CN115320322A - 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、第一换热部、第三换热部、第一节流装置以及第四换热器连通且流通制冷剂，第一节流装置处于节流状态，第一换热部的出口和/或第三换热部的出口与第一节流装置的入口连通，第一节流装置的出口与第四换热器的入口连通，第一泵、第二换热部以及第五换热部连通且流通冷却液，第二泵、第四换热部、第六换热部以及第五换热器连通且流通冷却液。经过两次释放热量，流向第一节流装置前的制冷剂的温度较低，使得经第一节流装置节流后的制冷剂温度较低，从而提升制冷效果。

Description

热管理系统

技术领域

本申请涉及热管理技术领域，尤其涉及一种热管理系统。

背景技术

车辆(例如电动汽车)的热管理统可以对乘客舱内环境温度、电池温度以及电机温度进行调节。

相关热管理系统中，压缩机的出口分别与水冷换热器和室内冷凝器连接，当乘客舱有制冷需求时，压缩机出口与水冷换热器连通，制冷剂通过水冷换热器向冷却液释放热量，然后经节流装置节流后进入室内蒸发器，从而实现乘客舱制冷。当乘客舱制冷需求较大时，由于水冷换热器换热能力有限，制冷效果不佳。

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：一种热管理系统包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第一泵、第二泵以及第一节流装置，所述第一换热器包括相互分隔设置的第一换热部和第二换热部，所述第二换热器包括相互分隔设置的第三换热部和第四换热部，所述第三换热器包括相互分隔设置的第五换热部和第六换热部；

所述热管理系统具有第一制冷模式，在所述第一制冷模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第三换热部、所述第一节流装置以及所述第四换热器连通且流通制冷剂，所述第一节流装置处于节流状态，所述第一换热部的出口和/或所述第三换热部的出口与所述第一节流装置的入口连通，所述第一节流装置的出口与所述第四换热器的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第五换热部连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第四换热部、所述第六换热部以及所述第五换热器连通且流通冷却液，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。

本申请的热管理系统，运行第一制冷模式，制冷剂通过第一换热器向第五换热器所在冷却液回路的冷却液释放热量，通过第二换热器和第三换热器向第五换热器所在冷却液回路的冷却液释放热量。经过两次释放热量，流向第一节流装置前的制冷剂的温度较低，使得经第一节流装置节流后的制冷剂温度较低，从而提升制冷效果。

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示意图；

图5是本申请的热管理系统一实施例的混合制冷模式的示意图；

图6是本申请的热管理系统一实施例的第一电池制冷模式的示意图；

图7是本申请的热管理系统一实施例的第二电池制冷模式的示意图；

图8是本申请的热管理系统一实施例的第一制热模式的示意图；

图9是本申请的热管理系统一实施例的第二制热模式的示意图；

图10是本申请的热管理系统一实施例的第三制热模式的示意图；

图11是本申请的热管理系统一实施例的第一电池制热模式的示意图；

图12是本申请的热管理系统一实施例的第二电池制热模式的示意图；

图13是本申请的热管理系统一实施例的第一制热除湿模式的示意图；

图14是本申请的热管理系统一实施例的第二制热除湿模式的示意图；

图15是本申请的热管理系统一实施例的散热模式的示意图；

图16是本申请的热管理系统一实施例的第一电机余热利用模式的示意图；

图17是本申请的热管理系统一实施例的第二电机余热利用模式的示意图；

图18是本申请的热管理系统一实施例的均衡模式的示意图。

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3、第二换热器8、第三换热器9和第六换热器4，四个换热器均为液冷换热器，液冷换热器的结构和工作原理为本领域技术人员所熟知，本申请不再赘述。第一换热器3包括第一换热部31和第二换热部32，第二换热器8包括第三换热部81和第四换热部82，第三换热器9包括第五换热部91和第六换热部92，第六换热器4包括第七换热部41和第八换热部42，第一换热器3、第二换热器8和第六换热器4分别用于制冷剂与冷却液进行热交换，第三换热器9用于一个回路中的冷却液和另一回路中的冷却液进行热交换。第一换热器3、第二换热器8、第三换热器9和第六换热器4可以相同，也可以不同。

热管理系统的各个组件通过管路连接形成两大系统，分别是制冷剂系统和冷却液系统，其中，冷却液系统包括第一冷却液系统和第二冷却液系统，制冷剂系统、第一冷却液系统和第二冷却液系统相互隔离不连通。制冷剂系统中流通制冷剂，冷却液系统流通冷却液，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31的流道、第三换热部81的流道和第七换热部41的流道连接于制冷剂系统，第二换热部32的流道和第五换热部91的流道连接于第一冷却液系统，第四换热部82的流道、第六换热部92的流道和第八换热部42的流道连接于第二冷却液系统。

