一种热管理系统、热管理方法及热管理控制器与流程

未命名 07-11 阅读:57 评论:0


1.本技术涉及汽车自动控制领域,特别是涉及一种热管理系统、热管理方法及热管理控制器。


背景技术:

2.新能源汽车在节约能耗和减少环境污染等方面具有独特的优势,因而深受大众所认可和喜爱。电池是新能源汽车的重要部件,其性能好坏直接关系到新能源汽车的续航能力。电池的性能容易受到温度的影响,尤其是在低温环境下,电池的放电能力下降,从而导致汽车的续航里程减少。
3.目前,可以通过搭载单独的热泵系统来对电池进行加热,以解决新能源汽车低温续航衰减的问题。但是该方法不仅需要占据较多的空间,而且由于没有将汽车现成的余热利用起来,还消耗了额外的能量,因此存在着热管理效率较低的问题。


技术实现要素:

4.基于此,本技术提供一种热管理系统、热管理方法及热管理控制器,改善现有技术中热管理效率较低的问题。
5.第一方面,本技术提供了一种热管理系统,该热管理系统包括:电驱模块、空调模块、电池模块以及用于连接电驱模块和电池模块的多通阀,其中,当多通阀连通电驱模块和电池模块时,电驱模块产生的余热用于对电池模块进行加热;其中,电驱模块与空调模块通过第一热交换器连接,空调模块与电池模块通过第二热交换器连接;其中,第一热交换器的水侧位于电驱模块内,第一热交换器的冷媒侧位于空调模块内;第二热交换器的水侧位于电池模块内,第二热交换器的冷媒侧位于空调模块内。
6.结合第一方面,在第一方面的第一种可实施方式中,上述多通阀为具有五个端口的五通阀,热管理系统还包括第一电子水泵和第二电子水泵,电驱模块还包括电机和散热器,电池模块还包括电池包;其中,五通阀的第一端口与第二热交换器的水侧的一端连接,五通阀的第二端口通过第二电子水泵与电池包的一端连接,第二热交换器的水侧的另一端与电池包的另一端连接;其中,五通阀的第三端口与第一热交换器的水侧、电机、散热器的一端连接,五通阀的第四端口与电驱模块中的散热器的另一端连接,五通阀的第五端口通过第一电子水泵与第一热交换器的水侧、电机的另一端连接。
7.结合第一方面的第一种可实施方式,在第一方面的第二种可实施方式中,上述电驱模块还包括膨胀水箱;其中,膨胀水箱的一端与第一热交换器的水侧、电机的一端连接,膨胀水箱的另一端通过第一电子水泵与第一热交换器的水侧、电机的另一端连接。
8.结合第一方面,在第一方面的第三种可实施方式中,上述空调模块还包括空调总成、压缩机、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、单向阀、储液干燥瓶、第一同轴管以及第二同轴管;空调总成包括风暖器件、内冷凝和蒸发器;其中,空调总成的内冷凝的一端通过压缩机分别与第三截止阀的一端以及
第一同轴管的一端连接,空调总成的内冷凝的另一端分别与第一截止阀的一端以及第二截止阀的一端连接;其中,第一热交换器的冷媒侧的一端分别与第三截止阀的另一端以及第一截止阀的另一端连接,第一热交换器的冷媒侧的另一端分别与第三电子膨胀阀的一端以及单向阀的入水口连接;单向阀的出水口分别与第二截止阀的另一端以及储液干燥瓶的一端连接;第三电子膨胀阀的另一端分别与储液干燥瓶的另一端以及第二同轴管的一端连接;其中,空调总成的蒸发器的一端通过第一电子膨胀阀分别与第二同轴管的另一端以及第二电子膨胀阀的一端连接;其中,第二热交换器的冷媒侧的一端与第二电子膨胀阀的另一端连接,第二热交换器的冷媒侧的另一端分别与空调总成的蒸发器的另一端以及第一同轴管的另一端连接。
9.第二方面,本技术还提供了一种热管理方法,该热管理方法包括:接收切换指令,其中,切换指令用于指示对热管理模式进行切换;在切换指令为第一指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第三端口与第五端口,且截止第四端口,使得散热器被断开,以进行内部热交换;在切换指令为第二指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第五端口,且连通第二端口与第三端口,且截止第四端口,使得热管理系统中的电驱模块与电池模块连接,以进行热交换;在切换指令为第三指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第四端口与第五端口,且截止第三端口,使得散热器被接入,以进行外部热交换。
10.结合第二方面,在第二方面的第一种可实施方式中,在切换指令为第一指令的情况下,方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二膨胀阀,以利用第一热交换器对电机余热进行蓄热。
11.结合第二方面,在第二方面的第二种可实施方式中,在切换指令为第二指令的情况下,方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀和第一电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀,使得热管理系统中的电池模块与电驱模块串联,以利用电驱余热对电池模块中的电池包进行加热。
12.结合第二方面,在第二方面的第三种可实施方式中,在切换指令为第三指令的情况下,方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,以通过散热器将热管理系统中的热量散发到空气中;或者,开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,以通过散热器将空气中的热量回收至热管理系统中。
