CN115179717A - 热管理系统及电动汽车 - Google Patents

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张福双
侯国政
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Abstract

本发明提供了一种热管理系统及电动汽车，热管理系统包括第一五通阀和第二五通阀，第一五通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口；第二五通阀具有第六阀口、第七阀口、第八阀口、第九阀口和第十阀口；散热器的第一通道的第一端口与第五阀口连通，第一通道的第二端口与第九阀口连通；换热器的第二通道的第一端口与第二阀口连通，第二通道的第二端口与第七阀口连通；电驱部件的第三通道的第一端口与第八阀口连通，第三通道的第二端口与第一阀口连通；电池的第四通道的第一端口与第六阀口连通，第四通道的第二端口与第三阀口连通。本申请的热管理系统解决了现有的电动汽车的热管理系统会造成单车成本较高的问题。

Description

热管理系统及电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种热管理系统及电动汽车。
背景技术
随着电动汽车对低温环境下续航里程的要求的不断提升，以及热泵系统技术的不断发展。纯电动汽车的热管理系统日趋智能化，能量控制也更加精细化。
当前新能源汽车普遍应用热泵技术，热泵技术是解决纯电动汽车冬季续航里程变短的有效方案。利用空调的“逆卡诺”循环，热泵可将车外低温空气中的热量，“泵”至驾驶室内。冬季使用热泵空调制热，与使用传统PTC加热器制热相比，可降低60％的能耗，增加约25％左右的续航里程。
传统空调的制冷原理，是利用制冷剂的物态变化，由气态变液态会散发热量，而由液态变气态则会吸热的原理。用于车内制热的“逆卡诺”循环与传统空调的制冷原理相反，利用一个电磁换向阀，即可实现制冷循环或制热循环，使车内得到冷气或热气。冬天利用换向阀可改变空调制冷剂的流向，此时使蒸发器在反向循环中充当冷凝器放热，形成“热源”。此时只消耗小部分电能，就能将外界大量热量，搬运“泵”进纯电动汽车内。
电动汽车的热管理系统一般通过水阀切换控制冷却液流向，实现整车热能的合理利用。
目前，新能源汽车的热管理系统一般可实现如下功能：1、夏季高温工况：通过散热器为电机及高压部件降温，空调通过中间换热器为电池降温；2、冬季低温工况：利用高压加热器为乘员舱加热，或利用电机系统的余热加热电池，提高电池温度，减少电池能量衰减，从而提升续航里程并减少充电时间；3、春秋季工况：电池在充电时或充电后温度较高，需要散热，此时利用散热器为电池散热，这样可以不启动空调系统，达到节能目的。
现有的新能源汽车的热管理系统虽能满足新能源汽车基本的热管理需求，但仍存在如下问题：1、冬季低温环境下，电池与乘员舱同时有加热请求时，由于电池与高压加热器直连，为了确保电池温度不超过43℃，需要控制高压加热器的加热功率，从而导致采暖效果不好；2、现有的热管理系统可实现的工作模式较少，会造成单车成本大幅增加。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种热管理系统及电动汽车，以解决现有技术中的电动汽车的热管理系统在实现较多工作模式的情况下会造成单车成本较高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热管理系统，其应用于电动汽车中，热管理系统包括：第一五通阀，第一五通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口；第二五通阀，第二五通阀具有第六阀口、第七阀口、第八阀口、第九阀口和第十阀口；散热器，散热器具有第一通道，第一通道的第一端口与第五阀口连通，第一通道的第二端口与第九阀口连通；散热器用于对流经第一通道内的流体进行冷却；换热器，换热器具有第二通道，第二通道的第一端口与第二阀口连通，第二通道的第二端口与第七阀口连通；换热器用于对流经第二通道内的流体进行冷却；电驱部件，电驱部件具有第三通道，第三通道的第一端口与第八阀口连通，第三通道的第二端口与第一阀口连通；电池，电池具有第四通道，第四通道的第一端口与第六阀口连通，第四通道的第二端口与第三阀口连通。
进一步地，通过使第二阀口和第三阀口之间连通，并通过使第六阀口和第七阀口之间连通，以使第二通道与第四通道连通并形成循环回路；通过使第一阀口和第五阀口之间连通，并通过使第八阀口和第九阀口之间连通，以使第一通道与第三通道连通并形成循环回路；或者通过使第一阀口和第二阀口之间连通，并通过使第三阀口和第五阀口之间连通，并通过使第六阀口和第七阀口之间连通，并通过使第八阀口和第九阀口之间连通，以使第一通道、第三通道、第二通道、第四通道依次连通并形成循环回路；或者通过使第三阀口和第五阀口之间连通，并通过使第六阀口和第九阀口之间连通，以使第一通道和第四通道连通并形成循环回路；通过使第一阀口和第二阀口之间连通，并通过使第七阀口和第八阀口之间连通，以使第三通道和第二通道连通并形成循环通路。
