CN217374079U - 多功能集成式热管理系统及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多功能集成式热管理系统及用电设备，涉及热管理系统技术领域。包括切换机构，具有第一多通阀及第二多通阀；空调系统的冷凝器通过第一水泵分别与第一端口及第一连接口连接，冷却器分别与第二端口及所述第四端口连接；暖风系统的加热器分别与冷凝器及暖风芯体连接，暖风芯体与第二连接口连接；电驱动冷却系统的电驱装置分别与第二水泵、散热器及第三端口连接，第二水泵分别与冷却器及暖风芯体连接，散热器与中间端口连接；电池温控系统的动力电池分别与第三水泵连接、第四连接口及冷却器连接，第三水泵分别与第五端口及第三连接口连接。可实现各系统的耦合，满足各系统的冷却、加热、均温或保温的功能。

Description

多功能集成式热管理系统及用电设备

技术领域

本申请涉及热管理系统技术领域，具体而言，涉及一种多功能集成式热管理系统及用电设备。

背景技术

电动汽车热管理系统可分为两类：1)水回路，包含电驱动冷却系统、动力电池温控系统及乘员舱暖系统；2)冷媒系统，即空调系统，其中空调系统若采用热泵方案，则水暖系统可以被热泵系统部分替代甚至完全替代。

对于水冷系统，传统的方案是采用多个独立的水冷系统，各系统之间无耦合；近年，为实现整车热管理系统的节能，常通过水冷系统将各系统联通起来，目前需要配置较多的水阀以及复杂的水管，导致水冷系统复杂，成本较高。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种多功能集成式热管理系统及用电设备，有利于各系统之间的耦合，满足各系统的冷却、加热、均温或保温的功能。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种多功能集成式热管理系统，包括：切换机构，具有第一多通阀及第二多通阀，所述第一多通阀设置有第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口及中间端口，所述第二多通阀设置有第一连接口、第二连接口、第三连接口及第四连接口；空调系统，具有压缩机、冷凝器、蒸发器、冷却器及第一水泵，所述压缩机的一端与所述冷凝器连接，所述压缩机的另一端分别与所述蒸发器及所述冷却器连接，所述冷凝器通过所述第一水泵分别与所述第一端口及所述第一连接口连接，所述蒸发器与所述冷凝器连接，所述冷却器分别与所述第二端口及所述第四端口连接；暖风系统，具有加热器及暖风芯体，所述加热器的一端与所述冷凝器连接，所述加热器的另一端与所述暖风芯体连接，所述暖风芯体与所述第二连接口连接；电驱动冷却系统，具有电驱装置、散热器及第二水泵，所述电驱装置的一端与所述第二水泵连接，所述电驱装置的另一端分别与所述散热器及所述第三端口连接，所述第二水泵分别与所述冷却器及所述暖风芯体连接，所述散热器与所述中间端口连接；电池温控系统，具有动力电池及第三水泵，所述动力电池的一端与所述第三水泵连接，所述动力电池的另一端分别与所述第四连接口及所述冷却器连接，所述第三水泵分别与所述第五端口及所述第三连接口连接。

在上述实现的过程中，切换机构具有第一多通阀及第二多通阀，空调系统、暖风系统、电驱动冷却系统及电池温控系统分别与切换机构连接，使得通过对第一多通阀和第二多通阀进行切换，从而改变冷却液的流向，可实现空调系统、暖风系统、电驱动冷却系统及电池温控系统的耦合，满足各系统的冷却、加热、均温或保温的功能。

在一些实施例中，所述空调系统还具有并联管路，所述并联管路包括第一支路及第二支路，所述第一支路上设置有所述蒸发器，所述第二支路连接于所述冷凝器与所述冷却器之间。

在上述实现的过程中，并联管路用于将蒸发器与冷凝器连接以及将冷却器与冷凝器连接，可在各种环境温度和不同的行车工况下，实现第一支路的连通和/或第二支路的连通，进而使得动力电池及驱动装置处于合适的工作温度，提高其使用寿命，同时在实现能量流的前提下，可以降低成本。

