CN113547890B - 一种热管理***、热管理***控制方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于混合动力和/或增程汽车的热管理***、控制方法及汽车。可以灵活使用当前混合动力汽车及增程汽车的各种热源，如电驱动热量、发动机热量等来为乘员舱和/或电池包制热；还可以实现乘员舱和/或电池包制冷时，避免冷媒进入乘员舱。该***包括：冷媒循环回路和冷却液循环回路，通过对冷却液循环回路中的风暖电加热PTC的开闭控制以及对所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第一四通阀和所述第二四通阀的流向控制，实现对电驱动的冷却，和/或，客舱和/或电池包的冷却或制热。

Description

一种热管理***、热管理***控制方法及汽车

技术领域

本发明涉及一种汽车热管理***，特别是涉及一种用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***、热管理***控制方法及混合动力汽车。

背景技术

一方面响应节能减排的要求，新能源汽车技术不断推陈出新，如纯电动汽车、混合动力汽车、增程汽车、氢燃料电池汽车。整车热管理作为车辆的一个重要组成单元，也需要根据不同的新能源技术不断优化变更。然而另一方面，整车在低温环境采暖能效比低、采暖耗电多，导致低温环境下用户抱怨整车续航里程下降大。

为了在有限车身空间、有限能量的前提下提升采暖能效比、统筹利用能量，整车热管理也研究出很多的新技术，如热泵技术、电驱余热利用、发动机热量利用、乘员舱余热回收等。但每种新技术都需要兼顾多方的热量需求、提升***能效比、降低热管理耗电，这样会导致各新技术***复杂。

而汽车生产厂家在花费巨资打造一个汽车平台后，为了满足不同消费市场需求，会在该平台上开发不同能源的汽车，如纯电动汽车、混合动力汽车、增程汽车、燃料电池车等，这样势必造成热管理架构的频繁变更。因此急需研发一种可兼容多个热源采暖的热管理***架构。

发明内容

本发明在于提供了一种用于混合动力或增程汽车的热管理***、控制方法及汽车。当整车变更能源时，可以有效减少变更工作量。而且可以灵活使用当前混合动力汽车及增程汽车的各种热源，如电驱动热量、发动机热量等来为乘员舱和/或电池包制热；还可以实现乘员舱和/或电池包制冷时，避免冷媒进入乘员舱。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***，包括：冷媒循环回路和冷却液循环回路，所述冷媒循环回路和所述冷却液循环回路通过电池冷却器chiller耦合；所述冷却液循环回路包括：

作为第一热源的发动机，作为第二热源的电驱动，电池包，第一蓄水瓶，第二蓄水瓶，被构造成对所述电驱动提供冷却的电驱动冷却回路，被构造成向车辆的客舱提供冷却或制热的换热芯体，被构造成向车辆的提供制热的风暖电加热PTC；所述第一蓄水瓶的入水端连通所述换热芯体的出水端；所述电驱动的出水端连通所述第二蓄水瓶的入水端，所述第二蓄水瓶的出水端连通所述电驱动的入水端；

第一三通阀，所述第一三通阀的入水端连通所述发动机的出水端、所述电池冷却器chiller的冷却液出水端和第一蓄水瓶的出水端，所述第一三通阀的出水端连通所述换热芯体的入水端和所述电池包的入水端；

第一四通阀，所述第一四通阀的入水端连通所述电驱动的出水端，所述第一四通阀的出水端分别连通所述电驱动冷却回路的入水端、所述第一三通阀的入水端、所述电池包的入水端；

第二三通阀，所述第二三通阀的入水端连通所述电池包的出水端，所述第二三通阀的出水端连通所述电驱动的入水端和所述第一蓄水瓶的入水端；

第二四通阀，所述第二四通阀的入水端连通所述第二三通阀的出水端和所述换热芯体的出水端，所述第二四通阀的出水端分别连通所述发动机的入水端、所述电池冷却器chiller的冷却液入水端和所述电驱动的入水端；

通过对风暖电加热PTC的开闭控制以及对所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第一四通阀和所述第二四通阀的流向控制，实现对电驱动的冷却，和/或，客舱和/或电池包的冷却或制热。

优选地，所述冷却液循环回路还包括：

采暖水泵，其被布置在所述第一三通阀的入水端之前，并被布置在所述发动机的出水端、所述第一四通阀的出水端、所述第一蓄水瓶的出水端和所述电池冷却器chiller的冷却液出水端之后；

冷却水泵，其被布置在所述电驱动的入水端之前，并被布置在所述第二蓄水瓶的出水端、所述第二四通阀的出水端、所述第二三通阀的出水端和所述电驱动冷却回路的出水端之后。

优选地，所述***还包括：

布置在采暖水泵的出水端和第一三通阀的入水端之间的采暖进水温度传感器；

布置在所述第二四通阀的入水端和所述第一蓄水瓶的入水端之前，并被布置在所述换热芯体的出水端和所述第二三通阀的出水端之后的冷媒换热进水温度传感器；

布置在所述电驱动的入水端和冷却水泵的出水端之间的电驱动进水温度传感器。

优选地，所述冷媒循环回路包括：

依次连通的压缩机、冷凝器和电子膨胀阀；所述压缩机连通所述电池冷却器chiller的冷媒出口，所述电子膨胀阀连通所述电池冷却器chiller的冷媒入口；

所述电驱动冷却回路包括：

与所述冷凝器耦合的低温散热器，所述低温散热器的入水端连通所述第一四通阀的出水端，所述低温散热器的出水端连通冷却水泵的入水端。

本发明还提供了一种用于混合动力汽车或增程汽车的热管理控制方法，应用于上述的用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***，所述方法包括：