进一步地，第一通道的第一端口与第五阀口之间通过第一管路连通，热管理系统还包括：冷凝器，冷凝器具有第五通道，第五通道的第一端口与第四阀口连通，第五通道的第二端口与第一管路的管腔连通；其中，通过使第八阀口和第九阀口之间连通，并通过使第一阀口和第四阀口之间连通，以使第一通道、第三通道和第五通道依次连通并形成循环回路；通过使第二阀口和第三阀口之间连通，并通过使第六阀口和第七阀口之间连通，以使第二通道和第四通道连通并形成循环通路。
进一步地，第一通道的第一端口与第五阀口之间通过第一管路连通；沿第一管路内流体的流动方向，第一管路具有依次设置的第一连接位置和第二连接位置；热管理系统还包括：加热器，加热器具有第六通道，第六通道的第一端口与第四阀口连通，第六通道的第二端口与第一连接位置处的管腔连通；加热器用于对流经第六通道内的流体进行加热；第二管路，第二管路的第一管口与第二连接位置处的管腔连通，第二管路的第二管口与第十阀口连通。
进一步地，通过使第十阀口和第六阀口之间连通，并通过使第三阀口和第四阀口之间连通，以使第六通道和第四通道连通并形成循环回路；通过使第七阀口和第八阀口之间连通，并通过使第一阀口和第二阀口之间连通，以使第二通道和第三通道连通并形成循环通路；或者通过使第一阀口和第二阀口之间连通，并通过使第六阀口和第七阀口之间连通，并通过使第三阀口和第四阀口之间连通，并通过使第八阀口和第十阀口之间连通，以使第二通道、第四通道、第六通道、第三通道依次连通并形成循环通路。
进一步地，第一通道的第一端口与第五阀口之间通过第一管路连通；沿第一管路内流体的流动方向，第一管路具有依次设置的第一连接位置和第二连接位置；热管理系统还包括：加热器，加热器具有第六通道，第六通道的第一端口与第四阀口之间通过第五管路连通，加热器用于对流经第六通道内的流体进行加热；供暖部件，供暖部件具有第七通道，第七通道的第一端口与六通道的第二端口连通，第七通道的第二端口与第一管路的第一连接位置处的管腔之间通过第四管路连通；第三管路，第三管路的第一管口与第四管路的管腔连通，第三管路的第二管口与第五管路的管腔连通；其中，第三阀口包括第一开口部和第二开口部，第一开口部和第二开口部的流通截面面积呈预设比例地设置；第四阀口和第五阀口分别与第一开口部和第二开口部连通，且第六阀口和第十阀口之间连通。
进一步地，第一通道的第一端口与第五阀口之间通过第一管路连通；热管理系统还包括：第二管路，第二管路的第一管口与第一管路的管腔连通，第二管路的第二管口与第十阀口连通；其中，通过使第二阀口和第三阀口之间连通，并通过使第六阀口和第七阀口之间连通，以使第四通道和第二通道连通并形成循环通路；第一阀口和第五阀口之间连通，且第八阀口和第十阀口之间连通。
进一步地，第一通道的第一端口与第五阀口之间通过第一管路连通；热管理系统还包括：第二管路，第二管路的第一管口与第一管路的管腔连通，第二管路的第二管口与第十阀口连通；其中，通过使第一阀口和第二阀口之间连通，并通过使第七阀口和第八阀口之间连通，以使第三通道和第二通道连通并形成循环通路；第三阀口和第五阀口之间连通，且第六阀口和第十阀口之间连通。
进一步地，第一通道的第一端口与第五阀口之间通过第一管路连通；热管理系统还包括：第二管路，第二管路的第一管口与第一管路的管腔连通，第二管路的第二管口与第十阀口连通；其中，通过使第一阀口和第二阀口之间连通，并通过使第七阀口和第六阀口之间连通，并通过使第三阀口和第五阀口之间连通，并通过使第八阀口和第十阀口之间连通，以使第三通道、第二通道、第四通道依次连通并形成循环通路。
根据本发明的另一方面，提供了一种电动汽车，其包括上述的热管理系统。
应用本发明的技术方案，热管理系统包括第一五通阀、第二五通阀、散热器、换热器、电驱部件以及电池，第一五通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口；第二五通阀具有第六阀口、第七阀口、第八阀口、第九阀口和第十阀口；散热器具有第一通道，第一通道的第一端口与第五阀口连通，第一通道的第二端口与第九阀口连通；散热器用于对流经第一通道内的流体进行冷却；换热器具有第二通道，第二通道的第一端口与第二阀口连通，第二通道的第二端口与第七阀口连通；换热器用于对流经第二通道内的流体进行冷却；电驱部件具有第三通道，第三通道的第一端口与第八阀口连通，第三通道的第二端口与第一阀口连通；电池具有第四通道，第四通道的第一端口与第六阀口连通，第四通道的第二端口与第三阀口连通。
本申请的热管理系统通过设置两个五通阀以实现多个工作模式；且相比较现有技术中的热管理系统中的多个阀门，本申请的热管理系统仅设置两个五通阀，以有效降低单车成本，从而解决了现有技术中的电动汽车的热管理系统在实现较多工作模式的情况下会造成单车成本较高的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第一工作模式；
图2示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第二工作模式；
图3示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第三工作模式；
图4示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第四工作模式；
图5示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第五工作模式；
图6示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第六工作模式；
