WO2023197608A1 - 集成热管理系统、方法以及作业机械 - Google Patents
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Abstract
提供一种集成热管理系统、方法以及作业机械，集成热管理系统包括空调系统、电机换热回路和液压散热系统；空调系统包括压缩机（10）、四通换向阀（9）、车内换热器（11）、第一电子膨胀阀（13）和车外换热器（8）；电机换热回路与空调系统之间换热连接，为空调系统辅助制热；液压散热系统与空调系统之间换热连接，为空调系统的车外换热器（8）除霜。集成热管理系统、方法增强了空调系统在低温环境下的制热效率，提高了电机余热的利用率，并且，空调系统工作时如果室外换热设备结霜，可以通过液压散热系统中的液压余热除霜，保证空调系统的换热效率。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年4月13日提交的申请号为202210389604.4，发明名称为“集成热管理系统、方法以及作业机械”的中国专利申请的优先权，其通过引用方式全部并入本文。
本申请涉及热管理技术领域，尤其涉及一种集成热管理系统、方法以及作业机械。
目前，电动化作业机械(例如电动化装载机)市场占有率逐年增加，零排放、低噪音、高效节能等优势使其成为未来装载机的发展趋势。作业机械中安装的空调系统在环境温度较低时，单纯利用空调系统为驾驶室供暖存在耗能较大、难以满足制热需求、室外换热设备结霜等诸多问题，因此不能达到良好的制热效果。而目前已有的电动作业机械热管理系统存在集成度不高，能耗大，结构复杂等问题。
发明内容
本申请提供一种集成热管理系统、方法以及作业机械，用以解决现有技术中单纯利用空调系统为驾驶室供暖不能达到良好的制热效果的问题。
本申请提供一种集成热管理系统，包括：
空调系统，包括室内换热设备和室外换热设备；
电机换热回路，与所述空调系统之间换热连接，适于为所述空调系统辅助制热；
液压散热系统，与所述空调系统之间换热连接，适于为所述空调系统的室外换热设备除霜。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，
所述电机换热回路和所述空调系统之间通过第一换热器换热连接，所 述电机换热回路上设置有第一切换机构，所述第一切换机构适于控制所述电机换热回路与所述第一换热器之间的通路的开闭。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，所述液压散热系统和所述空调系统之间通过第二换热器换热连接，所述液压散热系统上设置有第二切换机构，所述第二切换机构适于控制所述液压散热系统与所述第二换热器之间的通路的开闭。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，沿所述空调系统的制热循环方向，所述第一换热器设置在所述室外换热设备的下游，所述第二换热器设置在所述室外换热设备的上游。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，所述空调系统包括压缩机、四通换向阀、车内换热器、第一电子膨胀阀和车外换热器，所述压缩机的两个液体出入端分别连接所述四通换向阀的两个阀口，所述四通换向阀的另外两个阀口分别连接所述车外换热器和所述车内换热器，所述车外换热器通过所述第一电子膨胀阀连接所述车内换热器，所述第一换热器设置在所述四通换向阀和所述车外换热器之间，所述第二换热器设置在所述车外换热器与所述第一电子膨胀阀之间。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，还包括：
