CN115320326A - 热管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热管理系统，压缩机的出口能够与第一流量调节装置的一端口或第二流量调节装置的一端口连通，第一流量调节装置的另一端口能够与第一换热器的一端口连通，第一换热器的另一端口能够与第一节流装置的一端口或第二节流装置的一端口连通，第二流量调节装置的另一端口能够与第二换热器的一端口连通，第二换热器的另一端口能够与第一节流装置的一端口或第二节流装置的一端口连通。提供一种结构简单的热管理系统，通过对第一流量调节装置、第二流量调节装置、第一节流装置以及第二节流装置的状态调整，能够实现第一换热器和第二换热器的并联连通，能够实现流经第一换热器和流经第二换热器的流量比例调节，还能够实现各个工况的切换。

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，压缩机的出口通过阀件选择与室内冷凝器与室外换热器中的至少一个连通，当压缩机出口同时与室内冷凝器与室外换热器连通时，若想两个支路流量比例可调节，还需设置具有流量调节功能的部件来实现。根据工况的不同，从室内冷凝器流出的制冷剂可选择经过第一节流装置节流后流入室内蒸发器，或经过第二节流装置节流后流入电池冷却器，或经过第三节流装置节流后流入室外换热器；从室外换热器流出的制冷剂可选择经过第一节流装置节流后流入室内蒸发器，或经过第二节流装置节流后流入电池冷却器，从而满足乘客舱和电池的不同换热需求。如此设置，使得热管理系统构成较为复杂，发明人认为有改进的需求

发明内容

鉴于相关技术存在的上述问题，本申请提供了一种构成较为简单的热管理系统。

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，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、第一流量调节装置、第二流量调节装置、第一节流装置以及第二节流装置，所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置均具有截止状态和全通状态，所述第一节流装置和所述第二节流装置均具有截止状态和节流状态，所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置中的至少一个具有流量调节状态，所述第四换热器用于实现制冷剂与冷却液的换热；

所述压缩机的出口能够与所述第一流量调节装置的一端口或所述第二流量调节装置的一端口连通，所述第一流量调节装置的另一端口能够与所述第一换热器的一端口连通，所述第一换热器的另一端口能够与所述第一节流装置的一端口或所述第二节流装置的一端口连通，所述第二流量调节装置的另一端口能够与所述第二换热器的一端口连通，所述第二换热器的另一端口能够与所述第一节流装置的一端口或所述第二节流装置的一端口连通，所述第一节流装置的另一端口与所述第三换热器的一端口连通，所述第二节流装置的另一端口能够与所述第四换热器的一端口连通，所述第三换热器的另一端口或所述第四换热器的另一端口能够与所述压缩机的入口连通。

本申请提供一种结构简单的热管理系统，通过对第一流量调节装置、第二流量调节装置、第一节流装置以及第二节流装置的状态调整，能够实现第一换热器和第二换热器的并联连通，且能够实现流经第一换热器和流经第二换热器的流量比例调节，还能够实现各个工况的切换。

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一制热模式的示意图；

图4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5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6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7是本申请的热管理系统一实施例的第三制热除湿模式的示意图；

图8是本申请的热管理系统一实施例的化霜模式的示意图；

图9是本申请的热管理系统一实施例的第一电池加热模式的示意图；

图10是本申请的热管理系统一实施例的第二电池加热模式的示意图；

图11是本申请的热管理系统一实施例的电池快速制冷模式的示意图；

图12是本申请的热管理系统一实施例的散热模式的示意图。

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，热管理系统包括第二换热器6和第四换热器7，两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。第二换热器6包括第一换热部61和第二换热部62，第四换热器7包括第三换热部71和第四换热部72，第二换热器6和第四换热器7分别用于制冷剂与冷却液进行热交换。第二换热器6和第四换热器7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，制冷剂系统和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61的流道和第三换热部71的流道连接于制冷剂系统，第二换热部62的流道和第四换热部72的流道连接于冷却液系统。

需要解释的是，这里的“第一换热部61的流道连接于制冷剂系统”指，制冷剂系统包括第一换热部61，制冷剂系统中的制冷剂能够流入以及流出第一换热部61的流道，第一换热部61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71的流道连接于制冷剂系统，第二换热部62的流道和第四换热部72的流道连接于冷却液系统，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61、第三换热部71、第一换热器101、第三换热器102、第一流量调节装置2、第二流量调节装置3、第一节流装置4及第二节流装置5，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8，气液分离器8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8为例进行描述。

