[发明专利]车辆中的热管理系统和用于操作所述系统的方法

说明书

本公开提供了“车辆中的热管理系统和用于操作所述系统的方法”。提供了用于分配车辆中的冷却剂流的热管理系统和用于操作其的方法。所述热管理系统包括与加热器流体连通的车厢热交换器和与所述加热器流体连通的能量存储装置热交换器。所述热管理系统被设计为在第一模式中，在第一冷却剂环路中使加热的冷却剂从所述加热器流动到所述车厢热交换器，并且在与所述第一冷却剂环路暂时分离的第二冷却剂环路中使冷却的冷却剂从能量存储装置冷却器流动到所述能量存储装置热交换器；以及在第二模式中，使加热的冷却剂串联地从所述加热器流动到所述车厢热交换器并且然后流动到所述能量存储装置热交换器。

技术领域

本说明书总体涉及一种用于车辆的热管理系统和一种用于操作热管理系统的方法。

背景技术

先前的车辆已经利用单独的加热器来对各种车辆系统(诸如为电动马达供电的牵引电池、车厢加热器等)进行温度调节。具体地，电池电动车辆(BEV)已被设计为具有用于加热牵引电池的一个专用加热器和仅向加热器芯体提供热量的另一个加热器。提供用于电池和车厢加热的专用加热器成本很高，并且增加了车辆系统的故障模式。因此，增加了加热系统劣化的可能性以及加热系统维修的成本。

已经进行了设计加热系统的尝试，所述加热系统将加热的冷却剂从加热器导引到多个车辆系统。由Porras等人在U.S.9,950,638B2中示出一种示例性方法。Porras的系统使用加热器和热泵生成热量，并且在不同工况期间向加热器芯体和牵引电池提供所述热量。然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，当加热车厢时，Porras的系统无法向电池提供冷却。因此，在某些工况期间，可能无法实现车厢和电池的期望的冷却和加热设定点。此外，Porras的系统包括高度复杂的冷却剂回路，所述冷却剂回路引导冷却剂通过各种环路行进到加热器、热泵、车厢热交换器、电池热交换器、电池制冷机等。复杂的系统设计增加了系统故障的机会，并且还增加了系统维护和维修成本。这进而增加了车辆制造和操作成本。

发明内容

在一个示例中，上述问题可通过车辆中的热管理系统来解决，所述热管理系统包括与加热器流体连通的车厢热交换器和与所述加热器流体连通的能量存储装置热交换器。所述热管理系统还包括控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器在第一模式中，在第一冷却剂环路中使加热的冷却剂从所述加热器流动到所述车厢热交换器，并且在与所述第一冷却剂环路暂时分离的第二冷却剂环路中使冷却的冷却剂从能量存储装置冷却器流动到所述能量存储装置热交换器。所述系统还包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器在第二模式中，使加热的冷却剂串联地从所述加热器流动到所述车厢热交换器并且然后流动到所述能量存储装置热交换器。以此方式，实现了一种流线型系统，所述流线型系统的功能是加热所述车厢和所述能量存储装置以及在加热所述车厢的同时冷却所述电池。因此，在满足所述车辆车厢和能量存储装置的加热和冷却需要的同时，增加了所述系统的效率。

在一个示例中，所述加热器是所述热管理系统中的唯一加热器。以此方式，在所述系统中提供了单一加热器，从而允许高效加热所述车厢热交换器和所述能量存储装置两者。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由在具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文提及或本公开的任何部分中的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出包括热管理系统的车辆的示意图。

图2示出图1中所示的热管理系统的详细示例。

图3示出处于第一配置的图2中所示的热管理系统的详细示例。

图4示出处于第二配置的图2中所描绘的热管理系统。

图5示出处于第三配置的图2中所描绘的热管理系统。