热管理系统的控制方法、热管理系统及车辆与流程

    专利查询2026-09-03  5


    本发明涉及车辆,尤其涉及热管理系统的控制方法、热管理系统及车辆。


    背景技术:

    1、在全球环境污染加剧以及能源紧缺的大背景下,发展新能源汽车是大势所趋,电动汽车不消耗传统化石能源,从而可以实现电动汽车在行驶过程中的零污染。

    2、对于现有的电动汽车热管理系统而言,对电池、电驱和乘员舱的热管理控制策略通常只设置单一的工作模式,其无法根据不同的环境工况适配不同的工作模式,进而存在热管理系统运行时能量消耗较大,影响车辆整体续航的问题。

    3、因此,亟需热管理系统的控制方法,以解决上述问题


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于:提供热管理系统的控制方法、热管理系统及车辆,以解决相关技术中对电池、电驱和乘员舱的换热需求通常只设置单一的工作模式,其无法根据不同的环境工况适配不同的工作模式,进而存在热管理系统运行时能量消耗较大,影响车辆整体续航的问题。

    2、一方面,本发明提供热管理系统的控制方法,该热管理系统的控制方法包括:

    3、s10:根据车辆的当前状态信息确定目标工作模式;

    4、s20:所述目标工作模式下的多种控制策略的执行温度与所述车辆所处环境温度t对比,执行多种所述控制策略中所述执行温度与所述车辆所处环境温度t最接近的所述控制策略。

    5、作为热管理系统的控制方法的优选技术方案,所述目标工作模式包括乘员舱加热模式、乘员舱除湿模式、电池加热模式、电池制冷模式、电机制冷模式、电机加热模式和乘员舱和电池同时加热模式。

    6、作为热管理系统的控制方法的优选技术方案,s20具体包括:

    7、a201:每个所述控制策略具有不同的执行温度范围;

    8、a202:所述车辆所处环境温度t在其中一个所述控制策略的所有所述执行温度范围内;

    9、a203:则将所述控制策略作为目标控制策略,并执行该目标控制策略。

    10、作为热管理系统的控制方法的优选技术方案,s20具体还包括:

    11、b201:每个所述控制策略的执行温度范围具有两个,分别为电池执行温度范围和乘员舱执行温度范围;

    12、b202:所述车辆所处环境温度t在其中一个所述控制策略的所述电池执行温度范围和所述乘员舱执行温度范围中的一个,且在另一个执行策略的电池执行温度范围和乘员舱执行温度范围中的另一个;

    13、b203:所述车辆所处环境温度t在所述电池执行温度范围对应的所述控制策略作为目标控制策略,并执行该目标控制策略。

    14、作为热管理系统的控制方法的优选技术方案,s20具体还包括:

    15、c201:每个所述控制策略的执行温度范围具有两个,分别为电池执行温度范围和乘员舱执行温度范围;

    16、c202:所述车辆所处环境温度t在其中一个所述控制策略的所述电池执行温度范围内,所述车辆所处环境温度t不在任一所述控制策略的所述乘员舱执行温度范围内;

    17、c203:所述车辆所处环境温度t在所述电池执行温度范围对应的所述控制策略作为目标控制策略,并执行该目标控制策略。

    18、作为热管理系统的控制方法的优选技术方案,s20具体还包括:

    19、d201:每个所述控制策略的执行温度范围具有两个,分别为电池执行温度范围和乘员舱执行温度范围;

    20、d202:所述车辆所处环境温度t在其中一个所述控制策略的所述乘员舱执行温度范围内,所述车辆所处环境温度t不在任一所述控制策略的所述电池执行温度范围内;

    21、d203:所述车辆所处环境温度t在所述乘员舱执行温度范围对应的所述控制策略作为目标控制策略,并执行该目标控制策略。

    22、另一方面,本发明提供热管理系统,通过上述任一方案中的热管理系统的控制方法控制,所述热管理系统包括:

    23、电池热管理子系统,包括第一冷却器、第一加热器、第一液泵、第一压缩机、第一冷凝器、第一阀、第二阀和第三阀,所述第一液泵的进液口用于与电池的冷却液出液口连通,所述第一液泵的出液口用于与所述第一加热器的进液口连通,所述第一加热器的出液口与所述第一阀的第一接口连通,所述第一阀的第二接口与所述第二阀的第一接口连通,所述第二阀的第二接口与所述第三阀的第一接口连通,所述第三阀的第二接口与所述电池的冷却液进液口连通,所述第一冷却器的第一介质入口与所述第一液泵和所述第一加热器之间的管路连通,所述第一冷却器的第一介质出口与所述第三阀的第三接口连通,所述第一冷凝器的进液口与所述第一冷却器的第二介质出口连通,所述第一冷凝器的出液口与所述第一压缩机的进液口连通,所述第一压缩机的出液口与所述第一冷却器的第二介质入口连通;

    24、乘员舱热管理子系统,包括第一散热器、第二散热器、第二加热器、第四阀、第二液泵、单向阀、第二压缩机和第二冷却器,所述第二加热器的出液口分别与所述第一散热器的进液口和所述电池的冷却液进液口连通,所述第一散热器的出液口与所述第四阀的第一接口连通,所述第四阀的第二接口与所述第二液泵的进液口连通,所述第四阀的第三接口与所述电池的冷却液出液口连通,所述第二液泵的出液口与所述第二加热器的进液口连通,所述第二散热器的出液口与所述单向阀的进液口连通,所述单向阀的出液口与所述第二冷却器的第一介质进口连通,所述第二冷却器的第一介质出口与所述第二压缩机的进液口连通,所述第二压缩机的出液口与所述第二散热器的进液口连通,所述第二冷却器的第二介质进液口与所述第一阀的第三接口连通,所述第二冷却器的第二介质出液口与所述第二阀的第四接口连通;

    25、电机热管理子系统,包括第三液泵、第三散热器、第十阀、热交换器和第十一阀,所述第三液泵的出液口与所述第一阀的第四接口连通,所述第二阀的第三接口与电机的冷却液入口连通,所述电机的冷却液出口与所述第三散热器的进液口连通,所述第三散热器的出液口与所述第三液泵的进液口连通;所述第十阀的第一接口和第二接口分别与所述第三液泵的进液口和所述第三散热器的出液口连通,所述第十阀的第三接口与所述电机和所述第三散热器之间的管路连通;所述第十一阀的第一接口和第二接口分别与所述电机的冷却液出口和所述第三散热器的进液口连通,所述第十一阀的第三接口与所述热交换器的第一介质进口连通,所述热交换器的第一介质出口与所述第十一阀和所述第十阀之间的管路连通,所述热交换器的第二介质入口和第二介质出口分别与所述第二液泵的出液口和所述第二加热器的进液口连通。

    26、作为热管理系统的优选技术方案,所述乘员舱热管理子系统还包括第五阀、第二冷凝器、第六阀、第七阀、制冷器、第八阀和第九阀,所述第五阀的第一接口与所述第二冷却器的第一介质进口连通,所述第五阀的第二接口与所述第二冷凝器的进液口连通,所述第五阀的第三接口与所述第二冷凝器的出液口连通,所述第五阀的第四接口与所述单向阀的出液口;

    27、所述第七阀的第一接口与所述第二冷凝器的出液口连通,所述第七阀的第二接口与所述第二冷却器的第一介质出口连通,所述第七阀的第三接口与所述第二压缩机的进液口连通,所述第六阀的第一接口与所述第二压缩机和所述第二散热器之间的管路连通,所述第六阀的第二接口与所述单向阀和所述第五阀之间的管路连通;

    28、所述制冷器的进液口和所述第八阀的第一接口连通,所述第八阀的第二接口与所述第五阀和所述第二冷却器之间的管路连通,所述制冷器的出液口与所述第二冷却器的第一介质出口与所述第七阀之间的管路连通,所述第九阀控制所述第二冷却器的第一介质进口的开度。

