CN116923052A - 一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统，应用于交通运输领域，系统包括余热回收子系统、发动机冷却水热管理子系统、发动机尾气热管理子系统、制冷子系统、空调子系统。系统针对相互独立的冷却系、尾气处理系、制冷机、空调进行模块化集成和系统性优化设计，将冷藏车多品位、多量级、多形式的能量管理需求根据其能量梯度特征排列，并利用所构建的高度耦合的热管理系统连接起来。系统能够无能耗的实现发动机热管理、驾驶舱空气调节、冷藏车厢制冷，并在一定工况下产出额外的电力，电力可维持卡车在停车状态下持续完成货物冷藏，实现整车的综合能效提升，满足节能减排需要。

Description

一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统
技术领域
本发明属于交通运输领域，涉及一种冷链运输的节能方案，具体涉及一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统。
背景技术
对于冷藏车其本身具备复杂的热管理需求，包括发动机缸套水散热需求、废气再循环冷却需求、增压空气冷却需求、驾驶舱空气调节需求、冷藏车厢制冷需求等，常规方案通过相互独立的设备如发动机冷却系、驾驶舱空调、冷藏车厢制冷机等来实现以上部件的热管理。其造成了额外的能量消耗，而且冷却系吸收的废热被直接排放到环境中也造成了大量的能量浪费，同时系统分散布置、紧凑程度低，围护结构大，增大了整车的整备质量，减小的有效空间。因此，亟需构建一种科学、合理、紧凑的冷藏车整车综合热管理系统。
分析发现以上热管理需求按照温度排列依次为，发动机废气(300～700℃)、再循环废气(200～300℃)、增压空气(100～250度)、发动机冷却水(80～100℃)、驾驶舱(16～30℃)、冷藏车厢(-25～10℃)。呈现出一定的能源梯度，同时，发动机余热源温度高、流量大，极具回收潜力。利用品位较高的余热源作为驱动源，以满足较低品位驾驶舱及冷藏车厢的热管理需求成为可能。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统，系统包括：余热回收子系统、发动机冷却水热管理子系统、发动机尾气热管理子系统、制冷子系统、空调子系统。
余热回收子系统，其作为整车综合热管理的主体环路，将整个系统连接起来，其耦合发动机冷却水热管理子系统、发动机尾气热管理子系统，连接制冷子系统、空调子系统；余热回收子系统将吸收发动机废气、再循环废气、增压空气、冷却水的热量并将其转换为电能，电能用于供给整个热管理系统的能量消耗，剩余的电力被存储在蓄电池中。
冷却水热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接发动机水套，冷却水热管理循环仍分为小循环和大循环，小循环保持不变，大循环通过冷却水换热器将冷却水的废热传递至余热回收子系统的工质中，发动机冷却水被维持在发动机正常运行所需温度。
尾气热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接增压器、废气再循环装置和发动机排气口，余热回收子系统工质依次流过增压空气冷却器、废气再循环冷却器、废气冷却器，带走废气及增加空气的热量，维持废气和增压空气正常工作所需的温度。
制冷子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，蒸发器被装配在冷藏车厢内，吸收车厢内的热量，保持冷藏车厢正常货物冷藏温度。制冷子系统基本不受其他子系统的影响，其可以与任意模式联合运行；在车辆停车时，制冷系统利用蓄电池存储的电力供能，制冷子系统持续运行，继续维持冷藏车厢货物制冷需求。
空调子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，空调换热器被装配在驾驶舱内，根据需求调节系统环路可以实现制冷、制热的模式切换，在夏季时，空调换热器作为蒸发器吸热，在冬天时，空调换热器作为冷凝器散热，空调子系统维持了驾驶舱气温的舒适性需求。
本发明采用以下技术方案：
一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统，包括余热回收子系统、发动机冷却水热管理子系统、发动机尾气热管理子系统、制冷子系统、空调子系统；
余热回收子系统，其作为整车综合热管理的主体环路，将整个系统连接起来，冷却水热管理子系统、尾气热管理子系统被耦合在余热回收子系统中，成为余热回收子系统的吸热过程，冷却水热管理和尾气热管理过程是余热回收子循环执行的前置条件；余热回收子系统通过尾气热管理子系统、冷却水热管理子系统将发动机废气、再循环废气、增压空气、冷却水的热量吸收并将其转换为电能，电能用于供给整个热管理系统的能量消耗，剩余的电力被存储在蓄电池中；
冷却水热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接发动机水套，冷却水大循环通过冷却水换热器将冷却水的废热传递至余热回收子系统的工质中，发动机冷却水被维持在发动机正常运行所需温度；
尾气热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接增压器、废气再循环装置和发动机排气口，余热回收子系统工质依次流过增压空气冷却器、废气再循环冷却器、废气冷却器，带走废气及增加空气的热量，维持废气和增压空气正常工作所需的温度；
制冷子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，蒸发器被装配在冷藏车厢内，吸收车厢内的热量，保持冷藏车厢正常货物冷藏温度；在车辆停车时，制冷系统利用蓄电池存储的电力供能，制冷子系统持续运行，继续维持冷藏车厢货物制冷需求；
空调子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，空调换热器被装配在驾驶舱内，根据需求调节系统环路可以实现制冷、制热的模式切换，在夏季时，空调换热器作为蒸发器吸热，在冬天时，空调换热器作为冷凝器散热。
进一步地，余热回收子系统包括冷却水换热器、第一工质泵、第二工质泵、增压空气冷却器、再循环废气冷却器、废气冷却器、双压透平膨胀机、发电机、蓄电池、回热器、冷凝器、第一风扇、储液罐、余热回收子系统第一三通阀、余热回收子系统第二三通阀、余热回收子系统第三三通阀、余热回收子系统第四三通阀、制冷子系统第一三通阀、空调子系统第一三通阀、余热回收子系统第一四通阀、余热回收子系统第二四通阀、回热器第一三通阀、回热器第二三通阀、回热器第三四通阀、回热器第四四通阀；
第一工质泵的出口与余热回收子系统第一三通阀的第一接口相连；余热回收子系统第一三通阀的第二接口与冷却水换热器的工质侧入口相连；冷却水换热器的工质侧出口与余热回收子系统第二三通阀的第一接口相连；余热回收子系统第二三通阀的第二接口与回热器第二三通阀的第一接口相连；回热器第二三通阀的第三接口与回热器低温侧的入口相连；回热器低温侧出口与回热器第一三通阀的第三接口相连；回热器第一三通阀的第二接口与余热回收子系统第三三通阀的第一接口相连；余热回收子系统第三三通阀的第二接口与双压透平膨胀机的低压级入口相连；双压透平膨胀机的出口与余热回收子系统第二四通阀的第一接口相连；
