CN116512864B - 混合动力车辆热量管理系统和混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混合动力车辆热量管理系统和混合动力车辆，混合动力车辆热量管理系统包括电池组件、电机电控组件、发动机组件、制冷循环组件、第一换热器、第二换热器、调温装置、第一四通组件、第二四通组件和第三四通组件，制冷循环组件包括压缩机和闪蒸器，第一换热器、第二换热器和闪蒸器均包括第一管道和能够与第一管道进行热交换的第二管道，第一四通组件、第二四通组件和第三四通组件均包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口、第三口。

Description

混合动力车辆热量管理系统和混合动力车辆

技术领域

本发明涉及混合动力车辆技术领域，特别涉及一种混合动力车辆热量管理系统和混合动力车辆。

背景技术

目前混合动力车辆在节能降碳技术成熟度、续航、成本等方面综合优势明显，作为零碳排放过渡技术路线，当前阶段商业竞争力明显提升，混合动力车辆由发动机和动力电池提供动力源，可以实现纯发动机模式、纯电模式行驶，必要时也可以二者混合动力模式下运行。

混合动力车辆运行存在发动机、电机电控系统产生的巨大热量难以有效利用问题，电池、座舱等在低温环境下通常采用PTC取暖升温，耗能大，用车成本高。低温环境下电机电控系统/发动机工作产生的巨大热量释放到空气中，而驾驶舱和电池在低温环境下取暖通常采用PTC加热器获取热量，PTC加热器效率较低能耗较大，造成较大的热量浪费，影响车辆续航里程。低温环境下车辆充电时，动力电池需要冷却降温，目前普遍采用电动压缩机工作实现冷却降温，电动压缩机低温环境下存在频繁启停的问题，对使用寿命影响较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能至少改善上述问题中的一个的混合动力车辆热量管理系统和混合动力车辆。

本发明公开一种混合动力车辆热量管理系统，包括电池组件、电机电控组件、发动机组件、制冷循环组件、第一换热器、第二换热器、调温装置、第一四通组件、第二四通组件和第三四通组件，所述制冷循环组件包括压缩机和闪蒸器，所述第一换热器、第二换热器和所述闪蒸器均包括第一管道和能够与所述第一管道进行热交换的第二管道，所述第一四通组件、所述第二四通组件和所述第三四通组件均包括第一口、第二口、第三口和第四口，所述第一四通组件、所述第二四通组件和所述第三四通组件的第二口和第四口其中之任一可与第一口和第三口其中之任一连通，所述调温装置包括送热管道和冷暖管道；所述第一四通组件的第二口与所述冷暖管道的第一端以及与所述第二换热器的第二管道的第一端均连接，所述第一四通组件的第四口与所述第一换热器的第二管道的第一端连接，所述第一换热器的第一管道的两端分别与所述第二四通组件的第二口和所述第三四通组件的第三口连接，所述第二换热器的第一管道的两端分别与所述第二四通组件的第三口和第四口连接，所述第二四通组件的第一口和所述第三四通组件的第四口连接；所述电机电控组件包括电机电控模块和用于对电机电控模块散热的第一流体管路，所述第一流体管路包括与所述电机电控模块换热的第一换热管道、与所述第一换热管道连接且用于对第一流体管路中流动的第一冷却液进行散热的散热器、与所述散热器连接且与所述第一换热器的第一管道串联的用于使第一冷却液在第一流体管路中流动的第一泵，所述第一换热管道、所述第一泵和所述散热器均设于所述第二四通组件的第二口和所述第三四通组件的第三口之间；所述电池组件包括电池模块和用于对所述电池模块散热或升温的第二流体管路，所述第二流体管路包括与所述电池模块换热的第二换热管道、与所述第二换热管道连接且与所述第二换热器的第一管道串联的用于使第二冷却液在第二流体管路中流动的第二泵，所述第二换热管道和所述第二泵均设于所述第二四通组件的第三口和第四口之间；所述发动机组件包括发动机模块和用于对所述发动机模块散热的第三流体管路，所述第三流体管路包括与所述发动机模块换热的第三换热管道，所述送热管道的两端分别与所述第三流体管路和所述第三四通组件的第二口连接，所述第三四通组件的第一口与所述第三流体管路连接；所述压缩机包括与所述闪蒸器的第二管道的第一端连接的第一入口和分别与所述第一四通组件的第一口和第三口连接的出口和第二入口，所述制冷循环组件还包括第一膨胀阀、第二膨胀阀和第三膨胀阀，所述第一膨胀阀的第一口和第二口分别连接所述第一换热器的第二管道的第二端和所述闪蒸器的第二管道的第二端，所述第二膨胀阀的第一口和第二口分别连接所述闪蒸器的第一管道的第一端和所述冷暖管道的第二端，所述冷暖管道的第二端与所述第一膨胀阀的第一口连接，所述第三膨胀阀的第一口和第二口分别与所述第二膨胀阀的第二口和所述第二换热器的第二管道的第二端连接，所述第一换热器的第二管道的第二端与所述闪蒸器的第一管道的第二端和所述第三膨胀阀的第一口均连接。

