用于电动化车辆的热管理系统技术方案

本公开提供“用于电动化车辆的热管理系统”。提供了一种车辆热管理系统，其包括车厢热回路、电池热回路、并联阀总成和控制器。所述车厢热回路可以包括第一冷却器。所述电池热回路可以包括第二冷却器和高压(HV)电池。所述并联阀总成可选择性地链接所述热回路。所述控制器可以被编程为响应于高负载状况的检测，命令所述并联阀总成链接所述热回路，使得所述冷却器一起操作以冷却车辆车厢和所述HV电池。所述并联阀总成可以包括三通阀和选择性地连接所述冷却器、所述三通阀和所述HV电池的导管系统。

Thermal management system for electric vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于电动化车辆的热管理系统
本公开涉及有助于管理车辆车厢和车辆高压电池的热状况的车辆热管理系统。
技术介绍
车辆热管理系统可以包括用于管理车辆车厢和车辆高压电池的热状况的控制策略。车辆可以具有两个单独的制冷剂回路，每个用于管理车辆车厢或高压电池中的一个的热状况。当前的热管理系统没有足够的冷却容量来在一定的车辆工况下同时冷却车辆车厢和高压电池两者。
技术实现思路
一种车辆热管理系统包括车厢热回路、电池热回路、并联阀总成和控制器。所述车厢热回路包括第一冷却器。所述电池热回路包括第二冷却器和高压(HV)电池。所述并联阀总成选择性地链接所述热回路。所述控制器被编程为响应于高负载状况的检测，命令所述并联阀总成链接所述热回路，使得所述冷却器一起操作以冷却车辆车厢和所述HV电池。所述并联阀总成可以包括三通阀和选择性地连接所述冷却器、所述三通阀和所述HV电池的导管系统。所述控制器还可以被编程为使所述三通阀在第一位置和第二位置之间转换，在所述第一位置中所述第一冷却器与所述HV电池不流体连通，在所述第二位置中所述第一冷却器和所述第二冷却器两者与所述HV电池流体连通。所述车厢热回路还可以包括设置在冷凝器和冷却器之间的电子膨胀阀。所述电子膨胀阀可以包括与所述控制器通信的截止阀，并且所述控制器还可以被编程为响应于检测到超过预定阈值的冷却容量请求而打开所述截止阀。所述车厢热回路还可以包括设置在冷凝器和冷却器之间的电子膨胀阀和截止阀。所述截止阀可以与所述控制器通信，并且所述控制器还可以被编程为响应于检测到超过预定阈值的冷却容量请求而打开所述截止阀。所述高负载状况可以是车辆挂车模式或重型货物模式中的一种，并且所述控制器还可以被编程为链接所述第一冷却器和第二冷却器的操作，使得所述车辆车厢的车厢温度保持在乘客所选的范围内并且所述HV电池的电池温度保持在正常操作温度阈值内。所述控制器还可以被编程为响应于检测到稳态行驶状况，向所述并联阀总成输出命令以链接所述热回路，并且向所述第一冷却器和所述第二冷却器输出操作命令以基于来自所述车厢热回路和所述电池热回路中的每一个的所请求的冷却容量在分布式水平操作。所述车厢热回路还可以包括与所述第一冷却器流体连通的冷凝器、压缩机和蒸发器以限定冷却容量。所述控制器还可以被编程为响应于检测到到车辆车厢的车厢热回路输出小于所述车厢热回路的所述冷却容量将所述车厢热回路与所述电池热回路彼此链接，并且使得所述蒸发器和所述第一冷却器有助于冷却所述HV电池。车辆热管理系统包括车厢热回路、电池热回路、串联阀总成和控制器。所述车厢热回路包括与车辆车厢流体连通的第一冷却器。所述电池热回路包括与HV电池流体连通的第二冷却器。所述串联阀总成选择性地链接所述车厢和电池热回路，并且包括三通阀和导管系统，所述三通阀和导管系统彼此布置以选择性地链接所述第一冷却器和所述第二冷却器以向所述HV电池输送冷却容量。所述控制器被编程为响应于检测到车厢热回路冷却容量的可用量超过检测到的乘客车辆车厢冷却容量请求，向所述串联阀总成输出命令以从所述车厢热回路释放所述过量冷却容量以冷却所述HV电池。所述控制器还可以被编程为响应于检测到激活车辆挂车模式或检测到超过预定阈值的车辆负载请求，向所述串联阀总成输出命令以从所述车厢热回路释放所述过量冷却容量以冷却所述HV电池。所述总成还可以包括一个或多个传感器以用于检测来自所述车厢热回路和所述电池热回路中的每一个的冷却容量的可用量，并且所述控制器还可以被编程为向所述串联阀总成输出命令以将所述热回路的所述冷却容量均匀地分布到所述车辆车厢和所述HV电池。所述控制器还可以被编程为响应于检测到充电事件而链接所述车厢热回路和所述电池热回路。所述控制器还可以被编程为响应于检测到所述车厢热回路和所述电池热回路的冷却容量请求低于预定阈值，向所述串联阀总成输出命令，使得仅所述电池热回路的冷却容量用于冷却所述车辆车厢和所述HV电池。所述三通阀可以布置在所述导管系统内，使得在第一操作状态下，冷却剂仅在所述第二冷却器和所述HV电池之间行进。所述三通阀可以布置在所述导管系统内，使得在第二操作状态下，冷却剂在所述第一冷却器、所述第二冷却器和所述HV电池之间行进。一种车辆热管理方法包括检测包括车厢热回路的车辆的高负载状况，所述车厢热回路包括车辆车厢，以及与包括高压(HV)电池的电池热回路流体连通，经由控制器输出命令到阀总成以流体链接所述车厢热回路和所述电池热回路，以及经由所述控制器向所述车厢热回路的第一冷却器和所述电池热回路的第二冷却器输出命令以选择性地将冷却容量分布到所述车辆车厢和所述HV电池，使得所述车厢热回路的过量冷却容量有助于冷却所述HV电池。所述高负载状况可以是激活挂车拖挂模式或高于预定阈值的检测到的车辆负载请求中的一种。所述阀总成可以是并联阀总成或串联阀总成。所述方法还可以包括计算乘客冷却容量请求与所述车厢热回路的可用冷却容量之间的差值，并且向所述阀总成输出命令以从所述车厢热回路向所述HV电池释放等于差值的冷却容量。所述方法还可以包括计算所述车厢热回路和所述电池热回路的总冷却容量，并且向所述阀总成输出命令以选择性地链接所述车厢热回路和所述电池热回路，使得所述总冷却容量均匀地分布到所述车厢热回路和所述电池热回路。所述方法还可以包括响应于检测到充电事件而链接所述车厢热回路和所述电池热回路以向所述HV电池提供额外的冷却容量。附图说明图1是示出电池电动车辆的示例的示意图。图2A是示出用于电动化车辆的车辆热管理系统的现有技术架构的示例的示意图。图2B是示出用于电动化车辆的车辆热管理系统的现有技术架构的另一个示例的示意图。图3是示出电池电动车辆的热管理系统的一部分的示例的示意图。图4是示出电池电动车辆的热管理系统的一部分的示例的示意图。图5是示出用于车辆热管理系统的控制策略的示例的流程图。具体实施方式本文中描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；某些特征可能会被放大或最小化，以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本公开的代表性基础。如本领域普通技术人员应理解，参考任一附图示出并描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，可以在特定应用或实现方式中使用与本公开的教导一致的特征的各个组合和修改。图1是示出电动化车辆(本文称为车辆10)的一部分的示例的示意图。在这个示例中，车辆10是电池电动车辆(BEV)。车辆10可以包括电连接到马达16的牵引电池14。牵引电池14可以是高压(HV)电池，其包括彼此链接的一个或多个电池单元，以为车辆10的部件(诸如马达16)供电。马达16可以联接到车桥18以驱动一组车轮20的旋转。车辆10还可以包括用于管理车辆车厢(未示出)的热状况的车厢热管理系统24和用于管理牵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆热管理系统，其包括：/n车厢热回路，其包括第一冷却器；/n电池热回路，其包括第二冷却器和高压(HV)电池；/n并联阀总成，其用于选择性地链接所述热回路；和/n控制器，其被编程为响应于检测到高负载状况，命令所述并联阀总成链接所述热回路，使得所述冷却器一起操作以冷却车辆车厢和所述HV电池。/n