余热回收子系统第一三通阀的第三接口与第二工质泵的入口相连；第二工质泵的出口与增压空气冷却器的入口相连；增压空气冷却器的出口与再循环废气冷却器的入口相连；再循环废气冷却器的出口与废气冷却器的入口相连；废气冷却器的出口与余热回收子系统第四三通阀的第一接口相连；余热回收子系统第四三通阀的第二接口和双压透平膨胀机的高压级入口相连；
余热回收子系统第二四通阀的第二接口与回热器第三四通阀的第一接口相连；回热器第三四通阀的第三接口和回热器的高温侧入口相连；回热器的高温侧出口与回热器第四四通阀的第三接口相连；回热器第四四通阀的第二接口与余热回收子系统第一四通阀的第一接口相连；余热回收子系统第一四通阀的第二接口和冷凝器的入口相连；冷凝器的出口与储液罐的入口相连；储液罐的出口和空调子系统第一三通阀的第一接口相连；空调子系统第一三通阀的第二接口和制冷子系统第一三通阀的第一接口；制冷子系统第一三通阀的第二接口和第一工质泵的入口相连。
进一步地，余热回收子系统被设计了旁通保护回路，保证双压透平膨胀机的安全稳定运行，当进入透平进口的工质流量或温度低于双压透平膨胀机安全阈值，旁通保护回路启动；
对于旁通保护回路，余热回收子系统第三三通阀的第三接口和第三旁通膨胀阀的入口相连；第三旁通膨胀阀的出口和余热回收子系统第二四通阀的第三接口相连；余热回收子系统第四三通阀的第三接口和第二旁通膨胀阀的入口相连；第二旁通膨胀阀的出口和余热回收子系统第二四通阀的第四接口相连；
当仅与冷却水热管理子系统耦合的支路开启旁通保护时，余热回收子系统第三三通阀第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀，第一接口、第二接口、第三接口打开、第四接口关闭；来自回热器第二三通阀的工质，直接通过余热回收子系统第三三通阀进入第三旁通膨胀阀后，到达余热回收子系统第二四通阀，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机；
当仅与废气热管理子系统耦合的支路开启旁通保护时，余热回收子系统第四三通阀第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀，第一接口、第二接口、第四接口打开、第三接口关闭；来自废气冷却器的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀进入第二旁通膨胀阀后，到达余热回收子系统第二四通阀，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机；
当与冷却水热管理子系统耦合的支路及与废气热管理子系统耦合的支路均开启旁通保护时，余热回收子系统第三三通阀第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第四三通阀第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀，第一接口、第二接口、第三接口、第四接口打开；来自废气冷却器的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀进入第二旁通膨胀阀后，到达余热回收子系统第二四通阀，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机；来自废气冷却器的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀进入第二旁通膨胀阀后，到达余热回收子系统第二四通阀，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机。
进一步地，制冷子系统包括冷凝器、第一风扇、储液罐、第二节流阀、冷藏车厢蒸发器、第三风扇、第二压缩机、制冷子系统第一三通阀、制冷子系统第二三通阀、空调子系统第一三通阀、余热回收子系统第一四通阀；
冷凝器的工质侧出口和储液罐的入口相连；储液罐的出口和空调子系统第一三通阀的第一接口相连；空调子系统第一三通阀的第二接口和制冷子系统第一三通阀的第一接口；制冷子系统第一三通阀的第三接口和第二节流阀的入口相连；第二节流阀的出口与冷藏车厢蒸发器的入口相连；冷藏车厢蒸发器的出口与第二压缩机的入口相连；第二压缩机的出口与制冷子系统第二三通阀的第三接口相连；制冷子系统第二三通阀的第二接口与余热回收子系统第一四通阀的第四接口相连；余热回收子系统第一四通阀的第二接口与冷凝器的入口相连，完成循环；此过程中，冷藏车厢的热量被蒸发器吸收，维持了冷藏车厢的制冷需求。
进一步地，空调子系统包括制冷回路和供热回路；制冷回路包括冷凝器、第一风扇、储液罐、第一节流阀、驾驶舱换热器、第二风扇、第一压缩机、制冷子系统第二三通阀、空调子系统第一三通阀、空调子系统第二三通阀、空调子系统第三三通阀、余热回收子系统第一四通阀；
空调子系统制冷回路中，冷凝器的工质侧出口和储液罐的入口相连；储液罐的出口和空调子系统第一三通阀的第一接口相连；空调子系统第一三通阀的第三接口与第一节流阀的入口相连；第一节流阀的出口与空调子系统第二三通阀的第一接口相连；空调子系统第二三通阀的第二接口与驾驶舱空调换热器的入口相连；驾驶舱空调换热器的出口和空调子系统第三三通阀的第一接口相连；空调子系统第三三通阀的第三接口和第一压缩机的入口相连；第一压缩机的出口和制冷子系统第二三通阀的第一接口相连；制冷子系统第二三通阀的第二接口和余热回收子系统第一四通阀的第四接口相连；
供热回路包括冷凝器、第一风扇、储液罐、驾驶舱换热器、第二风扇、空调子系统第二三通阀、空调子系统第三三通阀、空调子系统调节阀；
空调子系统供热回收中，冷凝器的进口与空调子系统调节阀的进口并联；空调子系统调节阀的出口连接空调子系统第三三通阀的第二接口，空调子系统第三三通阀的第一接口与驾驶舱换热器的进口连接；驾驶舱换热器的出口与空调子系统第二三通阀的第二接口相连；空调子系统第二三通阀的第三接口与储液罐相连。
由以上发明提供的技术方案来看，与现有技术相比，本发明提供了一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统，其将热管理需求按照能量梯度合理排布，通过多压冷电联合循环余热回收子系统将各个独立的热管理设备有机耦合，构建集成化方案。系统的两级动力循环可通过吸收余热实现，发动机废气、再循环废气、增压空气及冷却水的热管理，两级制冷循环则完成驾驶舱空调制冷需求和冷藏车厢的制冷需求，其后被吸收的余热被转换为电力满足整个系统的供能，剩余的电力被存储在蓄电池中以满足整车停车期间的制冷需求。整体来看，本发明在无额外能耗的情况下，实现了整车能量的协同管理，并获得了额外的能量收益，实现了整车的节能减排和能效提升，对于交通运输领域具备重大实践价值。
与现有技术相比较，本发明提供的针对于冷藏车的整车综合热管理系统，具有如下有益效果：
1、通过应用于本发明的技术方案，将冷藏车的不同热管理需求按照能量梯度有序排列，利用余热回收多压热力循环有序连接各热管理子系统，使高品位的余热产生电力并满足制冷端冷量输出的需求，整个系统实现无能耗运行并获得电力收益；
2、对于本发明，通过模式切换，依据热管理需求和工况条件，实现冷却水散热、废气再循环及增压空气散热、驾驶舱空调制冷、驾驶舱空调供热、冷藏车厢制冷、余热回收发电等模式，也可按照实际热管理需求多种模式组合运行，各子系统之间高度集成匹配、协同管理，可适应车辆在全工况运行下的所以热管理需求，保证车辆的稳定运行。
