混合动力车热量管理系统及管理方法技术方案

本发明专利技术提供了一种混合动力车热量管理系统及管理方法，包括发动机冷却回路、电池冷却回路和电机冷却回路，其中：发动机冷却回路包括依次连接并形成回路的高温散热器、发动机冷却水泵、发动机和第一多通阀门，高温散热器和发动机冷却水泵用于为发动机散热；电池冷却回路包括第二多通阀门和电池；电机冷却回路包括依次连接并形成回路的低温散热器、第二电子水泵、电机控制器、电机和第三多通阀门，低温散热器和第二电子水泵用于为电机散热，电机控制器用于检测电机的运行状况；发动机冷却回路、电池冷却回路和电机冷却回路通过第一多通阀门、第二多通阀门和第三多通阀门相互耦合，以使热能在发动机冷却回路、电池冷却回路和电机冷却回路之间转换。回路之间转换。回路之间转换。

【技术实现步骤摘要】
混合动力车热量管理系统及管理方法


[0001]本专利技术涉及汽车控制
，特别涉及一种混合动力车热量管理系统及管理方法。

技术介绍

[0002]混合动力汽车(HEV)与传统燃油汽车相比，整车的热量来源更多，温度跨度更大，且随着混合动力程度的加深，动力电池的热量管理需求也变得不可忽略，为了更好协调HEV中的热量，提高整车能量效率，需要进一步优化热管理系统。完整的热管理方案需要涉及到发动机控制器(EMS)、整车控制器(VCU)，电池管理系统(BMS)，系统复杂。因而目前整车厂更多的选择了相互独立的冷却系统。为了更大效率地利用车辆的有限能量，需要对新能源车的热能进行合理的耦合利用，减少不必要的能源消耗，达到节能增效的目的。
[0003]但在混合动力冷却系统的现有技术中，主要围绕发动机和电机耦合，少有将发动机、电机、电池三者相互耦合。如发动机和电机并联系统可调节式散热器，用于降低了冷却成本，或发动机冷却和电机、逆变器的冷却相互耦合的结构，可使用利用发动机冷却液来补充电机、逆变器冷却液的功能，还有电机冷却液回路和发动机冷却回路并联的冷却方案，通过利用电机、逆变器冷却回路的能力，实现发动机起动性能和排放性能的改善。
[0004]分析现有技术，主要存在以下问题：对于电池冷却系统和电机冷却回路，发动机冷却回路的关联少有涉及；目前大多数混合动力车辆在冬季有暖风需求时，都会直接启动发动机，来满足用户的供热需求，不利于发动机冷机排放以及油耗；对于电池的加热，大多使用加热器，没有充分利用整车的其他热能，能量利用效率较低；冷却介质不统一，为用户带来不便。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种混合动力车热量管理系统及管理方法，以解决现有的混合动力车热量管理方法耦合低效率低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种混合动力车热量管理系统，所述混合动力车热量管理系统包括发动机冷却回路、电池冷却回路和电机冷却回路，其中：
[0007]所述发动机冷却回路包括依次连接并形成回路的高温散热器、发动机冷却水泵、发动机和第一多通阀门，所述高温散热器和所述发动机冷却水泵用于为所述发动机散热；
[0008]所述电池冷却回路包括第二多通阀门和电池；
[0009]所述电机冷却回路包括依次连接并形成回路的低温散热器、第二电子水泵、电机控制器、电机和第三多通阀门，所述低温散热器和所述第二电子水泵用于为所述电机散热，所述电机控制器用于检测所述电机的运行状况；
[0010]所述发动机冷却回路、所述电池冷却回路和所述电机冷却回路通过所述第一多通阀门、所述第二多通阀门和所述第三多通阀门相互耦合，以使热能在所述发动机冷却回路、所述电池冷却回路和所述电机冷却回路之间转换。
[0011]可选的，在所述的混合动力车热量管理系统中，所述发动机冷却回路和所述电池冷却回路通过一管道进行液体热量交换，所述发动机还连接所述第三多通阀门。
