集成式热管理系统和车辆及热管理控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集成式热管理系统和车辆及热管理控制方法，其中，集成式热管理系统包括热泵子系统、电池检测模块、交互模块、高压系统冷却子系统和整车热管理控制器，其中，热泵子系统包括热泵子系统检测模块，热泵子系统检测模块用于检测热泵子系统的状态信息；高压系统冷却子系统用于与热泵子系统和车辆的高压系统进行热交换；电池检测模块用于检测车辆电池的状态信息；交互模块用于接收乘员舱热需求的设置信息；整车热管理控制器用于根据车辆电池的状态信息确定车辆电池的热管理需求，并根据设置信息确定乘员舱的热管理需求，并且根据车辆电池的热管理需求和乘员舱的热管理需求，以及热泵子系统的状态信息确定补热需求。

【技术实现步骤摘要】
集成式热管理系统和车辆及热管理控制方法
本专利技术涉及车辆
，尤其是涉及一种集成式热管理系统，以及采用该集成式热管理系统的车辆和热管理控制方法。
技术介绍
相关技术中，车辆的热管理系统，水PTC加热回路在低温下热量散失较多，加热效率不高，且电池加热和空调辅助采暖均通过该回路，能耗较高，影响续航；电池冷却时，制冷剂、冷却液与电池之间存在两次换热，换热效率较低；回收利用驱动电机、充电机及电池的余热也经过两次换热，回收到的热量偏少，对采暖性能提升不明显；空调采暖和电池加热共用一个水加热PTC，极端工况和常规工况下，需求PTC加热工况差异较大，会存在PTC能力浪费或电池与空调两者中其一性能不足问题；现有技术中通过增加辅助加热器回路以辅助空调加热，系统复杂，成本上涨。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种集成式热管理系统，该集成式热管理系统，能耗低、整车能源利用效率高且成本低。本专利技术第二个目的在于提出一种车辆。本专利技术第三个目的在于提出一种热管理控制方法。为了达到上述目的，本专利技术第一方面实施例的集成式热管理系统，包括：热泵子系统，所述热泵子系统包括热泵子系统检测模块，所述热泵子系统检测模块用于检测所述热泵子系统的状态信息；高压系统冷却子系统，用于与所述热泵子系统和车辆的高压系统进行热交换；电池检测模块，用于检测车辆电池的状态信息；交互模块，用于接收乘员舱热需求的设置信息；控制器，用于根据所述车辆电池的状态信息确定所述车辆电池的热管理需求，根据所述设置信息确定所述乘员舱的热管理需求，并且根据所述车辆电池的热管理需求和所述乘员舱的热管理需求，以及所述热泵子系统的状态信息确定补热需求。根据本专利技术实施例的集成式热管理系统，将热泵子系统与高压系统冷却子系统结合，控制器根据车辆电池的热管理需求和乘员舱的热管理需求，以及热泵子系统的状态信息确定补热需求，从而，在车辆电池和/或乘员舱有加热需求而热泵子系统不能满足时，可以利用高压系统产生的余热，通过高压系统冷却子系统对热泵子系统补热提供支持，以及，本专利技术实施例的集成式热管理系统，可以实现整车热管理系统各模块的深度集成与协同控制，实现整车能量的高效管理，提升能量综合利用率，成本低。为了达到上述目的，本专利技术第二方面实施例的车辆，包括的集成式热管理系统。根据本专利技术实施例的车辆，通过采用上面实施例的集成式热管理系统，在车辆电池和/或乘员舱有加热需求而热泵子系统不能满足时，可以利用高压系统冷却子系统对热泵子系统进行补热提供支持，以及，可以实现整车热管理系统各模块的深度集成与协同控制，实现整车能量的高效管理，提升能量综合利用率。为了达到上述目的，本专利技术第三方面实施例的热管理控制方法，包括：获取车辆电池的状态信息，以及，获取乘员舱热需求的设置信息；根据所述车辆电池的状态信息确定所述车辆电池的热管理需求，以及，根据所述设置信息确定所述乘员舱的热管理需求，并根据所述乘员舱的热管理需求和所述车辆电池的热管理需求控制所述热泵子系统的工作模式；获取热泵子系统的状态信息；根据所述车辆电池的热管理需求和所述乘员舱的热管理需求，以及所述热泵子系统的状态信息确定所述热泵子系统是否有补热需求。