车辆热管理系统、方法及车辆技术方案

本申请适用于热管理技术领域，提供了车辆热管理系统、方法及车辆，系统包括：制冷剂回路、第一控制阀、第二控制阀、冷端换热器以及热端换热器；第一控制阀和第二控制阀间设置有第一管路、第二管路、第三管路以及第四管路；第一管路用于与第一指定部件热交换；第二管路用于与第二指定部件热交换；冷端换热器用于实现第三管路和制冷剂回路间的热交换；热端换热器用于实现第四管路与制冷剂回路间的热交换；第一控制阀、第二控制阀能够连通第一管路、第二管路、第三管路以及第四管路这四者中的任意两者；本申请在车辆各部件温度相仿的情况下通过一些部件加热另一些部件，实现了更为可靠的低温冷启动环境下的热管理。温冷启动环境下的热管理。温冷启动环境下的热管理。

【技术实现步骤摘要】
车辆热管理系统、方法及车辆


[0001]本申请属于热管理
，尤其涉及车辆热管理系统、方法及车辆。

技术介绍

[0002]传统汽车的热管理系统主要涉及发动机、变速器的散热系统和汽车空调，低温环境下，现有的汽车热管理系统往往基于发动机产生的余热对其它需要换热的部件进行加热。
[0003]然而，在一些特定的情况下，例如整车低温环境冷启动时，包括发动机(本申请中，发动机这一术语应当理解为广义的汽车动力源，例如新能源汽车中的电动机，燃油汽车中的内燃机等)在内的车辆部件均处于低温状态，此时，传统的热管理系统由于失去了最重要的热源，即发动机余热，往往处于低效运行的状态。
[0004]同时，发动机的温度往往对整车的运行效率产生直接的影响，整车冷启动时，发动机这一部件的温度提升需求是本领域技术人员容易忽略的。
[0005]类似地，当汽车电池(例如，燃油车辆的蓄电池，新能源车辆的动力电池等)处于低电量状态时，低温环境将进一步加剧其电量不足的问题，故这种情况下汽车电池的温度提升需求同样是本领域技术人员容易忽略的问题。
[0006]进一步地，对于低温环境的汽车部件温度提升需求而言，现有技术提供了一些通过引入PTC等热源为车辆部件进行加热以使其工作在合适的温度的方案，但利用PTC等热源进行制热时电池能量的损耗明显，故这些方案虽然有机会使得被加热的汽车部件工作在合适的温度区间，但仍然存在着包括电池电量过度损耗在内的风险。
[0007]因此，如何提供一种能够有效解决低温条件下更为可靠的车辆热管理系统、方法及车辆成为了业内亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本申请实施例提供了车辆热管理系统、方法及车辆，可以解决低温条件下热管理系统可靠性不足的问题。
[0009]第一方面，本申请实施例提供了一种车辆热管理系统，包括制冷剂回路、第一控制阀、第二控制阀、冷端换热器以及热端换热器；所述第一控制阀和所述第二控制阀间设置有第一管路、第二管路、第三管路以及第四管路；
[0010]所述第一管路用于与第一指定部件热交换；所述第二管路用于与第二指定部件热交换；
[0011]所述冷端换热器用于实现所述第三管路和所述制冷剂回路间的热交换；所述热端换热器用于实现所述第四管路与所述制冷剂回路间的热交换；
[0012]所述第一控制阀能够连通所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路以及所述第四管路这四者中的任意两者；所述第二控制阀能够连通所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路以及所述第四管路这四者中的任意两者；
[0013]所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路以及所述第四管路内容纳有第一换热介质；所述制冷剂回路内容纳有第二换热介质。
[0014]上述装置通过引入第一控制阀和第二控制阀，使得第一管路、第二管路能够根据控制指令与第三管路、第四管路自由连通，从而使得第一指定部件既能够作为热源为第二指定部件提供热量，又能够作为冷源吸收第二指定部件产生的热量，实现了第一指定部件和第二指定部件间的余热交换；低温条件下，第一指定部件产生的余热通过第一管路与第三管路间基于冷端换热器的换热传递至制冷剂回路，并通过第四管路和第二管路间基于热端换热器的换热实现第二指定部件的升温，即通过制冷剂回路吸收车辆中一些部件的热量，并将其传递至另一些部件中实现温升，虽然低温冷启动时，车辆各部件的温度相仿，但制冷剂回路的引入使得热管理系统能够吸收低温部件中的热量，在车辆各部件温度相仿的情况下通过一些部件加热另一些部件，实现了更为可靠的低温冷启动环境下的热管理。