3、对于本发明，通过双压级余热回收动力循环将冷却水热管理和发动机尾气热管理解耦，避免了单压串联式热力循环多热源直接的相互干涉，可以保证冷却水和烟气余热的充分利用；
4、对于本发明，通过模式切换，夏季时空调子系统可转换为制冷循环实现夏季制冷需求，冬季时，工质流路反转，空调子系统转换为一个旁通的冷凝器，使用尾气和缸套水在发电后剩余的废热进行供热，同时减少系统的冷凝负荷；
5、对于本发明，通过设定广泛的旁通保护，可以实现各模式的快速切换和调节，以适应车辆运行中发动机的瞬变脉动工况，保证系统的安全性和可靠性。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统，其基于能量梯度原则合理排布热管理需求，科学优化设计多压余热回收循环连接各热管理子系统，实现了多模式运行，产生了额外的、无消耗的冷电收益，满足了冷藏车高效、稳定、无能耗的热管理，实现了冷链运输提效、节能、降耗、减排，在交通运输，尤其是冷链运输领域，具有重大的工程实践价值。
附图说明
图1为本发明提供的针对冷藏车的整车综合热管理系统整体结构图；
图2为本发明提供的针对冷藏车的整车综合热管理系统，其仅完成冷却水热管理、尾气热管理时系统工作原理图；在图2中，虚线代表流路被切断，不流通；
图3为本发明提供的针对冷藏车的整车综合热管理系统，其完成余热回收电力子循环及兼顾冷却水热管理、尾气热管理时系统工作原理图；在图3中，虚线代表流路被切断，不流通；
图4为本发明提供的针对冷藏车的整车综合热管理系统，其仅完成冷藏车厢制冷时系统工作原理图；在图4中，虚线代表流路被切断，不流通；
图5为本发明提供的针对冷藏车的整车综合热管理系统，其仅完成驾驶舱内空调制冷时系统工作原理图；在图5中，虚线代表流路被切断，不流通；
图6为本发明提供的针对冷藏车的整车综合热管理系统，其仅完成驾驶舱内空调供热，同时兼顾冷却水热管理、尾气热管理、余热回收发电时系统工作原理图；在图5中，虚线代表流路被切断，不流通；
其中包括：1内燃机、2发动机水套、3冷却水泵、4冷却水换热器、5第一工质泵、6第二工质泵、7增压空气冷却器、8增压器、9再循环废气冷却器、10废气冷却器、11尾气处理装置、12双压透平膨胀机、13发电机、14蓄电池、15回热器、16第一膨胀阀、17冷凝器、18第一风扇、19储液罐、20第一节流阀、21驾驶舱换热器、22第二风扇、23第一压缩机、24第二节流阀、25冷藏车厢蒸发器、26第三风扇、27第二压缩机、28第二旁通膨胀阀、29第三旁通膨胀阀、30驾驶舱、31冷藏车厢。
阀件包括：V1冷却水热管理子系统三通阀、V2冷却水热管理子系统节温器三通阀、V3废气再循环阀、V4余热回收子系统第一三通阀、V5余热回收子系统第二三通阀、V6余热回收子系统第三三通阀、V7余热回收子系统第四三通阀、V8制冷子系统第一三通阀、V9制冷子系统第二三通阀、V10空调子系统第一三通阀、V11空调子系统第二三通阀、V12空调子系统第三三通阀、V13空调子系统调节阀、V14余热回收子系统第一四通阀、V15余热回收子系统第二四通阀、V16回热器第一三通阀、V17回热器第二三通阀、V18回热器第三四通阀、V19回热器第四四通阀。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明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。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参考图1至图6，本发明提供了一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统，包括余热回收子系统、发动机冷却水热管理子系统(简称冷却水热管理子系统)、发动机尾气热管理子系统(简称尾气热管理子系统)、制冷子系统、空调子系统；
通过将以上子系统组合可以使整车综合热管理系统实现不同的热管理功能包括冷却水热管理、尾气热管理、余热回收发电、冷藏车厢制冷、驾驶舱制冷、驾驶舱供热；
根据热管理系统实现的功能可将此时正常综合管理系统命名为不同的运行模式，如冷却水热管理模式，尾气热管理模式，余热回收发电模式，冷藏车厢制冷模式，驾驶舱制冷模式，驾驶舱供热模式；
各种运行模式可单独运行，也可以按照工况变化和热管理需求联合运行，联合模式的名称由独立运行的模式名称组合而成，例如冷却水热管理、烟气热管理及余热回收发电联合运行模式，其他联合模式的名称依此类推；
值得注意的是余热回收发电模式及驾驶舱空调制热功能启动的前提条件为冷却水热管理、尾气热管理正常运行，而在实际车辆运行时，冷藏车冷却水热管理、尾气热管理始终保持运行状态，因此并不构成其限制条件，而其他模式的运行无必要前置条件；
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面就本发明各组成部分的功能进行说明：
内燃机1，燃烧燃料产生车辆行驶动力，同时产生余热被冷却水和废气带走，需要通过热管理装置散热以保持发动机维持在正常的工作温度；所述的内燃机1为发动机。
发动机水套2，内燃机的散热设备；冷却水泵3驱动冷却水循环中冷却水的流动；
冷却水换热器4，冷却水来此处换热将热量传递至工质；
第一工质泵5增压工质，使工质分别流入冷却水换热器支路和增压空气冷却器支路，即废气热管理支路；
第二工质泵6再次增压工质，使高压工质进入废气热管理支路；
增压空气冷却器7，增压空气来此处将热量传递至工质；
再循环废气冷却器9，再循环废气来此处将热量传递至工质；
废气冷却器10，废气来此处将热量传递给工质；
双压透平膨胀机12，来自废气冷却器10和回热器15的高温高压的气态工质分别进入双压透平膨胀机的第一压力进口和第二压力进口，并膨胀做功，其具备两个压力级，不同压力的两种高压流体均可从两压力进口进入后膨胀做功到同一低压级，做功后的乏气相互混合。
发电机13将双压透平膨胀机12输出的功率转化为电能储存在蓄电池14中；
回热器15回收双压透平膨胀机12出口做功后工质的剩余热量，将热量传递给冷却液换热器出口的工质；
第一膨胀阀16，发动机余热不足时仅进行冷却水热管理，而不进行余热回收发电时，工质通过此膨胀阀旁通，回到冷凝器17；
冷凝器17吸热各支路热量后的气态工质，在满足发电、制冷、供热等需求后，在此将剩余无利用价值的废热排放到环境中，并冷凝为液态；
储液罐19用于储存液态工质，将液态工质送入第一工质泵5的入口；第一节流阀20工质在此节流降压，将工质送入驾驶舱空调换热器21；
驾驶舱换热器21，根据空调子系统的模式工质在此进行吸热或放热，维持驾驶舱30在舒适的温度；
第一压缩机23加压来自驾驶室换热器21蒸发吸热后的工质，并将其送入冷凝器17入口；
第二节流阀24，工质在此节流降压，将工质送入冷藏柜车厢蒸发器25；
冷藏车厢蒸发器25，工质在此蒸发吸热，维持冷藏车厢在正常的制冷温度；
第二压缩机27，加压来自冷藏车厢蒸发器25蒸发吸热后的工质，并将其送入冷凝器17入口；
第二旁通膨胀阀28，当废气冷却器10的工质流量或温度低于透平膨胀机安全阈值，不满足膨胀做功条件时，工质通过此旁通膨胀阀回到冷凝器，防止双压透平膨胀机损坏；
第三旁通膨胀阀29，当回热器15被加热侧出口的工质流量或温度低于透平膨胀机安全阈值，不满足膨胀做功条件时，工质通过此旁通膨胀阀回到冷凝器，防止双压透平膨胀机损坏；
