CN113442680A - 一种电动汽车热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车热管理技术领域，涉及一种电动汽车热管理系统，包括冷媒回路、电池回路、暖风回路、电机回路；其中冷媒回路中设有制冷剂，所述电池回路、暖风回路、电机回路中均设有冷却液。本发明中电动汽车热管理系统通过冷媒回路、暖风回路、电池回路、电机回路的相互关联耦合，充分利用电机等余热，可实现乘员舱热管理、电池热管理、电机热管理独立或相互关联运行不同功能场景，达到热管理系统的冷却和加热功能需求。该热管理系统的功能场景全面，成本较低，系统简单、便于控制。

Description

一种电动汽车热管理系统
技术领域
本发明属于汽车热管理技术领域，涉及一种电动汽车热管理系统。
背景技术
对于电动汽车而言，热管理系统不仅影响乘用车驾乘舒适性，而且也牵涉到安全性和能耗问题，如何实现电动汽车实际环境下的续驶里程、舒适性、安全性之间的平衡，是电动汽车热管理系统设计急需解决的问题。目前电动汽车热管理系统功能场景不全面，不能很好地实现电动汽车在实际环境下的续驶里程、舒适性、安全性之间的平衡，主要表现在乘员舱热管理、电池热管理、电机热管理三方面的相互关联和控制较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于实现不同功能场景下乘员舱热管理、电池热管理、电机热管理三者之间独立或关联运行，提供一种电动汽车热管理系统。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电动汽车热管理系统，包括冷媒回路、电池回路、电机回路；其中冷媒回路中设有制冷剂，所述电池回路、电机回路中均设有冷却液；
所述冷媒回路包括压缩机、第一SV开关阀、外置冷凝器、第一单向阀、储液罐、ETXV截止热力膨胀阀、蒸发器、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、第一EXV电子膨胀阀、第三SV开关阀、第二EXV电子膨胀阀、电池冷却Chiller；所述冷媒回路包括第一冷媒回路、第二冷媒回路、第三冷媒回路、第四冷媒回路、第五冷媒回路；
所述第一冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第一SV开关阀、外置冷凝器、第一单向阀、储液罐、ETXV截止热力膨胀阀、蒸发器；
所述第二冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、储液罐、ETXV截止热力膨胀阀、蒸发器；
所述第三冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、储液罐、第一EXV电子膨胀阀、外置冷凝器、第三SV开关阀；
所述第四冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第一SV开关阀、外置冷凝器、第一单向阀、储液罐、第二EXV电子膨胀阀、电池冷却Chiller；
所述第五冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、储液罐、第二EXV电子膨胀阀、电池冷却Chiller；
所述电池回路包括第一电池回路，所述第一电池回路包括依次串接形成闭环的所述电池冷却Chiller、第三三通、第四三通阀、电池包、第二水泵、第二三通、第三三通阀；
所述电机回路包括第一水泵、散热器、第五三通、第一三通阀、第二三通阀、第四三通、电机、所述电池冷却Chiller；所述电机回路包括第一电机回路、第二电机回路、第三电机回路、第四电机回路、第五电机回路；
所述第一电机回路包括依次串接形成闭环的所述第一水泵、电机、第五三通、第二三通阀、第一三通阀、散热器、第四三通；
所述第二电机回路包括依次串接形成闭环的所述第一水泵、第五三通、电机、第二三通阀、第四三通；
所述第三电机回路包括依次串接形成闭环的所述电池冷却Chiller、第三三通、第一三通阀、第二三通阀、第四三通、第一水泵、电机、第五三通、第三三通阀；
所述第四电机回路包括依次串接形成闭环的所述电池冷却Chiller、第三三通、第一三通阀、散热器、第四三通、第一水泵、电机、第五三通、第三三通阀；
所述第五电机回路包括依次串接形成闭环的所述电机、第五三通、第三三通阀、第二三通、第二水泵、电池包、第四三通阀、第三三通、第一三通阀、第二三通阀、第四三通、第一水泵。
进一步，还包括暖风回路，所述暖风回路中也设有冷却液；所述暖风回路包括暖风芯体、第一三通、第三水泵、HVH、第五三通阀、所述电池加热Chiller；所述暖风回路包括第一暖风回路、第二暖风回路；
所述第一暖风回路包括依次串接形成闭环的所述暖风芯体、第一三通、第三水泵、HVH、第五三通阀；
所述第二暖风回路包括依次串接形成闭环的所述电池加热Chiller、第一三通、第三水泵、HVH、第五三通阀；
所述电池回路还包括第二电池回路，所述第二电池回路包括依次串接形成闭环的所述电池加热Chiller、第二三通、第二水泵、电池包、第四三通阀。
进一步，所述第一水泵与电机之间的连接管路上、第二水泵与电池之间的连接管路上、HVH与第五三通阀之间的连接管路上均设有温度传感器。
可选的，还包括HVH、高压PTC，所述高压PTC设于空调箱中，用于乘员舱补偿加热；
