[發明專利]車輛熱系統從低到高質量能源管理、存儲、恢復和優化

有效

• 申請號: 201910181925.3
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN110315928B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: E·V·宮澤;L·P·齊爾;S·P·蓋德卡爾;M·H·卡爾森
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;B60K11/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

一種用于連續管理機動車輛中的熱能的方法，所述方法包括：初始化設置在所述機動車輛中的控制器內的連續熱能管理控制回路；計算所述機動車輛所配備的熱管理系統中的儲能數量；計算所述熱管理系統中的廢棄熱能數量；確定所述熱管理系統的部件內是否需要熱能；選擇性地產生熱能；選擇性地將熱能傳輸到所述熱管理系統的所述部件；確定所述熱管理系統的熱存儲容量；確定所述熱管理系統內是否存在熱能不足；以及選擇性地將攜帶熱能的液體流引導到熱能儲存器。

引言

本節中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，并且可能不構成現有技術。

本公開涉及機動車輛熱管理系統，并且更確切地說，涉及用于控制機動車輛內的熱能源和散熱器的操作的系統和方法。排放標準、環境問題以及操作員對響應性、平穩性和噪音、振動和輪胎耐粗糙性(NVH)和操作員舒適度的感知決定了機動車輛內的許多熱能控制方式。常規方式是實現內燃機(ICE)界限內的高效性，該內燃機用作機動車輛的原動機。這些進步通常采取提高燃燒效率(最大化將燃燒能量轉換成動力)、撿拾燃燒熱能來運行HVAC功能、撿拾制動動能來進行電池再充電等形式。撿拾功能通常在專用的加熱、冷卻或電路上執行，導致形成相對復雜的一系列電路，其中許多電路幾乎完全獨立地起作用。

但是，即使ICE已經并且可能繼續變得越來越高效，ICE會產生大量的熱能，其中的大部分熱量通常被排放到車輛的周圍環境中。也就是說，在ICE驅動的車輛中，ICE產生過剩的熱能，并且這些熱量不能有效地或高效地包括在機動車輛內。因此，大量所謂的“高質量”熱能通常從機動車輛排放到大氣中。為了減少ICE的低效使用并且減少排放、減小環境影響和改進響應性、平穩性、NVH和操作員舒適度，機動車輛越來越依賴電力來進行推動以及車廂環境管理這兩者。但是，更多使用由創新推進系統例如混合系統、電池、燃料電池等產生的電力，使得配備有此類創新推進系統的車輛所產生的熱能的數量和質量大大降低。

因此，盡管最初為ICE系統設計的常規熱管理系統和方法可以應用于創新推進系統，但是熱能的過剩比ICE系統中少得多。因此，盡管常規熱管理系統和方法可以在ICE系統中用于其預期目的，但是減少和/或完全消除ICE使用的車輛中需要一種改進的熱管理系統和方法。因此，所屬領域需要新的和改進的熱管理系統和方法，所述系統和方法有效地收集、存儲熱能并且將其分配給需要此能量的車輛系統，同時降低硬件成本和復雜性、提高可靠性，并且提供更高安全性和冗余，減少機動車輛操作員的里程焦慮。

發明內容

根據本公開的若干方面，一種用于連續管理機動車輛中的熱能的方法包括：初始化設置在所述機動車輛中的控制器內的連續熱能管理控制回路；計算所述機動車輛所配備的熱管理系統中的儲能數量；計算所述熱管理系統中的廢棄熱能數量；確定所述熱管理系統的部件內是否需要熱能；選擇性地產生熱能；選擇性地將熱能傳輸到所述熱管理系統的部件；確定所述熱管理系統的熱存儲容量；確定所述熱管理系統內是否存在熱能不足；以及選擇性地將攜帶熱能的液體流引導到熱能儲存器。

在本公開的另一方面中，計算熱管理系統中的儲能數量進一步包括計算存儲在所述熱管理系統內的多個不同熱流體回路中的每一者中的熱能的數量。

在本公開的又一方面中，所述多個不同熱流體回路中的每一者包括傳送獨特流體的獨特熱管理部件。

在本公開的又一方面中，所述多個不同熱流體回路中的每一者通過熱交換裝置與所述多個不同熱流體回路中的另一者交換熱能。

在本公開的又一方面中，確定是否需要熱能進一步包括選擇性地操作冷凝器。連續操作冷凝器、監測冷凝器效率，并且通過在不同熱流體回路之間交換熱能來防止冷凝器結冰。

在本公開的又一方面中，確定是否需要熱能進一步包括進一步選擇性地操作冷凝器并且利用氣流管理裝置來選擇性地防止氣流進入冷凝器。

在本公開的又一方面中，確定是否需要熱能進一步包括確定是否已請求改變車廂環境溫度。