[0012]可选的，在所述的混合动力车热量管理系统中，所述第一多通阀门包括连接所述发动机的第一通道口，连接所述发动机冷却水泵和所述暖风装置的第二通道口，连接所述第二电子水泵和所述第二多通阀门和所述低温散热器的第三通道口，连接所述高温散热器的第四通道口以及连接所述暖风装置的第五通道口。
[0013]可选的，在所述的混合动力车热量管理系统中，所述电池冷却回路还包括依次连接的第一电子水泵、第一加热模块和第二多通阀门，以及依次连接以形成一回路的冷却装置换热器、第一膨胀阀、压缩机和冷凝器，还包括与所述压缩机和所述冷凝器连接并形成另一回路的第二膨胀阀和冷风装置，其中：
[0014]所述第一电子水泵一端连接连接所述暖风装置和所述冷却装置换热器，另一端连接所述第一加热模块，所述冷却装置换热器连接所述电池；
[0015]所述第二多通阀门包括连接所述第一加热模块的第六通道口，连接暖风装置的第七通道口，连接所述第二电子水泵、所述第一多通阀门和所述低温散热器的第八通道口，以及连接所述电池的第九通道口。
[0016]可选的，在所述的混合动力车热量管理系统中，所述第三多通阀门包括连接所述低温散热器的第十通道口，连接所述发动机冷却水泵和所述发动机的第十一通道口，连接所述冷却装置换热器、所述第一电子水泵和所述暖风装置的第十二通道口，连接所述电机的第十三通道口。
[0017]可选的，在所述的混合动力车热量管理系统中，所述冷凝器靠近所述低温散热器的一侧，所述高温散热器靠近所述低温散热器的另一侧。
[0018]本专利技术还提供一种基于上述的混合动力车热量管理系统的管理方法，
[0019]判断所述电池是否上电；
[0020]若是则判断电池的剩余电量是否大于第一剩余电量阈值；
[0021]若是则判断电池的温度是否小于第一电池温度阈值；
[0022]若是则准备为所述电池加热，若否则进入第一计算流程；
[0023]准备为所述电池加热包括，判断发动机是否已经起动，若是则进入第二计算流程，若否则判断用户是否有暖风需求；若用户有暖风需求，则判断电池的剩余电量是否大于第二剩余电量阈值，若是则进入第五计算流程，否则请求发动机启动；若用户没有暖风需求，则进入第三计算流程，若第三计算流程的计算结果是第四策略，则进一步进入第四计算流程；
[0024]所述第二剩余电量阈值大于所述第一剩余电量阈值。
[0025]可选的，在所述的混合动力车热量管理方法中，
[0026]所述第一计算流程包括：判断电池的温度是否小于第二电池温度阈值，若是则选择第二策略，并判断发动机是否已经起动，若否则进入第四计算流程；电池的温度是否大于第二电池温度阈值，则判断发动机是否已经起动，若否则进入第四计算流程，若第四计算流程的计算结果为第五策略，则同时进行第三策略，若第四计算流程的计算结果为其他策略，则判断电机温度是否大于第一电机温度阈值，若是则选择第六策略，若否则选择第三策略；
[0027]所述第二计算流程包括：判断发动机水温是否小于第一发动机水温阈值，若否则
选择第一策略，否是则判断用户是否有暖风需求，若是则根据电池的剩余电量和发动机水温的第一关系曲线选择策略，若结果为策略待定，则暂时忽略用户的暖风需求，进入第三计算流程，否则执行相应策略；若用户没有暖风需求，则根据电池的剩余电量和发动机水温的第二关系曲线选择策略，若结果为策略待定，则进入第三计算流程，否则执行相应策略；
[0028]所述第三计算流程包括：第一协调控制单元协调电池的加热方式，选择利用第四策略和第八策略为电池加热，所述第一协调控制单元优先选择第八策略；
[0029]所述第四计算流程包括：第二协调控制单元协调电机热量为发动机加热，根据电机温度和发动机水温判断是否执行第五策略；
[0030]所述第五计算流程包括：第三协调控制单元协调第七策略和第九策略。
[0031]可选的，在所述的混合动力车热量管理方法中，
