车辆热管理系统和车辆热管理方法与流程

本发明涉及车辆热管理，尤其涉及一种车辆热管理系统和车辆热管理方法。

背景技术：

1、常见的车辆热管理系统中包含三个独立的系统：电驱动冷却系统、动力电池温控系统、空调系统。低温环境下，热泵空调系统蒸发器和动力电池系统需要吸收热量，电驱动系统、动力电池工作过程中会发热，为保证零件正常工作，常通过换热器将余热排放到环境中，无法有效利用；且现有技术中车辆热管理系统的结构复杂，成本较高。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种车辆热管理系统和车辆热管理方法，以解决余热无法有效利用的问题。

2、一种车辆热管理系统，包括热泵空调系统、电池温控系统、电驱动冷却系统和七通阀；所述电池温控系统包括动力电池支路和加热蒸发支路；所述热泵空调系统和所述加热蒸发支路相连；所述动力电池支路、所述加热蒸发支路和所述电驱动冷却系统通过所述七通阀相连，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式；

3、所述目标工作模式包括第一工作模式、第二工作模式或者第三工作模式；

4、所述第一工作模式为所述电驱动冷却系统和所述加热蒸发支路通过所述七通阀连通形成回路，且所述动力电池支路通过所述七通阀形成回路的工作模式；

5、所述第二工作模式为所述电驱动冷却系统和所述动力电池支路通过所述七通阀连通形成回路，且所述加热蒸发支路通过所述七通阀形成回路的工作模式；

6、所述第三工作模式为所述加热蒸发支路和所述动力电池支路通过所述七通阀连通形成回路，且所述电驱动冷却系统通过所述七通阀形成回路的工作模式。

7、优选地，所述电驱动冷却系统包括隔离散热支路和连通散热支路；

8、所述第一工作模式包括第一隔离模式和第一连通模式；所述第一隔离模式为所述隔离散热支路与所述加热蒸发支路通过所述七通阀连通形成回路的工作模式，且所述动力电池支路通过所述七通阀形成回路的工作模式；所述第一连通模式为所述连通散热支路与所述加热蒸发支路通过所述七通阀连通形成回路，且所述动力电池支路通过所述七通阀形成回路的工作模式；

9、所述第二工作模式包括第二隔离模式和第二连通模式；所述第二隔离模式为所述隔离散热支路与所述动力电池支路通过所述七通阀连通形成回路的工作模式，且所述加热蒸发支路通过所述七通阀形成回路的工作模式；所述第二连通模式为所述连通散热支路与所述动力电池支路通过所述七通阀连通形成回路，且所述加热蒸发支路通过所述七通阀形成回路的工作模式；

10、所述第三工作模式包括第三隔离模式和第三连通模式；所述第三隔离模式为所述加热蒸发支路与所述动力电池支路通过所述七通阀连通形成回路的工作模式，且所述隔离散热支路通过所述七通阀形成回路的工作模式；所述第三连通模式为所述加热蒸发支路与所述动力电池支路通过所述七通阀连通形成回路，且所述连通散热支路通过所述七通阀形成回路的工作模式。