在一些实施例中，所述制冷循环组件包括第一三通接头、第二三通接头、第三三通接头、第四三通接头、第五三通接头和第六三通接头，所述第一三通接头的第一连通口、第二连通口和第三连通口分别与所述第一换热器的第二管道的第二端、所述第二三通接头的第一连通口和所述第六三通接头的第一连通口连接，所述第二三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述闪蒸器的第一管道的第二端和所述第三三通接头的第一连通口连接，所述第六三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述第三膨胀阀的第一口和所述第五三通接头的第一连通口连接，所述第五三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述闪蒸器的第一管道的第一端和所述第四三通接头的第一连通口连接，所述第四三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述冷暖管道的第二端和所述第三三通接头的第二连通口连接，所述第三三通接头的第三连通口与所述闪蒸器的第二管道的第二端连接。

在一些实施例中，所述制冷循环组件还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述第一单向阀的进口和出口分别与所述第一三通接头和所述第二三通接头连接，所述第二单向阀的进口和出口分别与所述第四三通接头和所述第三三通接头连接，所述第三单向阀的进口和出口分别与所述第五三通接头和所述第四三通接头连接，所述第四单向阀的进口和出口分别与所述第五三通接头和所述第六三通接头连接。

在一些实施例中，所述制冷循环组件还包括设于所述第一三通接头和所述第二三通接头之间的第一截止阀和设于所述第六三通接头和所述第二换热器的第二管道的第二端之间的第二截止阀。

在一些实施例中，所述制冷循环组件还包括设于所述第一三通接头和所述第六三通接头之间的压力传感器。

在一些实施例中，所述制冷循环组件还包括第一三通组件，所述第一三通组件包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，所述第一四通组件的第二口通过所述第一三通组件与所述冷暖管道的第一端以及与所述第二换热器的第二管道的第一端连接。

在一些实施例中，所述制冷循环组件还包括设于所述第一三通组件和所述冷暖管道的第一端之间的第一压力温度传感器和设于所述第一三通组件和所述第二换热器的第二管道的第一端之间的第二压力温度传感器。

在一些实施例中，所述调温装置包括用于对所述送热管道和冷暖管道送风以与所述送热管道和冷暖管道换热的送风装置。

在一些实施例中，所述散热器内设有用于通入第一冷却液以对所述第一冷却液散热的散热管道，所述电机电控组件还包括第二三通组件，所述第二三通组件包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，所述第二三通组件的第一口、第二口和第三口分别与所述第二四通组件的第二口、所述散热管道的第一端和所述散热管道的第二端连接。

在一些实施例中，所述制冷循环组件还包括设于所述第一四通组件的第三口和所述压缩机的第二入口之间的气液分离器。

本发明第二方面公开一种混合动力车辆，包括任一所述的混合动力车辆热量管理系统。

基于本发明提供的混合动力车辆热量管理系统，能够利用制冷循环组件实现在高温环境下对混合动力车辆的电机电控模块、电池模块和驾驶舱等位置进行高效降温。在低温环境充电模式下，可以利用制冷循环组件对驾驶舱等位置以及电池模块来进行有效升温，在电池模块需要降温时通过利用电机电控模块的散热器来对电池模块进行降温，节省对制冷循环组件的压缩机的使用，减少能耗，增加压缩机使用寿命。在低温环境纯电行驶模式中，可以有效利用电机电控模块产生的热量对驾驶舱等位置取暖和对电池模块升温。在低温环境发动机行驶模式可以有效利用发动机产生的热量对驾驶舱等位置取暖以及对电池模块、电机电控模块升温。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明实施例的混合动力车辆热量管理系统的结构原理示意图；

图2为图1所示的混合动力车辆热量管理系统的部分结构的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

如图1所示，本实施例的混合动力车辆热量管理系统包括电池组件、电机电控组件、发动机组件、制冷循环组件、第一换热器3、第二换热器6、调温装置12、第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25，制冷循环组件包括压缩机1和闪蒸器9。

第一换热器3、第二换热器6和闪蒸器9均包括第一管道和能够与第一管道进行热交换的第二管道，即第一换热器3、第二换热器6和闪蒸器9内均包括两个管道，两个管道分别用于通入流体，两个管道内的流体在第一换热器3、第二换热器6或闪蒸器9内流动时进行热交换。第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25均包括第一口1、第二口2、第三口3和第四口4，第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25的第二口2和第四口4其中之任一可与第一口1和第三口3其中之任一连通，也即在第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25中，可以实现第一口和第二口连通，或者第一口和第四口连通，或者第三口和第二口连通，或者第三口和第四口连通，进一步地，在一些实施例中，第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25均包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口、第三口和第四口，即第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25均包括四个连接口，四个连接口当中的任意两个均可控制连通，例如，在如图所示的实施例中，第一四通组件2的第一口1、第二口2、第三口3和第四口4中可以控制第一四通组件2的第一口1和第二口2连通，或者控制第一四通组件2的第一口1和第三口3连通，或者第一四通组件2的第一口1和第四口4连通，或者控制第一四通组件2的第一口1和第二口2连通同时第三口3和第四口4连通等。四通组件可以如图所示通过四通阀来实现功能，在一些图示未示出的实施例中，四通组件也可以为由多个管路和阀组成的能够实现同样功能的组合件。

