CN112886089A - 热管理系统和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热管理系统和车辆。热管理系统包括设置在第一回路上的电池、第一泵和第一换热装置，设置在第二回路的驱动部件、第二泵和散热器，散热器用于冷却第二回路中的液体。设置在冷媒回路上的压缩机、第二换热装置和第三换热装置，第二换热装置还能够连接第二回路，第一换热装置还连接在冷媒回路上。在第二换热装置连接第二回路的情况下，第二泵可通过第二回路向第二换热装置输送液体，从压缩机流出的气态冷媒能够在第二换热装置内进行第一次冷却后，在流经第三换热装置时进行第二次冷却，然后在第一换热装置内蒸发吸热以冷却第一回路中的液体，从而对电池进行冷却。如此，通过对冷媒的两级冷却，可以提高对电池的散热能力。

Description

热管理系统和车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种热管理系统和车辆。
背景技术
目前，新能源汽车正在大范围普及，随着续航里程的提升，电池容量越来越大，充电时间会越来越长。为缩短充电时间，新能源车汽车纷纷在探索超充方案，其中制约超充方案发展的主要因素为电池的散热问题。因此，如何提高对电池的散热能力以提高电池的充电速度成为本领域技术人员研究的技术问题。
发明内容
本发明实施方式提供一种热管理系统和车辆。
本发明实施方式的热管理系统包括：
均设置在第一回路上的电池、第一泵和第一换热装置，所述第一泵用于通过所述第一回路向所述第一换热装置和所述电池输送液体；
均设置在第二回路的驱动部件、第二泵和散热器，所述第二泵用于通过所述第二回路向所述驱动部件和所述散热器输送液体，所述散热器用于冷却所述第二回路中的液体；
均设置在冷媒回路上的压缩机、第二换热装置和第三换热装置，所述第二换热装置还能够连接所述第二回路以使所述第二泵能够通过所述第二回路向所述第二换热装置输送液体，所述第一换热装置还连接在所述冷媒回路上；
其中，在所述第一泵、所述第二泵和所述压缩机启动，且所述第二换热装置连接所述第二回路的情况下，所述第二泵通过所述第二回路向所述第二换热装置输送液体，从所述压缩机流出的气态冷媒能够先在所述第二换热装置内与所述第二回路中的液体进行热交换以对所述冷媒进行第一次冷却；
第一次冷却后的所述冷媒能够在流经所述第三换热装置时与外界空气进行热交换以对所述冷媒进行第二次冷却，第二次冷却后的所述冷媒能够流经所述第一换热装置并且在所述第一换热装置内蒸发吸热以冷却所述第一回路中的液体，从而对所述电池进行冷却。
上述实施方式的热管理系统中，第一回路上的第一换热装置连接冷媒回路，冷媒回路上的第二换热装置能够连接第二回路，在第一泵、第二泵和压缩机启动时的情况下，第二泵向第二换热装置输送液体，从压缩机中流出的冷媒在第二换热装置内进行第一次冷却，第一次冷却所释放热量由第二回路中液体带走并在散热器中释放，第一次冷却后的冷媒在流经第三换热装置时与外界空气换热进行第二次冷却，所释放的热量被外界空气带走，随后第二次冷却后的冷媒可进入第一换热装置内蒸发吸热从而冷却第一回路中的液体，进而实现对电池的冷却。这样，可通过驱动部件所在的第二回路上的散热器将冷媒第一次冷却的热量带走，然后通过冷媒回路上的第三换热装置将冷媒第二次冷却的热量带走，通过两级冷却以对冷媒进行充分的冷却，从而使得经过两级冷却后的冷媒在第一换热装置内蒸发以冷却第一回路中的液体，从而对电池进行高效散热，提高了对电池的散热能力，从而提高了电池的充电速度。
在某些实施方式中，所述热管理系统还包括设置在所述冷媒回路上的四通阀和第四换热装置，所述四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口；
所述第二换热装置的出口连接所述第一阀口，所述压缩机的进口连接所述第三阀口，所述第一换热装置的一端连接所述第二阀口，另一端连接在所述压缩机和所述第三阀口之间，所述第三换热装置的一端连接所述第四阀口，另一端连接在所述第二阀口与所述第一换热装置之间，所述第四换热装置的进口连接所述第二阀口和所述第一换热装置之间，所述第四换热装置的出口连接在所述压缩机的进口和所述第三阀口之间；
在所述第一阀口与所述第四阀口连通，所述第二阀口和所述第三阀口均断开的情况下，从所述压缩机流出的气态冷媒能够先在所述第二换热装置内与所述第二回路中的液体进行热交换以对所述冷媒进行第一次冷却；
第一次冷却后的所述冷媒通过第一阀口和第四阀口流入所述第三换热装置时与外界空气进行热交换以对所述冷媒进行第二次冷却，第二次冷却后的所述冷媒能够流经所述第一换热装置和/或第四换热装置，从而在所述第一换热装置内蒸发吸热冷却以所述第一回路中的液体后流回至所述压缩机和/或在所述第四换热装置内蒸发吸热后流回至所述压缩机。
在某些实施方式中，所述热管理系统还包括均设置在第三回路上的暖风芯体、第三泵和第一换向阀，所述第二换热装置连接在所述第三回路上且位于所述第三泵和所述暖风芯体之间；
所述第一换向阀分别连接所述第二回路和所述第三回路，所述第一换向阀用于可选择地连通所述第二回路和所述第三回路，在所述第二回路连通所述第三回路的情况下，所述第二泵能够通过所述第二回路向所述第二换热装置输送液体。
在某些实施方式中，所述第一换向阀包括第五阀口、第六阀口、第七阀口和第八阀口，所述第五阀口和所述第六阀口连接在所述第三回路中，所述第七阀口和所述第八阀口连接在所述第二回路中；
在所述第五阀口连通所述第八阀口，所述第六阀口连通所述第七阀口的情况下，所述第二回路连通所述第三回路；