图7示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第七工作模式；
图8示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第八工作模式；
图9示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第九工作模式；
图10示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第十工作模式；
图11示出了根据本发明的热管理系统的结构示意图；其中，热管理系统为第十一工作模式；
图12示出了根据本发明的热管理系统的五通阀的结构示意图；
图13示出了图1中的热管理系统的第一五通阀的结构示意图；
图14示出了图6中的热管理系统的第一五通阀的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、五通阀；101、阀口；2、内部腔体；201、腔体部；3、分隔部；31、第一分隔部；32、第二分隔部；
10、第一五通阀；11、第一阀口；12、第二阀口；13、第三阀口；131、第一开口部；132、第二开口部；14、第四阀口；15、第五阀口；
20、第二五通阀；21、第六阀口；22、第七阀口；23、第八阀口；24、第九阀口；25、第十阀口；
30、散热器；40、换热器；50、电驱部件；60、电池；70、冷凝器；80、加热器；90、供暖部件；
210、第一管路；2101、第一连接位置；2102、第二连接位置；220、第二管路；230、第三管路；240、第四管路；260、第六管路；271、第一水泵；272、第二水泵；273、第三水泵；281、第一温度传感器；282、第二温度传感器；283、第三温度传感器；290、膨胀水箱。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明提供了一种应用于电动汽车中的热管理系统，请参考图1至图14，热管理系统包括第一五通阀10、第二五通阀20、散热器30、换热器40、电驱部件50以及电池60，第一五通阀10具有第一阀口11、第二阀口12、第三阀口13、第四阀口14和第五阀口15；第二五通阀20具有第六阀口21、第七阀口22、第八阀口23、第九阀口24和第十阀口25；散热器30具有第一通道，第一通道的第一端口与第五阀口15连通，第一通道的第二端口与第九阀口24连通；散热器30用于对流经第一通道内的流体进行冷却；换热器40具有第二通道，第二通道的第一端口与第二阀口12连通，第二通道的第二端口与第七阀口22连通；换热器40用于对流经第二通道内的流体进行冷却；电驱部件50具有第三通道，第三通道的第一端口与第八阀口23连通，第三通道的第二端口与第一阀口11连通；电池60具有第四通道，第四通道的第一端口与第六阀口21连通，第四通道的第二端口与第三阀口13连通。
本申请的热管理系统通过设置两个五通阀(即第一五通阀10和第二五通阀20)以实现多个工作模式；且相比较现有技术中的热管理系统中的多个阀门，本申请的热管理系统仅设置两个五通阀，以有效降低单车成本，从而解决了现有技术中的电动汽车的热管理系统在实现较多工作模式的情况下会造成单车成本较高的问题。
另外，与现有的通过多个阀门来实现多个工作模式相比，本申请的热管理系统将现有的通过多个阀门实现多个工作模式的功能集成至两个五通阀，集成化程度高，节省了整车占用空间及重量。且通过两个五通阀来实现多个工作模式能够有效保证整车热管理能量的控制精度。
具体地，当散热器30工作时，散热器30对流经第一通道内的流体进行冷却，以使第一通道内的流体形成冷却介质。当散热器30不工作时，第一通道仅起到导通作用。
具体地，当换热器40工作时，换热器40对流经第二通道内的流体进行冷却，以使第二通道内的流体形成冷却介质。当换热器40不工作时，第二通道仅起导通作用。
具体地，换热器40为电动汽车的空调系统的中间换热器(chiller)。
具体地，电驱部件50为电动汽车提供驱动力，电池60为电动汽车提供电源；即电驱部件50和电池60均为发热部件。可选地，电驱部件50包括电机。
可选地，本申请中形成的所有循环回路中的流体为液体；例如，本申请中形成的所有循环回路中的流体为水。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第一工作模式为：如图1和图13所示，通过使第二阀口12和第三阀口13之间连通，并通过使第六阀口21和第七阀口22之间连通，以使换热器40的第二通道与电池60的第四通道连通并形成循环回路。通过使第一阀口11和第五阀口15之间连通，并通过使第八阀口23和第九阀口24之间连通，以使散热器30的第一通道与电驱部件50的第三通道连通并形成循环回路。
使换热器40处于工作状态，则流经第二通道内的流体形成冷却介质，冷却介质在流经第四通道时，对电池60进行冷却降温；散热器30处于工作状态，则流经第一通道内的流体形成冷却介质，冷却介质在流经第三通道时，对电驱部件50进行冷却降温。即此模式下，换热器40和散热器30分别对电池60和电驱部件50进行独立冷却。
可选地，第一工作模式为本申请的热管理系统的默认模式。
