CN115503445A - 带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统及其控制方法，包括冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统；冷媒循环系统连通于冷冻液循环系统，将冷媒的发热量和制冷量传递至冷却液循环系统；第一热管理系统连通于冷冻液循环系统，对电池包进行冷却或加热；第二热管理系统连通于冷冻液循环系统，对电机进行冷却；第二热管理系统还将冷却液循环系统和第一热管理系统中的废热散发到空气中。本发明系统及其控制方法，复合多种热管理功能，其控制方法完善、合理、科学，因采用了集成模块理念，可有效缩小热泵空调与热管理系统组件的布置空间，利于轻量化，从而有效提高空调系统的能效比，达到节能降耗的目的。

Description

带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调及热管理系统技术领域，具体而言，涉及一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统及其控制方法。
背景技术
目前，随着新能源汽车迅猛发展，为解决纯电动车续航里程短的问题，人们对车用空调及热管理系统的节能降耗、轻量化、模块化、舒适度以及耐久性等涉及到诸多功能性与性能的要素，提出了更高的要求。
现有技术中，提出了可集成式的空调与热管理系统的技术，该技术由于具有布置方便、功能齐全、高效节能、控制自由、便于安装维护等优点，是新能源车用空调及热管理系统发展的一个重要方向与趋势。
此外，该项技术，还可以广泛应用于基站空调、储能或充电桩热管理等设备或产品，通过热管理系统实现电池、电机、电驱、电控等部件的多合一的加热、冷却、通水自循环等功能或要求，满足客户节能环保、智能控制等多方面要求。
然而，在现有技术中，在应用带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统时，存在如下问题，如零部件繁多，尤其是冷媒管路、冷冻液管路复杂，不好布置，热管理系统功耗大，COP值低，车用空调及电池、电机、电驱、电控等多合一部件热管理控制功能不齐，性能较差，以及不满足轻量化、可装配性、可维护性、耐久性等缺点。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统及其控制方法，旨在解决现有的可集成式的空调与热管理系统中的零部件繁多、管路复杂以及热管理控制功能不齐的问题。
一个方面，本发明提出了一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统，包括：冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统；其中，
所述冷媒循环系统连通于所述冷冻液循环系统，以将冷媒的发热量和制冷量传递至所述冷却液循环系统；
所述第一热管理系统连通于所述冷冻液循环系统，所述第一热管理系统用于对电池包进行冷却；
所述第二热管理系统连通于所述冷冻液循环系统，所述第二热管理系统用于对电机进行冷却；所述第二热管理系统还用于将所述冷却液循环系统和第一热管理系统中的废热散发到空气中。
进一步地，所述冷媒循环系统包括电动压缩机、水冷冷凝器带储液罐、第一电子膨胀阀、板式换热器、膨胀阀带截止阀、蒸发器、鼓风机、第一冷媒三通管和第二冷媒三通管；其中，
所述电动压缩机的排气端与所述水冷冷凝器带储液罐的进口端连接，所述水冷冷凝器带储液罐的出口端与所述第一冷媒三通管入口端连接，所述第一冷媒三通管的出口端与所述第一电子膨胀阀入口端连接，所述第一电子膨胀阀出口端与所述板式换热器的入口端连接，所述板式换热器的出口端与所述第二冷媒三通管的入口端连接，所述第一冷媒三通管出口端与所述膨胀阀带截止阀入口端连接，所述膨胀阀带截止阀出口端与所述蒸发器的入口端连接，所述蒸发器的出口端与所述第二冷媒三通管的入口端连接，所述第二冷媒三通管的出口端与电动压缩机的吸气端连接。
进一步地，所述冷冻液循环系统包括第一电子水泵、水陶瓷加热器、加热器、三通水阀、第二五通阀、第三五通阀、第一五通阀、第一水三通管和第三水三通管；其中，
所述第一电子水泵出口端与水陶瓷加热器的入口端连接，所述水陶瓷加热器的出口端与加热器的入口端连接；所述水加热器的出口端与三通水阀的a端连接；所述三通水阀的b端与第二水三通管的一端连接；所述三通水阀的c端与水冷冷凝器带储液罐的冷冻液入口端连接；所述水冷冷凝器带储液罐的冷冻液的出口端与第二五通阀的入口端2#连接；所述第一水三通管一端与第二五通阀的出口端1#连接；所述第二五通阀的出口端3#与第三水三通管一端连接；所述第三水三通管一端与第一五通阀的出口端1#连接；所述第一五通阀的出口端5#与板式换热器的冷冻液入口端连接；所述板式换热器的冷冻液出口端与第二五通阀的入口端4#连接；所述第二五通阀的出口端5#与第三五通阀的2#端连接；所述第三五通阀的3#端与第一水三通管一端连接；所述第一水三通管(53)一端与第二水三通管(54)一端连接；所述第三水三通管(55)一端与第一电子水泵入口端连接，所述鼓风机设置在蒸发器的通风口一侧。
进一步地，所述第一热管理系统包括第二电子水泵、电池包和第二水三通管；其中，
所述第二电子水泵的出口端与电池包的入口端连接；所述电池包的出口端与第一五通阀入口端4#连接；所述第二水三通管一端与第二电子水泵连接。
进一步地，所述第二热管理系统包括第三电子水泵、低温散热器、电子风扇、第四水三通管、补水壶、电机及相关元件、第五水三通管；其中，
所述第三子水泵出口端与第一五通阀入口端2#连接；所述第一五通阀出口端3#与第三五通阀入口端4#连接；所述第三五通阀出口端5#与低温散热器入口端连接；所述低温散热器出口端与第四水三通管的一端连接，所述低温散热器出口端与补水壶的一端连接；所述补水壶另一端与第五水三通管一端连接；所述的第三五通阀出口端1#与第四水三通管的一端连接；所述第四水三通管一端与电机及相关元件的进口端连接；所述电机及相关元件出口端与第五水三通管一端连接；所述第五水三通管一端与第三子水泵入口端；所述电子风扇设置在所述低温散热器的通风口一侧。
另一方面，本发明还提出了一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的控制方法，该控制方法采用上述五通阀的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统进行实施，包括：
根据用户需求设定若干工作模式，根据确定的不同的工作模式控制所述带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的工作状态。
进一步地，在根据用户需求设定若干工作模式时，分别获取乘客舱需求、电池需求和电机模块需求，根据获取的不同的所述乘客舱需求、电池需求和电机模块需求设定不同的工作模式的；其中，所述电机及相关元件需求为电机、电控模块、ACDC模块和DCAC模块的多合一需求。
进一步地，所述乘客舱需求中，0代表无需求或通风、2代表加热、3代表制冷，4代表采暖除湿；
所述电池需求中，0代表无需求、1代表均温、2代表加热，3代表冷却；
所述电机模块需求中，0代表无需求，1代表散热；
根据不同的所述乘客舱需求、电池需求和电机模块需求设定的工作模式分别为：1模式-17’模式。
进一步地，设定的所述1模式-17’模式具体为：
1模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；(不利用电机余热)；
1’模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；(利用电机余热)；
2模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；(热泵)；
2’模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
3模式：乘客舱需求3、电池需求0、电机模块需求1；
4模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；(与模式3同)；
4’模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；(暖风电驱并联)；
5模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1；(电池电驱并联)；
5’模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1；(电池电驱串联)；
6模式：乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1；(热泵)；
6’模式：乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
7模式：乘客舱需求3、电池需求1、电机模块需求1；
8模式：乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1；(与模式7同)；
