一种电动工业车辆的热管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动工业车辆的热管理系统及其控制方法，其包括分别对动力系统、动力电池系统进行热管理的第一回路和第二回路，其中，第一换热水箱和所述第二换热水箱之间通过一耦接装置相连，所述第一回路和所述第二回路中均连接有温度传感器；所述热管理系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一回路、所述第二回路和所述耦接装置电性连接。该热管理系统可同时对动力系统和动力电池系统进行有效的温度控制，且可利用动力系统的余热对动力电池系统进行保温，降低热管理系统能耗，提高热管理系统效率的同时降低成本并提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电动工业车辆的热管理系统及其控制方法
本专利技术属于电动车辆热管理
，具体涉及一种电动工业车辆的热管理系统及其控制方法。
技术介绍
传统的电动工业车辆，主要以铅酸动力电池系统、交流异步电机动力系统为主流技术方案，两者普遍采用自然冷却的散热形式。由于电动工业车辆长期处于大电流充放电和大负载作业状态，因而动力电池系统和动力系统会产生大量积聚的热负荷，如果持续大负荷作业，动力系统和动力电池系统将进入热保护状态从而停止工作；当处于较低的环境温度时，动力电池系统可用电量将积极减少，如果没有强制加热或保温措施，将会对动力电池系统造成不可逆的寿命损伤，若处于极低的环境温度且无强制加热措施时，动力电池系统将停止充放电。目前，随着新能源技术的发展，电动工业车辆的动力电池系统正逐步往锂电池动力系统转型，动力系统电机逐步往更高效的永磁同步电机升级，鉴于锂电池与永磁同步电机相较于铅酸电池和交流异步电机更为敏感的温度特性要求，现有自然冷却且无热管理系统的措施已经不能满足各系统的使用需求；而增加单独的风扇和加热PTC为动力电池系统进行热管理又会造成能耗高，热管理效率低的缺点，同时又缺乏对于动力系统的热管理措施。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术有必要提供一种电动工业车辆的热管理系统及其控制方法，该热管理系统可同时对动力系统和动力电池系统进行有效的温度控制，且可利用动力系统的余热对动力电池系统进行保温，降低热管理系统能耗，提高热管理系统效率的同时降低成本并提高可靠性，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种电动工业车辆的热管理系统，其包括分别对动力系统、动力电池系统进行热管理的第一回路和第二回路，所述第一回路由第一换热水箱、第一电子水泵、用于壳体散热的第一散热水道通过管路依次连接形成，所述第二回路由第二换热水箱、水暖式PTC、第二电子水泵和用于底板散热的第二散热水道通过管路依次连接形成，所述第一换热水箱和所述第二换热水箱之间通过一耦接装置相连，所述第一回路和所述第二回路中均连接有温度传感器；所述热管理系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一回路、所述第二回路和所述耦接装置电性连接。进一步的，所述温度传感器包括与所述控制装置分别电性连接的第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器：所述第一温度传感器设于所述第一散热水道的入水口处，所述第二温度传感器设于所述第一散热水道的出水口处；所述第三温度传感器设于所述第二散热水道的入水口处，所述第四温度传感器设于所述第二散热水道的出水口处。进一步的，所述第一换热水箱包括出水口、入水口、加水口、耦接水口和透气帽，所述第二换热水箱的结构与所述第一换热水箱相同。进一步的，所述第一换热水箱上设有第一风扇，所述第二换热水箱上设有第二风扇，所述第一风扇和所述第二风扇分别与所述控制装置电性连接，所述第一风扇、第二风扇的转速可调。进一步的，所述第一电子水泵和所述第二电子水泵分别与所述控制装置电性连接，所述第一电子水泵、所述第二电子水泵的转速可调。进一步的，所述耦接装置包括电磁水阀，所述电磁水阀分别与所述第一换热水箱、所述第二换热水箱通过管路连接，且所述电磁水阀与所述控制装置电性连接。优选的，所述电磁水阀为常闭式两通电磁阀。进一步的，所述底板上设有导热材料。本专利技术还提供了一种如前述任一项所述的热管理系统的控制方法，包括以下步骤：控制装置接收所述第一回路和第二回路中温度传感器的温度信号，判断所述第一回路和第二回路中的冷却液温度；控制装置接收动力系统内部温度传感器和动力电池系统内部温度传感器的温度信号，判断动力系统和动力电池系统的温度；根据第一回路和第二回路中冷却液温度、动力系统和动力电池系统的温度控制热管理系统开启或关闭。进一步的，所述根据第一回路和第二回路中冷却液温度、动力系统和动力电池系统的温度控制热管理系统开启或关闭的具体步骤为：当控制装置判断第一回路中的冷却液温度不高于第二回路中的冷却液温度，或控制装置判断第二回路中的动力电池系统内部温度传感器的温度信号值未达到第二回路进行加热管理的温度，耦接装置关闭，第一回路和第二回路彼此不连通进入各自独立工作模式：当控制装置判断动力系统内部温度传感器的温度信号低于动力系统的设定温度时，动力系统进入关闭热管理系统模式；当控制装置判断动力系统内部温度传感器的温度信号高于设定温度时，动力系统进入开启散热模式；当控制装置检测到动力电池系统内部温度传感器的温度信号低于其散热设定温度且高于其加热设定温度时，动力电池系统进入关闭热管理系统模式；当控制装置检测到动力电池系统内部温度传感器的温度信号高于其散热设定温度时，动力电池系统进入开启散热模式；当控制装置检测到动力电池系统内部温度传感器的温度信号低于其加热设定温度时，动力电池系统进入加热模式；当控制装置判断出第一回路中的冷却液温度高于第二回路中的冷却液温度，第二回路中的动力电池系统内部温度传感器的温度高于第二回路进行加热管理的温度信号值时，第一回路和第二回路耦接连通，动力系统进入散热模式同时动力电池系统进入加热模式。