判断车辆当前是否具有制冷或制热需求；

在检测到用户具有客舱制热需求时，判断发动机是否启动；

若发动机启动，则判断发动机能否单独作为采暖源；

若发动机能单独作为采暖源，控制采暖水泵启动，控制所述第一三通阀导通采暖水泵和换热芯体，控制第二四通阀导通换热芯体和发动机；若发动机不能单独作为采暖源，控制采暖水泵启动，控制所述第一三通阀导通采暖水泵和换热芯体，控制第二四通阀导通换热芯体和发动机，并控制风暖电加热PTC启动；

若发动机未启动，则判断电驱动能否单独作为采暖源；

若确定电驱动能单独作为采暖源,则控制采暖水泵、冷却水泵启动，控制所述第一四通阀导通所述电驱动和所述采暖水泵，控制所述第一三通阀导通所述采暖水泵和所述换热芯体，控制所述第二四通阀导通所述换热芯体和所述冷却水泵；

若确定电驱动不能单独作为采暖源，则控制采暖水泵、冷却水泵启动，控制所述第一四通阀导通所述电驱动和所述采暖水泵，控制所述第一三通阀导通所述采暖水泵和所述换热芯体，控制所述第二四通阀导通所述换热芯体和所述冷却水泵，并控制风暖电加热PTC启动;

若发动机未启动，且电驱动不能作为采暖源，则控制采暖水泵启动，控制第一三通阀导通采暖水泵和换热芯体，控制风暖电加热PTC启动。

优选地，所述方法还包括：

在检测到用户具有客舱制热需求的同时若检测到电池包具有制热需求，

则在确定发动机能或不能单独作为采暖源时，还控制第一三通阀导通采暖水泵和电池包并控制第二三通阀导通电池包和第二四通阀；或者，

则在确定电驱动能或不能单独作为采暖源时，还控制第一三通阀导通采暖水泵和电池包，并控制第二三通阀导通电池包和第二四通阀、和/或、导通电池包和冷却水泵。

优选地，所述方法还包括：

在检测仅电池包具有制热需求时，判断发动机是否启动；

若发动机启动，则判断发动机能否单独作为采暖源；

若发动机能单独作为采暖源，控制采暖水泵启动，控制所述第一三通阀导通采暖水泵和电池包，控制第二四通阀导通电池包和发动机；若发动机不能单独作为采暖源，控制采暖水泵启动，控制所述第一三通阀导通采暖水泵和电池包，控制第二四通阀导通电池包和发动机，并控制风暖电加热PTC启动；

若发动机未启动，则判断电驱动能否作为采暖源；

若确定电驱动能作为采暖源,则控制采暖水泵、冷却水泵启动，控制所述第一四通阀导通所述电驱动和所述采暖水泵，控制所述第一三通阀导通所述采暖水泵和电池包，控制所述第二三通阀单独导通所述电池包和所述冷却水泵、或、控制所述第二三通阀和所述第二四通阀共同导通所述电池包和所述冷却水泵。

优选地，发动机能够单独作为采暖源的具体条件为：

布置在采暖水泵的出水端和第一三通阀的入水端之间的采暖进水温度传感器所检测到的采暖进水温度T1大于或等于第一预设温度t1；

电驱动能够作为采暖源的具体条件为：

电驱动温度T2大于或等于第二预设温度t2、布置在冷却水泵的出水端和电驱动的入水端之间的电驱进水温度传感器所检测到的电驱进水温度T3大于或等于第三预设温度t3且车辆当前所处的环境温度T4小于或等于第四预设温度t4；

电驱动能够单独作为采暖源的具体条件为：

电驱动温度T2大于或等于第二预设温度t2、布置在冷却水泵的出水端和电驱动的入水端之间的电驱进水温度传感器所检测到的电驱进水温度T3大于或等于第三预设温度t3、车辆当前所处的环境温度T4小于或等于第四预设温度t4且采暖进水温度传感器所检测到的采暖进水温度T1大于或等于第一预设温度t1。

优选地，所述方法还包括：

在检测到仅用户具有客舱冷却需求时，则控制采暖水泵启动，控制压缩机启动，控制第一三通阀导通采暖水泵和换热芯体，控制第二四通阀导通换热芯体和电池冷却器chiller的冷却液入水端；

在检测到仅电池包具有冷却需求时，则控制采暖水泵启动，控制压缩机启动，控制第一三通阀导通电池包和换热芯体，控制第二四通阀导通电池包和电池冷却器chiller的冷却液入水端；

