一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆与流程

1.本发明涉及氢能源汽车热管理技术领域，具体涉及一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆。


背景技术：

2.随着全球温室效应加剧，石油价格不断攀升，新能源汽车产业进入了飞速发展的快车道。氢燃料电动汽车由于零污染，可以保证长续航里程，也成为了各车企争相开发的新能源车型。由于氢燃料电动汽车近几年才得到车企的重视，技术研发还处于初期阶段，还有很大的优化提升空间。
3.氢燃料电动汽车整车热管理系统包括燃料电池热管理，动力电池热管理，电机及高压电动附件热管理，驾驶室空调。
4.当前开发的氢燃料电动汽车，燃料电池热管理、动力电池热管理、电机及高压电动附件热管理和驾驶室空调都是独立工作，独立控制，不但成本高，占用空间大，而且氢燃料电池和电机及高压电动附件的余热都通过散热器白白浪费掉，没有得到有效利用。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种氢燃料电动汽车整车热管理系统、控制方法及车辆，能够解决现有技术中燃料电池热管理、动力电池热管理、电机及高压电动附件热管理和驾驶室空调都是独立工作，导致热量浪费的问题。
6.为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
7.第一方面，本发明提供一种氢燃料电动汽车整车热管理系统，包括：燃料电池冷却回路、空调暖风回路、动力电池控温回路、电机散热管路和电机及附件控温管路；
8.所述燃料电池冷却回路、空调暖风回路和动力电池控温回路通过五通阀连接，并可两两之间或者三者之间进行热交换；
9.所述动力电池控温回路、电机散热管路和电机及附件控温管路之间通过六通阀连接，并可两两之间进行热交换。
10.在一些可选的方案中，所述五通阀包括第一四通阀和第一三通阀，所述第一四通阀包括第一a口、第一b口、第一g口和第一e口，所述第一a口可与所述第一b口或第一e口连通，所述第一g口可与所述第一b口或第一e口连通，所述第一三通阀包括第一c口、第一d口以及与所述第一g口连通的第一f口，所述第一f口可与所述第一c口或第一d口连通，所述燃料电池冷却回路上设有第一换热器，所述第一换热器的换热进出口分别与所述第一a口和第一b口连接，所述空调暖风回路的管路通过与所述第一d口和第一e口连接形成回路，所述动力电池控温回路上设有第二换热器，所述第二换热器的换热进出口分别与所述第一c口和第一d口连接。
11.在一些可选的方案中，所述燃料电池冷却回路上依次还设有第三三通阀、冷却模块、第一水箱、第一水泵和燃料电池控温管路，所述第一换热器设于所述燃料电池控温管路
与第三三通阀之间的管路上，所述第三三通阀包括设置所述第一换热器和冷却模块之间管路上的第三a口和第三b口，以及与所述冷却模块和第一水箱之间管路连接的第三c口，所述第三a口可与所述第三b口或第三c口连接。
12.在一些可选的方案中，所述六通阀包括第二四通阀和第二三通阀，所述第二四通阀包括第二a口、第二b口、第二c口和第二f口，所述第二a口可与所述第二b口或第二f口连通，所述第二c口可与所述第二b口或第二f口连通，所述第二三通阀包括第二d口、第二e口以及与所述第二f口连通的第二g口，所述第二d口可与所述第二g口或第二e口连通，所述动力电池控温回路、通过与所述第二a口和第二b口连接形成回路，所述电机散热管路的两端分别与所述第二f口和第二e口连接，所述电机及附件控温管路的两端分别与所述第二c口和第二d口连接。
13.在一些可选的方案中，还包括空调制冷回路，所述动力电池控温回路和空调制冷回路之间通过第三换热器连接，并可实现热交换。
14.第二方面，本发明还提供一种氢燃料电动汽车整车热管理方法，利用上述任一项所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统实现，包括以下步骤：
15.当动力电池有加热需求时，通过电机及附件控温管路、燃料电池冷却回路或空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对所述动力电池进行加热；
16.当驾驶室有加热需求时，通过燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，或空调暖风回路自循环，对驾驶室进行加热；
