1.本公开涉及车辆技术领域，尤其是自动驾驶车辆、电动汽车领域，具体涉及一种自动驾驶车辆的热回收系统、自动驾驶车辆的控制方法、自动驾驶车辆的控制装置和自动驾驶车辆。


背景技术：

2.自动驾驶车辆是通过高性能的计算机代替人类进行驾驶的智能车辆，自动驾驶的技术涉及环境感知、高精定位、行为决策、路径规划以及车辆控制技术等，所有的这些技术都会牵扯到大量的运算处理，且对数据计算传输的实时性要求也非常高。因此，当前l4/l5级别的自动驾驶车辆都在车端配备了高性能的计算单元以满足感知、定位、决策规划等各软件模块的高算力需求，从而保证数据处理及传输的实时性以实现对车辆的自动控制。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种自动驾驶车辆的热回收系统、自动驾驶车辆的控制方法、自动驾驶车辆的控制装置和自动驾驶车辆。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种自动驾驶车辆的热回收系统，包括：
5.热交换回路，热交换回路包括散热通道和热交换通道，散热通道用于对自动驾驶车辆的计算单元散热，热交换通道用于与自动驾驶车辆的用热装置进行热交换；
6.开关阀，设置于热交换回路上。
7.根据本公开的第二方面，提供一种自动驾驶车辆的控制方法，应用于第一方面的热回收系统，给控制方法包括：
8.接收至少一个用热装置发送的用热请求；
9.根据用热请求控制至少一个开关阀的开闭。
10.根据本公开的第三方面，提供一种自动驾驶车辆的控制装置，包括控制电路，用于实现第二方面的控制方法。
11.根据本公开的第四方面，提供一种自动驾驶车辆的控制装置，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行第二方面的控制方法。
12.根据本公开的第五方面，提供一种自动驾驶车辆，包括第一方面的热回收系统。
13.根据本公开的第六方面，提供一种自动驾驶车辆，包括第一方面的热回收系统，以及第三方面或第四方面的控制装置。
14.根据本公开的技术可以利用自动驾驶计算单元发出的热量对车上用热装置进行供热，实现热回收，从而节省整车能量消耗。
15.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
16.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
17.图1a和图1b示出根据本公开实施例一的示意图；
18.图2a～图2c示出根据本公开实施例二的示意图；
19.图3a和图3b示出根据本公开实施例三的示意图；
20.图4a～图4b示出根据本公开实施例四的示意图；
21.图5a～图5d示出根据本公开实施例五的示意图。
具体实施方式
22.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
23.本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
24.在自动驾驶车辆中，自动驾驶计算单元(以下简称计算单元)高负荷的运算，势必会产生大量的热量，一般情况下产生的热量会达到几百瓦甚至上千瓦，自动驾驶计算单元产生的热量以不同形式释放到了外部环境中，造成了能量的浪费。而且当自动驾驶车辆为电动车辆时，还会加快整车电池包能量的过度消耗，影响续航里程。
25.另一方面，自动驾驶车辆目前主要使用的是电动汽车，电动汽车在冬季的续航里程会明显的下降，主要原因有两个。一个是电池包在低温情况下需要通过加热器加热来保证其在最优性能下工作；另一个是乘员舱冬季暖风系统也需要使用加热器进行加热。加热器为高压高功耗器件，会增加整车电量的消耗，从而影响车辆的续航里程。
26.实施例一
27.本实施例提供一种热回收系统，可以应用于自动驾驶车辆。如图1a所示，该热回收系统包括热交换回路和开关阀300。其中，热交换回路包括散热通道100和热交换通道200。
28.散热通道100可以为自动驾驶车辆的计算单元散热，从而降低计算单元的温度，以实现计算单元的最佳算力。热交换通道200可以与自动驾驶车辆的用热装置进行热交换，从而为用热装置提供热能。而散热通道100和热交换通道200可以形成回路，从而实现对计算单元的热回收。
29.在热交换回路上设置有开关阀300，基于用热装置的请求，控制开关阀300的开闭，相应的实现热交换回路的通断。