调温装置12包括送热管道36和冷暖管道13。当调温装置12对驾驶舱等位置起作用时，即可对驾驶舱进行调温。第一四通组件2的第二口与冷暖管道13的第一端以及与第二换热器6的第二管道的第一端均连接，第一四通组件2的第四口4与第一换热器3的第二管道的第一端连接，第一换热器3的第一管道的两端分别与第二四通组件27的第二口2和第三四通组件25的第三口3连接，第二换热器6的第一管道的两端分别与第二四通组件27的第三口3和第四口4连接，第二四通组件27的第一口和第三四通组件25的第四口连接。在一些实施例中，送热管道36为暖风芯体，调温装置为汽车空调总成。

电机电控组件包括电机电控模块和用于对电机电控模块散热的第一流体管路，在如图所示的实施例中，电机电控模块包括DC/DC模块20、MCU21(电机控制器)和驱动电机22。第一流体管路包括与电机电控模块换热的第一换热管道、与第一换热管道连接且用于对第一流体管路中流动的第一冷却液进行散热的散热器24、与散热器24连接且与第一换热器3的第一管道串联的用于使第一冷却液在第一流体管路中流动的第一泵19，在如图所示的实施例中，散热器24为风冷散热器。第一换热管道、第一泵19和散热器24均设于第二四通组件27的第二口和第三四通组件25的第三口之间。

电池组件包括电池模块和用于对电池模块散热或升温的第二流体管路，在如图所示的实施例中，电池模块包括动力电池29和BMS控制器。第二流体管路包括与电池模块换热的第二换热管道、与第二换热管道连接且与第二换热器6的第一管道串联的用于使第二冷却液在第二流体管路中流动的第二泵32，第二换热管道和第二泵32均设于第二四通组件27的第三口和第四口之间。

发动机组件包括发动机模块38和用于对发动机模块38散热的第三流体管路，在如图所示的实施例中，发动机模块38包括发动机和用于使第三流体管路中的第三冷却液在第三流体管路中流动的第三泵。第三流体管路包括与发动机模块38换热的第三换热管道，发动机组件还包括用于对第三冷却液散热的高温散热器39。送热管道36的两端分别与第三流体管路和第三四通组件25的第二口连接，第三四通组件25的第一口与第三流体管路连接。

压缩机1包括与闪蒸器9的第二管道的第一端连接的第一入口和分别与第一四通组件2的第一口和第三口连接的出口和第二入口，制冷循环组件还包括第一膨胀阀11、第二膨胀阀10和第三膨胀阀5，第一膨胀阀11的第一口和第二口分别连接第一换热器3的第二管道的第二端和闪蒸器9的第二管道的第二端，第二膨胀阀10的第一口和第二口分别连接闪蒸器9的第一管道的第一端和冷暖管道13的第二端，冷暖管道13的第二端与第一膨胀阀11的第一口连接，第三膨胀阀5的第一口和第二口分别与第二膨胀阀10的第二口和第二换热器6的第二管道的第二端连接，第一换热器3的第二管道的第二端与闪蒸器9的第一管道的第二端和第三膨胀阀5的第一口均连接。

本实施例的混合动力车辆热量管理系统，能够利用制冷循环组件实现在高温环境下对混合动力车辆的电机电控模块、电池模块和驾驶舱等位置进行高效降温。在低温环境充电模式下，可以利用制冷循环组件对驾驶舱等位置以及电池模块来进行有效升温，在电池模块需要降温时通过利用电机电控模块的散热器24来对电池模块进行降温，节省对制冷循环组件的压缩机1的使用，减少能耗，增加压缩机1使用寿命。在低温环境纯电行驶模式中，可以有效利用电机电控模块产生的热量对驾驶舱等位置取暖和对电池模块升温。在低温环境发动机行驶模式可以有效利用发动机产生的热量对驾驶舱等位置取暖以及对电池模块、电机电控模块升温。

在一些实施例中，制冷循环组件包括第一三通接头61、第二三通接头62、第三三通接头63、第四三通接头64、第五三通接头65和第六三通接头66，第一三通接头61的第一连通口、第二连通口和第三连通口分别与第一换热器3的第二管道的第二端、第二三通接头62的第一连通口和第六三通接头66的第一连通口连接，第二三通接头62的第二连通口和第三连通口分别与闪蒸器9的第一管道的第二端和第三三通接头63的第一连通口连接，第六三通接头66的第二连通口和第三连通口分别与第三膨胀阀5的第一口和第五三通接头65的第一连通口连接，第五三通接头65的第二连通口和第三连通口分别与闪蒸器9的第一管道的第一端和第四三通接头64的第一连通口连接，第四三通接头64的第二连通口和第三连通口分别与冷暖管道13的第二端和第三三通接头63的第二连通口连接，第三三通接头63的第三连通口与闪蒸器9的第二管道的第二端连接。