在所述第五阀口连通所述第六阀口，所述第七阀口连通所述第八阀口的情况下，所述第二回路和所述第三回路相互独立。
在某些实施方式中，所述热管理系统还包括设置在所述第一回路上的第五换热装置，所述第五换热装置连接所述第三回路，所述第一换向阀还包括第九阀口，所述第五换热装置的一端连接所述第九阀口，另一端连接所述暖风芯体的进口。
在某些实施方式中，所述热管理系统还包括设置在所述第一回路上的第五换热装置和设置在所述第三回路上的第一调节装置，所述第一调节装置连接在所述第二换热装置和所述暖风芯体之间，所述第五换热装置的一端连接所述第一调节装置，另一端连接在所述暖风芯体和所述第三泵的进口之间，所述第一调节装置用于调节流经所述第二换热装置后流经所述暖风芯体和所述第一换热装置的液体的流量。
在某些实施方式中，所述热管理系统包括设置在所述第二回路上的第二换向阀，所述第二换向阀连接在所述散热器和所述第二泵的进口之间，所述第二换向阀连接所述第一回路，所述第二换向阀用于可选择地连通所述第一回路和所述第二回路。
在某些实施方式中，所述热管理系统还包括设置在所述第二回路上的第二调节装置，所述第二调节装置设置在所述驱动部件和所述散热器之间，所述散热器的两端分别连接所述第二调节装置和所述第二换向阀；
所述热管理系统还包括连接管，所述连接管的一端连接所述第二调节装置，另一端连接在所述第二换向阀和所述散热器之间，所述第二调节装置用于调节流向所述散热器和所述连接管的液体的流量。
在某些实施方式中，所述第二换向阀包括第十阀口、第十一阀口、第十二阀口、第十三阀口和第十四阀口；
所述热管理系统还包括连接管，所述连接管的一端连接在所述驱动部件和所述散热器之间，另一端连接所述第十阀口，所述第十一阀口连接所述第二泵，所述第十二阀口和所述第十三阀口连接在所述第一回路上，所述第十四阀口连接所述散热器。
本发明实施方式的车辆包括车体和上述任一实施方式所述的热管理系统，所述热管理系统安装在所述车体。
上述实施方式的车辆中，第一回路上的第一换热装置连接冷媒回路，冷媒回路上的第二换热装置能够连接第二回路，在第一泵、第二泵和压缩机启动时的情况下，第二泵向第二换热装置输送液体，从压缩机中流出的冷媒在第二换热装置内进行第一次冷却，第一次冷却所释放热量由第二回路中液体带走并在散热器中释放，第一次冷却后的冷媒在流经第三换热装置时与外界空气换热进行第二次冷却，所释放的热量被外界空气带走，随后第二次冷却后的冷媒可进入第一换热装置内蒸发吸热从而冷却第一回路中的液体，进而实现对电池的冷却。这样，可通过驱动部件所在的第二回路上的散热器将冷媒第一次冷却的热量带走，然后通过冷媒回路上的第三换热装置将冷媒第二次冷却的热量带走，通过两级冷却以对冷媒进行充分的冷却，从而使得经过两级冷却后的冷媒在第一换热装置内蒸发以冷却第一回路中的液体，从而对电池进行高效散热，提高了对电池的散热能力，从而提高了电池的充电速度。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式的热管理系统的结构示意图；
图2是本发明实施方式的热管理系统的另一结构示意图；
图3是本发明实施方式的热管理系统的又一结构示意图；
图4是本发明实施方式的热管理系统的再一结构示意图；
图5是本发明实施方式的热管理系统的再一结构示意图；
图6是本发明实施方式的热管理系统的再一结构示意图；
图7是本发明实施方式的热管理系统的再一结构示意图；
图8是本发明实施方式的热管理系统的再一结构示意图；
图9是本发明实施方式的车辆的结构示意图。
主要元件符号说明：
热管理系统100、第一回路102、电池104、第一泵106、第一换热装置108、第一节流装置109、第二回路110、驱动部件112、第二泵114、散热器116、冷媒回路120、压缩机122、第二换热装置124、四通阀125、第三换热装置126、第一风扇127、第三回路128、单向阀129、暖风芯体130、第二风扇131、第三泵132、电子膨胀阀133、第一换向阀134、第四换热装置136、第二节流装置137、第一调节装置138、第五换热装置140、第二换向阀142、第二调节装置144、连接管146、液体加热器150、气液分离器152；
车辆1000、车体200。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，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或两个元件的相互作用关系。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发明的实施方式中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的实施方式的不同结构。为了简化本发明的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，本发明实施方式的热管理系统100可应用于本发明实施方式的车辆1000(见图9)。热管理系统100包括电池104、第一泵106、第一换热装置108、驱动部件112、第二泵114、散热器116、压缩机122、第二换热装置124和第三换热装置126。电池104、第一泵106、第一换热装置108均设置在第一回路102上，第一泵106用于通过第一回路102向电池104第一换热装置108和输送液体。驱动部件112、第二泵114和散热器116均设置在第二回路110上，第二泵114用于通过第二回路110向驱动部件112和散热器116输送液体，散热器116用于冷却第二回路110中的液体。压缩机122、第二换热装置124和第三换热装置126均设置在冷媒回路120上，第二换热装置124还能够连接第二回路110以使第二泵114能够通过第二回路110向第二换热装置124输送液体，第一换热装置108还连接在冷媒回路120上。
