本发明涉及新能源,具体涉及一种热管理系统、方法、计算机设备、车辆及存储介质。
背景技术:
1、随着全球低碳化的趋势的引导,在出行领域以电动化为代表的出行方式代替传统燃料车辆,同时纯电动汽车能够带来更舒适、更智能化的用户体验,越来越多的用户选在购买纯电动汽车;由于纯电动汽车采用电力做动力来源,从用户的使用角度,针对纯电动汽车,在实际使用中,用户从对油耗的关注转移到了对实车电耗以及补能效率两个维度上。
2、但是为了降低电耗所采用设计的热泵系统,由于增加了很多阀件和零部件,会抬高整套热管理系统的成本,对于一些常年高温的用车场景,由于这些地区全年温度基本都在30℃以上,其低温制热的需求较小,整车采用热泵系统,就会导致成本的提升和资源的浪费,且组成的热管理系统架构复杂,管线路多,存在设计冗余的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种热管理系统、方法、计算机设备、车辆及存储介质,以解决在常年高温的用车场景中,热泵系统会增加系统的成本和资源的浪费,存在设计冗余的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种热管理系统,所述热管理系统包括电驱回路、电池回路和加热回路,所述热管理系统还包括第一三通阀和四通阀,其中,所述第一三通阀的第一端口与所述加热回路连接、第二端口与所述热管理系统所处的车辆的乘员舱的暖风装置连接,第三端口与所述电池回路连接,用于调整所述加热回路、暖风装置、电池回路之间的连接关系;所述四通阀的第四端口和第五端口与所述电驱回路连接,第六端口和第七端口与所述电池回路连接,用于调整电池回路和电驱回路之间的连接关系。
3、本发明提供的热管理系统,设计的四通阀可调整电驱回路与电池回路的连接关系,三通阀可调整暖风装置、加热回路和电池回路的连接关系,既能满足加热回路对乘员舱和电池的选择性加热以及电驱回路利用电驱余热对电池和乘员舱选择性的加热的需求,且对于一些常年高温的用车场景,无需采用热泵系统,设计的阀件、系统的管线路更加简单,降低热管理系统的成本和资源的浪费,降低管线路控制的复杂度。
4、在一种可选的实施方式中,所述热管理系统还包括冷媒回路,所述冷媒回路至少包括冷凝器、第一冷媒膨胀阀、乘员舱冷气蒸发器、第二冷媒膨胀阀,所述电池回路至少包括电池换热器,其中,所述第一冷媒膨胀阀设置于所述冷凝器的出口与所述乘员舱冷气蒸发器的进口连接的管路上,用于控制所述冷凝器排出的冷媒进入乘员舱冷气蒸发器;所述第二冷媒膨胀阀一端与冷凝器出口连接,另一端与电池回路的电池换热器连接,用于控制所述冷媒回路排出的冷媒进入电池回路的电池换热器中。
5、本发明通过设置第一冷媒膨胀阀和第二冷媒膨胀阀,基于两个冷媒膨胀阀分别的导通状态,实现冷媒回路对乘员舱和/或电池的制冷,使得热管理系统应用场景更加全面。
6、在一种可选的实施方式中,所述加热回路至少包括水暖加热装置、第三水泵,所述电池回路至少还包括第二水泵、电池,其中,所述第一三通阀的第一端口通过第三水泵与所述水暖加热装置连接,第二端口与所述暖风装置的进口连接,第三端口通过第二水泵与电池连接。
7、本发明设计的三通阀端口分别与电池和暖风装置连接,实现对电池和/或暖风装置的制热。
8、在一种可选的实施方式中,所述热管理系统至少还包括单向阀,所述电驱回路至少包括电机散热器、前电驱、后电驱和第一水泵,所述电池回路至少还包括电池和第二水泵,其中,所述四通阀的第四端口分别通过前电驱和后电驱与所述电机散热器连接,所述第五端口通过第一水泵与所述电机散热器连接,所述第六端口与电池连接,所述第七端口与第二水泵连接;所述单向阀的进口与电池连接,单向阀的出口与暖风装置连接。
9、本发明设计的四通阀、第二单向阀和第一三通阀的导通方案,可实现利用电驱余热对电池,或对电池和乘员舱制热,降低热泵系统加热的资源浪费和成本,结构简单。
10、在一种可选的实施方式中,所述电驱回路至少还包括温度采集装置、第二三通阀,其中,所述温度采集装置设置于所述电机散热器的出口端,用于采集所述电机散热器散发的热量温度;所述第二三通阀的第八端口与第一水泵连接,第九端口与所述电机散热器的进口连接,第十端口与温度采集装置连接,用于调整所述电机散热器散发的热量流向。