13.第三方面,本技术还提供了一种热管理控制器,该热管理方法包括:接收单元,用于接收切换指令,其中,切换指令用于指示对热管理模式进行切换;控制单元,用于在切换指令为第一指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第三端口与第五端口,且截止第四端口,使得散热器被断开,以进行内部热交换;控制单元,还用于在切换指令为第二指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第五端口,且连通第二端口与第三端口,且截止第四端口,使得热管理系统中的电驱模块与电池模块连接,以进行热交换;控制单元,还用于在切换指令为第三指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第四端口与第五端口,且截止第三端口,使得散热器被接入,以进行外部热交换。
14.结合第三方面,在第三方面的第一种可实施方式中,在切换指令为第一指令的情况下,控制单元还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二膨胀阀,以利用第一热交换器对电机余热进行蓄热。
15.结合第三方面,在第三方面的第二种可实施方式中,在切换指令为第二指令的情况下,控制单元还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀和第一电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀,使得热管理系统中的电池模块与电驱模块串联,以利用电驱余热对电池模块中的电池包进行加热。
16.结合第三方面,在第三方面的第三种可实施方式中,在切换指令为第三指令的情况下,控制单元还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,以通过散热器将热管理系统中的热量散发到空气中;或者,开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,以通过散热器将空气中的热量回收至热管理系统中。
17.第四方面,本技术还提供了一种热管理控制器,该热管理控制器包括处理器和存储器,处理器和存储器通过总线连接;处理器,用于执行多条指令;存储器,用于存储多条指令,指令适于由处理器加载并执行如第二方面或第二方面的任意一项实施方式的热管理方法。
18.综上,本技术提供了一种热管理系统、热管理方法及热管理控制器,其中,热管理系统中的电驱模块、空调模块和电池模块通过两个热交换器连接,并且电驱模块与电池模块通过多通阀进行连接,使得三个模块之间不仅可以通过热交换器进行热交换,还可以利用电驱模块的余热对电池模块直接进行加热,以解决电池的低温续航问题,从而提高热管理效率。此外,由于三个模块共用两个热交换器,且多通阀的体积较小,因此本技术提供的热管理系统还具有体积较小和布局简单的优点。总的来说,通过采用本技术所提供的热管理系统能够改善现有技术中热管理效率较低的问题。
附图说明
19.图1为本技术提供的一个实施例中热管理系统的结构性框图;
20.图2为本技术提供的另一个实施例中热管理系统的结构性框图;
21.图3为本技术提供的另一个实施例中热管理系统的结构性框图;
22.图4为本技术提供的另一个实施例中空调模块的结构性框图;
23.图5为本技术提供的另一个实施例中热管理系统的结构性框图;
24.图6为本技术提供的一个实施例中热管理方法的流程示意图;
25.图7为本技术提供的一种热管理控制器的示意性框图;
26.图8为本技术提供的一种热管理控制器的结构性框图。
具体实施方式
27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不
用于限定本技术。
28.由于本技术实施例涉及相对较多的专业术语,为了便于理解,下面先对本技术实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍。
29.需要说明的是,本技术接下来涉及到的热管理控制器可以包括但不限于专用的热管理控制器、终端设备、计算机、处理器等,可以是集成在汽车上的一个设备,也可以是汽车上的可拆卸的独立设备。热管理控制器可以与汽车上的其他设备进行数据交互,例如接收切换指令,并根据切换指令对热管理模式进行切换,本技术对此不再赘述。处理器可以包括但不限于电子控制单元(electroniccontrolunit,ecu)、中央处理器(central processingunit,cpu),通用处理器,协处理器,数字信号处理器(digital signalprocessor,dsp),专用集成电路(application-specificintegratedcircuit,asic),现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。
30.还需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本技术可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”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,亦仅为了便于简化叙述,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,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本技术可实施的范畴。因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.目前,由于现有技术还存在着热管理效率较低的问题,本技术提出了一种热管理系统,在电池模块需要加热的时候,通过热管理系统中的多通阀来连通电池模块和电驱模块,从而利用电驱模块的电机余热来对电池模块进行加热。具体的:
