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车辆的热管理方法、加热系统和车辆

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


车辆的热管理方法、加热系统和车辆

技术领域

本申请属于汽车技术领域,尤其涉及一种车辆的热管理方法、加热系统和车辆。

背景技术

新能源汽车布置有复杂的热管理系统,以提高整车续航里程及驾驶性能。电池、发动机等在低温环境下效率较低,以电池为例,环温低于-20℃,电池充放电效率极低,已不能满足整车使用需求,因此需要对电池、发动机回路冷却液进行加热管理,实现电器件高效运行。同时,考虑到乘员舱的舒适性,乘员舱通常也需要通过加热达到使乘员舒适的温度。

相关技术中,通常使用高功率PTC(Positive Temperature Coefficient)加热器进行加热。受限于整车空间结构,PTC管路较长、热量散失较大,且PTC结构紧凑,冷却液加热效率低,整车功耗大,影响整车续航里程。

发明内容

本申请实施例提供一种车辆的热管理方法、加热系统和车辆,可以解决相关技术中采用PTC加热器加热效率低的问题。

本申请实施例第一方面提供一种车辆的热管理方法,应用于车辆的加热系统,所述加热系统包括电池加热回路和暖风回路,所述电池加热回路配置有换热管路和电池包,所述暖风回路配置有换热管路和暖风系统,所述换热管路包括用于产生热量的加热层;所述车辆的热管理方法包括:在电池包需要加热的情况下,控制所述电池加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述电池包进行加热;或者,在乘员舱需要加热的情况下,控制所述暖风加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述乘员舱进行加热。

本申请实施例第二方面提供的一种车辆的热管理装置,配置于车辆的加热系统,所述加热系统包括电池加热回路和暖风回路,所述电池加热回路配置有换热管路和电池包,所述暖风回路配置有换热管路和暖风系统,所述换热管路包括用于产生热量的加热层;所述车辆的热管理方法包括:加热单元,用于在电池包需要加热的情况下,控制所述电池加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述电池包进行加热;或者,在乘员舱需要加热的情况下,控制所述暖风加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述乘员舱进行加热。

本申请实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述车辆的热管理方法的步骤。

本申请实施例第四方面提供一种加热系统,所述加热系统包括电池加热回路和暖风回路,所述电池加热回路配置有换热管路和电池包,所述暖风回路配置有换热管路和暖风系统,所述换热管路包括用于产生热量的加热层;所述加热系统用于在电池包需要加热的情况下,控制所述电池加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述电池包进行加热;或者,在乘员舱需要加热的情况下,控制所述暖风加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述乘员舱进行加热。

本申请实施例第五方面提供一种车辆,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,车辆配置有加热系统,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述车辆的热管理方法的步骤。

本申请实施例第六方面提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在车辆上运行时,使得车辆执行上述车辆的热管理方法。

在本申请的实施方式中,在电池包需要加热的情况下,通过控制电池加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,使得具有加热层的换热管路能够对电池包进行加热,在乘员舱需要加热的情况下,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,以控制换热管路对乘员舱进行加热,代替了采用PTC加热器实现冷却液加热的方案,能够有效避免采用PTC加热方案带来的热能散失量大、加热效率低等问题,有助于降低整车功耗、提升整车续航里程。并且,当电池加热回路和暖风回路相导通时,可以利用电池包的余热为乘员舱采暖,可以降低能耗、提升加热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的加热系统的结构示意图;

图2是本申请实施例提供的换热管路的结构示意图;

图3是本申请实施例提供的换热管路主视图;

图4是本申请实施例提供的换热管路的爆炸图;

图5是本申请实施例提供的换热管路和普通管路配合的剖面图;

图6是本申请实施例提供的导热层的结构示意图;

图7是本申请实施例提供的加热系统的具体示意图;

图8是本申请实施例提供的一种车辆的热管理方法的实现流程示意图;

图9是本申请实施例提供的乘员舱采暖的具体流程示意图;

图10是本申请实施例提供的电池包加热的具体流程示意图;