在一些实施例中，如图1所示，制冷循环组件还包括第一单向阀15、第二单向阀18、第三单向阀17和第四单向阀16，第一单向阀15的进口和出口分别与第一三通接头61和第二三通接头62连接，第二单向阀18的进口和出口分别与第四三通接头64和第三三通接头63连接，第三单向阀17的进口和出口分别与第五三通接头65和第四三通接头64连接，第四单向阀16的进口和出口分别与第五三通接头65和第六三通接头66连接。

在一些实施例中，制冷循环组件还包括设于第一三通接头61和第二三通接头62之间的第一截止阀35和设于第六三通接头66和第二换热器的第二管道的第二端之间的第二截止阀51。在一些实施例中，第三膨胀阀5带截止功能，此时可不设第二截止阀51。

在一些实施例中，制冷循环组件还包括设于第一三通接头61和第六三通接头66之间的压力传感器4。

在一些实施例中，制冷循环组件还包括第一三通组件34，第一三通组件34包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，第一四通组件2的第二口通过第一三通组件34与冷暖管道13的第一端以及与第二换热器6的第二管道的第一端连接。

在一些实施例中，制冷循环组件还包括设于第一三通组件34和冷暖管道13的第一端之间的第一压力温度传感器14和设于第一三通组件34和第二换热器6的第二管道的第一端之间的第二压力温度传感器7。

在一些实施例中，调温装置12包括用于对送热管道36和冷暖管道13送风以与送热管道36和冷暖管道13换热的送风装置37。

在一些实施例中，散热器24内设有用于通入第一冷却液以对第一冷却液散热的散热管道，电机电控组件还包括第二三通组件23，第二三通组件23包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，第二三通组件23的第一口、第二口和第三口分别与第二四通组件27的第二口、散热管道的第一端和散热管道的第二端连接。

在一些实施例中，制冷循环组件还包括设于第一四通组件2的第三口和压缩机1的第二入口之间的气液分离器8。

在一些实施例中，如图1所示，电机电控组件还包括与第一流体管路连接的电机电控膨胀水箱41，电机电控膨胀水箱41用于对第一流体管路补液排气。电池组件还包括与第二流体管路连接的电池膨胀水箱33，电池膨胀水箱33用于对第二流体管路补液排气。发动机组件还包括与第三流体管路连接的发动机膨胀水箱40，发动机膨胀水箱40用于对第三流体管路补液排气。