电池换热回路，所述电池换热回路串联在所述电机换热回路上，以适于利用所述电机换热回路的冷却液调节电池包的温度。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，所述电机换热回路上串联设置有第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀连接所述电池换热回路的进液管路，所述第二控制阀连接所述电池换热回路的出液管路。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，所述电池换热回路与所述空调系统换热连接，以适于利用所述空调系统调节所述电池包的温度。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，所述电池换热回路与所述空调系统之间通过第三换热器换热连接，所述第三换热器的第一换热侧串联在所述电池换热回路上，所述第三换热器的第二换热侧与所述室内换热设备并联，所述第三换热器的第二换热侧的入口管路上设置有第二电子膨胀阀。
根据本申请提供的一种集成热管理系统，所述空调系统的所述室外换 热设备、所述电机换热回路的散热器以及所述液压散热系统的散热器共用同一个散热扇。
本申请还提供一种作业设备，包括上述任一项所述的集成热管理系统。
本申请还提供一种集成热管理方法，包括：
获取空调系统的工作模式；
基于所述工作模式，确定空调系统与电机换热回路和/或液压散热系统的换热模式。
根据本申请提供的一种集成热管理方法，所述获取空调系统的工作模式的步骤，包括：
获取空调系统中室外换热设备的环境参数；
所述确定空调系统与电机换热回路和/或液压散热系统的换热模式的步骤，包括：
基于空调系统处于制热模式，确定空调系统与电机换热回路进行换热；
基于空调系统处于制热模式且所述环境参数满足预设条件，确定空调系统与液压散热系统进行换热。
本申请提供的集成热管理系统、方法以及作业机械，将电机换热回路与空调系统换热连接，低温环境下可使用电机余热辅助空调系统制热，增强了空调系统在低温环境下的制热效率，也提高了电机余热的利用率，并且，液压散热系统与空调系统之间换热连接，空调系统工作时如果室外换热设备结霜，可以通过液压散热系统中的液压余热除霜，保证空调系统的换热效率，提高空调系统在低温环境下的制热能效比，也提高了电机余热的利用率。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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1是本申请提供的一种集成热管理系统整体结构示意图；
附图标记：
1、第一电动泵； 2、第一膨胀水箱； 3、第一控制阀；
4、第一换热器； 5、第一散热器； 6、第三控制阀；
7、第四控制阀； 8、车外换热器； 9、四通换向阀；
10、压缩机； 11、车内换热器； 12、空暖PTC；
13、第一电子膨胀阀； 14、第二电子膨胀阀； 15、工作油缸；
16、液压油泵； 17、第二散热器； 18、电池包；
19、第二电动泵； 20、第三换热器； 21、第二膨胀水箱；
22、第二换热器； 23、第二控制阀； 171、第一风扇；
111、第二风扇； E、DC/DC转换器； F、电机控制器；
G、电机； H、驾驶室。
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和 “上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1描述本申请实施例的集成热管理系统，包括空调系统、电机换热回路和液压散热系统。
空调系统包括室内换热设备和室外换热设备，室内换热设备和室外换热设备形成换热循环，以实现驾驶室H的温度调节。电机换热回路与空调系统之间换热连接，能够将电机冷却液的热量交换至空调系统，为空调系统辅助制热。液压散热系统与空调系统之间换热连接，液压散热系统将液压油中的热量交换至空调系统的制冷剂后，制冷剂流动至室外换热设备，利用液压散热系统中的热量为室外换热设备除霜，并且随着制冷剂继续参与制热循环，可以利用液压散热系统中的热量为空调系统辅助制热。