17.当燃料电池需要加热时，通过燃料电池冷却回路和空调暖风回路连接，对燃料电池进行加热。
18.在一些可选的方案中，所述的当动力电池有加热需求时，通过电机及附件控温管路、燃料电池冷却回路或空调暖风回路与所述动力电池控温回路连通，对所述动力电池进行加热，包括：
19.判断电机及附件控温管路中电机冷却管路的入口温度是否大于动力电池的平均温度，且差值大于等于设定值，并满足电机功率大于等于电池利用电机余热基准功率：
20.若是，则通过五通阀将电机及附件控温管路与所述动力电池控温回路连接，若否，判断燃料电池冷却回路中燃料电池控温管路的入口温度是否大于动力电池的平均温度，且差值大于等于设定值：
21.若是，则通过五通阀将燃料电池冷却回路与所述动力电池控温回路连接，若否，则通过五通阀将空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接。
22.在一些可选的方案中，所述的当驾驶室有加热需求时，通过燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，或空调暖风回路自循环，对驾驶室进行加热，包括：
23.判断燃料电池冷却回路中燃料电池控温管路的入口温度是否大于等于燃料电池入口冷却液进入目标温度，并满足燃料电池功率大于等于空调暖风利用燃料电池余热基准功率：
24.若是，则通过五通阀将燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，若否，启动空调暖风回路自循环对驾驶室进行加热。
25.在一些可选的方案中，当动力电池、驾驶室和燃料电池同时有加热需求时：
26.先通过五通阀将燃料电池冷却回路与所述空调暖风回路连接，对燃料电池进行加
热；
27.当燃料电池的温度满足要求后，通过五通阀将空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热；
28.当动力电池和驾驶室同时有加热需求时：
29.判断燃料电池冷却回路中燃料电池控温管路的入口温度是否大于驾驶室请求加热温度以及动力电池的平均温度；
30.若是，通过五通阀将燃料电池冷却回路、空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热，若否，通过五通阀将空调暖风回路与所述动力电池控温回路连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热。
31.第三方面，本发明还提供一种车辆，包括上述任一项所述的氢燃料电动汽车整车热管理系统。
32.与现有技术相比，本发明的优点在于：燃料电池冷却回路、空调暖风回路、动力电池控温回路、电机散热管路和电机及附件控温管路可以协同作用，既可以实现整车燃料电池和电机及高压电动附件的废热利用，又能降低整车能耗；只用在空调暖风回路设置一个ptc加热器，即可实现对燃料电池低温冷启动、驾驶室暖风、电池加热功能的实现，减少了ptc加热器的数量，降低了系统成本；采用五通调节阀和六通调节阀，在实现整个热管理系统功能的同时，还提升了系统集成度，减少了系统部件数量。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例中氢燃料电动汽车整车热管理系统的结构示意图；
35.图2为本发明实施例中五通阀的示意图；
36.图3为本发明实施例中六通阀的示意图；
37.图4为本发明实施例中协同管理控制系统的示意图；
38.图5为本发明实施例中动力电池加热控制策略示意图；
39.图6为本发明实施例中驾驶室空调加热控制策略示意图；
40.图7为本发明实施例中燃料电池加热控制策略示意图；
41.图8为本发明实施例中协同加热控制策略示意图。
42.图中：1、燃料电池冷却回路；11、第一换热器；12、第三三通阀；13、冷却模块；14、第一水箱；15、第一水泵；16、燃料电池控温管路；17、燃料电池进水温度传感器；18、燃料电池出水温度传感器；2、空调暖风回路；21、暖风水泵；22、ptc加热器；23、空调暖风芯子；24、空调暖风温度传感器；3、动力电池控温回路；31、第二换热器；32、电池控温管路；33、电池膨胀水箱；34、电池循环水泵；35、电池进水温度传感器；36、电池出水温度传感器；4、空调制冷回路；41、压缩机；42、冷凝器；43、空调制冷单元；44、第一膨胀阀；45、第二膨胀阀；46、冷媒高压传感器；47、冷媒温压传感器；48、第三换热器；5、电机散热管路；51、电机散热模块；52、电机膨胀水箱；6、电机及附件控温管路；61、电机冷却管路；62、电机循环水泵；63、电机进水温
