[发明专利]一种车辆热管理系统和方法

说明书

本申请实施例公开了一种车辆热管理系统和方法，用于实现动力总成和电池包分别独立散热，从而达到最节能工况。具体包括：制冷循环系统、冷却液循环系统和控制设备；冷却液循环系统包括冷却液循环前端散热器，动力总成散热系统，电池包散热系统，主路水泵，旁路水泵，以及阀组系统；制冷循环系统与主路水泵相连；动力总成散热系统与电池包散热系统通过主路水泵、旁路水泵和阀组系统组合共用制冷循环系统和冷却液循环前端散热器；控制设备根据环境温度和动力总成进口冷却液温度控制动力总成散热系统的散热模式，以及电池包散热系统的散热模式。

技术领域

本申请涉及汽车领域，尤其涉及一种车辆热管理系统和方法。

背景技术

纯电动汽车已经开始逐步普及于市场，消费者对电动汽车的动力性能、驾驶乐趣的要求愈为严苛。为满足消费者某些特殊环境的使用需求，动力总成内电机朝着高转速、高扭矩输出的方向趋势发展。这种在正常驾驶场景下使用频率较低的高扭矩、高转速的输出需求，使得动力总成(包括电机(Electric Motor，EM)和电机控制器(Motor control Unit，MCU))以及电池包系统的峰值散热需求亦大幅度的增加，如何满足散热需求对热管理系统提出了巨大的挑战。

目前的车辆热管理系统通常是电池包散热与动力总成散热串联，将从电池包出来的冷却液再进入到该动力总成进行散热，但是串联方式使得电池包与动力总成必须同冷、同热。

由于电池包的舒适温度区间较窄，经过电池包的冷却液出口温度不宜过低，因此，动力总成的冷却液进液温度仍然受限于电池包，无法单独自然散热，达到最节能工况。

发明内容

本申请实施例提供了一种车辆热管理系统和方法，用于实现动力总成和电池包可以同时制冷散热，动力总成或电池包单独制冷散热以及动力总成或电池包单独自然散热，从而达到最节能工况。

第一方面，本申请实施例提供一种车辆热管理系统，其具体包括：制冷循环系统、冷却液循环系统和控制设备；该冷却液循环系统包括冷却液循环前端散热器，动力总成散热系统，电池包散热系统，主路水泵，旁路水泵，以及阀组系统；该制冷循环系统与该主路水泵相连，从而实现该制冷循环系统通过该主路水泵将制冷后的冷却液泵送至该电池包散热系统和/或该动力总成散热系统；该动力总成散热系统与该电池包散热系统通过该主路水泵、该旁路水泵和该阀组系统组合共用该制冷循环系统和该冷却液循环前端散热器；该控制设备根据环境温度和动力总成进口冷却液温度控制该动力总成散热系统的散热模式，以及该电池包散热系统的散热模式。

本实施例中，该动力总成进口冷却液温度是根据该动力总成的工作状态计算得到，而工作状态的参数包括该动力总成的转速、扭矩以及MCU电流等信息。具体来说，该动力总成进口冷却液温度也是用于指示进口冷却液的温度需要达到一定值，该动力总成散热系统才可以保证散热之后，动力总成的各个部件不会超温工作。

本实施例提供的车辆热管理系统中，该制冷循环系统可以将冷却液进行冷冻处理，从而将该冷却液的温度降低至需求范围，而该冷却液循环系统可以通过自然散热将该冷却液的温度降低至需求范围。而该车辆热管理系统根据环境温度和该动力总成进口冷却液温度确定该电池包散热系统的散热模式，以及该动力总成散热系统的散热模式。即该动力总成散热系统和该电池包散热系统可以独立采用不同的散热模式，也可以采用相同的散热模式，这样可以根据实际情况达到最节能工况。

可选的，该控制设备根据环境温度和动力总成进口冷却液温度控制该动力总成散热系统的散热模式，以及该电池包散热系统的散热模式具体可以如下：

在该环境温度低于第一预设阈值，且该进口冷却液温度处于第一预设范围时，该控制设备控制该动力总成散热系统使用自然散热模式，并控制该电池包散热系统也使用自然散热模式；

在该环境温度低于该第一预设阈值，且该进口冷却液温度处于第二预设范围时，该控制设备控制该动力总成散热系统使用制冷散热模式，并控制该电池包散热系统使用自然散热模式；