1.本公开涉及车辆技术领域,具体地,涉及一种车辆热管理系统及车辆。
背景技术:2.电池包(如动力电池)在零点温度下材料活性大大降低,严重损害了电动汽车动力性能、续航里程、寿命及安全性。动力电池在低温下的性能衰减,已经成为阻碍电动汽车在温度较低的地区大规模使用的瓶颈问题。针对该问题,相关技术中主要采用两种解决方案:其一,利用ptc水加热器的热量或热泵空调系统中的热量加热动力电池;其二,利用电池自身内阻,对电池进行中高频充放电,实现电池快速自加热。
3.利用ptc水加热器加热动力电池时,首先,需要加热ptc水加热器的陶瓷片,然后利用ptc水加热器对冷却液进行加热,之后,利用电子泵将加热后的冷却液送至动力电池,对动力电池加热。能量经过层层传递,制热速度慢,热效率低,且每层传递需要专用加热或传动设备,成本高。
4.利用热泵空调系统中的热量加热动力电池时,在较低环境温度下,对动力电池的加热效果差,甚至不能满足动力电池的加热需求。
5.在利用电池自加热的方案中,能量在电池与储能设备之间来回高频充放过程中,高压回路产生较大幅值的交变电流,对外产生大量的辐射烦扰,会导致整车电磁兼容性能(electro magnetic compatibility,简称emc)变差。同时,高频大电流的电磁辐射也导致周边金属发热,减小周边原件寿命。
技术实现要素:6.本公开的目的是提供一种车辆热管理系统及车辆,在该车辆热管理系统中,对电池包的加热效率高,有利于满足电池包的加热需求,同时,也不易导致整车电磁兼容性能变差及加剧对车辆系统中其他零部件的寿命造成影响。
7.为了实现上述目的,本公开提供一种车辆热管理系统,包括电池包和热泵空调系统,所述热泵空调系统包括制冷剂流路、压缩机、室内冷凝器、第一膨胀阀、室外换热器、电池包换热器及第一涡流加热装置,所述压缩机、所述室内冷凝器、所述第一膨胀阀、所述室外换热器依序串联在所述制冷剂流路上,所述电池包换热器用于与所述电池包换热,所述电池包换热器的第一开口与所述压缩机的出口相连,所述电池包换热器的第二开口与所述室外换热器的进口相连,所述第一涡流加热装置设置在所述制冷剂流路上,以用于加热所述制冷剂流路中的制冷剂。
8.可选地,所述第一涡流加热装置在所述制冷剂流路上位于安所述压缩机的进口的上游,以使制冷剂在进入压缩机之前能够经由所述第一涡流加热装置加热。
9.可选地,所述制冷剂流路包括第一制冷剂支路和第一开关阀,所述第一制冷剂支路的一端与所述室外换热器的出口相连,所述第一制冷剂支路的另一端与所述压缩机的进口相连,所述第一开关阀和第一涡流加热装置串联在所述第一制冷剂支路上。
10.可选地,所述制冷剂流路包括第二制冷剂支路和第二开关阀,所述第二制冷剂支路的一端分别与所述第一膨胀阀的出口和所述电池包换热器的第二开口相连,所述第二制冷剂支路的另一端连接在所述第一开关阀的出口与所述第一涡流加热装置的进口之间的冷媒流路上,所述第二开关阀位于所述第二制冷剂支路上。
11.可选地,所述第一涡流加热装置包括由磁性材料制成的导管,所述导管内部中空以供制冷剂通行,所述导管外缠绕有导电线圈。
12.可选地,所述车辆热管理系统还包括板式换热器和高压模块系统,所述高压模块系统包括冷却液流路、高压模块及泵,所述高压模块、泵和所述板式换热器串联在所述冷却液流路上,所述板式换热器还位于所述第一制冷剂支路上,所述板式换热器的制冷剂进口分别与第一开关阀的出口与所述第二开关阀的出口相连,所述板式换热器的制冷剂出口与所述第一涡流加热装置的进口相连。
13.可选地,所述高压模块系统还包括第二涡流加热装置,所述第二涡流加热装置位于所述冷却液流路上,且所述第二涡流加热装置的出口与所述板式换热器的冷却液进口直接连通。
14.可选地,所述车辆热管理系统还包括板式换热器和高压模块系统,所述高压模块系统包括冷却液流路、高压模块及泵,所述高压模块、泵和所述板式换热器串联在所述冷却液流路上,所述板式换热器还位于所述第一制冷剂支路上,所述板式换热器的制冷剂进口分别与第一开关阀的出口与所述第二开关阀的出口相连,所述板式换热器的制冷剂出口与所述压缩机的进口相连;所述板式换热器为由磁性材料制成的换热器,所述板式换热器上缠绕有导电线圈,所述导电线圈与所述板式换热器共同构造成所述第一涡流加热装置。
