CN116829384A - 一种热管理系统和车辆 - Google Patents

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Abstract

一种热管理系统，包括压缩机、冷凝器、第一换热器、第二换热器、第一电子膨胀阀，该系统还包括第一气液分离器。还公开了一种控制热管理系统的方法，一种车辆和一种计算机可读存储介质。通过设置两个换热器，可以在除霜的同时，对乘员舱进行制热，从而提升了用户的体验。通过设置第一气液分离器，可以使第一模式下从第一换热器流出的液态冷媒回流到制热回路中，提高流入第二换热器的冷媒的流量，进而提高制热效率。该第一模式为除霜并且对乘员舱进行加热的模式。

Description

一种热管理系统和车辆 技术领域
本申请涉及电动汽车领域，尤其涉及一种热管理系统和车辆。
背景技术
近年来，电动汽车在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。电动汽车通过存储电能来实现续航和驾驶，从而使用户在家即可实现充电等操作。相比于传统汽车来说，电动汽车不仅有利于保护环境，还不需要用户到加油站加油，从而有助于提高用户生活的便捷度。
为了提升汽车的安全性、舒适性以及汽车相关性能的发挥，需要利用热管理系统对汽车的乘员舱、驱动系统(例如，电池)等进行温度控制。当电动汽车的热管理系统为乘员舱供暖时，换热器需要从环境中吸收热量，故换热器存在结霜的风险。在对换热器进行除霜时可以采用切换为制冷模式或热气旁通的方法，但这两种方法均存在一些不足。切换为制冷模式进行除霜时会从乘员舱吸收热量，严重影响用户体验。采用热气旁通进行除霜时，无法兼顾向乘员舱供暖。因此，在对换热器除霜的同时，如何向乘员舱供暖以提升用户体验是一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种热管理系统和车辆。
第一方面，提供一种热管理系统，包括：
压缩机，包括输入口和输出口，压缩机用于对从输入口输入的冷媒进行压缩，并从输出口输出经过压缩后的冷媒。
冷凝器，包括第一接口(1)和第二接口(2)，第二接口(2)与输出口连接。
第一换热器，包括第三接口(3)和第四接口(4)，第三接口(3)与输出口连接，第四接口(4)与输入口连接。
第二换热器，包括第五接口(5)和第六接口(6)，第六接口(6)与输入口连接。
第一电子膨胀阀，包括第七接口(7)和第八接口(8)，第七接口(7)与第一接口(1)连接，第八接口(8)与第五接口(5)连接。
根据本申请的方案，通过设置两个换热器，可以在除霜的同时，对乘员舱进行制热，从而提升了用户的体验。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第一气液分离器，包括第九接口(9)、第十接口(10)和第十一接口(11)，第九接口(9)与第四接口(4)连接，第十接口(10)与第五接口(5)连接，第十一接口(11)与输入口连接。其中，第十接口(10)为第一气液分离器的液体输出口。
根据本申请的方案，通过设置第一气液分离器，可以使第一模式下从第一换热器流出的液态冷媒回流到制热回路中，提高流入第二换热器的冷媒的流量，进而提高制热效率。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第二电子膨胀阀，包括第十二接口(12)和第十三接口(13)，第十二接口(12)与第五接口(5)连接，第十三接口(13)与第十接口(10)连接。
根据本申请的方案，通过在第五接口和第十接口之间设置第二电子膨胀阀，可以起到节流降压的作用。
在一种可能的实现方式中，通过第二电子膨胀阀可以调节流入第二换热器的液态冷媒的流量大小。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第一电磁阀，包括第十四接口(14)和第十五接口(15)，第十四接口(14)与第十三接口(13)连接，第十五接口(15)与第十接口(10)连接。
根据本申请的方案，当第二电子膨胀阀不具有截止功能时，通过设置第一电磁阀可以起到截止作用。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第三电子膨胀阀，包括第十六接口(16)和第十七接口(17)，第十六接口(16)与第三接口(3)连接，第十七接口(17)与输出口连接。
根据本申请提供的方案，通过设置第三电子膨胀阀可以起到节流降压的作用，避免在第一模式下流入压缩机的冷媒压力过大。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在第一方向上，第一换热器位于第二换热器的上游，第一方向为空气流通的方向。
根据本申请的方案，在第一方向上，第一换热器位于第二换热器的上游。在第一模式下，空气在流动时，首先流过第一换热器，然后流过第二换热器，空气从第一换热器流过后将被加热，因此，第二换热器周围的空气温度会增大，在一定程度上可以降低第二模式下第二换热器结霜/冰的概率。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，热管理系统还包括：
风扇，在第一方向上风扇位于第二换热器的下游，风扇用于使空气在第一方向上流通。
根据本申请的方案，通过设置风扇，可以加速空气在第一方向上的流通。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，热管理系统还包括：第四电子膨胀阀，包括第十八接口(18)和第十九接口(19)，第十八接口(18)与第一接口(1)连接，第十九接口(19)与第三接口(3)连接。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：第一控制器。
