本发明涉及混动汽车，具体涉及一种混合动力汽车热管理系统和控制方法。
背景技术：
1、混合动力汽车在提高燃油经济性、降低碳排放方面相对纯燃油车具有突出的优势，是目前的热门车型。目前市场上混合动力热管理系统在发动机及采暖循环大多各采用一个水泵，分别负责混动工况发动机的冷却循环、纯电循环采暖与电池加热。例如中国专利cn115447347a公开了一种插电混合动力汽车热管理系统及热管理方法和车辆，其提供了一种插电混合动力汽车热管理系统，该系统特点包含发动机回路、制热回路和电池回路，通过两个电磁阀和两个水泵，达到纯电制热模式、混动制热模式和非制热模式之间的切换，实现乘员舱采暖、发动机余热利用等功能，而这种热管理方案系统成本较高，不利于整车的降本。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种混合动力汽车热管理系统和控制方法，以解决混合动力汽车热管理系统成本较高的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种混合动力汽车热管理系统，包括发动机冷却回路和加热回路；发动机冷却回路包括三通阀集成水泵、发动机、发动机散热器、节温器和第一膨胀水壶；加热回路包括电控加热器、暖风芯体、独立三通阀、第一换热器和三通阀集成水泵；三通阀集成水泵是具有一个输入端和两个输出端的水泵，第一换热器用于对动力电池加热，暖风芯体用于对乘用舱加热；三通阀集成水泵的输入端与节温器的输出端连接，三通阀集成水泵的第一输出端与发动机的进水端连接，发动机的出水端分别与发动机散热器的输入端、第一膨胀水壶的输入端和电控加热器的输入端连接，发动机散热器的输出端与节温器的输入端连接，第一膨胀水壶的输出端与三通阀集成水泵的输入端连接，三通阀集成水泵的第二输出端与电控加热器的输入端连接，电控加热器的输出端与暖风芯体的输入端连接，暖风芯体的输出端与独立三通阀的输入端连接，独立三通阀的第一输出端与节温器的输入端连接，独立三通阀的第二输出端与第一换热器的输入端连接，第一换热器的输出端与节温器的输入端连接。
3、根据上述技术手段，基于三通阀集成水泵将发动机冷却回路和加热回路建立联系，发动机冷却回路和加热回路共用一个水泵，同时实现发动机冷却、乘用舱或动力电池的加热功能，在发动机冷却、乘员舱采暖、动力电池的加热及冷却等系统功能维持不变的前提下，降低系统能耗，同时实现系统成本的降低。
4、在一种可选地实施方式中，三通阀集成水泵包括三通水阀模块与电子水泵模块，电子水泵模块的输出端对接三通水阀模块的输入端，电子水泵模块的蜗壳与三通水阀模块的主壳体一体化物理集成，以使电子水泵模块与三通水阀模块的内部水路通道贯通，三通水阀模块与电子水泵模块的控制器驱动集成在一个控制器中。
5、根据上述技术手段，实现水泵与内部水路通道的贯通，并实现水路流向的控制及流量分配的控制，减少传统的电子水泵与三通水阀之间连接管路与管路连接标准件、支架等零件，降低成本，减少整车装配的工艺及工序数量。同时，该模块将电子水泵控制器与三通阀控制器驱动集成在一起，进一步提升控制集成度，减少mcu芯片及电源芯片的使用。
6、在一种可选地实施方式中，系统还包括制冷循环回路、电池循环回路和驱动电机循环回路，制冷循环回路用于为乘用舱和/或动力电池制冷；电池循环回路用于通过水循环分别和制冷循环回路、加热回路进行交互，以对动力电池进行制冷或加热；驱动电机循环回路用于对驱动电机降温。
7、根据上述技术手段，本发明提供的热管理系统还通过制冷循环回路、电池循环回路和驱动电机循环回路实现动力电池、乘用舱以及驱动电机的制冷降温，进一步保证了热管理系统的功能完备性。
8、在一种可选地实施方式中，制冷循环回路包括：电动压缩机、冷凝器、压力传感器、电磁阀、热力膨胀阀、蒸发器、电磁膨胀阀、第二换热器和温压传感器；电动压缩机的输出端与冷凝器的输入端连接，冷凝器的输出端与压力传感器的输入端连接，压力传感器的第一输出端通过电磁阀、热力膨胀阀和蒸发器串联到电动压缩机的输入端，压力传感器的第二输出端通过电磁膨胀阀、第二换热器和温压传感器串联到电动压缩机的输入端。
9、根据上述技术手段，制冷回路通过一个电动压缩机和两条支路同时实现动力电池的冷却和乘用舱制冷的功能。
10、在一种可选地实施方式中，电池循环回路包括：第一独立水泵、第二膨胀水壶、动力电池、第一水温传感器、第一换热器和第二换热器；第一独立水泵的输出端与第一换热器的输入端连接，第一换热器的输出端与第二换热器的输入端连接，第二换热器的输出端通过第一水温传感器、动力电池和第二膨胀水壶连接到第一独立水泵的输入端；第一水温传感器用于采集动力电池的入口水温。