在一些实施例中还公开一种混合动力车辆，混合动力车辆包括任一上述的混合动力车辆热量管理系统。在一些实施例中，混合动力车辆为混合动力重型卡车。

下面以一个具体实施例来示意本申请：

在本实施例中，混合动力车辆热量管理系统包括电池组件、电机电控组件、发动机组件、制冷循环组件、第一换热器3、第二换热器6、调温装置12、第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25，制冷循环组件包括压缩机1和闪蒸器9。第一换热器3、第二换热器6和闪蒸器9均包括第一管道和能够与第一管道进行热交换的第二管道。第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25均包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口、第三口和第四口，即第一四通组件2、第二四通组件27和第三四通组件25均包括四个连接口，四个连接口当中的任意两个均可控制连通。调温装置12包括送热管道36和冷暖管道13。第一四通组件2的第二口与冷暖管道13的第一端以及与第二换热器6的第二管道的第一端均连接，第一四通组件2的第四口4与第一换热器3的第二管道的第一端连接，第一换热器3的第一管道的两端分别与第二四通组件27的第二口2和第三四通组件25的第三口3连接，第二换热器6的第一管道的两端分别与第二四通组件27的第三口3和第四口4连接，第二四通组件27的第一口和第三四通组件25的第四口连接。电机电控组件包括电机电控模块和用于对电机电控模块散热的第一流体管路，电机电控模块包括DC/DC模块20、MCU(电机控制器)21和驱动电机22。第一流体管路包括与电机电控模块换热的第一换热管道、与第一换热管道连接且用于对第一流体管路中流动的第一冷却液进行散热的散热器24、与散热器24连接且与第一换热器3的第一管道串联的用于使第一冷却液在第一流体管路中流动的第一泵19。散热器24为风冷散热器。第一换热管道、第一泵19和散热器24均设于第二四通组件27的第二口和第三四通组件25的第三口之间。电池组件包括电池模块和用于对电池模块散热或升温的第二流体管路，电池模块包括动力电池29和BMS控制器30。第二流体管路包括与电池模块换热的第二换热管道、与第二换热管道连接且与第二换热器6的第一管道串联的用于使第二冷却液在第二流体管路中流动的第二泵32，第二换热管道和第二泵32均设于第二四通组件27的第三口和第四口之间。发动机组件包括发动机模块38和用于对发动机模块38散热的第三流体管路，发动机模块38包括发动机和用于使第三流体管路中的第三冷却液在第三流体管路中流动的第三泵。第三流体管路包括与发动机模块38换热的第三换热管道，发动机组件还包括用于对第三冷却液散热的高温散热器39。送热管道36的两端分别与第三流体管路和第三四通组件25的第二口连接，第三四通组件25的第一口与第三流体管路连接。压缩机1包括与闪蒸器9的第二管道的第一端连接的第一入口和分别与第一四通组件2的第一口和第三口连接的出口和第二入口，制冷循环组件还包括第一膨胀阀11、第二膨胀阀10和第三膨胀阀5，第一膨胀阀11的第一口和第二口分别连接第一换热器3的第二管道的第二端和闪蒸器9的第二管道的第二端，第二膨胀阀10的第一口和第二口分别连接闪蒸器9的第一管道的第一端和冷暖管道13的第二端，冷暖管道13的第二端与第一膨胀阀11的第一口连接，第三膨胀阀5的第一口和第二口分别与第二膨胀阀10的第二口和第二换热器6的第二管道的第二端连接，第一换热器3的第二管道的第二端与闪蒸器9的第一管道的第二端和第三膨胀阀5的第一口均连接。制冷循环组件包括第一三通接头61、第二三通接头62、第三三通接头63、第四三通接头64、第五三通接头65和第六三通接头66，第一三通接头61的第一连通口、第二连通口和第三连通口分别与第一换热器3的第二管道的第二端、第二三通接头62的第一连通口和第六三通接头66的第一连通口连接，第二三通接头62的第二连通口和第三连通口分别与闪蒸器9的第一管道的第二端和第三三通接头63的第一连通口连接，第六三通接头66的第二连通口和第三连通口分别与第三膨胀阀5的第一口和第五三通接头65的第一连通口连接，第五三通接头65的第二连通口和第三连通口分别与闪蒸器9的第一管道的第一端和第四三通接头64的第一连通口连接，第四三通接头64的第二连通口和第三连通口分别与冷暖管道13的第二端和第三三通接头63的第二连通口连接，第三三通接头63的第三连通口与闪蒸器9的第二管道的第二端连接。制冷循环组件还包括第一单向阀15、第二单向阀18、第三单向阀17和第四单向阀16，第一单向阀15的进口和出口分别与第一三通接头61和第二三通接头62连接，第二单向阀18的进口和出口分别与第四三通接头64和第三三通接头63连接，第三单向阀17的进口和出口分别与第五三通接头65和第四三通接头64连接，第四单向阀16的进口和出口分别与第五三通接头65和第六三通接头66连接。制冷循环组件还包括设于第一三通接头61和第二三通接头62之间的第一截止阀35和设于第六三通接头66和第二换热器的第二管道的第二端之间的第二截止阀51。在一些实施例中，第三膨胀阀5带截止功能，此时可不设第二截止阀51。制冷循环组件还包括设于第一三通接头61和第六三通接头66之间的压力传感器4。制冷循环组件还包括第一三通组件34，第一三通组件34包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，第一四通组件2的第二口通过第一三通组件34与冷暖管道13的第一端以及与第二换热器6的第二管道的第一端连接。制冷循环组件还包括设于第一三通组件34和冷暖管道13的第一端之间的第一压力温度传感器14和设于第一三通组件34和第二换热器6的第二管道的第一端之间的第二压力温度传感器7。调温装置12包括用于对送热管道36和冷暖管道13送风以与送热管道36和冷暖管道13换热的送风装置37。散热器24内设有用于通入第一冷却液以对第一冷却液散热的散热管道，电机电控组件还包括第二三通组件23，第二三通组件23包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，第二三通组件23的第一口、第二口和第三口分别与第二四通组件27的第二口、散热管道的第一端和散热管道的第二端连接。制冷循环组件还包括设于第一四通组件2的第三口和压缩机1的第二入口之间的气液分离器8。电机电控组件还包括与第一流体管路连接的电机电控膨胀水箱41，电机电控膨胀水箱41用于对第一流体管路补液排气。电池组件还包括与第二流体管路连接的电池膨胀水箱33，电池膨胀水箱33用于对第二流体管路补液排气。发动机组件还包括与第三流体管路连接的发动机膨胀水箱40，发动机膨胀水箱40用于对第三流体管路补液排气。电池模块和第三泵之间还设有第一温度传感器31，第二四通组件27的第四口和电池模块之间设有第二温度传感器28，第二四通组件27的第一口和第三四通组件25的第四口之间设有第三温度传感器25。第一冷却液、第二冷却液和第三冷却液均为水。送风装置37为鼓风机。闪蒸器3上还集成有储液器。

本实施例的混合动力车辆热量管理系统具有以下工作模式：

一、高温环境下整车充电或行驶或驻车场景下：

1. 当需要驾驶舱降温时：压缩机1启动，制冷循环组件中的冷媒经第一四通组件2的第一口①和第四口④到达第一换热器3，冷媒在第一换热器3处冷凝液化，释放热量，经压力传感器4识别压力值正常后，流向第一截止阀35、第一单向阀15，此时第二截止阀51处于关闭状态。冷媒分为2路，第一路经第一膨胀阀11流向闪蒸器9，然后进入压缩机1，第二路直接流向闪蒸器9，在闪蒸器9处与第一路冷媒进行热交换然后流向第二膨胀阀10，进一步降低温度，然后冷媒经第三单向阀17，流入调温装置12的冷暖管道13，冷媒在冷暖管道13处吸热蒸发，然后由送风装置37将冷风送到驾驶舱，冷媒经过第一压力温度传感器14、第一三通组件34的第一口①和第二口、第一四通组件2的第二口②和第三口③、气液分离器8，然后回到压缩机1，完成循环，实现驾驶舱降温。第一压力温度传感器14、压力传感器4起到检测温度和压力的作用，保护制冷循环组件正常工作。