所述电池回路还包括第二电池回路，所述第二电池回路包括依次串接形成闭环的所述HVH、第二三通、第二水泵、电池包、第四三通阀。
进一步，所述热管理系统包括乘员舱热管理、电池热管理、电机热管理；
所述乘员舱热管理包括乘员舱冷却模式、乘员舱热泵加热模式、乘员舱HVH补偿加热模式、乘员舱热泵冷却除雾；
所述乘员舱热泵加热模式包括乘员舱外置冷凝器热泵加热模式、乘员舱余热回收器热泵加热模式、乘员舱外置冷凝器加余热回收器热泵加热模式；
所述电池热管理包括电池自循环模式、电池冷却模式、电池HVH加热模式；
所述电机热管理包括电机自循环模式、电机散热器冷却模式、电机热泵冷却模式、电机余热冷却模式。
进一步，所述乘员舱冷却模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第一冷媒回路；
制冷剂在第一冷媒回路中循环流动，并通过外置冷凝器进行冷凝放热，再通过蒸发器进行蒸发吸热，对乘员舱进行冷却；
制冷剂经过压缩机压缩后，经过第一SV开关阀进入外置冷凝器进行冷凝放热，通过散热器风扇风向环境空气放热，再经第一单向阀进入储液罐，再经过ETXV截止热力膨胀阀膨胀后，进入蒸发器进行蒸发吸热，通过鼓风机风吹过蒸发器进行乘员舱冷却，制冷剂最后回到压缩机。
进一步，所述乘员舱外置冷凝器热泵加热模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第三冷媒回路；
制冷剂在第三冷媒回路中循环流动，并通过外置冷凝器进行蒸发吸热，再通过内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
制冷剂经过压缩机压缩后，通过第二SV开关阀进入内置冷凝器进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器进行乘员舱加热，再经过第二单向阀进入储液罐，再经过第一EXV电子膨胀阀膨胀后，进入外置冷凝器进行蒸发吸热，通过散热器风扇风吹过外置冷凝器吸收环境空气热量，制冷剂最后回到压缩机。
进一步，所述乘员舱余热回收器热泵加热模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第五冷媒回路，所述电机回路中开启第三电机回路；
制冷剂在第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第三电机回路中循环流动；第五冷媒回路与第三电机回路通过电池冷却Chiller进行热交换，
冷却液吸收电机余热后，通过电池冷却Chiller将电机余热传递给制冷剂，制冷剂吸收热量后内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
制冷剂经过压缩机压缩后，通过第二SV开关阀进入内置冷凝器进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器进行乘员舱加热，经第二单向阀进入储液罐，再经过第二EXV电子膨胀阀膨胀后，进入电池冷却Chiller，同时，第一水泵开启，冷却液吸收电机余热后，通过电池冷却Chiller将热量传递给制冷剂，并通过第三电机回路返回电机，进行电机冷却。
进一步，所述乘员舱外置冷凝器加余热回收器热泵加热模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第三冷媒回路与第五冷媒回路，所述电机回路中开启第三电机回路；
制冷剂同时在第三冷媒回路与第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第三电机回路中循环流动；冷却液吸收电机余热后通过电池冷却Chiller与制冷剂进行热交换；制冷剂通过外置冷凝器蒸发吸热，并通过内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
制冷剂经过压缩机压缩后，通过第二SV开关阀进入内置冷凝器进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器进行乘员舱加热，经第二单向阀进入储液罐后，制冷剂分为两路，一路经过第一EXV电子膨胀阀膨胀后，进入外置冷凝器进行蒸发吸热，通过散热器风扇风吹过外置冷凝器吸收环境空气热量，制冷剂最后回到压缩机；另一路经过第二EXV电子膨胀阀膨胀后，进入电池冷却Chiller，同时，第一水泵开启，冷却液吸收电机余热后，通过电池冷却Chiller将热量传递给制冷剂，并通过第三电机回路返回电机，进行电机冷却。
进一步，所述乘员舱HVH补偿加热模式的工作模式为：所述暖风回路中开启第一暖风回路；
冷却液在第一暖风回路中循环流动；冷却液经HVH加热后，通过暖风芯体对乘员舱进行加热。
第三水泵开启，冷却液通过HVH加热后输出至暖风芯体，通过鼓风机风吹过暖风芯体进行乘员舱补偿加热，用于乘员舱补偿加热，冷却液最后再回到HVH。
进一步，所述乘员舱热泵冷却除雾模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第二冷媒回路；
制冷剂在第二冷媒回路中循环流动，制冷剂通过内置冷凝器进行冷凝放热，为乘员舱加热，制冷剂再通过蒸发器进行蒸发吸热，对乘员舱进行除雾。