11、优选地，所述隔离散热支路包括相互连接的驱动电动水泵和电机总成；

12、所述连通散热支路包括相互连接的驱动电动水泵、电机总成和散热器；所述散热器一端与所述电机相连，另一端与所述七通阀相连。

13、优选地，所述加热蒸发支路包括相互连接的加热蒸发器、ptc加热器和蒸发电动水泵。

14、优选地，所述热泵空调系统包括压缩机、冷凝器、加热蒸发器、储液罐和阀门组件；所述阀门组件包括第二截止阀和第三电子膨胀阀；

15、所述压缩机的一端与所述冷凝器连接，另一端与所述储液罐连接；

16、所述第二截止阀的一端与所述冷凝器连接，另一端与所述第三电子膨胀阀连接；

17、所述加热蒸发器的一端与第三电子膨胀阀连接，另一端与所述储液罐连接。

18、优选地，所述热泵空调系统还包括外部换热器；所述阀门组件还包括第一电子膨胀阀和第一截止阀；

19、所述第一电子膨胀阀的一端与所述冷凝器连接，另一端与所述外部换热器连接；

20、所述第一截止阀的一端与所述外部换热器连接，另一端与所述储液罐连接。

21、优选地，所述热泵空调系统还包括冷却风扇，所述冷却风扇与所述散热器和所述外部换热器相对设置。

22、优选地，所述热泵空调系统还包括冷却蒸发器；所述阀门组件包括单向阀和第二电子膨胀阀；

23、所述单向阀的入口端与所述外部换热器相连，出口端与所述第二电子膨胀阀和所述第三电子膨胀阀相连；

24、所述冷却蒸发器与所述第二电子膨胀阀连接，另一端与所述储液罐连接。

25、优选地，所述热泵空调系统还包括鼓风机，所述鼓风机与所述冷凝器和所述冷却蒸发器相对设置，且位于乘员舱的进风口。

26、一种车辆热管理方法，应用在如上所述车辆热管理系统中，包括：

27、采集车辆当前数据；

28、根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式；

29、根据所述目标工作模式，控制与所述目标工作模式相对应的目标执行器件工作。

30、优选地，所述根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式，包括：

31、所述车辆当前数据包括环境实际温度、所述动力电池支路对应的电池实际温度和电机总成对应的驱动发热量；

32、所述根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式，包括：

33、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度在第一电池温度和第二电池温度之间、且所述驱动发热量不小于第一发热量，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第一工作模式确定为所述目标工作模式；

34、所述根据所述目标工作模式，控制与所述目标工作模式相对应的目标执行器件工作，包括：

35、根据所述第一工作模式，控制所述热泵空调系统中的冷凝器进行加热、控制所述电驱动冷却系统中的散热器切换工作状态、且控制所述加热蒸发支路中的加热蒸发器切换工作状态。

36、优选地，所述若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度在第一电池温度和第二电池温度之间、且所述驱动发热量不小于第一发热量，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第一工作模式确定为所述目标工作模式，包括：

37、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度在第一电池温度和第二电池温度之间、且所述驱动发热量大于第二发热量，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第一隔离模式确定为所述目标工作模式；

38、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度在第一电池温度和第二电池温度之间、且所述驱动发热量在第一发热量和第二发热量之间，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第一连通模式确定为所述目标工作模式。

39、优选地，所述根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式，包括：

40、所述车辆当前数据包括环境实际温度、所述动力电池支路对应的电池实际温度、电机总成对应的驱动发热量和散热器需求；

41、所述根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式，包括：

42、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度小于第一电池温度、所述驱动发热量大于第二发热量、且所述散热器需求为无需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第二工作模式确定为所述目标工作模式；

43、或者，

44、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度在第一电池温度和第二电池温度之间、所述驱动发热量小于第一发热量、且所述散热器需求为无需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第二工作模式确定为所述目标工作模式；

45、或者，

46、若所述环境实际温度在第一环境温度和第二环境温度之间、所述电池实际温度在第二电池温度和第三电池温度之间、所述驱动发热量在第一发热量和第二发热量之间、且所述散热器需求为需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第二工作模式确定为所述目标工作模式；

47、所述根据所述目标工作模式，控制与所述目标工作模式相对应的目标执行器件工作，包括：

48、根据所述第二工作模式，控制所述热泵空调系统中的冷凝器进行加热或者冷却蒸发器进行冷却、控制所述电驱动冷却系统中的驱动电动水泵切换工作状态、控制所述加热蒸发支路中的加热蒸发器切换工作状态。

49、优选地，所述车辆热管理方法，包括：

50、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度小于第一电池温度、所述驱动发热量大于第二发热量、且所述散热器需求为无需工作，或者，若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度在第一电池温度和第二电池温度之间、所述驱动发热量小于第一发热量、且所述散热器需求为无需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第二隔离模式确定为所述目标工作模式；

51、若所述环境实际温度在第一环境温度和第二环境温度之间、所述电池实际温度在第二电池温度和第三电池温度之间、所述驱动发热量在第一发热量和第二发热量之间、且所述散热器需求为需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第二连通模式确定为所述目标工作模式。

52、优选地，所述根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式，包括：

53、所述车辆当前数据包括环境实际温度、所述动力电池支路对应的电池实际温度、电机总成对应的驱动发热量和散热器需求；

54、所述根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式，包括：

55、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度小于第一电池温度、所述驱动发热量在第一发热量和第二发热量之间、且所述散热器需求为无需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三工作模式确定为所述目标工作模式；

56、或者，

57、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度小于第一电池温度、所述驱动发热量大于第二发热量、且所述散热器需求为需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三工作模式确定为所述目标工作模式；