需要解释的是，这里的“第一换热部31的流道连接于制冷剂系统”指，制冷剂系统包括第一换热部31，制冷剂系统中的制冷剂能够流入以及流出第一换热部31的流道，第一换热部31的进出口能通过管路与制冷剂系统中的其他部件连接，在热管理系统工作时通过管路连通后形成回路。第三换热部81的流道和第七换热部41的流道连接于制冷剂系统，第二换热部32的流道和第五换热部91的流道连接于第一冷却液系统，第四换热部82的流道、第六换热部92的流道和第八换热部42的流道连接于第二冷却液系统，参考上述解释。

本实施例中，制冷剂系统包括压缩机1、第一换热部31、第三换热部81、第七换热部41、第四换热器102、若干节流装置及若干多通装置，上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接，也可以集成后为一体结构。

在一些其他实施例中，制冷剂系统还设有气液分离器17，气液分离器17设置于压缩机1的入口前，对进入压缩机1前的制冷剂进行气液分离，减少压缩机1被液击的可能性。为便于理解，下文以未设置气液分离器17为例进行描述。

若干多通装置包括第一多通装置2和第二多通装置7。第一多通装置2包括第一接口21、第二接口22以及第三接口23，第一多通装置2处于工作状态时，第一接口21与第二接口22和第三接口23中的至少一个连通。可选的，第一多通装置2为比例三通阀，当第一接口21与第二接口22和第三接口23连通时，可调节从第一接口21流向第二接口22和第三接口23的流量比例，例如，控制第一多通装置2，使得从第二接口22流出的流量占流入第一接口21的流量的比值为40％，从第三接口23流出的流量占流入第一接口21的流量的比值为60％。第二多通装置7包括第四接口71、第五接口72以及第六接口73，第二多通装置7处于工作状态时，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，第二多通装置7为三通阀。

若干节流装置包括第一节流装置5和第二节流装置6。第一节流装置5具有节流状态和截止状态，当第一节流装置5处于节流状态时，制冷剂从第一节流装置5的入口流向出口，流经第一节流装置5的制冷剂降温降压。当第一节流装置5处于截止状态时，第一节流装置5的入口和出口不连通，第一节流装置5所在支路无制冷剂流动。可选的，第一节流装置5为电子膨胀阀或热力膨胀阀。在一些其他实施例中，第一节流装置5也可以为其他类型的阀件，或者为至少两个阀件的组合，只要能让第一节流装置5具有截止状态和节流状态即可。第二节流装置6具有节流状态和截止状态，第二节流装置6的工作原理与第一节流装置5的工作原理相同，可参考上述描述。

压缩机1的出口与第一接口21连接，第二接口22与第一换热部31的一端口连接，第三接口23与第三换热部81的一端口连接。第一换热部31的另一端口与第六接口73连接，第三换热部81的另一端口与第五接口72连接。第四接口71与第一节流装置5的入口和第二节流装置6的入口连接，第一节流装置5的出口与第四换热器102的一端口连接，第二节流装置6的出口与第七换热部41的一端口连接。第四换热器102的另一端口和第七换热部41的另一端口均与压缩机1的入口连接。

本实施例中，第一冷却液系统包括第一泵10、加热装置106、第三多通装置13、第七换热器101、第二换热部32和第五换热部91。第二冷却液系统包括第二泵12、第三泵11、电池换热装置104、电机换热装置105、第五换热器103、第四换热部82、第六换热部92、第八换热部42、第四多通装置14、第一流向切换装置15和第二流向切换装置16。上述部件与部件之间可以通过管路或阀件间接连接，也可以集成后为一体结构。

第三多通装置13包括第七接口131、第八接口132和第九接口133，第三多通装置13处于工作状态时，第七接口131与第八接口132和第九接口133中的至少一个连通。第四多通装置14包括第十接口141、第十一接口142和第十二接口143，第四多通装置14处于工作状态时，第十一接口142与第十接口141和第十二接口143中的至少一个连通。可选的，第三多通装置13和第四多通装置14为三通阀。

第一流向切换装置15包括第一端口151、第二端口152、第三端口153及第四端口154，第一流向切换装置15具有第一工作状态和第二工作状态，根据系统需求可以在两种工作状态之间切换。第一流向切换装置15处于第一工作状态，第一端口151和第二端口152连通，第三端口153和第四端口154连通；第一流向切换装置15处于第二工作状态，第一端口151和第四端口154连通，第二端口152和第三端口153连通。