其中，在第一模式下，第一控制器用于控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一电磁阀开启，并且控制第四电子膨胀阀关闭，第一模式为除霜并且对乘员舱进行加热的模式。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在第二模式下，第一控制器用于控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一电磁阀关闭，并且控制第四电子膨胀阀开启，第二模式为对乘员舱进行加热的模式。
第二方面，提供一种控制热管理系统的方法，该热管理系统包括：
压缩机，包括输入口和输出口，压缩机用于对从输入口输入的冷媒进行压缩，并从输出口输出经过压缩后的冷媒。
冷凝器，包括第一接口(1)和第二接口(2)，第二接口(2)与输出口连接。
第一换热器，包括第三接口(3)和第四接口(4)，第三接口(3)与输出口连接，第四接口(4)与输入口连接。
第二换热器，包括第五接口(5)和第六接口(6)，第六接口(6)与输入口连接。
第一电子膨胀阀，包括第七接口(7)和第八接口(8)，第七接口(7)与第一接口(1)连接，第八接口(8)与第五接口(5)连接。
该方法包括：
接收第一指令。根据第一指令，控制第一电子膨胀阀开启。
应理解，第一指令指示热管理系统在第一模式下工作，第一模式为除霜并且对乘员舱进行加热的模式。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第一气液分离器，包括第九接口(9)、第十接口(10)和第十一接口(11)，第九接口(9)与第四接口(4)连接，第十接口(10)与第五接口(5)连接，第十一接口(11)与输入口连接。其中，第十接口(10)为第一气液分离器的液体输出口，第十一接口(11)为第一气液分离器的气体输出口。
第二电子膨胀阀，包括第十二接口(12)和第十三接口(13)，第十二接口(12)与第五接口(5)连接，第十三接口(13)与第十接口(10)连接。
该方法还包括：
根据第一指令，控制第二电子膨胀阀开启。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第一电磁阀，包括第十四接口(14)和第十五接口(15)，第十四接口(14)与第十三接口(13)连接，第十五接口(15)与第十接口(10)连接。
该方法还包括：
根据第一指令，控制第一电磁阀开启。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第三电子膨胀阀，包括第十六接口(16)和第十七接口(17)，第十六接口(16)与第三接口(3)连接，第十七接口(17)与输出口连接。
该方法还包括：
根据第一指令，控制第三电子膨胀阀开启。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在第一方向上，第一换热器位于第二换热器的上游，第一方向为空气流通的方向。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：风扇。该方法还包括：根据第一指令，控制风扇开启，使得空气在第一方向上流通。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该热管理系统还包括：
第四电子膨胀阀，包括第十八接口(18)和第十九接口(19)，第十八接口(18)与第一接口(1)连接，第十九接口(19)与第三接口(3)连接。
该方法还包括：
根据第一指令，控制第四电子膨胀阀关闭。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：
获取第二指令。根据第二指令，控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨 胀阀、第一电磁阀关闭，并且控制第四电子膨胀阀开启。
应理解，第二指令指示热管理系统在第二模式下工作，该第二模式为对乘员舱进行加热的模式。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：
从第一传感器获取第一信号。根据第一信号，调节进入第二换热器的冷媒的流量。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，根据第一信号，调节进入第二换热器的冷媒的流量，包括：
根据第一信号，控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀中的至少一个，进而调节进入第二换热器的冷媒的流量。
应理解，该第一传感器可以为压力传感器和/或温度传感器，该第一传感器可以安装于第二换热器的第五接口和/或第六接口，进而监控通过第二换热器的冷媒的流量大小。当通过第二换热器的冷媒的流量过大或者过小时，可以控制第一电子膨胀阀至第三电子膨胀阀中的至少一个，进而调节通过第二换热器的冷媒的流量大小。
应理解，在一种可能的实现方式中，可以调节第一电子膨胀阀和/或第二电子膨胀阀，而不调节第二电子膨胀阀，使第一气液分离器中的液态冷媒可以回流到制热回路中，提高冷媒的利用效率。
第三方面，提供一种车辆，该车辆包括第一方面或其各种实现方式中的热管理系统。
第四方面，提供一种控制器，包括：处理器和存储器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序或指令，使得通信设备执行第二方面中任一种可能实现方式中的方法。
第五方面，提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序或指令，当计算机程序或指令在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面中任一种可能实现方式中的方法。