2.当电池模块需要降温：由BMS控制器30发出电池降温信号，压缩机1启动，冷媒经第一四通组件2的第一口①和第四口④到达第一换热器3，冷媒在第一换热器3处冷凝液化，释放热量，经压力传感器4识别压力值正常后，流向第三膨胀阀5，此时第一截止阀35关闭，冷媒进入第二换热器6，在第二换热器6处蒸发吸热，然后冷媒经过第二压力温度传感器7、第一三通组件34的第一口①和第三口③、第一四通组件2的第二口②和第三口③、气液分离器8，然后回到压缩机1，完成循环，同时，电池组件的第二流体管路启动，第二泵32开启工作，第二冷却液流向第二换热器6，冷媒在第二换热器6处蒸发吸热，吸收并带走第二冷却液的热量，第二冷却液经第二四通组件27的第三口③和第四口④、第二温度传感器28进入动力电池29的内部水道，吸收并带走动力电池29的热量，然后经第一温度传感器31，回到第二泵32，完成循环，实现电池降温。电池膨胀水箱33起到电池组件的第二流体管路的补水排气作用。

3.当驾驶舱和电池模块需要同时降温时：压缩机1启动，冷媒经第一四通组件2的第一口①和第四口④到达第一换热器3，冷媒在第一换热器3处冷凝液化，经压力传感器4识别压力值正常后，分别流向第一截止阀35和第三膨胀阀5，此时通过控制策略控制第三膨胀阀5的开度实现流量分配，然后冷媒分别按照上述驾驶舱降温和电池降温路线运行，实现驾驶舱和电池同时降温需求，达成制冷循环组件部件集成整合、提升能量利用效率的目标。

4.当电机电控模块需要降温：第一泵19启动，第一冷却液进入DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22内部水道，第一冷却液带走DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22工作产生的热量，然后第一冷却液经第二三通组件23的第一口①和第二口②，进入散热器24，散热器的风扇启动吸入外界冷空气与散热器24进行热交换，降低第一冷却液的温度，然后第一冷却液经第一换热器3、第三四通组件25的第三口③和第四口④、第三温度传感器26、第二四通组件27的第一口①和第二口②，回到第一泵19，完成循环，实现电机电控降温。

二、低温环境下整车充电模式场景下：

1.当驾驶舱需要取暖：压缩机1启动，冷媒经第一四通组件2的第一口①和第二口②、第一三通组件34的第一口①和第二口②、第一压力温度传感器14，到达调温装置12的冷暖管道13，此时的冷暖管道13相当于冷凝器的作用，冷媒在冷暖管道13处冷凝液化，释放热量，然后由送风装置37将热风送到驾驶舱，冷媒经第二单向阀18后，分为2个支路，支路1的冷媒经第一膨胀阀11节流后流向闪蒸器9然后进入压缩机1，支路2的冷媒直接流向闪蒸器9然后流向第二膨胀阀10，2个支路的冷媒在闪蒸器9处进行热交换，支路1的冷媒吸收热量后提高了压缩机1的进气温度，支路2的冷媒释放热量后降低了蒸发温度，更有利于从第一换热器3处蒸发吸热，然后冷媒经第四单向阀16、压力传感器4，进入第一换热器3，此时第一换热器3相当于蒸发器的作用，然后经第一四通组件2的第三口③和第四口④、气液分离器8，回到压缩机1，完成循环，实现混合动力重型卡车驾驶舱取暖。

2.当电池模块需要升温：由BMS控制器30发出电池升温信号，第二泵32启动，第二冷却液经第二换热器6、第二四通组件27的第三口③和第四口④、第二温度传感器28，进入动力电池29的内部水道，释放传递热量使动力电池29升温，然后经第一温度传感器31，回到第二泵32，完成循环，同时，压缩机1启动，冷媒经第一四通组件2的第一口①和第二口②、第一三通组件34的第一口①和第三口③、第二压力温度传感器7，进入第二换热器6，此时的第二换热器6相当于冷凝器的作用，冷媒在第二换热器6处冷凝液化，释放热量，然后冷媒经第三膨胀阀5、压力传感器4，进入第一换热器3，此时第一换热器3相当于蒸发器的作用，冷媒在第一换热器3处蒸发吸热，然后经第一四通组件2的第三口③和第四口④、气液分离器8，回到压缩机1，完成循环，实现电池升温。

3.当驾驶舱和电池模块需要同时升温：压缩机1启动，冷媒经第一四通组件2的第一口①和第二口②后，在第一三通组件34处分流，分别流向冷暖管道13和第二换热器6，冷媒在冷暖管道13和第二换热器6处冷凝液化，释放热量，然后冷媒分别按照上述驾驶舱取暖和电池模块升温路线运行，实现驾驶舱和电池模块同时升温需求。