图11是本申请实施例提供的一种车辆的热管理装置的结构示意图;

图12是本申请实施例提供的车辆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护。

相关技术中,通常使用高功率PTC加热器进行冷却液加热。受限于整车空间结构,PTC管路较长、热量散失较大,且PTC结构紧凑,冷却液加热效率低,整车功耗大,影响整车续航里程。

鉴于此,本申请提出了一种加热系统及车辆的热管理方法,能够通过换热管路代替PTC进行加热,取消现有设计的PTC零件,以解决采用PTC加热器带来的热量散失较大、加热效率较低等问题。

为了说明本申请的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

请参考图1,图1示出了本申请提供的加热系统。

具体的,加热系统可以包括电池加热回路和暖风回路。电池加热回路可配置有换热管路和电池包,暖风回路可配置有换热管路和暖风系统。换热管路可以包括用于产生热量的加热层。

在本申请的实施方式中,加热系统可用于在电池包需要加热的情况下,控制电池加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,以控制换热管路对电池包进行加热;也可用于在乘员舱需要加热的情况下,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,以控制换热管路对乘员舱进行加热。

参照图2-图5所示,本发明实施例的换热管路100包括:支撑层10和加热层20,加热层20设置于支撑层10的内侧,加热层20用于产生热量。其中,支撑层10作用为管路的防护和强度支撑,支撑层10可以使用现有管路材质及工艺。并且,加热层20可以在通电的情况下产生热量。

进一步地,支撑层10可以采用隔热材料,即,使得加热层20产生的热量只能向加热层20的内侧辐射,从而一方面可以充分加热层20产生的热量,另一方面可以避免支撑层10的温度提升而影响车辆的其他结构。

进一步地,换热管路100还包括:导热层30,导热层30设置于加热层20背离支撑层10的一侧。也就是说,通过在加热层20背离支撑层10的一侧设置导热层30,这样可以通过导热层30将加热层20产生的热量传导至冷却液内,从而实现对冷却液的加热。

具体地,导热层30包括:导热主体31和多个换热齿32,多个换热齿32间隔设置于导热主体31的内侧,导热主体31和多个换热齿32用于与冷却液换热。其中,换热齿32以非均匀分布的方式设置于导热主体31上,冷却液流经换热齿32时,会分流产生“湍流效应”,从而达到加快换热的目的。并且,通过设置多个换热齿32,可以增加导热层30和冷却液之间的换热面积,进而可以提升换热管路100的换热效率。

以及,换热管路100要尽可能布置在靠近被加热件的入水口位置,如电池包的入水口位置,以减少热量散失。

并且,通过控制加热层20和导热层30的长度来控制换热管路100的加热效率。例如,在换热管路100的加热效率要求高时,可以通过加长加热层20和导热层30的长度来实现;又例如,在换热管路100的加热效率要求低时,可以通过减小加热层20和导热层30的长度来实现。

此外,本发明中的导热层30上设置有多个换热齿32,实现低温环境冷却液回路动态加热,较传统PTC加热效率提升约25%,极大降低整车电耗,提升整车续航里程、产品力。

由此,通过将换热管路100设置成支撑层10、加热层20和导热层30,并在导热层30上设置有换热齿32,从而在加热层20产生热量的同时,通过导热层30将热量传输至冷却液,进而实现对冷却液的加热。

此外,参照图3所示,换热齿32在垂直于支撑层10的轴线的平面上的投影为弧形。其中,将换热齿32设置成弧形结构,这样可以提升换热齿32和和冷却液之间的换热面积,进而可以提升换热管路100的换热效率。

另外,换热齿32在朝向换热管路100的圆心位置处的厚度小于换热齿32靠近导热主体31的一侧,即,这样可以保证换热齿32和换热主体之间有充足的热量交换,以及,避免换热齿32在朝向换热管路100的圆心位置处的一侧影响冷却液的流动。