15.可选地,所述热泵空调系统还包括均设置在所述制冷剂流路上的室内蒸发器、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第三开关阀、第四开关阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀;所示室内蒸发器的进口与所述室外换热器的出口相连;所述第二膨胀阀位于所述室外换热器的出口与所述室内蒸发器的进口之间;所述第一单向阀的进口与所述电池包换热器的第二开口相连,所述第一单向阀的出口与所述第三膨胀阀的第一阀口相连,所述第二单向阀的进口与所述第三膨胀阀的第二阀口相连,所述第二单向阀的出口与所述室外换热器的进口相连,所述第三单向阀的进口与所述室外换热器的出口相连,所述第三单向阀的出口与所述第三膨胀阀的第一阀口相连,所述第四单向阀的进口与所述第三膨胀阀的第二阀口相连,所述第四单向阀的出口与电池包换热器的第二开口相连;所述第三开关阀的进口与所述压缩机的出口连通,所述第三开关阀的出口与所述电池包换热器的第一开口连通,所述第四开关阀的进口与所述电池包换热器的第一开口连通,所述第四开关阀的出口与所述压缩机的进口相连。
16.可选地,所述第一涡流加热装置和/或所述第二涡流加热装置电连接在车辆的车载充电设备与动力电池之间的电路上,或,
17.所述第一涡流加热装置和/或所述第二涡流加热装置电连接在动力电池的震荡电路上,或,
18.所述第一涡流加热装置和/或所述第二涡流加热装置电连接在动力电池与低压电池之间的电路上,以通过所述车载充电设备或所述动力电池向所述第一涡流加热装置或所述第二涡流加热装置提供交变电流。
19.根据本公开的另一方面,提供一种车辆,包括上述的车辆热管理系统。
20.而通过设置有第一涡流加热装置,当电池包有加热需求,而外界环境温度较低(例如低于-15℃),导致室外换热器回收的热量不足时,可利用第一涡流加热装置吸收车辆的高低压系统正常工作过程中产生的辐射能量,触发涡流,加热制冷剂流路中的制冷剂,制冷剂在热泵空调系统的制冷剂流路中循环时对电池包进行加热,有利于保证电池包的加热能够满足要求,可以减少甚至避免出现热泵空调系统不能满足电池包加热需求的情况。同时,可以提升热泵空调系统在环境温度偏低的情况下的加热性能,保证乘员舱的采暖加热需求能够得到满足。而且,由于涡流加热装置自身加热效率较高,利用其加热电池包或给乘员舱供热采暖时,还可以提升热泵空调系统的加热效率。
21.另外,由于设置了第一涡流加热装置,也无需特地对电池包进行中高频放电去使电池包自加热。因此,也不易导致整车电磁兼容性能变差及加剧对车辆系统中其他零部件的寿命的影响。
22.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
23.附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
24.图1是本公开一种实施方式的车辆热管理系统的结构示意图;
25.图2是本公开另一种实施方式的车辆热管理系统的结构示意图;
26.图3-图8是本公开的几种用于给涡流加热装置供电的电路拓扑示意图。
27.附图标记说明
28.100-热泵空调系统;10-制冷剂流路;20-压缩机;30-室内冷凝器;41-第一膨胀阀;42-第二膨胀阀;43-第三膨胀阀;50-室外换热器;60-室内蒸发器;70-电池包换热器;80-第一涡流加热装置;81-导管;82-第一线圈;90-气液分离器;111-第一开关阀;112-第二开关阀;113-第三开关阀;114-第四开关阀;121-第一单向阀;122-第二单向阀;123-第三单向阀;124-第四单向阀;125-第五单向阀;131-第一制冷剂支路;132-第二制冷剂支路;300-板式换热器;200-电池包;400-高压模块系统;410-冷却液流路;420-高压模块;430-泵;440-第二涡流装置;450-三通阀;460-三通管;470-散热器;480-补液壶;510-第一开关;520-第二开关;530-第三开关;540-第四开关;550-第一电感;560-第二电感。
具体实施方式
29.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