58、或者，

59、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度大于第三电池温度、且所述驱动发热量不小于第三发热量、且所述散热器需求为需工作或者不工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三工作模式确定为所述目标工作模式；

60、或者，

61、若所述环境实际温度大于第二环境温度、所述电池实际温度大于第三电池温度、所述驱动发热量不小于第一发热量、且所述散热器需求为需工作或者不工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三工作模式确定为所述目标工作模式；

62、根据所述第三工作模式，控制所述热泵空调系统中的冷凝器进行加热、或者冷却蒸发器进行冷却、或者冷凝器和冷却蒸发器不工作；控制所述电驱动冷却系统中的散热器切换工作状态；控制所述加热蒸发支路中的加热蒸发器切换工作状态。

63、优选地，所述车辆热管理方法，包括：

64、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度小于第一电池温度、所述驱动发热量在第一发热量和第二发热量之间、且所述散热器需求为无需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三隔离模式确定为所述目标工作模式；

65、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度小于第一电池温度、所述驱动发热量大于第二发热量、且所述散热器需求为需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三连通模式确定为所述目标工作模式；

66、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度大于第三电池温度、所述驱动发热量在第一发热量和第二发热量之间、且所述散热器需求为无需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三隔离模式确定为所述目标工作模式；

67、若所述环境实际温度小于第一环境温度、所述电池实际温度大于第三电池温度、所述驱动发热量大于第二发热量、且所述散热器需求为需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三连通模式确定为所述目标工作模式；

68、若所述环境实际温度大于第二环境温度、所述电池实际温度大于第三电池温度、所述驱动发热量在第一发热量和第二发热量之间、且所述散热器需求为无需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三隔离模式确定为所述目标工作模式；

69、若所述环境实际温度大于第二环境温度、所述电池实际温度大于第三电池温度、所述驱动发热量大于第二发热量、且所述散热器需求为需工作，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三连通模式确定为所述目标工作模式。

70、优选地，所述根据所述车辆当前数据，切换所述七通阀的阀门工作状态，确定目标工作模式，包括：

71、所述车辆当前数据包括当前温控指令，或者所述车辆当前数据包括当前温控指令和电机总成对应的驱动发热量；

72、所述根据所述目标工作模式，控制与所述目标工作模式相对应的目标执行器件工作，包括：

73、若所述当前温控指令为均温温控指令，或者所述车辆当前数据包括当前温控指令和所述电机总成对应的驱动发热量，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三工作模式确定为所述目标工作模式；

74、根据所述第三工作模式，控制所述热泵空调系统中的冷凝器进行加热、或者冷却蒸发器进行冷却、或者冷凝器和冷却蒸发器不工作；控制所述电驱动冷却系统中的散热器切换工作状态；控制所述加热蒸发支路中的加热蒸发器切换工作状态。

75、优选地，若所述当前温控指令为均温温控指令，或者所述车辆当前数据包括当前温控指令和所述电机总成对应的驱动发热量，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三工作模式确定为所述目标工作模式，包括：

76、若所述当前温控指令为均温温控指令，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三隔离模式确定为所述目标工作模式；

77、若所述当前温控指令为均温温控指令，且所述电机总成对应的驱动发热量大于第二发热量，则切换所述七通阀的阀门工作状态，将第三连通模式确定为所述目标工作模式。

78、本发明实施例提供一种车辆热管理系统和车辆热管理方法，该车辆热管理系统通过切换七通阀的阀门工作状态，即可实现不同工作模式切换，以便多余热量在热泵空调系统、电池温控系统和电驱动冷却系统之间进行灵活转移，从而有效使用多余热量，节约能源，降低能源损耗，且在电池温控系统和电驱动冷却系统没有产生多余热量时，热泵空调系统可以正常工作，利用热泵空调系统为乘员舱提供热风或者冷风，相比传统需要单独的加热器件或者冷却器件，可有效降低能源损耗。

79、附图说明

80、为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，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。

81、图1是本发明一实施例车辆热管理系统的目标工作模式示意图；

82、图2是本发明一实施例中车辆热管理系统的一结构示意图；

83、图3是本发明一实施例提供的车辆热管理方法的一流程图；

84、图4是本发明一实施例提供的车辆热管理方法的另一流程图；

85、图5是本发明一实施例提供的车辆热管理方法的另一流程图；

86、图6是本发明一实施例提供的车辆热管理方法的另一流程图；

87、图7是本发明一实施例提供的车辆热管理方法的另一流程图。