根据本专利技术实施例的热管理控制方法，根据车辆电池的热管理需求和乘员舱的热管理需求，以及热泵子系统的状态信息确定热泵子系统是否有补热需求，可以为高压系统冷却子系统对热泵子系统的补热提供基础，以及，使得整车热源可以更加深入地协同工作，提高整车能源利用率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的集成式热管理系统的框图；图2是根据本专利技术的一个实施例的集成式热管理系统的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的高压电驱动控制回路的示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的热管理控制方法的流程图；图5是根据本专利技术的一个实施例的热管理控制方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面参考图1至图5详细描述本专利技术的实施例。下面参考图1-图3描述根据本专利技术第一方面实施例的集成式热管理系统。图1是根据本专利技术的一个实施例的集成式热管理系统100的框图，如图1所示，本专利技术实施例的集成式热管理系统100包括热泵子系统101、电池检测模块102、交互模块103、高压系统冷却子系统105和控制器104。其中，热泵子系统101包括热泵子系统检测模块，热泵子系统检测模块用于检测热泵子系统101的状态信息,例如车内外环境温度、热泵子系统101中的冷媒压力和冷媒温度等。高压系统冷却子系统105为高压系统的冷却回路，在本申请的实施例中，高压系统冷却子系统105可以与热泵子系统101和车辆的高压系统分别进行热交换。高压系统冷却子系统105可以用于对高压系统进行冷却，带走高压系统的热量。高压系统的热量也可以用于向热泵子系统101提供热量，具体地，高压系统的热量加热高压系统冷却子系统105中的冷却液，并与热泵子系统101进行热交换，以实现对热泵子系统101补热。电池检测模块102用于检测车辆电池的状态信息，例如，电池温度、电池电量、电压等。交互模块103用于接收乘员舱热需求的设置信息，用户通过交互模块103设置乘员舱热需求，例如开启关闭空调制冷，开启关闭空调加热，是否需要加热除湿或者是否需要加热电池，以及需要加热的温度等信息。控制器104用于根据车辆电池的状态信息确定车辆电池的热管理需求，并根据设置信息确定乘员舱的热管理需求，以及根据车辆电池的热管理需求和乘员舱的热管理需求，以及热泵子系统101的状态信息确定补热需求。在本专利技术的一个实施例中，图2为根据本专利技术的一个实施例的集成式热管理系统100的示意图，如图2所示，热泵子系统101包括压缩机1、第一换热器3、第一电子膨胀阀5、第一电磁阀6、第二换热器7、第一单向阀13、板式换热器15、第二电磁阀16、第二单向阀17、第二电子膨胀阀19、第三单向阀18、电池包直冷板21、口径可调的节流阀23、第三电磁阀24、第四电磁阀25、第四单向阀26、气液分离器27、第五单向阀29、第五电磁阀30、第三换热器31和第三电子膨胀阀32。其中，压缩机1的输出端与第一换热器3的第一接口连接，第一换热器3的第二接口与第二换热器7的第一接口连接，第一换热器3的第二接口与第二换热器7的第一接口之间的管路上设置第一电子膨胀阀5和第一电磁阀6，第二换热器7的第二接口与第一单向阀13的第一接口连接，第一单向阀13的第二接口分别与板式换热器15的第二接口、第三单向阀18的第二接口、第三换热器31的第二接口连接，第一单向阀13的第二接口与第三换热器31的第二接口之间的管路上设置第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式热管理系统，其特征在于，包括：/n热泵子系统，所述热泵子系统包括热泵子系统检测模块，所述热泵子系统检测模块用于检测所述热泵子系统的状态信息；/n高压系统冷却子系统，用于与所述热泵子系统和车辆的高压系统进行热交换；/n电池检测模块，用于检测车辆电池的状态信息；/n交互模块，用于接收乘员舱热需求的设置信息；/n控制器，用于根据所述车辆电池的状态信息确定所述车辆电池的热管理需求，根据所述设置信息确定所述乘员舱的热管理需求，并且根据所述车辆电池的热管理需求和所述乘员舱的热管理需求，以及所述热泵子系统的状态信息确定补热需求。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成式热管理系统，其特征在于，包括：
热泵子系统，所述热泵子系统包括热泵子系统检测模块，所述热泵子系统检测模块用于检测所述热泵子系统的状态信息；
高压系统冷却子系统，用于与所述热泵子系统和车辆的高压系统进行热交换；
电池检测模块，用于检测车辆电池的状态信息；
交互模块，用于接收乘员舱热需求的设置信息；
控制器，用于根据所述车辆电池的状态信息确定所述车辆电池的热管理需求，根据所述设置信息确定所述乘员舱的热管理需求，并且根据所述车辆电池的热管理需求和所述乘员舱的热管理需求，以及所述热泵子系统的状态信息确定补热需求。