需要说明的是，本申请实施例的集成热管理系统中，电机换热回路与空调系统之间的换热器和液压散热系统与空调系统之间的换热器分体设置，而非采用耦合的形式。由于液压系统的最佳温度范围为50～85℃，而电机系统温度越低铜线电阻和功率器件导通电阻越小，效率越高，耦合的形式会造成电机系统温度升高，降低了电机G及电机控制器F的效率。
在本申请一些实施例中，空调系统包括压缩机10、四通换向阀9、车内换热器11、第一电子膨胀阀13和车外换热器8，车外换热器8为空调系统的室外换热设备，车内换热器11为空调系统的室内换热设备。压缩机10的两个液体出入端分别连接四通换向阀9的两个阀口(C口和D口)， 四通换向阀9的另外两个阀口(A口和B口)分别连接车外换热器8和车内换热器11，车外换热器8通过第一电子膨胀阀13连接车内换热器11。
当驾驶室H有制冷需求时，压缩机10启动，车内换热器11内部的低温低压气态制冷剂通过四通换向阀9的B口和C口进入压缩机10，压缩机10将低温低压气态制冷剂转变为高温高压气态制冷剂，制冷剂再通过四通换向阀9的D口和A口进入车外换热器8，车外换热器8将制冷剂转变为高温高压液态，制冷剂再经过第一电子膨胀阀13的作用转化为低温低压气雾，进入车内换热器11进行蒸发吸热以实现驾驶室H的制冷，再经由四通换向阀9进入压缩机10进行制冷循环。
当驾驶室H有制热需求时，压缩机10启动，车外换热器8内部的低温低压气态制冷剂经通过四通换向阀9的A口和C口进入压缩机10，压缩机10将低温低压气态制冷剂转变为高温高压气态制冷剂，制冷剂再通过四通换向阀9的D口和B口进入车内换热器11，制冷剂在车内换热器11内进行冷凝放热以实现驾驶室H的制热，再经过第一电子膨胀阀13的作用转化为低温低压气雾进入车外换热器8，制冷剂在车外换热器8内部吸收热量转变为低温低压气态后通过四通换向阀9再次进入压缩机10进行制热循环。
在本申请一些实施例中，空调系统还包括空暖PTC12和第一风扇171，空暖PTC12能够在驾驶室H有制热需求时启动，实现快速加热，第一风扇171能够加速驾驶室H内空气的空气流动，提高温度调节速度和效果。
根据本申请实施例的集成热管理系统，电机换热回路和空调系统之间通过第一换热器4换热连接，空调系统经过第一换热器4的第一换热侧，电机换热回路连接第一换热器4的第二换热侧，电机换热回路的冷却液经过第一换热器4时与空调系统中的制冷剂进行换热。
可选地，沿空调系统的制热循环方向，第一换热器4设置在室外换热设备的下游，在制热循环过程中，由室外换热设备流出的制冷剂会经过第一换热器4，在第一换热器4位置吸入电机换热回路中冷却液的热量，并携带至室内换热设备排出，从而达到利用电机G的余热进行辅助制热的目的，增强了空调系统在低温环境下的制热效率。
进一步地，第一换热器4设置在四通换向阀9和车外换热器8之间， 当环境温度较低，驾驶室H有制热需求时，由车外换热器8流出的制冷剂先通过第一换热器4与电机换热回路的电机冷却液进行换热，提高制冷剂的温度，再通过四通换向阀9的A口和C口进入压缩机10进行压缩，然后通过四通换向阀9的D口和B口进入车内换热器11。此种设置形式目的在于进行压缩之前完成与电机换热回路的换热，具有更高的换热效率，提高电机G的余热的利用率。
在本申请一些实施例中，电机换热回路上设置有第一切换机构，第一切换机构适于控制电机换热回路与第一换热器4之间的通路的开闭，由此能够根据工作需求确定是否利用电机G的余热辅助空调系统制热，例如，当驾驶室H有制冷需求时则可以通过第一切换机构断开电机换热回路至第一换热器4的通路。