第二流向切换装置16包括第五端口161、第六端口162、第七端口163及第八端口164，第二流向切换装置16具有第一工作方式和第二工作方式，根据系统需求可以在两种工作方式之间切换。第二流向切换装置16处于第一工作方式，第五端口161和第六端口162连通，第七端口163和第八端口164连通；第二流向切换装置16处于第二工作方式，第五端口161和第八端口164连通，第六端口162和第七端口163连通。可选的，第一流向切换装置15和第二流向切换装置16为四通阀。

第一泵10、第二泵12和第三泵11用于为冷却液系统中的冷却液的流动提供动力。可选的，第一泵10、第二泵12和第三泵11为电子水泵，三个泵的类型和规格可以相同，也可以不同，根据热管理系统的需求进行选择。

电池换热装置104用于对电池进行热管理。可选的，电池换热装置104可以是与电池为一体结构的集成部件，也可以是独立的部件然后与电池装配在一起。电机换热装置105用于对电机进行热管理。可选的，电机换热装置105可以是与电机为一体结构的集成部件，也可以是独立的部件然后与电机装配在一起。加热装置106用于加热冷却液，可选的，加热装置106为电加热器。

冷却液系统包括第一支路a、第二支路b、第三支路c、第四支路d和第五支路e，电池换热装置104和第六换热部92设于第一支路a，电机换热装置105和第二泵12设于第二支路b，第四换热部82、第五换热器103及第四多通装置14设于第三支路c，第三泵11和第八换热部42设于第四支路d，第五支路e与第五换热器103并联设置，第五支路e为内部中空的管件，可用于旁通第五换热器103。

需要理解的是，“电池换热装置104和第六换热部92设于第一支路a”是指，第一支路a包括电池换热装置104、第六换热部92以及管路，该管路用于两者之间的连接和连通，以及用于两者与其他部件的连接和连通。对于第二支路b、第三支路c、第四支路d的理解，参考第一支路a的相关解释。第一端口151与第二支路b的一端口连接，第二端口152与第一支路a一端口，第三端口153与第四支路d的一端口连接，第四端口154与第三支路c的一端口连接。第五端口161与第一支路a的另一端口连接，第六端口162与第二支路b的另一端口连接，第七端口163与第三支路c的另一端口连接，第八端口164与第四支路d的另一端口连接。第十接口141与第五支路e的一端口连接，第十一接口142与第七端口163连接，第十二接口143与第五换热器103的一端口连接，第五换热器103的另一端口和第五支路e的另一端口均与第四换热部82的一端口连接，第四换热部82的另一端口与第四端口154连接。

第一泵10的出口与加热装置106的入口连接，加热装置106的出口与第七接口131连接，第八接口132与第七换热器101的入口连接，第九接口133与第五换热部91的入口连接。第七换热器101的出口和第五换热部91的出口均与第二换热部32的入口连接，第二换热部32的出口与第一泵10的入口连接。

通过切换第一流向切换装置15和第二流向切换装置16的工作状态，使得第一支路a、第二支路b、第三支路c和第四支路d串联或并联，使得电机换热装置105和电池换热装置104在同一个回路，或者分别位于各自独立的回路。

在一些其他实施例中，上述任意一个多通装置可以根据其功能替换其他类型的阀件或其他类型阀件的组合，例如单向阀、截止阀、比例阀或者其组合等。

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100，第四换热器102和第七换热器101设置于空调箱100内，第四换热器102和第七换热器101用于与空调箱100中的空气热交换，调节乘客舱的温度。第七换热器101相对第四换热器102位于空气流的下游侧，空调箱100内设有风机，用于引导空调箱100内的空气的流动。第五换热器103设置于汽车前进气格栅附近，第五换热器103用于与大气环境热交换，设有风扇装置用于引导空气的流动，用于向大气环境中释放热量或从大气环境中吸收热量。压缩机1和气液分离器17设置于驾驶室的前方机腔内。第四热器、第五换热器103以及第七换热器101均为风冷换热器，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。

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、电池制热模式、电池制冷模式、制热除湿模式及散热模式等。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，本申请的说明书以应用于车辆为例进行说明。

参照图2至图7，在环境温度较高的情况下，当仅乘客舱有冷却需求时，热管理系统执行制冷模式；当仅电池有冷却需求时，热管理系统执行电池制冷模式；当乘客舱与电池均有冷却需求时，热管理系统执行混合制冷模式。

当仅乘客舱有冷却需求，且电池温度不高，甚至还可以蓄热时，参照图2，热管理系统执行第一制冷模式。压缩机1开启，第一节流装置5处于节流状态，第二节流装置6处于截止状态，第一接口21、第二接口22及第三接口23连通，第四接口71、第五接口72及第六接口73连通。第一泵10、第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第一工作方式，第七接口131与第九接口133连通，第十一接口142与第十二接口143连通，加热装置106处于关闭状态，用作管路。

