CN113263889B - 热管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热管理系统，在第一制冷模式下，压缩机、第一换热器、节流装置和第一换热部连通成回路，节流装置的出口与第一换热部的入口连通，第一泵、第二换热部和第四换热器连通成回路，第一泵、第二换热部和第三换热部连通成回路，第二泵、电池换热装置和第四换热部连通成回路，第一换热部与第二换热部热交换，第三换热部与第四换热部热交换。本申请中，在第二换热器中，第一换热部中的流体与第二换热部中的流体热交换，通过第三换热器实现电池换热装置所在回路的流体与第二换热部所在回路的流体的热交换，相较于相关技术，可以改善流入第二换热部的冷却液的温度偏高的现象，减小对第四换热器处的换热效果的影响，从而确保制冷效果。

Description

热管理系统

技术领域

本申请涉及热交换技术领域，尤其涉及一种热管理系统。

背景技术

车辆(例如电动汽车)的空调系统可以通过热管理对乘客舱内环境温度进行调节和对电池进行热管理，相关热管理系统包括制冷剂系统和子冷却液系统，制冷剂系统中的制冷剂与子冷却液系统中的冷却液通过双流道换热器进行热交换，从双流道换热器流出的冷却液分别流入电池换热装置和冷风芯体，电池换热装置调节电池的温度，冷风芯体调节乘客舱的温度。

电池和乘客舱同时需要冷却时，与制冷剂换热后的冷却液分别直接流向电池换热装置和冷风芯体，从电池换热装置流出的冷却液温度相对较高，使得流入双流道换热器的冷却液通道的冷却液温度较高，由于双流道换热器的换热能力一定，所以从双流道换热器流出的冷却液的温度相对较高，从而使得流入冷风芯体的冷却液的温度较高，影响乘客舱的制冷效果。

发明内容

鉴于相关技术存在的上述问题，本申请提供了一种制冷效果较好的热管理系统。

为了达到上述目的，本申请采用以下技术方案：一种热管理系统，所述热管理系统包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、第三换热器、第一泵、第二泵、第四换热器以及电池换热装置，所述第二换热器包括第一换热部和第二换热部，所述第一换热部和所述第二换热部不连通，所述第三换热器包括第三换热部和第四换热部，所述第三换热部和所述第四换热部不连通；所述热管理系统包括第一制冷模式，在所述第一制冷模式下，所述压缩机、所述第一换热器、所述节流装置以及所述第一换热部连通成回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第四换热器连通成回路，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第三换热部连通成回路，所述第二泵、所述电池换热装置以及所述第四换热部连通成回路，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第三换热部与所述第四换热部热交换。

本申请中，第一制冷模式下，在第二换热器中，第一换热部中的流体与第二换热部中的流体热交换，通过第三换热器实现电池换热装置所在回路的流体与第二换热部所在回路的流体的热交换，相较于相关技术，可以改善流入第二换热部的冷却液的温度偏高的现象，减小对第四换热器处的换热效果的影响，从而确保制冷效果。