[0032]第一策略利用发动机热量加热电池，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力车热量管理系统，其特征在于，所述混合动力车热量管理系统包括发动机冷却回路、电池冷却回路和电机冷却回路，其中：所述发动机冷却回路包括依次连接并形成回路的高温散热器、发动机冷却水泵、发动机和第一多通阀门，所述高温散热器和所述发动机冷却水泵用于为所述发动机散热；所述电池冷却回路包括第二多通阀门和电池；所述电机冷却回路包括依次连接并形成回路的低温散热器、第二电子水泵、电机控制器、电机和第三多通阀门，所述低温散热器和所述第二电子水泵用于为所述电机散热，所述电机控制器用于检测所述电机的运行状况；所述发动机冷却回路、所述电池冷却回路和所述电机冷却回路通过所述第一多通阀门、所述第二多通阀门和所述第三多通阀门相互耦合，以使热能在所述发动机冷却回路、所述电池冷却回路和所述电机冷却回路之间转换。2.如权利要求1所述的混合动力车热量管理系统，其特征在于，所述发动机冷却回路和所述电池冷却回路通过一管道进行液体热量交换，所述发动机还连接所述第三多通阀门。3.如权利要求2所述的混合动力车热量管理系统，其特征在于，所述第一多通阀门包括连接所述发动机的第一通道口，连接所述发动机冷却水泵和所述暖风装置的第二通道口，连接所述第二电子水泵和所述第二多通阀门和所述低温散热器的第三通道口，连接所述高温散热器的第四通道口以及连接所述暖风装置的第五通道口。4.如权利要求2所述的混合动力车热量管理系统，其特征在于，所述电池冷却回路还包括依次连接的第一电子水泵、第一加热模块和第二多通阀门，以及依次连接以形成一回路的冷却装置换热器、第一膨胀阀、压缩机和冷凝器，还包括与所述压缩机和所述冷凝器连接并形成另一回路的第二膨胀阀和冷风装置，其中：所述第一电子水泵一端连接连接所述暖风装置和所述冷却装置换热器，另一端连接所述第一加热模块，所述冷却装置换热器连接所述电池；所述第二多通阀门包括连接所述第一加热模块的第六通道口，连接暖风装置的第七通道口，连接所述第二电子水泵、所述第一多通阀门和所述低温散热器的第八通道口，以及连接所述电池的第九通道口。5.如权利要求2所述的混合动力车热量管理系统，其特征在于，所述第三多通阀门包括连接所述低温散热器的第十通道口，连接所述发动机冷却水泵和所述发动机的第十一通道口，连接所述冷却装置换热器、所述第一电子水泵和所述暖风装置的第十二通道口，连接所述电机的第十三通道口。6.如权利要求2所述的混合动力车热量管理系统，其特征在于，所述冷凝器靠近所述低温散热器的一侧，所述高温散热器靠近所述低温散热器的另一侧。7.一种基于权利要求6所述的混合动力车热量管理系统的管理方法，其特征在于，判断所述电池是否上电；若是则判断电池的剩余电量是否大于第一剩余电量阈值；若是则判断电池的温度是否小于第一电池温度阈值；若是则准备为所述电池加热，若否则进入第一计算流程；准备为所述电池加热包括，判断发动机是否已经起动，若是则进入第二计算流程，若否则判断用户是否有暖风需求；若用户有暖风需求，则判断电池的剩余电量是否大于第二剩
余电量阈值，若是则进入第五计算流程，否则请求发动机启动；若用户没有暖风需求，则进入第三计算流程，若第三计算流程的计算结果是第四策略，则进一步进入第四计算流程；所述第二剩余电量阈值大于所述第一剩余电量阈值。8.如权利要求7所述的混合动力车热量管理方法，其特征在于，所述第一计算流程包括：判断电池的温度是否小于第二电池温度阈值，若是则选择第二策略，并判断发动机是否已经起动，若否则进入第四计算流程；电池的温度是...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柳，张磊磊，李乐，刘宁，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：