车辆的热管理方法、装置及车辆与流程

1.本技术涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的热管理方法、装置及车辆。


背景技术：

2.目前，能源紧缺的现象日益明显，降低整车的能耗已经越来越重要。
3.相关技术中，一般是当零部件有需求的时候，通过查表的形式获取当前的水温或者本体温度需要多大的水泵，水泵调节最大之后再开始调节风扇。
4.然而，该方式不利于冷却系统的稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，亟待解决。
5.申请内容
6.有鉴于此，本技术旨在提出一种车辆的热管理方法，解决了相关技术中当零部件有需求的时候，通过查表的形式获取当前的水温或者本体温度需要多大的水泵，水泵调节最大之后再开始调节风扇，导致冷却系统的不稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，具有较好的节能效果。
7.为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
8.一种车辆的热管理方法，包括以下步骤：
9.获取当前时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量；
10.根据至少一个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率；以及
11.以预设的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作。
12.进一步地，以预设的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作，包括：
13.调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，并检测至少一个目标冷却部件的冷却值；
14.在冷却值未达到预设冷却值时，将水泵的输出功率调节为低于最佳功率的预设功率，并调节风扇以风扇的最佳功率共同对至少一个目标冷却部件进行冷却。
15.进一步地，上述的车辆的热管理方法，还包括：
16.在至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第一预设温度时，停止风扇工作的同时，以调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，直至至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第二预设温度，停止水泵工作，其中，第二预设温度低于第一预设温度。
17.进一步地，获取至少一个目标冷却部件的散热量，包括：
18.获取每个目标冷却部件的实际功率；
19.根据每个目标冷却部件的实际功率计算每个目标冷却部件的散热量，得到低温回路的总散热量。
20.进一步地，在获取至少一个目标冷却部件的总散热量之后，还包括：
21.每隔预设时长，获取下一时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量；
22.计算当前时刻的总散热量与下一时刻的总散热量之间的差值；
23.若差值的绝对值小于或等于预设阈值，则将当前时刻的总散热量作为低温回路的总散热量。
24.相对于现有技术，本技术的车辆的热管理方法具有以下优势：
25.本技术的车辆的热管理方法，可以根据获取到的当前时刻的多个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率，并以一定的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作，解决了相关技术中不利于冷却系统的稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，具有较好的节能效果。
26.本技术的第二个目的在于提出一种车辆的热管理装置。
27.为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
28.一种车辆的热管理装置，包括：
29.获取模块，用于获取当前时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量；
30.生成模块，用于根据至少一个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率；以及
31.控制模块，用于以预设的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作。
32.进一步地，控制模块，具体用于：
33.调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，并检测至少一个目标冷却部件的冷却值；
34.在冷却值未达到预设冷却值时，将水泵的输出功率调节为低于最佳功率的预设功率，并调节风扇以风扇的最佳功率共同对至少一个目标冷却部件进行冷却。
35.进一步地，上述的车辆的热管理装置，还包括：
36.调节模块，用于在至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第一预设温度时，停止风扇工作的同时，以调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，直至至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第二预设温度，停止水泵工作，其中，第二预设温度低于第一预设温度。
37.进一步地，获取模块，具体用于：
38.获取每个目标冷却部件的实际功率；
39.根据每个目标冷却部件的实际功率计算每个目标冷却部件的散热量，得到低温回路的总散热量。
40.进一步地，在获取至少一个目标冷却部件的总散热量之后，获取模块，还用于：