附图说明

图1是本申请的热管理系统一实施例的连接示意图；

图2是本申请的热管理系统一实施例的第一制冷模式的工作原理示意图；

图3是本申请的热管理系统一实施例的第二制冷模式的工作原理示意图；

图4是本申请的热管理系统一实施例的第三制冷模式的工作原理示意图；

图5是本申请的热管理系统一实施例的第一制热模式的工作原理示意图；

图6是本申请的热管理系统一实施例的第二制热模式的工作原理示意图；

图7是本申请的热管理系统一实施例的制热除湿模式的工作原理示意图；

图8是本申请的热管理系统一实施例的第一化霜模式的工作原理示意图；

图9是本申请的热管理系统一实施例的第二化霜模式的工作原理示意图；

图10是本申请的热管理系统一实施例的第一散热模式的工作原理示意图；

图11是本申请的热管理系统一实施例的第二散热模式的工作原理示意图；

图12是本申请的热管理系统一实施例的电池预热模式的工作原理示意图；

图13是本申请平行流液冷换热器的一实施例的部分结构剖切结构示意图；

图14是本申请气液分离装置的一实施例的剖切结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

下面结合附图，对本申请示例型实施例的热管理系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

根据本申请的热管理系统一个具体实施例，如图1所示，热管理系统包括第一换热器2、第二换热器4及第三换热器5。第一换热器2包括第五换热部21和第六换热部22，第五换热部21和第六换热部22能够进行热交换，第五换热部21和第六换热部22均设置有流道，第五换热部21的流道和第六换热部22的流道相互隔离不连通。第二换热器4包括第一换热部41和第二换热部42，第一换热部41和第二换热部42能够进行热交换，第一换热部41和第二换热部42均设置有流道，第一换热部41的流道和第二换热部42的流道相互隔离不连通。第三换热器5包括第三换热部51和第四换热部52，第三换热部51和第四换热部52能够进行热交换，第三换热部51和第四换热部52均设置有流道，第三换热部51的流道和第四换热部52的流道相互隔离不连通。制冷剂通过第一换热器2可以与冷却液进行热交换。制冷剂可以通过第二换热器4与冷却液进行热交换。一个回路中的冷却液可以通过第三换热器5与另一个回路中的冷却液进行热交换。第一换热器2、第二换热器4以及第三换热器5可以是板式换热器、平行流的液冷换热器或其他液冷换热器中的一种，第一换热器2、第二换热器4以及第三换热器5可以相同，也可以不同。

当制冷剂采用高压冷媒时(例如CO2冷媒)，第一换热器2和第二换热器4均选取平行流换热器，相对板式换热器，平行流换热器耐压能力更强，爆破风险更低。参照图13，平行流换热器包括若干并列排布的微通道扁管100、连接于微通道扁管100一端的第一集流件200、连接于微通道扁管100另一端的第二集流件300以及包围在微通道扁管100外且位于两集流件之间的外壳400。制冷剂可以从一侧第一集流件200的一腔体流入再经过一部分微通道扁管100流动至另一侧的第二集流件300，再经过另一部分微通道扁管100后从第一集流件200的另一腔体流出，冷却液在外壳400形成的腔体内与微通道扁管100之间的间隙中流动，从而实现制冷剂和冷却液的热量交换。由于冷却液的循环压力较低，第三换热器5可选取板换，板换的结构为本领域技术人员所熟知，本申请不再赘述。

热管理系统的各个组件连接形成两大系统，分别是制冷剂系统和冷却液系统，制冷剂系统和冷却液系统相互隔离不连通。其中，冷却液系统包括第一子冷却液系统、第二子冷却液系统以及第三子冷却液系统，各个子冷却液系统之间相互隔离而不流通。制冷剂系统中流通制冷剂，第一子冷却液系统、第二子冷却液系统以及第三子冷却液系统均流通冷却液，制冷剂可以是R134A或二氧化碳或其它换热介质，冷却液可以是乙醇和水的混合溶液或其他冷却介质。其中，第一换热部41的流道和第五换热部21的流道连接于制冷剂系统，第二换热部42的流道和第三换热部51的流道连接于第一子冷却液系统，第四换热部52的流道连接于第二子冷却液系统，第六换热部22的流道连接于第三子冷却液系统。

需要解释的是，这里的“第一换热部41的流道和第五换热部21的流道连接于制冷剂系统”指，制冷剂系统包括第一换热部41和第五换热部21，制冷剂系统中的制冷剂能够流入以及流出第一换热部41的流道和第五换热部21的流道，第一换热部41和第五换热部21能通过管路与制冷剂系统中的部件连接，在热管理系统工作时通过管路连通后形成回路。同样的道理，第二换热部42的流道和第三换热部51的流道连接于第一子冷却液系统，第四换热部52的流道连接于第二子冷却液系统，第六换热部22的流道连接于第三子冷却液系统，参考上述解释。

制冷剂系统包括：压缩机1、节流装置3、第一换热部41、第五换热部21以及气液分离装置10，上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接。参照图14，气液分离装置10包括内筒201、外筒202、气液分离组件203和换热组件204，气液分离组件203至少部分位于内筒201的内腔中，换热组件204至少部分位于内筒201与外筒202形成的夹层腔中。气液分离装置10包括第一进口205、第二进口207、第一出口206以及第二出口208。气液分离组件203用于对第一进口205流入的制冷剂进行气液分离，气液分离后的液态制冷剂储存在内筒201中，气态制冷剂流入夹层腔中与换热组件204换热后从第一出口206流出气液分离装置10。第二进口207为换热组件204的入口，第二出口208为换热组件204的出口，换热组件204的内腔中流通制冷剂。在制冷剂系统中，压缩机1的出口与第五换热部21的入口连接，第五换热部21的出口与第二进口207连接，第二出口208与节流装置3的入口连接，节流装置3的出口与第一换热部41的进口连接，第一换热部41的出口与第一进口205连接，第一出口206与压缩机1的入口连接。由此可知，换热组件204中流通高温制冷剂，从第一进口205流入的制冷剂为低温制冷剂。气液分离装置10具有气液分离器和中间换热器的功能。

