CN216659508U - 一种热管理系统及新能源汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例涉及新能源领域，公开了一种热管理系统及新能源汽车，其中汽车的热管理系统包括：设于汽车舱内的蒸发器模组和暖风芯体、设于车舱外的水箱模组、电机模组、电池模组、压缩机模组、储液器模组、制冷剂吸热和放热模组，在系统中，第一水回路包括电池模组和制冷剂吸热模组，第二水回路包括电机模组和水箱模组，第三水回路包括暖风芯体和制冷剂放热模组，第一制冷剂回路包括压缩机模组，制冷剂放热模组，储液器模组，第一电子膨胀阀和蒸发器模组，本申请实施例提供的热管理系统中，电池模组、电机模组以及车舱内的散热共用制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组和水箱模组，极大地简化了回路，能够有效降低制冷剂充注量，实现系统高度集成，成本较低且占空空间较小。

Description

一种热管理系统及新能源汽车
技术领域
本申请实施例涉及新能源领域，特别涉及一种热管理系统及新能源汽车。
背景技术
在汽车中，通常都设置有热管理系统，例如设置有空调系统用于给车舱内制冷，一些汽车中的热管理系统还能够做到给电池、电机等其他模组进行制冷。热管理系统中通常都包括水回路和制冷剂回路，其中，制冷剂回路通常用于将热量从车舱、电机、电池等发热模组带走并传递给水回路，水回路则能够将热量散发到环境中降温，制冷剂回路和水回路的循环使得热管理系统能够实现冷却功能，对汽车进行有效的热管理。
在实现本申请实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前汽车中的热管理系统，对于不同的发热模组，通常都会设置单独的水回路和制冷剂回路，整个热管理系统较为冗杂，在汽车内占用空间较大。
发明内容
本申请实施例提供了一种结构简单，占用空间少的热管理系统及新能源汽车。
本申请实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例中提供了一种汽车的热管理系统，包括：设于汽车舱内的蒸发器模组和暖风芯体、设于车舱外的水箱模组、电机模组、电池模组、压缩机模组，储液器模组，制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组，所述热管理系统设置有至少三个水回路和至少一个制冷剂回路，其中，第一水回路至少包括所述电池模组和所述制冷剂吸热模组，第二水回路至少包括所述电机模组和所述水箱模组，第三水回路至少包括所述暖风芯体和所述制冷剂放热模组，第一制冷剂回路至少包括所述压缩机模组，所述制冷剂放热模组，所述储液器模组，第一电子膨胀阀和所述蒸发器模组。
本申请实施例提供的热管理系统中，电池模组、电机模组以及车舱内的散热共用制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组和水箱模组，极大地简化了回路，能够有效降低制冷剂充注量，实现系统高度集成，成本较低且占空空间较小。
在一些实施例中，所述热管理系统设置有两个制冷剂回路时，所述热管理系统中的第二制冷剂回路至少包括所述压缩机模组，所述制冷剂放热模组，所述储液器模组，第二电子膨胀阀和所述制冷剂吸热模组。通过所述第一制冷剂回路能够在所述蒸发器模组处实现热量从车舱内传递至制冷剂中；通过所述第二制冷剂回路能够实现热量从水传递至制冷剂中。
在一些实施例中，所述系统还包括：第一水泵，其入水端与所述电池模组的出水端连接；第一控制阀组件，其第一端与所述第一水泵的出水端连接，其第二端与所述制冷剂吸热模组的入水端连接，且有，所述第一控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第一水回路导通时接通；第二控制阀组件，其第一端与所述制冷剂吸热模组的出水端连接，其第二端与所述电池模组的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第一水回路导通时接通；水流依次通过所述第一水泵、所述第一控制阀组件、所述制冷剂吸热模组、所述第二控制阀组件、所述电池模组，并再次通过所述第一水泵时，构成所述第一水回路。通过所述第一水回路能够实现热量在水和电池模组之间的传递。
在一些实施例中，所述系统还包括：第二水泵，其出水端与所述水箱模组的入水端连接；所述第一控制阀组件的第三端与所述水箱模组的出水端连接，所述第一控制阀组件的第四端与所述电机模组的入水端连接，且有，所述第一控制阀组件的第三端和第四端配置为在所述第二水回路导通时接通；所述第二控制阀组件的第三端与所述电机模组的出水端连接，所述第二控制阀组件的第四端与所述第二水泵的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件的第三端和第四端配置为在所述第二水回路导通时接通；水流依次通过所述第二水泵、所述水箱模组、所述第一控制阀组件、所述电机模组、所述第二控制阀组件，并再次通过所述第二水泵时，构成所述第二水回路。通过所述第二水回路能够实现热量在水和电机模组之间的传递。
在一些实施例中，所述第一控制阀组件的第五端还与所述第二水泵的出水端连接，配置为可旁通所述水箱模组。旁通所述水箱模组时所述热管理系统不需要散热。