11、根据上述技术手段，电池循环回路通过第一独立水泵、第一换热器和第二换热器实现电池与制冷回路和加热回路的热交换，通过第一水温传感器采集的水温度控制第一独立水泵工作，从而准确维持动力电池的温度稳定。
12、在一种可选地实施方式中，驱动电机循环回路包括：第二独立水泵、第二水温传感器、驱动电机、电机散热器和第三膨胀水壶；第二独立水泵、第二水温传感器、驱动电机、电机散热器和第三膨胀水壶依次闭环连接。
13、根据上述技术手段，驱动电机单独组成闭环回路，为避免驱动电机及电机控制器出现过热现象，在车辆的任何工作条件下进行单独运转。
14、第二方面，本发明提供了一种混合动力汽车热管理控制方法，应用于第一方面任意一项提供的混合动力汽车热管理系统，方法包括：在纯电模式的加热条件下，控制三通阀集成水泵工作，关闭三通阀集成水泵的第一输出端并开启三通阀集成水泵的第二输出端，开启电控加热器；当需要为乘用舱加热时，开启暖风芯体，当不需要为乘用舱加热时，关闭暖风芯体；当需要为动力电池加热时，开启独立三通阀的第二输出端，当不需要为动力电池加热时，关闭独立三通阀的第二输出端并保持独立三通阀的第一输出端开启。
15、根据上述技术手段，在本发明提供的热管理系统中，实现了纯电模式下的乘用舱加热和/或动力电池加热的控制策略，减少纯电模式下采暖循环独立的电子水泵，同时，采用一个水暖加热器可同时实现乘员舱采暖和电池加热。本方案系统成本低且不影响系统其它功能实现。
16、在一种可选地实施方式中，方法还包括：当混动模式的不加热条件下，控制三通阀集成水泵工作，关闭三通阀集成水泵的第二输出端并开启三通阀集成水泵的第一输出端；关闭独立三通阀的第二输出端并保持独立三通阀的第一输出端开启；关闭电控加热器和暖风芯体；当发动机需要散热时，通过节温器导通发动机散热器的回路；当发动机不需要散热时，通过节温器关断发动机散热器的回路。
17、根据上述技术手段，实现混动模式下不加热且为发动机散热的控制功能。
18、在一种可选地实施方式中，方法还包括：在混动模式的加热条件下，控制三通阀集成水泵工作，关闭三通阀集成水泵的第二输出端并开启三通阀集成水泵的第一输出端，关闭电控加热器；当发动机需要散热时，通过节温器导通发动机散热器的回路；当发动机不需要散热时，通过节温器关断发动机散热器的回路；当需要为乘用舱加热时，开启暖风芯体，当不需要为乘用舱加热时，关闭暖风芯体；当需要为动力电池加热时，开启独立三通阀的第二输出端，当不需要为动力电池加热时，关闭独立三通阀的第二输出端并保持独立三通阀的第一输出端开启。
19、根据上述技术手段，实现混动模式下为发动机散热的控制功能，同时根据用户的加热需求，在发动机散热或不散热的两种功能中还实现了乘用舱加热或动力电池加热的控制功能。
20、在一种可选地实施方式中，方法还包括：在混动模式的加热条件下，当加热回路的水温小于预设温度阈值时，开启电控加热器，当加热回路的水温大于等于预设温度阈值时，保持或执行电控加热器的关闭。
21、根据上述技术手段，根据发动机的提供的温度高低，在温度不足时还通过开启电控加热器实现了一种温度补偿的控制策略。
22、在一种可选地实施方式中，方法还包括：在纯电模式或混动模式的制冷条件下，控制电动压缩机工作；当需要为乘用舱制冷时，根据压力传感器的压力信号控制电磁阀的开度，以通过蒸发器对乘用舱进行制冷；当需要为动力电池制冷时，根据温压传感器的温压信号控制电磁膨胀阀的开度，以通过第二换热器对动力电池制冷。
23、根据上述技术手段，根据用户需求对冷却回路控制，从而实现了乘用舱制冷和/或动力电池制冷的控制策略。
24、在一种可选地实施方式中，方法还包括：当需要为乘用舱除湿时，在纯电模式或混动模式下同时执行相应的乘用舱制冷和乘用舱加热策略。
25、根据上述技术手段，基于本发明的热管理系统，实现了一种除湿控制策略。
26、在一种可选地实施方式中，方法还包括：根据第一水温传感器的第一水温信号判断动力电池是否需要加热或制冷；当动力电池需要加热或制冷时，控制第一独立水泵工作。
27、在一种可选地实施方式中，方法还包括：根据第二水温传感器的第二水温信号判断驱动电机是否需要降温；当驱动电机需要降温时，控制第二独立水泵工作。
28、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。
29、第四方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。
30、本发明提供的技术方案，具有如下优点：
31、(1)根据上述技术手段，基于三通阀集成水泵将发动机冷却回路和加热回路建立联系，发动机冷却回路和加热回路共用一个水泵，同时实现发动机冷却、乘用舱或动力电池的加热功能，在发动机冷却、乘员舱采暖、动力电池的加热及冷却等系统功能维持不变的前提下，降低系统能耗，同时实现系统成本的降低。