第一流量调节装置2具有截止状态、节流状态、全通状态及流量调节状态。当第一流量调节装置2的开度为0时，第一流量调节装置2处于截止状态，第一流量调节装置2两侧的管路不连通。当第一流量调节装置2的开度大于0但小于或等于第一设定值时，第一流量调节装置2处于节流状态，流经第一流量调节装置2的制冷剂降温降压。第一流量调节装置2处于节流状态时，根据换热需求，使第一流量调节装置2的开度在0至第一设定值之间调节，从而调节第一流量调节装置2的节流效果。当第一流量调节装置2的开度大于第一设定值但小于100时，第一流量调节装置2处于流量调节状态，第一流量调节装置2两侧的管路导通但不具有节流功能。第一流量调节装置2处于流量调节状态时，根据换热需求，使第一流量调节装置2的开度在第一设定值至100之间调节，从而调节流经第一流量调节装置2的制冷剂的流量。当第一流量调节装置2的开度等于100时，第一流量调节装置2处于全通状态，第一流量调节装置2两侧的管路导通。可选的，第一流量调节装置2为全通双向节流阀。需要理解的是，第一设定值是根据产品需求设定的一个定值，介于0至100之间。本实施例的第二流量调节装置3具有截止状态、节流状态、全通状态及流量调节状态，第二流量调节装置3的工作原理与第一流量调节装置2的工作原理相同，可参考上述描述。本申请中，第一流量调节装置2和第二流量调节装置3可以不具有节流状态。

第一节流装置4具有节流状态和截止状态，当第一节流装置4处于节流状态时，制冷剂从第一节流装置4的入口流向出口，流经第一节流装置4的制冷剂降温降压。当第一节流装置4处于截止状态时，第一节流装置4的入口和出口不连通，第一节流装置4所在支路无制冷剂流动。可选的，第一节流装置4为电子膨胀阀或热力膨胀阀。第二节流装置5具有节流状态和截止状态，第二节流装置5的工作原理与第一节流装置4的工作原理相同，可参考上述描述。

在一些其他实施例中，第一流量调节装置2、第二流量调节装置3、第一节流装置4及第二节流装置5可以为其他类型的阀件，或者分别为至少两个阀件的组合，只要具有上述工作状态即可，本申请不予限制。

制冷剂系统包括第一支路a、第二支路b、第三支路c及第四支路d。其中，第一支路a包括第一换热器101和第一流量调节装置2，第一流量调节装置2设置于第一换热器101的入口侧，第一流量调节装置2相较于第一换热器101靠近第一支路a的入口。第二支路b包括第一换热部61和第二流量调节装置3，第二流量调节装置3设置于第一换热部61的入口侧，第二流量调节装置3相较于第一换热部61靠近第二支路b的入口。第三支路c包括第一节流装置4和第三换热器102，第一节流装置4设置于第三换热器102的入口侧，第一节流装置4相较于第三换热器102靠近第三支路c的入口。第四支路d包括第二节流装置5和第三换热部71，第二节流装置5设置于第三换热部71的入口侧，第二节流装置5相较于第三换热部71靠近第四支路d的入口。

压缩机1的出口分别与第一支路a的入口和第二支路b的入口连接，第三支路c的出口和第四支路d的出口分别与压缩机1的入口连接，第一支路a的出口、第二支路b的出口、第三支路c的入口及第四支路d的入口连接。

本实施例中，冷却液系统包括第一泵10、第二泵9、第五换热器105、电池换热装置103、电机换热装置106、加热装置104、第一多通装置12、第二多通装置11、第三多通装置13、第一管路14以及第二管路15，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。

第一泵10和第二泵9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和第二泵9为电子水泵，两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。

第一多通装置12包括第一接口121、第二接口122、第三接口123以及第四接口124，第一多通装置12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。第一多通装置12处于第一工作状态，第一接口121与第二接口122连通，第三接口123与第四接口124连通。第一多通装置12处于第二工作状态，第一接口121与第四接口124连通，第二接口122与第三接口123连通。可选的，第一多通装置12为四通阀。