度传感器；64、电机出水温度传感器；7、五通阀；71、第一四通阀；72、第一三通阀；8、六通阀；81、第二四通阀；82、第二三通阀。
具体实施方式
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
44.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
45.如图1所示，一方面，本发明提供一种氢燃料电动汽车整车热管理系统，包括：燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2、动力电池控温回路3、电机散热管路5和电机及附件控温管路6；
46.燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2和动力电池控温回路3通过五通阀7连接，并可两两之间或者三者之间进行热交换；
47.动力电池控温回路3、电机散热管路5和电机及附件控温管路6之间通过六通阀8连接，并可两两之间进行热交换。
48.在本方案中，当动力电池有加热需求时，通过电机及附件控温管路6、燃料电池冷却回路1或空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接，对动力电池进行加热；当驾驶室有加热需求时，通过燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，或空调暖风回路2自循环，对驾驶室进行加热；当燃料电池需要加热时，通过燃料电池冷却回路1和空调暖风回路2连接，对燃料电池进行加热。当动力电池、驾驶室和燃料电池同时有加热需求时：可通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，对燃料电池进行加热；当燃料电池的温度满足要求后，通过五通阀7将空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热。使燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2、动力电池控温回路3、电机散热管路5和电机及附件控温管路6可以协同作用，既可以实现整车燃料电池和电机及高压电动附件的废热利用，又能降低整车能耗；只用在空调暖风回路2设置一个ptc加热器，即可实现对燃料电池低温冷启动、驾驶室暖风、电池加热功能的实现，减少了ptc加热器的数量，降低了系统成本；采用五通调节阀和六通调节阀，在实现整个热管理系统功能的同时，还提升了系统集成度，减少了系统部件数量。
49.另外，还可以六通阀8将动力电池控温回路3和电机散热管路5连接，使动力电池控温回路3和电机散热管路5之间进行热交换。利用电机散热管路5给动力电池控温回路3中的动力电池降温。
50.如图2所示，在一些可选的实施例中，五通阀7包括第一四通阀71和第一三通阀72，第一四通阀71包括第一a口、第一b口、第一g口和第一e口，第一a口可与第一b口或第一e口连通，第一g口可与第一b口或第一e口连通，第一三通阀72包括第一c口、第一d口以及与第一g口连通的第一f口，第一f口可与第一c口或第一d口连通，燃料电池冷却回路1上设有第一换热器11，第一换热器11的换热进出口分别与第一a口和第一b口连接，空调暖风回路2的管路通过与第一d口和第一e口连接形成回路，动力电池控温回路3上设有第二换热器31，第二换热器31的换热进出口分别与第一c口和第一d口连接。
51.在本实施例中，空调暖风回路2上依次设置有暖风水泵21、ptc加热器22和空调暖风芯子23，暖风水泵21与第一e口连接，空调暖风芯子23通过管路与第一d口连通。空调暖风芯子23的出口处设有空调暖风温度传感器24，用于检测空调暖风芯子23出口处的温度。
52.动力电池控温回路3上依次还设有电池控温管路32、电池膨胀水箱33和电池循环水泵34。电池控温管路32通过其内的循环液调节动力电池的温度。电池控温管路32的进口处设有电池进水温度传感器35，同于检测电池控温管路32进口处的温度，电池控温管路32的出口处设有电池出水温度传感器36，同于检测电池控温管路32出口处的温度。