8’模式：乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1；(暖风电驱并联)；
9模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；(热泵)；
9’模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
10模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；(热泵)；
10’模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
11模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；(电池电驱并联)；
11’模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；(电池电驱串联)；
12模式：乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1；(与模式11同)；
12’模式：乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1；(与模式11’同)；
13模式：乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1；(快充模式)；
13’模式：乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1；(与模式5’同)；
14模式：乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1；(乘员舱热泵)；
14’模式：乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
15模式：乘客舱需求3、电池需求3、电机模块需求1；
16模式：乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1；(与模式15同)；
16’模式：乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1；(电池被动冷却)；
17模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0；(冷冻液加注模式1)；
17’模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0；(冷冻液加注模式2)；
进一步地，根据设定的所述1模式-17’模式，分别调整所述带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统中的冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统的工作状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本方明中通过设置的冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统，能够在保证车用空调系统的加热、制冷、除湿除雾等诸多功能及舒适度的前提下，全功能的满足用户的需求，并且，本发明的系统可以自由切换空调系统的工作模式，以达到提高性能、满足各项功能及舒适度，并符合节能降耗、易装配、易维护、耐久性好、可靠性高并满足轻量化等方面要求，其控制方法智能、完善、合理。
进一步地，本发明公开的系统及其控制方法，复合多种热管理功能，其控制方法完善、合理、科学，同时，因采用了集成模块理念，可有效缩小热泵空调与热管理系统组件的布置空间，利于轻量化，利于减少空调系统及热管理系统的冷媒阻力与冷冻液阻力，从而有效提高空调系统的能效比，达到节能降耗的目的，又可以保证良好的制冷、制热和通风效果。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的原理示意图；
图2是本发明实施例提供的1模式的原理示意图；
图3是本发明实施例提供的1’模式的原理示意图；
图4是本发明实施例提供的2模式的原理示意图；
图5是本发明实施例提供的2’模式的原理示意图；
图6是本发明实施例提供的3模式的原理示意图；
图7是本发明实施例提供的4’模式的原理示意图；
图8是本发明实施例提供的5模式的原理示意图；
图9是本发明实施例提供的5’模式的原理示意图；
图10是本发明实施例提供的6模式的原理示意图；
图11是本发明实施例提供的6’模式的原理示意图；
图12是本发明实施例提供的7模式的原理示意图；
图13是本发明实施例提供的8’模式的原理示意图；
图14是本发明实施例提供的9模式的原理示意图；
图15是本发明实施例提供的9’模式的原理示意图；
图16是本发明实施例提供的10模式的原理示意图；
图17是本发明实施例提供的10’模式的原理示意图；
图18是本发明实施例提供的11模式的原理示意图；
图19是本发明实施例提供的11’模式的原理示意图；
图20是本发明实施例提供的13模式的原理示意图；
图21是本发明实施例提供的14模式的原理示意图；
图22是本发明实施例提供的14’模式的原理示意图；
图23是本发明实施例提供的15模式的原理示意图；
图24是本发明实施例提供的16’模式的原理示意图；
图25是本发明实施例提供的17模式的原理示意图；
图26是本发明实施例提供的17’模式的原理示意图；
图27是本发明实施例提供的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的第一种拓展原理示意(带单向阀)；
图28是本发明实施例提供的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的第二种拓展原理示意(带后空调)；
图29是本发明实施例提供的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的第三种拓展原理示意(带单向阀&带后空调)；
图30是本发明实施例提供的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的第四种拓展原理示意(五通阀与四通阀的组合)；
图31是本发明实施例提供的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的第五种拓展原理示意(五通阀与四通阀的组合，并带单向阀)；
图中：
A、冷媒循环系统；1、电动压缩机；2、水冷冷凝器带储液罐；3、第一电子膨胀阀；4、板式换热器；5、膨胀阀带截止阀；6、蒸发器；41、第一冷媒三通管；42、第二冷媒三通管；31、鼓风机；
B、冷冻液循环系统；10、第一电子水泵；11、水陶瓷加热器；12、加热器；13、三通水阀；15、第二五通阀；16、第三五通阀；17、第一五通阀；53、第一水三通管；55、第三水三通管；
C、第一热管理系统；23、第二电子水泵；22、电池包；54、第二水三通管；
D、第二热管理系统；21、第三电子水泵；18、低温散热器；32、电子风扇；56、第四水三通管；19、补水壶；20、电机及相关元件；57、第五水三通管。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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。
参阅图1所示，本实施例提供了一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统，包括冷媒循环系统A、冷冻液循环系统B、第一热管理系统C和第二热管理系统D；其中，冷媒循环系统A连通于冷冻液循环系统B，以将冷媒的发热量和制冷量传递至冷却液循环系统B；第一热管理系统C连通于冷冻液循环系统B，第一热管理系统C用于对电池包进行冷却和加热；第二热管理系统D连通于冷冻液循环系统B，第二热管理系统D用于对电机进行冷却；第二热管理系统D还用于将冷却液循环系统B和第一热管理系统C中的废热散发到空气中。
具体而言，在实际应用中，还可在适当地方增加温度或冷媒压力传感器。
具体而言，冷媒循环系统A通过水冷冷凝器带储液罐2，把冷媒的发热量传递给冷却液循环系统B；冷媒循环系统A通过板式换热器4，把冷媒的制冷量传递给冷却液循环系统B；第二热管理D系统通过低温散热器18与电子风扇32，把冷却液循环系统B、第一热管理系统C、第二热管理系统D中的废热散发到空气中去。
具体而言，冷媒循环系统A包括电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6、鼓风机31、第一冷媒三通管41和第二冷媒三通管42；其中，
具体而言，电动压缩机1的排气端与水冷冷凝器带储液罐2的进口端连接，水冷冷凝器带储液罐2的出口端与第一冷媒三通管41入口端连接，第一冷媒三通管41的出口端与第一电子膨胀阀3入口端连接，第一电子膨胀阀3出口端与板式换热器4的入口端连接，板式换热器4的出口端与第二冷媒三通管42的入口端连接，第一冷媒三通管41出口端与膨胀阀带截止阀5入口端连接，膨胀阀带截止阀5出口端与蒸发器6的入口端连接，蒸发器6的出口端与第二冷媒三通管42的入口端连接，第二冷媒三通管42的出口端与电动压缩机1的吸气端连接。