具体地，压缩机1的出口、第一换热部31、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第三换热部81、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、加热装置106、第五换热部91、第二换热部32、第一泵10的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第五换热器103、第三泵11、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。

压缩机1排出的高温高压的制冷剂分为两路：一路流向第一换热部31，第一换热部31内的制冷剂向第二换热部32内的冷却液释放热量，通过第一冷却液系统中冷却液的循环流动，冷却液流经第五换热部91，第五换热部91内的冷却液向第六换热部92内的冷却液释放热量；另一路流向第三换热部81，第三换热部81内的制冷剂向第四换热部82内的冷却液释放热量。第二冷却液系统中的冷却液循环流动，电机换热装置105的热量、第六换热部92处的热量和第四换热部82处的热量通过第五换热器103释放至大气环境，冷却液温度降低，从而使得电机冷却以及制冷剂温度降低。从第一换热部31和第三换热部81流出的制冷剂，均流经处于节流状态的第一节流装置5，然后流入第四换热器102，制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱冷却。从第四换热器102流出的制冷剂流动至压缩机1，再次被压缩成高温高压的制冷剂，如此循环流动。

第一制冷模式下，第一换热器3和第二换热器8均用作冷凝器，降低第一节流装置5入口前的制冷剂的温度，使得经第一节流装置5节流后的制冷剂温度较低，从而提升制冷效果。若不想电池被加热，可设置旁通管路旁通电池换热装置104。

当仅乘客舱有冷却需求，且电池无热管理请求，电池通过第二冷却液系统散热时，参照图3，热管理系统执行第二制冷模式，热管理系统连接状态与第一制冷模式的连接状态相似，区别在于：第一接口21与第三接口23连通，第四接口71与第五接口72连通，第一泵10关闭，第一冷却液系统不工作。压缩机1的出口、第三换热部81、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第三换热部81内的制冷剂向第四换热部82内的冷却液释放热量，第二冷却液系统中的冷却液循环流动，电池换热装置104、电机换热装置105以及第四换热部82处的热量通过第五换热器103释放至大气环境，从而使得电机冷却、电池冷却以及制冷剂温度降低。

当仅乘客舱有冷却需求，且电池无热管理请求，电池无需冷却时，参照图4，热管理系统执行第三制冷模式，热管理系统连接状态与第一制冷模式的连接状态相似，区别在于：第一接口21与第三接口23连通，第四接口71与第五接口72连通，第一泵10和第三泵11关闭，第一冷却液系统不工作，第二流向切换装置16处于第二工作方式。压缩机1的出口、第三换热部81、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第五换热器103、第二泵12的入口顺次连通。第三换热部81内的制冷剂向第四换热部82内的冷却液释放热量，第二冷却液系统中的冷却液循环流动，电机换热装置105以及第四换热部82处的热量通过第五换热器103释放至大气环境，从而使得电机冷却和制冷剂温度降低。

当乘客舱与电池均有冷却需求时，参照图5，热管理系统执行混合制冷模式。压缩机1开启，第一节流装置5和第二节流装置6处于节流状态，第一接口21与第三接口23连通，第四接口71与第五接口72连通。第一泵10关闭，第一冷却液系统不工作，第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第二工作方式，第十一接口142与第十二接口143连通，加热装置106处于关闭状态，用作管路。

具体地，压缩机1的出口、第三换热部81、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第三换热部81、第二节流装置6、第七换热部41、压缩机1的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第五换热器103、第二泵12的入口顺次连通。第三泵11的出口、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。

压缩机1排出的高温高压的制冷剂流向第三换热部81，第三换热部81内的制冷剂向第四换热部82内的冷却液释放热量，冷却液循环流动，电机换热装置105和第四换热部82处的热量通过第五换热器103释放至大气环境。从第三换热部81流出的制冷剂分为两路：一路流向处于节流状态的第一节流装置5，然后流入第四换热器102，制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱冷却；另一路流向处于节流状态的第二节流装置6，然后流入第七换热部41，第七换热部41内的制冷剂从第八换热部42内的冷却液吸收热量，冷却液温度降低，冷却液循环流动从而实现电池冷却。从第四换热器102和第七换热部41流出的制冷剂流动至压缩机1，再次被压缩成高温高压的制冷剂，如此循环流动。

当仅电池有冷却需求，且车内无人时，例如，车内无人的电池快充模式，参照图6，热管理系统执行第一电池制冷模式。压缩机1开启，第一节流装置5处于截止状态，第二节流装置6处于节流状态，第一接口21、第二接口22及第三接口23连通，第四接口71、第五接口72及第六接口73连通。第一泵10、第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第二工作方式，第七接口131与第八接口132连通，第十一接口142与第十二接口143连通，加热装置106处于关闭状态，用作管路。