53.在一些可选的实施例中，燃料电池冷却回路1上依次还设有第三三通阀12、冷却模块13、第一水箱14、第一水泵15和燃料电池控温管路16，第一换热器11设于燃料电池控温管路16与第三三通阀12之间的管路上，第三三通阀12包括设置第一换热器11和冷却模块13之间管路上的第三a口和第三b口，以及与冷却模块13和第一水箱14之间管路连接的第三c口，第三a口可与第三b口或第三c口连接。
54.本例中，燃料电池控温管路16的进口设有燃料电池进水温度传感器17，用于获取燃料电池控温管路16的进口温度，出口设有燃料电池出水温度传感器18，用于获取燃料电池控温管路16的出口温度。
55.当通过空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接，利用空调暖风回路2对动力电池进行加热时，五通阀7中第一三通阀72的第一f口和第一c口相通，以及第一四通阀71的第一a口和第一b口相通，第一e口和第一g口相通。即五通阀7的第一a口和第一b口相通，第一c口和第一e口连通。打开ptc加热器22进行加热，并打开暖风水泵21进行热循环，并打开动力电池控温回路3上的动力电池循环水泵34，空调暖风回路2与动力电池控温回路3之间通过第二换热器31交换热量，将ptc加热器22进行加热的热量通过第二换热器31带动力电池控温回路3，最终带至动力电池。
56.当通过燃料电池冷却回路1与动力电池控温回路3连接，利用燃料电池冷却回路1对动力电池进行加热时，将五通阀7中第一三通阀72的第一f口和第一c口相通，第一四通阀71的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一g口相通。此时，五通阀7的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一c口相通，另外，第三a口与第三c口相同。即将燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2和动力电池控温回路3之间形成大的热交换。关闭ptc加热器22，并打开暖风水泵21进行热循环，打开第一水泵15，并打开动力电池控温回路3上的动力电池循环水泵34，燃料电池冷却回路1和空调暖风回路2通过第一换热器11进行热交换，空调暖风回路2与动力电池控温回路3之间通过第二换热器31交换热量，即可将燃料电池冷却回路1中燃料电池控温管路16产生的热量，通过空调暖风回路2利用第二换热器31传递至动力电池控温回路3，最终通过动力电池控温回路3带至动力电池。
57.当通过燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，利用燃料电池冷却回路1对驾驶室进行加热时，五通阀7中的第一三通阀72的第一f口和第一d口相通，第一四通阀的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一g口相通，即五通阀7的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一d口相通。另外，第三a口与第三c口相通。将燃料电池冷却回路1和空调暖风回路2之间形成热交换。关闭ptc加热器22，并打开暖风水泵21进行热循环，打开第一水泵15，燃料电池冷却回路1和空调暖风回路2通过第一换热器11进行热交换，将燃料电池产生的热量带至空调暖风回路2中的空调暖风芯子23，利用鼓风机即可将空调暖风芯子23的热量散发至驾
驶室。
58.另外，燃料电池需要降温时，可将第三a口与第三b口相通，将冷却模块13、第一水泵15打开，即可通过燃料电池冷却回路1自循环，利用燃料电池控温管路16给燃料电池降温。
59.此外，当动力电池、驾驶室和燃料电池同时有加热需求时：可通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，利用空调暖风回路2先对燃料电池进行加热；先对燃料电池进行加热时，五通阀7中的第一三通阀72的第一f口和第一d口相通，第一四通阀的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一g口相通，即五通阀7的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一d口相通。另外，第三a口与第三c口相通。打闭ptc加热器22，并打开暖风水泵21进行热循环，打开第一水泵15，并关闭动力电池控温回路3上的动力电池循环水泵34。
