一种汽车余热回收利用的热管理系统及方法与流程

本公开一般涉及汽车热管理系统，具体涉及一种汽车余热回收利用的热管理系统及方法。

背景技术：

1、增程式混合动力汽车是通过发动机发电为电池提供电能、电池作为汽车直接动力来源的一种汽车模式。

2、现有的增程式汽车在发动机工作情况下，当处于低温环境时，为了保证电池正常工作，需要额外对电池包回路进行加热，因而需要额外消耗电能，大大降低车辆续航；部分车型仅乘员舱或者电池包有利用发动机余热，对电机回路产生的余热未进行有效利用，导致整车能量利用率不高，增加整车能耗。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种汽车余热回收利用的热管理系统及方法。

2、第一方面，本技术提供一种汽车余热回收利用的热管理系统，包括：

3、电池包回路，所述电池包回路用于为电池提供冷却介质；

4、电机回路，所述电机回路用于为电驱系统提供冷却介质；所述电机回路包括：第一直通支路、第二直通支路和电机支路；所述第一直通支路与第二直通支路相互并联，且同时与所述电机支路串联；

5、四通阀，所述四通阀的两端与所述电池包回路连通，另两端与所述电机回路连通；所述四通阀具有第一状态；当处于第一状态时，所述四通阀使所述电池包回路与所述电机回路连通；

6、第一三通阀，所述第一三通阀的三端分别与第一直通支路、第二直通支路和电机支路连通；所述第一三通阀具有第三状态与第四状态；当处于第三状态时，所述第一三通阀连通电机支路和第二直通支路；当处于第四状态时，所述第一三通阀连通电机支路和第一直通支路；

7、当所述四通阀处于第一状态，所述第一三通阀处于所述第四状态时，能够利用所述电机回路的余热为所述电池包回路加热。

8、根据本技术实施例提供的技术方案，所述电池包回路具有第一输入端与第一输出端；

9、所述电机回路具有第二输入端和第二输出端；

10、所述第一直通支路具有第三输入端与第三输出端；所述第三输出端与所述第四输出端连通；

11、所述第二直通支路包括电机散热器；所述电机散热器具有第四输入端与第四输出端；所述第四输入端与所述第二输入端连通；

12、所述电机支路包括：电机总成支路，所述电机总成支路具有第五输入端和第五输出端；

13、四通阀，所述四通阀具有第一端、第二端、第三端和第四端；

14、所述第一端与所述第二输出端连通；

15、所述第二端与所述第五输入端连通；

16、所述第三端与所述第一输入端连通；

17、所述第四端与所述第一输出端连通；

18、当所述四通阀处于第一状态时，所述第一端与所述第二端连通，所述第三端与所述第四端连通；所述四通阀还具有第二状态，当所述四通阀处于第二状态时，所述第一端与所述第三端连通，所述第二端与所述第四端连通；

19、第一三通阀，所述第一三通阀具有第五端、第六端和第七端；

20、所述第五端与所述第五输出端连通；

21、所述第六端与所述第二输入端连通；

22、所述第七端与所述第三输入端连通；

23、当所述第一三通阀处于第三状态时，所述第五端与所述第六端连通；当所述第一三通阀处于第四状态时，所述第五端与所述第七端连通。

24、根据本技术实施例提供的技术方案，所述电池包回路上串联连接有：

25、电池模块，所述电池模块具有第一连接端和第二连接端；所述第一连接端与所述第一输出端连通，所述第二连接端依次串联第一输送组件、板式换热器和冷却器，并与所述第一输入端连通。

26、根据本技术实施例提供的技术方案，所述冷却器具有第三连接端和第四连接端；所述冷却器还串联有冷凝回路；所述冷凝回路包括：

27、冷凝组件，所述冷凝组件具有第五连接端与第六连接端；所述第五连接端串联有第一同轴管，并与所述第三连接端连通；所述第六连接端串联有第二同轴管，并与所述第四连接端连通。