第二多通装置11包括第五接口111、第六接口112以及第七接口113，第二多通装置11处于工作状态时，第五接口111、第六接口112以及第七接口113中的至少两个连通。第三多通装置13包括第八接口131、第九接口132以及第十接口133，第三多通装置13处于工作状态时，第八接口131、第九接口132以及第十接口133中的至少两个连通。可选的，第二多通装置11和第三多通装置13为三通阀。

电池换热装置103用于对电池进行热管理。可选的，电池换热装置103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106用于对电机进行热管理。可选的，电机换热装置106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104用于加热冷却液，可选的，加热装置104为电加热器。第一管路14和第二管路15均为内部中空的管件，可用于旁通某些部件。

冷却液系统包括第五支路e和第六支路f，第五支路e包括第一泵10、第二多通装置11、第四换热部72、电池换热装置103、加热装置104及第一管路14，第六支路f包括第二泵9、第二换热部62、电机换热装置106、第五换热器105、第三多通装置13以及第二管路15。

在第五支路e中，第一泵10的入口与第二接口122连接，第一泵10的出口与第六接口112连接，第五接口111与电池换热装置103的一端口连接，第七接口113与第一管路14的一端口连接。电池换热装置103的另一端口和第一管路14的另一端口与第四换热部72的入口连接，第四换热部72的出口与加热装置104的入口连接，加热装置104的出口与第一接口121连接。通过调节第二多通装置11的工作状态，可以选择接入电池换热装置103和第一管路14中的至少一个。可选的，第二多通装置11是三通比例阀，当同时接入电池换热装置103和第一管路14时，可以调节两个支路的流量比例。

在第六支路f中，第二泵9的入口与第四接口124连接，第二泵9的出口与电机换热装置106的一端口连接，电机换热装置106的另一端口与第九接口132连接。第八接口131与第二管路15的一端口连接，第十接口133与第五换热器105的一端口连接，第二管路15的另一端口与第五换热器105的另一端口与第二换热部62的一端口连接，第二换热部62的另一端口与第三接口123连接。可选的，第三多通装置13是三通比例阀，当同时接入第五换热器105和第二管路15时，可以调节两个支路的流量比例。

通过切换第一多通装置12的工作状态，使得第五支路e和第六支路f串联或并联。具体地，当第一多通装置12处于第一工作状态，第五支路e和第六支路f并联，形成各自独立的两个小回路；当第一多通装置12处于第二工作状态，第五支路e与第六支路f串联，形成相互连通的一个大回路。

在一些其他实施例中，上述第一多通装置12、第二多通装置11以及第三多通装置13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。

需要理解的是，“第一支路a包括第一换热器101和第一流量调节装置2”是指，第一支路a包括第一换热器101、第一流量调节装置2及一些管路，部分管路用于实现两者之间的连接和连通，另一部分管路用于实现两者与系统中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、第五支路e及第六支路f的理解，与第一支路a的解释相同，本处不再赘述。

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，第一换热器101和第三换热器102设置于空调箱100内，第一换热器101和第三换热器102用于与空调箱100中的空气热交换，调节乘客舱的温度。第一换热器101相对第三换热器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105设置于汽车前进气格栅附近，设有风扇装置用于引导空气的流动。第五换热器105用于与大气环境热交换，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8设置于驾驶室的前方机腔内。第一换热器101、第三换热器102及第五换热器105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、制热除湿模式、化霜模式、电池加热模式、电池快速制冷模式及散热模式等。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，在环境温度较高的情况下，乘客舱或电池有冷却需求，热管理系统处于制冷模式。当仅乘客舱有冷却需求时，压缩机1开启，第二流量调节装置3处于全通状态，第一节流装置4处于节流状态，第一流量调节装置2和第二节流装置5处于截止状态。第一泵10关闭，第二泵9开启，第一多通装置12处于第一工作状态，第九接口132与第十接口133连通。

压缩机1的出口、第二流量调节装置3、第一换热部61、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第二泵9的出口、电机换热装置106、第五换热器105、第二换热部62、第二泵9的入口顺次连通。具体地，压缩机1排出的高温高压的制冷剂，流经处于全通状态的第二流量调节装置3后，流入第一换热部61。在第二换热器6中，第一换热部61内的制冷剂释放热量至第二换热部62内的冷却液中，通过冷却液循环流动，在第五换热器105处将热量释放至大气环境中。然后，制冷剂流经处于节流状态的第一节流装置4，制冷剂降温降压。接着，制冷剂流入第三换热器102，制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱冷却。从第三换热器102流出的制冷剂流动至压缩机1中，再次被压缩成高温高压的制冷剂，如此循环流动。冷却液循环流动时，将电机的热量也带到第五换热器105处，从而实现电机的冷却。