此外,换热齿32在支撑层10的周向方向上具有第一弧面和第二弧面,第一弧面和第二弧面的一端均与导热主体31连接且另一端相互连接。也就是说或,换热齿32上包括第一弧面和第二弧面,第一弧面和第二弧面的弧度不同,这样可以进一步地提升换热齿32和和冷却液之间的换热面积,进而可以提升换热管路100的换热效率。

其中,参照图3所示,换热齿32的弧长为r1,散热主体的半径为r2,r1和r2满足关系式:r1<r2。也就是说,换热齿32的长度小于散热主体的半径,即,换热齿32并未延伸至换热主体的圆心处,从而可以避免换热齿32影响冷却液在换热管路100内的流通。

参照图6所示,导热层30可以为至少两个,至少两个导热层30在支撑层10的轴向方向上间隔设置且相互连接。也就是说,在加热层20内侧设置有至少两个导热层30,通过两个导热层30可以实现对换热管路100的换热效率的调整。即,为满足换热管路100在不同车型下加热功率需求,换热管路100通过调整加热层20,实现同管路不同加热功率。

例如,至少两个导热层30对应的加热层20的加热效率可以不同,即,换热管路100在轴向方向的换热效率不同,这样可以实现对冷却液的均匀加热。

参照图3所示,至少两个导热层30的换热齿32在垂直于支撑层10的轴线的平面上相互错位设置。如此设置,不同导热层30的换热齿32交叉布置,这样可以加强冷却液侧扰流作用,提高换热效率。

具体地,导热层30可以为导热硅胶层。其中,导热硅胶层是以有机硅胶为主体,添加填充料、导热材料等高分子材料,混炼而成的硅胶,具有优异的导热性能,固化后的导热系数[W/(m·k)]达到1.1-1.5,为电子产品提供了高保障的散热系数,提高了产品的使用性能及寿命。

具体地,加热层20可以为碳纤维层或电阻丝层。例如,当加热层20为碳纤维层时,在碳纤维层两端施加电压,碳纤维层中的碳分子在电动势的作用下做热布朗运动,碳分子在运动过程中互相碰撞时产生热量,当发热体中碳分子多时则热布朗运动越激烈产生热量越多。其中,碳纤维束的增加使得可以再同等线功率的情况下将线长度做长、功率做大,在同等功率的情况下使碳纤维的接头量减少,同时也减少了安全隐患。

又例如,当加热层20为电阻丝层时。其中,电流通过电热元件或导电介质,例如电阻丝、热敏电阻(PTC)、电热膜时,使电热元件首先发热,然后利用电热元件产生的热量以热传导、热对流或热辐射等方式间接加热目标物体。

如此,碳纤维层和电阻丝层均可以实现对冷却液的加热。

此外,如图2和图4所示,换热管路100还包括:电连接件21,电连接件21的一端和加热层20电连接,并且电连接件21的另一端穿出支撑层10和整车线束电连接。如此,通过电连接件21来连接整车线束和加热层20,从而通过整车线束来给加热层20供电,进而实现加热层20的正常工作。

其中,整车线束可以与整车电源电连接,整车电源可以为车辆的蓄电池,或者为新能源车的电池包。

基于图2至图6所示的换热管路100,加热系统内的暖风回路可以包括第一加热回路和第二加热回路。

第一加热回路可以包括依次连接的第一电子水泵、第一换热管路、暖风系统、第二换热管路、发动机系统,发动机系统与第一电子水泵连接形成回路。

第二加热回路可以包括依次连接的第一电子水泵、第一换热管路、第三换热管路、暖风系统、第二换热管路、发动机系统,发动机系统与第一电子水泵连接形成回路。

应理解的是,第一加热回路和第二加热回路的各个组件之间可以通过连接件连接,例如各个组件可以通过三通比例阀、四通阀等连接件连接。

以图7为例具体说明,第一加热回路为:第一电子水泵8-第一换热管路9-三通比例阀10(c、b导通)-暖风系统-三通比例阀11(a1、c1导通)-第二换热管路14-发动机系统-四通阀7(v3、v1导通)-第一电子水泵8。其中,第一电子水泵8可用于提供冷却动力源,冷却液在第一加热回路中经第一换热管路9、第二换热管路14进行加热,高温冷却液流入暖风系统,在鼓风机作用下源源不断的将热空气吹入乘员舱。