具体而言，冷冻液循环系统B包括第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、第二五通阀15、第三五通阀16、第一五通阀17、第一水三通管53和第三水三通管55；其中，
第一电子水泵10出口端与水陶瓷加热器11的入口端连接，水陶瓷加热器11的出口端与加热器12的入口端连接；水加热器12的出口端与三通水阀13的a端连接；三通水阀13的b端与第二水三通管54的一端连接；三通水阀13的c端与水冷冷凝器带储液罐2的冷冻液入口端连接；水冷冷凝器带储液罐2的冷冻液的出口端与第二五通阀15的入口端2#连接；第一水三通管53一端与第二五通阀15的出口端1#连接；第二五通阀15的出口端3#与第三水三通管55一端连接；第三水三通管55一端与第一五通阀17的出口端1#连接；第一五通阀17的出口端5#与板式换热器4的冷冻液入口端连接；板式换热器4的冷冻液出口端与第二五通阀15的入口端4#连接；第二五通阀15的出口端5#与第三五通阀16的2#端连接；第三五通阀16的3#端与第一水三通管53一端连接；第一水三通管53一端与第二水三通管54一端连接；第三水三通管55一端与第一电子水泵10入口端连接，所述鼓风机31设置在蒸发器12的通风口一侧。
具体而言，第一热管理系统C包括第二电子水泵23、电池包22和第二水三通管54；其中，
第二电子水泵23的出口端与电池包22的入口端连接；电池包22的出口端与第一五通阀17入口端4#连接；第二水三通管54一端与第二电子水泵23连接。
具体而言，第二热管理系统D包括第三电子水泵21、低温散热器18、电子风扇32、第四水三通管56、补水壶19、电机及相关元件20、第五水三通管57；其中，
第三子水泵21出口端与第一五通阀17入口端2#连接；第一五通阀17出口端3#与第三五通阀16入口端4#连接；第三五通阀16出口端5#与低温散热器18入口端连接；低温散热器18出口端与第四水三通管56的一端连接，低温散热器18出口端与补水壶19的一端连接；补水壶19另一端与第五水三通管57一端连接；第三五通阀16出口端1#与第四水三通管56的一端连接；第四水三通管56一端与电机及相关元件20的进口端连接；电机及相关元件20出口端与第五水三通管57一端连接；第五水三通管57一端与第三子水泵21入口端；电子风扇32设置在所述低温散热器18的通风口一侧。
可以理解的是，在上述实施例中通过设置的冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统，能够在保证车用空调系统的加热、制冷、除湿除雾等诸多功能及舒适度的前提下，全功能的满足用户的需求，并且，本发明的系统可以自由切换空调系统的工作模式，以达到提高性能、满足各项功能及舒适度，并符合节能降耗、易装配、易维护、耐久性好、可靠性高并满足轻量化等方面要求，其控制方法智能、完善、合理。
基于上述实施例的另一种优选的实施方式中，本实施方式提供了一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的控制方法，该控制方法采用上述实施例中的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统进行实施，包括以下步骤：
根据用户需求设定若干工作模式，根据确定的不同的工作模式控制带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的工作状态。
具体而言，在根据用户需求设定若干工作模式时，分别获取乘客舱需求、电池需求和电机模块需求，根据获取的不同的乘客舱需求、电池需求和电机模块需求设定不同的工作模式的；其中，电机模块需求为电机、电控模块、ACDC模块和DCAC模块的多合一需求。
具体而言，乘客舱需求中，0代表无需求或通风、2代表加热、3代表制冷，4代表采暖除湿；
电池需求中，0代表无需求、1代表均温、2代表加热，3代表冷却；
电机模块需求中，0代表无需求，1代表散热；
根据不同的所述乘客舱需求、电池需求和电机模块需求设定的工作模式分别为：1模式-17’模式。
具体而言，设定的所述1模式-17’模式具体为：
1模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；(不利用电机余热)；
1’模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；(利用电机余热)；
2模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；(热泵)；
2’模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
3模式：乘客舱需求3、电池需求0、电机模块需求1；
4模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；(与模式3同)；
4’模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；(暖风电驱并联)；
5模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1；(电池电驱并联)；
5’模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1；(电池电驱串联)；
6模式：乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1；(热泵)；
6’模式：乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
7模式：乘客舱需求3、电池需求1、电机模块需求1；
8模式：乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1；(与模式7同)；
8’模式：乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1；(暖风电驱并联)；
9模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；(热泵)；
9’模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
10模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；(热泵)；
10’模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
11模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；(电池电驱并联)；
11’模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；(电池电驱串联)；
12模式：乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1；(与模式11同)；
12’模式：乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1；(与模式11’同)；
13模式：乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1；(快充模式)；
13’模式：乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1；(与模式5’同)；
14模式：乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1；(乘员舱热泵)；
14’模式：乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1；(水陶瓷加热器)；
15模式：乘客舱需求3、电池需求3、电机模块需求1；
16模式：乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1；(与模式15同)；
16’模式：乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1；(电池被动冷却)；
17模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0；(冷冻液加注模式1)；
17’模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0；(冷冻液加注模式2)；
具体而言，根据设定的所述1模式-17’模式，分别调整所述带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统中的冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统的工作状态。
具体而言，本实施例所述的电机模块需求即为电机、电控、ACDC与DCAC等部件的多合一需求。