[0015]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一指定部件包括电机；所述第二指定部件包括电池组。
[0016]上述装置通过引入第一控制阀和第二控制阀，使得第一管路、第二管路能够根据控制指令与第三管路、第四管路自由连通，从而使得电机既能够作为热源为电池组提供热量，又能够作为冷源吸收电池组产生的热量，实现了电机和电池组间的余热交换；低温条件下，电池组驱动电机以运行车辆，电机产生的余热通过第一管路与第三管路间基于冷端换热器的换热传递至制冷剂回路，并通过第四管路和第二管路间基于热端换热器的换热实现电池组的升温，故电池组能够在除驱动电机的必要能量消耗外，低能量消耗地实现温升，以克服低温条件下电池组容量衰减导致的车辆续航能力下降的问题。
[0017]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一控制阀和所述第二控制阀间还设置有第五管路、第六管路以及第七管路中的任一者或任多者组合；所述第五管路用于与加热机构热交换；所述第六管路用于与低温散热器热交换；所述第七管路用于与暖风芯体热交换；
[0018]所述第一控制阀能够连通所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路、所述第四管路、所述第五管路、所述第六管路以及所述第七管路这七者中的任意两者；所述第二控制阀能够连通所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路、所述第四管路、所述第五管路、所述第六管路以及所述第七管路这七者中的任意两者。
[0019]上述装置通过引入第五管路、第六管路以及第七管路，实现了加热机构、低温散热器、暖风芯体与电机和电池组的耦合热管理，配合第一控制阀和第二控制阀能够更为灵活地实现多种不同的换热通路，以适应不同的热管理需求。
[0020]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述热管理系统还包括第三控制阀和第四控制阀，所述第三控制阀通过第八管路将所述第四管路和/或所述第七管路连通至所述第一控制阀；所述第四控制阀通过第九管路将所述第四管路和/或所述第七管路连通至所述第二控制阀。
[0021]上述装置通过引入第三控制阀和第四控制阀额外构建了第七管路和第四管路间的循环通路，使得暖风芯体与热端换热器的热交换路径更短，能够更为灵活地实现基于暖风芯体的换热需求。进一步地，暖风芯体与乘员舱存在热交换，即上述装置还能够提升车内升温的灵活性和效率。
[0022]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述热管理系统还包括蒸发器；所述蒸发器用于实现所述制冷剂回路和乘员舱间的热交换；
[0023]所述制冷剂回路包括第一节点和第二节点，且所述制冷剂回路上设置有节流元件；
[0024]所述第一节点和所述第二节点间设置有用于与冷端换热器热交换的第一制冷剂支路、用于与热端换热器热交换的第二制冷剂支路以及用于与所述蒸发器热交换的第三制冷剂支路；
[0025]所述节流元件用于驱动制冷剂在所述第一制冷剂支路和所述第二制冷剂支路形成的回路中循环，或者用于驱动制冷剂在所述第二制冷剂支路和所述第三制冷剂支路形成的回路中循环。
[0026]上述装置通过引入蒸发器、第一制冷剂支路、第二制冷剂支路以及第三制冷剂支路，使得制冷剂回路存在可以切换的两个冷端，从而分别或同时地通过蒸发器实现乘员舱的降温，通过冷端换热器吸收第一管路、第二管路、第五管路、第六管路以及第七管路中的至少一者的热量，进一步地提升了热管理的灵活性，适应更多的热管理需求。