本实施例中，压缩机1开启后，热管理系统的工况切换时，制冷剂系统的流向不切换，压缩机1的出口、第五换热部21、第二进口207、第二出口208、节流装置3、第一换热部41、第一进口205、第一出口206、压缩机1的进口顺序连通。节流装置3可以对制冷剂进行节流，可选的，节流装置3为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

第一子冷却液系统包括第一泵11、第四泵14、第一流量调节装置6、第三流量调节装置8、第四流量调节装置9、流体切换装置18、电机换热装置17、第二换热部42、第三换热部51、第四换热器101、第七换热器104、第一管路105以及第二管路106。

电机换热装置17用于与电机热交换，对电机进行热管理。第一泵11和第四泵14为第一子冷却液系统中的冷却液的流动提供动力，可选的，第一泵11和第四泵14为电子水泵。第四换热器101和第七换热器104为风冷换热器，均用于与空气进行热交换，风冷换热器的结构为本领域技术人员所熟知，本申请不再赘述。第一管路105和第二管路106均为内部中空的管件，可用于旁通某一部件，内部流通冷却液。

流体切换装置18包括第一端口181、第二端口182、第三端口183及第四端口184，流体切换装置18具有第一工作模式和第二工作模式，在第一工作模式下，第一端口181与第二端口182连通，第三端口183与第四端口184连通，在第二工作模式下，第一端口181与第四端口184连通，第二端口182与第三端口183连通。可选的，流体切换装置18为水路四通阀，或者为多个截止阀的组合。

第一流量调节装置6包括第一接口61、第二接口62以及第三接口63，第一流量调节装置6处于工作状态时，第一接口61与第二接口62或第三接口63中的至少一个连通。可选的，第一流量调节装置6为三通阀、三通比例阀、多个截止阀的组合或多个比例阀的组合，可用于调控冷却液从第二接口62或第三接口63流出，具有比例调节功能时，还可以调节冷却液从第二接口62流出和从第三接口63流出的比例。

第三流量调节装置8包括第七接口81、第八接口82及第九接口83，第三流量调节装置8处于工作状态时，第七接口81与第八接口82或第九接口83连通。可选的，第三流量调节装置8为三通阀或多个截止阀的组合，例如，可用于调控冷却液从第八接口82或第九接口83流出。

第四流量调节装置9包括第十接口91、第十一接口92及第十二接口93，第四流量调节装置9处于工作状态时，第十接口91与第十一接口92或第十二接口93连通。可选的，第四流量调节装置9为三通阀或多个截止阀的组合，例如，可用于调控冷却液从第十一接口92或第十二接口93流出。

在本实施例中，第一泵11的出口与第二换热部42的入口连接，第二换热部42的出口与第一端口181连接。第二端口182与第一接口61连接，第二接口62与第七接口81连接，第三接口63与第三换热部51的入口连接。第九接口83与第四换热器101的入口连接，第三换热部51的出口和第四换热器101的出口均与第一泵11的入口连接。第一管路105的一端与第八接口82连接，第一管路105的另一端与第一泵11的入口连接。第三端口183与第四泵14的出口连接，第四端口184与第十接口91连接。第十二接口93与第七换热器104的入口连接，第七换热器104的出口与电机换热装置17的入口连接，电机换热装置17的出口与第四泵14的入口连接。第二管路106的一端与第十一接口92连接，第一管路105的另一端与电机换热装置17的入口连接。第一子冷却液系统中，通过对第一流量调节装置6、第三流量调节装置8、第四流量调节装置9以及流体切换装置18的连通状态进行调整，可对冷却液的流动路径进行调节。

第二子冷却液系统包括第二泵12、加热装置16、电池换热装置15以及第四换热部52。电池换热装置15用于与电池热交换，对电池进行热管理。本实施例中，加热装置16连接于第四换热部52的出口和电池换热装置15的入口之间，使被加热装置16加热后的冷却液优先经过电池换热装置15，从而与电池换热，减少能量浪费。电池换热装置15的出口与第四换热部52的入口连接，与电池换热后的冷却液直接流入第四换热部52的流道中，第一接口61与第三接口63连通时，第三换热部51中的冷却液可以有效的降低第四换热部52中的冷却液的温度。第二子冷却液系统中，第二泵12的出口、加热装置16、电池换热装置15、第四换热部52、第二泵12的入口顺序连通，任何工况下流动方向不切换。第二泵12为第二子冷却液系统中的冷却液的流动提供动力，可选的，第二泵12为电子水泵。加热装置16用于加热冷却液，可选的，加热装置16为液冷型的PTC电加热器。