其中，在第一泵106、第二泵114和压缩机122启动，且第二换热装置124连接第二回路110的情况下，第二泵114通过第二回路110向第二换热装置124输送液体，从压缩机122流出的气态冷媒能够先在第二换热装置124内与第二回路110中的液体进行热交换以对冷媒进行第一次冷却。
第一次冷却后的冷媒能够在流经第三换热装置126时与外界空气进行热交换以对冷媒进行第二次冷却，第二次冷却后的冷媒能够流经第一换热装置108并且在第一换热装置108内蒸发吸热以冷却第一回路102中的液体，从而对电池104进行冷却。图1中第一回路102和第二回路110上的箭头表示第一回路102和第二回路110中的液体的流动路径，冷媒回路120上的箭头表示冷媒的流动路径。
本发明实施方式的车辆1000可以为混合动力车辆或电动车辆，也即是说，本发明实施方式的热管理系统100可以用于混合动力车辆或电动车辆。电池104可以用于给混合动力车辆或电动车辆提供电源。在本发明的实施方式中，驱动部件112可包括驱动电机和电机控制器等用于对车辆1000进行驱动和控制的电子元件。
可以理解，新能源汽车正在大范围普及，随着续航里程的提升，电池容量越来越大，充电时间会越来越长。为缩短充电时间，新能源车汽车纷纷在探索超充方案，其中制约超充方案发展的主要因素为电池的散热问题。因此，如何提高对电池的散热能力以提高电池的充电速度成为本领域技术人员研究的技术问题。
在本发明实施方式的热管理系统100中，第一回路102上的第一换热装置108连接冷媒回路120，冷媒回路120上的第二换热装置124能够连接第二回路110，在第一泵106、第二泵114和压缩机122启动时的情况下，第二泵114向第二换热装置124输送液体，从压缩机122中流出的冷媒在第二换热装置124内进行第一次冷却，第一次冷却所释放热量由第二回路110中液体带走并在散热器116中释放，第一次冷却后的冷媒在流经第三换热装置126时与外界空气换热进行第二次冷却，所释放的热量被外界空气带走，随后第二次冷却后的冷媒可进入第一换热装置108内蒸发吸热从而冷却第一回路102中的液体，进而实现对电池104的冷却。这样，可通过驱动部件112所在的第二回路110上的散热器116将冷媒第一次冷却的热量带走，然后通过冷媒回路120上的第三换热装置126将冷媒第二次冷却的热量带走，通过两级冷却以对冷媒进行充分的冷却，从而使得经过两级冷却后的冷媒在第一换热装置108内蒸发以冷却第一回路102中的液体，从而对电池104进行高效散热，提高了对电池104的散热能力，从而提高了电池104的充电速度。
此外，传统的技术方案中，为了提高对电池的散热，通常都是增大前端开口的散热面积，以便增大冷凝器(即车辆的室外机)的能力，但是这样需要在结构上进行改造，会影响造型的效果，降低美观性。然而，由上述可知，在本发明的实施方式中，可以在不需要增大前端开口的情况下，可直接通过车辆1000自带的驱动部件112的所在的第二回路110上的散热器116来增加散热能力，而无需增大前端的开口面积，不会影响造型效果。
具体地，在本发明的实施方式中，第一回路102中液体和第二回路110中的液体可为水或者其它用于冷却的冷却液。第一泵106和第二泵114可均为水泵或者其它电动泵。冷媒回路120中的存在冷媒，从压缩机122能流出的冷媒为气态冷媒。需要说明的是，“第一泵106用于通过第一回路102向电池104输送液体”可以理解为电池104本身存在冷却管路，而第一泵106可以直接向电池104的冷却管路内输送液体，或者是电池104本身不存在冷却管路，而是在电池104的表面或者其他部位缠绕或者铺设有冷却管路，第一泵106用于将液体输送至冷却管路，具体设置方式在此不作限制。
在本发明的实施方式中，第二换热装置124可为设置在冷媒回路120上的水冷冷凝器，第三换热装置126可为车辆1000的室外换热器，具体不作限制。
需要说明的是，第二换热装置124设置在冷媒回路120的同时还能够连接第二回路110可以理解为第二换热装置124内存在有分别连接在第二回路110以及冷媒回路120上的两个管道，两者相互独立但能够进行热交换。因此，在第二泵114启动时，第二回路110中的液体能够流经第二换热装置124从而在第二换热装置124内与冷媒进行热交换以对冷媒进行第一次冷却，第二回路110中被加热后的液体在第二泵114的作用下流经散热器116以将热量带走冷却，冷却后的液体重新流会第二换热装置124内，以此循环。
此外，第一换热装置108设置在第一回路102的同时还连接冷媒回路120可以理解为第一换热装置108内存在有分别连接在第一回路102以及冷媒回路120上的两个管道，两者相互独立但能够进行热交换。因此，经第三换热装置126进行第二次冷却后的冷媒能够在第一换热装置108内蒸发以冷却第一回路102中的液体，第一泵106将被冷却后的液体输送至电池104中以对电池104进行冷却，然后流回至第一换热装置108内，以此循环以实现对电池104的持续冷却。
可以理解，在下文若出现某一换热装置同时连接在两个回路上的类似描述时，也可参照此处进行理解。
此外，在一些实施方式中，电池104可以集成有检测第一回路102中液体的温度的功能，电池104能够实施检测第一回路102中的液体温度并上报给车辆1000的控制器，控制器可根据温度信息判断电池104是否需要冷却，进而确定是否需要开启压缩机122和第二泵114。可以理解的是，在其它实施方式中，电池104也可不具备温度采集功能，可以在第一回路102上设置温度传感器以检测第一回路102中的液体的温度，从而对电池104的温度进行检测。
