本發(fā)明實施例涉及增程式車輛的熱管理領(lǐng)域，尤其涉及一種增程式車輛熱管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，增程式車輛erev(extended-range?electric?vehicles，增程式電動)作為一種結(jié)合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機和電動機的混合動力車輛，已經(jīng)逐漸成為市場的關(guān)注焦點。erev通過內(nèi)置的純電動機提供驅(qū)動力，同時內(nèi)部安裝有燃油的小內(nèi)燃機(又稱為增程器)用于為動力電池發(fā)電，以延長動力電池的放電量，提高車輛的續(xù)航里程。

2、現(xiàn)有的erev的熱管理系統(tǒng)通常采用ptc(positive?temperature?coefficient，正溫度系數(shù)熱敏電阻)加熱器來為乘員艙、動力電池制熱。當(dāng)車輛啟動制熱模式時，如果增程器有啟動，那么一般會利用暖風(fēng)冷卻液回路將增程器產(chǎn)生的余熱并入熱管理系統(tǒng)來實現(xiàn)余熱回收。然而，當(dāng)車輛處于純電模式下時增程器處于關(guān)閉狀態(tài)，在這種情況下，熱管理系統(tǒng)只能采用ptc(positive?temperature?coefficient，正溫度系數(shù)熱敏電阻)加熱器來加熱，這種工況下熱量轉(zhuǎn)化率低，1千瓦(kw)的電能只能轉(zhuǎn)化為1千瓦的熱能，能效低，并且車輛在純電模式下的低溫環(huán)境續(xù)航能力差，這將增加客戶的續(xù)航里程焦慮。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)針對上述不足或缺點，本技術(shù)提供了一種增程式車輛熱管理系統(tǒng)及方法。增程式車輛通過安裝本技術(shù)的增程式車輛熱管理系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)了在制冷時的增程器廢熱隔離，提高了在制熱時的余熱轉(zhuǎn)移利用效率，改善了在嚴(yán)寒或者酷暑等極端環(huán)境下的續(xù)航里程和使用體驗。

2、本技術(shù)根據(jù)第一方面提供了一種增程式車輛熱管理系統(tǒng)，增程式車輛熱管理系統(tǒng)包括通過板式換熱器相連的增程器冷卻回路和熱泵空調(diào)回路；熱泵空調(diào)回路用于為乘員艙、動力電池組提供制冷和/或制熱功能；

3、熱泵空調(diào)回路包括氣液分離器、壓縮機、外置冷凝蒸發(fā)器、第一exv(electronicexpansion?valve，電子膨脹閥)單向閥組件、第二exv單向閥組件、內(nèi)置冷凝蒸發(fā)器、動力電池組；

4、氣液分離器的出口連接壓縮機的入口，壓縮機的出口依次通過第二比例三通閥、第三比例三通閥與內(nèi)置冷凝蒸發(fā)器的第一端連接，壓縮機的出口還依次通過第二比例三通閥、第一三通管與外置冷凝蒸發(fā)器的第一端連接；

5、外置冷凝蒸發(fā)器的第二端依次通過第一exv單向閥組件、四通管、第四比例三通閥、第二exv單向閥組件與內(nèi)置冷凝蒸發(fā)器的第二端連接；

6、板式換熱器的第一端和第二端分別連接第四比例三通閥和四通管；

7、動力電池組的第一端通過exv與四通管連接，第二端依次通過第三三通管、第二三通管與氣液分離器的入口連接；

8、第二三通管還連接第三比例三通閥，第三三通管還連接第一三通管。

9、在一些實施例中，增程器冷卻回路包括電子水泵、主水泵、第一比例三通閥、散熱器、調(diào)溫器、相互連通的缸蓋水套和缸體水套、廢棄再循環(huán)冷卻裝置以及多個膨脹水箱；