在一些实施例中，所述空调系统还具有第一膨胀阀，所述第一膨胀阀设置于所述第一支路上，且所述第一膨胀阀位于所述蒸发器与所述冷凝器之间。

在上述实现的过程中，通过第一膨胀阀设置于第一支路，可用于控制第一支路通断的切换，同时能够主动控制冷却液的减压膨胀。

在一些实施例中，所述空调系统还具有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀设置于所述第二支路上，且所述第二膨胀阀位于所述冷凝器与所述冷却器之间。

在上述实现的过程中，通过第二膨胀阀设置于第二支路，可用于控制第二支路通断的切换，同时能够主动控制冷却液的减压膨胀。

在一些实施例中，所述空调系统还包括贮液器，所述贮液器连接于所述冷凝器与所述并联管路之间的管路。

在上述实现的过程中，贮液器可用于储存与加注冷却液、容纳空调系统内溢出的空气以及调节空调系统的极限压力，实现对空调系统的控制。

在一些实施例中，所述电驱动冷却系统还具有电源装置，所述电源装置连接于所述电驱装置与所述第二水泵之间的管路，能够通过第一多通阀及第二多通阀的切换，使得电源装置始终处于合适的工作温度，提高其使用寿命。

在一些实施例中，所述暖风系统还具有第一单向阀，所述第一单向阀连接于所述暖风芯体与所述第二水泵之间的管路，可保证冷却液仅单向流通。

在一些实施例中，所述电池温控系统还具有第二单向阀，所述第二单向阀连接于所述动力电池与所述冷却器之间的管路，可保证冷却液仅单向流通。

在一些实施例中，所述第一多通阀包括四位六通阀，所述第二多通阀包括三位四通阀。

第二方面，本申请还一种用电设备，包括如上述任一项所述的多功能集成式热管理系统。

本申请第二方面实施例提供的用电设备，因包括第一方面技术方案中所述的多功能集成式热管理系统，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的原理示意图。

图2是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第一模式的原理示意图。

图3是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第二模式的原理示意图。

图4是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第三模式的原理示意图。

图5是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第四模式的原理示意图。

图6是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第五模式的原理示意图。

图7是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第六模式的原理示意图。

图8是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第七模式的原理示意图。

图9是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第八模式的原理示意图。

图10是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第九模式的原理示意图

图11是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第十模式的原理示意图。

图12是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第十一模式的原理示意图。

图13是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第十二模式的原理示意图。

图14是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第十三模式的原理示意图.

图15是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第十四模式的原理示意图。

图16是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的第十五模式的原理示意图。

附图标记

1、压缩机；2、冷凝器；3、贮液器；4、第一膨胀阀；5、蒸发器；6、第二膨胀阀；7、冷却器；8、第二水泵；9、电源装置；10、电驱装置；11、散热器；12、第一多通阀；121、第一端口；122、第二端口；123、第三端口；124、第四端口；125、第五端口；126、中间端口；13、第一水泵；14、加热器；15、暖风芯体；16、第一单向阀；17、第三水泵；18、动力电池；19、第二多通阀；191、第一连接口；192、第二连接口；193、第三连接口；194、第四连接口；20、第二单向阀。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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定义和解释。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

为了降低低温下乘员舱采暖和电池加热的能耗，热泵系统已经成为发展趋势，热泵系统需要在制冷模式和制热模式之间切换，需要能够改变冷却液的流动方向，因此冷却液回路较复杂，需要配置数量较多的冷却液阀(如开关阀、三通阀、电子膨胀阀等)以及复杂的冷却液管，导致热泵系统复杂，成本较高，从而限制了热泵系统的普及应用。