其中，冷却水热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接发动机水套及其他需要散热的车载部件，冷却水热管理循环仍分为小循环和大循环，小循环保持不变，大循环通过冷却水换热器将冷却水的废热传递至余热回收子系统的工质中，发动机冷却水被维持在发动机正常运行所需温度；
冷却水热管理子系统，如图2，包括发动机水套2、冷却水泵3、冷却水换热器4、冷却水热管理子系统三通阀V1、冷却水热管理子系统节温器三通阀V2及其与余热回收发电子系统共用的部件；
冷却水热管理子系统与余热回收发电子系统共用组件包括：冷却水换热器4、第一工质泵5、第一膨胀阀16、冷凝器17、第一风扇18、储液罐19、余热回收子系统第一三通阀V4、余热回收子系统第二三通阀V5、制冷子系统第一三通阀V8、空调子系统第一三通阀V10、余热回收子系统第一四通阀V14；
对于冷却水侧，发动机水套2的出口冷却水泵3的入口相连；冷却水泵3的入口与冷却水热管理子系统节温器三通阀V2的第一接口相连；冷却水热管理子系统节温器三通阀V2的第二接口与冷却水换热器4的冷却水侧入口相连；冷却水换热器4的冷却水侧出口与冷却水热管理子系统三通阀V1的第一接口相连；冷却水热管理子系统节温器三通阀V2的第三接口与冷却水热管理子系统三通阀V1的第三接口相连；冷却水热管理子系统三通阀V1的第二接口与发动机水套2的入口相连；
对于工质侧，第一工质泵5的出口与余热回收子系统第一三通阀V4的第一接口相连；余热回收子系统第一三通阀V4的第二接口与冷却水换热器4的工质侧入口相连；冷却水换热器4的工质侧出口与余热回收子系统第二三通阀V5的第一接口相连；余热回收子系统第二三通阀V5的第三接口与第一膨胀阀16的入口相连；第一膨胀阀16的出口与余热回收子系统第一四通阀V14的第三接口相连；余热回收子系统第一四通阀V14的第二接口与冷凝器17的工质侧入口相连；冷凝器17的工质侧出口和储液罐19的入口相连；储液罐19的出口和空调子系统第一三通阀V10的第一接口相连；空调子系统第一三通阀V10的第二接口和制冷子系统第一三通阀V8的第一接口；制冷子系统第一三通阀V8的第二接口和第一工质泵5的入口相连；
车辆在进行冷却水热管理时，当冷却水温度低于设定温度80℃，则冷却水进入小循环；冷却水热管理子系统节温器三通阀V2的第二接口关闭，第三接口打开；冷却水热管理子系统三通阀V1的第二接口关闭，第三接口打开；冷却水从发动机水套2出发依次流经冷却水泵3、冷却水热管理子系统节温器三通阀V2、冷却水热管理子系统三通阀V1回到发动机水套2，提高冷却水温度；
车辆在进行冷却水热管理时，当冷却水温度高于设定温度90℃，则冷却水进入大循环；冷却水热管理子系统节温器三通阀V2的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；冷却水热管理子系统三通阀V1的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；冷却水从发动机水套2出发依次流经冷却水泵3、冷却水热管理子系统节温器三通阀V2、冷却水换热器4、冷却水热管理子系统三通阀V1回到发动机水套2，提高冷却水温度；
而工质侧，余热回收子系统第一三通阀V4的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；余热回收子系统第二三通阀V5第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；制冷子系统第一三通阀V8的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；空调子系统第一三通阀V10的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；余热回收子系统第一四通阀V14的第二接口、第三接口打开，第一接口、第四接口关闭；工质从第一工质泵5出口流出，依次通过余热回收子系统第一三通阀V4、冷却水换热器4、余热回收子系统第二三通阀V5、第一膨胀阀16、余热回收子系统第一四通阀V14、冷凝器17、储液罐19、空调子系统第一三通阀V10、制冷子系统第一三通阀V8，回到第一工质泵入口，完成循环。冷却水的废热经过此过程被排放入环境中。
其中，尾气热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接增压器、废气再循环装置和发动机排气口，余热回收子系统工质依次流过增压空气冷却器、废气再循环冷却器、废气冷却器，带走废气及增加空气的热量，维持废气和增压空气正常工作所需的温度。
尾气热管理子系统，如图2，包括第一工质泵5、第二工质泵6、增压空气冷却器7、再循环废气冷却器9、废气冷却器10、冷凝器17、第一风扇18、储液罐19、第二旁通膨胀阀28、废气再循环阀V3、余热回收子系统第一三通阀V4、余热回收子系统第四三通阀V7、制冷子系统第一三通阀V8、空调子系统第一三通阀V10、余热回收子系统第一四通阀V14、余热回收子系统第二四通阀V15、回热器第三四通阀V18、回热器第四四通阀V19；其中，除废气再循环阀V3，其余部件与余热回收发电子系统共用。
对于空气侧及废气侧，增压器8的出口与增压空气冷却器7的空气侧入口相连；增压空气冷却器7的空气侧出口与发动机1的进气口相连；发动机1的排气口与废气冷却器10的废气侧入口相连；废气冷却器10的废气侧出口与废气再循环阀V3的第一接口连接；废气再循环阀V3的第二接口与再循环废气冷却器9的废气侧入口相连；再循环废气冷却器9的废气侧出口与内燃机1相连；废气再循环阀V3的第三接口与尾气处理装置11相连；
对于工质侧，第一工质泵5的出口与余热回收子系统第一三通阀V4的第一接口相连；余热回收子系统第一三通阀V4的第三接口与第二工质泵6的入口相连；第二工质泵6的出口与增压空气冷却器7的入口相连；增压空气冷却器7的出口与再循环废气冷却器9的入口相连；再循环废气冷却器9的出口与废气冷却器10的入口相连；废气冷却器10的出口与余热回收子系统第四三通阀V7的第一接口相连；余热回收子系统第四三通阀V7的第三接口和第二旁通膨胀阀28的入口相连；第二旁通膨胀阀28的出口和余热回收子系统第二四通阀V15的第四接口相连；余热回收子系统第二四通阀V15的第二接口和回热器第三四通阀V18的第一接口相连；回热器第三四通阀V18的第二接口和回热器第四四通阀V19的第一接口相连；回热器第四四通阀V19的第二接口与余热回收子系统第一四通阀V14的第一接口相连；余热回收子系统第一四通阀V14的第二接口和冷凝器17的入口相连；冷凝器17的出口与储液罐19的入口相连；储液罐19的出口和空调子系统第一三通阀V10的第一接口相连；空调子系统第一三通阀V10的第二接口和制冷子系统第一三通阀V8的第一接口；制冷子系统第一三通阀V8的第二接口和第一工质泵5的入口相连；
车辆在进行尾气热管理时，空气从环境依次进入增压器8、增压空气冷却器7，进入发动机进气口，参与燃烧。燃烧后生成的废气从发动机排气口排出，依次进入废气冷却器10、废气再循环阀V3，此时废气分流为两部分，一部分从废气再循环阀第三接口进入废气处理装置11最终排入环境中；另一部分废气进入再循环废气冷却器9，最终进入发动机再次参与燃烧。