4.当电池模块需要冷却：由BMS控制器30发出电池冷却信号，第二泵32启动，第二冷却液经第二换热器6、第二四通组件27的第二口②和第三口③、第一泵19，进入电机电控内部水道，经DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22、第二三通组件23的第一口①和第二口②，进入散热器24，风扇启动吸入外界冷空气与散热器24进行热交换，降低第二冷却液的温度，然后第二冷却液经第一换热器3、第三四通组件25的第三口③和第四口④、第三温度传感器26、第二四通组件27的第一口①和第四口④、第二温度传感器28，进入动力电池29内部水道进行热交换实现电池模块降温冷却，第二冷却液经第一温度传感器31，回到第二泵32，完成循环。电池模块冷却功能借助电机电控组件的散热器实现，节省压缩机1制冷降温工作耗能，同时解决低温环境下使用电动压缩机带来的使用寿命衰减问题。

三、低温环境下整车纯电模式行驶场景下：

1.当驾驶舱需要取暖：与上述低温环境下整车充电模式场景下的驾驶舱取暖技术方案，冷媒运行路线是一致的，主要差异点在于驾驶舱取暖热泵系统的热源不同，第一换热器3需要吸收热量蒸发汽化，在此方案中，第一换热器3的吸收的热量由电机电控工作产生的余热提供，车辆处于行驶状态，电机电控工作产生的余热可以利用，对比空气源热泵系统，本方案驾驶舱取暖热泵系统将电机电控的余热搬运到驾驶舱，效率更高，取暖效果更好。

2.当电池模块需要升温：由BMS控制器30发出电池升温信号，第二泵32启动，第二冷却液经第二换热器6、第二四通组件27的第二口②和第三口③、第一泵19，进入电机电控内部水道，经DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22，此时车辆处于行驶状态，驱动电机22电控模块工作产生的热量将第二冷却液加热升温，然后第二冷却液经第二三通组件23的第一口①和第三口③、第一换热器3、第三四通组件25的第三口③和第四口④、第三温度传感器26、第二四通组件27的第一口①和第四口④、第二温度传感器28，进入动力电池29内部水道进行热交换实现电池加热升温，第二冷却液经第一温度传感器31，回到第二泵32，完成循环。借助驱动电机22和电控模块工作产生的热量加热动力电池29，节省压缩机1运行工作加热电池产生的能耗。

四、低温环境下整车发动机模式行驶场景下：

1.当驾驶舱需要取暖：发动机模块38工作，第三冷却液经第三四通组件25的和第一口和第二口②，进入调温装置12的送热管道36，第三冷却液在送热管道36处释放热量，然后由送风装置37将热风送到驾驶舱，第三冷却液回到发动机模块38，完成循环。利用发动机工作产生的的余热实现驾驶舱取暖升温，节省压缩机1运行工作加热驾驶舱产生的能耗。

2.当电机电控模块需要升温：发动机模块38工作，第三冷却液经第三四通组件25的第一口①和第四口④、第三温度传感器26、第二四通组件27的第一口①和第二口②、第一泵19、进入DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22，第三冷却液经DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22内部水道使其加热升温，然后第三冷却液经第二三通组件23的第一口①和第三口③、第一换热器3、第三四通组件25的第二口②和第三口③、送热管道36，回到发动机模块38，完成循环。利用发动机工作产生的的余热实现电机电控模块升温，使电机电控部件在外部低温环境下仍处于最佳工作温度，保持最大工作输出效率和特性，保证电机电控的可靠性和使用寿命。