10、板式換熱器的第三端依次通過與電子水泵出水口連接的第四三通管、第一比例三通閥的第三端至第一端后，接入回板式換熱器的第四端；

11、第四三通管通過第六三通管連接主水泵的第一入水口，主水泵的出水口通過第五三通管分別連接缸體水套入水口以及廢棄再循環(huán)冷卻裝置的入水口；

12、缸蓋水套的第一出水口連接第一比例三通閥的第二端，第二出水口連接調(diào)溫器的入水口，第三出水口連接各個膨脹水箱的一類上水口；

13、調(diào)溫器的第一出水口連接散熱器，散熱器的第一出水口連接主水泵第二入水口，調(diào)溫器的第二出水口連接主水泵第三入水口，散熱器的第二出水口連接各個膨脹水箱的二類上水口；

14、膨脹水箱的下水口連接第六三通管。

15、在一些實施例中，第一exv單向閥組件和第二exv單向閥組件均包括電子膨脹閥exv以及單向閥，各個exv所在管道與對應(yīng)的單向閥所在管道相互并聯(lián)。

16、在一些實施例中，增程器冷卻回路還包括正溫度系數(shù)ptc加熱器，ptc加熱器安裝在第一比例三通閥與板式換熱器之間。

17、本技術(shù)根據(jù)第二方面提供了一種增程式車輛熱管理方法，增程式車輛包括如權(quán)利要求4的增程式車輛熱管理系統(tǒng)，第二比例三通閥的第一端連接壓縮機的出口，第二端連接第一三通管，第三端連接第三比例三通閥的第三端；第三比例三通閥的第一端連接氣液分離器的入口，第二端連接內(nèi)置冷凝蒸發(fā)器；第四比例三通閥的第一端連接第二exv單向閥組件，第二端連接四通管，第三端連接板式換熱器的第一端；方法還包括：

18、當(dāng)增程式車輛啟動制熱模式時，關(guān)斷熱泵空調(diào)回路中的第二比例三通閥的第二端、第三比例三通閥的第一端以及第四比例三通閥的第二端，控制第二比例三通閥自身的第一端與第三端、第三比例三通閥自身的第二端與第三端、第四比例三通閥自身的第一端與第三端導(dǎo)通；

19、關(guān)閉第二exv單向閥組件中的電子膨脹閥，開啟第一exv單向閥組件中的電子膨脹閥；

20、啟動壓縮機，使熱泵空調(diào)回路內(nèi)的冷凝劑流經(jīng)板式換熱器以吸收冷卻液的余熱。

21、在一些實施例中，上述方法還包括：

22、當(dāng)增程式車輛已進入制熱模式，且增程器正在工作時，控制第一比例三通閥自身的第一端、第二端與第三端相互導(dǎo)通；

23、啟動電子水泵和主水泵，令流經(jīng)缸蓋水套和缸體水套的冷卻液流經(jīng)板式換熱器以進行余熱交換。

24、在一些實施例中，上述方法還包括：

25、當(dāng)增程式車輛已進入制熱模式和純電模式時，關(guān)斷第一比例三通閥的第二端，控制第一比例三通閥自身的第一端與第三端導(dǎo)通；

26、關(guān)閉電子水泵，以阻隔流經(jīng)缸蓋水套和缸體水套側(cè)的低溫冷卻液流經(jīng)板式換熱器。

27、在一些實施例中，上述方法還包括：

28、當(dāng)增程式車輛已進入制熱模式和純電模式，且外界環(huán)境溫度降至設(shè)定的低溫閾值時，維持第一比例三通閥的第二端的關(guān)斷狀態(tài)，以及第一端與第三端的導(dǎo)通狀態(tài)；

29、重啟電子水泵，提高ptc加熱器的占空比以提高板式換熱器側(cè)的冷卻液溫度。

30、在一些實施例中，上述方法還包括：

31、當(dāng)增程式車輛進入制冷模式時，關(guān)斷第二比例三通閥的第三端、第三比例三通閥的第三端以及第四比例三通閥的第三端，控制第二比例三通閥自身的第一端與第二端、第三比例三通閥自身的第一端與第二端、第四比例三通閥自身的第一端與第二端導(dǎo)通；