第三子冷却液系统包括第三泵13、第二流量调节装置7、第五换热器102、第六换热器103以及第六换热部22。第三泵13为第三子冷却液系统中的冷却液的流动提供动力，可选的，第三泵13为电子水泵。第五换热器102和第六换热器103为风冷换热器，均用于与空气进行热交换，风冷换热器的结构为本领域技术人员所熟知，本申请不再赘述。

第二流量调节装置7包括第四接口71、第五接口72及第六接口73，第四接口71与第五接口72和第六接口73中的至少一个连通。可选的，第二流量调节装置7为三通阀、三通比例阀、多个截止阀的组合或多个比例阀的组合，可用于调控冷却液从第五接口72或第六接口73流出，具有比例调节功能时，还可以调节冷却液从第五接口72流出和从第六接口73流出的比例。

本实施例中，第四接口71与第三泵13的出口连接，第三泵13的入口与第六换热部22的出口连接，第五接口72与第五换热器102的入口连接，第六接口73与第六换热器103的入口连接，第五换热器102的出口与第六换热器103的出口均与第六换热部22的入口连接。第三子冷却液系统中，通过对第二流量调节装置7的连通状态进行调整，可对冷却液的流动路径进行调节。

本申请实施例提供的热管理系统可应用于电动汽车，电动汽车具有与乘客舱内空气换热的空调箱20，第四换热器101和第五换热器102设置于空调箱20内，第五换热器102相对第四换热器101位于空气流的下游侧，空调箱20内设有风机，用于引导空调箱20内的空气的流动。第六换热器103、第七换热器104以及风扇装置19组成的前端模块设置于汽车前进气格栅附近，第七换热器104相对第六换热器103位于空气流的下游侧，风扇装置19用于引导空气的流动。压缩机1和气液分离装置10设置于驾驶室的前方机腔内。

本实施例的热管理系统具有多种工作模式，包括制热模式、制冷模式、制热除湿模式、电池预热模式、电池冷却模式、化霜模式以及其他散热模式等。在所有工作模式中，第一换热器2用作冷凝器，第二换热器4用作蒸发器。第四换热器101和第五换热器102可以与进入空调箱20内的空气进行热交换，用于调节乘客舱的温度。其中，第四换热器101为冷风芯体，可降低进入乘客舱的空气的温度，第五换热器102为暖风芯体，可升高进入乘客舱的空气的温度。

本实施例的热管理系统不仅适用于车辆，还适用于其他需要热管理的换热系统，为便于描述，本申请的说明书以车辆为例进行说明。

如图2至图4所示，当环境温度较高的情况下，根据乘客舱和电池是否有冷却需求，可调节第一流量调节装置6和第三流量调节装置8的连通状态，实现乘客舱单冷、电池单冷或乘客舱与电池同时冷却的功能。

参照图2，当乘客舱与电池均有冷却需求时，热管理系统处于第一制冷模式。压缩机1开启，制冷剂系统处于工作状态，第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的温度，第五换热部21中的制冷剂向第六换热部22中的冷却液释放热量。

此时，第一子冷却液系统中，流体切换装置18处于第一工作模式，第一接口61与第二接口62和第三接口63连通，第七接口81与第九接口83连通。第一泵11驱动冷却液流动，第一泵11、第二换热部42以及第三换热部51连通形成回路，且第一泵11、第二换热部42以及第四换热器101连通形成回路，第四换热器101中的冷却液与乘客舱的空气热交换，从而降低进入乘客舱的空气的温度，达到乘客舱制冷的目的。

第二子冷却液系统中，加热装置16关闭，第二泵12驱动冷却液流动，第三换热部51中的冷却液吸收第四换热部52中的冷却液的热量，流经第四换热部52后的冷却液温度降低，通过循环流动，降温后的冷却液流入电池换热装置15，电池换热装置15吸收电池的热量，从而实现降低电池温度的目的。第三子冷却液系统中，第三泵13驱动冷却液流动，第四接口71与第六接口73连通。第三泵13、第六换热器103以及第六换热部22连通形成回路，通过第六换热器103与外界环境热交换，将热量释放至大气环境中。