60.当燃料电池的温度满足要求后，将五通阀7切换为通过空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接的状态，利用空调暖风回路2对驾驶室和动力电池同时进行加热。此时，五通阀7中第一三通阀72的第一f口和第一c口相通，以及第一四通阀71的第一a口和第一b口相通，第一e口和第一g口相通。开启ptc加热器22，并打开暖风水泵21进行热循环，并打开动力电池控温回路3上的动力电池循环水泵34。
61.如图3所示，在一些可选的实施例中，六通阀8包括第二四通阀81和第二三通阀82，第二四通阀81包括第二a口、第二b口、第二c口和第二f口，第二a口可与第二b口或第二f口连通，第二c口可与第二b口或第二f口连通，第二三通阀82包括第二d口、第二e口以及与第二f口连通的第二g口，第二d口可与第二g口或第二e口连通，动力电池控温回路3、通过与第二a口和第二b口连接形成回路，电机散热管路5的两端分别与第二f口和第二e口连接，电机及附件控温管路6的两端分别与第二c口和第二d口连接。
62.本例中，电机及附件控温管路6从与第二d口连接的一端依次设有电机冷却管路61和电机循环水泵62，然后连接至第二c口。电机冷却管路61的进口设有电机进水温度传感器63，用于获取电机冷却管路61的进口温度，出口设有电机出水温度传感器64，用于获取电机冷却管路61的出口温度。
63.电机散热管路5上依次设有电机散热模块51和电机膨胀水箱52。
64.在本实施例中，当需要将动力电池控温回路3和电机及附件控温管路6连接，使电机及附件控温管路6与动力电池控温回路3之间进行热交换，利用电机及附件控温管路6给动力电池控温回路3中的动力电池加热时。将六通阀8中的第二四通阀的第二a口和第二f口相通，第二c口和第二b口相通，第二三通阀的第二d口和第二g口相通，五通阀7中的第一三通阀72的第一f口和第一d口相通，使动力电池控温回路3和电机及附件控温管路6形成串联，并根据冷却液温度调节第二d口和第二g口的开度。将电池循环水泵34开启，并电机循环水泵62开启。利用电机及附件产生的热量给动力电池加热。该工况适用于环境温度较低时电池需要加热的情况。
65.当需要将动力电池控温回路3和电机散热管路5连接，使动力电池控温回路3和电机散热管路5之间进行热交换，利用电机散热管路5给动力电池控温回路3中的动力电池降温时。将六通阀8中第二四通阀的第二a口和第二h口相通，第二c口和第二b口相通，第二三通阀的第二d口和第二e口相通。五通阀7中的第一三通阀72的第一f口和第一d口相通。将电池循环水泵34开启，电机散热模块51中的电子风扇启动。此时动力电池控温回路3和电机散
热管路5串联，冷却液利用电机散热模块51进行散热，给动力电池降温。该工况适用于环境温度较高时电池需要散热的情况。第二h口即第二f口。
66.在一些可选的实施例中，该氢燃料电动汽车整车热管理系统还包括空调制冷回路4，动力电池控温回路3和空调制冷回路4之间通过第三换热器48连接，并可实现热交换。
67.在本例中，空调制冷回路4包括第一管路和第二管路，第一管路上依次设有压缩机41和冷凝器42，与第三换热器48串联形成第一回路，第二管路上设有空调制冷单元43，第二管路的两端分别与第三换热器48和压缩机41之间的第一管路连接，以及与冷凝器42和第三换热器48之间的第一管路连接，使压缩机41、冷凝器42和空调制冷单元43形成第二回路。并且在第二管路上设有第一膨胀阀44，第二管路和第一管路的连接处与第三换热器48之间设有第二膨胀阀45。
68.压缩机41和冷凝器42之间设有冷媒高压传感器46，压缩机41和第三换热器48之间设有冷媒温压传感器47。
69.并且，空调制冷回路4中的冷凝器42和电机散热管路5中的电机散热模块51设置在一个位置，共用一个电子风扇，可节省安装空间，并且节省成本。
70.当利用空调制冷回路4为驾驶室降温时，将第二膨胀阀45关闭，第一膨胀阀44开启，将压缩机41、冷凝器42和空调制冷单元43开启，利用压缩机41、冷凝器42和空调制冷单元43形成的第二回路为驾驶室降温。
71.当利用空调制冷回路4为动力电池降温时，使六通阀8中的第二a口和第二b口相通，使五通阀7中第一三通阀72的第一f口和第一d口相通，电池循环水泵34开启，压缩机41开启，电机散热模块51中的电子风扇启动，第二膨胀阀45开启，第一膨胀阀44关闭。空调制冷回路4的冷凝器42利用电机散热模块51中的电子风扇进行散热，动力电池控温回路3中的冷却液在第三换热器48中和空调冷媒进行热交换，利用空调冷媒给冷却液降温，降温后的冷却液对电池进行散热。