可以理解的是，请参阅图1，为了使得第三换热装置126内的冷媒能够进行充分的热交换，车载热管理系统100还包括第一风扇127，第一风扇127用于形成流经第三换热装置126的气流以与冷媒进行充分的热交换。同时，为了使得散热器116能够将第二回路110中的热量及时地散出，散热器116也可以设置相对应的风扇，或者散热器116也可以与第三换热装置126并排设置，从而与第三换热装置126共用一个风扇(如图,1所示)。
请参阅图1，在某些实施方式中，热管理系统100还包括设置在冷媒回路120上的四通阀125和第四换热装置136，四通阀125包括第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c和第四阀口d。
第二换热装置124的出口连接第一阀口a，压缩机122的进口连接第三阀口c，第一换热装置108的一端连接第二阀口b，另一端连接在压缩机122和第三阀口c之间，第三换热装置126的一端连接第四阀口d，另一端连接在第二阀口b与第一换热装置108之间，第四换热装置136的进口也连接第二阀口b和第一换热装置108之间，第四换热装置136的出口连接在压缩机122的进口和第三阀口c之间。
在第一阀口a与第四阀口d连通，第二阀口b和第三阀口c均断开的情况下，从压缩机122流出的气态冷媒能够先在第二换热装置124内与从第二回路110中流入至第二换热装置124中的液体进行热交换以对冷媒进行第一次冷却。第一次冷却后的冷媒通过第一阀口a和第四阀口d流入第三换热装置126时与外界空气进行热交换以对冷媒进行第二次冷却，第二次冷却后的冷媒能够流经第一换热装置108和/或第四换热装置136，从而在第一换热装置108内蒸发吸热以冷却第一回路102中的液体后流回至压缩机122和/或在第四换热装置136内蒸发吸热后流回至压缩机122。
如此，一方面，从压缩机122流出的气态冷媒在第二换热装置124内第一次冷却时冷凝放热后加热第二回路110中的液体，然后在第三换热装置126内进行第二次冷却，第二次冷却后的冷媒可流经第一换热装置108和\或第四换热装置136，从而在第一换热装置108和\或第四换热装置136内蒸发吸热，第二次冷却后的冷媒在流经第一换热装置108时可对第一回路102中的液体进行冷却以冷却电池104，在流经第四换热装置136时可对车内乘员舱进气制冷。
具体地，在这样的实施方式中，第三换热装置126为车辆1000的室外换热器，第四换热装置136可为车辆1000的室内蒸发器，第一换热装置108的进口处设有第一节流装置109，第一节流装置109设置在冷媒回路120上，第一节流装置109用于调节进入第一换热装置108中的冷媒的流量，在第四换热装置136的进口处设置有第二节流装置137，第二节流装置137用于调节进入第四换热装置136中的冷媒的流量。这样，可通过两个节流装置来调节第一换热装置108和第二换热装置124是否工作。在本发明的实施方式中，第一节流装置109和第二节流装置137均可为电子膨胀阀或者带有截止和节流功能的热力膨胀阀或者带有截止和节流功能的节流管，具体在此不作限制。
请参阅图1，在一个例子中，在需要对电池104进行高效的冷却散热时，四通阀125的第一阀口a与第四阀口d连通，其余阀口断开，第二回路110上的第二泵114启动，第二换热装置124连接第二回路110，第一节流装置109开启，第二节流装置137关闭，冷媒在第二换热装置124内与第二回路110中的液体进行热交换以实现第一次冷却，第一次冷却后的液体从第一阀口a流入，第四阀口d流出至第三换热装置126进行第二次冷却，第二次冷却后的冷媒全部进入第一换热装置108内以对第一回路102中的液体进行冷却，从而对电池104进行高效的冷却，此时，第四换热装置136不工作。
可以理解的是，在这样的情况下，若车内有制冷需求，也可适当的开启第二节流装置137，使得可以有部分的冷媒进入第四换热装置136内，从而对车内空气。
当然，还可以理解的是，在一些实施方式中，在无须对电池104进行冷却且车辆1000有制冷需求时，可将关闭第一节流装置109，开启第二节流装置137，从而使得所有的冷媒都流经第四换热装置136以对车内空气进行制冷。
请继续参阅图1，在某些实施方式中，热管理系统100还包括均设置在第三回路128上的暖风芯体130、第三泵132和第一换向阀134，第二换热装置124连接在第三回路128上且位于第三泵132和暖风芯体130之间。第一换向阀134分别连接第二回路110和第三回路128，第一换向阀134用于可选择地连通第二回路110和第三回路128，在第二回路110连通第三回路128的情况下，第二泵114能够通过第二回路110向第二换热装置124输送液体。
如此，在第一换向阀134连通第二回路110和第三回路128时，第二回路110中的液体能够流入第三回路128中，冷媒在第二换热装置124进行第一次冷却时所释放的热量能够通过第二回路110上的散热器116带走。
在第一换向阀134不连通第二回路110和第三回路128，并且第三泵132启动时，冷媒在第二换热装置124进行第一次冷却时所释放的热量能够加热第三回路128中的液体，从而使得被加热后的液体在流经暖风芯体130时能够加热车内空气。也即是说，在需要对车内空气进行加热时，是通过第一换向阀134使得第二回路110和第三回路128独立，第二换热装置124连接在第三回路128上，从而利用冷媒冷却所释放的热量对车内空气进行加热以实现车内乘员舱的供暖。