41.每隔预设时长，获取下一时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量；
42.计算当前时刻的总散热量与下一时刻的总散热量之间的差值；
43.若差值的绝对值小于或等于预设阈值，则将当前时刻的总散热量作为低温回路的总散热量。
44.相对于现有技术，本技术的车辆的热管理装置具有以下优势：
45.本技术的车辆的热管理装置，可以根据获取到的当前时刻的多个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率，并以一定的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作，解决了相关技术中不
利于冷却系统的稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，具有较好的节能效果。
46.本技术的第三个目的在于提出一种车辆。
47.为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
48.一种车辆，设置有如上述实施例的车辆的热管理装置。
49.的车辆与上述的车辆的热管理装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
50.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
51.图1为本技术实施例的车辆的热管理方法流程图；
52.图2为本技术一个具体实施例的车辆的热管理方法流程图；
53.图3为本技术另一个具体实施例的车辆的热管理方法流程图；
54.图4为本技术实施例的车辆的热管理装置的方框示意图。
具体实施方式
55.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
57.图1是根据本技术实施例的车辆的热管理方法流程图。
58.在介绍本技术实施例的车辆的热管理方法之前，先简单介绍下相关技术中的处理方式及缺点。
59.相关技术中，一般是当零部件有需求的时候，通过水温或本体温度查表的形式获取当前的水温或者本体温度需要多大的水泵，水泵调节最大之后再开始调节风扇，并没有纳入节能的理念。
60.然而，该方式存在以下缺点：
61.(1)通过水温查表，获取水泵的功率，然后调节到最大之后开始调节风扇，这样的策略是不节能的，因为如果水泵对冷却的贡献量减弱或者降低就应该及时的降低水泵转速，然后提高风扇的功率，以增加冷却效果。
62.(2)通过单一水温因素查表，获取的水泵或者风扇的功率可能仅适合某环温和车速下得冷却，例如，标定工作如果是在环温40℃的时候，入口水温是60的时候，请求的水泵或者风扇就可能直接是最大的占空比，但是当环境温度是-20℃的时候，水温如果是60℃，实际需求的水泵和风扇就不是最大占空比，但是之前的策略请求的还是最大占空比，这样就不利于节能，不利于冷却系统的稳定，会引起水温的大浮动；而且这个查表是需要通过大量的标定工作来最终确定表格的值的，需要大量的人力和物力。
63.(3)冷却请求先请求水泵，之后再请求风扇，不是直接请求一个组合，这样串联式的控制，有冷却不及时且能耗高的风险。
64.本技术正是基于上述问题，而提出一种车辆的热管理方法，可以根据获取到的当
前时刻的多个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率，并以一定的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作，解决了相关技术中不利于冷却系统的稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，具有较好的节能效果。
65.具体而言，如图1所示，根据本技术实施例的车辆的热管理方法包括以下步骤：
66.在步骤s101中，获取当前时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量。
67.进一步地，在一些实施例中，获取至少一个目标冷却部件的散热量，包括：获取每个目标冷却部件的实际功率；根据每个目标冷却部件的实际功率计算每个目标冷却部件的散热量，得到低温回路的总散热量。
68.其中，目标冷却部件可以包括但不限于驱动电机、电机控制器、充电器、bsg(belt-driven starter generator，bsg电机)或者bsg控制器。
69.具体而言，本技术实施例可以获取每个目标冷却部件的实际功率，并通过下述公式计算得到低温回路的总散热量：
70.q1＝p1*η1+p2*η2+p3*η3+
……
+pn*ηn；
71.其中，q1为低温回路的总散热量，p表示目标冷却部件的功率，η为目标冷却部件的效率，n代表整个回路中目标冷却部件的个数。
72.进一步地，在一些实施例中，在获取至少一个目标冷却部件的总散热量之后，还包括：每隔预设时长，获取下一时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量；计算当前时刻的总散热量与下一时刻的总散热量之间的差值；若差值的绝对值小于或等于预设阈值，则将当前时刻的总散热量作为低温回路的总散热量。
73.应当理解的是，由于车况是瞬时变化的，因此，本技术实施例可以每隔预设时长，如2s，采集一次，并计算当前时刻的总散热量与下一时刻的总散热量之间的差值，如果该差值的绝对值小于等于预设阈值，例如0.5kw，则将当前时刻的总散热量作为低温回路的总散热量。
74.在步骤s102中，根据至少一个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率。
75.也就是说，本技术实施例可以通过采集当前低温回路的总散热量之和，同时监测车辆的所处环境的当前温度，以及车辆的当前车速生成车辆的水泵和风扇的最佳功率，其中，生成的车辆的水泵和风扇的最佳功率可以如表1和表2所示，表1和表2分别为总散热量为1kw和2kw时，不同车速和环温下生成车辆的水泵和风扇转速的组合(最佳功率)。
