本发明专利技术涉及一种用于车辆的热管理和能量回收系统，至少包括：冷却单元，用于通过在冷却单元中流动的冷却液来冷却发热部件；散热器，用欧降低来自冷却单元的冷却液的温度；布置在冷却单元和散热器之间的主路管道，以形成直接的流体连通；第一旁路管道和第二旁路管道，以区段式相邻的方式彼此间隔开；布置在第一旁路管道和第二旁路管道之间的热电元件，用于根据第一旁路管道和第二旁路管道中的冷却液的温度差发电并且将产生的电能提供给车辆；控制器，用于根据冷却液的温度控制主路管道、第一旁路管道和第二旁路管道的开闭，以实现不同的运行模式。还涉及一种相应的方法。能够实现散热效率和能量回收效率的优化平衡。热效率和能量回收效率的优化平衡。热效率和能量回收效率的优化平衡。
【技术实现步骤摘要】
用于车辆的热管理和能量回收系统和方法
[0001]本专利技术涉及车辆领域，尤其是一种用于车辆的热管理和能量回收系统。本专利技术还涉及一种相应的用于车辆的热管理和能量回收的方法。
技术介绍
[0002]近年来，随着能源危机和环境保护问题的日益凸显，人们越来越关注在车辆运行过程中的能量利用效率，其中，车辆的部件、如电池模组、电机、耗电器件或者发动机等在车辆的行驶过程中会产生大量热能并且需要被冷却，以防这些部件过热而影响正常运行。为此，针对车辆的发热部件设置有冷却单元，所述冷却单元中的冷却液流经这些发热部件并且带走热量，从而使车辆的部件处于正常温度范围，其中，冷却液由于吸收发热部件产生的热量温度升高，被加热的冷却液流动至散热器，冷却液携带的热量在所述散热器处通过热传递和热辐射直接散失在空气中，由此实现冷却液的温度降低。然而这会浪费由车辆部件产生的热量并且降低了车辆的能量利用效率。
[0003]在现有技术中，虽然已存在通过回收车辆部件的废热来产生电能的方案，但这些方案会不利地影响车辆的散热效率，使得车辆的部件存在过热的风险。
技术实现思路
[0004]因此，本专利技术的目的在于提出一种改进的用于车辆的热管理和能量回收系统，在确保车辆的散热效率的情况下充分利用车辆部件产生的热量，从而明显提高能量利用率并且实现散热效率和能量回收效率的优化平衡。此外，根据本专利技术的热管理和能量回收系统能够在传统车辆的冷却散热回路的基础上结构简单和成本有利地改造并且具有高集成度。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供一种用于车辆的热管理和能量回收系统，其中，所述热管理和能量回收系统至少包括：
[0006]‑
冷却单元，所述冷却单元被配置成适于通过在所述冷却单元中流动的冷却液来冷却所述车辆的发热部件；
[0007]‑
散热器，所述散热器被配置成适于降低来自所述冷却单元的所述冷却液的温度；
[0008]‑
布置在所述冷却单元和所述散热器之间的主路管道，以形成所述冷却单元和所述散热器之间的直接的流体连通；
[0009]‑
从所述冷却单元延伸出的第一旁路管道和从所述散热器延伸出的第二旁路管道，所述第一旁路管道和所述第二旁路管道以区段式相邻的方式彼此间隔开；
[0010]‑
布置在所述第一旁路管道和所述第二旁路管道之间的至少一个热电元件，所述热电元件被配置成适于根据所述第一旁路管道和所述第二旁路管道中的冷却液的温度差发电并且将产生的电能提供给所述车辆；和
[0011]‑
控制器，所述控制器构造成用于根据所述冷却单元中的冷却液的温度控制所述主路管道、所述第一旁路管道和所述第二旁路管道的开闭，以实现所述热管理和能量回收系统的不同的运行模式。
[0012]相比于现有技术，在根据本专利技术的热管理和能量回收系统中，在冷却单元和散热器之间设置有用于形成直接的流体连通的主路管道以及区段式相邻的第一旁路管道和第二旁路管道，其中，冷却液能够从冷却单元通过主路管道直接流动至散热器，以实现期望的散热效果，其中，布置在第一旁路管道和第二旁路管道之间的热电元件通过在二者中的冷却液的温度差发电，从而将热能转化为电能并且将产生的电能提供给车辆，以实现能量回收并且提高能量利用率。在此，控制器根据冷却单元中的冷却液的温度控制各个管道的开闭状态，从而实现热管理和能量回收系统的不同的运行模式，以达到车辆的散热效率和能量回收效率的优化平衡。在此，仅需要在传统的由冷却单元和散热器组成的热管理系统的基础上增加旁路管道和热电元件，由此根据本专利技术的热管理和能量回收系统能够成本有利地和高集成度地构造。
[0013]根据本专利技术的示例性实施例，所述运行模式包括以下模式：
[0014]‑
保温模式：当所述冷却单元中的冷却液的温度低于第一设定温度时，所述主路管道、所述第一旁路管道和所述第二旁路管道关闭；
[0015]‑
发电模式：当所述冷却单元中的冷却液的温度处于第一设定温度和第二设定温度之间时，所述主路管道关闭并且所述第一旁路管道和所述第二旁路管道打开；
[0016]‑
混合模式：当所述冷却单元中的冷却液的温度处于第二设定温度和第三设定温度之间时，所述主路管道、所述第一旁路管道和所述第二旁路管道打开；
[0017]‑
完全散热模式：当所述冷却单元中的冷却液的温度高于第三设定温度时，所述主路管道打开并且所述第一旁路管道和所述第二旁路管道关闭，
[0018]其中，所述第一设定温度、所述第二设定温度、所述第三设定温度依次增大。
[0019]根据本专利技术的示例性实施例，所述第一设定温度在所述冷却液的温度逐渐升高时的设定值大于在所述冷却液的温度逐渐降低时的设定值；和/或，所述第二设定温度在所述冷却液的温度逐渐升高时的设定值大于在所述冷却液的温度逐渐降低时的设定值。
[0020]根据本专利技术的示例性实施例，所述热管理和能量回收系统包括温度传感器，所述温度传感器构造用于检测所述冷却单元中的冷却液的温度，其中，所述温度传感器尤其布置在所述冷却单元的出口端。