当仅电池有冷却需求时，热管理系统连接状态与仅乘客舱有冷却需求的连接状态相似，区别在于：第一节流装置4处于截止状态，第二节流装置5处于节流状态，第一泵10开启，第五接口111与第六接口112连通，加热装置104处于关闭状态，用作管路。压缩机1的出口、第二流量调节装置3、第一换热部61、第二节流装置5、第三换热部71、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10、电池换热装置103、第四换热部72、加热装置104、第一泵10的入口顺次连通。

具体地，制冷剂从第一换热部61流出后，流经处于节流状态的第二节流装置5，降温降压后的制冷剂流入第三换热部71。在第四换热器7中，第三换热部71内的制冷剂从第四换热部72内的冷却液中吸收热量，冷却液温度降低，冷却液循环流动从而实现电池冷却。

当乘客舱和电池均有冷却需求时，热管理系统连接状态与仅乘客舱有冷却需求的连接状态相似，区别在于：第一节流装置4和第二节流装置5处于节流状态，第一泵10开启，第五接口111与第六接口112连通，加热装置104处于关闭状态，用作管路。具体地，制冷剂从第一换热部61流出后，分成两路：一路流经处于节流状态的第一节流装置4，降温降压后的制冷剂流入第三换热器102，制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱冷却；另一路流经处于节流状态的第二节流装置5，降温降压后的制冷剂流入第三换热部71。在第四换热器7中，第三换热部71内的制冷剂从第四换热部72内的冷却液中吸收热量，冷却液循环流动从而实现电池的冷却。

如图3和图4所示，当环境温度较低的情况下，乘客舱有制热需求，热管理系统处于制热模式，根据电池、电机以及大气环境的状态，可选择从大气环境、加热装置104、电机以及电池中的至少一个获取热量。

当大气环境热量充足时，热管理系统运行第一制热模式，参照图3，压缩机1开启，第二流量调节装置3和第一节流装置4处于截止状态，第一流量调节装置2处于全通状态，第二节流装置5处于节流状态。第一泵10和第二泵9开启，第一多通装置12处于第二工作状态，第六接口112与第七接口113连通，第九接口132与第十接口133连通。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第二节流装置5、第三换热部71、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、第四换热部72、加热装置104、第二泵9、电机换热装置106、第五换热器105、第二换热部62、第一泵10的入口顺次连通。

具体地，压缩机1排出的高温高压的制冷剂，流经处于全通状态的第一流量调节装置2后，流入第一换热器101，制冷剂与空调箱100中的空气换热从而实现乘客舱制热。然后，制冷剂流经处于节流状态的第二节流装置5后，流入第三换热部71。冷却液循环流动，将电机换热装置106及第五换热器105处的热量带至第四换热部72，在第四换热器7中，第三换热部71内的制冷剂从第四换热部72内的冷却液中吸收热量。从第三换热部71流出的制冷剂流动至压缩机1中，再次被压缩成高温高压的制冷剂，如此循环流动。当热量不足时，可以开启加热装置104辅热。

在一些其他实施例中，当大气环境温度较低，电机余热充足时，可以将第三多通装置13切换成第八接口131与第九接口132连通，使用第二管路15旁通第五换热器105，实现电机的余热回收。

当大气环境热量不足且电机也没有余热时，热管理系统运行第二制热模式，参照图4，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：第一多通装置12处于第一工作状态，第二泵9关闭，加热装置104开启，用于加热冷却液。第一泵10的出口、第四换热部72、加热装置104、第一泵10的入口顺次连通，冷却液循环流动，第三换热部71内的制冷剂从第四换热部72内的冷却液中吸收热量，使用加热装置104满足乘客舱的制热需求。

在第一制热模式和第二制热模式下，当电池需要加热或者电池有余热时，将第二多通装置11切换成第五接口111、第六接口112及第七接口113连通，或者切换成第五接口111与第六接口112连通，至少一部分冷却液流经电池换热装置103，从而实现电池的加热或者实现电池的余热回收。当第五接口111、第六接口112及第七接口113连通时，调节导通比例，从而调节电池换热装置103和第一换热器101的换热效果，从而调节电池和乘客舱的采暖效果。