32.如图1所示,热管理系统包括电驱模块、空调模块、电池模块以及用于连接电驱模块和电池模块的多通阀。其中,电驱模块与空调模块通过第一热交换器连接,空调模块与电池模块通过第二热交换器连接。第一热交换器和第二热交换器都分别包括水侧和冷媒侧,第一热交换器的水侧位于电驱模块内,第一热交换器的冷媒侧位于空调模块内;第二热交换器的水侧位于电池模块内,第二热交换器的冷媒侧位于空调模块内。
33.需要注意的是,多通阀可以根据需要来连通电池模块和电驱模块,也可以断开电池模块和电驱模块的连接。当电池模块的温度较低,需要对电池模块进行加热时,多通阀连通电池模块和电驱模块,使得电驱模块产生的余热可以对电池模块进行加热。该多通阀可以是二通阀、三通阀等等,本技术对此不做限制。
34.基于以上描述,本技术所提供的热管理系统至少可以实现:一是,提高热管理效率,因为电池模块不仅可以通过第一热交换器和第二热交换器与空调模块以及电驱模块进
行热交换,而且还可以通过多通阀联通电池模块和电驱模块,使得电驱模块的余热可以对电池模块进行加热,以解决电池在低温续航问题,从而提高热管理效率;二是,减少热管理系统所占用的空间,因为电池模块、电驱模块和空调模块通过两个热交换器依次连接,即共用两个热交换器,并且多通阀的体积较小,使得本技术提供的热管理系统的体积较小,布局简单,因此减少了热管理系统所占用的空间。
35.在一个可实施的方式中,如图2所示,上述多通阀为具有五个端口的五通阀,热管理系统还包括第一电子水泵emp1和第二电子水泵emp2,电驱模块还包括电机和散热器,电池模块还包括电池包。其中:五通阀的第一端口a与第二热交换器的水侧的一端连接,五通阀的第二端口b通过第二电子水泵emp2与电池包的一端连接,第二热交换器的水侧的另一端与电池包的另一端连接;五通阀的第三端口c与第一热交换器的水侧、电机、散热器的一端连接,五通阀的第四端口d与电驱模块中的散热器的另一端连接,五通阀的第五端口e通过第一电子水泵emp1与第一热交换器的水侧、电机的另一端连接。
36.在本可实施方式中,热管理系统通过五通阀可以切换三种工作模式。第一模式:第一端口和第二端口连通,第三端口和第五端口连通,第四端口截止(a-b连接,c-e连接,d截止)。第二模式:第一端口和第五端口连通,第二端口和第三端口连通,第四端口截止(a-e连接,b-c连接,d截止)。第三模式:第一端口和第二端口连通,第四端口和第五端口连通,第三端口截止(即a-b连通,d-e连通,c截止)。
37.在第一模式下,电驱模块、空调模块、电池模块依次连接,电驱模块中散热器被断开连接,电驱模块、空调模块、电池模块可以通过内部的第一热交换器和第二热交换器进行热交换,即:第二热交换器的水侧的一端通过第二电子水泵emp2与电池包的一端连接,第二热交换器的水侧的另一端与电池包的另一端连接;第一热交换器的水侧、电机的一端通过第一电子水泵emp1与第一热交换器的水侧、电机的另一端连接。
38.在第二模式下,除了电驱模块、空调模块、电池模块依次连接以外,电驱模块还与电池模块直接连通,使得电驱模块中的电机余热可以对电池进行加热,此时电驱模块中的散热器被断开连接,即:第二热交换器的水侧的一端通过第一电子水泵emp1与第一热交换器的水侧、电机的一端连接;第一热交换器的水侧、电机的另一端通过第二电子水泵emp2与电池包的一端连接,第二热交换器的水侧的另一端与电池包的另一端连接。
39.在第三模式下,电驱模块、空调模块、电池模块依次连接,并且电驱模块中的散热器被接入连接,使得电驱模块、空调模块、电池模块都可以通过该散热器进行散热或获取空气热,从而进一步减少热管理系统所占的空间,提高热管理效率,即:第二热交换器的水侧的一端通过第二电子水泵emp2与电池包的一端连接,第二热交换器的水侧的另一端与电池包的另一端连接;散热器的一端与电机和第一热交换器的水侧的一端连接,散热器的另一端通过第一电子水泵emp1与第一热交换器的水侧和电机的另一端连接。
40.在一个可实施的方式中,如图3所示,电驱模块还包括膨胀水箱;其中,膨胀水箱的一端与散热器连接,膨胀水箱的另一端与五通阀的第五端口连接。
41.在本可实施方式中,电驱模块还包括膨胀水箱,实际上膨胀水箱的一端连接在散热器的一端上,由于散热器通过该端与第一热交换器的水侧、电机的一端连接,因此相当于膨胀水箱的一端与第一热交换器的水侧、电机的一端连接,膨胀阀的另一端连接到五通阀的第五端口,由于五通阀的第五端口通过第一电子水泵emp1与第一热交换器的水侧、电机
的另一端连接,因此相当于膨胀水箱的另一端与第一热交换器的水侧、电机的另一端连接。可见,膨胀水箱是始终接入到电驱模块中的,在第一模式和第三模式下,膨胀水箱用于给电驱模块进行补水和排气,在第二模式下,由于电驱模块与电池模块直连,因此电池模块也可以利用该膨胀水箱进行补水和排气,使得电池模块不仅可以不用单独安装热泵系统,还可以不用单独安装膨胀水箱,因此进一步减少了零部件数量及系统复杂程度,节省了空间布局。