可以理解的是，在第一换向阀134连通第二回路110和第三回路128时，第二泵114和第三泵132可以是同时工作，也可以是其中一个工作，具体在此不作限制。在第一换向阀134不连通第二回路110和第三回路128时，第二回路110与第三回路128相互独立，第二泵114的启动与否取决于是否需要对驱动部件112进行冷却，在需要对驱动部件112进行冷却时，第二泵114启动，在不需要对驱动部件112进行冷却时，第二泵114关闭。此外，在第一换向阀134不连通第二回路110和第三回路128时，第三泵132的启动与否可取决于是否需要通过暖风芯体130对车内空气进行加热，也即第三泵132的启动取决于车内的采暖需求，可以理解，在这样的情况下，在第三泵132不启动时，第三回路128中的液体不流动，冷媒流经第二换热装置是124只流经而不换热。
此外，请继续参阅图1，在某些实施方式中，热管理系统100还包括可包括单向阀129和电子膨胀阀133，单向阀129连接在第三换热装置126的一端，单向阀129用于阻隔第二阀口b流出的冷媒流向第三换热装置126，电子膨胀阀133并联在单向阀129的两端，如此，可通过调节电子膨胀阀133的开度来调节流入第三换热装置126的冷媒的流量，可以理解，电子膨胀阀133可以对进入第三换热装置126之前的冷媒进行节流降压。当然，在一些实施方式中，电子膨胀阀133也可替换成带有截止和节流功能的热力膨胀阀或者带有截止和节流功能的节流管等节流元件，具体在此不作限制。
进一步地，在这样的实施方式中，第一换向阀134可包括第五阀口A、第六阀口B、第七阀口C和第八阀口D，第五阀口A和第六阀口B连接在第三回路128中，第七阀口C和第八阀口D连接在第二回路110中。
在第五阀口A连通第八阀口D，第六阀口B连通第七阀口C的情况下，第二回路110连通第三回路128。在第五阀口A连通第六阀口B，第七阀口C连通第八阀口D的情况下，第二回路110和第三回路128相互独立。
如此，可通过连通第一换向阀134的不同的阀口的连接方式来选择性地连通第二回路110和第三回路128，实现方式较为简单。
具体地，在这样的实施方式中，第一换向阀134可以为四通阀，可通过四通阀的多个阀口的连接状态来确定第二回路110和第三回路128的连通状态，从而确定是否通过散热器116来对冷媒进行第一次冷却。
请参阅图2，在某些实施方式中，热管理系统100还可包括设置在第一回路102上的第五换热装置140和设置在第三回路128上的第一调节装置138，第一调节装置138连接在第二换热装置124和暖风芯体130之间，第五换热装置140的一端连接第一调节装置138，另一端连接在暖风芯体130和第三泵132的进口之间，第一调节装置138用于调节流经第二换热装置124后流经暖风芯体130和第一换热装置108的液体的流量，其中，第三回路128流经暖风芯体130的液体用于加热车内空气。
如此，在第一换向阀134不连通第二回路110和第三回路128时，第三回路128中的液体流经第二换热装置124被加热后，可通过第一调节装置138调节流经第五换热装置140和暖风芯体130的流量，流经第五换热装置140的液体在第五换热装置140内与第一回路102中的液体进行热交换，从而加热第一回路102中的液体，进而实现对电池104的加热。
具体地，在这样的实施方式中，在对电池104进行高效充电，需要对电池104进行高效散热时，可通过第一换向阀134连通第二回路110和第三回路128，第一调节装置138将流向第五换热装置140的液体的流量调节为零，第五换热装置140不工作。在这样的情况下，冷媒在第二换热装置124内进行第一次冷却，第一次冷却所释放的热量有第三回路128中的液体带走并且进入至第二回路110的散热器116中以实现散热，第一次冷却后的冷媒有四通阀125进入第三换热装置126内进行第二次冷却，第二次冷却后的液体全部进入第一换热装置108内蒸发以对第一回路102中的液体进行冷却，从而对电池104进行冷却，蒸发后的冷媒随后流回至压缩机122内，以此循环。
此外，一些实施方式中，在需要对电池104进行加热时，可通过第一换向阀134使得第二回路110和第三回路128不连通，四通阀125的第一阀口a和第二阀口b连通，第三阀口c和第四阀口d连通，第三回路128上的第三泵132启动，从压缩机122中流出的冷媒在第二换热装置124内冷却以加热第三回路128中的液体，然后通过四通阀125进入第三换热装置126内蒸发，然后通过四通阀125的第三阀口c和第四阀口d流回至压缩机122内。在这样的情况下，第三回路128内被加热的液体可以通过第一调节装置138来进行分配以使其流经暖风芯体130和/或第五换热装置140，从而对车内空气进行加热或者通过第五换热装置140对第一回路102中的液体进行加热以对电池104进行加热。可以理解的是，在这样的情况下，第一节流装置109和第二节流装置137均不工作，也即，冷媒不会流入至第一换热装置108和第四换热装置136内。
此外，可以理解的是，在本实施方式中，为了能够在车内形成暖风，热管理系统100还包括第二风扇131，第二风扇131用于形成流经暖风芯体130的气流以将暖风芯体130的热量带入车内，从而加热车内空气。同时，为了使得第四换热装置136内的冷媒可以与空气进行充分的换热，第四换热装置136也对应设置有风扇，在图示的实施方式中，第四换热装置136和暖风芯体130并排设置，两者可共用第二风扇131。