具体地，压缩机1的出口、第一换热部31、第二节流装置6、第七换热部41、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第三换热部81、第二节流装置6、第七换热部41、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、加热装置106、第七换热器101、第二换热部32、第一泵10的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第五换热器103、第二泵12的入口顺次连通。第三泵11的出口、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。

压缩机1排出的高温高压的制冷剂分为两路：一路流向第一换热部31，第一换热部31内的制冷剂向第二换热部32内的冷却液释放热量，冷却液流经第七换热器101，向无人的乘客舱释放热量；另一路流向第三换热部81，第三换热部81内的制冷剂向第四换热部82内的冷却液释放热量。第二冷却液系统中的冷却液循环流动，电机换热装置105的热量和第四换热部82处的热量通过第五换热器103释放至大气环境，冷却液温度降低，从而使得电机冷却以及制冷剂温度降低。从第一换热部31和第三换热部81流出的制冷剂，均流经处于节流状态的第二节流装置6，然后流入第七换热部41，第七换热部41内的制冷剂从第八换热部42内的冷却液吸收热量，冷却液温度降低，冷却液循环流动从而实现电池冷却。

第一电池制冷模式下，第一换热器3和第二换热器8均用作冷凝器，降低第二节流装置6入口前的制冷剂的温度，使得经第二节流装置6节流后的制冷剂温度较低，从而提升制冷效果。

当仅电池有冷却需求，车内有人，但乘客舱无制冷需求时，参照图7，热管理系统执行第二电池制冷模式，热管理系统连接状态与第一电池制冷模式的连接状态相似，区别在于：第一接口21与第三接口23连通，第四接口71与第五接口72连通，第一泵10关闭，第一冷却液系统不工作。

参照图8至图12，在环境温度较低的情况下，当仅乘客舱有制热需求时，热管理系统执行制热模式；当仅电池有制热需求时，热管理系统执行电池制热模式。

当仅乘客舱有制热需求，且电机和电池有余热时，参照图8，热管理系统执行第一制热模式。压缩机1开启，第一节流装置5处于截止状态，第二节流装置6处于节流状态，第一接口21和第二接口22连通，第四接口71和第六接口73连通。第一泵10、第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第一工作方式，第七接口131与第八接口132连通，第十接口141与第十一接口142连通。

具体地，压缩机1的出口、第一换热部31、第二节流装置6、第七换热部41、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、加热装置106、第七换热器101、第二换热部32、第一泵10的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第三泵11、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。第一换热部31内的制冷剂向第二换热部32内的冷却液释放热量，冷却液流经第七换热器101，冷却液与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱制热。冷却液循环流动将电机换热装置105和电池换热装置104的热量带至第八换热部42处，第七换热部41内的制冷剂从第八换热部42内的冷却液吸收热量，实现电机和电池的余热回收。

在一些其他实施例中，第一制热模式下，还可以将第四多通装置14切换成第十一接口142与第十二接口143连通，通过第五换热器103从大气环境获取热量。当电池温度较低时，可以使用旁通管路旁通电池换热装置104。

当仅乘客舱有制热需求，且电池无余热，甚至需要加热时，参照图9，热管理系统执行第二制热模式，热管理系统连接状态与第一制热模式的连接状态相似，区别在于：第一流向切换装置15处于第一工作状态，第二流向切换装置16处于第一工作方式，第十一接口142与第十二接口143连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。第三泵11的出口、第八换热部42、第四换热部82、第五换热器103、第三泵11的入口顺次连通。第七换热部41内的制冷剂从第八换热部42内的冷却液吸收热量，冷却液温度降低，冷却液流经第五换热器103，从大气环境获取热量。电机换热装置105与电池换热装置104串联成回路，利用电机的余热加热电池。

在一些其他实施例中，第二制热模式下，还可以将第三多通装置13切换成第七接口131、第八接口132及第九接口133连通，通过第一冷却液系统中的冷却液实现电池加热。

当环境温度极低，不适合开启压缩机1用于制热时，参照图10，热管理系统执行第三制热模式，压缩机1、第二泵12和第三泵11关闭，第一泵10开启，加热装置106开启用于加热冷却液。第一泵10的出口、加热装置106、第七换热器101、第二换热部32、第一泵10的入口顺次连通，使用加热装置106实现制热。当电池也需要加热时，将第三多通装置13切换成第七接口131、第八接口132及第九接口133连通，第一流向切换装置15设置成第一工作状态，第二流向切换装置16设置成第一工作方式，第二泵12开启。