参照图3，当仅乘客舱有冷却需求时，热管理系统处于第二制冷模式。制冷剂系统和第三子冷却液系统的工作状态与第一制冷模式相同，可参上述描述。第一子冷却液系统中，流体切换装置18处于第一工作模式，第一接口61与第二接口62连通，第七接口81与第九接口83连通。第一泵11驱动冷却液流动，第一泵11、第二换热部42以及第四换热器101连通形成回路，第四换热器101中的冷却液与乘客舱的空气热交换，从而降低进入乘客舱的空气的温度，达到乘客舱制冷的目的。第二子冷却液系统中，第二泵12开启或关闭，第二泵12开启时，第二子冷却液系统的冷却液循环流动，可以降低电池的温度。

参照图4，当仅电池有冷却需求时，热管理系统处于第三制冷模式，制冷剂系统、第二子冷却液系统以及第三子冷却液系统的工作状态与第一制冷模式相同，参上述描述。第一子冷却液系统中，与第一制冷模式不同的是，将第一流量调节装置6切换为第一接口61仅与第三接口63连通，此时，第四换热器101不与乘客舱的空气热交换。通过制冷剂系统对电池进行冷却，可以较为有效的降低电池温度。

在第一制冷模式、第二制冷模式以及第三制冷模式中，当电机有散热需求时，第十接口91与第十二接口93连通，第四泵14、第七换热器104以及电机换热装置17连通形成回路，电机换热装置17与电机换热，将电机的热量释放至大气环境中，从而实现冷却电机的目的。另外，还可以使第十接口91与第十一接口92连通，且流体切换装置18切换为第二工作模式，通过制冷剂系统对电机进行冷却。第一制冷模式、第二制冷模式以及第三制冷模式下均可以给乘客舱除湿，即可实现制冷除湿的功能。

为保证乘客舱的制冷效果，第二换热部42的出口冷却液温度较低，相关技术中，电池换热装置15的入口直接与第二换热部42的出口连通，一方面，冷却液温度过低会对电池造成伤害，另一方面，由于电池的体积较大，电池换热装置15与电池换热后，从电池换热装置15流出的冷却液的温度相对较高，会使得第二换热部42的入口冷却液温度较高，第二换热器4的换热能力一定，无法确保第二换热部42的出口冷却液温度足够的低，从而会影响乘客舱的制冷效果。本实施例中，电池换热装置15与第四换热器101进行分离，不连接在同一个子冷却液系统中，通过对第三换热器5的设计，可以确保第二换热部42的出口冷却液温度足够的低，从而确保乘客舱的制冷效果。另外，与相关技术相比，第四换热部52出口冷却液温度较为合适，不会对电池造成伤害。

如图5和图6所示，当环境温度较低的情况下，乘客舱有取暖需求，根据电池和电机的是否有散热需求，可调节第一流量调节装置6、第三流量调节装置8和流体切换装置18的连通状态，实现电机余热回收、电池余热回收、电机&电池余热回收的功能。

参照图5，当电池没有余热时，热管理系统处于第一制热模式，压缩机1开启，制冷剂系统处于工作状态，第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的温度，第五换热部21中的制冷剂向第六换热部22中的冷却液释放热量。

第一子冷却液系统中，流体切换装置18处于第二工作模式，第一接口61与第二接口62连通，第七接口81与第八接口82连通，第十接口91与第十二接口93连通。第一泵11和第四泵14中的至少一个驱动冷却液流动，第一泵11、第四泵14、第二换热部42、第七换热器104以及电机换热装置17连通形成回路，电机换热装置17与电机换热，第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的热量，从而达到电机余热回收的目的。另外，从第二换热部42流出的低温冷却液先流经第七换热器104吸收室外环境的热量，然后流经电机换热装置17回收电机的余热，最后回到第二换热部42中，合理利用环境温度，节省能源。

第二子冷却液系统中，第二泵12开启或关闭，第二泵12开启时，第二子冷却液系统的冷却液循环流动，可以降低电池的温度。第三子冷却液系统中，第三泵13驱动冷却液流动，第四接口71与第五接口72连通。第三泵13、第五换热器102以及第六换热部22连通形成回路，第五换热器102中的冷却液与乘客舱的空气热交换，从而加热进入乘客舱的空气，达到乘客舱制热的目的。