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5至图7，热管理系统处于制热除湿模式。

在春秋季，乘客舱的制热需求较低时，热管理系统处于第一制热除湿模式。参照图5，压缩机1开启，第一流量调节装置2和第二流量调节装置3处于流量调节状态，第一节流装置4处于节流状态，第二节流装置5处于截止状态。第一泵10关闭，第二泵9开启，第一多通装置12处于第一工作状态，第九接口132与第十接口133连通。

压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第二流量调节装置3、第一换热部61、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第二泵9的出口、电机换热装置106、第五换热器105、第二换热部62、第二泵9的入口顺次连通。具体地，压缩机1排出的高温高压的制冷剂分为两路：一路流向第一支路a，流经第一换热器101和第一流量调节装置2，第一换热器101释放热量，加热空调箱100中的空气从而实现乘客舱制热；另一路流向第二支路b，流经第一换热部61和第二流量调节装置3，第一换热部61内的制冷剂释放热量至第二换热部62内的冷却液中，通过第五换热器105将热量释放至大气环境中。然后，从第一支路a和第二支路b流出制冷剂均流向处于节流状态的第一节流装置4，制冷剂降温降压。接着，制冷剂流入第三换热器102，空气流经温度较低的第三换热器102，空气中的水分析出，从而干燥空气。从第三换热器102流出的制冷剂流动至压缩机1中，再次被压缩成高温高压的制冷剂，如此循环流动。冷却液循环流动，通过第五换热器105实现电机的散热。

在第一制热除湿模式下，第一流量调节装置2和第二流量调节装置3均处于流量调节状态，调节两个流量调节装置的开度，从而调节流经第一支路a和第二支路b的制冷剂的流量比例，使用第二支路b分担第一支路a的热量，在压缩机1的转速不可在调节的情况下，乘客舱的温度仍然可调节，热管理系统的调节灵活度较高，适用场景丰富。

当乘客舱的制热需求逐渐增加时，热管理系统切换至第二制热除湿模式。参照图6，热管理系统连接状态与第一制热除湿模式的连接状态相似，区别在于：第一流量调节装置2处于全通状态，第二流量调节装置3处于截止状态，第二换热器6处不发生热交换。

当乘客舱的制热需求进一步增加时，热管理系统切换至第三制热除湿模式。参照图7，热管理系统连接状态与第一制热除湿模式的连接状态相似，区别在于：第一流量调节装置2处于全通状态，第二流量调节装置3处于截止状态，第二节流装置5处于节流状态，第一多通装置12切换至第二工作状态，第一泵10开启，第六接口112与第七接口113连通，第八接口131与第九接口132连通。第一泵10的出口、第四换热部72、加热装置104、第二泵9、电机换热装置106、第二换热部62、第一泵10的入口顺次连通，通过第四换热器7回收利用电机的余热，从而提升制热效果。若电机余热不足，可以开启加热装置104用于辅热。若电池有余热，还可以将第二多通装置11切换成第五接口111、第六接口112及第七接口113连通，或者切换成第五接口111与第六接口112连通，至少一部分冷却液流经电池换热装置103，从而实现电池的余热回收。

在三个制热除湿模式下，第一换热器101和第三换热器102均与乘客舱内的空气热交换，由于第一换热器101位于第三换热器102的下风侧，潮湿的空气先流经第三换热器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一换热器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。

可以理解的是，根据乘客舱的制热需求，热管理系统可以直接运行第一制热除湿模式、第二制热除湿模式以及第三制热除湿模式中的一个，不需要先运行第一制热除湿模式，再进行切换，上述描述只是为了便于理解模式间的差异，不限制热管理系统的控制方式。

车辆以制热模式工作一段时间后，由于外界环境温度较低湿度较大，第五换热器105可能会有结霜的现象产生，此时需要运行化霜模式，用于避免或延缓第五换热器105结霜，或用于给第五换热器105化霜，但是外界环境温度较低，因此要确保乘客舱的制热效果。