制冷剂经过压缩机压缩后，通过第二SV开关阀进入内置冷凝器进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器进行乘员舱加热，经第二单向阀进入储液罐，再经过ETXV截止热力膨胀阀膨胀后，进入蒸发器进行蒸发吸热，通过鼓风机风吹过蒸发器进行乘员舱玻璃除雾，制冷剂最后回到压缩机。
进一步，所述电池自循环模式的工作模式为：所述电池回路中开启第二电池回路；
冷却液在第二电池回路中循环流动，对电池包进行吸热与放热循环，维持电池温度。
进一步，所述电池冷却模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第四冷媒回路，同时所述电池回路中开启第一电池回路；
制冷剂在第四冷媒回路中循环流动，冷却液在第一电池回路中循环流动；第一电池回路与第四冷媒回路通过电池冷却Chiller进行热交换；制冷剂通过电池冷却Chiller吸收冷却液中热量后，通过外置冷凝器进行冷凝放热，冷却液释放热量后，对电池包进行循环冷却。
制冷剂与冷却液通过电池冷却Chiller进行热交换，冷却液将电池包的热能传递给制冷剂，进行电池包冷却，吸热后的制冷剂经过压缩机压缩后，经过第一SV开关阀进入外置冷凝器进行冷凝放热，通过散热器风扇风吹过外置冷凝器向环境空气放热，经第一单向阀进入储液罐，再经过第二EXV电子膨胀阀膨胀后，再次进入电池冷却Chiller。同时，第二水泵开启，冷却液吸收电池包热能后进入电池冷却Chiller，释放热量后的冷却液再第二水泵循环吸收电池包热量，实现电池冷却。
进一步，所述电池HVH加热模式的工作模式为：所述电池回路中开启第二电池回路，同时所述第二暖风回路中开启第二暖风回路；
冷却液分别在第二电池回路与第二暖风回路中循环流动；第二电池回路与第二暖风回路通过电池加热Chiller进行热交换；第二暖风回路中的冷却液经HVH加热后通过电池加热Chiller将热量传递给第二电池回路中的冷却液，对电池包进行加热。
第三水泵开启，第二暖风回路中的冷却液通过HVH加热后进入电池加热Chiller，通过电池加热Chiller与第二电池回路中的冷却液进行热交换，将热量传递给第二电池回路中的冷却液，同时，第二水泵开启，第二电池回路中的冷却液通过电池加热Chiller吸热后，经第二水泵进行电池包循环加热。
进一步，所述电机自循环模式的工作模式为：所述电机回路中开启第二电机回路；
冷却液在第二电机回路中循环流动，对电机进行吸热与放热循环，维持电机温度，通过电机回路各部件产生热量为电机回路进行加热，电机回路与其它回路无热量交换。
进一步，所述电机散热器冷却模式的工作模式为：所述电机回路中开启第一电机回路；
冷却液在第一电机回路中循环流动；冷却液吸收电机热量，并通过散热器向环境空气放热，对电机进行冷却。
进一步，所述电机热泵冷却模式的工作模式为：所述电机回路中开启第四电机回路，同时所述冷媒回路中开启第五冷媒回路；
制冷剂在第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第四电机回路中循环流动；第五冷媒回路与第四电机回路通过电池冷却Chiller进行热交换；
制冷剂通过电池冷却Chiller吸收冷却液中热量后，通过内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热；冷却液通过电池冷却Chiller中释放热量后，通过散热器吸收外界环境的热量，再吸收电机余热，对电机进行冷却。
开启第一水泵，冷却液吸收电机余热，进行电机冷却，冷却液进入电池冷却Chiller与制冷剂进行热交换，释放热量后的冷却液经散热器与环境空气进行热交换，当冷却液温度低于环境温度时，冷却液通过散热器吸热，当冷却液温度高于环境温度时，冷却液通过散热器散热；
制冷剂通过电池冷却Chiller吸收冷却液中的热量后，经过压缩机压缩后，通过第二SV开关阀进入内置冷凝器进行冷凝放热，进行乘员舱加热，再经第二单向阀进入储液罐，经过第二EXV电子膨胀阀膨胀后，再次进入电池冷却Chiller进行热交换；
该过程冷媒回路与电机回路通过电池冷却Chiller进行耦合，电池冷却Chiller作为余热回收器使用，把电机回路的热量转移到制冷剂回路，实现电机冷却。
进一步，所述电机余热冷却模式的工作模式为：所述电机回路中的开启第五电机回路；
冷却液在第五电机回路中循环流动，冷却液吸收电机余热对电池包进行加热，同时对电机进行冷却。
开启第一水泵、第三水泵，冷却液在第五电机回路中依次流经电机、第五三通、第三三通阀、第二水泵、电池包、第四三通阀、第三三通、第一三通阀、第二三通阀、第四三通、第一水泵，进行循环，冷却液吸收电机热量并将电机热量用于电池加热，或冷却液吸收电池余热并将热量用于电机加热，实现电机与电池的余热相互利用。
本发明的有益效果在于：
1)本发明中电动汽车热管理系统通过冷媒回路、暖风回路、电池回路、电机回路的相互关联耦合，充分利用电机等余热，可实现乘员舱热管理、电池热管理、电机热管理独立或相互关联运行不同功能场景，达到热管理系统的冷却和加热功能需求。该热管理系统的功能场景全面，成本较低，系统简单、便于控制。
2)本发明中电动汽车热管理系统采用HVH(水加热器)输出热水给暖风芯体，用于乘员舱补偿加热，乘员舱加热和电池加热共用一个HVH，空调箱可实现燃油车及新能源车完全共用，易于实现平台化。
3)本发明中电动汽车热管理系统采用两个独立的电池冷却Chiller、电池加热Chiller，可以充分利用电机余热，低温热泵性能高，使热管理系统的功能场景全面。
4)本发明中电动汽车热管理系统热泵加热采用直接式内置冷凝器加热方式，加热效率和速率更高。