可选地，第一切换机构包括第一控制阀3，第一控制阀3的a口连接电机换热回路上位于第一换热器4上游的管路，第一控制阀3的b口连接第一换热器4的第一换热侧入口，第一控制阀3的c口连接第一换热器4的第一换热侧出口。当第一控制阀3的a口与b口连通且c口关闭时，电机换热回路的冷却液经过第一换热器4的第一换热侧；当第一控制阀3的a口与c口连通且b口关闭时，电机换热回路的冷却液绕过第一换热器4的第一换热侧。
根据本申请实施例的集成热管理系统，液压散热系统和空调系统之间通过第二换热器22换热连接，液压散热系统连接第二换热器22的第一换热侧，空调系统连接第二换热器22的第二换热侧。
可选地，沿空调系统的制热循环方向，第二换热器22设置在室外换热设备的上游，空调系统的制冷剂先经过第二换热器22时吸收液压散热系统的液压油中的热量，随后进入室外换热设备内，能够对室外换热设备起到除霜作用，并且，利用液压散热系统中的液压余热还能够辅助空调换热系统制热。
进一步地，第二换热器22设置在车外换热器8与第一电子膨胀阀13之间。此种设置形式，能够使第一电子膨胀阀13流出的制冷剂先通过第二换热器22与液压散热系统进行换热，提高制冷剂温度后，再流入车外换热器8，保证进入车外换热器8的制冷剂具有足够的温度，达到更好的 除霜效果。
在本申请一些实施例中，液压散热系统上设置有第二切换机构，第二切换机构适于控制液压散热系统与第二换热器22之间的通路的开闭，由此便于根据工作需求确定是否利用液压余热辅助空调系统制热，例如，当驾驶室H有制冷需求时，或当电机换热回路能够满足辅助制热需求且不需要对室外换热设备进行除霜时，可以通过第二切换机构断开液压散热系统至第二换热器22的通路。
可选地，第二切换机构包括第二控制阀23，第二控制阀23的a口连接液压散热系统上位于第二换热器22上游的管路，第二控制阀23的b口连接第二换热器22的第一换热侧入口，第二控制阀23的c口连接第二换热器22的第一换热侧出口。当第二控制阀23的a口与b口开启且c口关闭时，液压散热系统的液压油经过第二换热器22的第一换热侧；当第二控制阀23的a口与c口开启且b口关闭时，液压散热系统的液压油绕过第二换热器22的第一换热侧。
在本申请一些实施例中，电机换热回路包括第一电动泵1、第一膨胀水箱2和第一散热器5，第一电动泵1的出口连接DC/DC转换器E的冷却液入口，DC/DC转换器E的冷却液出口连接电机控制器F的冷却液入口，电机控制器F的冷却液出口连接电机G外壳水套的入口，电机G外壳水套的出口连接第一膨胀水箱2，第一膨胀水箱2通过第一控制阀3分别与第一换热器4和第一散热器5相通，第一散热器5与第一电动泵1的入口相通。
在本申请一些实施例中，液压散热系统包括液压油泵16、工作油缸15、第二散热器17，液压油泵16的出口连接工作油缸15的入口，工作油缸15的出口通过第二控制阀23分别与第二换热器22和第二散热器17连通，第二散热器17与液压油泵16的入口连通。
在本申请一些实施例中，集成热管理系统还包括电池换热回路，电池换热回路串联在电机换热回路上，以适于利用电机换热回路的冷却液调节电池包18的温度。需要说明的是，本申请实施例中对电池包18温度的调节保护在低温环境下对电池包18加热，也包括在高温环境下对电池包18进行降温，从而能够使电池包18维持在合适的工作温度。
可选地，电池换热回路包括第二电动泵19和第二膨胀水箱21，第二电动泵19的入口连通电池包18冷却液出口，第二电动泵19的出口连通第二膨胀水箱21，第二膨胀水箱21再连接电池包18的冷却液入口，其中第二膨胀水箱21主要用来排气，降低气压。
可选地，电机换热回路上串联设置有第一控制阀3和第二控制阀23，第一控制阀3连接电池换热回路的进液管路，第二控制阀23连接电池换热回路的出液管路。第一控制阀3和第二控制阀23均采用三通阀，第一控制阀3的a口连接第一散热器5的出口，第一控制阀3的b口连接第二控制阀23的a口，第一控制阀3的c口连接第二膨胀水箱21的入口，第二控制阀23的b口连接电池包18的冷却液出口，第二控制阀23的c口连接第一电动泵1的入口。当第一控制阀3的a口和c口开启，且第二控制阀23的a口和c口开启时，电机换热回路的冷却液可以参与到电池换热回路的换热循环，从而利用电机换热回路的冷却液调节电池包18的温度。