在检测到用户具有客舱冷却需求且电池包具有冷却需求时，则控制采暖水泵启动，控制压缩机启动，控制第一三通阀导通采暖水泵和换热芯体，控制第二四通阀导通换热芯体和电池冷却器chiller的冷却液入水端，控制第一三通阀导通电池包和换热芯体，控制第二四通阀导通电池包和电池冷却器chiller的冷却液入水端。

优选地，所述方法还包括：

在检测到电驱动具有冷却需求时，控制冷却水泵和压缩机启动，控制第一四通阀导通低温散热器和电驱动。

本发明还提供了一种汽车，包括上述的用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***。

本发明的有益效果为：

灵活使用当前混合动力汽车及增程汽车的各种热源，如电驱动热量、发动机热量等来为乘员舱和/或电池包制热；还可以实现乘员舱和/或电池包制冷时，避免冷媒进入乘员舱。

附图说明

图1为本发明的热管理***的总架构示意图；

图2为本发明实施例中利用发动机采暖的热管理***示意图；

图3为本发明实施例中利用电驱动采暖的热管理***示意图；

图4为本发明实施例中利用风暖电加热PTC采暖的热管理***示意图；

图5为本发明实施例中同时对客舱和电池包进行制冷示意图；

图6为本发明实施例中对电驱动进行制冷示意图；

图7为本发明实施例中对客舱进行制热的流程示意图；

图8为本发明实施例中对电池包进行制热的流程示意图；

图9为本发明实施例中进行制冷的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的***原理图对本发明进行详细描述。本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的阀件结构变更（三通阀变为四通阀或五通阀等）、零件增减、热源组合（如热泵采暖与水暖电加热PTC同时采暖、发动机22与水暖电加热PTC同时采暖）等，均包含在本发明的保护范围内。

如图1所示，本发明实施例提供了一种用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***，该热管理***在为乘员舱和/或电池包17制热时，可兼容多种热源（如发动机22、电驱动25和风暖电加热PTC19），能够基于实际状态来选择合适的热源为乘员舱和/或电池包17制热；在为乘员舱和/或电池包17制冷时，能够保障冷媒循环回路中的冷媒不会进入乘员舱，保障人员健康。此外，本实施例中的该热管理***，还可以基于实际需求为电驱动25提供制冷。

参照图1，本实施例中的该热管理***具体包括冷媒循环回路和冷却液循环回路，冷媒循环回路和冷却液循环回路通过电池冷却器chiller14进行耦合，在冷却循环回路启动时，冷媒在电池冷却器chiller14中和冷却液循环回路中的冷却液进行热交换，实现对冷却液的冷却。

参照图1，本实施例中，该冷却循环回路包括：压缩机11、冷凝器12和电子膨胀阀13。电子膨胀阀13的冷媒出口连接该电池冷却器chiller14的冷媒入口，压缩机11的冷媒入口连接该电池冷却器chiller14的冷媒出口。冷媒循环回路在工作时，压缩机11从Chiller14中吸入低压低温气态制冷工质，排出高温高压气态制冷工质，经冷凝器12与空气换热，再经电子膨胀阀13节流冷媒工质从高压液态变为低压两相态，再经过电池冷却器chiller14吸收冷却液循环回路的热量，变成低温低压气体循环至压缩机11。

冷却液循环回路中可以通过本实施例中设置的各种阀的控制，形成多条热的冷却液回路或冷的冷却液回路，来实现乘员舱和/或电池包17的冷却或制热，以及实现电驱动25的制冷。

参照图1，本实施例中，该冷却液循环回路具体包括：作为第一热源的发动机22，作为第二热源的电驱动25，电池包17，第一蓄水瓶23，第二蓄水瓶27，被构造成对所述电驱动25提供冷却的电驱动冷却回路，被构造成向车辆的客舱提供冷却或制热的换热芯体18，被构造成向车辆的提供制热的风暖电加热PTC19；所述第一蓄水瓶23的入水端连通所述换热芯体18的出水端；所述电驱动25的出水端连通所述第二蓄水瓶27的入水端，所述第二蓄水瓶27的出水端连通所述电驱动25的入水端；第一三通阀16，所述第一三通阀16的入水端连通所述发动机22的出水端、所述电池冷却器chiller14的冷却液出水端和第一蓄水瓶23的出水端，所述第一三通阀16的出水端连通所述换热芯体18的入水端和所述电池包17的入水端；第一四通阀24，所述第一四通阀24的入水端连通所述电驱动25的出水端，所述第一四通阀24的出水端分别连通所述电驱动冷却回路的入水端、所述第一三通阀16的入水端、所述电池包17的入水端；第二三通阀20，所述第二三通阀20的入水端连通所述电池包17的出水端，所述第二三通阀20的出水端连通所述电驱动25的入水端和所述第一蓄水瓶23的入水端；第二四通阀21，所述第二四通阀21的入水端连通所述第二三通阀20的出水端和所述换热芯体18的出水端，所述第二四通阀21的出水端分别连通所述发动机22的入水端、所述电池冷却器chiller14的冷却液入水端和所述电驱动25的入水端；采暖水泵15，其被布置在所述第一三通阀16的入水端之前，并被布置在所述发动机22的出水端、所述第一四通阀24的出水端、所述第一蓄水瓶23的出水端和所述电池冷却器chiller14的冷却液出水端之后；冷却水泵26，其被布置在所述电驱动25的入水端之前，并被布置在所述第二蓄水瓶27的出水端、所述第二四通阀21的出水端、所述第二三通阀20的出水端和所述电驱动冷却回路的出水端之后。