第二加热回路为:第一电子水泵8-第一换热管路9-三通比例阀10(c、a导通)-第三换热管路12-三通比例阀13(a2、c2导通)-暖风系统-三通比例阀11(a1、c1导通)、第二换热管路14-发动机系统-四通阀7(v3、v1导通)、第一电子水泵8。其中,冷却液经第一换热管路9加热后,流入第三换热管路12进行二次加热。应理解的是,三通比例阀10设置于回路中,可根据机舱加热需求,调整第一加热回路、第二加热回路两个回路流量分配。车辆处于纯电模式下,冷却液温度迅速升高后流入暖风系统,在鼓风机作用下源源不断的将热空气吹入乘员舱。车辆处于混动模式下,由于发动机系统的暖机回路被耦合进回路中,基于乘员舱制热性能需求,还可启动发动机进行加热,满足舒适性要求,降低整车消耗。

加热系统内的电池加热回路可以包括第三加热回路和第四加热回路。

第三加热回路可以包括依次连接的第二电子水泵、电池冷却器(chiller)、第四换热管路、电池包(battery)、膨胀水箱,膨胀水箱与第二电子水泵连接形成回路。

第四加热回路包括依次连接的第二电子水泵、电池冷却器、第四换热管路、电池包、膨胀水箱、第一电子水泵、第三换热管路、发动机系统,发动机系统与第二电子水泵连接形成回路。

应理解的是,第三加热回路和第四加热回路的各个组件之间可以通过连接件连接,例如各个组件可以通过三通比例阀、四通阀等连接。

以图7为例具体说明,第三加热回路为:第二电子水泵4-电池冷却器3-第四换热管路2-电池包1-膨胀水箱0-四通阀7(v2、v4导通)-单向阀6-三通比例阀5-第二电子水泵4。应理解,三通比例阀11可设置a1、c1导通。其中,第二电子水泵4为电池包回路冷却液提供动力源,冷却液在回路中经第四换热管路2加热升温,高温冷却流入电池包芯体内部进行加热。

第四加热回路为:第二电子水泵4-电池冷却器3-第四换热管路2-电池包1-膨胀水箱0-四通阀7(v2、v1导通)-第一电子水泵8-第一换热管路9-三通比例阀10(c、a导通)-第三换热管路12-三通比例阀13(a2、b2导通)-发动机系统-四通阀11(v3、v4导通)-单向阀6-三通比例阀5-第二电子水泵4。应理解,三通比例阀11可设置a1、c1导通。其中,车辆处于纯电模式下,第四换热管路2、第一换热管路9、第三换热管路12全部参与到电池包回路加热功能,能够在短时间内将电池包加热至目标温度。车辆处于混动模式下,由于发动机系统的暖机回路被耦合进回路中,利用发动机对冷却液加热能力,可实现双模式加热,即燃油加热、电加热。发动机水温与换热管路加热功率进行耦合,在满足加热性能需求条件下,降低加热功能对整车电能的消耗。提高整车纯电模式续航里程。

电池加热回路和暖风回路相导通时还可形成第五加热回路,其中,第五加热回路可以包括依次连接的第二电子水泵、电池冷却器、第四换热管路、电池包、膨胀水箱、第一电子水泵、第一换热管路、暖风系统,暖风系统与第二电子水泵连接形成回路。

以图7为例具体说明,第五加热回路为:第二电子水泵4-电池冷却器3-第四换热管路2-电池包1-膨胀水箱0-四通阀7(v2、v1导通)-第一电子水泵8-第一换热管路9-三通比例阀10(c、b导通)-暖风系统-三通比例阀11(a1、b1导通)、三通比例阀5-第二电子水泵4。此时,以电池包高温冷却液加热优先,可以利用电池包余热为乘员舱加热,既解决电池包的热害问题,又充分利用冷却液热能,实现能源最大利用效率,降低整车电消耗。