72.另外，燃料电池冷却回路1或空调暖风回路2与动力电池控温回进行热交换时，使六通阀8中的第二a口和第二b口相通。
73.此外，燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2、动力电池控温回路3、电机散热管路5和电机及附件控温管路6之间的协同，通过协同管理控制系统协调控制，实现燃料电池、驾驶室、电池和电驱系统之间的能量交换，从而实现了燃料电池、驾驶室、电池和电驱系统之间热能的相互利用，减少了整车热能浪费，提升了整车热管理系统效率。
74.如图4所示，协同管理控制系统包括电池需求管理控制模块、电驱系统需求管理控制模块(即电机及附件需求管理控制模)、燃料电池系统需求管理控制模块、驾驶室需求管理控制模块和协同决策管理控制模块。
75.燃料电池需求管理控制模块根据燃料电池控温管路16进出口冷却液的温度、燃料电池系统功率、燃料电池系统工作状态等信号，判断燃料电池是需要进行加热还是散热，从而输出对第一水泵15、冷却模块13、第三三通阀12、五通阀7、ptc加热器22和暖风水泵21的控制需求。
76.电池需求管理控制模块通过接收电池的最高温度、最低温度、电池电流、车辆工况等信息，判断电池是需要加热、制冷还是均温自循环，并采集电池进水温度传感器35和电池出水温度传感器36的温度信号。同时，通过环境温度，判断电池是采用空调系统制冷还是采
用电机散热模块合件进行制冷，以及热量的来源。判断完成后，再输出对压缩机41、冷凝器42、第一水泵15、冷却模块13、第三三通阀12、六通阀8、五通阀7、第一膨胀阀44、第二膨胀阀45、ptc加热器22和暖风水泵21、电机循环水泵62和电机散热模块51的电子风扇等部件的控制需求。
77.电驱系统需求管理控制模块通过接收电机、电机控制器、dcdc、多合一控制器、燃料电池dcdc、燃料电池空压机及其控制器等的温度、电流信息，判断电驱系统是否需要进行散热，并采集电机进水温度传感器63和电机出水温度传感器64的温度信号，从而输出对电机散热模块51的电子风扇、六通阀8和电机循环水泵62等部件的控制需求。
78.驾驶室需求管理控制模块通过接收驾驶员需求，判断驾驶室是需要制冷、加热、除湿还是除雾，判断完成后，输出对第一水泵15、冷却模块13、第三三通阀12、六通阀8、五通阀7、ptc加热器22、暖风水泵21、压缩机41、第一膨胀阀44和电机散热模块51的电子风扇的控制。
79.电池需求管理控制模块、电驱系统需求管理控制模块、燃料电池需求管理控制模块、驾驶室需求管理控制模块对热管理部件的控制需求，输入到协同决策管理控制模块中进行最终决策，协同决策管理控制模块会根据整车状态和运行工况，判断各热管理部件的最终需求。当协同决策管理控制模块若只接收到电池需求管理控制模块、电驱系统需求管理控制模块、燃料电池需求管理控制模块、驾驶室需求管理控制模块其中一个控制模块的需求时，按该控制模块的需求进行输出即可。当协同决策管理控制模块同时接收到电池需求管理控制模块、电驱系统需求管理控制模块、燃料电池需求管理控制模块、驾驶室需求管理控制模块中的两个或者三个控制模块的需求时，根据整车状态及运行工况，综合决策各模块需求。当电池和驾驶室同时有制冷需求时，协同决策管理控制模块需要判断是电池制冷优先还是驾驶室制冷优先，通过第一膨胀阀44和第二膨胀阀45调节，实现对制冷量的分配，并根据电池和驾驶室制冷需求调节压缩机转速。协同决策管理控制模块除了对各项热管理功能进行协同仲裁外，还需要通过判断各热管理部件的状态，检测系统和热管理部件是否超限工作或者工作异常，以实现对热管理系统的保护。
80.其中，余热利用控制策略参数变量分别为：tmcin：电机入口冷却液温度；tmcout：电机出口冷却液温度；δtm1：电机出入口冷却液温差；pm：电池利用电机余热基准功率；tbavg：电池平均温度；tbmax：电池最高温度；tbmin：电池最低温度；tbcin：电池入口冷却液温度；tbcin0：电池入口冷却液目标温度；δtb1：电池出入口冷却液温差；t1：判断时间；tfcin：燃料电池控温管路16的入口温度；tfcin0：燃料电池入口冷却液进入目标温度；tfcin1：燃料电池入口冷却液退出目标温度；tfcin2：燃料电池低温冷启动入口冷却液目标温度；pf1：电池利用燃料电池余热基准功率；pf2：空调暖风利用燃料电池余热基准功率；tfcin：燃料电池控温管路16的入口温度；tfcout：燃料电池出口冷却液温度；δtf1：燃料电池出入口冷却液温差；tb1：电池结束加热电池单体最低温度目标值；tccin：暖风入口冷却液温度；tccin0：暖风入口冷却液温度目标值。