可选地，第一工作模式通常在电动汽车处于高温环境时使用。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第二工作模式为：如图2所示，通过使第一阀口11和第二阀口12之间连通，并通过使第三阀口13和第五阀口15之间连通，并通过使第六阀口21和第七阀口22之间连通，并通过使第八阀口23和第九阀口24之间连通，以使散热器30的第一通道、电驱部件50的第三通道、换热器40的第二通道、电池60的第四通道依次连通并形成循环回路。
使散热器30处于工作状态，则流经第一通道内的流体形成冷却介质，冷却介质在流经第三通道时对电驱部件50进行冷却降温，并在流经第四通道时对电池60进行冷却降温；此时电驱部件50和电池60均主要通过散热器30进行冷却散热，此时换热器40可以工作或减少换热器40的工作负荷，进而减少空调系统的能耗。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第三工作模式为：如图3所示，通过使第三阀口13和第五阀口15之间连通，并通过使第六阀口21和第九阀口24之间连通，以使散热器30的第一通道和电池60的第四通道连通并形成循环回路。使散热器30处于工作状态，则流经第一通道内的流体形成冷却介质，冷却介质在流经第四通道时，对电池60进行冷却降温，即此时利用散热器30对电池60进行冷却散热。
具体地，在第三工作模式时，通过使第一阀口11和第二阀口12之间连通，并通过使第七阀口22和第八阀口23之间连通，以使电驱部件50的第三通道和换热器40的第二通道连通并形成循环通路。根据电驱部件50的发热情况，换热器40可以不工作仅起导通作用，这样可以降低空调系统的负荷；当然，也可以使换热器40工作，进而使换热器40对电驱部件50进行冷却降温。
在本实施例中，散热器30的第一通道的第一端口与第五阀口15之间通过第一管路210连通，热管理系统还包括冷凝器70，冷凝器70具有第五通道，第五通道的第一端口与第四阀口14连通，第五通道的第二端口与第一管路210的管腔连通。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第四工作模式为：如图4所示，通过使第八阀口23和第九阀口24之间连通，并通过使第一阀口11和第四阀口14之间连通，以使散热器30的第一通道、电驱部件50的第三通道和冷凝器70的第五通道依次连通并形成循环回路。
使散热器30处于工作状态，则流经第一通道内的流体形成冷却介质，冷却介质在流经第三通道时对电驱部件50进行冷却降温，并在流经第五通道时对冷凝器70进行冷却降温。在夏季高温环境下，当空调系统的制冷负荷较大时，可以利用散热器30对冷凝器70进行散热，降低冷凝器70的负荷。
具体地，在第四工作模式时，通过使第二阀口12和第三阀口13之间连通，并通过使第六阀口21和第七阀口22之间连通，以使换热器40的第二通道和电池60的第四通道连通并形成循环通路。根据电池60的发热情况，换热器40可以不工作仅起导通作用；当然，也可以使换热器40工作，进而使换热器40对电池60进行冷却降温。
具体地，冷凝器70为电动汽车的空调系统的冷凝器。
可选地，冷凝器70为水冷冷凝器。
可选地，第二工作模式通常应用于春秋季环境温度不高时。
在本实施例中，沿第一管路210内流体的流动方向，第一管路210具有依次设置的第一连接位置2101和第二连接位置2102；热管理系统还包括加热器80和第二管路220，加热器80具有第六通道，第六通道的第一端口与第四阀口14连通，第六通道的第二端口与第一管路210的第一连接位置2101处的管腔连通；第二管路220的第一管口与第一管路210的第二连接位置2102处的管腔连通，第二管路220的第二管口与第十阀口25连通。
可选地，加热器80为PTC加热器。
具体地，当热管理系统同时包括冷凝器70和加热器80时，冷凝器70的第五通道的第一端口与第四阀口14连通，加热器80的第六通道的第一端口与第五通道的第二端口连通，第六通道的第二端口与第一连接位置2101处的管腔连通。
需要说明的是，当加热器80工作时，加热器80对流经第六通道内的流体进行加热，以使第六通道内的流体形成加热介质；当加热器80不工作时，第六通道仅起导通作用。当本申请的热管理系统处于第四工作模式时，加热器80不工作。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第五工作模式为：如图5所示，通过使第十阀口25和第六阀口21之间连通，并通过使第三阀口13和第四阀口14之间连通，以使加热器80的第六通道和电池60的第四通道连通并形成循环回路。使加热器80处于工作状态，则流经第六通道内的流体形成加热介质，加热介质在流经第四通道时对电池60进行加热，即此时加热器80对电池60进行独立加热。
具体地，本申请的热管理系统的第五工作模式通常用于低温环境下电池温度过低时。
具体地，在第五工作模式时，通过使第七阀口22和第八阀口23之间连通，并通过使第一阀口11和第二阀口12之间连通，以使换热器40的第二通道和电驱部件50的第三通道连通并形成循环通路。根据电驱部件50的发热情况，换热器40可以不工作仅起导通作用；当然，也可以使换热器40工作，进而使换热器40对电驱部件50进行冷却降温。
在本实施例中，加热器80的第六通道的第一端口与第四阀口14之间通过第五管路连通，热管理系统还包括供暖部件90和第三管路230，供暖部件90具有第七通道，第七通道的第一端口与六通道的第二端口连通，第七通道的第二端口与第一管路210的第一连接位置2101处的管腔之间通过第四管路240连通；第三管路230的第一管口与第四管路240的管腔连通，第三管路230的第二管口与第五管路的管腔连通。