30.示例性地，开关阀300可以为电磁阀。
31.一个或多个热交换通道200用于对一个用热装置进行热交换；一个热交换通道200与散热通道100可以形成一个热交换回路。在一个热交换回路上可以设置一个或多个开关阀300。
32.散热通道100和热交换通道200可以为风道，即采用风冷的方式对计算单元热回收。基于此形成的热回收通道也相应地为风道，进一步地，在风道上设置有风扇。
33.优选地，散热通道100和热交换通道200可以为液体流道，即采用液冷的方式对计
算单元热回收。
34.基于此形成的热回收通道也相应地为液体流道，进一步地，在液体流道上设置有液体输入口，该液体输入口连接于供液源。示例性地，液体可以为水，供液源可以为水壶(图中未示出)。进一步地，液体流道上还可以设置有水泵。其中，液体输入口和水泵的位置可根据实际需要进行设置。
35.基于此，可以将计算单元产生的热量提供给用热装置，实现对计算单元的热回收。
36.本实施例还提供一种自动驾驶车辆的控制方法，应用于上述的热回收系统。如图1b所示，该控制方法可以包括：
37.步骤s101、接收至少一个用热装置发送的用热请求；
38.步骤s102、根据用热请求控制至少一个开关阀的开闭。
39.用热装置可以有多种，如电池包、空调等，相应的热交换通道200和开关阀300的设置形式也可以分别有多种或多种组合。基于不同形式的热回收系统的控制方法也可以有多种。下面以实施例二到五进行分别介绍。
40.实施例二
41.如图2a～2c所示，用热装置可以包括电池包。热交换通道200包括第一热交换通道201，以对电池包进行热交换。
42.开关阀300包括第一开关阀301和第二开关阀302。第一开关阀301连接于散热通道100的输出端与第一热交换通道201的第一端之间，第二开关阀302连接于散热通道100的输入端与第一热交换通道201的第二端之间。
43.其中，在本实施例的附图中，第一热交换通道201的上端为第一热交换通道201的第一端，第一热交换通道201的下端为第一热交换通道201的第二端。
44.基于此，可以将自动驾驶车辆的计算单元产生的热量提供给自动驾驶车辆上的电池包，一方面实现对计算单元的热回收，另一方面，在寒冷天气下，需要对电池包进行加热时，可以利用计算单元的发出的热量对电池包进行加热，而避免了使用加热器对电池包进行加热造成的能量消耗，从而避免对车辆续航里程的影响。
45.在一种实施方式中，热交换通道200还可以包括第二热交换通道202。第二热交换通道202上设置有第一加热器401。第一开关阀301和第二开关阀302均为三通阀，第一开关阀301还连接于第二热交换通道202的输入端，第二开关阀302还连接于第二热交换通道202的输出端。
46.示例性地，第一加热器401可以为正温度系数(positive temperature coefficient，ptc)加热器。
47.在一种实施方式中，第二热交换通道202上设置有热交换器500，热交换器500设置有冷媒通道501。冷媒通道501用于输入和输出冷媒。
48.如图2a所示，在第一工况下，计算单元发出的热量用于对电池包进行加热，且能够达到电池包的目标温度，因此，第一加热器401并不工作。具体地，在步骤s102中可以包括：在收到电池包的用热请求的情况下，控制第一加热器401和热交换器500关闭，控制第一开关阀301的a1关闭，a2和a3打开，控制第二开关阀302的b1关闭，b2和b3打开。
49.如图2b所示，在第二工况下，计算单元发出的热量用于对电池包进行加热，但未达到电池包的目标温度，因此，需要第一加热器401工作。具体地，在步骤s102中可以包括：在
收到电池包的用热请求，且电池包的温度未达到电池包的目标温度的情况下，控制热交换器500关闭，控制第一加热器401打开，控制第一开关阀301的a1、a2和a3打开，控制第二开关阀302的b1、b2和b3打开。
50.如图2c所示，在第三工况下，电池包不需要加热，而计算单元需要散热。具体地，本实施例的控制方法还可以包括：收到计算单元的散热请求的情况下，控制第一加热器401关闭，控制热交换器500打开，控制第一开关阀301的a2关闭，a1和a3打开，控制第二开关阀302的b2关闭，b1和b3打开。
51.基于此，可以通过对第一开关阀301和第二开关阀302的开闭控制，在电池包需要加热时，实现将计算单元发出的热量用于对电池包进行加热；在电池包的温度未达到目标温度的情况下，利用第一加热器401辅助加热；在电池包不需要加热时，利用热交换器500对计算单元散热。
