[发明专利]用于车辆的热管理系统和方法

摘要

车辆的热管理系统可以包括：冷却管路，冷却发动机的冷却剂在该冷却管路中流过；废热回收装置，用于通过操作流体回收从发动机的燃烧室排出的废气的热量；储热装置，储存使用操作流体由废热回收装置回收的废气的热量，并且包括相变材料；冷却剂热交换器，在该冷却剂热交换器中使储存在储热装置中的热量和冷却剂进行热交换；运转信息检测器，用于检测包括冷却剂的温度和相变材料的温度在内的运转信息；以及控制器，用于当车辆启动时，基于冷却剂的温度和相变材料的温度，通过废热回收装置或储热装置来控制冷却剂的温度。 1

主权项

1.一种车辆的热管理系统，包括：

冷却管路，冷却发动机的冷却剂在所述冷却管路中流动；

废热回收装置，用于通过操作流体回收从发动机的燃烧室排出的废气的热量；

储热装置，被配置为储存使用操作流体通过所述废热回收装置回收的废气的热量，并且包括相变材料(PCM)；

冷却剂热交换器，在所述冷却剂热交换器中使储存在储热装置中的热量和冷却剂进行热交换；

运转信息检测器，用于检测包括冷却剂的温度和相变材料的温度在内的运转信息；和

控制器，被配置用于：当车辆启动时，基于冷却剂的温度和相变材料的温度，通过所述废热回收装置或所述储热装置来控制冷却剂的温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述废热回收装置包括：

废热交换器，设置在排气管路中，从燃烧室排出的废气流过所述排气管路；

回收管路，在所述回收管路中，操作流体被配置为在所述废热交换器与所述储热装置之间流动；和

回收阀，设置在所述回收管路中。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括：

储存管路，设置在储存相变材料的PCM壳体与所述冷却剂热交换器之间，并且操作流体被配置为流过所述储存管路；和

储存阀，设置在所述储存管路中。

4.根据权利要求3所述的系统，其中

所述控制器被配置为：当相变材料的温度高于冷却剂的温度并且相变材料的温度与冷却剂的温度之间的差值等于或大于预定温度时控制为，通过打开所述储存阀，使操作流体和冷却剂在所述冷却剂热交换器中进行热交换。

5.根据权利要求3所述的系统，其中

所述控制器被配置为：当冷却剂的温度高于相变材料的温度并且相变材料的温度与冷却剂的温度之间的差值等于或大于预定温度时控制为，通过打开所述回收阀，使废气和操作流体在所述废热交换器中进行热交换。

6.根据权利要求4所述的系统，其中

所述控制器被配置为：当相变材料的温度达到冷却剂的温度时，控制所述回收阀打开，直到相变材料的温度达到充电温度。

7.根据权利要求4所述的系统，其中

所述控制器被配置为：当冷却剂的温度达到预热温度时，通过控制所述废热回收装置和所述储热装置，基于运转区域来不同地控制冷却剂的温度。

8.根据权利要求7所述的系统，其中

所述控制器被配置为：控制所述废热回收装置和所述储热装置，使得：

当运转区域为低负载区域时，冷却剂的温度保持低负载预定温度，

当运转区域为中间负载区域时，冷却剂的温度保持中间负载预定温度，以及

当运转区域为高负载区域时，冷却剂的温度保持高负载预定温度。

9.根据权利要求8所述的系统，其中

所述低负载预定温度高于所述中间负载预定温度，并且所述中间负载预定温度高于所述高负载预定温度。

10.一种车辆的热管理方法，所述车辆包括发动机、废热回收装置、冷却剂热交换器和储热装置，所述方法包括以下步骤：

当发动机启动时，由运转信息检测器检测运转信息，包括用于冷却发动机的冷却剂的温度、所述储热装置的相变材料的温度、发动机扭矩和发动机速度，

由控制器比较相变材料的温度与冷却剂的温度；以及

由所述控制器通过控制所述废热回收装置和所述储热装置，基于相变材料的温度和冷却剂的温度来控制冷却剂的温度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，控制的步骤包括：

当相变材料的温度高于冷却剂的温度并且相变材料的温度与冷却剂的温度之间的差值等于或大于预定温度时，打开所述储热装置的储存阀，直到相变材料的温度达到冷却剂的温度。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，控制的步骤包括：

当冷却剂的温度高于相变材料的温度并且相变材料的温度与冷却剂的温度之间的差值等于或大于预定温度时，打开所述废热回收装置的回收阀，直到冷却剂的温度达到预热温度。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述废热回收装置的回收阀被配置为打开，直到相变材料的温度达到充电温度。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：

当冷却剂的温度达到预热温度时，由所述控制器确定发动机的运转区域；以及

由所述控制器通过控制所述废热回收装置和所述储热装置，基于发动机的运转区域不同地控制冷却剂的温度。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述废热回收装置和所述储热装置被配置为被控制以使得：

当运转区域为低负载区域时，冷却剂的温度保持低负载预定温度，

当运转区域为中间负载区域时，冷却剂的温度保持中间负载预定温度，以及

当运转区域为高负载区域时，冷却剂的温度保持高负载预定温度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中

所述低负载预定温度高于所述中间负载预定温度，并且所述中间负载预定温度高于所述高负载预定温度。