在一些实施例中，所述系统还包括：第三水泵，其出水端与所述制冷剂放热模组的入水端连接；第三控制阀组件，其第一端与所述暖风芯体的出水端连接，其第二端与所述第三水泵的入水端连接，且有，所述第三控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第三水回路导通时接通；第四控制阀组件，其第一端与所述制冷剂放热模组的出水端连接，其第二端与所述暖风芯体的入水端连接，且有，所述第四控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第三水回路导通时接通；水流依次通过所述第三水泵、所述制冷剂放热模组、所述第四控制阀组件、所述暖风芯体、所述第三控制阀组件，并再次通过所述第三水泵时，构成所述第三水回路。通过所述第三水回路能够实现汽车的舱内加热。
在一些实施例中，所述电池模组的出水端还与所述第三水泵连接；所述第三控制阀组件的第三端与所述电池模组的入水端连接，且有，所述第三控制阀组件的第三端配置为在第四水回路导通时接通；从所述暖风芯体流出的水流依次通过所述第三控制阀组件和所述电池模组，并通过所述第三水泵进入所述第三水回路时，构成所述第四水回路。通过所述第四水回路也能够实现对电池模组的加热。
在一些实施例中，所述第二控制阀组件的第五端还与所述制冷剂放热模组的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件的第五端配置为在第五水回路导通时接通；所述第四控制阀组件的第三端与所述第二水泵连接，且有，所述第四控制阀组件的第三端配置为在所述第五水回路导通时接通；从所述第二控制阀组件的第五端流出的水流通过所述制冷剂放热模组、所述第四控制阀组件的第三端，并通过所述第二水泵进入所述第二水回路时，构成所述第五水回路。通过所述第五水回路能够实现汽车的车舱内的制冷。
在一些实施例中，所述系统还包括：电加热器，其连接在所述第四控制阀组件的第二端和所述暖风芯体的入水端之间。通过所述电加热器能够在水温达不到需求时加热水温。
在一些实施例中，所述第一控制阀组件由第一四通水阀和第一三通水阀组成，其中，所述第一四通水阀的第一输入端为所述第一控制阀组件的第一端，所述第一四通水阀的第一输出端为所述第一控制阀组件的第二端，所述第一三通水阀的第一输入端为所述第一控制阀组件的第三端，所述第一三通水阀的输出端与所述第一四通水阀的第二输入端连接，所述第一四通水阀的第二输出端为所述第一控制阀组件的第四端，所述第一三通水阀的第二输入端为所述第一控制阀组件的第五端，或者，所述第一控制阀组件为一个五通水阀。
在一些实施例中，所述第二控制阀组件由第二四通水阀和第二三通水阀组成，其中，所述第二四通水阀的第一输入端为所述第二控制阀组件的第一端，所述第二四通水阀的第一输出端为所述第二控制阀组件的第二端，所述第二四通水阀的第二输入端为所述第二控制阀组件的第三端，所述第二四通水阀的第二输出端与所述第二三通水阀的输入端连接，所述第二三通水阀的第一输出端为所述第二控制阀组件的第四端，所述第二三通水阀的第二输出端为所述第二控制阀组件的第五端，或者，所述第二控制阀组件为一个五通水阀。
在一些实施例中，所述第三控制阀组件和/或所述第四控制阀组件为比例三通水阀。
在一些实施例中，所述制冷剂放热模组为高温板式换热器，其输入端与所述压缩机模组的输出端连接，其输出端与所述储液器模组的输入端连接，制冷剂通过所述压缩机模组、所述高温板式换热器、所述储液器模组、所述第一电子膨胀阀、所述蒸发器模组，并再次通过所述压缩机模组时，构成所述第一制冷剂回路。
在一些实施例中，所述制冷剂吸热模组为低温板式换热器，其输入端与所述第二电子膨胀阀的输出端连接，其输出端与所述压缩机模组的输入端连接；制冷剂通过所述压缩机模组、所述高温板式换热器、所述储液器模组、所述第二电子膨胀阀、所述低温板式换热器，并再次通过所述压缩机模组时，构成所述第二制冷剂回路。
在一些实施例中，所述系统还包括：散热装置，其配置为所述水箱模组散热。
为解决上述技术问题，第二方面，本申请实施例中提供了一种新能源汽车，包括：如第一方面所述的热管理系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请实施例中提供了一种汽车的热管理系统，其特征在于，包括：设于汽车舱内的蒸发器模组和暖风芯体、设于车舱外的水箱模组、电机模组、电池模组、压缩机模组，储液器模组，制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组，所述热管理系统设置有至少三个水回路和至少一个制冷剂回路，其中，第一水回路至少包括所述电池模组和所述制冷剂吸热模组，第二水回路至少包括所述电机模组和所述水箱模组，第三水回路至少包括所述暖风芯体和所述制冷剂放热模组，第一制冷剂回路至少包括所述压缩机模组，所述制冷剂放热模组，所述储液器模组，第一电子膨胀阀和所述蒸发器模组，本申请实施例提供的热管理系统中，电池模组、电机模组以及车舱内的散热共用制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组和水箱模组等器件，极大地简化了制冷剂回路，能够有效降低制冷剂充注量，实现系统高度集成，成本较低且占空空间较小。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块表示为类似的元件/模块，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施提供的一种汽车的热管理系统的结构示意图；
图2是本发明实施提供的一种新能源汽车的结构示意图；
图3是本实施例一提供的一种热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态示意图；