52.并且，由于第二热交换通道202可以采用现有车辆上的通道设置，因此，仅需要设置相应的接口即可适配现有车辆，从而提高兼容性。
53.在一种实施方式中，第一加热器401可以设置在第一热交换通道201上，从而在第二工况下，可以采用第一工况下的开关阀的配置，而仅打开第一加热器401即可。
54.实施例三
55.如图3a和3b所示，用热装置可以包括空调，热交换通道200包括第三热交换通道203，第三热交换通道203上设置有暖风芯体600，暖风芯体600位于空调的风道中，从而为乘员舱供热。
56.开关阀300包括第三开关阀303和第四开关阀304，第三开关阀303连接于散热通道100的输出端与第三热交换通道203的输入端之间，第四开关阀304连接于散热通道100的输入端与第三热交换通道203的输出端之间。
57.基于此，可以将自动驾驶车辆的计算单元产生的热量提供给自动驾驶车辆上的空调暖风系统，一方面实现对计算单元的热回收，另一方面，在寒冷天气下，需要对乘员舱进行加热时，可以利用计算单元的发出的热量对暖风芯体600进行加热，而避免了使用加热器对暖风芯体600进行加热造成的能量消耗，从而避免对车辆续航里程的影响。
58.示例性地，在步骤s102中可以包括：在收到空调的用热请求的情况下，控制第三开关阀303和第四开关阀304打开，从而将计算单元产生的热量提供暖风芯体600。
59.在一种实施方式中，热交换通道200还可以包括第二热交换通道202。第二热交换通道202上设置有热交换器500，热交换器500设置有冷媒通道501。冷媒通道501用于输入和输出冷媒。进一步地，第三热交换通道203上设置有第二加热器402。
60.示例性地，第二加热器402可以为ptc加热器。
61.第三开关阀303和第四开关阀304均为三通阀，第三开关阀303还连接于第二热交换通道202的输入端，第四开关阀304还连接于第二热交换通道202的输出端。
62.如图3a所示，在第四工况下，计算单元发出的热量用于对暖风芯体600进行加热，且能够达到空调的目标温度，因此，第二加热器402并不工作。具体地，在步骤s102中可以包括：在收到空调的用热请求的情况下，控制第二加热器402和热交换器500关闭，控制第三开关阀303的c2关闭，c1和c3打开，控制第四开关阀304的d2关闭，d1和b3打开。
63.在第五工况下，计算单元发出的热量用于对暖风芯体600进行加热，且未达到空调
的目标温度，因此，相较于第四工况，在第五工况下，需要控制第二加热器402工作。
64.如图3b所示，在第六工况下，乘员舱不需要升温，即暖风芯体600不需要加热，而计算单元需要散热。具体地，本实施例的控制方法还可以包括：在收到计算单元的散热请求的情况下，控制第二加热器402关闭，控制热交换器500打开，控制第三开关阀303的c3关闭，c1和c2打开，控制第四开关阀304的d1关闭，d2和d3打开。
65.基于此，可以通过对第三开关阀303和第二开关阀304的开闭控制，在空调有加热请求时，实现将计算单元发出的热量用于对暖风芯体600进行加热，从而实现乘员舱升温。在乘员舱不需要升温时，利用热交换器500对计算单元散热。并且，由于第二热交换通道202可以采用现有车辆上的通道设置，因此，仅需要设置相应的接口即可适配现有车辆，从而提高兼容性。
66.实施例四
67.如图4a和4b所示，用热装置包括电池包和空调，热交换通道200包括第一热交换通道201和第三热交换通道203。
68.开关阀300包括第五开关阀305和第六开关阀306，第五开关阀305的第一端e1、第二端e2和第三端e3分别连接于散热通道100的输出端、第一热交换通道201的第一端以及第三热交换通道203的输入端，第六开关阀306的第一端f1、第二端f2和第三端f3分别连接于第三热交换通道203的输出端、第一热交换通道201的第二端以及散热通道100的输入端。
69.示例性地，在第七工况下，计算单元发出的热量用于对电池包进行加热(即在收到电池包的用热请求的情况下)，且能够达到电池包的目标温度，而无需对暖风芯体600加热(即无需对乘员舱加热或在未收到空调的用热请求的情况下)。
70.具体地，参照图4a，在步骤s102中可以包括：在用热请求为电池包的请求的情况下，控制第五开关阀305的第一端e1和第二端e2打开，控制第五开关阀305的第三端e3关闭，控制第六开关阀306的第一端f1关闭，控制第六开关阀306的第二端f2和第三端f3打开。