[0027]在第一方面的一种可能的实现方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，包括制冷剂回路(200)、第一控制阀(3)、第二控制阀(7)、冷端换热器(10)以及热端换热器(13)；所述第一控制阀(3)和所述第二控制阀(7)间设置有第一管路(110)、第二管路(120)、第三管路(130)以及第四管路(140)；所述冷端换热器(10)用于实现所述第三管路(130)和所述制冷剂回路(200)间的热交换；所述热端换热器(13)用于实现所述第四管路(140)与所述制冷剂回路(200)间的热交换；所述第一控制阀(3)能够连通所述第一管路(110)、所述第二管路(120)、所述第三管路(130)以及所述第四管路(140)这四者中的任意两者；所述第二控制阀(7)能够连通所述第一管路(110)、所述第二管路(120)、所述第三管路(130)以及所述第四管路(140)这四者中的任意两者；所述第一管路(110)、所述第二管路(120)、所述第三管路(130)以及所述第四管路(140)内容纳有第一换热介质；所述制冷剂回路(200)内容纳有第二换热介质；所述第一管路(110)通过所述第一换热介质与第一指定部件进行热交换；所述第二管路(120)通过所述第二换热介质与第二指定部件进行热交换。2.如权利要求1所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述第一指定部件包括电机(4)；所述第二指定部件包括电池组(8)。3.如权利要求1或2所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述第一控制阀(3)和所述第二控制阀(7)间还设置有第五管路(150)、第六管路(160)以及第七管路(170)中的任一者或任多者组合；所述第五管路(150)用于与加热机构(2)热交换；所述第六管路(160)用于与低温散热器(1)热交换；所述第七管路(170)用于与暖风芯体(19)热交换；所述第一控制阀(3)能够连通所述第一管路(110)、所述第二管路(120)、所述第三管路(130)、所述第四管路(140)、所述第五管路(150)、所述第六管路(160)以及所述第七管路(170)这七者中的任意两者；所述第二控制阀(7)能够连通所述第一管路(110)、所述第二管路(120)、所述第三管路(130)、所述第四管路(140)、所述第五管路(150)、所述第六管路(160)以及所述第七管路(170)这七者中的任意两者。4.如权利要求3所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括第三控制阀(17)和第四控制阀(18)，所述第三控制阀(17)通过第八管路将所述第四管路(140)和/或所述第七管路(170)连通至所述第一控制阀(3)；所述第四控制阀(18)通过第九管路将所述第四管路(140)和/或所述第七管路(170)连通至所述第二控制阀(7)。5.如权利要求1至4中任一项所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括蒸发器(20)；所述蒸发器(20)用于实现所述制冷剂回路(200)和乘员舱间的热交换；所述制冷剂回路(200)包括第一节点(201)和第二节点(202)，且所述制冷剂回路(200)上设置有节流元件(203)；所述第一节点(201)和所述第二节点(202)间设置有用于与冷端换热器(10)热交换的第一制冷剂支路(210)、用于与热端换热器(13)热交换的第二制冷剂支路(220)以及用于与所述蒸发器(20)热交换的第三制冷剂支路(230)；所述节流元件(203)用于驱动制冷剂在所述第一制冷剂支路(210)和所述第二制冷剂支路(220)形成的回路中循环，或者用于驱动制冷剂在所述第二制冷剂支路(220)和所述第三制冷剂支路(230)形成的回路中循环。
6.如权利要求4所述的车辆热管理系统，其特征在于，所述第三控制阀(17)和所述第四控制阀(18)这两者中，一者为三通比例电磁阀，另一者为三通管件。7.一种车辆热管理方法，其特征在于，包括：确定电池组(8)的荷电状态低于预设的低荷电阈值，且所述电池组(8)的温度低于预设的第一低温阈值，则提取电机(4)的余热，并利用所述电机(4)的余热加热所述电池组(8)；确定所述电池组(8)的荷电状态不低于预设的低荷电阈值，且所述电机(4)的温度低于预设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇，刘宇，
申请(专利权)人：宁德时代上海智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：