车辆在进行尾气热管理时，第一三通阀V4第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第四三通阀V7第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀V15第二接口、第四接口打开，第一接口、第三接口关闭；回热器第三四通阀V18第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；回热器第四四通阀V19第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；余热回收子系统第一四通阀V14第一接口、第二接口打开，第三接口、第四接口关闭；制冷子系统第一三通阀V8的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；空调子系统第一三通阀V10的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；
工质从第一工质泵5出发，依次通过余热回收子系统第一三通阀V4、第二工质泵6、增压空气冷却器7、再循环废气冷却器9、废气冷却器10、余热回收子系统第四三通阀V7、第二旁通膨胀阀28、余热回收子系统第二四通阀V15、回热器第三四通阀V18、回热器第四四通阀V19、余热回收子系统第一四通阀V14、冷凝器17、储液罐19、空调子系统第一三通阀V10、制冷子系统第一三通阀V8，最终回到第一工质泵5，完成循环；增压空气、再循环废气及发动机废气的废热经过此过程被排放入环境中。
余热回收子系统，其作为整车综合热管理的主体环路，将整个系统连接起来，冷却水热管理子系统、尾气热管理子系统被耦合在余热回收子系统中，成为余热回收子系统的吸热过程，这意味着当余热回收子系统完成回收余热、输出电力时，冷却水热管理和尾气热管理过程的至少其中一个过程被完成。冷却水热管理和尾气热管理过程是余热回收子循环执行的前置条件；余热回收子系统通过尾气热管理子系统、冷却水热管理子系统将发动机废气、再循环废气、增压空气、冷却水的热量吸收并将其转换为电能，电能用于供给整个热管理系统的能量消耗，剩余的电力被存储在蓄电池中；
余热回收子系统连接制冷子系统、空调子系统，并与制冷子系统、空调子系统共用冷凝器17和储液罐19，当存在制冷或供热需求时，部分工质分流进行制冷子系统或空调子系统可激活相应的功能。
余热回收子系统，如图3，包括冷却水换热器4、第一工质泵5、第二工质泵6、增压空气冷却器7、再循环废气冷却器9、废气冷却器10、双压透平膨胀机12、发电机13、蓄电池14、回热器15、冷凝器17、第一风扇18、储液罐19、余热回收子系统第一三通阀V4、余热回收子系统第二三通阀V5、余热回收子系统第三三通阀V6、余热回收子系统第四三通阀V7、制冷子系统第一三通阀V8、空调子系统第一三通阀V10、余热回收子系统第一四通阀V14、余热回收子系统第二四通阀V15、回热器第一三通阀V16、回热器第二三通阀V17、回热器第三四通阀V18、回热器第四四通阀V19；
第一工质泵5的出口与余热回收子系统第一三通阀V4的第一接口相连；余热回收子系统第一三通阀V4的第二接口与冷却水换热器4的工质侧入口相连；冷却水换热器4的工质侧出口与余热回收子系统第二三通阀V5的第一接口相连；余热回收子系统第二三通阀V5的第二接口与回热器第二三通阀V17的第一接口相连；回热器第二三通阀V17的第三接口与回热器15低温侧的入口相连；回热器15低温侧出口与回热器第一三通阀V16的第三接口相连；回热器第一三通阀V16的第二接口与余热回收子系统第三三通阀V6的第一接口相连；余热回收子系统第三三通阀V6的第二接口与双压透平膨胀机12的低压级入口相连；双压透平膨胀机12的出口与余热回收子系统第二四通阀V15的第一接口相连；
余热回收子系统第一三通阀V4的第三接口与第二工质泵6的入口相连；第二工质泵6的出口与增压空气冷却器7的入口相连；增压空气冷却器7的出口与再循环废气冷却器9的入口相连；再循环废气冷却器9的出口与废气冷却器10的入口相连；废气冷却器10的出口与余热回收子系统第四三通阀V7的第一接口相连；余热回收子系统第四三通阀V7的第二接口和双压透平膨胀机12的高压级入口相连；
余热回收子系统第二四通阀V15的第二接口与回热器第三四通阀V18的第一接口相连；回热器第三四通阀V18的第三接口和回热器15的高温侧入口相连；回热器15的高温侧出口与回热器第四四通阀V19的第三接口相连；回热器第四四通阀V19的第二接口与余热回收子系统第一四通阀V14的第一接口相连；余热回收子系统第一四通阀V14的第二接口和冷凝器17的入口相连；冷凝器17的出口与储液罐19的入口相连；储液罐19的出口和空调子系统第一三通阀V10的第一接口相连；空调子系统第一三通阀V10的第二接口和制冷子系统第一三通阀V8的第一接口；制冷子系统第一三通阀V8的第二接口和第一工质泵5的入口相连；
对于旁通保护回路，余热回收子系统第三三通阀V6的第三接口和第三旁通膨胀阀29的入口相连；第三旁通膨胀阀29的出口和余热回收子系统第二四通阀V15的第三接口相连；余热回收子系统第四三通阀V7的第三接口和第二旁通膨胀阀28的入口相连；第二旁通膨胀阀28的出口和余热回收子系统第二四通阀V15的第四接口相连；
当余热回收子循环正常运行，回收余热、产生电力时，余热回收子系统第一三通阀V4的第一接口、第二接口、第三接口均打开；余热回收子系统第二三通阀V5第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；热回收子系统第三三通阀V6第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；余热回收子系统第四三通阀V7第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；制冷子系统第一三通阀V8的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；空调子系统第一三通阀V10的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；余热回收子系统第一四通阀V14的第一接口、第二接口打开，第三接口、第四接口关闭；余热回收子系统第二四通阀V15的第一接口、第二接口打开，第三接口、第四接口关闭；回热器第二三通阀V16第一接口关闭，第二接口打开，第三接口打开；回热器第二三通阀V17第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；回热器第三四通阀V18第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；回热器第四四通阀V19第一接口关闭，第二接口打开，第三接口打开；
当余热回收子循环正常运行，回收余热、产生电力时，工质从第一工质泵5出发被加压，进入余热回收子系统第一三通阀V4。余热回收子系统第一三通阀V4根据各支路的余热源情况，将循环工质流量分配为两部分，从而实现工质与余热的匹配；
一部分工质进入与冷却水热管理子系统相耦合的支路，经冷却水换热器加热后，依次经过余热回收子系统第二三通阀V5、回热器第二三通阀V17进入回热器再次加热，经过回热器第二三通阀V16、余热回收子系统第三三通阀V6后，进入双压透平膨胀机12低压级进口膨胀做工，带动发电机13输出电力；