[0021]根据本专利技术的示例性实施例，所述第一旁路管道和所述第二旁路管道分别构造有叉指结构，所述叉指结构以彼此交叠的形式间隔开地布置并且在各个叉指结构的末端设置有汇流通道，多个热电元件分别布置在所述第一旁路管道和所述第二旁路管道的叉指结构之间的间隔中；或者，所述第一旁路管道和所述第二旁路管道分别构造有曲折结构，所述曲折结构以彼此嵌入的形式间隔开地布置，多个热电元件分别布置在所述第一旁路管道和所述第二旁路管道的曲折结构之间的间隔中。
[0022]根据本专利技术的示例性实施例，所述热电元件扁平层状地构造；和/或，所述热电元件通过升压整流电路将电能提供给所述车辆的耗电器具或蓄电池单元。
[0023]根据本专利技术的示例性实施例，在所述主路管道中设置有第一阀，并且在所述第一旁路管道和/或所述第二旁路管道中设置有第二阀，所述控制器通过调节所述第一阀和所述第二阀的状态来控制所述主路管道、所述第一旁路管道和所述第二旁路管道的开闭。
[0024]根据本专利技术的示例性实施例，所述第一阀和/或所述第二阀构造为流量控制阀，所述控制器通过控制所述流量控制阀的开度来调节热管理和能量回收系统的散热和/或能量
回收效率。
[0025]根据本专利技术的示例性实施例，所述热管理和能量回收系统包括风扇单元，所述风扇单元构造成用于促进所述散热器的散热效率；和/或，所述热管理和能量回收系统包括储液罐，所述储液罐构造成储存冷却液并且将冷却液提供给所述主路管道。
[0026]根据本专利技术的第二方面，提供一种用于车辆的热管理和能量回收的方法，其中，所述方法由根据本专利技术的热管理和能量回收系统实施，其中，
[0027]所述方法至少包括以下步骤：
[0028]S1：检测所述热管理和能量回收系统的冷却单元中的冷却液的温度；
[0029]S2：根据所述冷却单元中的冷却液的温度控制所述热管理本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的热管理和能量回收系统(100)，其中，所述热管理和能量回收系统(100)至少包括：
‑
冷却单元(10)，所述冷却单元被配置成适于通过在所述冷却单元(10)中流动的冷却液来冷却所述车辆的发热部件；
‑
散热器(20)，所述散热器被配置成适于降低来自所述冷却单元(10)的所述冷却液的温度；
‑
布置在所述冷却单元(10)和所述散热器(20)之间的主路管道(30)，以形成所述冷却单元(10)和所述散热器(20)之间的直接的流体连通；
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从所述冷却单元(10)延伸出的第一旁路管道(41)和从所述散热器(20)延伸出的第二旁路管道(42)，所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)以区段式相邻的方式彼此间隔开；
‑
布置在所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)之间的至少一个热电元件(50)，所述热电元件被配置成适于根据所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)中的冷却液的温度差发电并且将产生的电能提供给所述车辆；和
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控制器(60)，所述控制器构造成用于根据所述冷却单元(10)中的冷却液的温度控制所述主路管道(30)、所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)的开闭，以实现所述热管理和能量回收系统(100)的不同的运行模式。2.根据权利要求1所述的热管理和能量回收系统(100)，其特征在于，所述运行模式包括以下模式：
‑
保温模式：当所述冷却单元(10)中的冷却液的温度低于第一设定温度时，所述主路管道(30)、所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)关闭；
‑
发电模式：当所述冷却单元(10)中的冷却液的温度处于第一设定温度和第二设定温度之间时，所述主路管道(30)关闭并且所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)打开；
‑
混合模式：当所述冷却单元(10)中的冷却液的温度处于第二设定温度和第三设定温度之间时，所述主路管道(30)、所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)打开；
‑
完全散热模式：当所述冷却单元(10)中的冷却液的温度高于第三设定温度时，所述主路管道(30)打开并且所述第一旁路管道(41)和所述第二旁路管道(42)关闭，其中，所述第一设定温度、所述第二设定温度、所述第三设定温度依次增大。3.根据权利要求2所述的热管理和能量回收系统(100)，其特征在于，所述第一设定温度在所述冷却液的温度逐渐升高时的设定值大于在所述冷却液的温度逐渐降低时的设定值；和/或所述第二设定温度在所述冷却液的温度逐渐升高时的设定值大于在所述冷却液的温度逐渐降低时的设定值。4.根据权利要求1至3...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁创，
申请(专利权)人：梅赛德斯奔驰集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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