参照图8，压缩机1开启，第一流量调节装置2和第二流量调节装置3处于流量调节状态，第一节流装置4处于截止状态，第二节流装置5处于节流状态。第一泵10和第二泵9开启，第一多通装置12处于第一工作状态，第六接口112与第七接口113连通，第九接口132与第十接口133连通，加热装置104开启。压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第二节流装置5、第三换热部71、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第二流量调节装置3、第一换热部61、第二节流装置5、第三换热部71、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、第四换热部72、加热装置104、第一泵10的入口顺次连通。第二泵9的出口、电机换热装置106、第五换热器105、第二换热部62、第二泵9的入口顺次连通。

第一换热器101与空调箱100内的空气进行换热，从而实现乘客舱制热。第二换热器6中，第一换热部61内的制冷剂向第二换热部62内的冷却液释放热量，冷却液循环流动用于延缓第五换热器105结霜或给第五换热器105化霜，电机的热量也随着冷却液的流动带至第五换热器105处。第四换热器7中，第三换热部71内的制冷剂从第四换热部72内的冷却液吸收热量，从加热装置104获取热量。在该模式下，第一流量调节装置2和第二流量调节装置3均处于流量调节状态，调节两个流量调节装置的开度，从而调节流经第一支路a和第二支路b的制冷剂的流量比例，在有效实现第五换热器105化霜的同时，确保乘客舱的制热效果。

由于电池的特性，电池需要工作在适宜的温度区间，电池温度过高和过低都会影响电池性能。尤其是在给电池充电时，电池温度过低充不进去电，电池温度过高还会有安全隐患，因此需要对电池进行热管理。

当电池温度过低，且车内没人时，热管理系统运行第一电池加热模式，参照图9，压缩机1开启，第一流量调节装置2处于截止状态，第二流量调节装置3处于全通状态，第一节流装置4处于节流状态，第二节流装置5处于截止状态。第一泵10和第二泵9开启，第一多通装置12处于第二工作状态，第五接口111与第六接口112连通，第八接口131与第九接口132连通。

压缩机1的出口、第二流量调节装置3、第一换热部61、第一节流装置4、第三换热器102、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、电池换热装置103、第四换热部72、加热装置104、第二泵9、电机换热装置106、第二换热部62、第一泵10的入口顺次连通。第二换热器6中，第一换热部61内的制冷剂向第二换热部62内的冷却液释放热量，冷却液循环流动从而实现电池加热。由于车内没人，第三换热器102处，制冷剂可以从空调箱100的空气中吸收热量。当热量不足时，可以开启加热装置104辅热。

需要理解的是，第一电池加热模式也用作乘客舱余热回收模式。具体地，车辆行驶一段时间，由于环境温度较低，因此需要开启制热模式满足乘客的采暖需求，当乘客下车后需要通风换气，车内热量就会被浪费掉，因此在换气前开启第一电池加热模式，将乘客舱的热量回收到电池中储存起来。当车辆再次行驶时，制热模式下从电池吸收热量，减少加热装置104的使用，节省电量，提升能效。

若车内有人，则不能再从空调箱100的空气中吸热，会使车内乘客感到不舒适。需运行第二电池加热模式，参照图10，关闭压缩机1，加热装置104加热冷却液，通过冷却液的循环流动实现电池的加热，同时回收利用电机余热。若乘客舱有加热需求，则将制冷剂系统的连接状态切换至制热模式的制冷剂系统的连接状态，第一换热器101释放热量实现乘客舱制热，通过第四换热器7从冷却液中获取热量。

当电池温度过高，且车内没人时，例如车内无人快充状态，热管理系统运行电池快速制冷模式，参照图11，压缩机1开启，第一流量调节装置2和第二流量调节装置3处于流量调节状态或全通状态，第一节流装置4处于截止状态，第二节流装置5处于节流状态。第一泵10和第二泵9开启，第一多通装置12处于第一工作状态，第五接口111与第六接口112连通，第九接口132与第十接口133连通。