【技术特征摘要】
20180813 US 16/101,5501.一种车辆热管理系统，其包括：
车厢热回路，其包括第一冷却器；
电池热回路，其包括第二冷却器和高压(HV)电池；
并联阀总成，其用于选择性地链接所述热回路；和
控制器，其被编程为响应于检测到高负载状况，命令所述并联阀总成链接所述热回路，使得所述冷却器一起操作以冷却车辆车厢和所述HV电池。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述并联阀总成包括三通阀和选择性地连接所述冷却器、所述三通阀和所述HV电池的导管系统，并且其中所述控制器还被编程为在第一位置和第二位置之间转换所述三通阀，在所述第一位置中所述第一冷却器不与所述HV电池流体连通，在所述第二位置中所述第一冷却器和所述第二冷却器两者与所述HV电池流体连通。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述车厢热回路还包括设置在冷凝器和冷却器之间的电子膨胀阀，其中所述电子膨胀阀包括与所述控制器通信的截止阀，并且其中所述控制器还被编程为响应于检测到超过预定阈值的冷却容量请求而打开所述截止阀。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述车厢热回路还包括设置在冷凝器和冷却器之间的电子膨胀阀和截止阀，其中所述截止阀与所述控制器通信，并且其中所述控制器还被编程为响应于检测到超过预定阈值的冷却容量请求而打开所述截止阀。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述高负载状况是车辆挂车模式或重型货物模式中的一种，并且其中所述控制器还被编程为链接所述第一冷却器和所述第二冷却器的操作，使得所述车辆车厢的车厢温度保持在乘客所选的范围内，并且所述HV电池的电池温度保持在正常操作温度阈值内。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器还被编程为响应于检测到稳态行驶状况，向所述并联阀总成输出命令以链接所述热回路，并且向所述第一冷却器和所述第二冷却器输出操作命令以基于来自所述车厢热回路和所述电池热回路中的每一个的所请求的冷却容量在分布式水平操作。


7.如权利要求1所述的系统，其中所述车厢热回路还包括与所述第一冷却器流体连通的冷凝器、压缩机和蒸发器以限定冷却容量，并且其中所述控制器还被编程为响应于检测到到车辆车厢的车厢热回路输出小于所述车厢热回路的所述冷却容量将所述车厢热回路与所述电池热回路彼此链接，并且使得所述蒸发器和所述第一冷却器有助于冷却所述HV电池。


8.一种车辆热管理系统，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰得利·什克里巴洛，哈米什·刘易斯，迪纳卡拉·卡兰思，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US