5)本发明中电动汽车热管理系统水路设计主要采用三通阀，三通阀使用数量少，控制简单，成本较低。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明实施例1中热管理系统的示意图；
图2为本发明实施例2中热管理系统的示意图。
附图标记：1-压缩机；2-第一SV开关阀；3-第二SV开关阀；4-内置冷凝器；5-第二单向阀；6-储液罐；7-第一单向阀；8-第一EXV电子膨胀阀；9-外置冷凝器；10-第三SV开关阀；11-散热器；12-第一三通阀；13-第二三通阀；14-第四三通；15-第五三通；16-第三三通阀；17-第一水泵；18-第一温度传感器；19-驱动电机；20-第二三通；21-第二水泵；22-第二温度传感器；23-电池包；24-第四三通阀；25-电池加热Chiller；26-第三三通；27-第二EXV电子膨胀阀；28-电池冷却Chiller；29-ETXV截止热力膨胀阀；30-蒸发器；31-暖风芯体；32-第一三通；33-第三水泵；34-HVH；35-第三温度传感器；36-第五三通阀；37-高压PTC。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，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的具体含义。
实施例1
请参阅图1，为一种电动汽车热管理系统，包括冷媒回路、电池回路、电机回路；其中冷媒回路中设有制冷剂，电池回路、电机回路中均设有冷却液；
冷媒回路包括压缩机1、第一SV开关阀2、外置冷凝器9、第一单向阀7、储液罐6、ETXV截止热力膨胀阀29、蒸发器30、第二SV开关阀3、内置冷凝器4、第二单向阀5、第一EXV电子膨胀阀8、第三SV开关阀10、第二EXV电子膨胀阀27、电池冷却Chiller28；冷媒回路包括第一冷媒回路、第二冷媒回路、第三冷媒回路、第四冷媒回路、第五冷媒回路；
第一冷媒回路包括依次串接形成闭环的压缩机1、第一SV开关阀2、外置冷凝器9、第一单向阀7、储液罐6、ETXV截止热力膨胀阀29、蒸发器30；
第二冷媒回路包括依次串接形成闭环的压缩机1、第二SV开关阀3、内置冷凝器4、第二单向阀5、储液罐6、ETXV截止热力膨胀阀29、蒸发器30；
第三冷媒回路包括依次串接形成闭环的压缩机1、第二SV开关阀3、内置冷凝器4、第二单向阀5、储液罐6、第一EXV电子膨胀阀8、外置冷凝器9、第三SV开关阀10；
第四冷媒回路包括依次串接形成闭环的压缩机1、第一SV开关阀2、外置冷凝器9、第一单向阀7、储液罐6、第二EXV电子膨胀阀27、电池冷却Chiller28；
第五冷媒回路包括依次串接形成闭环的压缩机1、第二SV开关阀3、内置冷凝器4、第二单向阀5、储液罐6、第二EXV电子膨胀阀27、电池冷却Chiller28；
电池回路包括第一电池回路，第一电池回路包括依次串接形成闭环的电池冷却Chiller28、第三三通26、第四三通阀24、电池包23、第二水泵21、第二三通20、第三三通阀16；
电机回路包括第一水泵17、散热器11、第五三通15、第一三通阀12、第二三通阀13、第四三通14、驱动电机19、电池冷却Chiller28；电机回路包括第一电机回路、第二电机回路、第三电机回路、第四电机回路、第五电机回路；
第一电机回路包括依次串接形成闭环的第一水泵17、驱动电机19、第五三通15、第二三通阀13、第一三通阀12、散热器11、第四三通14；
第二电机回路包括依次串接形成闭环的第一水泵17、第五三通15、驱动电机19、第二三通阀13、第四三通14；
第三电机回路包括依次串接形成闭环的电池冷却Chiller28、第三三通26、第一三通阀12、第二三通阀13、第四三通14、第一水泵17、驱动电机19、第五三通15、第三三通阀16；
第四电机回路包括依次串接形成闭环的电池冷却Chiller28、第三三通26、第一三通阀12、散热器11、第四三通14、第一水泵17、驱动电机19、第五三通15、第三三通阀16；
第五电机回路包括依次串接形成闭环的驱动电机19、第五三通15、第三三通阀16、第二三通20、第二水泵21、电池包23、第四三通阀24、第三三通26、第一三通阀12、第二三通阀13、第四三通14、第一水泵17。
还包括暖风回路，暖风回路中也设有冷却液；暖风回路包括暖风芯体31、第一三通32、第三水泵33、HVH34、第五三通阀36、电池加热Chiller25；暖风回路包括第一暖风回路、第二暖风回路；
第一暖风回路包括依次串接形成闭环的暖风芯体31、第一三通32、第三水泵33、HVH34、第五三通阀36；
第二暖风回路包括依次串接形成闭环的电池加热Chiller25、第一三通32、第三水泵33、HVH34、第五三通阀36；
电池回路还包括第二电池回路，第二电池回路包括依次串接形成闭环的电池加热Chiller25、第二三通20、第二水泵21、电池包23、第四三通阀24。
第一水泵17与驱动电机19之间的连接管路上安装有第一温度传感器18、第二水泵21与电池之间的连接管路上安装有第二温度传感器22、HVH34与第五三通阀36之间的连接管路上安装有第三温度传感器35。
电池回路还包括第二电池回路，第二电池回路包括依次串接形成闭环的HVH34、第二三通20、第二水泵21、电池包23、第四三通阀24。
本实施例中，热管理系统包括乘员舱热管理、电池热管理、电机热管理；