42.在一个可实施的方式中,本技术针对热管理系统中的空调模块,提出了一种具体的实现方式,如图4所示,空调模块还包括空调总成、压缩机cmpsr、第一电子膨胀阀exv1、第二电子膨胀阀exv2、第三电子膨胀阀exv3、第一截止阀sov1、第二截止阀sov2、第三截止阀sov3、单向阀ckv、储液干燥瓶、第一同轴管p1以及第二同轴管p2;空调总成包括风暖器件、内冷凝和蒸发器。其中:空调总成的内冷凝的一端通过压缩机cmpsr分别与第三截止阀sov3的一端以及第一同轴管p1的一端连接,空调总成的内冷凝的另一端分别与第一截止阀sov1的一端以及第二截止阀sov2的一端连接;第一热交换器的冷媒侧的一端分别与第三截止阀sov3的另一端以及第一截止阀sov1的另一端连接,第一热交换器的冷媒侧的另一端分别与第三电子膨胀阀exv3的一端以及单向阀ckv的入水口连接;单向阀ckv的出水口分别与第二截止阀sov2的另一端以及储液干燥瓶的一端连接;第三电子膨胀阀exv3的另一端分别与储液干燥瓶的另一端以及第二同轴管p2的一端连接;空调总成的蒸发器的一端通过第一电子膨胀阀exv1分别与第二同轴管p2的另一端以及第二电子膨胀阀exv2的一端连接;第二热交换器的冷媒侧的一端与第二电子膨胀阀exv2的另一端连接,第二热交换器的冷媒侧的另一端分别与空调总成的蒸发器的另一端以及第一同轴管p1的另一端连接。
43.在本可实施方式中,当电子膨胀阀和截止阀打开时,其所在线路被连通,当电子膨胀阀和截止阀关闭时,其所在线路被截止,因此通过调节空调模块中的各截止阀和各电子膨胀阀的开关状态,可以使得电驱模块、空调模块、电池模块之间有不同的连通状态。
44.举例来说,当sov1开启、sov2关闭、sov3关闭、exv1开启、exv2开启、exv3关闭时,电驱模块、空调模块、电池模块依次连通,此时电驱模块、空调模块、电池模块之间可以进行热交换。
45.再一举例,当sov1开启、sov2关闭、sov3关闭、exv1开启、exv2关闭、exv3关闭时,电驱模块与空调模块连通,电池模块与空调模块之间未连通,此时电驱模块与空调模块之间可以进行热交换。在此连接方式下,若需对电池模块进行加热,可以利用五通阀连通电驱模块和电池模块(即a-e连接,b-c连接,d截止),使得电驱模块的电机余热对电池模块进行加热。
46.总的来说,综合前述几种可实施方式,可以得到如图5所示的热管理系统,该热管理系统不仅包括前述中可实施方式中的部件,而且还可以包括温度继电器t、压力继电器pt、节流管等。具体的:
47.如图5所示,电池模块中的电池包的两端设置有两个温度继电器t,第二热交换器的冷媒侧与第一同轴管和空调总成的蒸发器连接的一端上设置有一个压力继电器pt,空调总成的蒸发器与第一同轴管和第二热交换器的冷媒侧连接的一端上设置有一个温度继电器t,空调总成的内冷凝与压缩器cmpsr连接的一端上设置有一个压力继电器pt,第三截止阀sov3与第一热交换器的冷媒侧和第一截止阀sov1连接的一端上设置有一个温度继电器
t。另外,第一热交换器的水侧还可以通过节流管与第一电子水泵连接。另外,电池模块中的电机包括驱动电机和车载充电机,五通阀的第三端口与第一热交换器的水侧、驱动电机、散热器的一端连接,驱动电机的另一端与车载充电机的一端连接,五通阀的第五端口通过第一电子水泵与第一热交换器的水侧、车载充电机的另一端连接。其他部件及其连接方式参照前述可实施方式,此处不再赘述。
48.本技术还提出了一种应用于前述热管理系统的热管理方法。该方法的执行主体为热管理控制器,用于对前述热管理系统进行控制,以实现本技术所提出的热管理方法。具体的,如图6所示:
49.601:接收切换指令,其中,切换指令用于指示对热管理模式进行切换。
50.其中,热管理控制器可以接收用户或者其他设备发送的切换指令,并在接收到该指令时按照该指令的指示对热管理模式进行切换。切换指令包括第一指令、第二指令和第三指令,第一指令用于将热管理模式切换至第一模式,第二指令用于将热管理模式切换至第二模式,第三指令用于将热管理模式切换至第三模式。
51.602:在切换指令为第一指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第三端口与第五端口,且截止第四端口,使得散热器被断开,以进行内部热交换。
52.其中,如图2所示,当热管理控制器在接收到第一指令时,控制热管理系统切换到第一模式,即控制五通阀的a-b连接,c-e连接,d截止,使得热管理系统中的电驱模块、空调模块以及电池模块依次连接,且不接入散热器,使得电驱模块、空调模块以及电池模块通过第一热交换器和第二热交换器进行内部热交换。
53.603:在切换指令为第二指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第五端口,且连通第二端口与第三端口,且截止第四端口,使得热管理系统中的电驱模块与电池模块连接,以进行热交换。
54.其中,例如图2所示,当热管理控制器在接收到第二指令时,控制热管理系统切换到第二模式,即控制五通阀的a-e连接,b-c连接,d截止,使得热管理系统中的电驱模块、空调模块以及电池模块在依次连接的同时,电驱模块还与电池模块直接连接,且不接入散热器,使得电驱模块可以与电池模块直接进行热交换,即电驱模块的电机余热对电池模块进行加热。
55.604:在切换指令为第三指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第四端口与第五端口,且截止第三端口,使得散热器被接入,以进行外部热交换。
56.其中,例如图2所示,当热管理控制器在接收到第三指令时,控制热管理系统切换到第三模式,即控制五通阀的a-b连接,d-e连接,c截止,使得热管理系统中的电驱模块、空调模块以及电池模块依次连接,且接入散热器,使得电驱模块、空调模块以及电池模块可以通过该散热器与外部的空气进行热交换,例如将热管理系统中的热量散发到空气中,或者,将空气中的热量回收至热管理系统中。