具体而言，上述控制方法中的用户需求如以下表1所示：
Figure BDA0003909923680000101
表1
具体而言，如图2所示，在1模式(乘客舱需求0/电池需求0/电机模块需求1)(不利用电机余热)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表2所示：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 /
第三五通阀16 2#-1#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表2
具体而言，第二热管理系统D与冷冻液循环系统B联合工作，第三电子水泵21、第一五通阀17、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20等工作；电机及相关元件20将热量传导给冷冻液，低温散热器18与电子风扇32共同工作，将冷冻液的热量排释放到空气中去，从而实现冷却电机及相关元件20的功能或目的。
具体而言，如图3所示，1’模式(乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1)(利用电机余热)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表3：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-3#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表3
具体而言，冷冻液循环系统B、第一热管理系统C、第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第三五通阀16、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把电机及相关元件20的热量带走，储存转运到电池中去，并实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，如图4所示，2模式(乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1)(热泵)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表4：
Figure BDA0003909923680000111
Figure BDA0003909923680000121
表4
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过水冷冷凝器带储液罐2的冷媒侧，把热量传递给水冷冷凝器带储液罐2的冷冻液侧；冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；此外，第一热管理系统C与第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，并通过低温散热器18、电子风扇32散热，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20；实现给电机及相关元件20散热的功能或目的；同时，该循环回路可带走板式换热器4的制冷量，从而实现空调热泵功能。
具体而言，如图5所示，2’模式(乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1)(水陶瓷加热器)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表5：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表5
具体而言，冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水陶瓷加热器11消耗电能，把热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；此外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、第三五通阀16、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，电机及相关元件20的热量由冷冻液带走。
具体而言，如图6所示，3模式(乘客舱需求3、电池需求0、电机模块需求1)下，五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表6：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-1#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 通
表6
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；冷冻液循环系统B与第二热管理系统D联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20、第三电子水泵21、第一五通阀17主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给低温散热器18，并通过低温散热器18、电子风扇32散热，另外，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20，以实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，4模式(乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1)与模式3同。
具体而言，4’模式(乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1)(暖风电驱并联)下，
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表7：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 通
表7
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；此外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，并通过低温散热器18、电子风扇32散热，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20；从而实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，如图8所示，5模式(乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1)(电池电驱并联)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表8所示：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表8
具体而言，第二热管理系统D与冷冻液循环系统B联合工作，第三电子水泵21、第一五通阀17、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20等工作；电机及相关元件20将热量传导给冷冻液，低温散热器18与电子风扇32共同工作，将冷冻液的热量排释放到空气中去，从而实现冷却电机及相关元件20的功能或目的。另外，第一热管理系统C与冷冻液循环系统B联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，达到电池包均温的功能或目的。
具体而言，如图9所示，5’模式(乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1)(电池电驱串联)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表9所示：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-3#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-1#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表9
具体而言，冷冻液循环系统B、第一热管理系统C、第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，并通过低温散热器18、电子风扇32散热，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20；实现给电机及相关元件散热以及给电池包均温的功能或目的。