通过对风暖电加热PTC19的开闭控制以及对所述第一三通阀16、所述第二三通阀20、所述第一四通阀24和所述第二四通阀21的流向控制，实现对电驱动25的冷却，和/或，客舱和/或电池包17的冷却或制热。

参照图1，本实施例中，电驱动冷却回路包括：与所述冷凝器12耦合的低温散热器28，所述低温散热器28的入水端连通所述第一四通阀24的出水端，所述低温散热器28的出水端连通冷却水泵26的入水端。在冷媒循环回路工作时，通过冷凝器12与低温散热器28进行热量交换，来实现对电驱动25的冷却。

当然，为了实现对本实施例中的热管理***的热管理控制，本实施例中的***还包括有：布置在采暖水泵15的出水端和第一三通阀16的入水端之间的采暖进水温度传感器；布置在所述第二四通阀21的入水端和所述第一蓄水瓶的入水端之前，并被布置在所述换热芯体18的出水端和所述第二三通阀20的出水端之后的冷媒换热进水温度传感器；布置在所述电驱动25的入水端和冷却水泵26的出水端之间的电驱动25进水温度传感器。

在进行热管理控制时，基于具体工作状态，需要选择性地采用这些传感器所采集到的温度信号进行条件判断，以进行热管理控制。此外，在进行热管理控制时，还需要使用车辆当前所处的环境温度信号，以及检测电驱动25温度的电驱动25温度传感器信号。

参照图7至图9，本发明实施例中，在利用上述的热管理***进行热管理控制时，具体需要执行如下这些步骤。

步骤S101，判断车辆是否具有制冷或制热需求。

此时，车辆的制冷需求可以是：乘员舱制冷、电池包17制冷、电驱动25制冷需求中的任意一种或多种。例如，车辆的制冷需求可以是：乘员舱制冷和电池包17制冷需求，乘员舱制冷和电驱动25制冷需求，电驱动25制冷需求和电池包17制冷需求，以及上述的这三者需求。

车辆的制热需求可以是：乘员舱制热和/或电池包17制热需求。

其中，电池包17制热需求或制冷需求是由电池管理器发出的电池制热或制冷需求信号来确定的。电驱动25制冷需求是通过电驱动25温度传感器采集到的温度和车辆所处的环境温度来判断的。乘员舱制冷或制热需求是由用户主动发出的。

步骤S102，在检测到用户具有客舱制热需求时，判断发动机22是否启动。

在发动机22启动时，优先采用发动机22作为采暖源。

步骤S103，若发动机22启动，则判断发动机22能否单独作为采暖源。

其中，发动机22能单独作为采暖源的具体条件为：布置在采暖水泵15的出水端和第一三通阀16的入水端之间的采暖进水温度传感器所检测到的采暖进水温度T1大于或等于第一预设温度t1。

步骤S104，在确定发动机22能单独作为采暖源时，控制采暖水泵15启动，控制所述第一三通阀16导通采暖水泵15和换热芯体18，控制第二四通阀21导通换热芯体18和发动机22。

具体来说，结合图2，在该步骤中，冷却液被发动机22加热后由采暖水泵15推动，热的冷却液从第一三通阀16的进口161流至出口162，再进入换热芯体18内与空气进行热交换，实现乘员舱制热。

步骤S105，在确定发动机22不能单独作为采暖源时，控制采暖水泵15启动，控制所述第一三通阀16导通采暖水泵15和换热芯体18，控制第二四通阀21导通换热芯体18和发动机22，并控制风暖电加热PTC19启动。

其中，结合图2和图4，本实施例中，风暖电加热PTC19的工作功率可以基于采暖进水温度传感器所采集到的温度来确定。例如，基于采暖进水温度传感器采集到的采暖进水温度所处梯度，选择合适的风暖电加热PTC19加热功率。

步骤S106，若发动机22未启动，则判断电驱动25能否作为采暖源。

电驱动25能够作为采暖源的具体条件为：电驱动25温度T2大于或等于第二预设温度t2、布置在冷却水泵26的出水端和电驱动25的入水端之间的电驱进水温度传感器所检测到的电驱进水温度T3大于或等于第三预设温度t3且车辆当前所处的环境温度T4小于或等于第四预设温度t4。

其中，电驱动25能否单独作为采暖源的具体条件为：电驱动25温度T2大于或等于第二预设温度t2、布置在冷却水泵26的出水端和电驱动25的入水端之间的电驱进水温度传感器所检测到的电驱进水温度T3大于或等于第三预设温度t3、车辆当前所处的环境温度T4小于或等于第四预设温度t4且采暖进水温度传感器所检测到的采暖进水温度T1大于或等于第一预设温度t1。