第六方面，提供一种芯片系统，包括：至少一个处理器，用于执行存储器中的计算机程序或指令，使得第二方面中任一种可能实现方式中的方法被实现。
附图说明
图1示出了本申请提出的热管理系统的示意性结构图。
图2示出了在第一模式下冷媒在该热管理系统中的循环过程图。
图3示出了在第二模式下冷媒在该热管理系统中的循环过程图。
图4示出了在第三模式下冷媒在该热管理系统中的循环过程图。
图5示出了在第四模式下冷媒在该热管理系统中的循环过程图。
图6示出了在第五模式下冷媒在该热管理系统中的循环过程图。
图7示出了在第六模式下冷媒在该热管理系统中的循环过程图。
图8示出了在第七模式下冷媒在该热管理系统中的循环过程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的技术方案进行详细描述。
本申请提供的热管理系统适用于电动汽车。电动汽车是一种适用电驱器驱动行驶的交通工具。电动汽车可以为纯电动汽车(pure electric vehicle/battery electric vehicle，pure EV/battery EV)、混合动力汽车(hybrid electric vehicle，HEV)、增程式电动汽车(range extended electric vehicle，REEV)、插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)或新能源汽车(new energy vehicle，NEV)等。
本申请的热管理系统能够使用冷媒(Refrigerant)对管理对象进行加热或冷却。例如，该管理对象可以为乘员舱或者电池。在本申请中，冷媒用以传递热能，或者说，冷媒可以通过蒸发与凝结使热转移。
图1示出了本申请提出的热管理系统的示意性结构，该热管理系统可以包括冷媒的循环系统。
下面，结合图1对本申请提供的热管理系统包括的各部件及其连接关系进行说明。图1中的编号1至33分别对应下文中的第一接口至第三十三接口。该热管理系统包括但不限于以下部件：
A.压缩机
压缩机(Compressor)，是一种将气体压缩并同时提升气体压力的机械。如图1所示，该压缩机包括输入口和输出口。
低温气态的冷媒可以从输入口进入压缩机。压缩机可以对该气态的冷媒进行压缩，以使该冷媒从低温气态转换为变为高温高压气态。压缩后的冷媒从输出口输出。
B.冷凝器和蒸发器
如图1所示，冷凝器包括第一接口和第二接口，第一接口与下述第一电子膨胀阀的第十八接口和第二电子膨胀阀的第七接口连接，第二接口与上述输出口连接。
当冷凝器处的风门(图中未示出)开启时，冷凝器用于对冷媒进行冷却，使冷媒由气态变为液态。应理解，冷媒由气态变为液态的过程能够向环境中释放热量。
如图1所示，蒸发器包括第三十接口和第三十一接口，第三十接口与下述四通阀的第二十三接口连接，第三十一接口与下述第六电子膨胀阀的第三十二接口连接。
蒸发器用于将液态冷媒蒸发，使冷媒由液态变为气态。应理解，冷媒由液态变为气态的过程需要吸收环境中的热量。
在一种可能的实现方式中，冷凝器和蒸发器分别是不同的装置。
在另一种可能的实现方式中，冷凝器和蒸发器可以是同一个装置，在制热过程中该装置相当于冷凝器，在制冷过程中该装置相当于蒸发器。
在本申请的热管理系统中，冷凝器和蒸发器分别是不同的装置。然而，本领域技术人员根据本申请的构思，可以用一个装置实现冷凝器和蒸发器的功能，此方案也应包含在本申请的保护范围之内。
C.电子膨胀阀
电子膨胀阀是利用被调节参数产生的电信号，控制施加于电子膨胀阀上的电压或电流，进而控制冷媒的流量的装置。当电子膨胀阀开启时，电子膨胀阀可以起到节流和减压的作用。
如图1所示，本申请的热管理系统包括第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第五电子膨胀阀、第六电子膨胀阀。
其中，第一电子膨胀阀包括第七接口和第八接口，第七接口与上述第一接口连接，第八接口与下述第二换热器的第五接口连接。应理解，第一电子膨胀阀可以与下述第二换热器集成为一体，或者与第二换热器分离，本申请对此不作限定。
第二电子膨胀阀包括第十二接口和第十三接口，第十二接口与下述第二换热器的第五接口连接，第十三接口可以通过下述第三电磁阀与下述第一气液分离器的第十接口连接。
一种可能的实施方式，第二电子膨胀阀也可与第二换热器集成为一体。
另一种可能的实施方式，当第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀均与第二换热器集成为一体时，可以节省一个电子膨胀阀，降低成本。当第二换热器的第五接口处集成了电子膨胀阀时，如图1所示，冷凝器的第一接口与第二换热器的第五接口连接，第一气液分离器的第十接口通过第一电磁阀与第二换热器的第五接口连接。本申请对比不作限制。
第三电子膨胀阀包括第十六接口和第十七接口，第十六接口与下述第一换热器的第三接口连接，第十七接口与上述输出口连接。
第四电子膨胀阀包括第十八接口和第十九接口，第十八接口与上述第一接口连接，第十九接口与下述第一换热器的第三接口连接。应理解，第四电子膨胀阀可以与下述第一换热器集成为一体，或者与第一换热器分离，本申请对此不作限定。
第五电子膨胀阀，包括第二十八接口和第二十九接口，第二十八接口与下述板式换热器的第二十五接口连接，第二十九接口与下述第二电磁阀和第二气液分离器连接。
第六电子膨胀阀，包括第三十二接口和第三十三接口，第三十二接口与上述第三十一接口连接，第三十三接口与下述第二电磁阀和第二气液分离器连接。
D.换热器
换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。
如图1所示，冷媒可以从第一换热器吸收热量，从液态变为气态。