图4是本实施例二提供的一种热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态示意图；
图5是本实施例三提供的一种热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态示意图；
图6是本实施例四提供的一种热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态示意图；
图7是本实施例五提供的一种热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态示意图；
图8是本实施例六提供的一种热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态示意图；
图9是本实施例七提供的一种热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态示意图。
图中：100、热管理系统；101、蒸发器模组；102、暖风芯体；103、水箱模组；104、电机模组；105、电池模组；106、压缩机模组；107、储液器模组；108、制冷剂吸热模组；109、制冷剂放热模组；110、第一电子膨胀阀；111、第二电子膨胀阀；112、第一水泵；113、第一控制阀组件；113a、第一四通水阀；113b、第一三通水阀；114、第二控制阀组件；114a、第二四通水阀；114b、第二三通水阀；115、第二水泵；116、第三水泵；117、第三控制阀组件；118、第四控制阀组件；119、电加热器；120、散热装置；10、新能源汽车。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，如果不冲突，本申请实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
汽车中通常都需要设置热管理系统来对汽车内进行制冷和/或制热，本申请的发明人注意到，目前汽车内的热管理系统通常较为复杂，对于电机、电池和车舱内的制冷和/或制热，通常都设置有单独的回路管道，较长的管道需要较多的制冷剂充注量，同时也需要提供足够多的动力才能让水回路中的水和制冷剂回路中的制冷剂形成循环，这与目前新能源汽车对于绿色环保的需求相悖。
为了解决现有的汽车，尤其是新能源汽车中热管理系统复杂的问题，本申请实施例提供了一种一体化热管理系统，即可实现电机回路，电池回路，空调制冷及加热回路的充分耦合，实现电动汽车热量的最优化应用。本申请实施例提供的热管理系统可以但不限用于各种汽车中，如巴士、轿车、房车等。
请参照图1，图1为本发明实施提供的一种汽车的热管理系统的结构示意图，所述热管理系统100包括：设于汽车舱内A的蒸发器模组101和暖风芯体102、设于车舱外的水箱模组103、电机模组104、电池模组105、压缩机模组106，储液器模组107，制冷剂吸热模组108、制冷剂放热模组109，所述热管理系统100设置有至少三个水回路和至少一个制冷剂回路，其中，第一水回路至少包括所述电池模组105和所述制冷剂吸热模组108，第二水回路至少包括所述电机模组104和所述水箱模组103，第三水回路至少包括所述暖风芯体102和所述制冷剂放热模组109，第一制冷剂回路至少包括所述压缩机模组106，所述制冷剂放热模组109，所述储液器模组107，第一电子膨胀阀110和所述蒸发器模组101。其中，所述电机模组104至少包括电机和电控等单元，所述储液器模组107用于干燥制冷剂，所述的第一电子膨胀阀110和下述的第二电子膨胀阀111用于将制冷剂节流至低温。
本申请实施例提供的热管理系统100中，电池模组105、电机模组104以及车舱内的散热共用制冷剂吸热模组108、制冷剂放热模组109和水箱模组103，电机回路、电池回路、空调制冷和加热回路充分耦合，极大地简化了回路；通过取消空调回路中的外部冷凝器，空调回路和电机冷却回路共用水箱模组103散热，极大简化了空调回路，能够有效降低制冷剂充注量；电池回路和电机回路耦合，即可以实现电机热量加热电池，又可以用电池冷却器回收电池及电机余热加热乘员舱，还可以实现电池和电机共用水箱模组103散热，实现电池被动冷却；本申请实施例提供的热管理系统100高度集成，成本较低且占空空间较小。
具体地，在本申请的一些实施例中，所述制冷剂放热模组109为高温板式换热器，其输入端与所述压缩机模组106的输出端连接，其输出端与所述储液器模组107的输入端连接，制冷剂通过所述压缩机模组106、所述高温板式换热器、所述储液器模组107、所述第一电子膨胀阀110、所述蒸发器模组101，并再次通过所述压缩机模组106时，构成所述第一制冷剂回路。在本申请实施例中，通过所述第一制冷剂回路，在所述高温板式换热器/制冷剂放热模组109处实现热量从制冷剂传递至水，在所述蒸发器模组101处实现热量从车舱内传递至制冷剂中。
在本申请的一些实施例中，所述热管理系统100设置有两个制冷剂回路时，所述热管理系统100中的第二制冷剂回路至少包括所述压缩机模组106，所述制冷剂放热模组109，所述储液器模组107，第二电子膨胀阀111和所述制冷剂吸热模组108。
具体地，在本申请的一些实施例中，所述制冷剂吸热模组108为低温板式换热器，其输入端与所述第二电子膨胀阀111的输出端连接，其输出端与所述压缩机模组106的输入端连接；制冷剂通过所述压缩机模组106、所述高温板式换热器、所述储液器模组107、所述第二电子膨胀阀111、所述低温板式换热器，并再次通过所述压缩机模组106时，构成所述第二制冷剂回路。在本申请实施例中，通过所述第二制冷剂回路，在所述低温板式换热器/制冷剂吸热模组108处实现热量从水传递至制冷剂中。本申请实施例通过板式换热器实现空调回路与电机回路及电池回路的耦合，实现了电动汽车电池回路、电机回路及空调回路的全面耦合，实现能量的优化利用。