当仅电池有制热需求，且车内无人时，例如低温车内无人快充模式，参照图11，热管理系统执行第一电池制热模式。压缩机1开启，第一节流装置5处于节流状态，第二节流装置6处于截止状态，第一接口21、第二接口22及第三接口23连通，第四接口71、第五接口72及第六接口73连通。第一泵10、第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第一工作方式，第七接口131与第九接口133连通，第十接口141与第十一接口142连通。

具体地，压缩机1的出口、第一换热部31、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第三换热部81、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、加热装置106、第五换热部91、第二换热部32、第一泵10的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第三泵11、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。第一换热部31内的制冷剂向第二换热部32内的冷却液释放热量，冷却液流经第五换热部91，第五换热部91内的冷却液向第六换热部92内的冷却液释放热量。第三换热部81内的制冷剂向第四换热部82内的冷却液释放热量。冷却液循环流动将第四换热部82和第六换热部92处的热量带至电池换热装置104处，从而实现电池加热。第一电池制热模式下，第一换热器3和第二换热器8均用作冷凝器，从而加快电池加热效果。

当仅电池有制热需求，且车内无人，但电池制热需求不大时，参照图12，热管理系统执行第二电池制热模式，热管理系统连接状态与第一电池制热模式的连接状态相似，区别在于：第一接口21与第三接口23连通，第四接口71与第五接口72连通，第一泵10关闭，第一冷却液系统不工作。

当环境温度较低且湿度较高的情况下，挡风玻璃容易起雾，具有安全隐患，乘客舱有制热和除湿的需求，参照图13和14，热管理系统处于制热除湿模式。

当乘客舱有制热除湿的需求，但制热需求较小时，参照图13，热管理系统执行第一制热除湿模式。压缩机1开启，第一节流装置5处于节流状态，第二节流装置6处于截止状态，第一接口21、第二接口22及第三接口23连通，第四接口71、第五接口72及第六接口73连通。第一泵10和第二泵12开启，第三泵11关闭，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第二工作方式，第七接口131与第八接口132连通，第十一接口142与第十二接口143连通。

具体地，压缩机1的出口、第一换热部31、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第三换热部81、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、加热装置106、第七换热器101、第二换热部32、第一泵10的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第五换热器103、第二泵12的入口顺次连通。第一换热部31内的制冷剂向第二换热部32内的冷却液释放热量，冷却液流经第七换热器101，冷却液与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱制热。第三换热部81内的制冷剂向第四换热部82内的冷却液释放热量，第四换热部82和电机换热装置105处的热量通过第五换热器103释放至大气环境中。第一制热除湿模式下，第一换热器3和第二换热器8均用作冷凝器，通过第一多通装置2调节两个支路的流量比例，从而调节乘客舱的制热效果，改善春秋季乘客舱制热需求不大时，由于出风温度太高带来的压缩机1频繁启停的问题。

当乘客舱有制热的需求，且制热能力过大时，或者，当乘客舱有制热除湿的需求，且制热需求较大时，参照图14，热管理系统执行第二制热除湿模式。压缩机1开启，第一节流装置5和第二节流装置6处于节流状态，第一接口21和第二接口22连通，第四接口71和第六接口73连通。第一泵10、第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第一工作方式，第七接口131与第八接口132连通，第十接口141与第十一接口142连通。

具体地，压缩机1的出口、第一换热部31、第一节流装置5、第四换热器102、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第一换热部31、第二节流装置6、第七换热部41、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、加热装置106、第七换热器101、第二换热部32、第一泵10的入口顺次连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第三泵11、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。第一换热部31内的制冷剂向第二换热部32内的冷却液释放热量，冷却液流经第七换热器101，冷却液与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱制热。冷却液循环流动将电机换热装置105和电机换热装置105处的热量带至第八换热部42处，第七换热部41内的制冷剂从第八换热部42内的冷却液吸收热量。

制热除湿模式下，第七换热器101和第四换热器102均与乘客舱内的空气热交换，由于第七换热器101位于第四换热器102的下风侧，潮湿的空气先流经第四换热器102，遇冷空气中的水分析出，空气被干燥。干燥后的空气再流经第七换热器101，空气被加热，升温后的干燥空气进入乘客舱实现制热除湿的效果。

在制热模式和制热除湿模式下，根据制热需求，加热装置106可开启或关闭，加热装置106开启时，加热冷却液用于辅热。

当仅电机和电池有散热需求，乘客舱无热管理需求时，参照图15，热管理系统运行散热模式，第一泵10和压缩机1关闭，制冷剂系统和第一冷却液系统不运行。第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第一工作方式，第十一接口142与第十二接口143连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第五换热器103、第三泵11、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第二泵12的入口顺次连通。通过第五换热器103与大气环境换热，冷却液温度降低，从而实现电池和电机的散热。