11、本发明设计的温度采集装置和第二三通阀,可基于电机散热器散发的热量温度与环境温度的比较,调整热量的流向,保证热量的存储。
12、在一种可选的实施方式中,所述第一三通阀为三通比例阀。
13、本发明设计的三通阀为三通比例阀,在对乘员舱和电池同时加热时,可根据热管理系统需求设定相应流出比例,提高系统制热的灵活性。
14、第二方面,本发明提供了一种热管理方法,应用于第一方面或其对应的任一实施方式的热管理方法,所述方法包括:获取车辆中当前电池的运行状态、温度和当前乘员舱的温度;基于当前电池的运行状态确定电池温度需求,基于当前电池的温度和电池温度需求的关系以及当前乘员舱的温度与用户对乘员舱的温度需求的关系,确定当前热管理需求;基于所述当前热管理需求,控制第一三通阀、四通阀的端口导通状态,改变热管理系统的工作状态,以满足当前热管理需求。
15、本发明提供的热管理方法,通过基于当前电池的运行状态确定电池温度需求,基于当前电池的温度和电池温度需求的关系以及当前乘员舱的温度与用户对乘员舱的温度需求的关系,确定当前热管理需求,再可基于确定的热管理需求控制第一三通阀和四通阀的端口导通,继而实现满足当前热管理需求。
16、在一种可选的实施方式中,所述基于当前电池的运行状态确定电池温度需求,基于当前电池的温度和电池温度需求的关系以及当前乘员舱的温度与用户对乘员舱的温度需求的关系,确定当前热管理需求,包括:若当前电池的温度在电池温度需求范围内,但当前乘员舱温度大于用户对乘员舱的温度需求,确定当前热管理需求为冷媒回路对乘员舱制冷的第一热管理需求,或,若当前电池的温度大于电池温度需求范围,且当前乘员舱温度大于用户对乘员舱的温度需求,确定当前热管理需求为冷媒回路对乘员舱和电池制冷的第二热管理需求,或,若当前电池的温度大于电池温度需求范围,当前乘员舱温度大于用户对乘员舱的温度需求,且电池处于快充状态时,确定当前热管理需求为冷媒回路对电池制冷的第三热管理需求,或,若当前电池的温度低于电池温度需求范围内,但当前乘员舱温度大于用户对乘员舱的温度需求,确定当前热管理需求为冷媒回路对乘员舱制冷、加热回路对电池加热的第四热管理需求,或,若当前电池温度处于被动加热状态,当前乘员舱温度大于用户对乘员舱的温度需求时,确定当前热管理需求为冷媒回路对乘员舱制冷、电驱回路为电池加热的第五管理需求,或,若当前电池的温度大于电池温度需求范围,且当前乘员舱温度低于用户对乘员舱的温度需求,确定当前热管理需求为冷媒回路对电池制冷,加热回路对乘员舱制热的第六管理需求,或,若当前电池的温度低于电池温度需求范围,当前乘员舱温度低于用户对乘员舱的温度需求,且电池处于快充状态时,确定当前热管理需求为电驱回路对电池加热的第七热管理需求,或,若当前电池的温度低于电池温度需求范围,且当前乘员舱温度低于用户对乘员舱的温度需求,确定当前热管理需求为加热回路对乘员舱和电池加热的第八热管理需求,或,若当前电池和乘员舱处于电驱余热加热场景时,确定当前热管理需求为电驱回路对乘员舱和电池加热的第九热管理需求。
17、本发明设计的热管理系统和方法,将电池、电驱、暖风芯体通过四通阀、三通阀串并联在一起,基于不同的场景需求,实现电驱余热给电池加热,也可给乘员舱加热。
18、在一种可选的实施方式中,所述基于所述当前热管理需求,控制第一三通阀、四通阀的端口导通状态,包括:若当前热管理需求为第一热管理需求或第二热管理需求或第三热管理需求,控制第一三通阀关闭,四通阀的第四端口和第五端口关闭连接,第六端口和第七端口连接导通;若当前热管理需求为第四热管理需求时,控制第一三通阀的第一端口和第三端口导通,四通阀的第四端口和第五端口连接导通,第六端口和第七端口连接导通;若当前热管理需求为第五热管理需求时,控制第一三通阀关闭,四通阀的第四端口和第六端口连接导通,第五端口和第七端口连接导通;若当前热管理需求为第六热管理需求时,控制第一三通阀的第一端口和第二端口导通,四通阀的第四端口和第五端口连接导通,第六端口和第七端口连接导通;若当前热管理需求为第七热管理需求时,控制第一三通阀关闭,四通阀的第四端口和第六端口连接导通,第五端口和第七端口连接导通;若当前热管理需求为第八热管理需求时,控制第一三通阀的第一端口、第二端口和第三端口导通,四通阀的第四端口和第五端口连接导通,第六端口和第七端口连接导通;若当前热管理需求为第九热管理需求时,控制第一三通阀的第二端口和第三端口导通,四通阀的第四端口和第六端口连接导通,第五端口和第七端口连接。