具体而言，如图10所示，6模式(乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1)(热泵)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表10：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-3#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-1、3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 通
膨胀阀带截止阀5 不通
表10
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过水冷冷凝器带储液罐2的冷媒侧，把热量传递给水冷冷凝器带储液罐2的冷冻液侧；冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；此外，第一热管理系统C与第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；该水路中，既要带走板式换热4的制冷量，又要吸收电机及相关元件20的热量；电子风扇32可工作可不工作，视情况而定；如水温较高，则通过低温散热器18、电子风扇32散热；这样，既实现了给电机及相关元件20散热的功能或目的；同时，该循环回路可带走板式换热器4的制冷量，从而实现空调热泵功能。
具体而言，如图11所示，6’模式(乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1)(水陶瓷加热器)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表11：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表11
具体而言，冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水陶瓷加热器11消耗电能，把热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；同时，第一热管理系统C联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，达到电池包均温的功能或目的。
此外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，并通过低温散热器18、电子风扇32散热，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20；从而实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，如图12所示，7模式(乘客舱需求3、电池需求1、电机模块需求1)下，
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表12：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-1#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 通
表12
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；冷冻液循环系统B与第二热管理系统D联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20、第三电子水泵21、第一五通阀17主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给低温散热器18，并通过低温散热器18、电子风扇32散热；同时，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20，以实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。另外，第一热管理系统C联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，达到电池包均温的功能或目的。
具体而言，8模式(乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1)，与模式7同。
具体而言，如图13所示，8’模式(乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1)(暖风电驱并联)下，
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表13：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 通
表13
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；同时，第一热管理系统C联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，达到电池包均温的功能或目的。此外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，并通过低温散热器18、电子风扇32散热，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20；从而实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，如图14所示，9模式(乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1)(热泵)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表14：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-1#通
第二五通阀15 2#-1#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-1#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 通
膨胀阀带截止阀5 不通
表14
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过水冷冷凝器带储液罐2的冷媒侧，把热量传递给水冷冷凝器带储液罐2的冷冻液侧；冷冻液循环系统B与第一热管理系统C联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给电池包22；实现给电池加热的功能或目的；此外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；板式换热4的制冷量由电机或外温带走，如果水温较高，则可切换模式，通过低温散热器18、电子风扇32散热。
具体而言，如图15所示，9’模式(乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1)(水陶瓷加热器)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表15：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-1#通
第二五通阀15 2#-1#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-1#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表15
具体而言，冷冻液循环系统B与第一热管理系统C联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水陶瓷加热器11消耗电能，把热量传递给电池包22，达到给电池包加热的功能或目的。此外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；此时，电机的发热用于加热水温。
具体而言，如图16所示，10模式(乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1)(热泵)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表16：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-1#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-1#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b通；a-c通
第一电子膨胀阀3 通
膨胀阀带截止阀5 不通
表16