71.进一步地，在第七工况下，由于电池包的当前温度可以达到电池包的目标温度，因此可以控制第一加热器401关闭。进一步地，还控制第二加热器402关闭。
72.在一种实施方式中，在第一热交换通道201上可以设置第一加热器401(图中未示出)。相应地，在步骤102中，还可以包括：在电池包的当前温度未达到电池包的目标温度的情况下，可以按照第七工况下的开关阀的配置，控制第五开关阀305和第六开关阀306，并控制第一加热器401打开。
73.示例性地，在第八工况下，计算单元发出的热量用于对暖风芯体600加热(即需要对乘员舱加热或在收到空调发送的用热请求的情况下)，且能够达到空调的目标温度，而无需对电池包加热。
74.具体地，参照图4b，在步骤s102中可以包括：在用热请求为空调的请求的情况下，控制第五开关阀305的第一端e1和第三端e3打开，控制第五开关阀305的第二端e2关闭，控制第六开关阀306的第二端f2关闭，控制第六开关阀306的第一端f1和第三端f3打开。
75.在一种实施方式中，在第三热交换通道203上还设置有第二加热器402。相应地，在步骤102中，还可以包括：在车内温度未达到空调的目标温度的情况下，可以按照第八工况下的开关阀的配置，控制第五开关阀305和第六开关阀306，并控制第二加热器402打开。
76.基于此，可以将自动驾驶车辆的计算单元产生的热量提供给自动驾驶车辆上的电
池包和空调，一方面实现对计算单元的热回收，另一方面，在寒冷天气下，需要对电池包和乘员舱进行加热时，可以利用计算单元的发出的热量对电池包和暖风芯体600进行加热，而避免了使用加热器对电池包和暖风芯体600进行加热造成的能量消耗，进而避免对车辆续航里程的影响。
77.实施例五
78.如图5a～5d所示，相较于实施例四，本实施例的热回收通道200还包括第二热交换通道202。第二热交换通道202上设置有第一加热器401。开关阀300还包括第七开关阀307和第八开关阀308。
79.其中，第七开关阀307的第一端d1、第二端g2和第三端g3分别连接于第二热交换通道202的输入端、第一热交换通道201的第一端以及第五开关阀305的第二端e2。第八开关阀308的第一端h1、第二端h2和第三端h3分别连接于第三热交换通道203的输出端、第二热交换通道202的输出端以及第六开关阀306的第一端f1。
80.在一种实施方式中，第三热交换通道203上还设置有第二加热器402，从而在未达到空调目标温度的情况下，采用第二加热器402辅助加热。
81.示例性地，在第七工况下，即计算单元发出的热量用于对电池包进行加热，且能够达到电池包的目标温度，而无需对暖风芯体600加热(即无需对乘员舱加热或在未收到空调的用热请求的情况下)。
82.具体地，参照图5a，在步骤s102中可以包括：在用热请求为电池包的请求，且电池包的当前温度达到电池包的目标温度的情况下，控制第五开关阀305的第一端e1和第二端e2打开，控制第五开关阀305的第三端e3关闭，控制第六开关阀306的第一端f1关闭，控制第六开关阀306的第二端f2和第三端f3打开，控制第七开关阀307的第一端g1关闭，控制第七开关阀307的第二端g2和第三端g3打开，控制第八开关阀308的第一端h1、第二端h2和第三端g3关闭。
83.示例性地，在第八工况下，即计算单元发出的热量用于对暖风芯体600加热(即需要对乘员舱加热或在收到空调发送的用热请求的情况下)，且能够达到空调的目标温度，而无需对电池包加热。
84.具体地，参照图5b，在步骤s102中可以包括：在用热请求为空调的请求的情况下，控制第五开关阀305的第一端e1和第三端e3打开，控制第五开关阀305的第二端e2关闭，控制第六开关阀306的第二端f2关闭，控制第六开关阀306的第一端f1和第三端f3打开，控制第七开关阀307的第一端g1、第二端g2和第三端g3关闭，控制第八开关阀308的第一端h1和第三端h3打开，控制第八开关阀308的第二端h2关闭。
85.在一种实施方式中，在第三热交换通道203上还设置有第二加热器402。相应地，在步骤102中，还可以包括：在在用热请求为空调的请求且车内温度未达到空调的目标温度的情况下，可以按照第八工况下的开关阀的配置，控制第五开关阀305、第六开关阀306、第七开关阀307和第八开关阀308，并控制第二加热器402打开。
86.示例性地，在第九工况下，计算单元发出的热量用于对电池包进行加热，且电池包的当前温度未达到电池包的目标温度，而无需对暖风芯体600加热(即无需对乘员舱加热或空调并未发送用热请求)。