另一部分工质进入与废气热管理子系统相耦合的支路，经过第二工质泵6二次加压后，依次经过增压空气冷却器7、再循环废气冷却器9、废气冷却器10加热，通过余热回收子系统第四三通阀V7，进入双压透平膨胀机12高压级进口膨胀做工，带动发电机13输出电力；
两压力级高温高压气体在双压透平膨胀机12膨胀做功后被降压到同一低压级并相互混合，混合后的工质依次经过余热回收子系统第二四通阀V15、回热器第三四通阀V18，进入回热器15散热降温后，依次经过回热器第四四通阀V19、余热回收子系统第一四通阀V14，进入冷凝器17散热冷凝为液态，后依次经过储液罐19、空调子系统第一三通阀V10、制冷子系统第一三通阀V8，回到第一工质泵5，完成循环。在此过程中工质吸收了发动机废气、再循环废气、增压空气、冷却水的热量并将其转换为电能，电能用于供给整个热管理系统的能量消耗，包括压缩机、工质泵，剩余的电力被存储在蓄电池14中。
在系统运行时当来自双压透平膨胀机12的乏气温度低于来自冷却水换热器的工质温度时，回热器15失效，此时需要对回热器进行旁通；回热器第一三通阀V16第一接口、第二接口开启，第三接口关闭；回热器第二三通阀V17第一接口、第二接口开启，第三接口关闭；回热器第三四通阀V18第一接口、第二接口开启，第三接口关闭；回热器第四四通阀V19第一接口、第二接口开启，第三接口关闭；工质不再流经回热器，回热器实现旁通。
为了保证双压透平膨胀机12的安全稳定运行，本发明设计了旁通保护回路，当进入透平进口的工质流量或温度低于双压透平膨胀机12安全阈值，旁通保护回路启动；
当仅与冷却水热管理子系统耦合的支路开启旁通保护时，余热回收子系统第三三通阀V6第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀V15，第一接口、第二接口、第三接口打开、第四接口关闭；来自回热器第二三通阀V16的工质，直接通过余热回收子系统第三三通阀V6进入第三旁通膨胀阀29后，到达余热回收子系统第二四通阀V15，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机12；
当仅与废气热管理子系统耦合的支路开启旁通保护时，余热回收子系统第四三通阀V7第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀V15，第一接口、第二接口、第四接口打开、第三接口关闭；来自废气冷却器10的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀V7进入第二旁通膨胀阀28后，到达余热回收子系统第二四通阀V15，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机12；
当与冷却水热管理子系统耦合的支路及与废气热管理子系统耦合的支路均开启旁通保护时，余热回收子系统第三三通阀V6第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第四三通阀V7第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀V15，第一接口、第二接口、第三接口、第四接口打开；来自废气冷却器10的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀V7进入第二旁通膨胀阀28后，到达余热回收子系统第二四通阀V15，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机12；来自废气冷却器10的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀V7进入第二旁通膨胀阀28后，到达余热回收子系统第二四通阀V15，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机12；
制冷子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，蒸发器被装配在冷藏车厢内，吸收车厢内的热量，保持冷藏车厢正常货物冷藏温度。制冷子系统基本不受其他子系统的影响，其可以与任意模式联合运行；在车辆停车时，制冷系统利用蓄电池14存储的电力供能，制冷子系统持续运行，继续维持冷藏车厢货物制冷需求。
制冷子系统中包括冷凝器17、第一风扇18、储液罐19、第二节流阀24、冷藏车厢蒸发器25、第三风扇26、第二压缩机27、制冷子系统第一三通阀V8、制冷子系统第二三通阀V9、空调子系统第一三通阀V10、余热回收子系统第一四通阀V14。第一风扇18设置于冷凝器17的一侧，用于冷凝器17的空冷。第三风扇26设置于冷藏车厢蒸发器25的一侧，用于冷藏车厢蒸发器25的空冷。冷藏车厢蒸发器25位于冷藏车厢31的一侧。
制冷子系统中，冷凝器17的工质侧出口和储液罐19的入口相连；储液罐19的出口和空调子系统第一三通阀V10的第一接口相连；空调子系统第一三通阀V10的第二接口和制冷子系统第一三通阀V8的第一接口；制冷子系统第一三通阀V8的第三接口和第二节流阀24的入口相连；第二节流阀24的出口与冷藏车厢蒸发器25的入口相连；冷藏车厢蒸发器25的出口与第二压缩机27的入口相连；第二压缩机27的出口与制冷子系统第二三通阀V9的第三接口相连；制冷子系统第二三通阀V9的第二接口与余热回收子系统第一四通阀V14的第四接口相连；余热回收子系统第一四通阀V14的第二接口与冷凝器17的入口相连，完成循环；此过程中，冷藏车厢的热量被蒸发器吸收，维持了冷藏车厢的制冷需求；
当制冷循环运行时，制冷子系统第一三通阀V8的第一接口、第三接口打开，第二接口的开闭取决于冷却水热管理、废气热管理或余热回收发电子系统的开启情况；制冷子系统第二三通阀V9第二、第三接口打开，第一接口的开闭却决于空调子系统的开启情况；空调子系统第一三通阀V10的第一接口、第二接口开启，第三接口的开闭却决于空调子系统的开启期刊；余热回收子系统第一四通阀V14的第二接口、第四接口开启，第一接口、第三接口的开闭取决于冷却水热管理、废气热管理或余热回收发电子系统的开启情况；
当制冷循环运行时，来自储液罐19的工质，依次经过空调子系统第一三通阀V10、制冷子系统第一三通阀V8、在第二节流阀24中节流降压，后进入冷藏车厢蒸发器25蒸发吸热，工质进入压缩机增压后，经过余热回收子系统第一四通阀V14进入冷凝器17冷凝降温，最终回到储液罐19完成循环。在此过程中工质在冷藏车厢蒸发器25蒸发吸热，产生冷量。维持冷藏车厢内温度为所需制冷温度。
空调子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，空调换热器被装配在驾驶舱内，根据需求调节系统环路可以实现制冷、制热的模式切换，在夏季时，空调换热器作为蒸发器吸热，在冬天时，空调换热器作为冷凝器散热，空调子系统维持了驾驶舱气温的舒适性需求。
空调子系统包括制冷回路和供热回路；
制冷回路包括冷凝器17、第一风扇18、储液罐19、第一节流阀20、驾驶舱换热器21、第二风扇22、第一压缩机23、制冷子系统第二三通阀V9、空调子系统第一三通阀V10、空调子系统第二三通阀V11、空调子系统第三三通阀V12、余热回收子系统第一四通阀V14；