32、關(guān)閉第一exv單向閥組件中的電子膨脹閥，開啟第二exv單向閥組件中的電子膨脹閥，以避免熱泵空調(diào)回路內(nèi)的冷凝劑流經(jīng)板式換熱器；啟動壓縮機。

33、在一些實施例中，上述方法還包括：

34、當(dāng)外界環(huán)境溫度超出設(shè)定的高溫閾值，增程式車輛已進入制冷模式且增程器正在工作時，關(guān)斷第一比例三通閥的第二端，控制第一比例三通閥自身的第二端與第三端導(dǎo)通；關(guān)閉電子水泵以及ptc加熱器；

35、開啟主水泵，并提高散熱器的占空比，以對增程器冷卻回路中的冷卻液進行散熱。

36、本技術(shù)根據(jù)第三方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一項增程式車輛熱管理方法的步驟。

37、本技術(shù)根據(jù)第四方面提供了一種計算機設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器在執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)上述任一項增程式車輛熱管理方法的步驟。

38、上述實施例的增程式車輛熱管理系統(tǒng)可以安裝在erev內(nèi)，其中，相互連通的缸蓋水套和缸體水套用于包裹并冷卻增程器。當(dāng)司機啟動erev的制冷模式時，先關(guān)斷第二比例三通閥的第三端、第三比例三通閥的第三端以及第四比例三通閥的第三端，控制第二比例三通閥自身的第一端與第二端、第三比例三通閥自身的第一端與第二端、第四比例三通閥自身的第一端與第二端導(dǎo)通。然后關(guān)閉第一exv單向閥組件中的電子膨脹閥，開啟第二exv單向閥組件中的電子膨脹閥，最后啟動壓縮機，避免熱泵空調(diào)回路內(nèi)的冷凝劑(可以為氫氟烴hfcs類物質(zhì))流經(jīng)板式換熱器。通過這樣的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了在制冷時的增程器廢熱隔離。

39、當(dāng)司機啟動erev的制熱模式時，先關(guān)斷熱泵空調(diào)回路中的第二比例三通閥的第二端、第三比例三通閥的第一端以及第四比例三通閥的第二端，控制第二比例三通閥自身的第一端與第三端、第三比例三通閥自身的第二端與第三端、第四比例三通閥自身的第一端與第三端導(dǎo)通。然后關(guān)閉第二exv單向閥組件中的電子膨脹閥，開啟第一exv單向閥組件中的電子膨脹閥，最后啟動壓縮機，使熱泵空調(diào)回路內(nèi)的冷凝劑流經(jīng)板式換熱器以吸收冷卻液的余熱。其中，動力電池組的第一端通過exv與四通管連接，當(dāng)冷凝劑在流經(jīng)exv、第一exv單向閥組件時被降壓且霧化(冷凝劑殘液被打散成細(xì)小液珠)，液態(tài)的冷凝劑體積迅速膨脹，發(fā)生相變，溫度驟降，轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)與細(xì)小液珠混合態(tài)的冷凝劑霧氣。此時，由于冷凝劑霧氣溫度遠(yuǎn)低于液態(tài)冷凝劑溫度，對動力電池組、外置冷凝蒸發(fā)器的吸熱效率更高，進而提高了erev在制熱模式下的余熱轉(zhuǎn)移利用效率。

40、最后對于采用了上述熱管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的erev，當(dāng)經(jīng)歷嚴(yán)寒時，可以啟動制熱模式，不僅能使熱泵空調(diào)回路吸收增程器冷卻回路側(cè)的冷卻液余熱，還能吸收動力電池組的余熱用以為駕駛艙供熱。并且當(dāng)erev經(jīng)歷酷暑時，隔離熱泵空調(diào)回路與增程器冷卻回路之間的換熱，避免了增程器的廢熱進入乘員艙，改善了erev在嚴(yán)寒或者酷暑等極端環(huán)境下的續(xù)航里程和使用體驗。