乘员舱热管理包括乘员舱冷却模式、乘员舱热泵加热模式、乘员舱HVH补偿加热模式、乘员舱热泵冷却除雾；
乘员舱热泵加热模式包括乘员舱外置冷凝器热泵加热模式、乘员舱余热回收器热泵加热模式、乘员舱外置冷凝器加余热回收器热泵加热模式；
电池热管理包括电池自循环模式、电池冷却模式、电池HVH加热模式；
电机热管理包括电机自循环模式、电机散热器冷却模式、电机热泵冷却模式、电机余热冷却模式。
本实施例中，乘员舱冷却模式的工作模式为：冷媒回路中开启第一冷媒回路；
制冷剂在第一冷媒回路中循环流动，并通过外置冷凝器9进行冷凝放热，再通过蒸发器30进行蒸发吸热，对乘员舱进行冷却；
制冷剂经过压缩机1压缩后，经过第一SV开关阀2进入外置冷凝器9进行冷凝放热，通过散热器11风扇风向环境空气放热，再经第一单向阀7进入储液罐6，再经过ETXV截止热力膨胀阀29膨胀后，进入蒸发器30进行蒸发吸热，通过鼓风机风吹过蒸发器30进行乘员舱冷却，制冷剂最后回到压缩机1。
本实施例中，乘员舱外置冷凝器热泵加热模式的工作模式为：冷媒回路中开启第三冷媒回路；
制冷剂在第三冷媒回路中循环流动，并通过外置冷凝器9进行蒸发吸热，再通过内置冷凝器4进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
制冷剂经过压缩机1压缩后，通过第二SV开关阀3进入内置冷凝器4进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器4进行乘员舱加热，再经过第二单向阀5进入储液罐6，再经过第一EXV电子膨胀阀8膨胀后，进入外置冷凝器9进行蒸发吸热，通过散热器11风扇风吹过外置冷凝器9吸收环境空气热量，制冷剂最后回到压缩机1。
本实施例中，乘员舱余热回收器热泵加热模式的工作模式为：冷媒回路中开启第五冷媒回路，电机回路中开启第三电机回路；
制冷剂在第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第三电机回路中循环流动；第五冷媒回路与第三电机回路通过电池冷却Chiller28进行热交换，
冷却液吸收驱动电机19余热后，通过电池冷却Chiller28将驱动电机19余热传递给制冷剂，制冷剂吸收热量后内置冷凝器4进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
制冷剂经过压缩机1压缩后，通过第二SV开关阀3进入内置冷凝器4进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器4进行乘员舱加热，经第二单向阀5进入储液罐6，再经过第二EXV电子膨胀阀27膨胀后，进入电池冷却Chiller28，同时，第一水泵17开启，冷却液吸收驱动电机19余热后，通过电池冷却Chiller28将热量传递给制冷剂，并通过第三电机回路返回驱动电机19，进行驱动电机19冷却。
本实施例中，乘员舱外置冷凝器加余热回收器热泵加热模式的工作模式为：冷媒回路中开启第三冷媒回路与第五冷媒回路，电机回路中开启第三电机回路；
制冷剂同时在第三冷媒回路与第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第三电机回路中循环流动；冷却液吸收驱动电机19余热后通过电池冷却Chiller28与制冷剂进行热交换；制冷剂通过外置冷凝器9蒸发吸热，并通过内置冷凝器4进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
制冷剂经过压缩机1压缩后，通过第二SV开关阀3进入内置冷凝器4进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器4进行乘员舱加热，经第二单向阀5进入储液罐6后，制冷剂分为两路，一路经过第一EXV电子膨胀阀8膨胀后，进入外置冷凝器9进行蒸发吸热，通过散热器11风扇风吹过外置冷凝器9吸收环境空气热量，制冷剂最后回到压缩机1；另一路经过第二EXV电子膨胀阀27膨胀后，进入电池冷却Chiller28，同时，第一水泵17开启，冷却液吸收驱动电机19余热后，通过电池冷却Chiller28将热量传递给制冷剂，并通过第三电机回路返回驱动电机19，进行驱动电机19冷却。
本实施例中，乘员舱HVH补偿加热模式的工作模式为：暖风回路中开启第一暖风回路；
冷却液在第一暖风回路中循环流动；冷却液经HVH34加热后，通过暖风芯体31对乘员舱进行加热。
第三水泵33开启，冷却液通过HVH34加热后输出至暖风芯体31，通过鼓风机风吹过暖风芯体31进行乘员舱补偿加热，用于乘员舱补偿加热，冷却液最后再回到HVH34。
本实施例中，乘员舱热泵冷却除雾模式的工作模式为：冷媒回路中开启第二冷媒回路；
制冷剂在第二冷媒回路中循环流动，制冷剂通过内置冷凝器4进行冷凝放热，为乘员舱加热，制冷剂再通过蒸发器30进行蒸发吸热，对乘员舱进行除雾。
制冷剂经过压缩机1压缩后，通过第二SV开关阀3进入内置冷凝器4进行冷凝放热，通过鼓风机风吹过内置冷凝器4进行乘员舱加热，经第二单向阀5进入储液罐6，再经过ETXV截止热力膨胀阀29膨胀后，进入蒸发器30进行蒸发吸热，通过鼓风机风吹过蒸发器30进行乘员舱玻璃除雾，制冷剂最后回到压缩机1。
本实施例中，电池自循环模式的工作模式为：电池回路中开启第二电池回路；
冷却液在第二电池回路中循环流动，对电池包23进行吸热与放热循环，维持电池温度。