32、(2)根据上述技术手段，实现水泵与内部水路通道的贯通，并实现水路流向的控制及流量分配的控制，减少传统的电子水泵与三通水阀之间连接管路与管路连接标准件、支架等零件，降低成本，减少整车装配的工艺及工序数量。同时，该模块将电子水泵控制器与三通阀控制器驱动集成在一起，进一步提升控制集成度，减少mcu芯片及电源芯片的使用。
33、(3)根据上述技术手段，本发明提供的热管理系统还通过制冷循环回路、电池循环回路和驱动电机循环回路实现动力电池、乘用舱以及驱动电机的制冷降温，进一步保证了热管理系统的功能完备性。
34、(4)根据上述技术手段，制冷回路通过一个电动压缩机和两条支路同时实现动力电池的冷却和乘用舱制冷的功能。
35、(5)根据上述技术手段，电池循环回路通过第一独立水泵、第一换热器和第二换热器实现电池与制冷回路和加热回路的热交换，通过第一水温传感器采集的水温度控制第一独立水泵工作，从而准确维持动力电池的温度稳定。
36、(6)根据上述技术手段，驱动电机单独组成闭环回路，为避免驱动电机及电机控制器出现过热现象，在车辆的任何工作条件下进行单独运转。
37、(7)根据上述技术手段，在本发明提供的热管理系统中，实现了纯电模式下的乘用舱加热和/或动力电池加热的控制策略，减少纯电模式下采暖循环独立的电子水泵，同时，采用一个水暖加热器可同时实现乘员舱采暖和电池加热。本方案系统成本低且不影响系统其它功能实现。
38、(8)根据上述技术手段，实现混动模式下不加热且为发动机散热的控制功能。
39、(9)根据上述技术手段，实现混动模式下为发动机散热的控制功能，同时根据用户的加热需求，在发动机散热或不散热的两种功能中还实现了乘用舱加热或动力电池加热的控制功能。
40、(10)根据上述技术手段，根据发动机的提供的温度高低，在温度不足时还通过开启电控加热器实现了一种温度补偿的控制策略。
41、(11)根据上述技术手段，根据用户需求对冷却回路控制，从而实现了乘用舱制冷和/或动力电池制冷的控制策略。基于本发明的热管理系统，实现了一种除湿控制策略。
1.一种混合动力汽车热管理系统，其特征在于，包括发动机冷却回路和加热回路；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三通阀集成水泵包括三通水阀模块与电子水泵模块，所述电子水泵模块的输出端对接所述三通水阀模块的输入端，所述电子水泵模块的蜗壳与所述三通水阀模块的主壳体一体化物理集成，以使所述电子水泵模块与所述三通水阀模块的内部水路通道贯通，所述三通水阀模块与电子水泵模块的控制器驱动集成在一个控制器中。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括制冷循环回路、电池循环回路和驱动电机循环回路，所述制冷循环回路用于为所述乘用舱和/或所述动力电池制冷；所述电池循环回路用于通过水循环分别和所述制冷循环回路、所述加热回路进行交互，以对所述动力电池进行制冷或加热；所述驱动电机循环回路用于对驱动电机降温。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述制冷循环回路包括：电动压缩机、冷凝器、压力传感器、电磁阀、热力膨胀阀、蒸发器、电磁膨胀阀、第二换热器和温压传感器；所述电动压缩机的输出端与所述冷凝器的输入端连接，所述冷凝器的输出端与所述压力传感器的输入端连接，所述压力传感器的第一输出端通过所述电磁阀、所述热力膨胀阀和所述蒸发器串联到所述电动压缩机的输入端，所述压力传感器的第二输出端通过所述电磁膨胀阀、所述第二换热器和所述温压传感器串联到所述电动压缩机的输入端。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池循环回路包括：第一独立水泵、第二膨胀水壶、动力电池、第一水温传感器、所述第一换热器和所述第二换热器；所述第一独立水泵的输出端与所述第一换热器的输入端连接，所述第一换热器的输出端与所述第二换热器的输入端连接，所述第二换热器的输出端通过所述第一水温传感器、所述动力电池和所述第二膨胀水壶连接到所述第一独立水泵的输入端；所述第一水温传感器用于采集所述动力电池的入口水温。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述驱动电机循环回路包括：第二独立水泵、第二水温传感器、驱动电机、电机散热器和第三膨胀水壶；所述第二独立水泵、第二水温传感器、驱动电机、电机散热器和第三膨胀水壶依次闭环连接。
7.一种混合动力汽车热管理控制方法，其特征在于，应用于权利要求1～6任意一项提供的混合动力汽车热管理系统，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