第一换热器包括第三接口和第四接口。冷媒可以从第三接口进入第一换热器，从第四接口排出第一换热器。
第三接口与第四电子膨胀阀的第十九接口连接，还与第三电子膨胀阀的第十六接口连接。
第四接口通过下述第一气液分离器与压缩机的输入口间接连接。具体地，第四接口与下述第一气液分离器的第九接口连接，压缩机的输入口与下述第一气液分离器的第十一接口连接。
如图1所示，在一种情况下，第二换热器用于对气态冷媒进行冷却，使冷媒由气态变为液态。此时，第二换热器可以看做冷凝器。
在另一种情况下，第二换热器用于将液态冷媒蒸发，使冷媒由液态变为气态。此时，第二换热器可以看做蒸发器。
第二换热器包括第五接口和第六接口，第五接口与上述第一电子膨胀阀的第八接口连接，第五接口还与第二电子膨胀阀的第十二接口连接，第六接口可以通过其他装置与压缩机的输入口间接连接。
E.气液分离器
气液分离器是用于对气液混合物中的气体和液体进行分离的装置。常用的分离方法包括：重力沉降、折流分离、离心力分离、丝网分离、超滤分离、填料分离等。
如图1所示，该热管理系统可以包括第一气液分离器，第一气液分离器包括第九接口、第十接口和第十一接口。第九接口与上述第一换热器的第四接口连接，第十接口与上述第 二电子膨胀阀的第十三接口间接连接，第十一接口与上述压缩机的输入口间接连接。其中，第十接口为第一气液分离器的液体输出口，第十一接口为第一气液分离器的气体输出口。
如图1所示，该热管理系统还可以包括第二气液分离器和第三气液分离器。其中，第二气液分离器的输入口通过下述第三电磁阀与第二换热器的第六接口连接，第二气液分离器的气体输出口与下述四通阀的第二十一接口、第五电子膨胀阀的第二十九接口、第六电子膨胀阀的第三十三接口连接。第三气液分离器的输入口通过下述第五电磁阀与下述四通阀的第二十接口连接，第三气液分离器的气体输出口与上述压缩机的输入口连接。
通过在热管理系统中设置气液分离器，可以对压缩机进行保护，避免压缩机出现液击。
F.电磁阀
本申请的热管理系统中的电磁阀起流通作用。即，当电磁阀开启时，冷媒可以流过电磁阀；当电磁阀关闭时，冷媒不能流过电磁阀。
如图1所示，本申请的热管理系统包括第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀。在一种可能的实现方式中，该热管理系统还可以包括第一电磁阀。
其中，第一电磁阀包括第十四接口和第十五接口，第十四接口与第二电子膨胀阀的第十三接口连接，第十五接口与第一气液分离器的第十接口连接。
第二电磁阀的输入口与第二换热器的第六接口连接，第二电磁阀的输出口与下述四通阀的第二十一接口、第五电子膨胀阀的第二十九接口、第六电子膨胀阀的第三十三接口连接。第二电磁阀与第三电磁阀和第二气液分离器并联。
第三电磁阀的输入口与第二换热器的第六接口连接，第三电磁阀的输出口与第二气液分离器的输入口连接。
第四电磁阀的输入口与下述四通阀的第二十接口连接，第四电磁阀的输出口与压缩机的输入口连接。
第五电磁阀的输入口与下述四通阀的第二十接口连接，第五电磁阀的输出口与上述第三气液分离器的输入口连接。
第六电磁阀的输入口与上述冷凝器的第一接口连接，第六电磁阀的输出口与上述第二换热器的第五接口连接。第六电磁阀与第一电子膨胀阀并联。
G.四通阀
如图1所示，四通阀包括第二十至第二十三接口，第二十二接口与下述板式换热器的第二十四接口连接，其余接口的连接关系如前所述。
除了上述装置之外，本申请提供的热管理系统还包括板式换热器、正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)加热器、水泵、电池换热装置。水泵的输出口与板式换热器的第二十七接口连接，PTC加热器与板式换热器的第二十六接口连接。PTC加热器、电池换热装置、水泵串联。
此外，本申请提供的热管理系统还包括第一控制器(图中未示出)，该第一控制器用于接收指令，该指令指示热管理系统的工作模式。第一控制器根据接收到的指令控制上述装置，使本申请提供的热管理系统至少可以支持7种模式。例如，第一控制器可以获取第一指令，该第一指令指示热管理系统在第一模式工作。又例如，第一控制器可以获取第二指令，该第二指令指示热管理系统在第二模式工作。
其中，该7种模式中的第一模式为除霜并且对乘员舱进行加热的模式，第二模式为对 乘员舱进行加热的模式，第三模式为除霜模式，第四模式为对电池进行加热的模式，第五模式为对电池进行制冷的模式，第六模式为对乘员舱进行制冷的模式，第七模式为对乘员舱和电池同时进行制冷的模式。
下面分别对这7种模式进行详细介绍。
第一模式：(除霜并且对乘员舱进行加热)
为了在对第一换热器进行除霜的过程中还可以兼顾对乘员舱进行制热，该热管理系统设计有第一模式。
在第一模式下，第一控制器控制下述装置处于开启状态：
第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、四通阀的第二十接口和第二十一接口。
此外，第一控制器控制冷凝器处的风门开启，使冷凝器进行换热，即，在第一模式下冷凝器起冷凝作用。
在第一模式下，第一控制器控制下述装置处于关闭状态：
第四电子膨胀阀、第五电子膨胀阀、第六电子膨胀阀、第二电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、水泵、PTC加热器。
下面介绍在第一模式下冷媒的循环过程：
如图2所示，从压缩机的输出口输出的高温高压气态冷媒分成两路，记为第一路冷媒和第二路冷媒。
第一路冷媒从冷凝器的第二接口流入冷凝器，第一路冷媒所携带的热量被释放到乘员舱内，从而加热乘员舱的空气。第一路冷媒经过冷凝器后变为高温高压液态冷媒，然后从冷凝器的第一接口流出。高温高压液态冷媒流过第一电子膨胀阀，变为低温低压两相态冷媒。低温低压两相态冷媒通过第二换热器的第五接口流入第二换热器，吸收环境中的热量，变为低温低压气态冷媒。即，此时第二换热器用作蒸发器。然后，低温低压气态冷媒依次经过第三电磁阀、第二气液分离器、四通阀的第二十一接口和第二十接口、第四电磁阀，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成第一路冷媒在第一模式下的循环过程。