在本申请的一些实施例中，所述系统100还包括：第一水泵112，其入水端与所述电池模组105的出水端连接；第一控制阀组件113，其第一端与所述第一水泵112的出水端连接，其第二端与所述制冷剂吸热模组108的入水端连接，且有，所述第一控制阀组件113的第一端和第二端配置为在所述第一水回路导通时接通；第二控制阀组件114，其第一端与所述制冷剂吸热模组108的出水端连接，其第二端与所述电池模组105的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件114的第一端和第二端配置为在所述第一水回路导通时接通；水流依次通过所述第一水泵112、所述第一控制阀组件113、所述制冷剂吸热模组108、所述第二控制阀组件114、所述电池模组105，并再次通过所述第一水泵112时，构成所述第一水回路。在本申请实施例中，所述第一水回路为水流流经电池模组105的回路，其能够在所述电池模组105需要散热时通过热传递将热量传递至水中带走热量，也能够在所述电池模组105需要加热时通过热传递将热量从水传递至所述电池模组105中。
在本申请的一些实施例中，所述系统100还包括：第二水泵115，其出水端与所述水箱模组103的入水端连接；所述第一控制阀组件113的第三端与所述水箱模组103的出水端连接，所述第一控制阀组件113的第四端与所述电机模组104的入水端连接，且有，所述第一控制阀组件113的第三端和第四端配置为在所述第二水回路导通时接通；所述第二控制阀组件114的第三端与所述电机模组104的出水端连接，所述第二控制阀组件114的第四端与所述第二水泵115的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件114的第三端和第四端配置为在所述第二水回路导通时接通；水流依次通过所述第二水泵115、所述水箱模组103、所述第一控制阀组件113、所述电机模组104、所述第二控制阀组件114，并再次通过所述第二水泵115时，构成所述第二水回路。在本申请实施例中，所述第二水回路为水流流经电机模组104的回路，其能够在所述电机模组104需要散热时通过热传递将热量传递至水中带走热量，也能够在所述电机模组104需要加热时通过热传递将热量从水传递至所述电机模组104中。
在本申请的一些实施例中，所述第一控制阀组件113的第五端还与所述第二水泵115的出水端连接，配置为可旁通所述水箱模组103。
在本申请的一些实施例中，所述系统100还包括：第三水泵116，其出水端与所述制冷剂放热模组109的入水端连接；第三控制阀组件117，其第一端与所述暖风芯体102的出水端连接，其第二端与所述第三水泵116的入水端连接，且有，所述第三控制阀组件117的第一端和第二端配置为在所述第三水回路导通时接通；第四控制阀组件118，其第一端与所述制冷剂放热模组109的出水端连接，其第二端与所述暖风芯体102的入水端连接，且有，所述第四控制阀组件118的第一端和第二端配置为在所述第三水回路导通时接通；水流依次通过所述第三水泵116、所述制冷剂放热模组109、所述第四控制阀组件118、所述暖风芯体102、所述第三控制阀组件117，并再次通过所述第三水泵116时，构成所述第三水回路。在本申请实施例中，所述第三水回路为水流流经暖风芯体102的回路，其能够在车舱内需要加热时通过热传递将热量从水传递至所述暖风芯体102中，实现车舱内的加热。
在本申请的一些实施例中，请继续参见图1，所述第三控制阀组件117和/或所述第四控制阀组件118为比例三通水阀。
在本申请的一些实施例中，所述电池模组105的出水端还与所述第三水泵116连接；所述第三控制阀组件117的第三端与所述电池模组105的入水端连接，且有，所述第三控制阀组件117的第三端配置为在第四水回路导通时接通；从所述暖风芯体102流出的水流依次通过所述第三控制阀组件117和所述电池模组105，并通过所述第三水泵116进入所述第三水回路时，构成所述第四水回路。在本申请实施例中，所述第四水回路为流经暖风芯体102的水流，在热量有富余时流经电池模组105为所述电池模组105加热的回路，能够充分利用第三水回路中的热量，提高能量利用率。
在本申请的一些实施例中，所述第二控制阀组件114的第五端还与所述制冷剂放热模组109的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件114的第五端配置为在第五水回路导通时接通；所述第四控制阀组件118的第三端与所述第二水泵115连接，且有，所述第四控制阀组件118的第三端配置为在所述第五水回路导通时接通；从所述第二控制阀组件114的第五端流出的水流通过所述制冷剂放热模组109、所述第四控制阀组件118的第三端，并通过所述第二水泵115进入所述第二水回路时，构成所述第五水回路。在本申请实施例中，所述第五水回路为水流流经所述制冷剂放热模组109的回路，其能够将流经所述制冷剂放热模组109的制冷剂的热量通过热传递将热量从制冷剂传递至水中，并将热水循环到水箱模组103中实现散热。
在本申请的一些实施例中，所述系统100还包括：电加热器119，其连接在所述第四控制阀组件118的第二端和所述暖风芯体102的入水端之间。在本申请实施例中，所述电加热器119用于在经过所述压缩机模组106加压升温后水温还是不够需要时开启，为第三水回路中的水加热。