压缩机1的出口、第一流量调节装置2、第一换热器101、第二节流装置5、第三换热部71、压缩机1的入口顺次连通。压缩机1的出口、第二流量调节装置3、第一换热部61、第二节流装置5、第三换热部71、压缩机1的入口顺次连通。第一泵10的出口、电池换热装置103、第四换热部72、加热装置104、第一泵10的入口顺次连通。第二泵9的出口、电机换热装置106、第五换热器105、第二换热部62、第二泵9的入口顺次连通。由于车内没人，第一换热器101处向乘客舱释放热量。第二换热器6中，第一换热部61内的制冷剂向第二换热部62内的冷却液释放热量，冷却液循环流动，通过第五换热器105释放至大气环境中。第四换热器7中，第三换热部71内的制冷剂从第四换热部72内的冷却液吸收热量，冷却液温度降低，冷却液循环流动实现电池冷却。在该模式下，第一换热器101和第二换热器6均释放热量，使得进入第二节流装置5前的制冷剂的温度较低，从而使得经第二节流装置5节流后的制冷剂的温度足够的低，能够较快的实现电池冷却。

在电池快速制冷模式下，可以将第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的至少一个切换至流量调节状态，从而调节第一支路a和第二支路b的制冷剂的流量比例，防止车内温度过高。

若车内有人，则不能再向空调箱100的空气中放热，会使车内乘客感到不舒适。需运行制冷模式，参照图2，根据车内是否有冷却需求，调节热管理系统状态。

当仅电机和电池有散热需求时，压缩机1关闭，热管理系统运行散热模式。参照图12，压缩机1关闭，制冷剂系统不运行。冷却液系统中，第一泵10和第二泵9开启，第一多通装置12处于第二工作状态，第五接口111与第六接口112连通，第九接口132与第十接口133连通。第一泵10的出口、电池换热装置103、第四换热部72、加热装置104、第二泵9、电机换热装置106、第五换热器105、第二换热部62、第一泵10的入口顺次连通，加热装置104处于关闭状态。通过第五换热器105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。

在一些其他实施例中，当压缩机1的出口同时与第一支路a和第二支路b连通时，第一流量调节装置2和第二流量调节装置3中的一个处于流量调节状态，一个处于全通状态，也可以较为简单地实现两个支路的流量比例调节。

在本申请中，第一流量调节装置2设置于第一换热器101的入口侧，在制冷模式下，第一流量调节装置2处于截止状态，使压缩机1的出口与第一换热器101之间断开，第一换热器101的出口连接于第一换热部61的出口后，此处制冷剂温度已经较低，因此可以较好的改善热辐射的问题，从而确保制冷效果，提升乘客舱舒适性。

同样地，第二流量调节装置3设置于第一换热部61的入口侧，在制热模式下，第二流量调节装置3处于截止状态，使压缩机1的出口与第一换热部61之间断开，减少第二换热器6处的热损失，从而确保制热效果。

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101、第二换热器6、第三换热器102、第四换热器7、第五换热器105、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、多个流量调节装置、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。空调运行模式包括制冷模式、制热模式、制热除湿模式、电池加热模式、电池快速制冷模式、化霜模式以及散热模式。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、第一流量调节装置、第二流量调节装置、第一节流装置以及第二节流装置，所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置均具有截止状态和全通状态，所述第一节流装置和所述第二节流装置均具有截止状态和节流状态，所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置中的至少一个具有流量调节状态，所述第四换热器用于实现制冷剂与冷却液的换热；

所述压缩机的出口能够与所述第一流量调节装置的一端口或所述第二流量调节装置的一端口连通，所述第一流量调节装置的另一端口能够与所述第一换热器的一端口连通，所述第一换热器的另一端口能够与所述第一节流装置的一端口或所述第二节流装置的一端口连通，所述第二流量调节装置的另一端口能够与所述第二换热器的一端口连通，所述第二换热器的另一端口能够与所述第一节流装置的一端口或所述第二节流装置的一端口连通，所述第一节流装置的另一端口与所述第三换热器的一端口连通，所述第二节流装置的另一端口能够与所述第四换热器的一端口连通，所述第三换热器的另一端口或所述第四换热器的另一端口能够与所述压缩机的入口连通。

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一支路、第二支路、第三支路和第四支路，所述第一支路包括所述第一换热器和所述第一流量调节装置，所述第一流量调节装置位于所述第一换热器的入口侧；所述第二支路包括所述第二换热器和所述第二流量调节装置，所述第二流量调节装置位于所述第二换热器的入口侧；所述第三支路包括所述第三换热器与所述第一节流装置，所述第一节流装置位于所述第三换热器的入口侧，所述第四支路包括所述第四换热器与所述第二节流装置，所述第二节流装置位于所述第四换热器的入口侧；