第二路冷媒通过第三电子膨胀阀，从第一换热器的第三接口流入第一换热器，从第一换热器的第四接口流出，利用冷媒的高温将第一换热器表面的霜/冰融化。即，此时第一换热器仅起导通作用。然后，第二路冷媒流过第一气液分离器，第一气液分离器将第二路冷媒中的气态冷媒和液态冷媒分离。对于第二路冷媒中的气态冷媒，依次经过第一气液分离器的第十一接口、四通阀的第二十一接口和第二十接口、第四电磁阀，从压缩机的输入口流入压缩机中。对于第二路冷媒中的液态冷媒，依次经过第一气液分离器的第十接口、第一电磁阀和第二电子膨胀阀，从第二换热器的第五接口流入第二换热器，与第一路冷媒共同完成乘员舱制热。
在一种可能的实现方式中，通过第二电子膨胀阀可以调节流入第二换热器的液态冷媒的流量大小。
根据本申请的方案，通过设置第一气液分离器，可以使除霜回路中的液态冷媒回流到制热回路中，提高流入第二换热器的冷媒的流量，进而提高制热效率。
在另一种可能的实现方式中，该热管理系统不包括由第一气液分离器的第十接口、第一电磁阀和第二电子膨胀阀组成的支路。此时，在第一模式下，第二路冷媒通过第三电子 膨胀阀，从第一换热器的第三接口流入第一换热器，利用冷媒的高温将第一换热器表面的霜/冰融化。然后，第二路冷媒依次通过第一气液分离器、四通阀的第二十一接口和第二十接口、第四电磁阀，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成第二路冷媒在该热管理系统的循环过程。
根据以上描述，在第一模式下，由第二换热器实现乘员舱制热，并对第一换热器进行除霜，从而实现除霜和乘员舱加热的同时进行。
在一种可能的实现方式中，在第一方向上，第一换热器位于第二换热器的上游，第一方向为空气流通的方向。优选地，可以将第一换热器与第二换热器并排放置。优选地，在第一方向上设置风扇(图中未示出)，该风扇位于第二换热器的下游。当风扇开启时，空气在第一方向上流通。通过上述布置方式，空气在流通时会先通过第一换热器，后通过第二换热器。空气从第一换热器流过后将被加热，因此，第二换热器周围的空气温度会增大，在一定程度上可以降低第一模式下第二换热器结霜/冰的概率。此外，空气被第一换热器加热后，将储存在其中的热量传递给第二换热器，进行余热的回收，可以提高对乘员舱制热的效率。
在另一种可能的实现方式中，除上述方式之外，还可以在第一换热器和第二换热器之间安装翅片，通过热传导的方式将第一换热器的热量传递给第二换热器，进一步降低第二换热器结霜/冰的概率。
在另一种可能的实现方式中，还可以在第二换热器处安装第一热源(图中未示出)，在第一模式下，第一控制器控制第一热源工作，产生热量，从而降低第二换热器结霜/冰的概率。
在一种可能的实现方式中，可以在第二换热器的第五接口和/或第六接口安装第一传感器，该第一传感器可以为压力传感器和/或温度传感器。
第一控制器可以根据从第一传感器获取的第一信号，调节进入第二换热器的冷媒的流量。例如，第一控制器可以根据第一信号，控制第一电子膨胀阀至第三电子膨胀阀中的至少一个，进而调节通过第二换热器的冷媒的流量大小。
应理解，在一种可能的实现方式中，第一控制器可以调节第一电子膨胀阀和/或第二电子膨胀阀，而不调节第二电子膨胀阀，使第一气液分离器中的液态冷媒可以回流到制热回路中，提高冷媒的利用效率。
第二模式(对乘员舱进行加热)：
在第二模式下，第一控制器控制下述装置处于开启状态：
第四电子膨胀阀、四通阀的第二十接口和第二十一接口、第四电磁阀。
此外，第一控制器控制冷凝器处的风门开启，使冷凝器进行换热，即，在第二模式下冷凝器起冷凝作用。
第一控制器控制下述装置处于关闭状态：
第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第五电子膨胀阀、第六电子膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、水泵、PTC加热器。
下面介绍在第二模式下冷媒的循环过程：
如图3所示，从压缩机的输出口输出的高温高压气态冷媒从冷凝器的第二接口流入冷 凝器，高温高压气态冷媒所携带的热量被释放到乘员舱内，从而加热乘员舱的空气。高温高压气态冷媒经过冷凝器后变为高温高压液态冷媒，然后从冷凝器的第一接口流出。高温高压液态冷媒流过第四电子膨胀阀，变为低温低压两相态冷媒。应理解，本文中的两相态冷媒是指液态和气态混合的冷媒。低温低压两相态冷媒通过第一换热器的第三接口流入第一换热器，吸收环境中的热量，变为低温低压气态冷媒。即，此时第一换热器用作蒸发器。然后，低温低压气态冷媒依次经过第一气液分离器的第九接口和第十一接口、四通阀的第二十一接口和第二十接口、第四电磁阀，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成冷媒在第二模式下的循环过程。
第三模式：(除霜)
在第二模式下，第一换热器的表面温度低于环境温度，因此，空气中的水蒸气遇冷会冷凝。当环境温度低于0℃时，第一换热器表面的冷凝水会结冰，当结冰较多时，第一换热器的有效换热面积会大大降低，导致第一换热器的换热效果降低，影响乘员舱内的采暖效果。为了去除第一换热器表面的霜/冰，该热管理系统还设计有第三模式。当第一换热器表面的霜/冰较多时，开启第三模式，将霜层去除，从而使该热管理系统可以高效运行。
在第三模式下，第一控制器控制下述装置处于开启状态：
第三电子膨胀阀、四通阀的第二十接口和第二十一接口、第四电磁阀。
在第三模式下，第一控制器控制下述装置处于关闭状态：