图8示出了本申请实施例提供的一种车辆的热管理方法的实现流程示意图,该方法可以应用于前文所示的加热系统上。

具体的,上述车辆的热管理方法可以包括以下步骤S801或以下步骤S802。

步骤S801,在电池包需要加热的情况下,控制电池加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,以控制换热管路对电池包进行加热。

在一些实施方式中,可以监测电池包的当前温度,在电池包的当前温度低于温度阈值的情况下,确认电池包需要加热。也可以响应于用户输入的电池包加热指令,确认电池包需要加热。

步骤S802,在乘员舱需要加热的情况下,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,以控制换热管路对乘员舱进行加热。

在一些实施方式中,可以乘员舱的当前温度,在乘员舱的当前温度低于温度阈值的情况下,确认乘员舱需要加热(即,需要暖风)。也可以响应于用户输入的乘员舱加热指令,确认乘员舱需要加热。

在本申请的实施方式中,在电池包需要加热的情况下,通过控制电池加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,使得具有加热层的换热管路能够对电池包进行加热,在乘员舱需要加热的情况下,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,以控制换热管路对乘员舱进行加热,代替了采用PTC加热器实现冷却液加热的方案,能够有效避免采用PTC加热方案带来的热能散失量大、加热效率低等问题,有助于降低整车功耗、提升整车续航里程。并且,当电池加热回路和暖风回路相导通时,可以利用电池包的余热为乘员舱采暖,可以降低能耗、提升加热效率。

具体的,在一些实施方式中,在步骤S802中,所述控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,可以包括:获取车辆的第一运行信息,并根据第一运行信息,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通。

其中,第一运行信息包括电池电量、乘员舱人数、冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度中的一项或多项。

在本申请的实施方式中,加热系统可以包括多个暖风加热回路,例如前述第一加热回路和第二加热回路。此时,还可以根据第一运行信息,控制其中任意一个或多个暖风加热回路导通,或控制任意一个或多个暖风加热回路和暖风回路相导通。

在暖风加热回路内可配置有多个换热管路,此时,根据第一运行信息,还可以对各个换热管路的加热功率进行分配。

在本申请的一些实施方式中,若电池电量大于或等于电量阈值,则可以根据乘员舱人数、温差和鼓风机风门开度,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通。

具体的,如果电池电量大于或等于电量阈值(例如30%),此时车辆满足电加热需求,则可以根据乘员舱人数、冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通。

具体的,如果乘员舱人数大于0,即乘员舱有人,则可以根据冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度,控制第一加热回路导通、控制第二加热回路导通,或者控制电池加热回路和暖风回路相导通,并对各个换热管路的加热功率进行分配。

在本申请的一些实施方式中,若乘员舱人数大于0,则在温差低于第一温差阈值或者鼓风机风门开度低于第一开度阈值的情况下,控制电池加热回路和暖风回路相导通。在温差大于或等于第一温差阈值且鼓风机风门开度大于或等于第一开度阈值的情况下,则可以在温差低于第二温差阈值或者鼓风机风门开度低于第二开度阈值的情况下,控制电池加热回路中的第一加热回路导通。在温差大于或等于第二温差阈值或者鼓风机风门开度大于或等于第二开度阈值的情况下,可以控制电池加热回路中的第二加热回路导通。

例如,请参考图9,在乘员舱人数大于0时,若温差1℃≤△T1<3℃或鼓风机风门开度A<30%(后文称为第一个条件),可以控制电池加热回路和暖风回路相导通,形成第五加热回路,第一换热管路9以0%的加热功率运行,第四换热管路2以30%的加热功率运行,此时可利用电池包余热进行乘员舱加热,满足较低的加热需求,降低整车功耗。如果不满足第一个条件,若温差3℃≤△T1≤8℃或鼓风机风门开度30%≤A≤50%(后文称为第二个条件),可以控制第一加热回路导通,第一换热管路9以100%的加热功率运行、第二换热管路14以100%的加热功率运行。如果不满足第二个条件,若温差△T1>8℃或鼓风机风门开度A>50%,可以控制第二加热回路导通,第一换热管路9以100%的加热功率运行、第三换热管路12以100%的加热功率运行、第二换热管路14以100%的加热功率运行,实现最高加热功率的加热,快速升高乘员舱温度。

