本公開一般涉及車輛熱管理系統(tǒng)，具體涉及一種基于十四通閥的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、電動汽車的能耗直接影響車輛續(xù)航。其中，整車熱管理系統(tǒng)對整車能耗有巨大影響，如低溫下乘員艙采暖、動力電池加熱都會消耗較多的動力電池電量，降低車輛續(xù)航。

2、為了降低熱管理系統(tǒng)能耗，當(dāng)前電動車多采用帶有熱泵系統(tǒng)的集成式的熱管理系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的乘員艙電加熱方案，熱泵系統(tǒng)可以降低乘員艙采暖的能耗，而集成式的方案則是將整車的電驅(qū)動冷卻系統(tǒng)、動力電池溫控系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行集成設(shè)計，能夠?qū)⒏飨到y(tǒng)聯(lián)通起來，從而實現(xiàn)熱量的系統(tǒng)間流動。

3、但，這種帶有熱泵系統(tǒng)的集成式的熱管理系統(tǒng)為了實現(xiàn)熱量合理流動的問題，大多需要復(fù)雜的回路連通，例如，需要設(shè)置有多個水閥或者膨脹閥等，十分影響整個熱管理系的統(tǒng)成本與復(fù)雜度，為此，我們提出一種十四通閥的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種基于十四通閥的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)及其控制方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供基于十四通閥的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)，所述熱管理系統(tǒng)架構(gòu)至少包括：空調(diào)回路、電池回路、電驅(qū)回路以及暖風(fēng)回路；

3、所述空調(diào)回路、電池回路、電驅(qū)回路以及暖風(fēng)回路通過一個十四通閥實現(xiàn)相互聯(lián)通；其中，所述空調(diào)回路中包括至少兩個換熱件；

4、所述十四通閥具有十四個閥口，且所述十四通閥的每兩個閥口會與一個回路相聯(lián)通；所述十四通閥內(nèi)部設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的閥芯，所述閥芯內(nèi)部形成有多條獨立設(shè)置的液路通道；

5、在所述閥芯的轉(zhuǎn)動下，不同的液路道通聯(lián)通不同的兩個閥口，所述電池回路、電驅(qū)回路以及暖風(fēng)回路可以按照目標(biāo)工作模式進(jìn)行導(dǎo)通，并在所述換熱件處與所述空調(diào)回路進(jìn)行熱交換，以控制所述熱管理系統(tǒng)的能量流動。

6、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述十四通閥的十四個所述閥口依次形成第一端口至第十四端口；

7、其中，所述電池回路分別與第一端口和第八端口相連接；所述電驅(qū)回路分別與第五端口和第十二端口相連接；所述暖風(fēng)回路分別與第六端口和第七端口相連接。

8、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述空調(diào)回路中的兩個所述換熱件分別為暖風(fēng)芯體和冷卻器，且在所述空調(diào)回路中，壓縮機(jī)、所述暖風(fēng)芯體、所述冷卻器以及氣液分離器順次連接形成循環(huán)流路；

9、所述暖風(fēng)芯體具有第一換熱通道和第二換熱通道；所述冷卻器具有第三換熱通道和第四換熱通道；

10、所述壓縮機(jī)的輸出端與所述第一換熱通道的一端相連接，所述第一換熱通道的另一端與所述第三換熱通道的相連接，所述第三換熱通道的另一端與所述氣液分離器的輸入端相連接。

11、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述空調(diào)回路還包括：并聯(lián)在所述冷卻器兩側(cè)的第一分支回路；

12、所述暖風(fēng)芯體和所述冷卻器間設(shè)置有第一電子膨脹閥，所述第一分支回路的一端連接在所述第一電子膨脹閥和所述暖風(fēng)芯體間，其另一端與所述氣液分離器的輸入端相連接；

13、所述第一分支回路上依次設(shè)置有第二電子膨脹閥和蒸發(fā)器。

14、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述電池回路至少包括有動力電池；

15、所述電驅(qū)回路至少包括：電驅(qū)水泵、電源總成和電驅(qū)總成；其中，所述電驅(qū)水泵的輸出端與所述電源總成相連接，且其輸入端與所述第五端口相連接；所述電驅(qū)總成一端與所述電源總成相連接，另一端與所述第十二端口相連接；

16、所述暖風(fēng)回路至少包括：暖風(fēng)水泵、冷凝器以及所述空調(diào)回路中的所述暖風(fēng)芯體；其中，所述暖風(fēng)水泵的輸出端與所述冷凝器相連接，且其輸入端與所述第七端口相連接；所述冷凝器的輸出端與所述第二換熱通道的輸入端相連接，所述第二換熱通道的輸出端則與所述第六端口相連接。

17、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述熱管理系統(tǒng)架構(gòu)還包括：循環(huán)水回路、散熱回路、第一輔助支路和第二輔助支路；