第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第五电子膨胀阀、第六电子膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、水泵、PTC加热器。
下面介绍在第三模式下冷媒的循环过程：
如图4所示，从压缩机的输出口输出的高温高压气态冷媒流过第三电子膨胀阀，从第一换热器的第三接口流入第一换热器，利用冷媒的高温将第一换热器表面的霜/冰融化。即，此时第一换热器仅起导通作用。然后，从第一换热器的第四接口流出的冷媒依次通过第一气液分离器、四通阀的第二十一接口和第二十接口、第四电磁阀，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成冷媒在第三模式下的循环过程。
在第三模式下只能实现对第一换热器进行除霜，不能实现对乘员舱进行制热，因此用户的热舒适性体验较差。
一般而言，电动汽车的电池(例如动力电池)需要在适宜的温度范围内工作。若电池温度过高，不但影响电池的寿命，还可能会导致安全风险。若电池温度过低，电池的可用容量可能会大幅衰减，限制了电池性能。因此，在电池工作时，需要将电池的温度维持在一定的范围内。基于此，本申请提供的热管理系统还支持第四模式和第五模式，下面分别对第四模式和第五模式进行介绍。
第四模式：(对电池加热)
在第四模式下，第一控制器控制水泵处于开启状态。第一控制器控制PTC加热器工作，用于对冷却液进行加热。
第一控制器控制下述装置处于关闭状态：
压缩机、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第五电子膨胀阀、第六电子膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、 第五电磁阀、第六电磁阀、四通阀。
下面介绍在第四模式下冷却液的循环过程：
如图5所示，从水泵流出的冷却液依次通过板式换热器的第二十七接口和第二十六接口，流入PTC加热器，在PTC加热器处加热，加热后的冷却液流过电池换热装置，将热量传递给电池换热装置，从而加热电池。冷却液从电池换热装置流出后，流入水泵，从而完成在第四模式下冷却液的循环过程。
第五模式：(对电池制冷)
在第五模式下，第一控制器控制下述装置处于开启状态：
第二电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第五电子膨胀阀、四通阀的第二十接口和第二十二接口。
此外，第一控制器控制冷凝器处的风门关闭，使其不进行换热，即，冷凝器此时仅起导通作用。第一控制器控制PTC加热器，使PTC加热器仅起导通作用。
第一控制器控制下述装置处于关闭状态：
第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第六电子膨胀阀、第一电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀。
下面介绍在第五模式下冷媒的循环过程：
如图6所示，从压缩机的输出口输出的高温高压气态冷媒依次流过冷凝器、第六电磁阀，从第二换热器的第五接口流入第二换热器。高温高压气态冷媒在第二换热器处将热量释放到环境中，变为高温高压液态冷媒，从第二换热器的第六接口流出。即，此时第二换热器用作冷凝器。然后，高温高压液态冷媒依次流过第二电磁阀、第五电子膨胀阀，变为低温低压两相态冷媒。然后，低温低压两相态冷媒从板式换热器的第二十五接口流入板式换热器。此时，板式换热器吸收电池产生的热量，将热量传递给流过的低温低压两相态冷媒，将低温低压两相态冷媒变为低温低压气态冷媒。低温低压气态冷媒从板式换热器的第二十四接口流出，然后依次通过四通阀的第二十二接口和第二十接口、第五电磁阀、第三气液分离器，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成冷媒在第五模式下的循环过程。
下面介绍上述板式换热器吸收电池产生的热量的方式：
在第一次循环过程中，从水泵流出的冷却液从板式换热器的第二十七接口流入，从板式换热器的第二十六接口流出，此时冷却液还未吸收电池产生的热量。然后，冷却液流过PTC加热器、电池换热装置，在电池换热装置处吸收电池产生的热量，最后流回水泵，完成冷却液的第一次循环过程。
在第一次循环之后的循环过程中，从水泵流出的冷却液从板式换热器的第二十七接口流入，将从电池换热装置吸收的热量传递给板式换热器，然后从板式换热器的第二十六接口流出。此后的循环过程与第一次循环过程相同。
第六模式：(对乘员舱制冷)
在第六模式下，第一控制器控制下述装置处于开启状态：
第二电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第六电子膨胀阀、四通阀的第二十接口和第二十三接口。
此外，第一控制器控制冷凝器处风门关闭，使其不进行换热，即，冷凝器此时仅起导通作用。
第一控制器控制下述装置处于关闭状态：
第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第五电子膨胀阀、第一电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、PTC加热器、水泵。
下面介绍在第六模式下冷媒的循环过程：
如图7所示，从压缩机的输出口输出的高温高压气态冷媒依次流过冷凝器、第六电磁阀，从第二换热器的第五接口流入第二换热器。高温高压气态冷媒在第二换热器处将热量释放到环境中，变为高温高压液态冷媒，从第二换热器的第六接口流出。即，此时第二换热器用作冷凝器。然后，高温高压液态冷媒依次流过第二电磁阀、第六电子膨胀阀，变为低温低压两相态冷媒。然后，低温低压两相态冷媒从蒸发器的第三十一接口流入蒸发器，变为低温低压气态冷媒，从蒸发器的第三十接口流出。即，此时蒸发器吸收车内的热量。然后低温低压气态冷媒依次通过四通阀的第二十三接口和第二十接口、第五电磁阀、第三气液分离器，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成冷媒在第六模式下的循环过程。