76.表1
[0077][0078][0079]
表2
[0080][0081]
需要说明的是，表1和表2是对表格参数的展示，例如，在20℃，车速60km/h时，对应的水泵转速可以为50％，风扇转速可以为30％；当在60℃，车速80km/h时，对应的水泵转速可以为70％，风扇转速可以为40％，具体地水泵和风扇转速数值可以根据实际情况进行标定，在此不做具体限定。如果低温回路的总散热量较大，那么需要依据总散热量分档，每个档都需要一个这样的表格进行查表获取水泵和风扇转速的组合，如果总散热量不是整数，可以使用四舍五入的取整之后进行查表。
[0082]
在步骤s103中，以预设的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作。
[0083]
进一步地，在一些实施例中，以预设的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作，包括：调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，并检测至少一个目标冷却部件的冷却值；在冷却值未达到预设冷却值时，将水泵的输出功率调节为低于最佳功率的预设功率，并调节风扇以风扇的最佳功率共同对至少一个目标冷却部件进行冷却。
[0084]
进一步地，在一些实施例中，上述的车辆的热管理方法，还包括：在至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第一预设温度时，停止风扇工作的同时，以调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，直至至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第二预设温度，停止水泵工作，其中，第二预设温度低于第一预设温度。
[0085]
由此，水泵和风扇功率进行自适应调节，需求冷却时，优先调节水泵，如果冷却效果不明显,会对水泵降功率，然后开始调节风扇功率，保证水温或者本体温度的同时，保证风扇和水泵的功率最优，能耗最小；不需求冷却时，优先调节风扇，如果温升效果不明显,才
会对水泵降功率，保证水温或者本体温度的同时，保证风扇和水泵的功率最优，能耗最小。
[0086]
为便于本领域技术人员进一步了解本技术实施例的车辆的热管理方法，下面结合附图2进行详细说明。
[0087]
如图2所示，图2为本技术一个具体实施例的车辆的热管理方法的流程图。
[0088]
该车辆的热管理方法包括以下步骤：
[0089]
s201，获取后驱电机散热量、后驱电机控制器散热量、bsg散热量、bsg控制器散热量和充电器散热量。
[0090]
s202，获取高压件(目标冷却部件)散热量之和。
[0091]
s203，根据高压件散热量之和，并结合环境温度、车速和低温散热器出水水温要求，依据计算表格查表进行确定风扇占空比(转速)及水泵占空比(转速)组合。
[0092]
应当理解的是，本技术实施例可以采集当前低温回路的总散热量之和，同时监测环境温度，车速信号，对当前的低温回路的水泵和风扇需求进行查表，其中，获取的低温散热器出水口水温要求为各个零部件对水温要求比较之后的值，这里取62℃，表格可以通过仿真或台架测试进行获取，通过这个表格可以获取水泵和风扇的初值，然后再进行水泵和风扇的分别调节，具有良好的自动化性能，可以大大的节约标定工作量。
[0093]
并且，本技术具有良好的节能效果，例如，假设环温是50度时，采用对比文件中的控制方式则会将水泵调节为最大占空比再开始调节风扇，而本技术则可以将水泵转速可以为50％，风扇转速可以为30％配合使用，以保证风扇和水泵的功率最优，能耗最小，由此，本技术相比于相关技术中的控制方式而言具有良好的节能效果。
[0094]
s204，执行表格中的水泵转速和风扇转速组合。
[0095]
需要说明的是，在获取到水泵和风扇的占空比组合之后，水泵执行占空比，风扇占空比发送至控制器，由风扇控制器与其他风扇占空比请求进行比较，取大执行。
[0096]
s205，判断50℃≤低温散热器出水温度≤62℃是否成立，如果是，执行步骤s206，否则，执行步骤s207。
[0097]
s206，按照表格中的水泵和风扇的占空比执行。
[0098]
s207，判断低温散热器出水温度》62℃是否成立，如果是，执行步骤s214，否则，执行步骤s208。
[0099]
s208，执行低温散热器出水水温＜50℃。
[0100]
s209，判断风扇占空比是否为0，如果是，执行步骤s212，否则，执行步骤s210。
[0101]
s210，风扇占空比减去10％。
[0102]
需要说明的是，在水温较低的时候，遵守优先降低风扇占空比的原则，目的为节约能耗，因为风扇的功率较大，而水泵通常为几十瓦的水泵，功率比较小。
[0103]
s211，执行当前风扇占空比，并跳转执行步骤s213。
[0104]
s212，判断水泵占空比是否为0，如果是，执行步骤s205，否则，执行步骤s213。
[0105]
s213，水泵占空比减去10％，并跳转执行步骤s205。
[0106]
s214，判断水泵当前占空比是否为100％，如果是，执行步骤s218，否则，执行步骤s215。
[0107]
s215，水泵占空比增加10％。
[0108]
s216，判断低温散热器出水水温下降速率是否满足预设值，如果是，执行步骤
s215，否则，执行步骤s217。
[0109]
需要说明的是，该预设值可以由本领域技术人员根据实际情况进行标定，在此不做具体限定，如果降温速率达到预设值，说明提高水泵占空比能够起到冷却零部件的目的，如果降温速率不能达到预设值，则说明水泵占空比的增加已经不能有效的冷却，或者说是已经不能高效率的冷却。
[0110]
s217，水泵占空比恢复上一占空比。
[0111]
s218，判断请求风扇占空比是否为100％，如果是，执行步骤s219，否则，执行步骤s220。