57.综上,在本技术实施方式中,由于可以对用户或其他设备发送的切换指令对热管理系统的热管理模式进行切换,因此提高了热管理的效率。
58.在一种可实施方式中,在切换指令为第一指令的情况下,方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二膨胀阀,以利用第一热交换器对电机余热进行蓄热。
59.其中,例如图4所示,热管理控制器接收到第一指令之后,在控制五通阀的a-b连接,c-e连接,d截止的同时,控制空调模块中的sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1关闭、exv2关闭、exv3开启,使得电驱模块与空调模块连通,而电池模块与空调模块之间未连通,此时电驱模块与空调模块之间可以进行热交换,即启动压缩机cmpsr之后,空调模块进行制热,电驱模块进行蓄热,以实现驾驶舱加热功能。
60.在一种可实施方式中,在切换指令为第二指令的情况下,方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀和第一电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀,使得热管理系统中的电池模块与电驱模块串联,以利用电驱余热对电池模块中的电池包进行加热。
61.其中,例如图4所示,热管理控制器接收到第二指令之后,在控制五通阀的a-e连接,b-c连接,d截止的同时,当sov1开启、sov2关闭、sov3关闭、exv1开启、exv2关闭、exv3关闭时,电驱模块与空调模块连通,电池模块与空调模块之间未连通,电驱模块与电池模块连通,此时电驱模块与空调模块之间可以进行热交换,并且电驱模块可以与电池模块进行热交换,即启动压缩机cmpsr之后,空调模块进行制冷,电驱模块对电池模块进行加热,以实现电池包蓄热功能。
62.在一种可实施方式中,在切换指令为第三指令的情况下,方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,以通过散热器将热管理系统中的热量散发到空气中;或者,开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,以通过散热器将空气中的热量回收至热管理系统中。
63.其中,例如图4所示,热管理控制器接收到第三指令之后,在控制五通阀的a-b连接,d-e连接,c截止的同时,控制sov1开启、sov2关闭、sov3关闭、exv1开启、exv2开启、exv3关闭,电驱模块、空调模块、电池模块依次连通,此时电驱模块、空调模块、电池模块之间可以进行热交换,即启动压缩机cmpsr之后,空调模块进行制冷,电驱模块进行制冷,电池模块进行制冷,并利用散热器将热管理系统中的热气散发到空气中,以实现驾驶舱加热及电池冷却功能。
64.其中,例如图4所示,热管理控制器接收到第三指令之后,在控制五通阀的a-b连接,d-e连接,c截止的同时,控制sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1关闭、exv2关闭、exv3开启,使得电驱模块与空调模块连通,电池模块与空调模块之间未连通,此时电驱模块与空调模块之间可以进行热交换,即启动压缩机cmpsr之后,空调模块进行制热,并利用散热器将空气中的热量回收,以防止第一热交换器结霜,以实现热泵回收空气热功能。
65.需要说明的是,本技术提供的热管理系统可以提供较为灵活的热管理模式,除了上述几个模式以外,热管理系统还可以具有更多的热管理模式。接下来,本技术将会对此做更多的举例:
66.在一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,d-e连接,c截止,并控制sov1开启、sov2关闭、sov3关闭、exv1开启、exv2关闭、exv3关闭,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制冷,电驱模块进行冷却,以实现驾驶舱制冷功能。
67.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,d-e连接,c截止,并控制
sov1开启、sov2关闭、sov3关闭、exv1关闭、exv2开启、exv3关闭,使得压缩机cmpsr在被启动之后,电池进行冷却,以实现电池冷却功能。
68.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,c-e连接,d截止,并控制sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1开启、exv2关闭、exv3关闭,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制冷和制热,电驱模块进行蓄热,以实现驾驶舱除湿功能。
69.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,c-e连接,d截止,并控制sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1开启、exv2关闭、exv3开启,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制冷和制热,电驱模块进行冷却,以实现驾驶舱除湿功能。