第七模式：(对乘员舱和电池同时制冷)
在第七模式下，第一控制器控制下述装置处于开启状态：
第二电磁阀、第六电磁阀、第五电磁阀、第五电子膨胀阀、第六电子膨胀阀、四通阀的第二十接口、第二十二接口、第二十三接口。
此外，第一控制器控制冷凝器处风门关闭，使其不进行换热，即，冷凝器此时仅起导通作用。第一控制器控制PTC加热器，使PTC加热器仅起导通作用。
第一控制器控制下述装置处于关闭状态：
第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第四电子膨胀阀、第一电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀。
下面介绍在第七模式下冷媒的循环过程：
如图8所示，从压缩机的输出口输出的高温高压气态冷媒依次流过冷凝器、第六电磁阀，从第二换热器的第五接口流入第二换热器。高温高压气态冷媒在第二换热器处将热量释放到环境中，变为高温高压液态冷媒，从第二换热器的第六接口流出。即，此时第二换热器用作冷凝器。然后，高温高压液态冷媒流过第二电磁阀，从第二电磁阀流出后分为两路，记为第三路冷媒和第四路冷媒。
第三路冷媒流过第六电子膨胀阀，变为低温低压两相态冷媒。然后，低温低压两相态冷媒从蒸发器的第三十一接口流入蒸发器，变为低温低压气态冷媒，从蒸发器的第三十接口流出。即，此时蒸发器吸收车内的热量。然后低温低压气态冷媒依次通过四通阀的第二十三接口和第二十接口、第五电磁阀、第三气液分离器，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成第三路冷媒在第七模式下的循环过程。
第四路冷媒流过第五电子膨胀阀，变为低温低压两相态冷媒。然后，低温低压两相态冷媒从板式换热器的第二十五接口流入板式换热器。此时，板式换热器吸收电池产生的热量，将热量传递给流过的低温低压两相态冷媒，将低温低压两相态冷媒变为低温低压气态冷媒。低温低压气态冷媒从板式换热器的第二十四接口流出，然后依次通过四通阀的第二十二接口和第二十接口、第五电磁阀、第三气液分离器，从压缩机的输入口流入压缩机中，完成第四路冷媒在第七模式下的循环过程。
其中，第七模式中板式换热器吸收电池产生的热量的方式与第六模式中相同，在此不 再赘述。
应理解，本申请提供的热管理系统还可以适用于其他任意通过电驱器驱动运行的车辆，而不只限于电动汽车，本申请对此不作具体限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

  1. 一种热管理系统，其特征在于，包括：
    压缩机，包括输入口和输出口，所述压缩机用于对从所述输入口输入的冷媒进行压缩，并从所述输出口输出经过压缩后的冷媒；
    冷凝器，包括第一接口(1)和第二接口(2)，所述第二接口(2)与所述输出口连接；
    第一换热器，包括第三接口(3)和第四接口(4)，所述第三接口(3)与所述输出口连接，所述第四接口(4)与所述输入口连接；
    第二换热器，包括第五接口(5)和第六接口(6)，所述第六接口(6)与所述输入口连接；
    第一电子膨胀阀，包括第七接口(7)和第八接口(8)，所述第七接口(7)与所述第一接口(1)连接，所述第八接口(8)与所述第五接口(5)连接。
  2. 根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：
    第一气液分离器，包括第九接口(9)、第十接口(10)和第十一接口(11)，所述第九接口(9)与所述第四接口(4)连接，所述第十接口(10)与所述第五接口(5)连接，所述第十一接口(11)与所述输入口连接；
    其中，所述第十接口(10)为所述第一气液分离器的液体输出口。
  3. 根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：
    第二电子膨胀阀，包括第十二接口(12)和第十三接口(13)，所述第十二接口(12)与所述第五接口(5)连接，所述第十三接口(13)与所述第十接口(10)连接。
  4. 根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：
    第一电磁阀，包括第十四接口(14)和第十五接口(15)，所述第十四接口(14)与所述第十三接口(13)连接，所述第十五接口(15)与所述第十接口(10)连接。
  5. 根据权利要求1-4中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：
    第三电子膨胀阀，包括第十六接口(16)和第十七接口(17)，所述第十六接口(16)与所述第三接口(3)连接，所述第十七接口(17)与所述输出口连接。
  6. 根据权利要求1-5中任一项所述的热管理系统，其特征在于，
    在第一方向上，所述第一换热器位于所述第二换热器的上游，所述第一方向为空气流通的方向。
  7. 根据权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，
    所述热管理系统还包括：
    风扇，用于使空气在所述第一方向上流通。
  8. 根据权利要求1-7中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：
    第四电子膨胀阀，包括第十八接口(18)和第十九接口(19)，所述第十八接口(18)与所述第一接口(1)连接，所述第十九接口(19)与所述第三接口(3)连接。