所述压缩机的出口与所述第一支路的一端口和所述第二支路的一端口连接，所述压缩机的入口与所述第三支路的一端口和所述第四支路的一端口连接，所述第一支路的另一端口、所述第二支路的另一端口、所述第三支路的另一端口以及所述第四支路的另一端口连接。

3.如权利要求2所述的一种热管理系统，其特征在于，所述压缩机出口与所述第一支路和所述第二支路连通，所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置中的至少一个处于流量调节状态，可以对流经所述第一支路和流经所述第二支路的流量的比例进行调节。

4.如权利要求2或3所述的一种热管理系统，其特征在于，所述第二换热器包括相互分隔设置的第一换热部和第二换热部，所述第四换热器包括相互分隔设置的第三换热部和第四换热部；

所述热管理系统包括制冷剂系统和冷却液系统，所述制冷剂系统包括所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路和所述第四支路，所述冷却液系统包括第五支路和第六支路，所述第二支路包括所述第一换热部，所述第六支路包括所述第二换热部，所述第四支路包括所述第三换热部，所述第五支路包括所述第四换热部。

5.如权利要求4所述的一种热管理系统，其特征在于，所述冷却液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、第三接口及第四接口，所述第五支路的一端口能够与所述第一接口连通，所述第五支路的另一端口能够与所述第二接口连通，所述第六支路的一端口能够与所述第三接口连通，所述第六支路的另一端口能够与所述第四接口连通；

所述第一多通装置处于第一工作状态，所述第一接口与所述第二接口连通，所述第三接口与所述第四接口连通；所述第一多通装置处于第二工作状态，所述第一接口与所述第四接口连通，所述第二接口与所述第三接口连通。

6.如权利要求5所述的一种热管理系统，其特征在于，所述第五支路还包括第一泵、加热装置、电池换热装置、第二多通装置及第一管路，所述第二多通装置包括第五接口、第六接口及第七接口，所述第五接口能够与所述电池换热装置的一端口连通，所述第六接口与所述第一泵的出口连通，所述第七接口与所述第一管路的一端口连通；

所述第六支路还包括第二泵、第五换热器、电机换热装置、第三多通装置及第二管路，所述第三多通装置包括第八接口、第九接口及第十接口，所述第八接口能够与所述第二管路的一端口连通，所述第九接口与所述电机换热装置的出口连通，所述第十接口与所述第五换热器的一端口连通。

7.如权利要求6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、所述第一流量调节装置、所述第二流量调节装置、所述第一节流装置、所述第一换热器、所述第一换热部以及所述第三换热器连通且流通制冷剂，所述第二泵、所述第五换热器以及所述第二换热部连通且流通冷却液，所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置中的至少一个处于流量调节状态，所述第一节流装置处于节流状态。

8.如权利要求6所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统具有化霜模式，在所述化霜模式下，所述压缩机、所述第一流量调节装置、所述第二流量调节装置、所述第二节流装置、所述第一换热器、所述第一换热部以及所述第三换热部连通且流通制冷剂，所述第一泵、所述加热装置以及所述第四换热部连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第五换热器以及所述第二换热部连通且流通冷却液，所述第一流量调节装置和所述第二流量调节装置中的至少一个处于流量调节状态，所述第二节流装置处于节流状态，所述加热装置加热冷却液。

9.如权利要求6所述的一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统具有电池快速制冷模式，在所述电池快速制冷模式下，所述压缩机、所述第一流量调节装置、所述第二流量调节装置、所述第二节流装置、所述第一换热器、所述第一换热部以及所述第三换热部连通且流通制冷剂，所述第一泵、所述电池换热装置以及所述第四换热部连通且流通冷却液，所述第二泵、所述第五换热器以及所述第二换热部连通且流通冷却液，所述第二节流装置处于节流状态。

10.如权利要求6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制热模式和第二制热模式，在所述第一制热模式和第二制热模式下，所述压缩机、所述第一流量调节装置、所述第二节流装置、所述第一换热器以及所述第三换热部连通且流通制冷剂，所述第一流量调节装置处于全通状态，所述第二节流装置处于节流状态；

在所述第一制热模式下，所述第一泵、所述第二泵、所述第四换热部以及所述电机换热装置连通且流通冷却液；

在所述第二制热模式下，所述第一泵、所述第四换热部及所述加热装置连通且流通冷却液。

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