30.在下面的描述中,术语“第一”、“第二”、等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,当涉及到附图时,除非另有解释,不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开,不应当理解为对本公开的限制。
31.如图1和图2所示,根据本公开一方面,提供一种车辆热管理系统,该车辆热管理系统包括电池包200和热泵空调系统100,热泵空调系统100包括制冷剂流路10、压缩机20、室内冷凝器30、第一膨胀阀41、室外换热器50、电池包换热器70及第一涡流加热装置80。其中,
压缩机20、室内冷凝器30、第一膨胀阀41、室外换热器50、依序串联在制冷剂流路10上,即,压缩机20的出口与室内冷凝器30的入口相连,室内冷凝器30的出口与第一膨胀阀41的入口相连,第一膨胀阀41的出口与室外换热器50的入口相连,室外换热器50的出口可以与压缩机20的出口相连。电池包换热器70用于与电池包200换热,以起到对电池包200的加热或冷却作用。电池包换热器70的第一开与压缩机20的出口相连,电池包换热器70的第二开口与室外换热器50的进口相连,第一涡流加热装置80设置在制冷剂流路10上,以用于加热制冷剂流路10中的制冷剂。
32.这里,可以理解的是,当电池包换热器70的第一开口和第二开口中的一者用作电池包换热器70的制冷剂进口时,另一者用作电池包换热器70的制冷剂出口。
33.车辆的高低压系统正常工作过程中会产生能量辐射,具体而言,车辆的高低压系统正常工作过程中的高频交流电流,在其周围产生变化的磁场,金属导磁材料在此变化的磁场中将产生感应电流而发热,即金属导磁材料将在变化的磁场中产生涡旋电流(涡流),涡流既可产生热效应,能够使金属导电材料迅速产热,产热效果好。本公开提供的第一涡流加热装置80及第二涡流加热装置440(具体见下文)即是应用了该原理。
34.在本公开提供的车热热管理系统中,如果外界环境的温度较高,热泵空调系统100从环境中可吸收的热量可以满足当前的采暖需求及电池加热需求时。可启动压缩机20,冷煤在室外换热器50中蒸发吸热,吸收外界环境的热量,实现对乘员舱的供热采暖及电池包200的加热。以电池包200的加热为例,制冷剂(如冷媒)从压缩机20的出口流出后经由电池包200的第一开口进入到电池包换热器70中,加热电池包200,之后,冷媒从经由电池包换热器70的第二开口流入室外换热器50。冷媒在室外换热器50中回收余热后可回到压缩机20,完成对电池包200的加热。
35.而通过设置有第一涡流加热装置80,当电池包200有加热需求,而外界环境温度较低(例如低于-15℃),导致室外换热器50回收的热量不足时,可利用第一涡流加热装置80吸收车辆的高低压系统正常工作过程中产生的辐射能量,触发涡流,加热制冷剂流路10中的制冷剂,制冷剂在热泵空调系统100的制冷剂流路10中循环时对电池包200进行加热,有利于保证电池包200的加热能够满足要求,可以减少甚至避免出现热泵空调系统100不能满足电池包200加热需求的情况。同时,可以提升热泵空调系统100在环境温度偏低的情况下的加热性能,保证乘员舱的采暖加热需求能够得到满足。而且,由于涡流加热装置自身加热效率较高,利用其加热电池包200或给乘员舱供热采暖时,还可以提升热泵空调系统100的加热效率。
36.另外,由于设置了第一涡流加热装置80,也无需特地对电池包200进行中高频放电去使电池包200自加热。因此,也不易导致整车电磁兼容性能变差及加剧对车辆系统中其他零部件的寿命的影响。
37.其中,可选地,电池包换热器70可以采用直冷式换热器(如直冷板),如此,在加热或者冷却电池包200时,制冷剂在直冷板中将经历同样的流道,不需要设置两套冷板(一套用于加热模式、另一套用于冷却模式)。因此,在不同工作模式下,有利于使直冷板的全部面积都可以用于对电池包200加热或者冷却,可以提升电池包200热管理的效率,也有助于改善热管理过程中电池包200的温度均匀性。
38.在本公开中,第一涡流加热装置80可以布置在制冷剂流路10上任意适当的位置,
只要能够对满足待加热的零部件的加热需求即可,本公开对此不作限定。