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过水冷冷凝器带储液罐2的冷媒侧，把热量传递给水冷冷凝器带储液罐2的冷冻液侧；冷冻液循环系统B与第一热管理系统C联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；同时，加热器12出口过来的冷冻液也可加热电池包22；此外，第一热管理系统C联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；该水路中，既要带走板式换热4的制冷量，又要吸收电机及相关元件20的热量；这样，既实现了给电机及相关元件20散热的功能或目的；同时，该循环回路可带走板式换热器4的制冷量，从而实现空调热泵功能。
具体而言，如图17所示，10’模式(乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1)(水陶瓷加热器)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表17：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-1#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-1#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表17
具体而言，冷冻液循环系统B与第一热管理系统C联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水陶瓷加热器11消耗电能，把热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；同时，加热器12出口过来的冷冻液也可加热电池包22；此外，第一热管理系统C联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；此时，电机的发热用于加热水温。
具体而言，如图18所示，11模式(乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1)(电池电驱并联)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表18：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-1#通
第二五通阀15 2#-1#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-3#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 通
表18
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；冷冻液循环系统B与第二热管理系统D联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器带储液罐2的热量用于加热电池包；此外，第一热管理系统C联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；并通过低温散热器18、电子风扇32散热；这样，又实现了给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，如图19所示，11’模式(乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1)(电池电驱串联)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表19：
Figure BDA0003909923680000211
Figure BDA0003909923680000221
表19
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；冷冻液循环系统B与第一热管理系统C及第二热管理系统D联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第三五通阀16、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；水冷冷凝器带储液罐2及电机及相关元件20等的热量传递给电池包22；这样，既给电池加热又实现了给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，12模式(乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1)与模式11同。
具体而言，12’模式(乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1)与模式11’同。
具体而言，如图20所示，13模式(乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1)(快充模式)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表20：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-1#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 通
膨胀阀带截止阀5 不通
表20
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，板式换热器4冷媒冷却冷冻液；冷冻液循环系统B与第一热管理系统C联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20、第三电子水泵21、第一五通阀17等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，该水路既给水冷冷凝器带储液罐2散热，也给电机及相关元件20散热；冷冻液循环系统B与第一热管理系统C联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，板式换热器4冷媒冷却冷冻液，以达到给电池冷却的功能或目的。
具体而言，13’模式(乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1)与模式5’同。
具体而言，如图21所示，14模式(乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1)(乘员舱热泵)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表21：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 通
膨胀阀带截止阀5 不通
表21
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过水冷冷凝器带储液罐2的冷媒侧，把热量传递给水冷冷凝器带储液罐2的冷冻液侧；冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；同时，第一热管理系统C联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，板式换热器4冷媒冷却冷冻液，以达到给电池冷却的功能或目的。此外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，并通过低温散热器18、电子风扇32散热，降温后的冷冻液可冷却电机及相关元件20；从而实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，如图22所示，14’模式(乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1)(水陶瓷加热器)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表22：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-3#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表22
具体而言，冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水陶瓷加热器11消耗电能，把热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；另外，冷冻液循环系统B、第一热管理系统C、第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16、第二电子水泵23、电池包22、低温散热器18、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，通过低温散热器18、电子风扇32，分别给电池、电机散热。
具体而言，如图23所示，15模式(乘客舱需求3、电池需求3、电机模块需求1)下，