[0112]
s219，部件限功率运行。
[0113]
需要说明的是，水温较高的时候，优先增加水泵的占空比进行降温，然后增加风扇的功率。
[0114]
s220，风扇占空比增加10％，并跳转执行步骤s205。
[0115]
应当理解的是，水泵恢复上一个占空比之后，对请求的风扇占空比进行判定是否为100％，如果不是100％，则证明虽然水泵提转速不能有效降温，但是风扇还有潜力，所以需要提升风扇的占空比，此时风扇增加占空比10％，因为风扇的占空比增加之后，降温效果较明显，所以风扇占空比提升之后，直接判定初始条件50℃≤低温散热器出水水温≤62℃，之后策略进入循环状态；
[0116]
另外，因为各个零部件的本体温度考验的零部件本身的热管理设计的好坏，所以本体温度超温一般是瞬时，且出现概率较少，所以当任何一个零部件的本体温度超温的时候，水泵和风扇的占空比请求均为100％，以避免过多的热堆积，损坏零部件。
[0117]
因此，如图3所示，本技术实施例还可以获取后驱电机本体温度、后驱电机控制器本体温度、bsg本体温度、bsg控制器本体温度和充电器本体温度，并判断上述温度是否均满足各本体温度限值，如果是，则跳转执行上述步骤s203，否则，请求水泵占空比100％+请求风扇占空比100％，并且部件限功率运行，并进一步判断上述温度是否均满足各本体温度限值，并循环执行。
[0118]
由此，通过采集总热量，可以更快、更直接的反应零部件的降温需求，因为零部件散热，首先是热损耗传递至本体，之后是传递给水，所以直接用功率计算散热量的办法，可以更直接、最早的获取热量，如果用水作为参考量，可能水温上来的时候，零部件的本体温度已经上来了，所以用功率算取总热量，系统降温相应是最快的；
[0119]
并且，获取总的热量，较单个获取每个零部件的热量来说，降温效果是相同的，但是较计算每个零部件的热量，然后再进行取大获取风扇或者水泵的占空比，取总热量的方法，更佳的简单快捷，只需要对总热量进行计算对应的水泵和风扇占空比，然后直接进行查表即可，不需要再进行比大处理。
[0120]
根据本技术实施例提出的车辆的热管理方法，可以根据获取到的当前时刻的多个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率，并以一定的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作，解决了相关技术中不利于冷却系统的稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，避免了环温和车速变化较大时引起的控制波动和控制过程，具有较好的节能效果。
[0121]
图4是本技术实施例的车辆的热管理装置的方框示意图。
[0122]
如图4所示，该车辆的热管理装置10包括：获取模块100、生成模块200和控制模块300。
[0123]
获取模块100用于获取当前时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量；
[0124]
生成模块200用于根据至少一个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率；以及
[0125]
控制模块300用于以预设的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作。
[0126]
进一步地，控制模块300具体用于：
[0127]
调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，并检测至少一个目标冷却部件的冷却值；
[0128]
在冷却值未达到预设冷却值时，将水泵的输出功率调节为低于最佳功率的预设功率，并调节风扇以风扇的最佳功率共同对至少一个目标冷却部件进行冷却。
[0129]
进一步地，上述的车辆的热管理装置10，还包括：
[0130]
调节模块，用于在至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第一预设温度时，停止风扇工作的同时，以调节水泵以水泵的最佳功率对至少一个目标冷却部件进行冷却，直至至少一个目标冷却部件或者冷却液的实际温度低于第二预设温度，停止水泵工作，其中，第二预设温度低于第一预设温度。
[0131]
进一步地，获取模块100具体用于：
[0132]
获取每个目标冷却部件的实际功率；
[0133]
根据每个目标冷却部件的实际功率计算每个目标冷却部件的散热量，得到低温回路的总散热量。
[0134]
进一步地，在获取至少一个目标冷却部件的总散热量之后，获取模块100还用于：
[0135]
每隔预设时长，获取下一时刻的至少一个目标冷却部件的总散热量；
[0136]
计算当前时刻的总散热量与下一时刻的总散热量之间的差值；
[0137]
若差值的绝对值小于或等于预设阈值，则将当前时刻的总散热量作为低温回路的总散热量。
[0138]
根据本技术实施例提出的车辆的热管理装置，可以根据获取到的当前时刻的多个目标冷却部件的总散热量、车辆的当前车速及车辆的所处环境的当前温度生成车辆的水泵和风扇的最佳功率，并以一定的节能策略控制水泵和/或风扇以对应的最佳功率工作，解决了相关技术中不利于冷却系统的稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，避免了环温和车速变化较大时引起的控制波动和控制过程，具有较好的节能效果。
[0139]
进一步地，本技术的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例的车辆的热管理装置。该车辆由于具有了上述的车辆的热管理装置，解决了相关技术中不利于冷却系统的稳定，不仅节能效果较差，而且甚至出现能耗高的风险，避免了环温和车速变化较大时引起的控制波动和控制过程，具有较好的节能效果。
[0140]
以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。