如果乘员舱人数为0,即乘员舱没有人,则可以根据冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度,控制电池加热回路和暖风回路相导通,或者控制第二加热回路导通,并对各个换热管路的加热功率进行分配。

在本申请的一些实施方式中,若乘员舱人数为0,则可以在温差低于第三温差阈值或者鼓风机风门开度低于第三开度阈值的情况下,控制电池加热回路和暖风回路相导通。若乘员舱人数为0,还可以在温差大于或等于第三温差阈值或者鼓风机风门开度大于或等于第三开度阈值的情况下,控制电池加热回路中的第一加热回路导通。

例如,请参考图9,在乘员舱人数为0时,若温差0℃≤△T1<10℃或鼓风机风门开度A≤50%(后文称为第三个条件),可以控制电池加热回路和暖风回路相导通,形成第五加热回路,第一换热管路9以0%的加热功率运行,第四换热管路2以0%的加热功率运行,此时可利用电池包余热进行乘员舱加热,满足较低的加热需求,降低整车功耗。若不满足第三个条件,若温差10℃≤△T1≤15℃或鼓风机风门开度50%<A≤70%(后文称为第四个条件),可以控制电池加热回路和暖风回路相导通,形成第五加热回路,第一换热管路9以50%的加热功率运行,第四换热管路2以100%的加热功率运。如果不满足第四个条件,若温差△T1>15℃,鼓风机风门开度,A>70%,可以控制第二加热回路导通,第一换热管路9以100%的加热功率运行、第三换热管路12以100%的加热功率运行、第二换热管路14以100%的加热功率运行,实现最高加热功率的加热,快速升高乘员舱温度。

应理解的是,当乘员舱温度和乘员舱的目标温度之间的温差小于1℃时,可以控制换热管路停止对乘员舱进行加热。

相应的,在另一些实施方式中,如果电池电量小于电量阈值(例如30%),此时车辆不满足电加热需求,则可以控制发动起启动。

在一些实施方式中,在步骤S801中,所述控制电池加热回路导通或控制电池加热回路和暖风回路相导通,可以包括:获取车辆的第二运行信息,并根据第二运行信息,控制电池加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通。

其中,第二运行信息包括电池电量、环境温度、冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度中的一项或多项。

在本申请的实施方式中,加热系统可以包括多个电池加热回路,例如前述第三加热回路和第四加热回路。此时,还可以根据第二运行信息,控制其中任意一个或多个电池加热回路导通,或控制任意一个或多个电池加热回路和暖风回路相导通。

在电池加热回路内可配置有多个换热管路,此时,根据第二运行信息,还可以对各个换热管路的加热功率进行分配。

具体的,如果电池电量大于或等于电量阈值(例如30%),此时车辆满足电加热需求,则可以根据环境温度、冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度,控制电池加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通。如果电池电量小于电量阈值(例如30%),此时车辆不满足电加热需求,则可以控制发动起启动。

具体的,如果环境温度小于或等于温度阈值(例如0℃),则可以根据冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度,控制第三加热回路导通,或者控制第四加热回路导通,并对各个换热管路的加热功率进行分配。

在本申请的一些实施方式中,若环境温度小于或等于温度阈值,则可以在温差低于第四温差阈值或者鼓风机风门开度低于第四开度阈值的情况下,控制电池加热回路中的第三加热回路导通。若环境温度小于或等于温度阈值,则可以在温差大于或等于第四温差阈值或者鼓风机风门开度大于或等于第四开度阈值的情况下,控制电池加热回路中的第四加热回路导通。