参照图6，当电机和电池均有余热回收时，热管理系统处于第二制热模式，制冷剂系统和第三子冷却液系统的工作状态与第一制热模式相同，可参上述描述。此时，第一子冷却液系统中，流体切换装置18处于第二工作模式，第一泵11、第四泵14、第二换热部42、电机换热装置17、第七换热器104以及第三换热部51连通形成回路，电机换热装置17与电机换热，将电机的热量传递至第一子冷却液系统的冷却液中。从第二换热部42流出的低温冷却液先流经第七换热器104吸收室外环境的热量，然后流经电机换热装置17回收电机的余热，接着流入第三换热部51回收电池余热，最后回到第二换热部42中，合理利用环境温度，节省能源。

第二冷却系统中，加热装置16关闭，第二泵12驱动冷却液流动，电池换热装置15吸收电池的热量，通过循环流动，将电池的热量带到第四换热部52处，第三换热部51中的冷却液吸收第四换热部52中的冷却液的热量，将热量传递至第一子冷却液系统中的冷却液中。第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的热量，从而达到电机和电池余热回收的目的。

在第一制热模式以及第二制热模式中，当电机余热或电池余热充足时，可以对第一子冷却液系统的流动路径进行切换，通过第二管路106旁通第七换热器104，仅进行余热回收作为热源。当电机余热或电池余热不足以支撑乘客舱的制热效果时，可以对第一子冷却液系统的流动路径进行切换，通过加热装置16提供热量。另外，当乘客舱温度较高时，可以使第四接口71与第五接口72和第六接口73连通，分出一部分冷却液流向第六换热器103，通过第六换热器103释放部分至大气环境中，从而调节乘客舱的制热效果。

如图7所示，当环境温度较低且湿度较高的情况下，乘客舱有采暖除湿的需求。热管理系统处于制热除湿模式，压缩机1开启，制冷剂系统处于工作状态，第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的温度，第五换热部21中的制冷剂向第六换热部22中的冷却液释放热量。

第一子冷却液系统中，流体切换装置18处于第一工作模式，第一接口61与第二接口62和第三接口63连通，第七接口81与第九接口83连通。第一泵11驱动冷却液流动，第一泵11、第二换热部42以及第三换热部51连通形成回路，且第一泵11、第二换热部42以及第四换热器101连通形成回路，第四换热器101中的冷却液与乘客舱的空气热交换。

第二子冷却液系统中，加热装置16关闭，第二泵12驱动冷却液流动，第三换热部51中的冷却液吸收第四换热部52中的冷却液的热量，流经第四换热部52后的冷却液温度降低，通过循环流动，降温后的冷却液流入电池换热装置15，电池换热装置15吸收电池的热量，从而实现降低电池温度的目的。第三子冷却液系统中，第三泵13驱动冷却液流动，第四接口71与第五接口72连通。第三泵13、第五换热器102以及第六换热部22连通形成回路，第五换热器102中的冷却液与乘客舱的空气热交换，从而加热进入乘客舱的空气。在空调箱20中，空气先流经温度较低的第四换热器101，除去空气中的水分，除湿后的空气再流经第五换热器102，被第五换热器102加热，升温后的干燥空气进入乘客舱，实现制热除湿的目的。

当电机有散热需求时，第十接口91与第十二接口93连通，第四泵14、第七换热器104以及电机换热装置17连通形成回路，电机换热装置17与电机换热，将电机的热量释放至大气环境中，从而实现冷却电机的目的。另外，还可以使第十接口91与第十一接口92连通，且流体切换装置18切换为第二工作模式，通过制冷剂系统对电机进行冷却。同样的，当乘客舱温度较高时，可以使第四接口71与第五接口72和第六接口73连通，分出一部分冷却液流向第六换热器103，通过第六换热器103释放部分至大气环境中，从而调节乘客舱的制热效果。

车辆以第一制热模式和第二制热模式工作一段时间后，由于外界环境温度较低，第七换热器104可能会有结霜的现象产生，此时需要运行化霜模式(如图8和图9)，用于延缓第七换热器104结霜或为第七换热器104化霜。具体地，以需要化霜为例，热管理系统处于第一化霜模式，参照图8，压缩机1开启，制冷剂系统处于工作状态，第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的温度，第五换热部21中的制冷剂向第六换热部22中的冷却液释放热量。

第一子冷却液系统的连通情况与第一制热模式或第二制热模式基本相同，第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的热量，从而达到电机余热回收或电机和电池同时余热回收的目的。其区别在于，第十接口91与第十一接口92连通，使用第二管路106旁通第七换热器104，第七换热器104停止使用，利于化霜。