具体地，当热管理系统同时包括冷凝器70、加热器80和供暖部件90时，冷凝器70的第五通道的第一端口与第四阀口14之间通过第六管路260连通，加热器80的第六通道的第一端口与第五通道的第二端口连通，供暖部件90的第七通道的第一端口与六通道的第二端口连通，第七通道的第二端口与第一管路210的第一连接位置2101处的管腔之间通过第四管路240连通。其中，第六管路260为第五管路的一部分管段，第三管路230的第二管口与第六管路260的管腔连通。
具体地，供暖部件90通过其第七通道内的加热介质可以产生暖风，以进行供暖。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第六工作模式为：如图6和图14所示，第三阀口13包括第一开口部131和第二开口部132，第一开口部131和第二开口部132的流通截面面积呈预设比例地设置；通过使第四阀口14和第五阀口15分别与第一开口部131和第二开口部132连通，并通过使第六阀口21和第十阀口25之间连通，以使加热器80的第六通道、供暖部件90的第七通道、第三管路230依次连通形成供暖循环回路，并使加热器80的第六通道和电池60的第四通道连通形成电池加热循环回路。
使加热器80处于工作状态，则流经第六通道内的流体形成加热介质，加热介质在流经第四通道时对电池60进行加热，且加热介质在流经第七通道时使供暖部件90产生暖风。由于供暖部件90产生的暖风所要达到的温度高于对电池60加热后电池60所要达到的温度，故通过设置第三管路230以使形成的供暖循环回路中流体的温度高于电池加热循环回路的流体的温度。这样，不仅可以确保电池60的温度不会被加热至过高，还能够保证供暖部件90的供暖效果。
其中，由于第一开口部131和第二开口部132的流通截面面积呈预设比例设置，故通过第一开口部131的流体的瞬时流量和通过第二开口部132的流体的瞬时流量指比为预设比例，以使一部分流体在供暖循环回路中流动，另一部分流体在电池加热循环回路中流动。
具体地，由于在冬季低温环境下，同时有采暖及电池60加热的需求，此时可以采用本申请的热管理系统的第六工作模式。
具体地，在第六工作模式时，通过使第七阀口22和第八阀口23之间连通，并通过使第一阀口11和第二阀口12之间连通，以使换热器40的第二通道和电驱部件50的第三通道连通并形成循环通路。根据电驱部件50的发热情况，换热器40可以不工作仅起导通作用；当然，也可以使换热器40工作，进而使换热器40对电驱部件50进行冷却降温。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第七工作模式为：如图7所示，通过使第一阀口11和第二阀口12之间连通，并通过使第六阀口21和第七阀口22之间连通，并通过使第三阀口13和第四阀口14之间连通，并通过使第八阀口23和第十阀口25之间连通，以使换热器40的第二通道、电池60的第四通道、加热器80的第六通道、电驱部件50的第三通道依次连通并形成循环通路。
当换热器40工作、且当加热器80不工作时，加热器80仅起导通作用，换热器40可以对电池60和电驱部件50进行冷却降温；当换热器40不工作、且当加热器80工作时，换热器40和电驱部件50仅起导通作用，加热器80对电池60进行加热。
进一步地，当换热器40不工作、且当加热器80工作时，可以通过使电驱部件50堵转以使电驱部件50产生热量，进而使电驱部件50对其第三通道内的流体进行加热，从而使电驱部件50也能够对电池60起到加热作用。
在本实施例中，第二管路220的第一管口与第一管路210的管腔连通，第二管路220的第二管口与第十阀口25连通。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第八工作模式为：如图8所示，通过使第二阀口12和第三阀口13之间连通，并通过使第六阀口21和第七阀口22之间连通，以使电池60的第四通道和换热器40的第二通道连通并形成循环通路。
具体地，在冬季低温环境下，当电池60有余热可利用时，可以采用第八工作模式，并使第四通道与热泵系统的流体通道连通，以使热泵系统吸收电池60的余热，并通过热泵系统将电池60的余热进行利用；例如，可以通过热泵系统将电池60的余热用来为乘员舱加热。
具体地，在第八工作模式时，通过使第一阀口11和第五阀口15之间连通，并通过使第八阀口23和第十阀口25之间连通，以使电驱部件50通过第二管路220形成自循环回路。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第九工作模式为：如图9所示，通过使第一阀口11和第二阀口12之间连通，并通过使第七阀口22和第八阀口23之间连通，以使电驱部件50的第三通道和换热器40的第二通道连通并形成循环通路；此时换热器40不工作仅起导通作用。
具体地，在冬季低温环境下，当电驱部件50有余热可利用时，可以采用第九工作模式，并使第三通道与热泵系统的流体通道连通，以使热泵系统吸收电驱部件50的余热，并通过热泵系统将电驱部件50的余热进行利用；例如，可以通过热泵系统将电驱部件50的余热用来为乘员舱加热。