步骤S107, 若确定电驱动25能单独作为采暖源,则控制采暖水泵15、冷却水泵26启动，控制所述第一四通阀24导通所述电驱动25和所述采暖水泵15，控制所述第一三通阀16导通所述采暖水泵15和所述换热芯体18，控制所述第二四通阀21导通所述换热芯体18和所述冷却水泵26。

结合图3，此步骤中，冷却液被电驱动25加热后，经第一四通阀24，从入口241经出口243流出，由采暖水泵15推动，通过第一三通阀16，从进口161从出口162流出，流经换热芯体18，实现乘员舱制热。此后，冷却液从第二四通阀21的入口211流进经出口214流回冷却水泵26，冷却水泵26将介质泵回电驱动25，形成电驱动25采暖。

步骤S108, 若确定电驱动25不能单独作为采暖源，则控制采暖水泵15、冷却水泵26启动，控制所述第一四通阀24导通所述电驱动25和所述采暖水泵15，控制所述第一三通阀16导通所述采暖水泵15和电池包17，控制所述第二三通阀20单独导通所述电池包17和所述冷却水泵26、或、控制所述第二三通阀20和所述第二四通阀21共同导通所述电池包17和所述冷却水泵26，并控制风暖电加热PTC19启动。

结合图3和图4，此步骤中，冷却液的流向同步骤S107中的冷却液流向相同。并且，此时，风暖电加热PTC19的功率控制与步骤S106中的控制条件一致。

步骤S109，若发动机22未启动，且电驱动25不能作为采暖源，则控制采暖水泵15启动，控制第一三通阀16导通采暖水泵15和换热芯体18，控制风暖电加热PTC19启动。

此时，风暖电加热PTC19的功率控制与步骤S106中的控制条件一致。

在上述步骤S104至步骤S109中，以发动机22、风暖PTC或电驱动25作为采暖源时，冷媒循环回路一直未启动。且，针对上述各步骤中未提及到的这些阀的控制，表示阀处于截止状态。

上述步骤S102至步骤S109中，阐述了仅用户具有客舱制热需求时的具体工作状态。参照图8，在检测到仅具有电池包17制热需求时，本实施例中执行如下这些步骤：

步骤S110，在检测仅电池包17具有制热需求时，判断发动机22是否启动；

步骤S111，若发动机22启动，则判断发动机22能否单独作为采暖源；

步骤S112，若发动机22能单独作为采暖源，控制采暖水泵15启动，控制所述第一三通阀16导通采暖水泵15和电池包17，控制第二四通阀21导通电池包17和发动机22。

具体来说，参照图2，在该步骤中，冷却液被发动机22加热后由采暖水泵15推动，热的冷却液从第一三通阀16的进口161流至出口163，再进入电池包17进行冷却，实现电池包17制热。

步骤S113，若发动机22不能单独作为采暖源，控制采暖水泵15启动，控制所述第一三通阀16导通采暖水泵15和电池包17，控制第二四通阀21导通电池包17和发动机22，并控制风暖电加热PTC19启动。

步骤S114，若发动机22未启动，则判断电驱动25能否作为采暖源。

步骤S115，若确定电驱动25能作为采暖源,则控制采暖水泵15、冷却水泵26启动，控制所述第一四通阀24导通所述电驱动25和所述采暖水泵15，控制所述第一三通阀16导通所述采暖水泵15和电池包17，控制所述第二三通阀20单独导通所述电池包17和所述冷却水泵26、或、控制所述第二三通阀20和所述第二四通阀21共同导通所述电池包17和所述冷却水泵26。

参照图3，此步骤中，冷却液被电驱动25加热后，经第一四通阀24，从入口241经出口243流出，由采暖水泵15推动，通过第一三通阀16，从进口161从出口163流出，流经电池包17，实现电池包17制热。此后，冷却液从第二三通阀20的入口201流至202，再从第二四通阀21的入口211流进经出口214流回冷却水泵26，或者，冷却液直接从第二三通阀20的入口201流至203，冷却水泵26将介质泵回电驱动25，形成电驱动25采暖。

其中，在步骤S110至步骤S115中，对于发动机22能否单独作为采暖源、电驱动25能否作为采暖源和电驱动25能否单独作为采暖源的判断条件与上述步骤S103至步骤S106中记载的条件一致，对于风暖电加热PTC19的功率控制和上述步骤S106中的控制原理一致。

本实施例中，还存在着同时检测到用户具有客舱制热需求和电池包17具有制热需求，则此时在同时执行步骤S102至S109以及步骤S110至步骤S115的过程中，还执行如下这些步骤。

步骤S116，在确定发动机22能或不能单独作为采暖源时，还控制第一三通阀16导通采暖水泵15和电池包17并控制第二三通阀20导通电池包17和第二四通阀21。

此时，当运行发动机22采暖时，采暖液体被发动机22加热后由采暖水泵15推动，通过第一三通阀16，从进口161按不同比例分配从出口162和163流出，分别流经换热芯体18及电池包17，导通回路三通阀201至202，流经第二四通阀21，从入口211流进经出口212流出流回发动机22，形成发动机22采暖回路。