当仅电机有散热需求，电池有加热需求，乘客舱无热管理需求时，参照图16，热管理系统运行第一电机余热利用模式，热管理系统连接状态与散热模式的连接状态相似，区别在于：第十接口141与第十一接口142连通，使用电机热量加热电池。

当仅电机有散热需求，电池有加热需求，乘客舱无热管理需求时，参照图17，热管理系统还可以运行第二电机余热利用模式，热管理系统连接状态与散热模式的连接状态相似，区别在于：第三泵11关闭，第一流向切换装置15处于第一工作状态。

当环境温度较低，电机、电池及乘客舱均无热管理需求时，参照图18，热管理系统还可以运行均衡模式，第一泵10和压缩机1关闭，制冷剂系统和第一冷却液系统不运行。第二泵12及第三泵11开启，第一流向切换装置15处于第二工作状态，第二流向切换装置16处于第二工作方式，第十接口141与第十一接口142连通。第二泵12的出口、电机换热装置105、第四换热部82、第二泵12的入口顺次连通。第三泵11的出口、第八换热部42、电池换热装置104、第六换热部92、第三泵11的入口顺次连通。电机换热装置105所在回路的冷却液循环流动，实现电机蓄热。电池由多个电池单元组成，电池换热装置104所在回路的冷却液循环流动，实现各个电池单元的温度均衡，降低各个电池单元之间的温差。

在一些其他实施例中，可以仅开启第二泵12，完成电机蓄热的功能。或仅开启第三泵11，完成电池均热的功能。

根据本申请的热管理系统另一个具体实施例，热管理系统包括第六支路，第六支路设有截止阀，第六支路的一端口与压缩机1的出口连接，第六支路的另一端口与压缩机1的入口或气液分离器17的入口连接。当截止阀处于导通状态，压缩机1排出的高温制冷剂通过第六支路直接流回压缩机1的入口，提升压缩机1的进气温度，从而提升压缩机1的排气温度，从而提升制热效果。

根据本申请的热管理系统又一个具体实施例，热管理系统包括第七支路，第七支路设有截止阀，第七支路的一端口与压缩机1的出口连接，第七支路的另一端口与第二节流装置6的出口和第七换热部41的入口连接。当截止阀处于导通状态，压缩机1的出口、第一换热部31、第二节流装置6、压缩机1的入口连通，第二节流装置6处于节流状态，压缩机1消耗电能加热制冷剂，从而实现制热效果。

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。

本申请还提供一种热管理系统的控制方法，本申请中的控制方法应用于上述实施方式的热管理系统，热管理系统还包括控制系统200，控制系统200可用于对制冷剂系统的工作状态和冷却液系统的工作状态进行控制。

参照图1，控制系统200包括控制器和多个传感器，多个传感器可用于获取第一换热器3、第三换热器9、第二换热器8、第四换热器102、第五换热器103、第六换热器4、第七换热器101、电机以及电池的工作信息，可选的，工作信息包括温度和压力。控制器与压缩机1、空调箱100内的风机、进气格栅处的风扇装置、多个节流装置、多个泵、多个多通装置以及多个传感器等部件电连接。控制器可用于获取传感器得到的工作信息。控制器可用于对热管理系统的部件的工作状态进行调节，工作状态的调节包括开启部件、关闭部件、转速调节、开度调节以及功率调节中的至少一个。控制器可用于执行热管理系统的控制方法。

热管理系统的控制方法包括：

获取乘客的需求和传感器得到的工作信息；

根据乘客的需求和从传感器得到的工作信息，控制器对热管理系统中的各个部件的工作状态进行调节，使热管理系统执行合适的空调运行模式，从而实现对乘客舱、电机以及电池的热管理。

热管理系统还包括交互装置，控制器与交互装置电连接，控制器通过交互装置可以获得乘客的需求，如乘客需求的目标温度或运行模式等。可选的，交互装置可以为电动汽车的控制面板。空调运行模式为上述热管理系统的各个工作模式，上述工作模式下的热管理系统的连接状态可参照前文描述，此处不再赘述。

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，包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、第一泵、第二泵以及第一节流装置，所述第一换热器包括相互分隔设置的第一换热部和第二换热部，所述第二换热器包括相互分隔设置的第三换热部和第四换热部，所述第三换热器包括相互分隔设置的第五换热部和第六换热部；