在本申请的一些实施例中，请继续参见图1，所述第一控制阀组件113由第一四通水阀113a和第一三通水阀113b组成，其中，所述第一四通水阀113a的第一输入端为所述第一控制阀组件113的第一端，所述第一四通水阀113a的第一输出端为所述第一控制阀组件113的第二端，所述第一三通水阀113b的第一输入端为所述第一控制阀组件113的第三端，所述第一三通水阀113b的输出端与所述第一四通水阀113a的第二输入端连接，所述第一四通水阀113a的第二输出端为所述第一控制阀组件113的第四端，所述第一三通水阀113b的第二输入端为所述第一控制阀组件113的第五端；或者，所述第一控制阀组件113还可以为一个五通水阀(图未示)。所述第一三通水阀113b用于将流经暖风芯体102的水流的热量分配一部分给电池回路实现电池模组105的加热，所述第三水泵116用于提供水流动力。
在本申请的一些实施例中，请继续参见图1，所述第二控制阀组件114由第二四通水阀114a和第二三通水阀114b组成，其中，所述第二四通水阀114a的第一输入端为所述第二控制阀组件114的第一端，所述第二四通水阀114a的第一输出端为所述第二控制阀组件114的第二端，所述第二四通水阀114a的第二输入端为所述第二控制阀组件114的第三端，所述第二四通水阀114a的第二输出端与所述第二三通水阀114b的输入端连接，所述第二三通水阀114b的第一输出端为所述第二控制阀组件114的第四端，所述第二三通水阀114b的第二输出端为所述第二控制阀组件114的第五端；或者，所述第二控制阀组件114可以为一个五通水阀(图未示)。本申请实施例通过第一四通水阀113a和第二四通水阀114a两个四通水阀可实现电池回路与电机回路耦合。所述第二三通水阀114b用于旁通水箱模组103。
在本申请的一些实施例中，所述系统100还包括：散热装置120，其配置为所述水箱模组103散热。具体地，所述散热装置120可以是风扇等风冷散热装置，或者，可以是其他散热模组或装置，具体地，可根据实际需要进行选择和设置。
本申请实施例还提供了一种新能源汽车，请参见图2，其示出了本申请实施例提供的一种新能源汽车的结构，所述新能源汽车10包括如上述图1所示的热管理系统100。
本申请实施例提供的汽车的热管理系统100在工作时，存在七种工作状态，下面通过七个实施例及附图来说明本申请实施例提供的汽车的热管理系统100的七种工作场景及工作状态：
实施例一
请参见图3，其示出了本实施例中热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态，其中，实线表示形成循环回路、处于工作状态中的水回路和/或制冷剂回路，虚线表示未形成循环回路、不处于工作状态的水回路和/或制冷剂回路。
如图3所示，在本申请实施例中，所述第一水回路、所述第二水回路、所述第五水回路、所述第一制冷剂回路、所述第二制冷剂回路导通，所述第三水回路、所述第四水回路不导通，所述第二水泵115的出水端和所述第一控制阀组件113的第五端不旁通，且有，所述第二水回路与所述第五水回路接通。
图3所示示例为本申请实施例提供的热管理系统100的第一种制冷模式。来自压缩机排气口的高温高压制冷剂，经过高温板式换热器(制冷剂放热模组109)，将热量释放到第五水回路中，经过比例三通阀(第四控制阀组件118)与电机水回路联通，然后通过水箱模组103散热，最终将热量释放到外部空气中去。电机模组104的热量，也可以通过水箱模组103释放到外部空气。高温板式换热器(制冷剂放热模组109)出口的制冷剂，经过储液器模组107干燥后分为两路，一路经过第一电子膨胀阀110节流变为低温低压制冷剂，进入车舱内蒸发器模组101实现制冷，另一路经过第二电子膨胀阀111节流至低温低压制冷剂，进入低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)给电池模组105冷却。分别从蒸发器模组101和低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)流出的低温制冷剂汇合后，回到压缩机模组106的吸气口。通过第一四通水阀113a和第二四通水阀114a的共同作用，电池模组105和低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)形成一个独立的第一水回路，实现电池冷却。
实施例二
请参见图4，其示出了本实施例中热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态，其中，实线表示形成循环回路、处于工作状态中的水回路和/或制冷剂回路，虚线表示未形成循环回路、不处于工作状态的水回路和/或制冷剂回路。
如图4所示，在本申请实施例中，所述第一水回路、所述第二水回路、所述第五水回路、所述第一制冷剂回路导通，所述第三水回路、所述第四水回路、所述第二制冷剂回路不导通，所述第二水泵115的出水端和所述第一控制阀组件113的第五端不旁通，且有，所述第二水回路与所述第五水回路接通。
图4所示示例为本申请实施例提供的热管理系统100的第二种制冷模式。电池模组105用水箱模组103做被动冷却，一般可应用于环境温度较低的工况。与实施例一的差别在于第二电子膨胀阀111关闭，低温制冷剂全部进入车舱内蒸发器模组101制冷，不再进入低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)。通过第一四通水阀113a和第二四通水阀114a的调节，将低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)、电池模组105、第一水泵112、电机模组104、高温板式换热器(制冷剂放热模组109)、第二水泵115、水箱模组103等部件串联成一个大循环，实现空调系统、电机模组104、电池模组105均共用一个水箱模组103散热。