39.可选地,如图1所示,在本公开的一种实施方式中,第一涡流加热装置80在制冷剂流路10上位于安压缩机20的进口的上游,以使制冷剂在进入压缩机20之前能够经由第一涡流加热装置80加热。基于此,在外界环境的温度较低时,通过第一涡流加热装置80加热制冷剂,能够提高进入压缩机20的制冷剂的温度,使得压缩机20正常工作,并且,由于室内冷凝器30和电池包换热器70分别连接在压缩机20的下游且与压缩机20紧邻设置,从压缩机20的出口流出的制冷剂可以根据需要直接进入电池包换热器70或室内冷凝器30,以对电池包200加热或实现乘员舱采暖供热。
40.可以理解的是,在本公开的其他实施方式中,还可以在电池包换热器70与压缩机20的出口之间的制冷剂流路10上设置一个第一涡流加热装置,以专门用于加热待流经电池包换热器70的制冷剂,或者,可将第一涡流加热装置集成到电池包换热器70上。并在室内冷凝器30与压缩机20的出口之间的制冷剂流路10上设置另一个第一涡流加热装置,以专门用于加热待流经室内冷凝器30的制冷剂。
41.可选地,如图1和图2所示,在本公开中,制冷剂流路10包括第一制冷剂支路131和第一开关阀111,第一制冷剂支路131的一端与室外换热器50的出口相连,第一制冷剂支路131的另一端与压缩机20的进口相连,第一开关阀111和第一涡流加热装置80串联在第一制冷剂支路131上。基于此,当进行成员舱制冷或者在外界环境的温度满足热泵空调系统100对成员舱和电池的加热需求时,可打开第一开关阀111(如电磁阀),此时,第一涡流加热装置80可不产热,利用室外换热器50吸收外界环境的温度即可。而在电池包200或成员舱需要加热,且外界环境温度较低时,可打开第一开关阀111,启动第一制冷剂支路131上的第一涡流加热器,以对冷媒流路中的制冷剂加热。
42.如图1所示,在本公开的一种实施方式中,制冷剂流路10包括第二制冷剂支路132和第二开关阀112,第二制冷剂支路132的一端分别与第一膨胀阀41的出口和电池包换热器70的第二开口相连,第二制冷剂支路132的另一端连接在第一开关阀111的出口与第一涡流加热装置80的进口之间的冷媒流路上,第二开关阀112位于第二制冷剂支路132上。通过设置第二制冷剂流路10,在外界温度较低,室外换热器50吸热作用有限的情况下,可使从电池包200或室内冷凝器30流出的制冷剂不经过室外换热器50,避免制冷剂在流经室外换热器50及对应流路上的消耗,而是经由第二制冷剂流路10和第一制冷剂流路10流回压缩机20,此时,位于第一制冷剂流路10上的第一涡流加热装置80启动,起到加热的作用。
43.本公开对第一涡流加热装置80的具体结构和形状不作限定。可选地,如图1所示,在本公开的一种实施方式中,第一涡流加热装置80可以包括由磁性材料制成的导管81,导管81的内部中空以供制冷剂通行,导管81外缠绕有导电线圈82。通过给导电线圈82导电,产生涡流,实现对制冷剂的加热。该涡流加热装置的结构简单。
44.如图1所示,在本公开的一种实施方式中,车辆热管理系统还可以包括板式换热器300和高压模块系统400,高压模块系统400包括冷却液流路410、高压模块420及泵430,高压模块420、泵430和板式换热器300串联在冷却液流路410上,板式换热器300还位于第一制冷剂支路131上,板式换热器300的制冷剂进口分别与第一开关阀111的出口与第二开关阀112的出口相连,板式换热器300的制冷剂出口与第一涡流加热装置80的进口相连。在本实施方式中,通过设置板式换热器300实现车辆热泵空调系统100与高压模块系统400的换热,一方
面能够提高制冷剂流路10上中制冷剂的温度,尤其是在外界环境温度较低时,可利用高压模块420的热量加热电池包200或对成员舱进行采暖供热,实现对高压模块420的热量的有效利用。另一方面,通过板式换热器300带走高压模块420中的热量,实现了高压模块420的散热。
45.其中,高压模块420可以包括电动机、电动机控制器、车载充电器等高压功率器件。
46.为了能够进一步提升对制冷剂流路10中制冷剂的加热效果,如图1所示,在本公开的一种实施方式中,高压系统还可以包括第二涡流加热装置440,第二涡流加热装置440位于冷却液流路410上,且第二涡流加热装置440的出口与板式换热器300的冷却液进口直接连通,即第二涡流加热装置440设置在板式换热器300的上游且与板式换热器300紧邻布置。通过设置第二涡流加热装置440加热冷却液流路410中的冷却液,再将冷却液经由板式换热器300与制冷剂换热,能够进一步提升制冷剂的温度,有利于保证电池的加热需求及乘员舱的采暖供热续期。而且,由于第二涡流加热装置440设置在板式换热器300的上游且与板式换热器300紧邻布置,使得从第二涡流加热装置440的出口流出的冷却液能够直接流入板式换热器300,不会造成热量的浪费,也不会对其他零部件造成不好的影响,例如,不会加热其他不需要加热的零部件。