81.本例中，电机出入口指的是电机冷却管路的出入口，电池出入口指的是电池冷却管路的出入口。
82.如图5-图8所示，另外，本发明还提供一种氢燃料电动汽车整车热管理方法，利用上述氢燃料电动汽车整车热管理系统实现，包括以下步骤：
83.当动力电池有加热需求时，通过电机及附件控温管路6、燃料电池冷却回路1或空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接，对动力电池进行加热。当驾驶室有加热需求时，通过燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，或空调暖风回路2自循环，对驾驶室进行加热。当燃料电池需要加热时，通过燃料电池冷却回路1和空调暖风回路2连接，对燃料电池进行加热。
84.本方案使燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2、动力电池控温回路3、电机散热管路5和电机及附件控温管路6可以协同作用，既可以实现整车燃料电池和电机及高压电动附件的废热利用，又能降低整车能耗；只用在空调暖风回路2设置一个ptc加热器，即可实现对燃料电池低温冷启动、驾驶室暖风、电池加热功能的实现，减少了ptc加热器的数量，降低了系统成本；采用五通调节阀和六通调节阀，在实现整个热管理系统功能的同时，还提升了系统集成度，减少了系统部件数量。
85.如图5所示，在一些可选的实施例中，当动力电池有加热需求时，通过电机及附件控温管路6、燃料电池冷却回路1或空调暖风回路2与动力电池控温回路3连通，对动力电池进行加热，包括：
86.判断电机及附件控温管路6中电机冷却管路61的入口温度是否大于动力电池的平均温度，且差值大于设定值，并满足电机功率大于等于电池利用电机余热基准功率：
87.若是，则通过五通阀7将电机及附件控温管路6与动力电池控温回路3连接，若否，判断燃料电池冷却回路1中燃料电池控温管路16的入口温度是否大于动力电池的平均温度，且差值大于设定值，：
88.若是，则通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与动力电池控温回路3连接，若否，则通过五通阀7将空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接。
89.在本例中，具体的，当动力电池有加热需求时，判断满足电机冷却管路61的入口温度tmcin≥动力电池的平均温度tbavg，差值大于5摄氏度，且满足电机功率≥电池利用电机余热基准功率时，通过五通阀7将电机及附件控温管路6与动力电池控温回路3连接，利用电机及附件控温管路6给动力电池加热，直至电机冷却管路61的入口温度tmcin＜动力电池的平均温度tbavg，则切换为六通阀8中第二四通阀81的第二a口和第二b口相通，第二c口和第二f口相通。
90.不满足上述条件时，判断燃料电池冷却回路1中燃料电池控温管路16的入口温度tfcin是否大于动力电池的平均温度tbavg，差值大于5摄氏度。且满足燃料电池功率≥电池利用燃料电池余热基准功率pf1。若是，则通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与动力电池控温回路3连接，利用燃料电池冷却回路1给动力电池加热，若否，则通过五通阀7将空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接，利用空调暖风回路2给动力电池加热，直至电池单体最低温度tbmin≥电池结束加热电池单体最低温度目标值tb1。
91.如图6所示，在一些可选的实施例中，当驾驶室有加热需求时，通过燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，或空调暖风回路2自循环，对驾驶室进行加热，包括：
92.判断燃料电池冷却回路1中燃料电池控温管路16的入口温度是否大于燃料电池入口冷却液进入目标温度，并满足燃料电池功率大于等于空调暖风利用燃料电池余热基准功率：
93.若是，则通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，若否，启动空
调暖风回路2自循环对驾驶室进行加热。