空调子系统制冷回路中，冷凝器17的工质侧出口和储液罐19的入口相连；储液罐19的出口和空调子系统第一三通阀V10的第一接口相连；空调子系统第一三通阀V10的第三接口与第一节流阀20的入口相连；第一节流阀20的出口与空调子系统第二三通阀V11的第一接口相连；空调子系统第二三通阀V11的第二接口与驾驶舱空调换热器21的入口相连；驾驶舱空调换热器21的出口和空调子系统第三三通阀V12的第一接口相连；空调子系统第三三通阀V12的第三接口和第一压缩机23的入口相连；第一压缩机23的出口和制冷子系统第二三通阀V9的第一接口相连；制冷子系统第二三通阀V9的第二接口和余热回收子系统第一四通阀V14的第四接口相连。第二风扇22设置于驾驶舱换热器21一侧，用于向驾驶舱换热器21提供空冷。
当空调子系统进行制冷时，制冷子系统第二三通阀V9第一接口打开，第二接口关闭、第三接口打开；空调子系统第一三通阀V10第一接口、第三接口打开，第二接口的开闭取决于冷却水热管理、废气热管理或余热回收发电子系统的开启情况；空调子系统第二三通阀V11第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；空调子系统第三三通阀V12第一接口关闭，第二接口打开，第三接口打开；余热回收子系统第一四通阀V14第二接口、第四接口打开，第一接口、第三接口的开闭取决于冷却水热管理、废气热管理或余热回收发电子系统的开启情况；
当空调子系统进行制冷时，来着储液来自储液罐的工质经过空调子系统第一三通阀V10，进入第一节流阀20节流降压后，经过空调子系统第二三通阀V11，进入驾驶舱换热器21蒸发吸热，后经过空调子系统第三三通阀V12，进入膨胀机增压，依次经过制冷子系统第二三通阀V9、余热回收子系统第一四通阀V14，进入冷凝器17散热，回到储液罐19完成循环；在此过程中工质在驾驶舱换热器21蒸发吸热，产生冷量。维持驾驶舱内温度为所需空调舒适性温度。
空调子系统供热回路包括冷凝器17、第一风扇18、储液罐19、驾驶舱换热器21、第二风扇22、空调子系统第二三通阀V11、空调子系统第三三通阀V12、空调子系统调节阀V13；
空调子系统进行供热的前置条件，冷却水热管理、废气热管理或余热回收发电子系统存在至少其中一个开启，否则空调子系统无法实现供热效果，此处以余热回收发电子系统开启并兼顾冷却水热管理、废气热管理的情况为例说明空调子系统的供热回路。
空调子系统供热回路中，冷凝器17的进口与空调子系统调节阀V13的进口并联；空调子系统调节阀V13的出口连接空调子系统第三三通阀V12的第二接口，空调子系统第三三通阀V12的第一接口与驾驶舱换热器21的进口连接；驾驶舱换热器21的出口与空调子系统第二三通阀V11的第二接口相连；空调子系统第二三通阀V11的第三接口与储液罐相连；
空调子系统进行供热时，空调子系统第二三通阀V11第一接口关闭，第二接口打开，第三接口打开；空调子系统第三三通阀V12的第一接口打开，第二接口打开，第三接口关闭；空调子系统调节阀V13第一接口和第二接口打开；
空调子系统进行供热时，余热回收发电子系统的工质回收发动机废气、再循环废气、增压空气、发动机冷却水的废热，在双压透平膨胀机12完成做功后的乏气来到冷凝器17的进口，此时空调子系统调节阀V13打开，根据驾驶室内需求的供热负荷，抽取部分工质进去空调子系统，经过空调子系统调节阀V13、空调子系统第三三通阀V12，进入驾驶舱换热器21冷凝放热，维持驾驶舱内舒适性供热需求，后经过空调子系统第二三通阀V11进入储液罐19，返回余热回收子系统，再次进行余热回收发电循环，其相对于并联了一个小型的冷凝器。
需要说明的是，在本公开各个实施例中的各功能器件可以集成在一个器件中，也可以是各个器件单独物理存在，也可以两个或两个以上器件集成在一个器件中。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的一种，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种针对于冷藏车的整车综合热管理系统，其特征在于，包括余热回收子系统、发动机冷却水热管理子系统、发动机尾气热管理子系统、制冷子系统、空调子系统；
余热回收子系统，其作为整车综合热管理的主体环路，将整个系统连接起来，冷却水热管理子系统、尾气热管理子系统被耦合在余热回收子系统中，成为余热回收子系统的吸热过程，冷却水热管理和尾气热管理过程是余热回收子循环执行的前置条件；余热回收子系统通过尾气热管理子系统、冷却水热管理子系统将发动机废气、再循环废气、增压空气、冷却水的热量吸收并将其转换为电能，电能用于供给整个热管理系统的能量消耗，剩余的电力被存储在蓄电池中；
冷却水热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接发动机水套，冷却水大循环通过冷却水换热器将冷却水的废热传递至余热回收子系统的工质中，发动机冷却水被维持在发动机正常运行所需温度；
尾气热管理子系统，其散热侧连接余热回收子系统，吸热侧连接增压器、废气再循环装置和发动机排气口，余热回收子系统工质依次流过增压空气冷却器、废气再循环冷却器、废气冷却器，带走废气及增加空气的热量，维持废气和增压空气正常工作所需的温度；
制冷子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，蒸发器被装配在冷藏车厢内，吸收车厢内的热量，保持冷藏车厢正常货物冷藏温度；在车辆停车时，制冷系统利用蓄电池存储的电力供能，制冷子系统持续运行，继续维持冷藏车厢货物制冷需求；
空调子系统，其连接余热回收子系统并共用冷凝器和储液罐，空调换热器被装配在驾驶舱内，根据需求调节系统环路可以实现制冷、制热的模式切换，在夏季时，空调换热器作为蒸发器吸热，在冬天时，空调换热器作为冷凝器散热。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，余热回收子系统包括冷却水换热器(4)、第一工质泵(5)、第二工质泵(6)、增压空气冷却器(7)、再循环废气冷却器(9)、废气冷却器(10)、双压透平膨胀机(12)、回热器(15)、冷凝器(17)、储液罐(19)、余热回收子系统第一三通阀(V4)、余热回收子系统第二三通阀(V5)、余热回收子系统第三三通阀(V6)、余热回收子系统第四三通阀(V7)、制冷子系统第一三通阀(V8)、空调子系统第一三通阀(V10)、余热回收子系统第一四通阀(V14)、余热回收子系统第二四通阀(V15)、回热器第一三通阀(V16)、回热器第二三通阀(V17)、回热器第三四通阀(V18)和回热器第四四通阀(V19)；
第一工质泵(5)的出口与余热回收子系统第一三通阀(V4)的第一接口相连；余热回收子系统第一三通阀(V4)的第二接口与冷却水换热器(4)的工质侧入口相连；冷却水换热器(4)的工质侧出口与余热回收子系统第二三通阀(V5)的第一接口相连；余热回收子系统第二三通阀(V5)的第二接口与回热器第二三通阀(V17)的第一接口相连；回热器第二三通阀(V17)的第三接口与回热器(15)低温侧的入口相连；回热器(15)低温侧出口与回热器第一三通阀(V16)的第三接口相连；回热器第一三通阀(V16)的第二接口与余热回收子系统第三三通阀(V6)的第一接口相连；余热回收子系统第三三通阀(V6)的第二接口与双压透平膨胀机(12)的低压级入口相连；双压透平膨胀机(12)的出口与余热回收子系统第二四通阀(V15)的第一接口相连；