47.如图2所示,在本公开的另一种实施方式中,板式换热器300的制冷剂进口分别与第一开关阀111的出口与第二开关阀112的出口相连,板式换热器300的制冷剂出口与压缩机20的进口相连,板式换热器300为由磁性材料制成的换热器,板式换热器300上缠绕有导电线圈82,导电线圈82与板式换热器300共同构造成第一涡流加热装置80。同时,在图2中,导电线圈82与板式换热器300还相当于一起构造出了第二涡流加热装置440,同时也能够对冷却液进行加热。
48.在本实施方式中,板式换热器300既起到换热器的作用,同时也起到涡流加热装置的作用,一件两用,有利于简化车辆热管理系统的结构。
49.需要说明的是,在本公开中,对第一涡流加热装置80和第二加热装置的数量均不作限定,可以根据实际情况而定。
50.可选地,如图1和图2所示,冷却液流路410上还可以设置补液壶480,以补充高压模块系统400中的冷却液。
51.可选地,如图1和图2所示,高压模块系统400还可以包括三通阀450、三通管460及散热器470,冷却液流路410包括第一冷却液流路410、第二冷却液流路410及第三冷却液流路410,第一冷却液流路410的一端连接于三通阀450的第一端口,另一端连接于三通管460的第一开口,第二冷却液流路410的一端连接于三通阀450的第二端口,另一端连接于三通管460的第二开口,第三冷却液流路410的一端连接于三通阀450的第三端口,另一端连接于三通管460的第三开口,高压模块420及水泵430位于第一冷却液流路410上,板式换热器300和/或第二涡流装置440位于第二冷却液流路410上,散热器470位于第三冷却液流路410上。基于此,当热泵空调系统100中的制冷剂无需加热时,对于高压模块420而言,可以不利用板式换热器300与制冷剂流路10换热,而是通过位于第三冷却液流路410上的散热器470进行散热。
52.在本公开中,热泵空调系统100还可以包括室内蒸发器60、第二膨胀阀42、第三膨胀阀43、第三开关阀113、第四开关阀114、第一单向阀121、第二单向阀122、第三单向阀123、
第四单向阀124。室内蒸发器60的进口与室外换热器50的出口相连,室内蒸发器60的出口可以与压缩机20的进口相连。第二膨胀阀42设置在冷媒流路上,并且位于室外换热器50的出口与室内蒸发器60的进口之间。第一单向阀121的进口与电池包换热器70的第二开口相连,第一单向阀121的出口与第三膨胀阀43的第一阀口相连,第二单向阀122的进口与第三膨胀阀43的第二阀口相连,第二单向阀122的出口与室外换热器50的进口相连,第三单向阀123的进口与室外换热器50的出口相连,第三单向阀123的出口与第三膨胀阀43的第一阀口相连,第四单向阀124的进口与第三膨胀阀43的第二阀口相连,第四单向阀124的出口与电池包换热器70的第二开口相连。第三开关阀的进口与压缩机20的出口连通,第三开关阀的出口与电池包换热器70的第一开口连通。第四开关阀的进口与电池包换热器70的第一开口连通,第四开关阀的出口与压缩机20的进口相连。基于此,通过上述多个开关阀、第二膨胀阀42、第三膨胀阀43及多个单向阀的配合,控制制冷剂的流向,还可以实现成员舱的制冷、电池的制冷。乘员舱制冷及电池制冷的工作原理为本领域技术人员所熟知,基于图1和图2给出的热泵空调系统100的结构图,可以得到在本公开的图1和图2所示的热泵空调系统100中具体的控制模式,这里不再赘述。
53.如图1和图2所示,车辆热管理系统还包括第五单向阀125,第五单向阀125的进口与室内蒸发器60的出口相连,第五单向阀125的出口与气液分离器90的进口相连,可避免制冷剂倒流入室内蒸发器60中。
54.另外,如图1和图2所示,冷媒流路上还可以设置有气液分离器90,气液分离器90的出口与压缩机20的进口相连。如此,在冷媒进入到压缩机20之前,可通过气液分离器90实现气液分离,避免液态冷媒进入到压缩机20而导致压缩机20的损坏。