实施例三
请参见图5，其示出了本实施例中热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态，其中，实线表示形成循环回路、处于工作状态中的水回路和/或制冷剂回路，虚线表示未形成循环回路、不处于工作状态的水回路和/或制冷剂回路。
如图5所示，在本申请实施例中，所述第一水回路、所述第二水回路、所述第三水回路、所述第四水回路、所述第二制冷剂回路导通，所述第五水回路、所述第一制冷剂回路不导通，所述第二水泵115的出水端和所述第一控制阀组件113的第五端不旁通。
图5所示示例为本申请实施例提供的热管理系统100的第一种制热模式。压缩机模组106出口的高温高压制冷剂通过高温板式换热器(制冷剂放热模组109)及储液器模组107干燥以后，经过第二电子膨胀阀111节流至低温，进入低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)换热后，回到压缩机模组106吸气口。高温板式换热器(制冷剂放热模组109)水路出口的高温冷却液通过比例三通水阀(第四控制阀组件118)，流经电加热器119，然后进入车舱内的暖风芯体102实现制热，再经过比例三通水阀(第三控制阀组件117)，可以分流一部分热量进入电池回路，实现加热电池的功能，另一部分流量与从电池回路回流的冷却液汇合后，经过第三水泵116回到高温板式换热器(制冷剂放热模组109)进口完成加热循环。通过第一四通水阀113a和第二四通水阀114a的调节，电池模组105、第一水泵112和电机模组104形成一个回路，实现电机模组104的热量加热电池模组105的功能，同时前述加热回路的热量也能进入该电池回路；低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)、第二水泵115和水箱模组103形成另一个回路，实现低温冷却液从环境吸收热量的功能。本申请实施例中的比例三通水阀(第三控制阀组件117)也可以调节至加热回路不进入电池回路，电池模组105完全靠电机模组104的热量进行加热。
实施例四
请参见图6，其示出了本实施例中热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态，其中，实线表示形成循环回路、处于工作状态中的水回路和/或制冷剂回路，虚线表示未形成循环回路、不处于工作状态的水回路和/或制冷剂回路。
如图6所示，在本申请实施例中，所述第一水回路、所述第二水回路、所述第三水回路、所述第二制冷剂回路导通，所述第四水回路、所述第五水回路、所述第一制冷剂回路不导通，所述第二水泵115的出水端和所述第一控制阀组件113的第五端旁通。
图6所示示例为本申请实施例提供的热管理系统100的第二种制热模式。与实施例三所示的第一种制热模式的主要区别在于，本申请实施例的制热模式应用于电池模组105不需加热的工况，此时比例三通水阀(第三控制阀组件117)通过调节，加热回路不再与电池回路耦合。且通过第一四通水阀113a和第二四通水阀114a调节，将低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)、电池模组105、第一水泵112、电机模组104、第二水泵115串联成一个大循环，通过低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)回收电机模组104乃至电池模组105的热量，作为热泵系统的低温热源，加热乘客舱。此时，通过三通水阀(第四控制阀组件118)的调节，将水箱模组103旁通，确保热量不会散失到外界环境，实现热量回收。
实施例五
请参见图7，其示出了本实施例中热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态，其中，实线表示形成循环回路、处于工作状态中的水回路和/或制冷剂回路，虚线表示未形成循环回路、不处于工作状态的水回路和/或制冷剂回路。
如图7所示，在本申请实施例中，所述第一水回路、所述第二水回路、所述第三水回路、所述第四水回路、所述第一制冷剂回路、所述第二制冷剂回路导通，所述第五水回路不导通，所述第二水泵115的出水端和所述第一控制阀组件113的第五端不旁通。
图7所示示例为本申请实施例提供的热管理系统100的第一种除湿模式，适用于环境温度较低的工况，具有除湿加热的效果。与上述实施例三所示的第一种加热模式相比，该模式主要是将第一电子膨胀阀110也打开，此时低温制冷剂进入车内蒸发器模组101，实现制冷除湿的效果。低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)和水箱模组103串联，实现从环境吸收热量。电机模组104与电池模组105串联，实现电机模组104的热量加热电池模组105。高温板式换热器(制冷剂放热模组109)的热量通过比例三通水阀(第四控制阀组件118)进入车舱内的暖风芯体102，实现除湿加热的功能，如有需求，热量也可以通过比例三通水阀(第三控制阀组件117)进入电池回路，实现加热电池模组105的功能。
实施例六
请参见图8，其示出了本实施例中热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态，其中，实线表示形成循环回路、处于工作状态中的水回路和/或制冷剂回路，虚线表示未形成循环回路、不处于工作状态的水回路和/或制冷剂回路。