70.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,c-e连接,d截止,并控制sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1开启、exv2开启、exv3开启,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制冷和制热,电驱模块进行冷却,电池进行冷却,以实现驾驶舱除湿功能。
71.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,d-e连接,c截止,并控制sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1关闭、exv2关闭、exv3开启,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制热,电驱模块进行冷却,以实现驾驶舱加热功能。
72.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,c-e连接,d截止,并控制sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1关闭、exv2开启、exv3开启,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制热,电驱模块进行蓄热,电池模块进行冷却,以实现驾驶舱加热功能。
73.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-e连接,b-c连接,d截止,并控制sov1关闭、sov2开启、sov3开启、exv1关闭、exv2关闭、exv3开启,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制热,电驱模块进行堵转,电池模块进行加热,以实现驾驶舱加热功能。
74.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,c-e连接,d截止,并控制sov1关闭、sov2开启、sov3关闭、exv1关闭、exv2开启、exv3关闭,使得压缩机cmpsr在被启动之后,空调模块进行制热,电池模块进行冷却,以实现驾驶舱蓄热功能。
75.在另一种模式中,热管理控制器控制五通阀的a-b连接,d-e连接,c截止,并控制sov1开启、sov2关闭、sov3关闭、exv1关闭、exv2关闭、exv3关闭,使得压缩机cmpsr在关闭的状态下,电驱模块进行堵转,以实现化霜功能。
76.在另一个实施例中,本技术实施还提供了一种热管理控制器,参见图7。本技术实施例可以根据上述方法示例对设备进行功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是,本技术实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。如图7所示,该热管理控制器包括接收单元710和控制单元720。具体的:接收单元710,用于接收切换指令,其中,切换指令用于指示对热管理模式进行切换;控制单元720,用于在切换指令为第一指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第三端口与第五端口,且截止第四端口,使得散热器被断开,以进行内部热交换;控制单元720,还用于在切换指令为第二指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第五端口,且连通第二端口与第三端口,且截止第四端口,使得热管理系统中的电驱模块与电池模块连接,以进行热交换;控制单元720,还用于在切换指令为第三指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,
且连通第四端口与第五端口,且截止第三端口,使得散热器被接入,以进行外部热交换。
77.在一种可实施方式中,在切换指令为第一指令的情况下,控制单元720还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二膨胀阀,以利用第一热交换器对电机余热进行蓄热。
78.在一种可实施方式中,在切换指令为第二指令的情况下,控制单元720还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀和第一电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀,使得热管理系统中的电池模块与电驱模块串联,以利用电驱余热对电池模块中的电池包进行加热。
79.在一种可实施方式中,在切换指令为第三指令的情况下,控制单元720还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,以通过散热器将热管理系统中的热量散发到空气中;或者,开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,以通过散热器将空气中的热量回收至热管理系统中。
80.在另一个实施例中,本技术还提供了一种热管理控制器,参见图8。如图所示的本实施例中的热管理控制器可以包括:处理器810、收发器820和存储器830。上述处理器810和存储器830通过总线840连接。处理器810,用于执行多条指令;收发器820,用于与其他设备进行数据交互;存储器830,用于存储多条指令,该指令适于由处理器810加载并执行如上述实施例中的热管理系统。