本实施例中，电池冷却模式的工作模式为：冷媒回路中开启第四冷媒回路，同时电池回路中开启第一电池回路；
制冷剂在第四冷媒回路中循环流动，冷却液在第一电池回路中循环流动；第一电池回路与第四冷媒回路通过电池冷却Chiller28进行热交换；制冷剂通过电池冷却Chiller28吸收冷却液中热量后，通过外置冷凝器9进行冷凝放热，冷却液释放热量后，对电池包23进行循环冷却。
制冷剂与冷却液通过电池冷却Chiller28进行热交换，冷却液将电池包23的热能传递给制冷剂，进行电池包23冷却，吸热后的制冷剂经过压缩机1压缩后，经过第一SV开关阀2进入外置冷凝器9进行冷凝放热，通过散热器11风扇风吹过外置冷凝器9向环境空气放热，经第一单向阀7进入储液罐6，再经过第二EXV电子膨胀阀27膨胀后，再次进入电池冷却Chiller28。同时，第二水泵21开启，冷却液吸收电池包23热能后进入电池冷却Chiller28，释放热量后的冷却液再第二水泵21循环吸收电池包23热量，实现电池冷却。
本实施例中，电池HVH加热模式的工作模式为：电池回路中开启第二电池回路，同时第二暖风回路中开启第二暖风回路；
冷却液分别在第二电池回路与第二暖风回路中循环流动；第二电池回路与第二暖风回路通过电池加热Chiller25进行热交换；第二暖风回路中的冷却液经HVH34加热后通过电池加热Chiller25将热量传递给第二电池回路中的冷却液，对电池包23进行加热。
第三水泵33开启，第二暖风回路中的冷却液通过HVH34加热后进入电池加热Chiller25，通过电池加热Chiller25与第二电池回路中的冷却液进行热交换，将热量传递给第二电池回路中的冷却液，同时，第二水泵21开启，第二电池回路中的冷却液通过电池加热Chiller25吸热后，经第二水泵21进行电池包23循环加热。
本实施例中，电机自循环模式的工作模式为：电机回路中开启第二电机回路；
冷却液在第二电机回路中循环流动，对驱动电机19进行吸热与放热循环，维持驱动电机19温度，通过电机回路各部件产生热量为电机回路进行加热，电机回路与其它回路无热量交换。
本实施例中，电机散热器冷却模式的工作模式为：电机回路中开启第一电机回路；
冷却液在第一电机回路中循环流动；冷却液吸收驱动电机19热量，并通过散热器11向环境空气放热，对驱动电机19进行冷却。
本实施例中，电机热泵冷却模式的工作模式为：电机回路中开启第四电机回路，同时冷媒回路中开启第五冷媒回路；
制冷剂在第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第四电机回路中循环流动；第五冷媒回路与第四电机回路通过电池冷却Chiller28进行热交换；
制冷剂通过电池冷却Chiller28吸收冷却液中热量后，通过内置冷凝器4进行冷凝放热，对乘员舱进行加热；冷却液通过电池冷却Chiller28中释放热量后，通过散热器11吸收外界环境的热量，再吸收驱动电机19余热，对驱动电机19进行冷却。
开启第一水泵17，冷却液吸收驱动电机19余热，进行驱动电机19冷却，冷却液进入电池冷却Chiller28与制冷剂进行热交换，释放热量后的冷却液经散热器11与环境空气进行热交换，当冷却液温度低于环境温度时，冷却液通过散热器11吸热，当冷却液温度高于环境温度时，冷却液通过散热器11散热；
制冷剂通过电池冷却Chiller28吸收冷却液中的热量后，经过压缩机1压缩后，通过第二SV开关阀3进入内置冷凝器4进行冷凝放热，进行乘员舱加热，再经第二单向阀5进入储液罐6，经过第二EXV电子膨胀阀27膨胀后，再次进入电池冷却Chiller28进行热交换；
该过程冷媒回路与电机回路通过电池冷却Chiller28进行耦合，电池冷却Chiller28作为余热回收器使用，把电机回路的热量转移到制冷剂回路，实现驱动电机19冷却。
本实施例中，电机余热冷却模式的工作模式为：电机回路中的开启第五电机回路；
冷却液在第五电机回路中循环流动，冷却液吸收驱动电机19余热对电池包23进行加热，同时对驱动电机19进行冷却。
开启第一水泵17、第三水泵33，冷却液在第五电机回路中依次流经驱动电机19、第五三通15、第三三通阀16、第二水泵21、电池包23、第四三通阀24、第三三通26、第一三通阀12、第二三通阀13、第四三通14、第一水泵17，进行循环，冷却液吸收驱动电机19热量并将驱动电机19热量用于电池加热，或冷却液吸收电池余热并将热量用于驱动电机19加热，实现驱动电机19与电池的余热相互利用。
实施例2
请参阅图2，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中采用HVH34与高压PTC37替代暖风回路，其中，高压PTC37安装在汽车空调箱中，用于乘员舱补偿加热；第二电池回路包括依次串接形成闭环的HVH34、第二三通20、第二水泵21、电池包23、第四三通阀24，HVH34加热冷却液对电池包23进行加热。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (18)

1.一种电动汽车热管理系统，其特征在于：包括冷媒回路、电池回路、电机回路；其中冷媒回路中设有制冷剂，所述电池回路、电机回路中均设有冷却液；