如图8所示，在本申请实施例中，所述第一水回路、所述第二水回路、所述第三水回路、所述第一制冷剂回路、所述第二制冷剂回路导通，所述第四水回路、所述第五水回路不导通，所述第二水泵115的出水端和所述第一控制阀组件113的第五端不旁通。
图8所示示例为本申请实施例提供的热管理系统100的第二种除湿模式，适用于中温除湿工况，具有除湿加热的效果。与实施例五中的第一种除湿模式相比，该模式中的车舱内的蒸发器模组101仍然制冷除湿，只是不需要加热电池模组105，通过调节比例三通水阀(第三控制阀组件117)，加热回路不再与电池回路耦合。通过调节第一四通水阀113a和第二四通水阀114a，电池模组105与低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)以及第一水泵112形成电池冷却回路，电机模组104与第二水泵115、水箱模组103形成电机冷却回路。冷却电池吸收的热量还可以作为热泵的低温热源，通过加热回路释放到车舱内的暖风芯体102，实现除湿加热的功能。
实施例七
请参见图9，其示出了本实施例中热管理系统中水回路和制冷剂回路的循环状态，其中，实线表示形成循环回路、处于工作状态中的水回路和/或制冷剂回路，虚线表示未形成循环回路、不处于工作状态的水回路和/或制冷剂回路。
如图9所示，在本申请实施例中，所述第一水回路、所述第二水回路、所述第三水回路、所述第五水回路、所述第二制冷剂回路导通，所述第四水回路、所述第一制冷剂回路不导通，所述第二水泵115的出水端和所述第一控制阀组件113的第五端不旁通，且有，所述第二水回路与所述第五水回路接通。
图8所示示例为本申请实施例提供的热管理系统100的散热水箱化霜模式。该热管理系统长时间运行于实施例三所示的第一制热模式时，由于要通过水箱模组103从环境吸收热量，可能会导致水箱模组103表面结霜。通过本申请实施例的化霜模式，高温板式换热器(制冷剂放热模组109)出口的高温冷却液经过比例三通水阀(第四控制阀组件118)，一部分经过第二水泵115进入水箱模组103，实现表面化霜，同时也可以分配一部分高温冷却液进入车舱内的暖风芯体102，实现制热功能。低温板式换热器(制冷剂吸热模组108)与电池模组105和第一水泵112串联成电池冷却回路，实现电池冷却，并将从电池吸收的热量作为热泵低温热源，加热乘员舱及支持化霜的功能。
本申请实施例中提供了一种汽车的热管理系统，其特征在于，包括：设于汽车舱内的蒸发器模组和暖风芯体、设于车舱外的水箱模组、电机模组、电池模组、压缩机模组，储液器模组，制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组，所述热管理系统设置有至少三个水回路和至少一个制冷剂回路，其中，第一水回路至少包括所述电池模组和所述制冷剂吸热模组，第二水回路至少包括所述电机模组和所述水箱模组，第三水回路至少包括所述暖风芯体和所述制冷剂放热模组，第一制冷剂回路至少包括所述压缩机模组，所述制冷剂放热模组，所述储液器模组，第一电子膨胀阀和所述蒸发器模组，本申请实施例提供的热管理系统中，电池模组、电机模组以及车舱内的散热共用制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组和水箱模组等器件，极大地简化了制冷剂回路，能够有效降低制冷剂充注量，实现系统高度集成，成本较低且占空空间较小。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种汽车的热管理系统，其特征在于，包括：设于汽车舱内的蒸发器模组和暖风芯体、设于车舱外的水箱模组、电机模组、电池模组、压缩机模组，储液器模组，制冷剂吸热模组、制冷剂放热模组，
所述热管理系统设置有至少三个水回路和至少一个制冷剂回路，其中，第一水回路至少包括所述电池模组和所述制冷剂吸热模组，第二水回路至少包括所述电机模组和所述水箱模组，第三水回路至少包括所述暖风芯体和所述制冷剂放热模组，第一制冷剂回路至少包括所述压缩机模组，所述制冷剂放热模组，所述储液器模组，第一电子膨胀阀和所述蒸发器模组。
2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，
所述热管理系统设置有两个制冷剂回路时，所述热管理系统中的第二制冷剂回路至少包括所述压缩机模组，所述制冷剂放热模组，所述储液器模组，第二电子膨胀阀和所述制冷剂吸热模组。
3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一水泵，其入水端与所述电池模组的出水端连接；
第一控制阀组件，其第一端与所述第一水泵的出水端连接，其第二端与所述制冷剂吸热模组的入水端连接，且有，所述第一控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第一水回路导通时接通；
第二控制阀组件，其第一端与所述制冷剂吸热模组的出水端连接，其第二端与所述电池模组的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第一水回路导通时接通；
水流依次通过所述第一水泵、所述第一控制阀组件、所述制冷剂吸热模组、所述第二控制阀组件、所述电池模组，并再次通过所述第一水泵时，构成所述第一水回路。
4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二水泵，其出水端与所述水箱模组的入水端连接；
