[发明专利]用于作业机器的可逆热管理系统和方法

说明书

公开了一种用于作业机器的可逆热管理系统和方法。该系统包括原动机、电池、第一回路和第二回路。电池提供原动机的至少一部分动力。第一回路使适于与电子部件、传输回路、液压回路和电池中的一个或更多个交换热能的乙二醇循环。第二回路使制冷剂循环。通过至少一个热交换器热耦合到第一回路的第二回路适于与空气交换热能。

技术领域

本公开涉及一种用于作业机器的可逆热管理系统和方法。

背景技术

随着对节能和环保产品的兴趣日益增长，混合动力和电动形式的车辆在汽车行业变得越来越普遍并且现在已进入作业机器。然而，诸如挖掘、承载和地面的雕刻的工作量繁重的动作需要大量电力。利用节能产品，在平衡作业机器的尺寸和功能方面(其中增加的功率使用需要尺寸不断增加的电池)，功率效率和功耗的改进变得至关重要。因此需要通过减小尺寸、重量和效率来优化能源系统，包括作业机器的热管理。

发明内容

提供此发明内容以介绍下面在详细描述和附图中进一步描述的概念的选择。此发明内容并非旨在识别所附权利要求的关键或基本特征，也非旨在用于帮助确定所附权利要求的范围。

本公开包括一种用于作业机器的可逆热管理系统和方法。该系统包括原动机、电池、第一回路和第二回路。电池提供原动机的至少一部分动力。第一回路使适于与电子部件、传输回路、液压回路和电池中的一个或更多个交换热能的乙二醇循环。第二回路使制冷剂循环。通过至少一个热交换器热耦合到第一回路的第二回路适于与空气交换热能。

该系统还可包括冷却操作模式和热交换器。冷却操作模式包括电子部件、传输回路、液压回路和电池中的一个或更多个。在此模式期间，由第一回路内的乙二醇吸收热能。热交换器作为蒸发器操作以将热能释放到第二回路内的制冷剂。第二回路通过冷凝器将热能释放到空气。

该系统还可包括用于对电子部件、传输回路、液压回路和电池中的一个或更多个加热的加热操作模式。在加热操作模式期间，由第二回路中的制冷剂吸收热能。热交换器作为冷凝器操作以将热能释放到第一回路内的乙二醇。第二回路通过蒸发器从空气吸收热能。

蓄热单元还可耦合到第一回路和第二回路中的一个或更多个。蓄热单元在冷却操作模式期间吸收热能并且在加热操作模式期间释放热能。

第一回路包括使乙二醇在第一回路中循环的第一齿轮泵。第二回路包括使制冷剂在第二回路中循环的第二齿轮泵。第一齿轮泵和第二齿轮泵各自包括驱动马达，其中，驱动马达引导流方向。控制器适于向驱动马达发送流信号以基于电子部件、传输回路、液压回路和电池中的一个或更多个的温度来控制流方向。控制器还可适于向驱动马达发送流信号以控制流大小。

在用于作业机器的可逆热管理方法中，该方法包括：由控制器从热传感器接收温度信号；由控制器分析温度信号；由控制器确定模式；由控制器基于模式向耦合到第一齿轮泵和第二齿轮泵的各个驱动马达发送流信号；以及使流体在所确定的流方向上循环。热传感器测量作业机器上的电子部件、传输回路、液压回路和电池中的一个或更多个的温度。模式包括冷却操作模式和加热操作模式。流信号使用第一齿轮泵和第二齿轮泵中的一个或更多个来引导第一回路和第二回路中的一个更多个中的流体的流方向。

在该方法的另一方面中，第一回路可使适于与电子部件、传输回路、液压回路和电池中的一个或更多个交换热能的乙二醇循环。通过至少一个热交换器热耦合到第一回路的第二回路使适于与空气交换热能的制冷剂循环。

冷却操作模式可包括由第一回路中的乙二醇吸收热能并且由乙二醇通过作为蒸发器操作的热交换器将热能释放到第二回路中的制冷剂。该方法可包括由制冷剂通过蒸发器将热能释放到空气。

加热操作模式可包括由第二回路中的制冷剂从空气吸收热能并且通过作为冷凝器操作的热交换器将热能释放到第一回路内的乙二醇。

该方法还可包括在冷却操作模式期间从耦合到第一回路和第二回路中的一个或更多个的蓄热单元吸收热能并且在加热操作模式期间释放热能单元。