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表23：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-1#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 通
膨胀阀带截止阀5 通
表23
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6、第一电子膨胀阀3、板式换热器4等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；同时，第一热管理系统C联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，板式换热4制冷，以达到冷却电池包的功能或目的。另外，冷冻液循环系统B与第二热管理系统D联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20、第三电子水泵21、第一五通阀17主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器带储液罐2的热量传递给低温散热器18，并通过低温散热器18、电子风扇32散热；以实现给电机及相关元件20散热的功能或目的。
具体而言，16模式(乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1)与模式15同。具体而言，如图24所示，16’模式(乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1)(电池被动冷却)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表24：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-1#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 通
表24
具体而言，冷媒循环系统A中，由电动压缩机1、水冷冷凝器带储液罐2、膨胀阀带截止阀5、蒸发器6等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器6除湿并冷却空气；水冷冷凝器带储液罐2的一部分热量传递给加热器12；加热器12加热空气，然后通过鼓风机31吹出，实现暖风功能或目的；冷冻液循环系统B与第一热管理系统C及第二热管理系统D联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20、第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二电子水泵23、电池包22等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；通过低温散热器18、电子风扇32散热；可排出水冷冷凝器带储液罐2的富余热量及冷却电机、电池。
具体而言，如图25所示，17模式(乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0)(冷冻液加注模式1)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表25：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-3#通；4#-5#通
第二五通阀15 2#-3#通；4#-5#通
第三五通阀16 2#-3#通；4#-5#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 不通
表25
具体而言，冷冻液循环系统B中，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；同时，第一热管理系统C联合工作，由第二电子水泵23、电池包22、第一五通阀17、板式换热4、第二五通阀15、第三五通阀16主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；另外，第二热管理系统D联合工作，由第三电子水泵21、第一五通阀17、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；达到加注冷冻液，完成排气的目的。
具体而言，如图26所示，17’模式(乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0)(冷冻液加注模式2)下：
五通水阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表26：
零件名称 状态
第一五通阀17 2#-5#通；4#-1#通
第二五通阀15 2#-5#通；4#-1#通
第三五通阀16 2#-5#通；4#-1#通
三通水阀13 a-b不通；a-c通
第一电子膨胀阀3 不通
膨胀阀带截止阀5 通
表26
具体而言，冷冻液循环系统B与第一热管理系统C及第二热管理系统D联合工作，由第一电子水泵10、水陶瓷加热器11、加热器12、三通水阀13、水冷冷凝器带储液罐2、第二五通阀15、第三五通阀16、低温散热器18、补水壶19、电机及相关元件20、第三电子水泵21、第一五通阀17、板式换热4、第二电子水泵23、电池包22等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行；达到加注冷冻液，完成排气的目的。
具体而言，参阅图27-31所示，基于上述各个实施例，可以对上述各个实施例的特征和具体实施方式进行各种改变或等效替换，例如结合图27所示，可以增加一个单向阀14；还可以的是，对上述各个实施例进行简化或扩展功能，结合图28、29所示，例如设置双空调系统，增加第二电子膨胀阀61、后蒸发器62、后加热器63、后鼓风机33、第三冷媒三通管43和第四冷媒三通管44，以对上述系统进行改进后形成双空调系统进行上述实施例的实施。再例如结合图30、31所示，用一个四通阀，替代本方案中的第三五通阀。
可以理解的是，上述各个实施例中通过设置的冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统，能够在保证车用空调系统的加热、制冷、除湿除雾等诸多功能及舒适度的前提下，全功能的满足用户的需求，并且，本发明的系统可以自由切换空调系统的工作模式，以达到提高性能、满足各项功能及舒适度，并符合节能降耗、易装配、易维护、耐久性好、可靠性高并满足轻量化等方面要求，其控制方法智能、完善、合理。
进一步地，上述各个实施例中通过复合多种热管理功能，其控制方法完善、合理、科学，同时，因采用了集成模块理念，可有效缩小热泵空调与热管理系统组件的布置空间，利于轻量化，利于减少空调系统及热管理系统的冷媒阻力与冷冻液阻力，从而有效提高空调系统的能效比，达到节能降耗的目的，又可以保证良好的制冷、制热、或通风效果。
本申请的各个实施例中的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统及其控制方法，能够适用于多种冷媒，如R134a，R1234yf，R290，R744，R410A，R32等，本申请的各个实施例的应用具有广泛的应用价值与市场前景。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统，其特征在于，包括：冷媒循环系统(A)、冷冻液循环系统(B)、第一热管理系统(C)和第二热管理系统(D)；其中，
所述冷媒循环系统(A)连通于所述冷冻液循环系统(B)，以将冷媒的发热量和制冷量传递至所述冷却液循环系统(B)；
所述第一热管理系统(C)连通于所述冷冻液循环系统(B)，所述第一热管理系统(C)用于对电池包进行冷却和加热；
所述第二热管理系统(D)连通于所述冷冻液循环系统(B)，所述第二热管理系统(D)用于对电机进行冷却；所述第二热管理系统(D)还用于将所述冷却液循环系统(B)和第一热管理系统(C)中的废热散发到空气中。
2.根据权利要求1所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统，其特征在于，所述冷媒循环系统(A)包括电动压缩机(1)、水冷冷凝器带储液罐(2)、第一电子膨胀阀(3)、板式换热器(4)、膨胀阀带截止阀(5)、蒸发器(6)、鼓风机(31)、第一冷媒三通管(41)和第二冷媒三通管(42)；其中，
所述电动压缩机(1)的排气端与所述水冷冷凝器带储液罐(2)的进口端连接，所述水冷冷凝器带储液罐(2)的出口端与所述第一冷媒三通管(41)入口端连接，所述第一冷媒三通管(41)的出口端与所述第一电子膨胀阀(3)入口端连接，所述第一电子膨胀阀(3)出口端与所述板式换热器(4)的入口端连接，所述板式换热器(4)的出口端与所述第二冷媒三通管(42)的入口端连接，所述第一冷媒三通管(41)出口端与所述膨胀阀带截止阀(5)入口端连接，所述膨胀阀带截止阀(5)出口端与所述蒸发器(6)的入口端连接，所述蒸发器(6)的出口端与所述第二冷媒三通管(42)的入口端连接，所述第二冷媒三通管(42)的出口端与电动压缩机(1)的吸气端连接。