    29、再一方面,本发明提供车辆,包括上述任一方案中的热管理系统。

    30、本发明的有益效果为:

    31、本发明提供热管理系统的控制方法、热管理系统及车辆,该热管理系统的控制方法包括s10:根据车辆的当前状态信息确定目标工作模式;s20:目标工作模式下的多种控制策略的执行温度与车辆所处环境温度t对比,执行多种控制策略中执行温度与车辆所处环境温度t最接近的控制策略。热管理系统的控制方法通过获取车辆的信息,以确定车辆需要执行的目标工作模式,其中,目标工作模式下的多种控制策略的执行温度各不相同,控制策略的执行温度与所处的环境温度相近或重合时,该控制策略的制热或制冷效果最优,且节省了电能的消耗。因此,对目标工作模式下的多种控制策略的执行温度与车辆所处环境温度对比,选择执行温度与车辆所处环境温度最接近的控制策略执行。该控制策略节省了电能的效果,进而提升了车辆的续航能力。

    32、热管理系统的控制方法通过热管理系统实施,热管理系统包括电池热管理子系统、乘员舱热管理子系统和电机热管理子系统,三个子系统之间并非独立设置,而是相互可以实现热交换,进而可以将各自的余温作用于其他两个子系统中,进而实现了目标工作模式对应的控制策略的非单一性,进而为上述热管理系统的控制方法提供了实施基础。


    技术特征:

    1.热管理系统的控制方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,所述目标工作模式包括乘员舱加热模式、乘员舱除湿模式、电池加热模式、电池制冷模式、电机制冷模式、电机加热模式和乘员舱和电池同时加热模式。

    3.根据权利要求1所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,s20具体包括:

    4.根据权利要求1所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,s20具体还包括:

    5.根据权利要求1所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,s20具体还包括:

    6.根据权利要求1所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,s20具体还包括:

    7.根据权利要求1所述的热管理系统的控制方法,其特征在于,s10中所述车辆的当前信息包括乘员舱的当前温度、电池(100)的当前温度和电机(200)的当前温度,以及所述乘员舱的当前湿度。

    8.热管理系统,其特征在于,通过权利要求1-7任一项所述的热管理系统的控制方法控制,所述热管理系统包括:

    9.根据权利要求8所述的热管理系统,其特征在于,所述乘员舱热管理子系统还包括第五阀(30)、第二冷凝器(29)、第六阀(35)、第七阀(31)、制冷器(32)、第八阀(33)和第九阀(34),所述第五阀(30)的第一接口与所述第二冷却器(28)的第一介质进口连通,所述第五阀(30)的第二接口与所述第二冷凝器(29)的进液口连通,所述第五阀(30)的第三接口与所述第二冷凝器(29)的出液口连通,所述第五阀(30)的第四接口与所述单向阀(26)的出液口;

    10.车辆,其特征在于,包括权利要求8和9任一项所述的热管理系统。


    技术总结
    本发明涉及车辆技术领域,具体公开了热管理系统的控制方法、热管理系统及车辆,该热管理系统的控制方法首先根据车辆的当前状态信息确定目标工作模式;然后目标工作模式下的多种控制策略的执行温度与车辆所处环境温度T对比,执行多种控制策略中执行温度与车辆所处环境温度T最接近的控制策略,目标工作模式下的多种控制策略的执行温度各不相同,控制策略的执行温度与所处的环境温度相近或重合时,该控制策略的制热或制冷效果最优,节省了电能的消耗。因此对目标工作模式下的多种控制策略的执行温度与车辆所处环境温度对比,选择执行温度与车辆所处环境温度最接近的控制策略执行。该控制策略节省了电能的效果,进而提升了车辆的续航能力。

    技术研发人员:张天昊,王方园,李祎琳,王宏志,薛建帅,魏泽鑫,尹燕升
    受保护的技术使用者:一汽解放汽车有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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