所述热管理系统具有第一制冷模式，在所述第一制冷模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第三换热部、所述第一节流装置以及所述第四换热器连通且流通制冷剂，所述第一节流装置处于节流状态，所述第一换热部的出口和/或所述第三换热部的出口与所述第一节流装置的入口连通，所述第一节流装置的出口与所述第四换热器的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第五换热部连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第四换热部、所述第六换热部以及所述第五换热器连通且流通冷却液，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。

2.如权利要求1所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括第二节流装置、第六换热器、第七换热器、第三泵及电池换热装置，所述第六换热器包括相互分隔设置的第七换热部和第八换热部；

所述热管理系统具有第一电池制冷模式，在所述第一电池制冷模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第三换热部、所述第二节流装置以及所述第七换热部连通且流通制冷剂，所述第二节流装置处于节流状态，所述第一换热部的出口和/或所述第三换热部的出口与所述第二节流装置的入口连通，所述第二节流装置的出口与所述第七换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第七换热器连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第四换热部以及所述第五换热器连通且流通冷却液，所述第三泵、所述第八换热部及所述电池换热装置连通且流通冷却液，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，所述第七换热部与所述第八换热部热交换。

3.如权利要求2所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统具有第一电池制热模式，在所述第一电池制热模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第三换热部、所述第一节流装置以及所述第四换热器连通且流通制冷剂，所述第一节流装置处于节流状态，所述第一换热部的出口和/或所述第三换热部的出口与所述第一节流装置的入口连通，所述第一节流装置的出口与所述第四换热器的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第五换热部连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第三泵、所述第四换热部、所述第六换热部及所述电池换热装置连通且流通冷却液，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。

4.如权利要求2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七换热器位于所述空调箱中，所述第五换热器位于所述空调箱外；

所述热管理系统具有第一制热除湿模式，在所述第一制热除湿模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第三换热部、所述第一节流装置以及所述第四换热器连通且流通制冷剂，所述第一节流装置处于节流状态，所述第一换热部的出口和/或所述第三换热部的出口与所述第一节流装置的入口连通，所述第一节流装置的出口与所述第四换热器的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第七换热器连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第四换热部及所述第五换热器连通且流通冷却液，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。

5.如权利要求2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七换热器位于所述空调箱中，所述第五换热器位于所述空调箱外；

所述热管理系统具有第二制热除湿模式，在所述第二制热除湿模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第一节流装置、所述第二节流装置、所述第七换热部以及所述第四换热器连通且流通制冷剂，所述第一节流装置和所述第二节流装置均处于节流状态，所述压缩机的出口与所述第一换热部的入口连通，所述第一换热部的出口分别与所述第一节流装置的入口和所述第二节流装置的入口连通，所述第一节流装置的出口与所述第四换热器的入口连通，所述第二节流装置的出口与所述第七换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第七换热器连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第三泵、所述第八换热部及所述电池换热装置连通且流通冷却液，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第七换热部与所述第八换热部热交换。

6.如权利要求5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，在所述第二制热除湿模式下，所述第二泵、所述第三泵、所述第八换热部、所述电池换热装置及所述电机换热装置连通。

7.如权利要求1至4任一项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一多通装置，所述第一多通装置包括第一接口、第二接口以及第三接口，所述第一接口与所述压缩机的出口连接，所述第二接口与所述第一换热部的入口连接，所述第三接口与所述第三换热部的入口连接，所述第一接口与所述第二接口和第三接口中的至少一个连通；

所述第一多通装置为三通比例阀，所述第一接口与所述第二接口和所述第三接口连通，所述第一多通装置调节流向所述第一换热部和流向所述第三换热部的流量比例。

8.如权利要求3至5任一项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，所述加热装置能够与所述第五换热部或所述第七换热器连通，所述加热装置用于加热冷却液。

9.如权利要求2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；

所述热管理系统具有第一制热模式，在所述第一制热模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第二节流装置以及所述第七换热部连通且流通制冷剂，所述第二节流装置处于节流状态，所述第一换热部的出口与所述第二节流装置的入口连通，所述第二节流装置的出口与所述第七换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第七换热器连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第三泵、所述第八换热部、所述电机换热装置及所述电池换热装置连通且流通冷却液，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第七换热部与所述第八换热部热交换。

10.如权利要求2所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统具有第二制热模式，在所述第二制热模式下，所述压缩机、所述第一换热部、所述第二节流装置以及所述第七换热部连通且流通制冷剂，所述第二节流装置处于节流状态，所述第一换热部的出口与所述第二节流装置的入口连通，所述第二节流装置的出口与所述第七换热部的入口连通，所述第一泵、所述第二换热部以及所述第七换热器连通且流通冷却液，所述第三泵、所述第八换热部及所述第五换热器连通且流通冷却液，所述第一换热部与所述第二换热部热交换，所述第七换热部与所述第八换热部热交换。

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