与现有技术相比，本专利技术中的热管理系统可分别对动力系统和动力电池系统进行热量管理，通过将对动力系统热管理的第一回路与对动力电池系统热管理的第二回路进行耦接，保证动力系统和动力电池系统的工作温度始终控制在合理范围，从而实现整个工业车辆的热量管理；该热管理系统通过将第一回路和第二回路耦接，实现了利用动力系统的余热对动力电池系统加热和保温的功能，使得整个热管理系统工作效率高，提高了工业车辆的能量利用率和动力电池的使用寿命，降低能耗的同时增加了工业车辆的作业时间。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例中热管理系统的电气连接拓扑图；图2为图1中第一回路10和第二回路20通过电磁水阀30连接的拓扑图；图3为图1中第一换热水箱101的结构简图；图4为第一回路10单独工作时的冷却液流向示意图；图5为第二回路20单独工作时的冷却液流向示意图；图6为第一回路10和第二回路20耦接工作时的冷却液流向示意图。图中：第一回路10、第一换热水箱101、出水口1011、入水口1012、加水口1013、透气帽1014、耦接水口1015、第一风扇1016、第一电子水泵102、第一温度传感器103、第一散热水道104、第二温度传感器105；第二回路20、第二换热水箱201、第二风扇2016、水暖式PTC202、第二电子水泵203、第三温度传感器204、第二散热水道205、第四温度传感器206；电磁水阀30；控制装置40。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将结合具体的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。除非另有定义，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动工业车辆的热管理系统，其包括分别对动力系统、动力电池系统进行热管理的第一回路和第二回路，其特征在于，所述第一回路由第一换热水箱、第一电子水泵、用于壳体散热的第一散热水道通过管路依次连接形成，所述第二回路由第二换热水箱、水暖式PTC、第二电子水泵和用于底板散热的第二散热水道通过管路依次连接形成，所述第一换热水箱和所述第二换热水箱之间通过一耦接装置相连，所述第一回路和所述第二回路中均连接有温度传感器；所述热管理系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一回路、所述第二回路和所述耦接装置电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动工业车辆的热管理系统，其包括分别对动力系统、动力电池系统进行热管理的第一回路和第二回路，其特征在于，所述第一回路由第一换热水箱、第一电子水泵、用于壳体散热的第一散热水道通过管路依次连接形成，所述第二回路由第二换热水箱、水暖式PTC、第二电子水泵和用于底板散热的第二散热水道通过管路依次连接形成，所述第一换热水箱和所述第二换热水箱之间通过一耦接装置相连，所述第一回路和所述第二回路中均连接有温度传感器；所述热管理系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一回路、所述第二回路和所述耦接装置电性连接。


2.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述温度传感器包括与所述控制装置分别电性连接的第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器：所述第一温度传感器设于所述第一散热水道的入水口处，所述第二温度传感器设于所述第一散热水道的出水口处；
所述第三温度传感器设于所述第二散热水道的入水口处，所述第四温度传感器设于所述第二散热水道的出水口处。


3.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一换热水箱包括出水口、入水口、加水口、耦接水口和透气帽，所述第二换热水箱的结构与所述第一换热水箱相同。


4.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一换热水箱上设有第一风扇，所述第二换热水箱上设有第二风扇，所述第一风扇和所述第二风扇分别与所述控制装置电性连接，所述第一风扇、第二风扇的转速可调。


5.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一电子水泵和所述第二电子水泵分别与所述控制装置电性连接，所述第一电子水泵、所述第二电子水泵的转速可调。


6.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述耦接装置包括电磁水阀，所述电磁水阀分别与所述第一换热水箱、所述第二换热水箱通过管路连接，且所述电磁水阀与所述控制装置电性连接。


7.如权利要求6所述的热管理系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：项寿南，陈建，
申请(专利权)人：安徽维德电源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34