81.其中,处理器810可以是电子调整单元(electroniccontrolunit,ecu)、中央处理器(centralprocessingunit,cpu),通用处理器,协处理器,数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp),专用集成电路(application-specificintegratedcircuit,asic),现场可编程门阵列(field programmablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。该处理器810也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,5sp和微处理器的组合等等。在本实施例中,处理器810可采用单片机,通过对单片机进行编程可以实现各种控制功能,比如在本实施例中,切换多种热管理模式等功能,处理器具有计算能力强大,处理快速的优点。具体的:收发器820用于执行接收单元710的功能,用于接收切换指令,其中,切换指令用于指示对热管理模式进行切换。处理器810用于执行控制单元720的功能,用于:在切换指令为第一指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第三端口与第五端口,且截止第四端口,使得散热器被断开,以进行内部热交换;在切换指令为第二指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第五端口,且连通第二端口与第三端口,且截止第四端口,使得热管理系统中的电驱模块与电池模块连接,以进行热交换;在切换指令为第三指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第四端口与第五端口,且截止第三端口,使得散热器被接入,以进行外部热交换。
82.在一种可实施方式中,在切换指令为第一指令的情况下,处理器810还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二膨胀阀,以利用第一热交换器对电机余热进行蓄热。
83.在一种可实施方式中,在切换指令为第二指令的情况下,处理器810还用于:开启
热管理系统中的空调模块中的第一截止阀和第一电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀,使得热管理系统中的电池模块与电驱模块串联,以利用电驱余热对电池模块中的电池包进行加热。
84.在一种可实施方式中,在切换指令为第三指令的情况下,处理器810还用于:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,以通过散热器将热管理系统中的热量散发到空气中;或者,开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,以通过散热器将空气中的热量回收至热管理系统中。
85.在一种可实施方式中,本技术还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有多条指令,指令适于由处理器加载并执行前述任意实施例中的方法。处理器,用于执行多条指令;存储器,用于存储多条指令,该指令适于由处理器加载并执行如上述实施例中的热管理方法。
86.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
87.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种热管理系统,其特征在于,包括:电驱模块、空调模块、电池模块以及用于连接所述电驱模块和所述电池模块的多通阀,其中,当所述多通阀连通所述电驱模块和所述电池模块时,所述电驱模块产生的余热用于对所述电池模块进行加热;其中,所述电驱模块与所述空调模块通过第一热交换器连接,所述空调模块与所述电池模块通过第二热交换器连接;其中,所述第一热交换器的水侧位于所述电驱模块内,所述第一热交换器的冷媒侧位于所述空调模块内;所述第二热交换器的水侧位于所述电池模块内,所述第二热交换器的冷媒侧位于所述空调模块内。2.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述多通阀为具有五个端口的五通阀,所述热管理系统还包括第一电子水泵和第二电子水泵,所述电驱模块还包括电机和散热器,所述电池模块还包括电池包;其中,所述五通阀的第一端口与所述第二热交换器的水侧的一端连接,所述五通阀的第二端口通过所述第二电子水泵与所述电池包的一端连接,所述第二热交换器的水侧的另一端与所述电池包的另一端连接;其中,所述五通阀的第三端口与所述第一热交换器的水侧、电机、散热器的一端连接,所述五通阀的第四端口与所述电驱模块中的散热器的另一端连接,所述五通阀的第五端口通过所述第一电子水泵与所述第一热交换器的水侧、电机的另一端连接。3.根据权利要求2所述的热管理系统,其特征在于,所述电驱模块还包括膨胀水箱;其中,所述膨胀水箱的一端与所述第一热交换器的水侧、电机的一端连接,所述膨胀水箱的另一端通过所述第一电子水泵与所述第一热交换器的水侧、电机的另一端连接。4.