第二子冷却液系统中，第二泵12开启或关闭，第二泵12开启时，第二子冷却液系统的冷却液循环流动，可以降低电池的温度。第三子冷却液系统中，第三泵13驱动冷却液流动，第四接口71与第五接口72和第六接口72连通。第三泵13、第五换热器102以及第六换热部22连通形成回路，第五换热器102中的冷却液与乘客舱的空气热交换，从而加热进入乘客舱的空气，达到乘客舱制热的目的；第三泵13、第六换热器103以及第六换热部22连通形成回路，第六换热器103释放热量，第六换热器103位于第七换热器104的上风侧，热风流经第七换热器104，从而实现给第七换热器104化霜。通过调节第四接口71流向第五接口72的流量和流向第六接口72的流量，从而平衡乘客舱制热需求和第七换热器104化霜需求，在实现化霜的同时，保证乘客舱的制热效果。

在一些其他实施例中，第七换热器104还未结霜，但有结霜的风险时，热管理系统处于第二化霜模式，参照图9，可以使第一子冷却液系统的连通情况与第一制热模式或第二制热模式完全相同，第一换热部41中的制冷剂吸收第二换热部42中的冷却液的热量，从而达到电机余热回收或电机和电池同时余热回收的目的。第三子冷却液系统中，第四接口71与第五接口72和第六接口72连通，第六换热器103释放热量，热风流经第七换热器104，可以延缓第七换热器104的结霜现象的出现。在一些其他实施例中，当第七换热器104结霜较为严重，需要更多热量用于化霜时，可以调整第四接口71仅与第六接口72连通，可以实现快速有效化霜。

如图10和图11所示，热管理系统具有单独为电机散热的第一散热模式和同时为电机和电池散热的第二散热模式。在第一散热模式下，制冷剂系统和第三子冷却液系统关闭，第一子冷却液系统中，流体切换装置18处于第一工作模式，第一泵11关闭，第四泵14驱动冷却液流动，第四泵14、第七换热器104以及电机换热装置17连通形成回路，电机换热装置17与电机换热，将电机的热量释放至大气环境中，从而实现冷却电机的目的。第二冷却系统中，第二泵12开启或关闭，第二泵12开启时，第二冷却系统的冷却液循环流动，可以降低电池的温度。

在第二散热模式下，制冷剂系统和第三子冷却液系统关闭，第一子冷却液系统中，流体切换装置18处于第二工作模式，第一泵11和第四泵14中的至少一个驱动冷却液流动，第四泵14、第二换热部42、第七换热器104、第三换热部51以及电机换热装置17连通形成回路，电机换热装置17与电机换热。第二子冷却液系统中，加热装置16关闭，第二泵12驱动冷却液流动，电池换热装置15吸收电池的热量，通过循环流动，将电池的热量带到第四换热部52处，第三换热部51中的冷却液吸收第四换热部52中的冷却液的热量，将热量传递至第一子冷却液系统中的冷却液中.通过第七换热器104将电机和电池的热量释放至大气环境中，从而实现冷却电机和电池的目的。

电池温度较高或较低均会影响电池的正常使用，低温环境下，车辆启动前电池温度接近环境温度，电池温度较低可能无法正常启动。如图12所示，热管理系统具有电池预热模式，用于给电池加热，从而使电池的温度较为合适，具有较高的工作效率。电池预热模式下，制冷剂系统、第一子冷却液系统、第三子冷却液系统均不开启，仅第二子冷却液系统处于工作状态。第二子冷却液系统中，加热装置16开启，第二泵12驱动冷却液流动，通过加热装置16提供热量给冷却液，加热后的冷却液通过循环流动进入电池换热装置15，然后将热量传递给电池，从而实现电池预热功能。

本申请中两个部件之间的“连接”可以是直接连接，也可以是通过管路连接，两个部件之间可以仅设有管路，也可以两者之间除管路外还设有阀件或其他部件。同样的，本申请中两个部件之间的“连通”可以是直接连通，也可以是通过管路实现连通，两个部件之间可以仅设有管路连通，也可以两者之间还设有阀件或其他部件后连通。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、第三换热器、第一泵、第二泵、第四换热器以及电池换热装置，所述第二换热器包括第一换热部和第二换热部，所述第一换热部和所述第二换热部不连通，所述第三换热器包括第三换热部和第四换热部，所述第三换热部和所述第四换热部不连通；