19、在一种可选的实施方式中,若当前热管理需求为第一热管理需求或第四热管理需求或第五热管理需求,控制第一冷媒膨胀阀导通,第二冷媒膨胀阀关闭;若当前热管理需求为第二热管理需求,控制第一冷媒膨胀阀导通,第二冷媒膨胀阀导通;若当前热管理需求为第三热管理需求或第六热管理需求,控制第一冷媒膨胀阀关闭,第二冷媒膨胀阀导通。
20、本发明基于不同场景,将冷媒回路和电池回路通过膨胀阀串并联起来,实现对电池和乘员舱的制冷。
21、在一种可选的实施方式中,所述方法还包括:判断电机散热器散发的热量温度是否低于环境温度;若电机散热器散发的热量温度低于环境温度,控制第二三通阀的第八端口和第十端口导通,以将电机散热器散发的热量流入自动驾驶控制器和后电驱;若电机散热器散发的热量温度不低于环境温度,控制第二三通阀的第八端口和第九端口导通,以将电机散热器散发的热量流入电机散热器。
22、本发明设计的温度采集装置和第二三通阀,可基于电机散热器散发的热量温度与环境温度的比较,调整热量的流向,保证热量的存储。
23、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的热管理方法。
24、第四方面,本发明提供了一种车辆,所述车辆包括上述第一方面或其对应的任一实施方式的热管理系统和控制器,该控制器用于执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的热管理方法。
25、第五方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的热管理方法。
1.一种热管理系统,所述热管理系统包括电驱回路、电池回路和加热回路,其特征在于,所述热管理系统还包括第一三通阀和四通阀,其中,
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述热管理系统还包括冷媒回路,所述冷媒回路至少包括冷凝器、第一冷媒膨胀阀、乘员舱冷气蒸发器、第二冷媒膨胀阀,所述电池回路至少包括电池换热器,其中,
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述加热回路至少包括水暖加热装置、第三水泵,所述电池回路至少还包括第二水泵、电池,其中,
4.根据权利要求1或3所述的系统,其特征在于,所述热管理系统至少还包括单向阀,所述电驱回路至少包括电机散热器、前电驱、后电驱和第一水泵,所述电池回路至少还包括电池和第二水泵,其中,
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述电驱回路至少还包括温度采集装置、第二三通阀,其中,
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一三通阀为三通比例阀。
7.一种热管理方法,其特征在于,应用于权利要求1-6任一项所述的热管理系统,所述方法包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于当前电池的运行状态确定电池温度需求,基于当前电池的温度和电池温度需求的关系以及当前乘员舱的温度与用户对乘员舱的温度需求的关系,确定当前热管理需求,包括:
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基于所述当前热管理需求,控制第一三通阀、四通阀的端口导通状态,包括:
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,
11.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
12.一种计算机设备,其特征在于,包括:
13.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求1至6任一项所述的热管理系统和控制器,所述控制器用于执行权利要求7至11中任一项所述的热管理方法。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求7至11中任一项所述的热管理方法。