18、所述循環(huán)水回路的兩端分別與第二端口和第九端口相連接；所述散熱回路的兩端分別與第四端口和第十一端口相連接；所述第一輔助支路的兩端分別與第三端口和第十端口相連接；所述第二輔助支路的兩端分別與第十三端口和第十四端口相連接；其中，所述第一輔助支路與所述第四換熱通道的兩端聯(lián)通。

19、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述循環(huán)水回路至少包括：循環(huán)水泵；

20、所述循環(huán)水泵的輸出端與所述第二端口相連接，且其輸入端與所述第九端口相連接；

21、所述散熱回路至少包括：散熱器。

22、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述十四通閥具有多種工作狀態(tài)；

23、在其中一個工作狀態(tài)下，所述第一端口和所述第二端口聯(lián)通；所述第三端口和所述第四端口聯(lián)通；所述第五端口和所述十四端口聯(lián)通；所述第六端口和所述第七端口連通；所述第八端口和所述第十一端口聯(lián)通；所述第九端口與所述第十端口聯(lián)通；所述第十二端口和所述第十三端口聯(lián)通；

24、所述暖風(fēng)回路與所述空調(diào)回路在所述暖風(fēng)芯體處進(jìn)行熱交換，所述電驅(qū)回路與所述第二輔助支路形成循環(huán)液路，所述電池回路、所述循環(huán)水回路、所述散熱回路以及所述第一輔助支路形成循環(huán)液路，并在所述冷卻器處進(jìn)行熱交換。

25、第二方面，本技術(shù)提供一種基于十四通閥的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)的控制方法，基于上述的基于十四通閥的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)，所述控制方法包括：

26、獲取目標(biāo)車輛的熱管理系統(tǒng)的第一溫度調(diào)控需求以及當(dāng)前所述熱管理系統(tǒng)的多種工況參數(shù)；所述第一溫度調(diào)控需求至少包括：電驅(qū)模塊、電池模塊以及乘客艙的降溫需求和加熱需求；多種所述工況參數(shù)至少包括：行車工況、環(huán)境工況、電池運行工況和電驅(qū)運行工況；

27、基于所述第一溫度調(diào)控需求以及當(dāng)前所述熱管理系統(tǒng)的多種工況參數(shù)，確認(rèn)所述熱管理系統(tǒng)的目標(biāo)工作模式；

28、按照所述目標(biāo)工作模式中十四通閥的端口聯(lián)通情況，控制十四通閥內(nèi)的閥芯轉(zhuǎn)動對應(yīng)角度，以實現(xiàn)相應(yīng)端口聯(lián)通。

29、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，該所述控制方法還包括：

30、判斷所述空調(diào)回路是否需要加注冷媒，如果是，則選擇所述熱管理系統(tǒng)中的冷媒加注模式，并控制十四通閥內(nèi)的閥芯按照所述冷媒加注模式所對應(yīng)的端口聯(lián)通情況轉(zhuǎn)動。

31、綜上所述，本技術(shù)方案具體地公開了一種基于十四通閥的熱管理系統(tǒng)架構(gòu)及其控制方法，其中，熱管理系統(tǒng)架構(gòu)包括：空調(diào)回路、電池回路、電驅(qū)回路以及暖風(fēng)回路；空調(diào)回路、電池回路、電驅(qū)回路以及暖風(fēng)回路通過一個十四通閥實現(xiàn)相互聯(lián)通；其中，空調(diào)回路中包括至少兩個換熱件；十四通閥具有十四個閥口，且十四通閥的每兩個閥口會與一個回路相聯(lián)通；十四通閥內(nèi)部設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的閥芯，閥芯內(nèi)部形成有多條獨立設(shè)置的液路通道；在閥芯的轉(zhuǎn)動下，不同的液路道通聯(lián)通不同的兩個閥口，電池回路、電驅(qū)回路以及暖風(fēng)回路可以按照目標(biāo)工作模式進(jìn)行導(dǎo)通，并在換熱件處與空調(diào)回路進(jìn)行熱交換，以控制熱管理系統(tǒng)的能量流動。

32、現(xiàn)有帶有熱泵系統(tǒng)的集成式的熱管理系統(tǒng)為了實現(xiàn)熱量合理流動的問題，大多需要復(fù)雜的回路連通，對整個熱管理系統(tǒng)的成本與復(fù)雜度均有一定影響，在本技術(shù)中，空調(diào)回路、電池回路、電驅(qū)回路以及暖風(fēng)回路通過一個十四通閥實現(xiàn)相互聯(lián)通，使得每個回路的結(jié)構(gòu)得到簡化且降低了熱管理系統(tǒng)架構(gòu)整體復(fù)雜程度；通過不同閥口的聯(lián)通，就可以將對應(yīng)的回路聯(lián)通，不需要設(shè)置過多的管路或者閥體結(jié)構(gòu)，還可實現(xiàn)多回路在換熱件處與空調(diào)回路進(jìn)行熱交換，優(yōu)化能量在熱管理系統(tǒng)間的流動。