[发明专利]一种带热泵制热功能的车载间接热管理系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种带热泵制热功能的车载间接热管理系统及控制方法，涉及到车载间接热管理系统领域，包含压缩机制冷、热泵系统、蒸发器、冷凝器侧冷、热水交换器、单通水阀、三通水阀和水泵等执行部件，以及系统环境参数检测、人机交互界面和热管理系统调节单元等系统控制单元。本发明能够在被管理部件中，在不同的工作环境和条件下，有需要冷却的部件，也有需要加热的部件，通过带热泵功能的压缩机空调系统，得到冷却水和加热水，再通过水泵和水阀的管理，把冷却水送到需要冷却的部件散热管道中，把高温水送到需要加热的部件水循环管路中，这样使得把各部件多余的热量或冷量传递到其余需要热量或冷量的的部件中，提高整车热量管理效率。

技术领域

本发明涉及车载间接热管理系统领域，特别涉及一种带热泵制热功能的车载间接热管理系统及控制方法。

背景技术

随着国内外对环境保护日益增长的需求，以及交通工具（如电动车辆、电动船舶）对电动化的技术需要，电动车辆、电动船舶的发展得到了各国政府的大力鼓励和提倡，在电动交通工具中，有的部件需要冷却，有的部件既需要冷却也需要加热控制，合理分配和管理系统各部件的冷却和加热，精确实现各部件的温度控制，合理管理热量的流向，减少热管理系统的损耗，是当前热管理系统的技术难题和核心问题。

在当前传统的热管理技术中，对各部件的热管理，还处于分离离散管理阶段，远没有达到系统集成化控制管理程度，例如，在电动汽车热管理系统中，就包含三大分离热管理部件：乘员舱冷却和加热、电池组恒温控制以及动力电驱动系统（动力驱动电机和控制器）冷却水循环系统，在当前传统技术条件下，这些部件的温度控制是分离的，热管理系统是相互独立的。比如，乘员舱冷却和加热是依靠空调系统控制的，动力电驱动系统冷却散热则是依靠独立的水冷散热系统散发热量，这样热管理系统成本高，且无法合理分配热量流向，制冷制热都需浪费大量能耗，降低了电动汽车的续航里程，比如，在室外环境温度较低的情况下，乘员舱需要加热，消耗能量，而同时，动力电驱动系统由于大功率长时间运行，需要水冷降温，热量毫无利用的被损失掉，因此，合理管理这些热量和冷量的热管理系统有较大意义。

本发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带热泵制热功能的车载间接热管理系统及控制方法，包含压缩机制冷、热泵系统、蒸发器、冷凝器侧冷、热水交换器、冷水交换器、单通水阀、三通水阀和水泵等执行部件，以及系统环境参数检测、人机交互界面和热管理系统调节单元等系统控制单元，所述系统根据环境参数检测和人机交互界面的设定，通过热管理系统调节单元，控制压缩机制冷、热泵系统，调节蒸发器、冷凝器侧冷、热水交换器中水温，并通过水阀和水泵的控制，让冷、热水道中水在被管理部件中的动力电驱动系统、乘员舱内和电池组热交换管道中流通。

优选的，所述在各被管理部件需要冷却时，需要开启对应的水泵，打开对应控制水阀，保证被管理部件的散热水道切换至蒸发器侧水路循环。

优选的，所述在各被管理部件需要加热时，需要开启对应的水泵，打开对应控制水阀，保证被管理部件的散热水道切换至冷凝器器侧水路循环。

优选的，所述在该车载间接热管理系统中，通过热管理系统调节单元调节控制压缩机制冷、热泵系统，调节蒸发器、冷凝器侧冷、热水交换器中水温，并通过各水泵的流速和流量调节被管理部件的散热、加热效果。

优选的，所述在带热泵功能的空调系统中蒸发器侧冷水温度要低于各被管理在需要冷却时的最低冷却目标温度，一般情况下，两者温度相差需要大于5度，保证冷凝器侧热水温度高于各被管理在需要加热时的最高加热目标温度，一般情况下，两者温度相差需要大于5度。

优选的，所述根据被管理部件的温度和冷却水温，通过热管理系统调节单元调节各对应水泵的流速和流量，使水泵的流速和流量与各被管理部件的控制目标温度及内部循环水温的差值成正比例关系。