步骤S1电池包17，在确定电驱动25能或不能单独作为采暖源时，还控制第一三通阀16导通采暖水泵15和电池包17，并控制第二三通阀20导通电池包17和第二四通阀21、和/或、导通电池包17和冷却水泵26。

此时，当采用电驱动25采暖时，采暖液体被电驱动25加热后，经第一四通阀24，从入口241经出口243流出，由采暖水泵15推动，通过第一三通阀16，从进口161按不同比例分配从出口162和163流出，分别流经换热芯体18及电池包17，导通第二三通阀20201至202（或者，同时导通203和202），流经第二三出阀21，从入口211流进经出口214流回冷却水泵26（从电池包17流出的冷却液还可以通过第二三通阀2020直接流回至冷却水泵26），将介质泵回电驱动25，形成电驱动25采暖回路。

以上这些步骤，即实现了利用发动机22、电驱动25和风暖电加热PTC19对乘员舱和/或电池包17进行制热。参照图8、图5和图6，接下来对车辆具有制冷需求的具体步骤进行描述，其中，在进行制冷时，本实施例中的冷媒循环回路进入工作状态。

步骤S118，在检测到仅用户具有客舱冷却需求时，则控制采暖水泵15启动，控制压缩机11启动，控制第一三通阀16导通采暖水泵15和换热芯体18，控制第二四通阀21导通换热芯体18和电池冷却器chiller14的冷却液入水端。

参照图5，此场景下，冷媒循环回路中的冷媒在电池冷却器chiller14处和冷却液进行热交换，使冷却液循环回路中的冷却液冷却，进而通过第一三通阀16的出口162流入至换热芯体18内，在换热芯体18处与空气再一次进行热交换，实现乘员舱制冷。

步骤S119，在检测到仅电池包17具有冷却需求时，则控制采暖水泵15启动，控制压缩机11启动，控制第一三通阀16导通电池包17和换热芯体18，控制第二四通阀21导通电池包17和电池冷却器chiller14的冷却液入水端。

参照图5，此场景下，冷媒循环回路中的冷媒在电池冷却器chiller14处和冷却液进行热交换，使冷却液循环回路中的冷却液冷却，进而通过第一三通阀16的出口163流入至电池包17内，在电池包17处对电池包17进行制冷，然后再通过第二三通阀20的出口202和第二四通阀21的出口213回到电池冷却器chiller14处。

步骤S120，在检测到用户具有客舱冷却需求且电池包17具有冷却需求时，则控制采暖水泵15启动，控制压缩机11启动，控制第一三通阀16导通采暖水泵15和换热芯体18，控制第二四通阀21导通换热芯体18和电池冷却器chiller14的冷却液入水端，控制第一三通阀16导通电池包17和换热芯体18，控制第二四通阀21导通电池包17和电池冷却器chiller14的冷却液入水端。

参照图5，此场景下，冷媒循环回路中的冷媒在电池冷却器chiller14处和冷却液进行热交换，使冷却液循环回路中的冷却液冷却，进而通过第一三通阀16的出口163流入至电池包17内以及通过出口162流入至换热芯体18内，在电池包17处对电池包17进行制冷，在换热芯体18处与空气再一次进行热交换实现乘员舱制冷，然后再通过第二三通阀20的出口202和第二四通阀21的出口213回到电池冷却器chiller14处。

步骤121，在检测到电驱动25具有冷却需求时，控制冷却水泵26和压缩机11启动，控制第一四通阀24导通低温散热器28和电驱动25。

参照图6，此场景下，冷媒循环回路中的冷媒在冷凝器12处和低温散热器28进行热交换，被冷却的冷却液再通过冷却水泵26泵入电驱动25处，对电驱动25进行冷却，再通过第一三通阀16的出口242流到低温散热器28中。

的可兼容多源采暖的热管理***架构包含压缩机11、冷凝器12、电子膨胀阀13、电池冷却器chiller14、采暖水泵15、采暖三通16、电池包17、换热芯体18、风暖电加热PTC19、回路三通阀20、空调一进三出阀21、发动机22、蓄水瓶23、冷却一进三出阀24、电驱动25、冷却水泵26、蓄水瓶27、低温散热器28。

参照图1，在本实施例中，冷媒换热进水温度传感器的设置目的在于对压缩机11的功率进行控制，压缩机11的工作功率基于冷媒换热进水温度所处梯度来选择性的调整。

通过本发明上述的方法和***，实现了灵活使用当前混合动力汽车及增程汽车的各种热源，如电驱动25热量、发动机22热量等来为乘员舱和/或电池包17制热；还可以实现乘员舱和/或电池包17制冷时，避免冷媒进入乘员舱。

本发明实施例中的热管理***架构热源兼容发动机22、电驱动25热量、风暖电加热PTC19，当整车从混合动力车或增程车变更为纯电动汽车时，只需要变更对应的热源部件即可，不需要变更架构的其他部分。该发明不仅实现了采暖的节能， 还大大减少了工程师方案变更及验证的工作量。 该发明也可增加水暖PTC在采暖回路中。

