将乘员舱单元302降温与动力电池单元303冷却集成化设计，共用电动压缩机单元209和冷凝器单元208，从而不再需要配置各自独立的冷却系统。将发动机单元301的多余热量与乘员舱单元302的采暖和动力电池单元303加热通过暖芯单元410和水水换热器单元413耦合，消除了用于乘员舱单元302的采暖和动力电池单元303加热的独立电加热装置的需求。通过使用独立的可调速散热风机单元205到207，实现对于高温散热器单元202、中温散热器单元203和低温散热器单元204的独立温度控制。通过第一切换单元414和第二切换单元418实现了乘员舱单元302和动力电池单元303的加热和冷却回路的灵活切换。此外，通过配置可加热油箱单元308、加热切换阀单元419以及辅助加热单元309，提高了整车的环境适应性。进一步地，通过引入发动机单元301的热水来增加电动压缩机单元209的热负荷，避免电动压缩机单元209在特定季节的频繁启停，延长了电动压缩机单元209的寿命。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC(即A和B和C)。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。

还需要指出的是，在本公开的系统和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。

可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种用于车辆的集成式热管理装置，其特征在于，包括：

冷却模块，其包括用于冷却处于不同工作温度范围的多个车辆部件单元的多个散热单元、电动压缩机单元和冷凝器单元，其中所述多个车辆部件单元至少包括发动机单元、乘员舱单元和动力电池单元，所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元由所述多个散热单元公用，

加热模块，用于利用所述发动机单元的热量加热所述乘员舱单元和/或所述动力电池单元；以及

感测模块，其包括用于感测所述多个车辆部件单元的热循环温度的多个温度感测单元，

其中，所述冷却模块和所述加热模块至少基于所述感测模块的感测结果执行冷却和加热，

所述加热模块包括第一切换单元，所述第一切换单元用于切换所述动力电池单元处于冷却回路或加热回路。

2.如权利要求1所述的集成式热管理装置，其特征在于，所述多个车辆部件单元还包括涡轮增压器单元、控制和驱动电机单元，并且

所述多个散热单元包括用于所述发动机单元的高温散热器单元、用于所述涡轮增压器单元的中温散热器单元、用于所述控制和驱动电机单元的低温散热器单元。

3.如权利要求2所述的集成式热管理装置，其特征在于，所述高温散热器单元、所述中温散热器单元和所述低温散热器单元分别对应于第一可调速散热风机单元、第二可调速散热风机单元和第三可调速散热风机单元。

4.如权利要求3所述的集成式热管理装置，其特征在于，所述高温散热器单元、所述第一可调速散热风机单元、所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元与所述发动机单元形成高温散热回路；

所述中温散热器单元、所述第二可调速散热风机单元、所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元与所述涡轮增压器单元形成中温散热回路；并且

所述低温散热器单元、所述第三可调速散热风机单元、所述电动压缩机单元和所述冷凝器单元与所述控制和驱动电机单元形成低温散热回路。

5.如权利要求4所述的集成式热管理装置，其特征在于，所述控制和驱动电机单元包括集成启动发电机单元、主驱动电机单元、辅助驱动电机单元、集成启动发电机控制单元、转向控制器单元、主驱动控制器单元、辅助驱动控制器单元；

所述低温散热回路还包括第一水泵单元、第二水泵单元和第三水泵单元，以及第一水滤单元、第二水滤单元和第三水滤单元；

所述集成启动发电机单元、所述第一水泵单元、所述第一水滤单元与所述低温散热器单元形成第一低温散热子回路；

所述主驱动电机单元、所述辅助驱动电机单元、所述第二水泵单元、所述第二水滤单元与所述低温散热器单元形成第二低温散热子回路；并且

所述集成启动发电机控制单元、所述转向控制器单元、所述主驱动控制器单元、所述辅助驱动控制器单元、所述第三水泵单元、所述第三水滤单元与所述低温散热器单元形成第三低温散热子回路。

6.如权利要求1到5的任一项所述的集成式热管理装置，其特征在于，还包括水水换热器单元，用于将所述发动机单元的热水引入用于加热乘员舱单元和/或所述动力电池单元。

7.如权利要求6所述的集成式热管理装置，其特征在于，还包括第一电子膨胀阀单元、换热板单元、第四水泵单元和第四水滤单元，

其中，所述第一切换单元切换所述动力电池单元处于冷却回路时，所述换热板单元、所述电动压缩机单元、所述冷凝器单元、所述第一电子膨胀阀单元与所述动力电池单元形成第一冷却回路；

所述第一切换单元切换所述动力电池单元处于加热回路时，所述水水换热器单元、所述第四水泵单元、所述第四水滤单元与所述动力电池单元形成第一加热回路。

8.如权利要求6所述的集成式热管理装置，其特征在于，还包括第二切换单元、第二电子膨胀阀单元、暖芯单元、蒸发器单元和鼓风机单元，

其中，所述电动压缩机单元、所述冷凝器单元、所述蒸发器单元与所述乘员舱单元形成第二冷却回路；

所述第二切换单元用于切换所述乘员舱单元处于加热回路和不处于加热回路，

当所述乘员舱单元处于加热回路时，所述水水换热器单元、所述暖芯单元与所述乘员舱单元形成第二加热回路，

当所述乘员舱单元不处于加热回路时，所述第二切换单元旁路所述暖芯单元。

9.如权利要求1到5的任一项所述的集成式热管理装置，其特征在于，还包括：

辅助加热单元，用于在所述发动机单元未运行的情况下，提供热量以加热所述乘员舱单元和/或所述动力电池单元。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1到9的任一项所述的集成式热管理装置。