请参阅图3，在某些实施方式中，也可不设置第一调节装置138，而是将第一换向阀134设置为五通阀，也即是说，采用一个五通阀来替换四通阀以及第一调节装置138(三通比例阀)。具体第，在这样的实施方式中，热管理系统100包括设置在第一回路102上的第五换热装置140，第五换热装置140连接第三回路128，第一换向阀134还可包括第九阀口E，第五换热装置140的一端连接第九阀口E，另一端连接暖风芯体130的进口。
如此，可通过第一换向阀134的五个阀口的不同连接方式来实现对电池104的冷却、暖风芯体130的供暖以及电池104的加热，结构较为简单。
具体地，请参阅图3，在图示的实施方式中，第一换向阀134为五通阀，在第五阀口A和第八阀口D连通，第六阀口B和第七阀口C连通的情况下，第二回路110和第三回路128连通，在这样的情况下，四通阀125的第一阀口a和第四阀口d连通，从压缩机122中流出的冷媒依次流经第二换热装置124和第三换热装置126进行二次冷却，然后在第一换热装置108内蒸发以对第一回路102中的液体进行冷却，从而对电池104进行冷却，蒸发后的冷媒流回至压缩机122内。
在第六阀口B连接第九阀口E，第七阀口C连接第八阀口D的情况下，第二回路110和第三回路128相互独立，第五换热装置140接入至第三回路128内，在需要对电池104进行加热时，第三回路128上的第三泵132启动，从压缩机122中流出的冷媒在第二换热装置124内冷却以加热第三回路128中的液体，然后通过四通阀125进入第三换热装置126内蒸发，然后通过四通阀125的第三阀口c和第四阀口d流回至压缩机122内。在这样的情况下，由于第一换向阀134的第五阀口A断开，第三回路128内被加热的液体全部流经第五换热装置140以对第一回路102中的液体进行加热，从而对电池104进行加热，流经第五换热装置140后的液体通过第九阀口E和第六阀口B流回至第三泵132内，以此循环。可以理解的是，在这样的情况下，第一节流装置109和第二节流装置137均不工作，也即，冷媒不会流入至第一换热装置108和第四换热装置136内。
请参阅图4，在某些实施方式中，热管理系统100包括设置在第二回路110上的第二换向阀142，第二换向阀142连接在散热器116和第二泵114的进口之间，第二换向阀142连接第一回路102，第二换向阀142用于可选择地连通第一回路102和第二回路110。
如此，在需要对电池104进行高效散热时，可通过第一换向阀134将第三回路128和第二回路110连通，第二换向阀142不连通第一回路102和第二回路110。在无需对电池104进行高效散热时，第一换向阀134不连通第三回路128和第二回路110，在这样的情况下，电池104可依靠第一回路102进行自然散热或者通过第二换向阀142将第一回路102和第二回路110连通以实现电池104和驱动部件112的串联散热。
具体地，在本实施方式中，第二换向阀142可为四通阀，第二换向阀142包括第十阀口e、第十一阀口f、第十二阀口g和第十三阀口h，第十阀口e和第十一阀口f连接在第二回路110上，第十二阀口g和第十三阀口h连接在第一回路102上。
其中，在第十阀口e和第十一阀口f连通、第十二阀口g和第十三阀口h连通时，第一回路102和第三回路128相互独立，在这样的情况下，可以通过第一换向阀134来选择性地连通第一回路102和第三回路128以对电池104进行散热。或者可以使得第一回路102与第三回路128独立，第二泵114可根据驱动部件112的散热需求来决定是否启动，第三回路128的第三泵132可根据暖风芯体130的采暖需求来决定是否启动。
在第十阀口e和第十三阀口h连通、第十一阀口f和第十二阀口g连通时，第一回路102和第三回路128连通，第一回路102上的第一液体可通过第十二阀口g和第十一阀口f流入第二回路110中，然后流经驱动部件112和散热器116后通过第十阀口e和第十三阀口h流回至第一回路102，从而实现对电池104和驱动部件112的串联散热。
进一步地，请参阅图5，在某些实施方式中，热管理系统100还可包括设置在第二回路110上的第二调节装置144，第二调节装置144设置在驱动部件112和散热器116之间，散热器116的两端分别连接第二调节装置144和第二换向阀142。热管理系统100还包括连接管146，连接管146的一端连接第二调节装置144，另一端连接在第二换向阀142和散热器116之间，第二调节装置144用于调节流向散热器116和连接管146的液体的流量。
如此，第二调节装置144可以调节流向散热器116的流量，从而控制第二回路110中的液体的温度，以使得在第一回路102连通第二回路110的情况下，第二回路110中被驱动部件112加热的液体可以流入至第一回路102内以对电池104进行加热，从而对驱动部件112的所产生的废热进行回收。
具体地，在这样的实施方式中，在需要利用驱动部件112的废热对电池104进行加热时，第二换向阀142连通第一回路102和第二回路110，第二调节装置144可以将流经散热器116的流量调至较小或者零。此时，第二回路110中被驱动部件112加热后的液体全部或者大部分直接通过连接管146然后通过第二换向阀142流入第一回路102中与第一回路102中的液体混合，流经电池104时可以对电池104进行加热。可以理解是，在这样的实施方式中，第二调节装置144也可以为三通比例阀。
请参阅图6，在某些实施方式中，也可不设置第二调节装置144，而是将第二换向阀142设置为五通阀，也即是说，采用一个五通阀替换上述的四通阀以及第二调节装置144(三通比例阀)。具体地，在这样的实施方式中，第二换向阀142可包括第十阀口e、第十一阀口f、第十二阀口g、第十三阀口h和第十四阀口i。连接管146的一端连接在驱动部件112和散热器116之间，另一端连接第十阀口e，第十一阀口f连接第二泵114，第十二阀口g和第十三阀口h连接在第一回路102上，第十四阀口i连接散热器116。