87.具体地，参阅图5c，在步骤s102中可以包括：在用热请求为电池包的请求，且电池
包的当前温度未达到电池包的目标温度的情况下，控制第一加热器401打开，并控制第五开关阀305的第一端e1和第二端e2打开，控制第五开关阀305的第三端e3关闭，控制第六开关阀306的第一端f1、第二端f2和第三端f2打开，控制第七开关阀307的第一端g1、第二端g2和第三端g3打开，控制第八开关阀308的第一端h1关闭，控制第八开关阀308的第二端h2和第三端h3打开。
88.基于此，可以利用计算单元发出的热量对电池包进行加热，实现热回收，并利用第一加热器401对电池包进行辅助加热。并且，由于第二热交换通道202可以采用现有车辆上的通道设置，因此，仅需要设置相应的接口即可适配现有车辆，从而提高兼容性。
89.在一种实施方式中，第二热交换通道202上还设置有热交换器500，热交换器500的结构和效果可参阅实施例二和三。
90.在第十工况下，电池包和乘员舱均不需要加热，而计算单元需要散热。具体地，参照图5d，本实施例的控制方法还可以包括：在收到计算单元的散热请求的情况下，控制第五开关阀305的第一端e1和第二端e2打开，控制第五开关阀305的第三端e3关闭，控制第六开关阀306的第一端f1和第三端f3打开，控制第六开关阀306的第二端f2关闭，控制第七开关阀307的第一端g1和第三端g3打开，控制第七开关阀307的第二端g2关闭，控制第八开关阀308的第一端g1关闭，控制第八开关阀308的第二端g2和第三端g3打开。
91.基于此，在电池包和乘员舱不需要加热的情况下，可以利用热交换器500对计算单元散热。并且，由于第二热交换通道202可以采用现有车辆上的通道设置，因此，仅需要设置相应的接口即可适配现有车辆，从而提高兼容性。
92.示例性地，本实施例的热回收系统还可以包括一个或多个水泵，相应地，本实施例的控制方法还可以控制各水泵的启动、停止和转速。
93.示例性地，本实施例的热回收系统还可以包括供液源，如水壶，连接于任一热交换通道200和散热通道100所形成的热交换回路上。例如，第一供液源701连接于第三热交换通道203和散热通道100所形成的回路上；第二供液源702连接于第二热交换通道202和散热通道100所形成的回路上。
94.实施例六
95.本实施例的自动驾驶车辆可以包括控制装置，如热管理单元控制器，该控制装置包括控制电路，用于实现上述任一实施例中的控制方法。
96.在一种实施方式中，该控制装置可以是基于电路实现上述控制方法，如可编程逻辑电路。
97.在又一种实施方式中，该控制装置可以包括存储器和处理器，存储器内存储有可在处理器上运行的指令。处理器执行该指令时实现上述任一实施例中的控制方法。存储器和处理器的数量可以为一个或多个。
98.该控制装置还可以包括通信接口，用于与其他装置或模块进行通信，进行数据交互传输。各个装置或模块可以利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
99.此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系
统、专用asic(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统。
100.实施例七
101.本公开实施例还提供一种自动驾驶车辆，包括以上任一种实施方式的热回收系统。上述实施例的车辆的其他构成，如动力系统、自动驾驶系统等，可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。
102.进一步地，本实施例的自动驾驶车辆还可以包括实施例六中的控制装置。
103.在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
104.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
105.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
106.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
107.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。