本发明还提供了一种包含上述的热管理***的汽车，该汽车可以是混合动力汽车或增程汽车。

Claims (11)

1.一种用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***，其特征在于，包括：冷媒循环回路和冷却液循环回路，所述冷媒循环回路和所述冷却液循环回路通过电池冷却器chiller（14）耦合；所述冷却液循环回路包括：

作为第一热源的发动机（22），作为第二热源的电驱动（25），电池包（17），第一蓄水瓶（23），第二蓄水瓶（27），被构造成对所述电驱动（25）提供冷却的电驱动冷却回路，被构造成向车辆的客舱提供冷却或制热的换热芯体（18），被构造成向车辆的客舱提供制热的风暖电加热PTC（19）；所述第一蓄水瓶（23）的入水端连通所述换热芯体（18）的出水端；所述电驱动（25）的出水端连通所述第二蓄水瓶（27）的入水端，所述第二蓄水瓶（27）的出水端连通所述电驱动（25）的入水端；

第一三通阀（16），所述第一三通阀（16）的入水端连通所述发动机（22）的出水端、所述电池冷却器chiller（14）的冷却液出水端和第一蓄水瓶（23）的出水端，所述第一三通阀（16）的出水端连通所述换热芯体（18）的入水端和所述电池包（17）的入水端；

第一四通阀（24），所述第一四通阀（24）的入水端连通所述电驱动（25）的出水端，所述第一四通阀（24）的出水端分别连通所述电驱动冷却回路的入水端、所述第一三通阀（16）的入水端、所述电池包（17）的入水端；

第二三通阀（20），所述第二三通阀（20）的入水端连通所述电池包（17）的出水端，所述第二三通阀（20）的出水端连通所述电驱动（25）的入水端和所述第一蓄水瓶（23）的入水端；

第二四通阀（21），所述第二四通阀（21）的入水端连通所述第二三通阀（20）的出水端和所述换热芯体（18）的出水端，所述第二四通阀（21）的出水端分别连通所述发动机（22）的入水端、所述电池冷却器chiller（14）的冷却液入水端和所述电驱动（25）的入水端；

通过对风暖电加热PTC（19）的开闭控制以及对所述第一三通阀（16）、所述第二三通阀（20）、所述第一四通阀（24）和所述第二四通阀（21）的流向控制，实现对电驱动（25）的冷却，和/或，客舱和/或电池包（17）的冷却或制热。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述冷却液循环回路还包括：

采暖水泵（15），其被布置在所述第一三通阀（16）的入水端之前，并被布置在所述发动机（22）的出水端、所述第一四通阀（24）的出水端、所述第一蓄水瓶（23）的出水端和所述电池冷却器chiller（14）的冷却液出水端之后；

冷却水泵（26），其被布置在所述电驱动（25）的入水端之前，并被布置在所述第二蓄水瓶（27）的出水端、所述第二四通阀（21）的出水端、所述第二三通阀（20）的出水端和所述电驱动冷却回路的出水端之后。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述***还包括：

布置在采暖水泵（15）的出水端和第一三通阀（16）的入水端之间的采暖进水温度传感器；

布置在所述第二四通阀（21）的入水端和所述第一蓄水瓶（23）的入水端之前，并被布置在所述换热芯体（18）的出水端和所述第二三通阀（20）的出水端之后的冷媒换热进水温度传感器；

布置在所述电驱动（25）的入水端和冷却水泵（26）的出水端之间的电驱动（25）进水温度传感器。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，

所述冷媒循环回路包括：

依次连通的压缩机（11）、冷凝器（12）和电子膨胀阀（13）；所述压缩机（11）连通所述电池冷却器chiller（14）的冷媒出口，所述电子膨胀阀（13）连通所述电池冷却器chiller（14）的冷媒入口；

所述电驱动冷却回路包括：

与所述冷凝器（12）耦合的低温散热器（28），所述低温散热器（28）的入水端连通所述第一四通阀（24）的出水端，所述低温散热器（28）的出水端连通冷却水泵（26）的入水端。

5.一种用于混合动力汽车或增程汽车的热管理控制方法，应用于权利要求4所述的用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***，其特征在于，所述方法包括：

判断车辆当前是否具有制冷或制热需求；

在检测到用户具有客舱制热需求时，判断发动机（22）是否启动；

若发动机（22）启动，则判断发动机（22）能否单独作为采暖源；

若发动机（22）能单独作为采暖源，控制采暖水泵（15）启动，控制所述第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和换热芯体（18），控制第二四通阀（21）导通换热芯体（18）和发动机（22）；若发动机（22）不能单独作为采暖源，控制采暖水泵（15）启动，控制所述第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和换热芯体（18），控制第二四通阀（21）导通换热芯体（18）和发动机（22），并控制风暖电加热PTC（19）启动；