所述冷媒回路包括压缩机、第一SV开关阀、外置冷凝器、第一单向阀、储液罐、ETXV截止热力膨胀阀、蒸发器、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、第一EXV电子膨胀阀、第三SV开关阀、第二EXV电子膨胀阀、电池冷却Chiller；所述冷媒回路包括第一冷媒回路、第二冷媒回路、第三冷媒回路、第四冷媒回路、第五冷媒回路；
所述第一冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第一SV开关阀、外置冷凝器、第一单向阀、储液罐、ETXV截止热力膨胀阀、蒸发器；
所述第二冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、储液罐、ETXV截止热力膨胀阀、蒸发器；
所述第三冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、储液罐、第一EXV电子膨胀阀、外置冷凝器、第三SV开关阀；
所述第四冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第一SV开关阀、外置冷凝器、第一单向阀、储液罐、第二EXV电子膨胀阀、电池冷却Chiller；
所述第五冷媒回路包括依次串接形成闭环的所述压缩机、第二SV开关阀、内置冷凝器、第二单向阀、储液罐、第二EXV电子膨胀阀、电池冷却Chiller；
所述电池回路包括第一电池回路，所述第一电池回路包括依次串接形成闭环的所述电池冷却Chiller、第三三通、第四三通阀、电池包、第二水泵、第二三通、第三三通阀；
所述电机回路包括第一水泵、散热器、第五三通、第一三通阀、第二三通阀、第四三通、电机、所述电池冷却Chiller；所述电机回路包括第一电机回路、第二电机回路、第三电机回路、第四电机回路、第五电机回路；
所述第一电机回路包括依次串接形成闭环的所述第一水泵、电机、第五三通、第二三通阀、第一三通阀、散热器、第四三通；
所述第二电机回路包括依次串接形成闭环的所述第一水泵、电机、第五三通、第二三通阀、第四三通；
所述第三电机回路包括依次串接形成闭环的所述电池冷却Chiller、第三三通、第一三通阀、第二三通阀、第四三通、第一水泵、电机、第五三通、第三三通阀；
所述第四电机回路包括依次串接形成闭环的所述电池冷却Chiller、第三三通、第一三通阀、散热器、第四三通、第一水泵、电机、第五三通、第三三通阀；
所述第五电机回路包括依次串接形成闭环的所述电机、第五三通、第三三通阀、第二三通、第二水泵、电池包、第四三通阀、第三三通、第一三通阀、第二三通阀、第四三通、第一水泵。
2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：还包括暖风回路，所述暖风回路中也设有冷却液；所述暖风回路包括暖风芯体、第一三通、第三水泵、HVH、第五三通阀、所述电池加热Chiller；所述暖风回路包括第一暖风回路、第二暖风回路；
所述第一暖风回路包括依次串接形成闭环的所述暖风芯体、第一三通、第三水泵、HVH、第五三通阀；
所述第二暖风回路包括依次串接形成闭环的所述电池加热Chiller、第一三通、第三水泵、HVH、第五三通阀；
所述电池回路还包括第二电池回路，所述第二电池回路包括依次串接形成闭环的所述电池加热Chiller、第二三通、第二水泵、电池包、第四三通阀。
3.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述第一水泵与电机之间的连接管路上、第二水泵与电池之间的连接管路上、HVH与第五三通阀之间的连接管路上均设有温度传感器。
4.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：还包括HVH、高压PTC，所述高压PTC设于汽车空调箱中，用于乘员舱补偿加热；
所述电池回路还包括第二电池回路，所述第二电池回路包括依次串接形成闭环的所述HVH、第二三通、第二水泵、电池包、第四三通阀。
5.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述热管理系统包括乘员舱热管理、电池热管理、电机热管理；
所述乘员舱热管理包括乘员舱冷却模式、乘员舱热泵加热模式、乘员舱HVH补偿加热模式、乘员舱热泵冷却除雾；
所述乘员舱热泵加热模式包括乘员舱外置冷凝器热泵加热模式、乘员舱余热回收器热泵加热模式、乘员舱外置冷凝器加余热回收器热泵加热模式；
所述电池热管理包括电池自循环模式、电池冷却模式、电池HVH加热模式；
所述电机热管理包括电机自循环模式、电机散热器冷却模式、电机热泵冷却模式、电机余热冷却模式。
6.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述乘员舱冷却模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第一冷媒回路；
制冷剂在第一冷媒回路中循环流动，并通过外置冷凝器进行冷凝放热，再通过蒸发器进行蒸发吸热，对乘员舱进行冷却。
7.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述乘员舱外置冷凝器热泵加热模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第三冷媒回路；
制冷剂在第三冷媒回路中循环流动，并通过外置冷凝器进行蒸发吸热，再通过内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