余热回收子系统第一三通阀(V4)的第三接口与第二工质泵(6)的入口相连；第二工质泵(6)的出口与增压空气冷却器(7)的入口相连；增压空气冷却器(7)的出口与再循环废气冷却器(9)的入口相连；再循环废气冷却器(9)的出口与废气冷却器(10)的入口相连；废气冷却器(10)的出口与余热回收子系统第四三通阀(V7)的第一接口相连；余热回收子系统第四三通阀(V7)的第二接口和双压透平膨胀机(12)的高压级入口相连；
余热回收子系统第二四通阀(V15)的第二接口与回热器第三四通阀(V18)的第一接口相连；回热器第三四通阀(V18)的第三接口和回热器(15)的高温侧入口相连；回热器(15)的高温侧出口与回热器第四四通阀(V19)的第三接口相连；回热器第四四通阀(V19)的第二接口与余热回收子系统第一四通阀(V14)的第一接口相连；余热回收子系统第一四通阀(V14)的第二接口和冷凝器(17)的入口相连；冷凝器(17)的出口与储液罐(19)的入口相连；储液罐(19)的出口和空调子系统第一三通阀(V10)的第一接口相连；空调子系统第一三通阀(V10)的第二接口和制冷子系统第一三通阀(V8)的第一接口；制冷子系统第一三通阀(V8)的第二接口和第一工质泵(5)的入口相连。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，余热回收子系统被设计了旁通保护回路，当进入透平进口的工质流量或温度低于双压透平膨胀机(12)安全阈值，旁通保护回路启动；
对于旁通保护回路，余热回收子系统第三三通阀(V6)的第三接口和第三旁通膨胀阀(29)的入口相连；第三旁通膨胀阀(29)的出口和余热回收子系统第二四通阀(V15)的第三接口相连；余热回收子系统第四三通阀(V7)的第三接口和第二旁通膨胀阀(28)的入口相连；第二旁通膨胀阀(28)的出口和余热回收子系统第二四通阀(V15)的第四接口相连；
当仅与冷却水热管理子系统耦合的支路开启旁通保护时，余热回收子系统第三三通阀(V6)第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀(V15)，第一接口、第二接口、第三接口打开、第四接口关闭；来自回热器第二三通阀(V16)的工质，直接通过余热回收子系统第三三通阀(V6)进入第三旁通膨胀阀(29)后，到达余热回收子系统第二四通阀(V15)，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机(12)；
当仅与废气热管理子系统耦合的支路开启旁通保护时，余热回收子系统第四三通阀(V7)第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀(V15)，第一接口、第二接口、第四接口打开、第三接口关闭；来自废气冷却器(10)的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀(V7)进入第二旁通膨胀阀(28)后，到达余热回收子系统第二四通阀(V15)，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机(12)；
当与冷却水热管理子系统耦合的支路及与废气热管理子系统耦合的支路均开启旁通保护时，余热回收子系统第三三通阀(V6)第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第四三通阀(V7)第一接口打开，第二接口关闭，第三接口打开；余热回收子系统第二四通阀(V15)，第一接口、第二接口、第三接口、第四接口打开；来自废气冷却器(10)的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀(V7)进入第二旁通膨胀阀(28)后，到达余热回收子系统第二四通阀(V15)，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机(12)；来自废气冷却器(10)的工质，直接通过余热回收子系统第四三通阀(V7)进入第二旁通膨胀阀(28)后，到达余热回收子系统第二四通阀(V15)，继续原循环，不再经过双压透平膨胀机(12)。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，制冷子系统包括冷凝器(17)、储液罐(19)、第二节流阀(24)、冷藏车厢蒸发器(25)、第二压缩机(27)、制冷子系统第一三通阀(V8)、制冷子系统第二三通阀(V9)、空调子系统第一三通阀(V10)和余热回收子系统第一四通阀(V14)；
冷凝器(17)的工质侧出口和储液罐(19)的入口相连；储液罐(19)的出口和空调子系统第一三通阀(V10)的第一接口相连；空调子系统第一三通阀(V10)的第二接口和制冷子系统第一三通阀(V8)的第一接口；制冷子系统第一三通阀(V8)的第三接口和第二节流阀(24)的入口相连；第二节流阀(24)的出口与冷藏车厢蒸发器(25)的入口相连；冷藏车厢蒸发器(25)的出口与第二压缩机(27)的入口相连；第二压缩机(27)的出口与制冷子系统第二三通阀(V9)的第三接口相连；制冷子系统第二三通阀(V9)的第二接口与余热回收子系统第一四通阀(V14)的第四接口相连；余热回收子系统第一四通阀(V14)的第二接口与冷凝器(17)的入口相连，完成循环；此过程中，冷藏车厢的热量被冷藏车厢蒸发器(25)吸收，维持了冷藏车厢的制冷需求。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，空调子系统包括制冷回路和供热回路；
制冷回路包括冷凝器(17)、储液罐(19)、第一节流阀(20)、驾驶舱换热器(21)、第一压缩机(23)、制冷子系统第二三通阀(V9)、空调子系统第一三通阀(V10)、空调子系统第二三通阀(V11)、空调子系统第三三通阀(V12)和余热回收子系统第一四通阀(V14)；
空调子系统制冷回路中，冷凝器(17)的工质侧出口和储液罐(19)的入口相连；储液罐(19)的出口和空调子系统第一三通阀(V10)的第一接口相连；空调子系统第一三通阀(V10)的第三接口与第一节流阀(20)的入口相连；第一节流阀(20)的出口与空调子系统第二三通阀(V11)的第一接口相连；空调子系统第二三通阀(V11)的第二接口与驾驶舱空调换热器(21)的入口相连；驾驶舱空调换热器(21)的出口和空调子系统第三三通阀(V12)的第一接口相连；空调子系统第三三通阀(V12)的第三接口和第一压缩机(23)的入口相连；第一压缩机(23)的出口和制冷子系统第二三通阀(V9)的第一接口相连；制冷子系统第二三通阀(V9)的第二接口和余热回收子系统第一四通阀(V14)的第四接口相连；
供热回路包括冷凝器(17)、储液罐(19)、驾驶舱换热器(21)、空调子系统第二三通阀(V11)、空调子系统第三三通阀(V12)和空调子系统调节阀(V13)；
空调子系统供热回收中，冷凝器(17)的进口与空调子系统调节阀(V13)的进口并联；空调子系统调节阀(V13)的出口连接空调子系统第三三通阀(V12)的第二接口，空调子系统第三三通阀(V12)的第一接口与驾驶舱换热器(21)的进口连接；驾驶舱换热器(21)的出口与空调子系统第二三通阀(V11)的第二接口相连；空调子系统第二三通阀(V11)的第三接口与储液罐(19)相连。
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