在本申请一些实施例中，电池换热回路与空调系统换热连接，以适于利用空调系统调节电池包18的温度。利用空调系统调节电池包18的温度包括对电池包18进行辅助加热或辅助冷却，以便于使电池包18在最佳的温度范围工作，提高电池寿命和效率。本申请实施例中利用空调系统调节电池包18的温度与利用电机换热回路的冷却液调节电池包18的温度可以同时进行，也可以分别单独进行。例如，当环境温度较低，电机换热回路的冷却液参与到电池换热回路的换热循环完全能够满足对电池包18加热的需求时，可以不通过空调系统调节电池包18的温度，当环境温度过低，电机换热回路的冷却液参与到电池换热回路的换热循环无法满足对电池包18加热的需求时，可以同时利用空调系统和电机换热回路对电池包18加热。
根据本申请实施例的集成热管理系统，电池换热回路与空调系统之间设置有第三换热器20，第三换热器20的第一换热侧串联在电池换热回路上，第二电动泵19的出口连接第三换热器20的第一换热侧的入口，第一换热侧的出口连接第二膨胀水箱21的入口。第三换热器20的第二换热侧与室内换热设备并联，第三换热器20的第二换热侧的入口管路上设置有 第二电子膨胀阀14，通过第二电子膨胀阀14能够控制空调系统与第三换热器20之间通路的开闭。可以理解的是，空调系统中的第一电子膨胀阀13和第二电子膨胀阀14可以协同工作，以控制制冷剂的流向，使制冷剂既可以单独进行驾驶室H温度调节或电池包18温度调节，也可以同时进行驾驶室H温度调节和电池包18温度调节。
在本申请一些实施例中，空调系统的室外换热设备、电机换热回路的散热器以及液压散热系统的散热器共用同一个散热扇，具体地，空调系统的车外换热器8、电机换热回路的第一散热器5以及液压散热系统的第二散热器17共用同一个第一风扇171。需要说明的是，本申请实施例中共用同一个散热扇和共用同一个第一风扇171的描述并非特指风扇的数量为一个，第一风扇171可以包括多个风扇。
在本申请一些实施例中，空调系统、电机换热回路、液压散热系统以及电池换热回路分别通过CAN总线与整车控制器电性连接，整车控制器能够根据电机G内部温度传感器发出的温度信号、空调系统的工作模式、空调系统中室外换热设备的环境参数、液压散热系统的温度信号以及电池包18内部温度传感器发出的温度信号控制空调系统、电机换热回路、液压散热系统以及电池换热回路的运行。
本申请实施例的集成热管理系统可以实现各个子系统的独立工作，也可以完成不同子系统在不同需求下的协调工作，由于电机G通常情况下只需散热，所以本实例主要可以完成利用电机换热回路协助空调系统制热、利用液压散热系统协助空调系统除霜、利用电机换热回路和空调系统协助电池换热回路加热或者散热。
本申请实施例还提供了一种作业机械，其包括上述任一项的集成热管理系统。本申请实施例中的作业机械可以为装载机或挖掘机等作业设备中的任一种。
下面对本申请提供的集成热管理方法进行描述，下文描述的集成热管理方法与上文描述的集成热管理系统可相互对应参照。
根据本申请实施例的集成热管理方法，包括：
S1、获取空调系统的工作模式，空调系统的工作模式包括制冷模式和制热模式，在制冷模式和制热模式下空调系统的循环方向相反。
S2、基于工作模式，确定空调系统与电机换热回路和液压散热系统中至少一者的换热模式。
根据本申请实施例的集成热管理方法，步骤S1中获取空调系统的工作模式的步骤，包括获取空调系统中室外换热设备的环境参数。
步骤S2中确定空调系统与电机换热回路和液压散热系统中至少一者的换热模式的步骤，包括：
S21、基于空调系统处于制热模式，确定空调系统与电机换热回路进行换热。
当空调系统处于制热模式时，进行空调系统与电机换热回路的换热，能够利用电机换热回路的电机G的余热辅助空调系统制热。可以理解的是，由于电机G温度始终高于空调系统中制冷剂的温度，因此只需要确定空调系统处于制热模式，即可利用电机换热回路中的电机G的余热辅助空调系统制热。