8.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述乘员舱余热回收器热泵加热模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第五冷媒回路，所述电机回路中开启第三电机回路；
制冷剂在第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第三电机回路中循环流动；第五冷媒回路与第三电机回路通过电池冷却Chiller进行热交换，
冷却液吸收电机余热后，通过电池冷却Chiller将电机余热传递给制冷剂，制冷剂吸收热量后内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
9.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述乘员舱外置冷凝器加余热回收器热泵加热模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第三冷媒回路与第五冷媒回路，所述电机回路中开启第三电机回路；
制冷剂同时在第三冷媒回路与第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第三电机回路中循环循环；冷却液吸收电机余热后通过电池冷却Chiller与制冷剂进行热交换；制冷剂通过外置冷凝器蒸发吸热，并通过内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热。
10.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述乘员舱HVH补偿加热模式的工作模式为：所述暖风回路中开启第一暖风回路；
冷却液在第一暖风回路中循环流动；冷却液经HVH加热后，通过暖风芯体对乘员舱进行加热。
11.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述乘员舱热泵冷却除雾模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第二冷媒回路；
制冷剂在第二冷媒回路中循环流动，制冷剂通过内置冷凝器进行冷凝放热，为乘员舱加热，制冷剂再通过蒸发器进行蒸发吸热，对乘员舱进行除雾。
12.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电池自循环模式的工作模式为：所述电池回路中开启第二电池回路；
冷却液在第二电池回路中循环流动，对电池包进行吸热与放热循环，维持电池温度。
13.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电池冷却模式的工作模式为：所述冷媒回路中开启第四冷媒回路，同时所述电池回路中开启第一电池回路；
制冷剂在第四冷媒回路中循环流动，冷却液在第一电池回路中循环流动；第一电池回路与第四冷媒回路通过电池冷却Chiller进行热交换；制冷剂通过电池冷却Chiller吸收冷却液中热量后，通过外置冷凝器进行冷凝放热，冷却液释放热量后，对电池包进行循环冷却。
14.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电池HVH加热模式的工作模式为：所述电池回路中开启第二电池回路，同时所述第二暖风回路中开启第二暖风回路；
冷却液分别在第二电池回路与第二暖风回路中循环流动；第二电池回路与第二暖风回路通过电池加热Chiller进行热交换；第二暖风回路中的冷却液经HVH加热后通过电池加热Chiller将热量传递给第二电池回路中的冷却液，对电池包进行加热。
15.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电机自循环模式的工作模式为：所述电机回路中开启第二电机回路；
冷却液在第二电机回路中循环流动，对电机进行吸热与放热循环，维持电机温度。
16.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电机散热器冷却模式的工作模式为：所述电机回路中开启第一电机回路；
冷却液在第一电机回路中循环流动；冷却液吸收电机热量，并通过散热器向环境空气放热，对电机进行冷却。
17.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电机热泵冷却模式的工作模式为：所述电机回路中开启第四电机回路，同时所述冷媒回路中开启第五冷媒回路；
制冷剂在第五冷媒回路中循环流动，冷却液在第四电机回路中循环流动；第五冷媒回路与第四电机回路通过电池冷却Chiller进行热交换；
制冷剂通过电池冷却Chiller吸收冷却液中热量后，通过内置冷凝器进行冷凝放热，对乘员舱进行加热；冷却液通过电池冷却Chiller中释放热量后，通过散热器吸收外界环境的热量，再吸收电机余热，对电机进行冷却。
18.根据权利要求5所述的电动汽车热管理系统，其特征在于：所述电机余热冷却模式的工作模式为：所述电机回路中的开启第五电机回路；
冷却液在第五电机回路中循环流动，冷却液吸收电机余热对电池包进行加热，同时对电机进行冷却。
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