  9. 根据权利要求1-8中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括：
    第一控制器；
    其中，在第一模式下，所述第一控制器用于控制所述第一电子膨胀阀、所述第二电子膨胀阀、所述第三电子膨胀阀、所述第一电磁阀开启，并且控制所述第四电子膨胀阀关闭，所述第一模式为除霜并且对乘员舱进行加热的模式。
  10. 根据权利要求9所述的热管理系统，其特征在于，
    在第二模式下，所述第一控制器用于控制所述第一电子膨胀阀、所述第二电子膨胀阀、所述第三电子膨胀阀、所述第一电磁阀关闭，并且控制所述第四电子膨胀阀开启，所述第二模式为对乘员舱进行加热的模式。
  11. 一种控制热管理系统的方法，其特征在于，所述热管理系统包括：
    压缩机，包括输入口和输出口，所述压缩机用于对从所述输入口输入的冷媒进行压缩，并从所述输出口输出经过压缩后的冷媒；
    冷凝器，包括第一接口(1)和第二接口(2)，所述第二接口(2)与所述输出口连接；
    第一换热器，包括第三接口(3)和第四接口(4)，所述第三接口(3)与所述输出口连接，所述第四接口(4)与所述输入口连接；
    第二换热器，包括第五接口(5)和第六接口(6)，所述第六接口(6)与所述输入口连接；
    第一电子膨胀阀，包括第七接口(7)和第八接口(8)，所述第七接口(7)与所述第一接口(1)连接，所述第八接口(8)与所述第五接口(5)连接；
    所述方法包括：
    接收第一指令；
    根据所述第一指令，控制所述第一电子膨胀阀开启。
  12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
    所述热管理系统还包括：
    第一气液分离器，包括第九接口(9)、第十接口(10)和第十一接口(11)，所述第九接口(9)与所述第四接口(4)连接，所述第十接口(10)与所述第五接口(5)连接，所述第十一接口(11)与所述输入口连接；
    其中，所述第十接口(10)为所述第一气液分离器的液体输出口，所述第十一接口(11)为所述第一气液分离器的气体输出口；
    第二电子膨胀阀，包括第十二接口(12)和第十三接口(13)，所述第十二接口(12)与所述第五接口(5)连接，所述第十三接口(13)与所述第十接口(10)连接；
    所述方法还包括：
    根据所述第一指令，控制所述第二电子膨胀阀开启。
  13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
    所述热管理系统还包括：
    第一电磁阀，包括第十四接口(14)和第十五接口(15)，所述第十四接口(14)与所述第十三接口(13)连接，所述第十五接口(15)与所述第十接口(10)连接；
    所述方法还包括：
    根据所述第一指令，控制所述第一电磁阀开启。
  14. 根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其特征在于，
    所述热管理系统还包括：
    第三电子膨胀阀，包括第十六接口(16)和第十七接口(17)，所述第十六接口(16)与所述第三接口(3)连接，所述第十七接口(17)与所述输出口连接；
    所述方法还包括：
    根据所述第一指令，控制所述第三电子膨胀阀开启。
  15. 根据权利要求11-14中任一项所述的方法，其特征在于，
    在第一方向上，所述第一换热器位于所述第二换热器的上游，所述第一方向为空气流通的方向。
  16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
    所述热管理系统还包括：
    风扇；
    所述方法还包括：
    根据所述第一指令，控制所述风扇开启，使得空气在所述第一方向上流通。
  17. 根据权利要求11-16中任一项所述的方法，其特征在于，
    所述热管理系统还包括：
    第四电子膨胀阀，包括第十八接口(18)和第十九接口(19)，所述第十八接口(18)与所述第一接口(1)连接，所述第十九接口(19)与所述第三接口(3)连接；
    所述方法还包括：
    根据所述第一指令，控制所述第四电子膨胀阀关闭。
  18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，
    所述方法还包括：
    获取第二指令；
    根据所述第二指令，控制所述第一电子膨胀阀、所述第二电子膨胀阀、所述第三电子膨胀阀、所述第一电磁阀关闭，并且控制所述第四电子膨胀阀开启。
  19. 根据权利要求11-18中任一项所述的方法，其特征在于，
    所述方法还包括：
    从第一传感器获取第一信号；
    根据所述第一信号，调节进入所述第二换热器的冷媒的流量。
  20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，
    所述根据所述第一信号，调节进入所述第二换热器的冷媒的流量，包括：
    根据所述第一信号，控制所述第一电子膨胀阀、所述第二电子膨胀阀、所述第三电子膨胀阀中的至少一个，调节进入所述第二换热器的冷媒的流量。
  21. 一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的热管理系统。
  22. 一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求11-20中任意一项所述的方法。
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