2.根据权利要求1所述的集成式热管理系统，其特征在于，
所述高压系统包括电驱动系统，所述电驱动系统包括电机；
所述控制器还用于响应于所述补热需求，根据所述车辆的运行状态确定补热模式，根据所述热泵子系统的状态信息获得所需补热功率，根据所述所需补热功率和所述补热模式控制所述高压系统中所述电机的工作电流，以通过所述高压系统冷却子系统对所述热泵子系统进行补热。


3.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1或2所述的集成式热管理系统。


4.一种热管理控制方法，其特征在于，所述热管理控制方法包括：
获取车辆电池的状态信息，以及，获取乘员舱热需求的设置信息；
根据所述车辆电池的状态信息确定所述车辆电池的热管理需求，以及，根据所述设置信息确定所述乘员舱的热管理需求，并根据所述乘员舱的热管理需求和所述车辆电池的热管理需求控制热泵子系统的工作模式；
获取所述热泵子系统的状态信息；
根据所述车辆电池的热管理需求和所述乘员舱的热管理需求，以及所述热泵子系统的状态信息确定所述热泵子系统是否有补热需求。


5.根据权利要求4所述的热管理控制方法，其特征在于，高压系统包括电驱动系统，所述电驱动系统包括电机，所述热管理控制方法还包括：
若确定所述热泵子系统有补热需求，根据所述车辆的运行状态确定补热模式；
根据所述车辆电池的热管理需求、所述乘员舱的热管理需求和所述热泵子系统的状态信息计算所需补热功率；
根据所述补热模式和所述所需补热功率控制所述高压系统中所述电机的工作电流，以通过高压系统冷却子系统为所述热泵子系统补热。


6.根据权利要求5所述的热管理控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆的运行状态确定补热模式，包括：
若所述车辆处于行车状态，采用电机驱动补热模式，在所述电机驱动补热模式下，利用电机驱动的无功功率产生的热量进行补热；
若所述车辆处于驻车状态，采用电机堵转生热补热模式，在所述电机堵转生热补热模式下，利用电机堵转无功工作产生的热量进行补热；
若所述车辆处于电机升压充电状态，采用电机升压协同产热补热模式，在所述电机升压协同产热补热模式下，控制所述电机工作在预设充电电流，并且将所述电机的三相绕组工作电流分别叠加不平衡电流，以实现电机产热，其中，所述预设充电电流为三相绕组工作电流的和，并且叠加不平衡电流后，保持所述三相绕组工作电流的和等于所述预设充电电流。


7.根据权利要求6所示的热管理控制方法，其特征在于，所示热管理控制方法还包括：
接收用户确认的补热设定形式，其中，所述补热设定形式包括性能形式和经济形式；
根据所述补热模式、所述补热设定形...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉玉波，凌和平，钟益林，宋淦，张经科，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44