[发明专利]用于混合动力车辆部件的热管理的系统

说明书

一种混合动力车辆包括车辆部件的热控制系统，该系统包括第一高温冷却回路（8）、第二低温冷却回路（13）和第三冷却回路（17），以用于对电池组（7）进行冷却/加热。阀系统（V1、V2、V1‑V4）被配置为具有对电池组（7）进行加热的操作条件，其中该阀系统将第三回路（17）与第二回路（13）连接，以便创建由第三回路的主要部分（170）和第二回路的主要部分（13M）组成的环路，该主要部分（13M）包括混合动力车辆的一个或多个电动机组件、以及优选地还有机动车辆的一个或多个附加部件的冷却部分，该一个或多个附加部件诸如涡轮增压器组件和中间冷却器组件。在这种操作条件中，由此形成的环路中的液体循环可以通过第三回路的泵（17A）来激活，并且借助于由混合动力车辆的上述电动机组件、以及优选地还有机动车辆的上述附加部件所生成的热量而引起对电池组的加热。

技术领域

本发明涉及混合动力车辆，或者更确切地说，涉及被提供有用于车辆牵引的内燃机和一个或多个电动机组件两者的车辆。

本发明特别地涉及用于混合动力车辆部件的热控制的系统和方法。

现有技术

近年来，已投入大量努力来降低该类型车辆中的能量消耗。出于若干原因，车辆部件的热管理在这一点上是一个重要方面。首先，与单独配备有内燃机的传统车辆相比，混合动力车辆由于存在具有相关电子器件和电池的电动机组件而涉及附加的热负荷。这些部件必须维持在某个温度范围内，以便保证最佳性能并避免故障。特别地，冷的环境条件在容量（非常冷的电池不能完全充电）、功率（冷的电池不能提供电动机所需的全部功率，这会导致车辆的较小加速度）和充电（非常冷的电池不能快速充电）方面影响电池。解决上述问题的最简单且最常用的解决方案是使用PTC（正温度系数）型加热元件来对电池组进行加热，但是由此生成的热量引起了能量消耗，这导致车辆自主性方面的降低。

在2018年5月30日公布的技术文章“Thermal Management Architectures Virtual Evaluation for HEV/PHEV”，SAE出版物2018-37-0025中，发明人提出了一种用于混合动力车辆部件的热控制的系统，这些部件包括内燃机、一个或多个电动机组件和电池组。该文档中提出的系统包括：

- 第一冷却回路，冷却剂在其中循环以用于对内燃机进行冷却，所述第一冷却回路包括用于激活沿着所述第一回路的液体循环的泵，

第二冷却回路，冷却剂在其中循环，以用于冷却所述电动机组件中的至少一个或多个、以及优选地还有机动车辆的一个或多个另外的部件（诸如，涡轮增压器组件和中间冷却器组件），所述第二回路包括用于激活沿着所述第二回路的液体循环的电气操作的泵，

- 用于机动车辆的乘客舱的空调的系统的制冷回路，冷却剂通过该制冷回路流动，

- 第三冷却/加热回路，冷却/加热液体在其中循环，以用于对电池组进行冷却/加热，所述第三回路包括用于激活沿着所述第三回路的液体循环的电气操作的泵，

- 热量交换器，其用作冷却器或冷冻机（chiller），以借助于流入空调制冷回路中的冷气来冷却流过第三回路的液体，以及

- 用于控制电池组的冷却和加热的阀系统，其被配置为具有以下操作条件：

- 用于对电池组进行冷却的第一操作条件，其中所述阀系统维持第三回路相对于第一回路和第二回路隔离，并且其中所述空调系统是起作用的（avtive），使得第三回路的液体由上述冷冻机所冷却，并且因此能够对电池组进行冷却，以及

- 用于对电池组进行加热的第二操作条件，其中所述空调系统是不起作用的（inavtive），并且其中所述阀系统使得所述回路与所述第二回路通信。

尽管上述出版物中描述的系统形成了针对上面已经概述的问题的高效解决方案的第一步，但申请人进行的进一步研究和实验已示出仍然存在用于实质性改进的空间。