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,所述空调模块还包括空调总成、压缩机、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、单向阀、储液干燥瓶、第一同轴管以及第二同轴管;所述空调总成包括风暖器件、内冷凝和蒸发器;其中,所述空调总成的内冷凝的一端通过压缩机分别与所述第三截止阀的一端以及所述第一同轴管的一端连接,所述空调总成的内冷凝的另一端分别与所述第一截止阀的一端以及所述第二截止阀的一端连接;其中,所述第一热交换器的冷媒侧的一端分别与所述第三截止阀的另一端以及所述第一截止阀的另一端连接,所述第一热交换器的冷媒侧的另一端分别与所述第三电子膨胀阀的一端以及所述单向阀的入水口连接;所述单向阀的出水口分别与所述第二截止阀的另一端以及所述储液干燥瓶的一端连接;所述第三电子膨胀阀的另一端分别与所述储液干燥瓶的另一端以及所述第二同轴管的一端连接;其中,所述空调总成的蒸发器的一端通过第一电子膨胀阀分别与所述第二同轴管的另一端以及所述第二电子膨胀阀的一端连接;其中,所述第二热交换器的冷媒侧的一端与所述第二电子膨胀阀的另一端连接,所述第二热交换器的冷媒侧的另一端分别与所述空调总成的蒸发器的另一端以及所述第一同轴管的另一端连接。5.一种热管理方法,应用于热管理系统,其特征在于,包括:
接收切换指令,其中,所述切换指令用于指示对热管理模式进行切换;在所述切换指令为第一指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第三端口与第五端口,且截止第四端口,使得所述散热器被断开,以进行内部热交换;在所述切换指令为第二指令的情况下,连通所述五通阀的第一端口与第五端口,且连通所述第二端口与所述第三端口,且截止所述第四端口,使得所述热管理系统中的电驱模块与所述电池模块连接,以进行热交换;在所述切换指令为第三指令的情况下,连通所述五通阀的第一端口与第二端口,且连通所述第四端口与所述第五端口,且截止所述第三端口,使得所述散热器被接入,以进行外部热交换。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述切换指令为所述第一指令的情况下,所述方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二膨胀阀,以利用第一热交换器对电机余热进行蓄热。7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述切换指令为所述第二指令的情况下,所述方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀和第一电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀、第二电子膨胀阀以及第三电子膨胀阀,使得所述热管理系统中的电池模块与电驱模块串联,以利用电驱余热对所述电池模块中的电池包进行加热。8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述切换指令为所述第三指令的情况下,所述方法还包括:开启热管理系统中的空调模块中的第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,并关闭第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,以通过所述散热器将所述热管理系统中的热量散发到空气中;或者,开启热管理系统中的空调模块中的第二截止阀、第三截止阀以及第三电子膨胀阀,并关闭第一截止阀、第一电子膨胀阀以及第二电子膨胀阀,以通过所述散热器将空气中的热量回收至所述热管理系统中。9.一种热管理控制器,其特征在于,包括:接收单元,用于接收切换指令,其中,所述切换指令用于指示对热管理模式进行切换;控制单元,用于在所述切换指令为第一指令的情况下,连通五通阀的第一端口与第二端口,且连通第三端口与第五端口,且截止第四端口,使得所述散热器被断开,以进行内部热交换;所述控制单元,还用于在所述切换指令为第二指令的情况下,连通所述五通阀的第一端口与第五端口,且连通所述第二端口与所述第三端口,且截止所述第四端口,使得所述热管理系统中的电驱模块与所述电池模块连接,以进行热交换;所述控制单元,还用于在所述切换指令为第三指令的情况下,连通所述五通阀的第一端口与第二端口,且连通所述第四端口与所述第五端口,且截止所述第三端口,使得所述散热器被接入,以进行外部热交换。10.一种热管理控制器,其特征在于,所述设备包括处理器、收发器和存储器,所述处理器、收发器和存储器通过总线连接;所述处理器,用于执行多条指令;所述收发器,用于与其他设备进行数据交互;所述存储介质,用于存储所述多条指令,所述指令适于由所述处理器
加载并执行如权利要求5-8中任一项所述的热管理方法。

技术总结
本申请涉及一种热管理系统、热管理方法及热管理控制器。其中,热管理系统包括:电驱模块、空调模块、电池模块以及用于连接电驱模块和电池模块的多通阀,其中,当多通阀连通电驱模块和电池模块时,电驱模块产生的余热用于对电池模块进行加热;其中,电驱模块与空调模块通过第一热交换器连接,空调模块与电池模块通过第二热交换器连接;其中,第一热交换器的水侧位于电驱模块内,第一热交换器的冷媒侧位于空调模块内;第二热交换器的水侧位于电池模块内,第二热交换器的冷媒侧位于空调模块内。通过采用本申请所提供的热管理系统能够改善现有技术中热管理效率较低的问题。有技术中热管理效率较低的问题。有技术中热管理效率较低的问题。


技术研发人员:刘紫阳 徐文斌 董立强 尚雷
受保护的技术使用者:重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司
技术研发日:2023.02.22
技术公布日:2023/6/27
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