55.在本公开中,可以采用任何适当的电路给第一涡流加热装置80和第二涡流加热装置440供电,本公开对此不作限定。例如,第一涡流加热装置80和/或第二涡流加热装置440电连接在车辆的车载充电设备与动力电池之间的电路上,或,第一涡流加热装置80和/或第二涡流加热装置440电连接在动力电池的震荡电路上,或,第一涡流加热装置80和/或第二涡流加热装置440电连接在动力电池与低压电池之间的电路上,以通过车载充电设备或动力电池向第一涡流加热装置80或第二涡流加热装置440提供交变电流。由于采用车辆上已有的电路给涡流加热装置供电,将第一涡流加热装置80或第二涡流加热装置440与上述电路电连接时,对电路的改动较小,有利于降低成本。
56.下面将结合附图,以第一涡流加热装置80为例,简要介绍几种用于给第一涡流加热装置80供电的电路的工作模式。
57.图3和图4为兼容交流充电的第一涡流加热装置80的控制电路拓扑,即,第一涡流加热装置80电连接在交流充电设备与动力电池之间的电路上,图4的电路拓扑为图3的电路拓扑的变形,仅第一电感550的位置不同。该电路包括交流充电设备、典型ac/dc电路、典型隔离dc/dc电路、动力电池、以及新增的两个第一涡流加热装置80、第一开关510、第二开关520、第三开关530及第四开关540。其中,典型ac/dc电路以图3和图4所示的无桥pfc电路为例,典型隔离dc/dc电路以图3和图4所示的全桥llc电路为例。
58.该电路具有以下四种工作模态:
59.工作模态一:第一开关510和第三开关530断开、第二开关520和第四开关540闭合,两个第一涡流加热装置80均不加热,从典型ac/dc电路和典型隔离dc/dc电路中的第一电感
550和第二电感560通过,给动力电池充电。
60.工作模态二:第一开关510和第三开关530闭合、第二开关520和第四开关540断开,两个第一涡流加热装置80均加热。当整车需要较大的第一涡流加热装置80加热功率,则可工作在此模态。此时,交流充电设备通过第一涡流加热装置80给动力电池充电,第一涡流加热装置80的导电线圈82通过的交流电,加热其导管81,从而加热流经导管的制冷剂或冷却液。
61.工作模态三:第二开关520和第三开关530闭合、第一开关510和第四开关540断开,两个第一涡流加热装置80中位于左侧的不加热,两个第一涡流加热装置80中位于右侧的加热。
62.工作模态四:第一开关510和第四开关540闭合、第二开关520和第三开关530断开,两个第一涡流加热装置80中位于右侧的加热,两个第一涡流加热装置80中位于左侧的不加热。
63.由以上四个工作模态,可以看出,第一开关510、第二开关520及其中一个第一涡流加热装置80是一个加热组件;第三开关530、第四开关540及另一个第一涡流加热装置80是一个加热组件。两个加热组件具有相同的结构及功能。因此,在实际应用中,可以相应的选择两个加热组件均添加,或者仅添加一个加热组件。
64.图5为兼容振荡加热的第一涡流加热装置80的控制电路拓扑,即,第一涡流加热装置80电连接在动力电池的震荡加热电路上。该电路包括动力电池、电机电控、第一开关510、电容及新增的第一涡流加热装置80。在车辆正常行车过程中,第一开关510断开;一旦需要加热,则可闭合第一开关510,典型振荡加热电路开始工作,与此同时,第一涡流加热装置80中通过震荡加热的交流电,给第一涡流加热装置80的导电线圈供电,加热导管,从而加热流经导管的制冷剂或冷却液。
65.图6为兼容直流充电的涡流加热管的控制电路拓扑,即,第一涡流加热装置80电连接在直流充电设备与动力电池之间的电路上。该电路包括直流充电设备、典型隔离dc/dc电路、动力电池及新增的两个第一涡流加热装置80、第一开关510、第二开关520、第三开关530及第四开关540。其中,典型隔离dc/dc电路以图6所示的全桥llc电路为例,该电路具有以下四种工作模态:
66.工作模态一:第一开关510和第三开关530断开、第二开关520和第四开关540闭合,两个第一涡流加热装置80均不加热,直流充电设备从典型隔离dc/dc电路中的第一电感550和第二电感560通过,给动力电池充电。