3.根据权利要求2所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统，其特征在于，
所述冷冻液循环系统(B)包括第一电子水泵(10)、水陶瓷加热器(11)、加热器(12)、三通水阀(13)、第二五通阀(15)、第三五通阀(16)、第一五通阀(17)、第一水三通管(53)和第三水三通管(55)；其中，
所述第一电子水泵(10)出口端与水陶瓷加热器(11)的入口端连接，所述水陶瓷加热器(11)的出口端与加热器(12)的入口端连接；所述水加热器(12) 的出口端与三通水阀(13)的a端连接；所述三通水阀(13)的b端与第二水三通管(54)的一端连接；所述三通水阀(13)的c端与水冷冷凝器带储液罐(2)的冷冻液入口端连接；所述水冷冷凝器带储液罐(2)的冷冻液的出口端与第二五通阀(15)的入口端2#连接；所述第一水三通管(53)一端与第二五通阀(15)的出口端1#连接；所述第二五通阀(15)的出口端3#与第三水三通管(55)一端连接；所述第三水三通管(55)一端与第一五通阀(17)的出口端1#连接；所述第一五通阀(17)的出口端5#与板式换热器(4)的冷冻液入口端连接；所述板式换热器(4)的冷冻液出口端与第二五通阀(15)的入口端4#连接；所述第二五通阀(15)的出口端5#与第三五通阀(16)的2#端连接；所述第三五通阀(16)的3#端与第一水三通管(53)一端连接；所述第一水三通管(53)一端与第二水三通管(54)一端连接；所述第三水三通管(55)一端与第一电子水泵(10)入口端连接，所述鼓风机(31)设置在蒸发器(12)的通风口一侧。
4.根据权利要求3所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统，其特征在于，
所述第一热管理系统(C)包括第二电子水泵(23)、电池包(22)和第二水三通管(54)；其中，
所述第二电子水泵(23)的出口端与电池包(22)的入口端连接；所述电池包(22)的出口端与第一五通阀(17)入口端4#连接；所述第二水三通管(54)一端与第二电子水泵(23)连接。
5.根据权利要求4所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统，其特征在于，
所述第二热管理系统(D)包括第三电子水泵(21)、低温散热器(18)、电子风扇(32)、第四水三通管(56)、补水壶(19)、电机及相关元件(20)、第五水三通管(57)；其中，
所述第三子水泵(21)出口端与第一五通阀(17)入口端2#连接；所述第一五通阀(17)出口端3#与第三五通阀(16)入口端4#连接；所述第三五通阀(16)出口端5#与低温散热器(18)入口端连接；所述低温散热器(18)出口端与第四水三通管(56)的一端连接，所述低温散热器(18)出口端与补水壶(19)的一端连接；所述补水壶(19)另一端与第五水三通管(57)一端连接；所述的第三五通阀(16)出口端1#与第四水三通管(56)的一端连接；所述第四水三通管(56)一端与电机及相关元件(20)的进口端连接；所述电机及相关元件(20)出口端与第五水三通管(57)一端连接；所述第五水三通管(57)一端与第三子水泵(21)入口端；所述电子风扇(32)设置在所述低温散热器(18)的通风口一侧。
6.一种带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，该控制方法采用如权利要求1-5任一项所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统进行实施，包括：
根据用户需求设定多个工作模式，根据确定的不同的工作模式控制所述带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的工作状态。
7.根据权利要求6所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，
在根据用户需求设定若干工作模式时，分别获取乘客舱需求、电池需求和电机模块需求，根据获取的不同的所述乘客舱需求、电池需求和电机及相关元件需求设定不同的工作模式的；其中，所述电机及相关元件需求为电机、电控模块、ACDC模块和DCAC模块的多合一需求。
8.根据权利要求7所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，
所述乘客舱需求中，0代表无需求或通风、2代表加热、3代表制冷，4代表采暖除湿；
所述电池需求中，0代表无需求、1代表均温、2代表加热，3代表冷却；
所述电机模块需求中，0代表无需求，1代表散热；
根据不同的所述乘客舱需求、电池需求和电机模块需求设定的工作模式分别为：1模式-17’模式。
9.根据权利要求8所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，设定的所述1模式-17’模式具体为：
1模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；
1’模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；
2模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；
2’模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；
3模式：乘客舱需求3、电池需求0、电机模块需求1；
4模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；
4’模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；
5模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1；
5’模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求1；
6模式：乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1；
6’模式：乘客舱需求2、电池需求1、电机模块需求1；
7模式：乘客舱需求3、电池需求1、电机模块需求1；
8模式：乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1；
8’模式：乘客舱需求4、电池需求1、电机模块需求1；
9模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
9’模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
10模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；
10’模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；
11模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；
11’模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；
12模式：乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1；
12’模式：乘客舱需求4、电池需求2、电机模块需求1；
13模式：乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1；
13’模式：乘客舱需求0、电池需求3、电机模块需求1；
14模式：乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1；
14’模式：乘客舱需求2、电池需求3、电机模块需求1；
15模式：乘客舱需求3、电池需求3、电机模块需求1；
16模式：乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1；
16’模式：乘客舱需求4、电池需求3、电机模块需求1；
17模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0；
17’模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求0。
10.根据权利要求8所述的带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，根据设定的所述1模式-17’模式，分别调整所述带五通阀的可集成式热泵空调与热管理系统中的冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统和第二热管理系统的工作状态。
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