具体地，在第九工作模式时，通过使第三阀口13和第五阀口15之间连通，并通过使第六阀口21和第十阀口25之间连通，以使电池60通过第二管路220形成自循环回路。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第十工作模式为：如图10所示，通过使第一阀口11和第五阀口15之间连通，并通过使第八阀口23和第十阀口25之间连通，以使电驱部件50通过第二管路220形成自循环回路。此模式为在冬季低温环境下，利用电驱部件50的余热之前电驱部件50的暖机模式，电驱部件50避开散热器30进行自循环，以使电驱部件50的温度升高并产生余热。
具体地，在第十工作模式时，通过使第二阀口12和第三阀口13之间连通，并通过使第六阀口21和第七阀口22之间连通，以使电池60的第四通道和换热器40的第二通道连通并形成循环通路；此时根据电池60的发热情况，换热器40可以不工作仅起导通作用；当然，也可以使换热器40工作，进而使换热器40对电池60进行冷却降温。
进一步地，当在第十工作模式下电驱部件50产生余热并有余热可利用时，可以切换至第八工作模式；或者通过对第一五通阀10的阀口之间的连通状态和第二五通阀20的阀口之间的连通状态进行改变，以使电驱部件50的余热对电池60进行加热。
在本实施例中，本申请的热管理系统的第十一工作模式为：如图11所示，通过使第一阀口11和第二阀口12之间连通，并通过使第七阀口22和第六阀口21之间连通，并通过使第三阀口13和第五阀口15之间连通，并通过使第八阀口23和第十阀口25之间连通，以使电驱部件50的第三通道、换热器40的第二通道、电池60的第四通道依次连通并形成循环通路。此时换热器40不工作仅起导通作用。
具体地，在冬季低温环境下，当电池60和电驱部件50均有余热可利用时，可以采用第十一工作模式，以使电驱部件50的第三通道和电池60的第四通道串联连通，进而可以对电池60的余热和电驱部件50的余热共同利用。例如，可以共同使用电池60的余热和电驱部件50的余热来对驾驶室加热。
需要说明的是，对于本申请中的各个通道，各个通道的两个端口分别为第一端口和第二端口，流体流经各个通道的方向均是从各个通道的第一端口流向第二端口。对于本申请中的各个管路，各个管路的两个管口分别为第一管口和第二管口，流体流经各个管路的方向均是从各个管路的第一管口流向第二管口。
在本实施例中，第八阀口23和电驱部件50的第三通道的第一端口之间的管路上设置有第一水泵271和/或第一温度传感器281。
在本实施例中，热管理系统还包括膨胀水箱290，第一水泵271和第三通道的第一端口之间的管段的管腔与膨胀水箱290的腔体连通。
在本实施例中，第六管路260上设置有第三水泵273。具体地，第六管路260上设置有第三连接位置，第三管路230的第二管口与第六管路260的三连接位置处的管腔连通；第三水泵273设置在第六管路260的位于第三连接位置和冷凝器70之间的管段上。
在本实施例中，第六阀口21和电池60的第四通道的第一端口之间的管路上设置有第二水泵272和/或第二温度传感器282。第二阀口12和换热器40的第二通道的第一端口之间的管路上设置有第三温度传感器283。
在本实施例中，第一五通阀10和第二五通阀20统称为五通阀1，如图12所示，五通阀包括内部腔体2、两个分隔部3和五个间隔设置的阀口101，五个阀口101均与内部腔体2连通；两个分隔部3间隔设置在内部腔体2内，以将内部腔体2划分成三个腔体部201；通过改变两个分隔部3的位置，以使五通阀1的任意两对阀口101连通，每对阀口101包括任意两个阀口101。
具体地，沿五通阀1的周向，五个阀口101依次间隔设置；任意相邻两个阀口101之间的周向夹角均为72度。
具体地，五通阀1包括相互固定连接的阀壳和阀芯，阀芯位于阀壳内，内部腔体2设置在阀芯上，五个阀口101均设置在阀壳上。
可选地，两个分隔部3均为板状结构，即两个分隔部3为两个分隔板。
例如，第一五通阀10中，沿第一五通阀10的周向，第一阀口11、第二阀口12、第三阀口13、第四阀口14和第五阀口15依次间隔设置；第一五通阀10的两个分隔部3分别为第一分隔部31和第二分隔部32；当两个分隔部3处于如图13中的位置时，第一分隔部31的一端与第三阀口13和第四阀口14之间的腔壁抵接，第一分隔部31的另一端与第一阀口11和第二阀口12之间的腔壁抵接，以使第二阀口12和第三阀口13均与同一个腔体部连通，进而使第二阀口12和第三阀口13之间连通；第二分隔部32的一端与第四阀口14和第五阀口15之间的腔壁抵接，第二分隔部32的另一端与第一阀口11和第二阀口12之间的腔壁抵接，以使第一阀口11和第五阀口15均与同一个腔体部连通，进而使第一阀口11和第五阀口15之间连通。
又例如，当两个分隔部3处于如图14中的位置时，第一分隔部31的一端与第三阀口13的第一开口部131和第二开口部132之间的连接位置处抵接，第一分隔部31的另一端第四阀口14和第五阀口15之间的腔壁抵接，第二分隔部32的一端与第二阀口12和第三阀口13之间的腔壁抵接，第二分隔部32的另一端与第一阀口11和第五阀口15之间的腔壁抵接，以使第一开口部131和第四阀口14均与同一个腔体部连通，第二开口部132和第五阀口15均与同一个腔体部连通，第一阀口11和第二阀口12均与同一个腔体部连通，进而使第一开口部131和第四阀口14之间连通，第二开口部132和第五阀口15之间连通，第一阀口11和第二阀口12之间连通。