所述热管理系统包括第一制冷模式，在所述第一制冷模式下，所述压缩机、所述第一换热器、所述节流装置以及所述第一换热部连通成制冷剂回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第四换热器连通成冷却液回路，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第三换热部连通成冷却液回路，所述第二换热部的出口分别与所述第四换热器的入口和所述第三换热部的入口连通，所述第二泵、所述电池换热装置以及所述第四换热部连通成冷却液回路，所述第一换热部内的制冷剂与所述第二换热部内的冷却液热交换，所述第三换热部内的冷却液与所述第四换热部内的冷却液热交换。

2.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括第二制冷模式，在所述第二制冷模式下，所述压缩机、所述第一换热器、所述节流装置以及所述第一换热部连通成回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第四换热器连通成回路，所述第一换热部与所述第二换热部热交换。

3.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括第三制冷模式，在所述第三制冷模式下，所述压缩机、所述第一换热器、所述节流装置以及所述第一换热部连通成回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第三换热部连通成回路，所述第二泵、所述电池换热装置以及所述第四换热部连通成回路，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第三换热部与所述第四换热部热交换。

4.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括电机换热装置、第五换热器、第六换热器、第七换热器以及第三泵，所述第一换热器包括第五换热部和第六换热部，所述第五换热部和所述第六换热部不连通；

所述热管理系统包括第一制热模式，在所述第一制热模式下，所述压缩机、所述第五换热部、所述节流装置以及所述第一换热部连通成回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部、所述第七换热器以及所述电机换热装置连通成回路，所述第三泵、第五换热器以及所述第六换热部连通成回路，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第五换热部与所述第六换热部热交换；

在所述第一制冷模式下，所述第三泵、第六换热器以及第六换热部连通成回路，所述第五换热部与所述第六换热部热交换。

5.如权利要求4所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括第二制热模式，在第二制热模式下，所述压缩机、所述第五换热部、所述节流装置以及所述第一换热部连通成回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部、所述第七换热器、所述电机换热装置以及所述第三换热部连通成回路，所述第二泵、所述电池换热装置、所述第四换热部连通成回路，所述第三泵、第五换热器以及所述第六换热部连通成回路，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第三换热部与所述第四换热部热交换，所述第五换热部与所述第六换热部热交换。

6.如权利要求4所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括制热除湿模式，在所述制热除湿模式下，所述压缩机、所述第五换热部、所述节流装置以及所述第一换热部连通成回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部、所述第四换热器连通成回路，所述第三泵、第五换热器以及所述第六换热部连通成回路，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第五换热部与所述第六换热部热交换。

7.如权利要求4所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括空调箱，所述第四换热器和所述第五换热器位于空调箱内，所述第四换热器位于所述第五换热器的上风侧。

8.如权利要求4所述的一种热管理系统，其特征在于，所述第六换热器位于所述第七换热器的上风侧；所述热管理系统包括化霜模式，在所述化霜模式下，所述压缩机、所述第五换热部、所述节流装置以及所述第一换热部连通成回路，所述节流装置的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部、所述电机换热装置连通成回路，所述第三泵、第六换热器以及所述第六换热部连通成回路，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第五换热部与所述第六换热部热交换。

9.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括流体切换装置、电机换热装置、第七换热器和第四泵，所述流体切换装置包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，所述流体切换装置具有第一工作模式和第二工作模式，在第一工作模式下，所述第一端口与所述第二端口连通，所述第三端口与所述第四端口连通，在所述第二工作模式下，所述第一端口与所述第四端口连通，所述第二端口与所述第三端口连通；

所述热管理系统包括第一散热模式和第二散热模式，在第一散热模式下，压缩机关闭，所述流体切换装置处于第一工作模式，所述第四泵、所述流体切换装置、所述第七换热器以及所述电机换热装置连通成回路；在第二散热模式下，压缩机关闭，所述流体切换装置处于第二工作模式，所述第一泵、所述第二换热部、所述流体切换装置、所述第七换热器、所述电机换热装置、所述第四泵以及所述第三换热部连通成回路，所述第二泵、所述电池换热装置以及所述第四换热部连通成回路，所述第三换热部与所述第四换热部热交换。

10.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括加热装置，所述热管理系统包括电池预热模式，在所述电池预热模式下，所述第二泵、所述加热装置、所述电池换热装置、所述第四换热部连通成回路，所述加热装置处于工作状态。

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