94.具体的，当驾驶室有加热需求时，判断是否满足燃料电池控温管路16的入口温度tfcin≥燃料电池入口冷却液进入目标温度tfcin0)且燃料电池功率≥空调暖风利用燃料电池余热基准功率pf2，若是，则通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，利用将燃料电池冷却回路1给驾驶室加热。若否，启动空调暖风回路2自循环对驾驶室进行加热，即启动空调暖风回路2中的ptc加热器对驾驶室进行加热。
95.如图7所示，当燃料电池请求加热时，通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，利用将空调暖风回路2给燃料电池加热。即启动空调暖风回路2中的ptc加热器对燃料电池进行加热。直至燃料电池控温管路16的入口温度tfcin≥燃料电池入口目标冷却液温度tfcin2。
96.如图8所示，在一些可选的实施例中，当动力电池、驾驶室和燃料电池同时有加热需求时：
97.先通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与空调暖风回路2连接，对燃料电池进行加热；
98.当燃料电池的温度满足要求后，通过五通阀7将空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接，对驾驶室和动力电池同时进行加热。
99.当驾驶室和燃料电池同时有加热需求时，若燃料电池控温管路16的入口温度tfcin≥燃料电池入口冷却液进入目标温度tfcin0，且燃料电池功率≥空调暖风利用燃料电池余热基准功率pf2。此时若电池没有请求加热，则通过五通阀7将燃料电池冷却回路1与所述空调暖风回路2连接，启动空调暖风回路2中的ptc加热器，利用空调暖风回路2，对燃料电池进行加热；若电池也请求加热，将五通阀7中第一三通阀72的第一f口和第一c口相通，第一四通阀71的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一g口相通。此时，五通阀7的第一a口和第一e口相通，第一b口和第一c口相通，另外，第三a口与第三c口相同。即将燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2和动力电池控温回路3之间形成大的热交换。启动ptc加热器22，并打开暖风水泵21进行热循环，打开第一水泵15，并关闭动力电池控温回路3上的动力电池循环水泵34，燃料电池冷却回路1和空调暖风回路2通过第一换热器11进行热交换，可将空调暖风回路2中ptc加热器22产生的热量，通过空调暖风回路2利用第一换热器11传递至燃料电池，并且为动力电池加热做好准备。
100.当燃料电池的温度满足要求后，通过五通阀7将空调暖风回路2与动力电池控温回路3连接，空调暖风回路2中ptc加热器22产生的热量对驾驶室和动力电池同时进行加热。ptc加热器22的功率根据暖风入口冷却液温度tccin和暖风目标冷却液温度tccin0的差值进行实时调节；根据电池入口冷却液温度tbcin和目标冷却液温度tbcin0的差值进行第一三通阀72中第一f口和第一c口开度的实时调节。
101.第三方面，本方面还提供一种车辆，包括上述任一项的氢燃料电动汽车整车热管理系统。能够实施上述任一一种氢燃料电动汽车整车热管理方法。
102.采用本技术的方案，使燃料电池冷却回路1、空调暖风回路2、动力电池控温回路3、电机散热管路5和电机及附件控温管路6可以协同作用，既可以实现整车燃料电池和电机及高压电动附件的废热利用，又能降低整车能耗；只用在空调暖风回路2设置一个ptc加热器，即可实现对燃料电池低温冷启动、驾驶室暖风、电池加热功能的实现，减少了ptc加热器的
数量，降低了系统成本；采用五通调节阀和六通调节阀，在实现整个热管理系统功能的同时，还提升了系统集成度，减少了系统部件数量。通过制定合理的控制模块，简化了热管理控制程序，提升了热管理控制软件的可靠性。并且对加热对象电池、驾驶室、燃料电池和加热源电机及高压电动附件余热、燃料电池余热和水-ptc进行了解耦控制，优先利用电机及高压电动附件余热和燃料电池余热，实现了热源的最优控制，降低了系统加热功耗。
103.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。
104.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
105.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。