S22、基于空调系统处于制热模式且环境参数满足预设条件，确定空调系统与液压散热系统进行换热。
可选地，环境参数包括室外换热设备所在位置的空气湿度以及室外换热设备的出口温度，环境参数满足预设条件包括室外换热设备所在位置的空气湿度大于65％且室外换热设备的出口温度低于环境温度7度。
此步骤中，利用环境参数是否满足预设条件可以判断空调系统的室外换热设备是否已经结霜，当环境参数满足预设条件时进行空调系统与液压散热系统的换热，可以利用液压散热系统实现室外换热设备的除霜。
需要说明的是，本申请实施例中未将空调系统与液压散热系统换热作为辅助空调系统处于制热的主要手段，由此可以避免液压散热系统温度过低影响液压作业。
另外需要说明的是，步骤S21和步骤S22不存在先后顺序，两个步骤可以同时进行。
下面将结合不同工况对工作过程进行示例性阐述：
工况一：驾驶室H、电池包18和电机G均需散热。
空调系统制冷过程：空调系统的第二电子膨胀阀14关闭，制冷剂流经压缩机10→四通换向阀9→第一换热器4→车外换热器8→第一电子膨 胀阀13→车内换热器11→四通换向阀9→压缩机10。
电机换热回路工作过程：第一电动泵1启动，第一控制阀3的a口和c口开启，b口关闭，电机冷却液流经第一电动泵1→DC/DC转换器E→电机控制器F→电机G→第一膨胀水箱2→第一控制阀3→第一散热器5→第三控制阀6→第四控制阀7→第一电动泵1。
电池换热回路散热过程：第一电动泵1和第二电动泵19同时开启，第三控制阀6和第四控制阀7的a口、b口和c口均开启，第一控制阀3的a口和c口开启，b口关闭。电机G散热系统的冷却液在第三控制阀6处分为两个支路，一路继续通过第四控制阀7流向第一电动泵1进行电机G系统散热，另一路流向电池散热循环系统协助对电池包18的降温控制，即电机冷却液流经第一电动泵1→DC/DC转换器E→电机控制器F→电机G→第一膨胀水箱2→第一控制阀3→第一散热器5→第三控制阀6→第三换热器20→第二膨胀水箱21→电池包18→第四控制阀7→第一电动泵1；如在电机G散热系统辅助下，电池包18温度进一步升高，达到限定值时，第二电子膨胀阀14开启，从车外换热器8流出的高温高压液态制冷剂一路流向第一电子膨胀阀13参与空调系统制冷，一路流向第二电子膨胀阀14，经第二电子膨胀阀14的作用，制冷剂变为低温低压液态，且会在第三换热器20与电池系统中的冷却液交换热量，冷却后的电池系统冷却液流回电池包18，实现对电池包18的降温控制。
工况二：驾驶室H、电池包18均需加热，电机G需散热。
空调系统制热过程：空调系统的第二电子膨胀阀14关闭，制冷剂流经压缩机10→四通换向阀9→车内换热器11→第一电子膨胀阀13→车外换热器8→第一换热器4→四通换向阀9→压缩机10。如在低温环境下，空调系统制热效率较低时，电机G的余热将辅助空调系统制热。过程如下：电机G散热系统的第一控制阀3的a口、b口开启，c口关闭，电机G的余热经过第一换热器4的作用与空调系统的制冷剂发生热交换，加热后的制冷剂继续流入压缩机10进行制热循环。如室外换热设备所在位置的空气湿度大于65％且室外换热设备的出口温度低于环境温度7度，空调系统的室外换热设备出现结霜情况时，液压散热系统为空调系统除霜。过程如下：第二控制阀23的a口、b口开启，c口关闭，高温液压油流过第二换 热器22，加热第一电子膨胀阀13或第二电子膨胀阀14过来的制冷剂，提高制冷剂的温度，融化车外换热器8上结的霜。
电机换热回路工作过程：第一电动泵1启动，第一控制阀3的a口和c口开启，b口关闭，电机冷却液流经第一电动泵1→DC/DC转换器E→电机控制器F→电机G→第一膨胀水箱2→第一控制阀3→第一散热器5→第三控制阀6→第四控制阀7→第一电动泵1。