具体地，在这样的实施方式中，只需要通过第一换向阀134连通第二回路110和第三回路128，然后连通第二换向阀142的第十一阀口f和第十四阀口i，第十二阀口g连通第十三阀口h即可使得第二回路110相对第一回路102独立，第二回路110中的液体在第二换热装置124被第一次冷却的冷媒加热后流经散热器116，从而实现对电池104部件进行高效冷却。
在第一换向阀134不连通第二回路110和第三回路128时，第二换向阀142的第十二阀口g连通第十三阀口h可使得第二回路110相对第一回路102独立，可以单独对电池104和驱动部件112进行散热，在这样的情况下，第三回路128上的第三泵132可根据车内乘员舱的采暖需求判定是否工作。
此外，在第一换向阀134不连通第二回路110和第三回路128时，第二换向阀142的第十三阀口h与第十四阀口i连通，第十一阀口f与第十二阀口g连通即可使得第二回路110与第一回路102连通，从而可通过散热器116对电池104和驱动部件112进行串联散热。
由上述可知，在本申请的实施方式中，为了能够实现电池104冷却、电池104和驱动部件112并联散热以及串联散热、对驱动部件112的废热进行回收以及对电池104加热等功能，可采用一个四通阀(第一换向阀)配合第一调节装置138以及另一个四通阀(第二换向阀)配合第二调节装置144来实现(见图5)，也可以通过采用两个五通阀的来实现(见图7)，在采用两个五通阀的实施方式中，第一换向阀134的第七阀口C和第八阀口D可连接在第二换向阀142的第十四阀口i和散热器116之间，第二换热装置124的第十阀口e和第十一阀口f可连接在连接管146与第二泵114之间，从而通过上述的各个阀口之间的连通关系来切换不同的模式。
请参阅图8，在某些实施方式中，热管理系统100还包括气液分离器152，气液分离器152设置在压缩机122的进口处，冷媒在流入压缩机122之前均流经气液分离器152。
如此，在冷媒进入压缩机122之前先流经气液分离器152可以将冷媒中的液体分离出来，防止对压缩机122造成液击。
请参阅图8，在某些实施方式中，在压缩机122的出口处设置有第一温度传感器154，第一温度传感器154用于检测从压缩机122中流出的气态冷媒的温度以对压缩机122进行温度保护，例如，在冷媒的温度过高时，可将压缩机122及时关闭。
此外，在一些实施方式中，在第二换热装置124的出口处还设置有高压压力温度一体式传感器156，从而检测从第二换热装置124流出的冷媒的压力和温度以计算过冷度。在第三换热装置126的进口和出口处均设置有制冷剂温度传感器158，分别用于计算第三换热装置120的过热度和过冷度。在气液分离器152之前的管路上，设置低压压力传感器160，用于检测低压压力。在第四换热装置136的出口也设置制冷剂温度传感器162，用于计算第四换热装置136出口的过热度。在第一换热装置108的出口设置也制冷剂温度传感器164，用于计算第一换热装置108的出口的过热度。此外，在第二回路110上也设置有温度传感器166，温度传感器166用于监测第二回路110中的液体的温度。
此外，请参阅图8，在某些实施方式中，热管理系统100还包括设置在第三回路128上的液体加热器150，液体加热器150用于加热第三回路128中的液体。
如此，在外界温度极低，受冷媒特性影响而导致冷媒所供应的热量不足以给电池104进行加热或者不足以给车内的空气进行加热时，可通过液体加热器150对第三回路128中的液体进行加热以补充热量。
请参阅图9，本发明实施方式的车辆1000包括车体200和上述任一实施方式的热管理系统100，热管理系统100安装在车体200。具体地，上述车辆1000可以为混合动力车辆1000或电动车辆1000，具体不作限制。
在本发明实施方式的车辆1000中，第一回路102上的第一换热装置108连接冷媒回路120，冷媒回路120上的第二换热装置124能够连接第二回路110，在第一泵106、第二泵114和压缩机122启动时的情况下，第二泵114向第二换热装置124输送液体，从压缩机122中流出的冷媒在第二换热装置124内进行第一次冷却，第一次冷却所释放热量由第二回路110中液体带走并在散热器116中释放，第一次冷却后的冷媒在流经第三换热装置126时与外界空气换热进行第二次冷却，所释放的热量被外界空气带走，随后第二次冷却后的冷媒可进入第一换热装置108内蒸发吸热从而冷却第一回路102中的液体，进而实现对电池104的冷却。这样，可通过驱动部件112所在的第二回路110上的散热器116将冷媒第一次冷却的热量带走，然后通过冷媒回路120上的第三换热装置126将冷媒第二次冷却的热量带走，通过两级冷却以对冷媒进行充分的冷却，从而使得经过两级冷却后的冷媒在第一换热装置108内蒸发以冷却第一回路102中的液体，从而对电池104进行高效散热，提高了对电池104的散热能力，从而提高了电池104的充电速度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种热管理系统，用于车辆，其特征在于，所述热管理系统包括：
均设置在第一回路上的电池、第一泵和第一换热装置，所述第一泵用于通过所述第一回路向所述第一换热装置和所述电池输送液体；
均设置在第二回路的驱动部件、第二泵和散热器，所述第二泵用于通过所述第二回路向所述驱动部件和所述散热器输送液体，所述散热器用于冷却所述第二回路中的液体；