3.当电池模块需要升温：发动机模块38工作，高温第三冷却液经第三四通组件25的第一口①和第四口④、第三温度传感器26、第二四通组件27的第一口①和第四口④、第二温度传感器28，进入动力电池29内部水道进行热交换实现电池加热升温，第三冷却液经第一温度传感器31、第二泵32、第二换热器6、第二四通组件27的第二口②和第三口③、第一泵19、进入DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22，高温第三冷却液经DC/DC模块20、MCU21、驱动电机22内部水道使其加热升温，然后第三冷却液经第二三通组件23的第一口①和第三口③、第一换热器3、第三四通组件25的第二口②和第三口③、送热管道36，回到发动机模块38，完成循环。利用发动机工作产生的的余热实现电池升温，使电池在外部低温环境下仍处于最佳工作温度，保持最大工作输出效率和特性，保证电池的可靠性和使用寿命。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，包括电池组件、电机电控组件、发动机组件、制冷循环组件、第一换热器、第二换热器、调温装置、第一四通组件、第二四通组件和第三四通组件，所述制冷循环组件包括压缩机和闪蒸器，所述第一换热器、第二换热器和所述闪蒸器均包括第一管道和能够与所述第一管道进行热交换的第二管道，所述第一四通组件、所述第二四通组件和所述第三四通组件均包括第一口、第二口、第三口和第四口，所述第一四通组件、所述第二四通组件和所述第三四通组件的第二口和第四口其中之任一可与第一口和第三口其中之任一连通，所述调温装置包括送热管道和冷暖管道；所述第一四通组件的第二口与所述冷暖管道的第一端以及与所述第二换热器的第二管道的第一端均连接，所述第一四通组件的第四口与所述第一换热器的第二管道的第一端连接，所述第一换热器的第一管道的两端分别与所述第二四通组件的第二口和所述第三四通组件的第三口连接，所述第二换热器的第一管道的两端分别与所述第二四通组件的第三口和第四口连接，所述第二四通组件的第一口和所述第三四通组件的第四口连接；所述电机电控组件包括电机电控模块和用于对电机电控模块散热的第一流体管路，所述第一流体管路包括与所述电机电控模块换热的第一换热管道、与所述第一换热管道连接且用于对第一流体管路中流动的第一冷却液进行散热的散热器、与所述散热器连接且与所述第一换热器的第一管道串联的用于使第一冷却液在第一流体管路中流动的第一泵，所述第一换热管道、所述第一泵和所述散热器均设于所述第二四通组件的第二口和所述第三四通组件的第三口之间；所述电池组件包括电池模块和用于对所述电池模块散热或升温的第二流体管路，所述第二流体管路包括与所述电池模块换热的第二换热管道、与所述第二换热管道连接且与所述第二换热器的第一管道串联的用于使第二冷却液在第二流体管路中流动的第二泵，所述第二换热管道和所述第二泵均设于所述第二四通组件的第三口和第四口之间；所述发动机组件包括发动机模块和用于对所述发动机模块散热的第三流体管路，所述第三流体管路包括与所述发动机模块换热的第三换热管道，所述送热管道的两端分别与所述第三流体管路和所述第三四通组件的第二口连接，所述第三四通组件的第一口与所述第三流体管路连接；所述压缩机包括与所述闪蒸器的第二管道的第一端连接的第一入口和分别与所述第一四通组件的第一口和第三口连接的出口和第二入口，所述制冷循环组件还包括第一膨胀阀、第二膨胀阀和第三膨胀阀，所述第一膨胀阀的第一口和第二口分别连接所述第一换热器的第二管道的第二端和所述闪蒸器的第二管道的第二端，所述第二膨胀阀的第一口和第二口分别连接所述闪蒸器的第一管道的第一端和所述冷暖管道的第二端，所述冷暖管道的第二端与所述第一膨胀阀的第一口连接，所述第三膨胀阀的第一口和第二口分别与所述第二膨胀阀的第二口和所述第二换热器的第二管道的第二端连接，所述第一换热器的第二管道的第二端与所述闪蒸器的第一管道的第二端和所述第三膨胀阀的第一口均连接,所述制冷循环组件包括第一三通接头、第二三通接头、第三三通接头、第四三通接头、第五三通接头和第六三通接头，所述第一三通接头的第一连通口、第二连通口和第三连通口分别与所述第一换热器的第二管道的第二端、所述第二三通接头的第一连通口和所述第六三通接头的第一连通口连接，所述第二三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述闪蒸器的第一管道的第二端和所述第三三通接头的第一连通口连接，所述第六三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述第三膨胀阀的第一口和所述第五三通接头的第一连通口连接，所述第五三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述闪蒸器的第一管道的第一端和所述第四三通接头的第一连通口连接，所述第四三通接头的第二连通口和第三连通口分别与所述冷暖管道的第二端和所述第三三通接头的第二连通口连接，所述第三三通接头的第三连通口与所述闪蒸器的第二管道的第二端连接。

2.如权利要求1所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述制冷循环组件还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述第一单向阀的进口和出口分别与所述第一三通接头和所述第二三通接头连接，所述第二单向阀的进口和出口分别与所述第四三通接头和所述第三三通接头连接，所述第三单向阀的进口和出口分别与所述第五三通接头和所述第四三通接头连接，所述第四单向阀的进口和出口分别与所述第五三通接头和所述第六三通接头连接。

3.如权利要求1所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述制冷循环组件还包括设于所述第一三通接头和所述第二三通接头之间的第一截止阀和设于所述第六三通接头和所述第二换热器的第二管道的第二端之间的第二截止阀。

4.如权利要求1所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述制冷循环组件还包括设于所述第一三通接头和所述第六三通接头之间的压力传感器。

5.如权利要求1所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述制冷循环组件还包括第一三通组件，所述第一三通组件包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，所述第一四通组件的第二口通过所述第一三通组件与所述冷暖管道的第一端以及与所述第二换热器的第二管道的第一端连接。

6.如权利要求5所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述制冷循环组件还包括设于所述第一三通组件和所述冷暖管道的第一端之间的第一压力温度传感器和设于所述第一三通组件和所述第二换热器的第二管道的第一端之间的第二压力温度传感器。

7.如权利要求1所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述调温装置包括用于对所述送热管道和冷暖管道送风以与所述送热管道和冷暖管道换热的送风装置。

8.如权利要求1所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述散热器内设有用于通入第一冷却液以对所述第一冷却液散热的散热管道，所述电机电控组件还包括第二三通组件，所述第二三通组件包括可控制其中任意两个连通的第一口、第二口和第三口，所述第二三通组件的第一口、第二口和第三口分别与所述第二四通组件的第二口、所述散热管道的第一端和所述散热管道的第二端连接。

9.如权利要求1所述的混合动力车辆热量管理系统，其特征在于，所述制冷循环组件还包括设于所述第一四通组件的第三口和所述压缩机的第二入口之间的气液分离器。

10.一种混合动力车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的混合动力车辆热量管理系统。