67.工作模态二:第一开关510和第三开关530闭合、第二开关520和第四开关540断开,两个第一涡流加热装置80均加热。此时,直流充电转换为交流电,并他通过两个第一涡流加热装置80,给动力电池充电。第一涡流加热装置80的线圈通过的交流电,加热其导管,从而加热流经导管的制冷剂或冷却液。
68.工作模态三:第二开关520和第三开关530闭合、第一开关510和第四开关540断开,两个第一涡流加热装置80中位于左侧的不加热,两个第一涡流加热装置80中位于右侧的加热。
69.工作模态四:第一开关510和第四开关540闭合、第二开关520和第三开关530断开,两个第一涡流加热装置80中位于右侧的加热,两个第一涡流加热装置80中位于左侧的不加
热。
70.同样,在实施方式中,第一开关510、第二开关520及其中一个第一涡流加热装置80是一个加热组件;第三开关530、第四开关540及另一个第一涡流加热装置80是一个加热组件。两个加热组件具有相同的结构及功能。因此,在实际应用中,可以相应的选择两个加热组件均添加,或者仅添加一个加热组件。
71.图7为兼容小dc的第一涡流加热装置80的控制电路拓扑,即第一涡流加热装置80电连接在动力电池与低压电池之间的电路上。该电路包括低压电池,典型隔离dc/dc电路、动力电池以及新增的两个第一涡流加热装置80、第一开关510、第二开关520、第三开关530及第四开关540,其中,典型隔离dc/dc电路以图7所示的原边半桥llc、副边全桥整流电路为例。该电路具有以下四种工作模态:
72.工作模态一:第一开关510和第三开关530断开、第二开关520和第四开关540闭合,两个第一涡流加热装置80均不加热,动力电池从典型隔离dc/dc电路中的第一电感550通过,给低压电池充电。
73.工作模态二:第一开关510和第三开关530闭合、第二开关520和第四开关540断开,两个第一涡流加热装置80均加热。此时,动力电池从两个第一涡流加热装置80通过,给低压电池充电。第一涡流加热装置80的线圈通过的交流电,加热其导管,从而加热流经导管的制冷剂或冷却液。
74.工作模态三:第二开关520和第三开关530闭合、第一开关510和第四开关540断开,两个第一涡流加热装置80中位于左侧的不加热,两个第一涡流加热装置80中位于右侧的加热。
75.工作模态四:第一开关510和第四开关540闭合、第二开关520和第三开关530断开,两个第一涡流加热装置80中位于右侧的加热,两个第一涡流加热装置80中位于左侧的不加热。
76.同样,在实施方式中,第一开关510、第二开关520及其中一个第一涡流加热装置80是一个加热组件;第三开关530、第四开关540及另一个第一涡流加热装置80是一个加热组件。两个加热组件具有相同的结构及功能。因此,在实际应用中,可以相应的选择两个加热组件均添加,或者仅添加一个加热组件。
77.图8为另一个兼容小dc的第一涡流加热装置80的控制电路拓扑,即第一涡流加热装置80电连接在动力电池与低压电池之间的电路上。该电路包括低压电池、典型隔离dc/dc电路、动力电池以及新增的两个第一涡流加热装置80、第一开关510及第二开关520,其中,典型隔离dc/dc电路以图8所示的原边半桥llc、副边半桥整流电路为例。当不需要第一涡流加热装置80加热时,第一开关510断开,第二开关520闭合,动力电池从第一电感550中通过,给低压电池充电;当需要第一涡流加热装置80加热时,则第一开关510闭合,第二开关520断开,动力电池从第一涡流加热装置80中通过,给低压电池充电。与此同时,第一涡流加热装置80中通过的交流电,开始对导电线圈中的导管加热,加热流过制冷剂或冷却液。
78.需要说明的是,在本实施方式中,第一涡流加热装置80不仅可以和第一电感550并联,还可以与第一电感550串联。
79.根据本公开的另一方面,提供一种车辆,该车辆包括上述的车辆热管理系统。
80.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实
施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
81.另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
82.此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。