均设置在冷媒回路上的压缩机、第二换热装置和第三换热装置，所述第二换热装置还能够连接所述第二回路以使所述第二泵能够通过所述第二回路向所述第二换热装置输送液体，所述第一换热装置还连接在所述冷媒回路上；
其中，在所述第一泵、所述第二泵和所述压缩机启动，且所述第二换热装置连接所述第二回路的情况下，所述第二泵通过所述第二回路向所述第二换热装置输送液体，从所述压缩机流出的气态冷媒能够先在所述第二换热装置内与所述第二回路中的液体进行热交换以对所述冷媒进行第一次冷却；
第一次冷却后的所述冷媒能够在流经所述第三换热装置时与外界空气进行热交换以对所述冷媒进行第二次冷却，第二次冷却后的所述冷媒能够流经所述第一换热装置并且在所述第一换热装置内蒸发吸热以冷却所述第一回路中的液体，从而对所述电池进行冷却。
2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述冷媒回路上的四通阀和第四换热装置，所述四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口；
所述第二换热装置的出口连接所述第一阀口，所述压缩机的进口连接所述第三阀口，所述第一换热装置的一端连接所述第二阀口，另一端连接在所述压缩机和所述第三阀口之间，所述第三换热装置的一端连接所述第四阀口，另一端连接在所述第二阀口与所述第一换热装置之间，所述第四换热装置的进口连接所述第二阀口和所述第一换热装置之间，所述第四换热装置的出口连接在所述压缩机的进口和所述第三阀口之间；
在所述第一阀口与所述第四阀口连通，所述第二阀口和所述第三阀口均断开的情况下，从所述压缩机流出的气态冷媒能够先在所述第二换热装置内与所述第二回路中的液体进行热交换以对所述冷媒进行第一次冷却；
第一次冷却后的所述冷媒通过第一阀口和第四阀口流入所述第三换热装置时与外界空气进行热交换以对所述冷媒进行第二次冷却，第二次冷却后的所述冷媒能够流经所述第一换热装置和/或第四换热装置，从而在所述第一换热装置内蒸发吸热冷却以所述第一回路中的液体后流回至所述压缩机和/或在所述第四换热装置内蒸发吸热后流回至所述压缩机。
3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括均设置在第三回路上的暖风芯体、第三泵和第一换向阀，所述第二换热装置连接在所述第三回路上且位于所述第三泵和所述暖风芯体之间；
所述第一换向阀分别连接所述第二回路和所述第三回路，所述第一换向阀用于可选择地连通所述第二回路和所述第三回路，在所述第二回路连通所述第三回路的情况下，所述第二泵能够通过所述第二回路向所述第二换热装置输送液体。
4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述第一换向阀包括第五阀口、第六阀口、第七阀口和第八阀口，所述第五阀口和所述第六阀口连接在所述第三回路中，所述第七阀口和所述第八阀口连接在所述第二回路中；
在所述第五阀口连通所述第八阀口，所述第六阀口连通所述第七阀口的情况下，所述第二回路连通所述第三回路；
在所述第五阀口连通所述第六阀口，所述第七阀口连通所述第八阀口的情况下，所述第二回路和所述第三回路相互独立。
5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述第一回路上的第五换热装置，所述第五换热装置连接所述第三回路，所述第一换向阀还包括第九阀口，所述第五换热装置的一端连接所述第九阀口，另一端连接所述暖风芯体的进口。
6.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述第一回路上的第五换热装置和设置在所述第三回路上的第一调节装置，所述第一调节装置连接在所述第二换热装置和所述暖风芯体之间，所述第五换热装置的一端连接所述第一调节装置，另一端连接在所述暖风芯体和所述第三泵的进口之间，所述第一调节装置用于调节流经所述第二换热装置后流经所述暖风芯体和所述第一换热装置的液体的流量。
7.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括设置在所述第二回路上的第二换向阀，所述第二换向阀连接在所述散热器和所述第二泵的进口之间，所述第二换向阀连接所述第一回路，所述第二换向阀用于可选择地连通所述第一回路和所述第二回路。
8.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括设置在所述第二回路上的第二调节装置，所述第二调节装置设置在所述驱动部件和所述散热器之间，所述散热器的两端分别连接所述第二调节装置和所述第二换向阀；
所述热管理系统还包括连接管，所述连接管的一端连接所述第二调节装置，另一端连接在所述第二换向阀和所述散热器之间，所述第二调节装置用于调节流向所述散热器和所述连接管的液体的流量。
9.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述第二换向阀包括第十阀口、第十一阀口、第十二阀口、第十三阀口和第十四阀口；
所述热管理系统还包括连接管，所述连接管的一端连接在所述驱动部件和所述散热器之间，另一端连接所述第十阀口，所述第十一阀口连接所述第二泵，所述第十二阀口和所述第十三阀口连接在所述第一回路上，所述第十四阀口连接所述散热器。
10.一种车辆，其特征在于，包括车体和权利要求1-9任一项所述的热管理系统，所述热管理系统安装在所述车体。
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