例如,请参考图10,在环境温度T≤0℃时,若温差1℃≤△T1<3℃或鼓风机风门开度A<30%(后文称为第五个条件),可以控制第三加热回路导通,第四换热管路2以100%的加热功率运行,以满足较低的加热需求。如果不满足第五个条件,若温差3℃≤△T1<8℃或鼓风机风门开度30%≤A≤50%(后文称为第六个条件),可以控制第四加热回路导通,第一换热管路9以100%的加热功率运行、第三换热管路12以0%的加热功率运行、第四换热管路2以100%的加热功率运行,此时可将电池加热系统、暖风系统、暖机系统三者充分耦合,在不增加零部件条件下,实现电池高功率加热。如果不满足第六个条件,若温差△T1>8℃或鼓风机风门开度A>50%,可以控制第四加热回路导通,第一换热管路9以100%的加热功率运行、第三换热管路12以100%的加热功率运行、第四换热管路2以100%的加热功率运行,实现最高加热功率的加热。

可以理解的是,若此时仍然不能满足加热需求,可强制启动发动机进行热辅助。

如果环境温度大于温度阈值(例如0℃),则可以根据冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度,控制第三加热回路导通,或者控制第四加热回路导通,并对各个换热管路的加热功率进行分配。

在本申请的一些实施方式中,若环境温度大于温度阈值,则在温差低于第五温差阈值或者鼓风机风门开度低于第五开度阈值的情况下,可以控制电池加热回路中的第三加热回路导通;若环境温度大于温度阈值,则可以在温差大于或等于第五温差阈值或者鼓风机风门开度大于或等于第五开度阈值的情况下,控制电池加热回路中的第三加热回路导通。

例如,请参考图10,在环境温度T>0℃时,若温差0℃≤△T1<10℃或鼓风机风门开度A<50%(后文称为第七个条件),可以控制第三加热回路导通,第四换热管路2以100%的加热功率运行,以满足较低的加热需求。如果不满足第七个条件,若温差△T1≥10℃,鼓风机风门开度A≥50%,可以控制第四加热回路导通,第一换热管路9以100%的加热功率运行、第三换热管路12以0%的加热功率运行、第四换热管路2以100%的加热功率运行,此时可将电池加热系统、暖风系统、暖机系统三者充分耦合,在不增加零部件条件下,实现电池高功率加热。

应理解的是,当电池包的温度和电池包的目标温度之间的温差小于1℃时,可以控制换热管路停止对电池包进行加热。

对于步骤S801和步骤S802,在本申请的一些实施方式中,可以先判断乘员舱是否需要加热,若需要,则执行步骤S802,若不需要,再判断电池包是否需要加热。

在本申请的实施方式中,在电池包需要加热的情况下,通过控制电池加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,使得具有加热层的换热管路能够对电池包进行加热,在乘员舱需要加热的情况下,控制暖风加热回路导通,或控制电池加热回路和暖风回路相导通,以控制换热管路对乘员舱进行加热,代替了采用PTC加热器实现冷却液加热的方案,能够有效避免采用PTC加热方案带来的热能散失量大、加热效率低等问题,有助于降低整车功耗、提升整车续航里程。并且,当电池加热回路和暖风回路相导通时,可以利用电池包的余热为乘员舱采暖,可以降低能耗、提升加热效率。

需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为根据本申请,某些步骤可以采用其它顺序进行。

如图11所示为本申请实施例提供的一种车辆的热管理装置1100的结构示意图,所述车辆的热管理装置1100配置于加热系统上。

具体的,所述车辆的热管理装置1100可以包括:

加热单元1101,用于在电池包需要加热的情况下,控制所述电池加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述电池包进行加热;或者,在乘员舱需要加热的情况下,控制所述暖风加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述乘员舱进行加热。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:获取所述车辆的第一运行信息,所述第一运行信息包括电池电量、乘员舱人数、冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度中的一项或多项;根据所述第一运行信息,控制所述暖风加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:若所述电池电量大于或等于电量阈值,则根据所述乘员舱人数、所述温差和所述鼓风机风门开度,控制所述暖风加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:若所述乘员舱人数大于0,则在所述温差低于第一温差阈值或者所述鼓风机风门开度低于第一开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通;在所述温差大于或等于第一温差阈值且所述鼓风机风门开度大于或等于第一开度阈值的情况下,则在所述温差低于第二温差阈值或者所述鼓风机风门开度低于第二开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路中的第一加热回路导通;在所述温差大于或等于第二温差阈值或者所述鼓风机风门开度大于或等于第二开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路中的第二加热回路导通。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:若所述乘员舱人数为0,则在所述温差低于第三温差阈值或者所述鼓风机风门开度低于第三开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通;若所述乘员舱人数为0,在所述温差大于或等于第三温差阈值或者所述鼓风机风门开度大于或等于第三开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路中的第一加热回路导通。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:获取所述车辆的第二运行信息,所述第二运行信息包括电池电量、环境温度、冷却液水温与目标水温之间的温差和鼓风机风门开度中的一项或多项;根据所述第二运行信息,控制所述电池加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:若所述电池电量大于或等于电量阈值,则根据所述环境温度、所述温差和所述鼓风机风门开度,控制所述电池加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:若所述环境温度小于或等于温度阈值,则在所述温差低于第四温差阈值或者所述鼓风机风门开度低于第四开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路中的第三加热回路导通;若所述环境温度小于或等于温度阈值,则在所述温差大于或等于第四温差阈值或者所述鼓风机风门开度大于或等于第四开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路中的第四加热回路导通;若所述环境温度大于温度阈值,则在所述温差低于第五温差阈值或者所述鼓风机风门开度低于第五开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路中的第三加热回路导通;若所述环境温度大于温度阈值,则在所述温差大于或等于第五温差阈值或者所述鼓风机风门开度大于或等于第五开度阈值的情况下,控制所述电池加热回路中的第三加热回路导通。

在本申请的一些实施方式中,上述加热单元1101可以具体用于:对所述电池加热回路和所述暖风回路内的各个所述换热管路的加热功率进行分配。

需要说明的是,为描述的方便和简洁,上述车辆的热管理装置1100的具体工作过程,可以参考图1至图10所述方法的对应过程,在此不再赘述。

如图12所示,为本申请实施例提供的一种车辆的示意图。具体的,车辆12可以包括:处理器120、存储器121以及存储在所述存储器121中并可在所述处理器120上运行的计算机程序122,例如车辆的热管理程序。

其中,处理器120可以指前述分动器的控制单元。所述处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各个车辆的热管理方法实施例中的步骤,例如图8所示的步骤S801或步骤S802。或者,所述处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图11所示的加热单元1101的功能。

所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器121中,并由所述处理器120执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述车辆中的执行过程。

例如,所述计算机程序可以被分割成:加热单元。各单元具体功能如下:加热单元,用于在电池包需要加热的情况下,控制所述电池加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述电池包进行加热;或者,在乘员舱需要加热的情况下,控制所述暖风加热回路导通,或控制所述电池加热回路和所述暖风回路相导通,以控制所述换热管路对所述乘员舱进行加热。

所述车辆可包括,但不仅限于,处理器120、存储器121。本领域技术人员可以理解,图12仅仅是车辆的示例,并不构成对车辆的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述车辆还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器120可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器121可以是所述车辆的内部存储单元,例如车辆的硬盘或内存。所述存储器121也可以是所述车辆的外部存储设备,例如所述车辆上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器121还可以既包括所述车辆的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器121用于存储所述计算机程序以及所述车辆所需的其他程序和数据。所述存储器121还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要说明的是,为描述的方便和简洁,上述车辆的结构还可以参考方法实施例中对结构的具体描述,在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,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。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

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各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申请的范围。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/车辆和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/车辆实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,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,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。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。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述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,均应包含在本申请的保护范围之内。

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