需要说明的是，第一五通阀10的各种连通状态的原理以及第二五通阀20的各种连通状态的原理均与上述相同，故不再赘述。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
在本发明提供的热管理系统中，热管理系统包括第一五通阀10、第二五通阀20、散热器30、换热器40、电驱部件50以及电池60，第一五通阀10具有第一阀口11、第二阀口12、第三阀口13、第四阀口14和第五阀口15；第二五通阀20具有第六阀口21、第七阀口22、第八阀口23、第九阀口24和第十阀口25；散热器30具有第一通道，第一通道的第一端口与第五阀口15连通，第一通道的第二端口与第九阀口24连通；散热器30用于对流经第一通道内的流体进行冷却；换热器40具有第二通道，第二通道的第一端口与第二阀口12连通，第二通道的第二端口与第七阀口22连通；换热器40用于对流经第二通道内的流体进行冷却；电驱部件50具有第三通道，第三通道的第一端口与第八阀口23连通，第三通道的第二端口与第一阀口11连通；电池60具有第四通道，第四通道的第一端口与第六阀口21连通，第四通道的第二端口与第三阀口13连通。
本申请的热管理系统通过设置两个五通阀以实现多个工作模式；且相比较现有技术中的热管理系统中的多个阀门，本申请的热管理系统仅设置两个五通阀，以有效降低单车成本，从而解决了现有技术中的电动汽车的热管理系统在实现较多工作模式的情况下会造成单车成本较高的问题。
本申请的热管理系统可以实现十一种工作模式的切换，通过对电驱部件50和电池60的余热的充分利用、以及不同环境温度下空调系统负荷的降低，降低了整车能耗，提升了整车续航里程。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热管理系统，应用于电动汽车中，其特征在于，所述热管理系统包括：
第一五通阀(10)，所述第一五通阀(10)具有第一阀口(11)、第二阀口(12)、第三阀口(13)、第四阀口(14)和第五阀口(15)；
第二五通阀(20)，所述第二五通阀(20)具有第六阀口(21)、第七阀口(22)、第八阀口(23)、第九阀口(24)和第十阀口(25)；
散热器(30)，所述散热器(30)具有第一通道，所述第一通道的第一端口与所述第五阀口(15)连通，所述第一通道的第二端口与所述第九阀口(24)连通；所述散热器(30)用于对流经所述第一通道内的流体进行冷却；
换热器(40)，所述换热器(40)具有第二通道，所述第二通道的第一端口与所述第二阀口(12)连通，所述第二通道的第二端口与所述第七阀口(22)连通；所述换热器(40)用于对流经所述第二通道内的流体进行冷却；
电驱部件(50)，所述电驱部件(50)具有第三通道，所述第三通道的第一端口与所述第八阀口(23)连通，所述第三通道的第二端口与所述第一阀口(11)连通；
电池(60)，所述电池(60)具有第四通道，所述第四通道的第一端口与所述第六阀口(21)连通，所述第四通道的第二端口与所述第三阀口(13)连通。
2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，
通过使所述第二阀口(12)和所述第三阀口(13)之间连通，并通过使所述第六阀口(21)和所述第七阀口(22)之间连通，以使所述第二通道与所述第四通道连通并形成循环回路；通过使所述第一阀口(11)和所述第五阀口(15)之间连通，并通过使所述第八阀口(23)和所述第九阀口(24)之间连通，以使所述第一通道与所述第三通道连通并形成循环回路；或者
通过使所述第一阀口(11)和所述第二阀口(12)之间连通，并通过使所述第三阀口(13)和所述第五阀口(15)之间连通，并通过使所述第六阀口(21)和第七阀口(22)之间连通，并通过使所述第八阀口(23)和所述第九阀口(24)之间连通，以使所述第一通道、所述第三通道、所述第二通道、所述第四通道依次连通并形成循环回路；或者
通过使所述第三阀口(13)和所述第五阀口(15)之间连通，并通过使所述第六阀口(21)和第九阀口(24)之间连通，以使所述第一通道和所述第四通道连通并形成循环回路；通过使所述第一阀口(11)和所述第二阀口(12)之间连通，并通过使所述第七阀口(22)和所述第八阀口(23)之间连通，以使所述第三通道和所述第二通道连通并形成循环通路。
3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一通道的第一端口与所述第五阀口(15)之间通过第一管路(210)连通，所述热管理系统还包括：
冷凝器(70)，所述冷凝器(70)具有第五通道，所述第五通道的第一端口与所述第四阀口(14)连通，所述第五通道的第二端口与所述第一管路(210)的管腔连通；
其中，通过使所述第八阀口(23)和所述第九阀口(24)之间连通，并通过使所述第一阀口(11)和所述第四阀口(14)之间连通，以使所述第一通道、所述第三通道和所述第五通道依次连通并形成循环回路；通过使所述第二阀口(12)和所述第三阀口(13)之间连通，并通过使所述第六阀口(21)和所述第七阀口(22)之间连通，以使所述第二通道和所述第四通道连通并形成循环通路。
4.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一通道的第一端口与所述第五阀口(15)之间通过第一管路(210)连通；沿所述第一管路(210)内流体的流动方向，所述第一管路(210)具有依次设置的第一连接位置(2101)和第二连接位置(2102)；所述热管理系统还包括：
