[发明专利]车辆热系统从低到高质量能源管理、存储、恢复和优化

说明书

一种用于连续管理机动车辆中的热能的方法，所述方法包括：初始化设置在所述机动车辆中的控制器内的连续热能管理控制回路；计算所述机动车辆所配备的热管理系统中的储能数量；计算所述热管理系统中的废弃热能数量；确定所述热管理系统的部件内是否需要热能；选择性地产生热能；选择性地将热能传输到所述热管理系统的所述部件；确定所述热管理系统的热存储容量；确定所述热管理系统内是否存在热能不足；以及选择性地将携带热能的液体流引导到热能储存器。

引言

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

本公开涉及机动车辆热管理系统，并且更确切地说，涉及用于控制机动车辆内的热能源和散热器的操作的系统和方法。排放标准、环境问题以及操作员对响应性、平稳性和噪音、振动和轮胎耐粗糙性(NVH)和操作员舒适度的感知决定了机动车辆内的许多热能控制方式。常规方式是实现内燃机(ICE)界限内的高效性，该内燃机用作机动车辆的原动机。这些进步通常采取提高燃烧效率(最大化将燃烧能量转换成动力)、捡拾燃烧热能来运行HVAC功能、捡拾制动动能来进行电池再充电等形式。捡拾功能通常在专用的加热、冷却或电路上执行，导致形成相对复杂的一系列电路，其中许多电路几乎完全独立地起作用。

但是，即使ICE已经并且可能继续变得越来越高效，ICE会产生大量的热能，其中的大部分热量通常被排放到车辆的周围环境中。也就是说，在ICE驱动的车辆中，ICE产生过剩的热能，并且这些热量不能有效地或高效地包括在机动车辆内。因此，大量所谓的“高质量”热能通常从机动车辆排放到大气中。为了减少ICE的低效使用并且减少排放、减小环境影响和改进响应性、平稳性、NVH和操作员舒适度，机动车辆越来越依赖电力来进行推动以及车厢环境管理这两者。但是，更多使用由创新推进系统例如混合系统、电池、燃料电池等产生的电力，使得配备有此类创新推进系统的车辆所产生的热能的数量和质量大大降低。

因此，尽管最初为ICE系统设计的常规热管理系统和方法可以应用于创新推进系统，但是热能的过剩比ICE系统中少得多。因此，尽管常规热管理系统和方法可以在ICE系统中用于其预期目的，但是减少和/或完全消除ICE使用的车辆中需要一种改进的热管理系统和方法。因此，所属领域需要新的和改进的热管理系统和方法，所述系统和方法有效地收集、存储热能并且将其分配给需要此能量的车辆系统，同时降低硬件成本和复杂性、提高可靠性，并且提供更高安全性和冗余，减少机动车辆操作员的里程焦虑。

发明内容

根据本公开的若干方面，一种用于连续管理机动车辆中的热能的方法包括：初始化设置在所述机动车辆中的控制器内的连续热能管理控制回路；计算所述机动车辆所配备的热管理系统中的储能数量；计算所述热管理系统中的废弃热能数量；确定所述热管理系统的部件内是否需要热能；选择性地产生热能；选择性地将热能传输到所述热管理系统的部件；确定所述热管理系统的热存储容量；确定所述热管理系统内是否存在热能不足；以及选择性地将携带热能的液体流引导到热能储存器。

在本公开的另一方面中，计算热管理系统中的储能数量进一步包括计算存储在所述热管理系统内的多个不同热流体回路中的每一者中的热能的数量。

在本公开的又一方面中，所述多个不同热流体回路中的每一者包括传送独特流体的独特热管理部件。

在本公开的又一方面中，所述多个不同热流体回路中的每一者通过热交换装置与所述多个不同热流体回路中的另一者交换热能。

在本公开的又一方面中，确定是否需要热能进一步包括选择性地操作冷凝器。连续操作冷凝器、监测冷凝器效率，并且通过在不同热流体回路之间交换热能来防止冷凝器结冰。

在本公开的又一方面中，确定是否需要热能进一步包括进一步选择性地操作冷凝器并且利用气流管理装置来选择性地防止气流进入冷凝器。

在本公开的又一方面中，确定是否需要热能进一步包括确定是否已请求改变车厢环境温度。