若发动机（22）未启动，则判断电驱动（25）能否单独作为采暖源；

若确定电驱动（25）能单独作为采暖源,则控制采暖水泵（15）、冷却水泵（26）启动，控制所述第一四通阀（24）导通所述电驱动（25）和所述采暖水泵（15），控制所述第一三通阀（16）导通所述采暖水泵（15）和所述换热芯体（18），控制所述第二四通阀（21）导通所述换热芯体（18）和所述冷却水泵（26）；

若确定电驱动（25）不能单独作为采暖源，则控制采暖水泵（15）、冷却水泵（26）启动，控制所述第一四通阀（24）导通所述电驱动（25）和所述采暖水泵（15），控制所述第一三通阀（16）导通所述采暖水泵（15）和所述换热芯体（18），控制所述第二四通阀（21）导通所述换热芯体（18）和所述冷却水泵（26），并控制风暖电加热PTC（19）启动;

若发动机（22）未启动，且电驱动（25）不能作为采暖源，则控制采暖水泵（15）启动，控制第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和换热芯体（18），控制风暖电加热PTC（19）启动。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到用户具有客舱制热需求的同时若检测到电池包（17）具有制热需求，

则在确定发动机（22）能或不能单独作为采暖源时，还控制第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和电池包（17）并控制第二三通阀（20）导通电池包（17）和第二四通阀（21）；或者，

则在确定电驱动（25）能或不能单独作为采暖源时，还控制第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和电池包（17），并控制第二三通阀（20）导通电池包（17）和第二四通阀（21）、和/或、导通电池包（17）和冷却水泵（26）。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测仅电池包（17）具有制热需求时，判断发动机（22）是否启动；

若发动机（22）启动，则判断发动机（22）能否单独作为采暖源；

若发动机（22）能单独作为采暖源，控制采暖水泵（15）启动，控制所述第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和电池包（17），控制第二四通阀（21）导通电池包（17）和发动机（22）；若发动机（22）不能单独作为采暖源，控制采暖水泵（15）启动，控制所述第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和电池包（17），控制第二四通阀（21）导通电池包（17）和发动机（22），并控制风暖电加热PTC（19）启动；

若发动机（22）未启动，则判断电驱动（25）能否作为采暖源；

若确定电驱动（25）能作为采暖源,则控制采暖水泵（15）、冷却水泵（26）启动，控制所述第一四通阀（24）导通所述电驱动（25）和所述采暖水泵（15），控制所述第一三通阀（16）导通所述采暖水泵（15）和电池包（17），控制所述第二三通阀（20）单独导通所述电池包（17）和所述冷却水泵（26）、或、控制所述第二三通阀（20）和所述第二四通阀（21）共同导通所述电池包（17）和所述冷却水泵（26）。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

发动机（22）能够单独作为采暖源的具体条件为：

布置在采暖水泵（15）的出水端和第一三通阀（16）的入水端之间的采暖进水温度传感器所检测到的采暖进水温度T1大于或等于第一预设温度t1；

电驱动（25）能够作为采暖源的具体条件为：

电驱动（25）温度T2大于或等于第二预设温度t2、布置在冷却水泵（26）的出水端和电驱动（25）的入水端之间的电驱进水温度传感器所检测到的电驱进水温度T3大于或等于第三预设温度t3且车辆当前所处的环境温度T4小于或等于第四预设温度t4；

电驱动（25）能够单独作为采暖源的具体条件为：

电驱动（25）温度T2大于或等于第二预设温度t2、布置在冷却水泵（26）的出水端和电驱动（25）的入水端之间的电驱进水温度传感器所检测到的电驱进水温度T3大于或等于第三预设温度t3、车辆当前所处的环境温度T4小于或等于第四预设温度t4且采暖进水温度传感器所检测到的采暖进水温度T1大于或等于第一预设温度t1。

9.根据权利要求6、7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到仅用户具有客舱冷却需求时，则控制采暖水泵（15）启动，控制压缩机（11）启动，控制第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和换热芯体（18），控制第二四通阀（21）导通换热芯体（18）和电池冷却器chiller（14）的冷却液入水端；

在检测到仅电池包（17）具有冷却需求时，则控制采暖水泵（15）启动，控制压缩机（11）启动，控制第一三通阀（16）导通电池包（17）和换热芯体（18），控制第二四通阀（21）导通电池包（17）和电池冷却器chiller（14）的冷却液入水端；

在检测到用户具有客舱冷却需求且电池包（17）具有冷却需求时，则控制采暖水泵（15）启动，控制压缩机（11）启动，控制第一三通阀（16）导通采暖水泵（15）和换热芯体（18），控制第二四通阀（21）导通换热芯体（18）和电池冷却器chiller（14）的冷却液入水端，控制第一三通阀（16）导通电池包（17）和换热芯体（18），控制第二四通阀（21）导通电池包（17）和电池冷却器chiller（14）的冷却液入水端。

10.根据权利要求5至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到电驱动（25）具有冷却需求时，控制冷却水泵（26）和压缩机（11）启动，控制第一四通阀（24）导通低温散热器（28）和电驱动（25）。

11.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的用于混合动力汽车或增程汽车的热管理***。

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