加热器(80)，所述加热器(80)具有第六通道，所述第六通道的第一端口与所述第四阀口(14)连通，所述第六通道的第二端口与所述第一连接位置(2101)处的管腔连通；所述加热器(80)用于对流经所述第六通道内的流体进行加热；
第二管路(220)，所述第二管路(220)的第一管口与所述第二连接位置(2102)处的管腔连通，所述第二管路(220)的第二管口与所述第十阀口(25)连通。
5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，
通过使所述第十阀口(25)和所述第六阀口(21)之间连通，并通过使所述第三阀口(13)和所述第四阀口(14)之间连通，以使所述第六通道和所述第四通道连通并形成循环回路；通过使所述第七阀口(22)和所述第八阀口(23)之间连通，并通过使所述第一阀口(11)和第二阀口(12)之间连通，以使所述第二通道和所述第三通道连通并形成循环通路；或者
通过使所述第一阀口(11)和所述第二阀口(12)之间连通，并通过使所述第六阀口(21)和所述第七阀口(22)之间连通，并通过使所述第三阀口(13)和所述第四阀口(14)之间连通，并通过使所述第八阀口(23)和所述第十阀口(25)之间连通，以使所述第二通道、所述第四通道、所述第六通道、所述第三通道依次连通并形成循环通路。
6.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一通道的第一端口与所述第五阀口(15)之间通过第一管路(210)连通；沿所述第一管路(210)内流体的流动方向，所述第一管路(210)具有依次设置的第一连接位置(2101)和第二连接位置(2102)；所述热管理系统还包括：
加热器(80)，所述加热器(80)具有第六通道，所述第六通道的第一端口与所述第四阀口(14)之间通过第五管路连通，所述加热器(80)用于对流经所述第六通道内的流体进行加热；
供暖部件(90)，所述供暖部件(90)具有第七通道，所述第七通道的第一端口与所述六通道的第二端口连通，所述第七通道的第二端口与所述第一管路(210)的第一连接位置(2101)处的管腔之间通过第四管路(240)连通；
第三管路(230)，所述第三管路(230)的第一管口与所述第四管路(240)的管腔连通，所述第三管路(230)的第二管口与所述第五管路的管腔连通；
其中，所述第三阀口(13)包括第一开口部(131)和第二开口部(132)，所述第一开口部(131)和所述第二开口部(132)的流通截面面积呈预设比例地设置；所述第四阀口(14)和所述第五阀口(15)分别与所述第一开口部(131)和所述第二开口部(132)连通，且所述第六阀口(21)和所述第十阀口(25)之间连通。
7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一通道的第一端口与所述第五阀口(15)之间通过第一管路(210)连通；所述热管理系统还包括：
第二管路(220)，所述第二管路(220)的第一管口与所述第一管路(210)的管腔连通，所述第二管路(220)的第二管口与所述第十阀口(25)连通；
其中，通过使第二阀口(12)和所述第三阀口(13)之间连通，并通过使所述第六阀口(21)和所述第七阀口(22)之间连通，以使所述第四通道和所述第二通道连通并形成循环通路；所述第一阀口(11)和所述第五阀口(15)之间连通，且所述第八阀口(23)和所述第十阀口(25)之间连通。
8.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一通道的第一端口与所述第五阀口(15)之间通过第一管路(210)连通；所述热管理系统还包括：
第二管路(220)，所述第二管路(220)的第一管口与所述第一管路(210)的管腔连通，所述第二管路(220)的第二管口与所述第十阀口(25)连通；
其中，通过使所述第一阀口(11)和所述第二阀口(12)之间连通，并通过使所述第七阀口(22)和所述第八阀口(23)之间连通，以使所述第三通道和所述第二通道连通并形成循环通路；所述第三阀口(13)和所述第五阀口(15)之间连通，且所述第六阀口(21)和所述第十阀口(25)之间连通。
9.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一通道的第一端口与所述第五阀口(15)之间通过第一管路(210)连通；所述热管理系统还包括：
第二管路(220)，所述第二管路(220)的第一管口与所述第一管路(210)的管腔连通，所述第二管路(220)的第二管口与所述第十阀口(25)连通；
其中，通过使所述第一阀口(11)和所述第二阀口(12)之间连通，并通过使所述第七阀口(22)和所述第六阀口(21)之间连通，并通过使所述第三阀口(13)和所述第五阀口(15)之间连通，并通过使所述第八阀口(23)和所述第十阀口(25)之间连通，以使所述第三通道、所述第二通道、所述第四通道依次连通并形成循环通路。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的热管理系统。
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