电池换热回路加热过程：电池内加热膜加热，电机G进入制热模式，第一控制阀3的a口和c口开启，b口关闭，第三控制阀6的a口和c口开启，b口关闭，电机G的余热经过第三换热器20后进入电池包18进行加热电池包18。当电机G的余热不能满足电池加热需求时，空调系统中的第二电子膨胀阀14开启，空调系统中的高温制冷剂经过四通换向阀9流向第三换热器20与电池系统冷却液交换热量，加热后的电池冷却液再流回电池包18内，实现空调系统辅助电池系统加热。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
- 一种集成热管理系统，包括：空调系统，包括室内换热设备和室外换热设备；电机换热回路，与所述空调系统之间换热连接，适于为所述空调系统辅助制热；液压散热系统，与所述空调系统之间换热连接，适于为所述空调系统的室外换热设备除霜。
- 根据权利要求1所述的集成热管理系统，其中，所述电机换热回路和所述空调系统之间通过第一换热器换热连接，所述电机换热回路上设置有第一切换机构，所述第一切换机构适于控制所述电机换热回路与所述第一换热器之间的通路的开闭。
- 根据权利要求2所述的集成热管理系统，其中，所述液压散热系统和所述空调系统之间通过第二换热器换热连接，所述液压散热系统上设置有第二切换机构，所述第二切换机构适于控制所述液压散热系统与所述第二换热器之间的通路的开闭。
- 根据权利要求3所述的集成热管理系统，其中，沿所述空调系统的制热循环方向，所述第一换热器设置在所述室外换热设备的下游，所述第二换热器设置在所述室外换热设备的上游。
- 根据权利要求3所述的集成热管理系统，其中，所述空调系统包括压缩机、四通换向阀、车内换热器、第一电子膨胀阀和车外换热器，所述压缩机的两个液体出入端分别连接所述四通换向阀的两个阀口，所述四通换向阀的另外两个阀口分别连接所述车外换热器和所述车内换热器，所述车外换热器通过所述第一电子膨胀阀连接所述车内换热器，所述第一换热器设置在所述四通换向阀和所述车外换热器之间，所述第二换热器设置在所述车外换热器与所述第一电子膨胀阀之间。
- 根据权利要求1至5任一项所述的集成热管理系统，还包括：电池换热回路，所述电池换热回路串联在所述电机换热回路上，以适于利用所述电机换热回路的冷却液调节电池包的温度。
- 根据权利要求6所述的集成热管理系统，其中，所述电机换热回路上串联设置有第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀连接所述电 池换热回路的进液管路，所述第二控制阀连接所述电池换热回路的出液管路。
- 根据权利要求6所述的集成热管理系统，其中，所述电池换热回路与所述空调系统换热连接，以适于利用所述空调系统调节所述电池包的温度。
- 根据权利要求8所述的集成热管理系统，其中，所述电池换热回路与所述空调系统之间通过第三换热器换热连接，所述第三换热器的第一换热侧串联在所述电池换热回路上，所述第三换热器的第二换热侧与所述室内换热设备并联，所述第三换热器的第二换热侧的入口管路上设置有第二电子膨胀阀。
- 根据权利要求1所述的集成热管理系统，其中，所述空调系统的所述室外换热设备、所述电机换热回路的散热器以及所述液压散热系统的散热器共用同一个散热扇。
- 一种作业设备，包括如权利要求1至10任一项所述的集成热管理系统。
- 一种集成热管理方法，包括：获取空调系统的工作模式；基于所述工作模式，确定空调系统与电机换热回路和/或液压散热系统的换热模式。
- 根据权利要求12所述的集成热管理方法，其中，所述获取空调系统的工作模式的步骤，包括：获取空调系统中室外换热设备的环境参数；所述确定空调系统与电机换热回路和/或液压散热系统的换热模式的步骤，包括：基于空调系统处于制热模式，确定空调系统与电机换热回路进行换热；基于空调系统处于制热模式且所述环境参数满足预设条件，确定空调系统与液压散热系统进行换热。
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