所述第一控制阀组件的第三端与所述水箱模组的出水端连接，所述第一控制阀组件的第四端与所述电机模组的入水端连接，且有，所述第一控制阀组件的第三端和第四端配置为在所述第二水回路导通时接通；
所述第二控制阀组件的第三端与所述电机模组的出水端连接，所述第二控制阀组件的第四端与所述第二水泵的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件的第三端和第四端配置为在所述第二水回路导通时接通；
水流依次通过所述第二水泵、所述水箱模组、所述第一控制阀组件、所述电机模组、所述第二控制阀组件，并再次通过所述第二水泵时，构成所述第二水回路。
5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，
所述第一控制阀组件的第五端还与所述第二水泵的出水端连接，配置为可旁通所述水箱模组。
6.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
第三水泵，其出水端与所述制冷剂放热模组的入水端连接；
第三控制阀组件，其第一端与所述暖风芯体的出水端连接，其第二端与所述第三水泵的入水端连接，且有，所述第三控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第三水回路导通时接通；
第四控制阀组件，其第一端与所述制冷剂放热模组的出水端连接，其第二端与所述暖风芯体的入水端连接，且有，所述第四控制阀组件的第一端和第二端配置为在所述第三水回路导通时接通；
水流依次通过所述第三水泵、所述制冷剂放热模组、所述第四控制阀组件、所述暖风芯体、所述第三控制阀组件，并再次通过所述第三水泵时，构成所述第三水回路。
7.根据权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，
所述电池模组的出水端还与所述第三水泵连接；
所述第三控制阀组件的第三端与所述电池模组的入水端连接，且有，所述第三控制阀组件的第三端配置为在第四水回路导通时接通；
从所述暖风芯体流出的水流依次通过所述第三控制阀组件和所述电池模组，并通过所述第三水泵进入所述第三水回路时，构成所述第四水回路。
8.根据权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，
所述第二控制阀组件的第五端还与所述制冷剂放热模组的入水端连接，且有，所述第二控制阀组件的第五端配置为在第五水回路导通时接通；
所述第四控制阀组件的第三端与所述第二水泵连接，且有，所述第四控制阀组件的第三端配置为在所述第五水回路导通时接通；
从所述第二控制阀组件的第五端流出的水流通过所述制冷剂放热模组、所述第四控制阀组件的第三端，并通过所述第二水泵进入所述第二水回路时，构成所述第五水回路。
9.根据权利要求6-8任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
电加热器，其连接在所述第四控制阀组件的第二端和所述暖风芯体的入水端之间。
10.根据权利要求3-8任一项所述的热管理系统，其特征在于，
所述第一控制阀组件由第一四通水阀和第一三通水阀组成，其中，所述第一四通水阀的第一输入端为所述第一控制阀组件的第一端，所述第一四通水阀的第一输出端为所述第一控制阀组件的第二端，所述第一三通水阀的第一输入端为所述第一控制阀组件的第三端，所述第一三通水阀的输出端与所述第一四通水阀的第二输入端连接，所述第一四通水阀的第二输出端为所述第一控制阀组件的第四端，所述第一三通水阀的第二输入端为所述第一控制阀组件的第五端，
或者，
所述第一控制阀组件为一个五通水阀。
11.根据权利要求3-8任一项所述的热管理系统，其特征在于，
所述第二控制阀组件由第二四通水阀和第二三通水阀组成，其中，所述第二四通水阀的第一输入端为所述第二控制阀组件的第一端，所述第二四通水阀的第一输出端为所述第二控制阀组件的第二端，所述第二四通水阀的第二输入端为所述第二控制阀组件的第三端，所述第二四通水阀的第二输出端与所述第二三通水阀的输入端连接，所述第二三通水阀的第一输出端为所述第二控制阀组件的第四端，所述第二三通水阀的第二输出端为所述第二控制阀组件的第五端，
或者，
所述第二控制阀组件为一个五通水阀。
12.根据权利要求6-8任一项所述的热管理系统，其特征在于，
所述第三控制阀组件和/或所述第四控制阀组件为比例三通水阀。
13.根据权利要求2-8任一项所述的热管理系统，其特征在于，
所述制冷剂放热模组为高温板式换热器，其输入端与所述压缩机模组的输出端连接，其输出端与所述储液器模组的输入端连接，
制冷剂通过所述压缩机模组、所述高温板式换热器、所述储液器模组、所述第一电子膨胀阀、所述蒸发器模组，并再次通过所述压缩机模组时，构成所述第一制冷剂回路。
14.根据权利要求13所述的热管理系统，其特征在于，
所述制冷剂吸热模组为低温板式换热器，其输入端与所述第二电子膨胀阀的输出端连接，其输出端与所述压缩机的输入端连接；
制冷剂通过所述压缩机模组、所述高温板式换热器、所述储液器模组、所述第二电子膨胀阀、所述低温板式换热器，并再次通过所述压缩机模组时，构成所述第二制冷剂回路。
15.根据权利要求1-8任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述系统还包括：
散热装置，其配置为所述水箱模组散热。
16.一种新能源汽车，其特征在于，包括：
如权利要求1-15任一项所述的热管理系统。
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