28、根据本技术实施例提供的技术方案，所述板式换热器具有第七连接端和第八连接端；所述板式换热器还串联有空调回路；所述空调回路包括：

29、空调模块，所述空调模块具有第九连接端、第十连接端、第十一连接端与第十二连接端；所述第九连接端与所述第七连接端连通，所述第十连接端与所述第三连接端连通，所述第十二连接端与所述第四连接端连通；

30、第二三通阀，所述第二三通阀具有第八端、第九端和第十端；所述第八端与所述第七连接端和所述第九连接端连通；所述第二三通阀具有第五状态与第六状态；当处于第五状态时，所述第八端与所述第九端连通；当处于第六状态时，所述第八端与所述第十端连通；

31、第三三通阀，所述第二三通阀具有第十一端、第十二端和第十三端；所述第十一端依次串联有发热组件和第四输送组件，并与所述第十端连通；所述第十二端与所述第十一连接端连通，所述第十三端与所述第八连接端连通；所述第三三通阀具有第七状态与第八状态；当处于第七状态时，所述第十一端与所述第十二端连通；当处于第八状态时，所述第十一端与所述第十三端连通；

32、发动机水套总成，所述发动机水套总成具有第十三连接端与第十四连接端；所述第十三连接端与所述第九端连通，所述第十四连接端与所述第十端连通；

33、其中，当所述第三三通阀处于第七状态、所述第二三通阀处于第五状态时，所述空调回路与所述发动机水套总成连通；将发动机水套总成处产生的热水输送至空调模块，为乘员舱加热。

34、根据本技术实施例提供的技术方案，所述电机支路还包括：

35、驱动电机总成，所述驱动电机总成具有第十五连接端和第十六连接端；所述第十五连接端与所述第二输出端连通；所述第十六连接端依次串联有直流变换器、车载充电器、第二输送组件、水壶组件、gcu控制器和pdu配电模块，并与所述第三输出端连通。

36、根据本技术实施例提供的技术方案，所述电机总成支路的所述第五输入端与所述第五输出端之间依次串联有:第三输送组件和发电机总成。

37、第二方面，本技术提供一种汽车余热回收利用的热管理方法，包括：

38、响应于外部控制指令，当四通阀处于第一状态时，切换第一三通阀至第四状态；使电池包回路与电机回路连通；

39、启动第一输送组件，使得所述电机回路内的余热通过水循环传递至与所述电机回路连通的电池包回路内；

40、在第一设定时间内使，所述第一输送组件保持在第一设定转速下旋转，驱动水循环；

41、持续所述第一设定时间后，切换所述第一三通阀至第三状态；使电池包回路与电机回路相互独立。

42、第三方面，本技术提供一种汽车余热回收利用的热管理方法，包括：

43、响应于外部控制指令，切换第二三通阀至第五状态，切换第三三通阀至第八状态；使发动机水套总成与电池包回路连通；

44、启动第四输送组件，使得所述发动机水套总成内的余热通过水循环传递至所述电池包回路内；

45、在第二设定时间内，使所述第四输送组件保持在第二设定转速下旋转，驱动水循环；

46、持续所述第二设定时间后，关闭所述第二三通阀和所述第三三通阀，使所述发动机水套总成与所述电池包回路之间相互独立。

47、根据本技术实施例提供的技术方案，启动所述第四输送组件前，还包括：

48、将所述第三三通阀切换至所述第十一端、所述第十二端和所述第十三端均连通的状态；使发动机水套总成同时与空调模块和电池包回路连通；用于同时向空调模块和电池包回路传递热量。

49、本技术的有益效果在于：

50、本技术通过加设四通阀，所述四通阀的两端与所述电池包回路连通，另两端与所述电机回路连通；当所述四通阀处于第一状态时，所述四通阀使所述电池包回路与所述电机回路连通；加设第一三通阀，所述三通阀连通第一直通支路、第二直通支路和电机支路；当所述四通阀处于第一状态时，切换所述第一三通阀至所述第四状态时，利用所述电机回路的余热为所述电池包回路加热。该工作模式能够使发动机处产生的热量通过水循环流通至电池包处；低温环境下，无需额外消耗电能为电池包加热。通过上述方式能够更合理地利用发动机产生的热量，提高整车的能量利用率，降低整车能耗。