如图1所示，图1是本申请实施例公开的一种多功能集成式热管理系统的原理示意图；第一方面，本申请提供一种多功能集成式热管理系统，包括：切换机构、空调系统、暖风系统、电驱动冷却系统及电池温控系统，所述空调系统、所述暖风系统、所述电驱动冷却系统及所述电池温控系统通过所述切换机构进行耦合，且通过切换机构的切换改变冷却液的流向，能够使得各系统的能量得到充分利用，提升整个用电设备的的热能效率，在电动汽车领域，可提高电动汽车的续航里程。

具体而言，切换机构，具有第一多通阀12及第二多通阀19，所述第一多通阀12设置有第一端口121、第二端口122、第三端口123、第四端口124、第五端口125及中间端口126，所述第二多通阀19设置有第一连接口191、第二连接口192、第三连接口193及第四连接口194；空调系统，具有压缩机1、冷凝器2、蒸发器5、冷却器7及第一水泵13，所述压缩机1的一端与所述冷凝器2连接，所述压缩机1的另一端分别与所述蒸发器5及所述冷却器7连接，所述冷凝器2通过所述第一水泵13分别与所述第一端口121及所述第一连接口191连接，所述蒸发器5与所述冷凝器2连接，所述冷却器7分别与所述第二端口122及所述第四端口124连接；暖风系统，具有加热器14及暖风芯体15，所述加热器14的一端与所述冷凝器2连接，所述加热器14的另一端与所述暖风芯体15连接，所述暖风芯体15与所述第二连接口192连接；电驱动冷却系统，具有电驱装置10、散热器11及第二水泵8，所述电驱装置10的一端与所述第二水泵8连接，所述电驱装置10的另一端分别与所述散热器11及所述第三端口123连接，所述第二水泵8分别与所述冷却器7及所述暖风芯体15连接，所述散热器11与所述中间端口126连接；电池温控系统，具有动力电池18及第三水泵17，所述动力电池18的一端与所述第三水泵17连接，所述动力电池18的另一端分别与所述第四连接口194及所述冷却器7连接，所述第三水泵17分别与所述第五端口125及所述第三连接口193连接。

示例性的，所述第一多通阀12包括四位六通阀，所述第二多通阀19包括三位四通阀，所述第一多通阀12内部设置有第一阀芯，能够通过控制所述第一阀芯的转动，从而实现所述第一多通阀12的切换，所述第二多通阀19内部设置有第二阀芯，能够通过所述第二阀芯的转动，从而实现第二多通阀19的切换。

其中，所述压缩机1用于压缩冷媒并推动冷媒在空调系统内流动，是空调系统核心结构；所述冷凝器2属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体；所述蒸发器5时液态转化为气态的物理过程；所述冷却器7通常用水或空气为冷却剂以除去热量；所述加热器14包括但不局限于PTC加热装置，其采用PTC(Positive Temperature Coefficient)陶瓷发热元件与铝管等组成。

在上述实现的过程中，切换机构具有第一多通阀12及第二多通阀19，空调系统、暖风系统、电驱动冷却系统及电池温控系统分别与切换机构连接，使得通过对第一多通阀12和第二多通阀19进行切换，从而改变冷却液的流向，可实现空调系统、暖风系统、电驱动冷却系统及电池温控系统的耦合，满足各系统的冷却、加热、均温或保温的功能。

在一些实施例中，所述空调系统还具有并联管路，所述并联管路包括第一支路及第二支路，所述第一支路上设置有所述蒸发器5，所述第二支路连接于所述冷凝器2与所述冷却器7之间。

在上述实现的过程中，并联管路用于将蒸发器5与冷凝器2连接以及将冷却器7与冷凝器2连接，可在各种环境温度和不同的行车工况下，实现第一支路的连通和/或第二支路的连通，进而使得动力电池18及驱动装置处于合适的工作温度，提高其使用寿命，同时在实现能量流的前提下，可以降低成本。

在一些实施例中，所述空调系统还具有第一膨胀阀4，所述第一膨胀阀4包括但不局限于第一电子膨胀阀，所述第一膨胀阀4设置于所述第一支路上，且所述第一膨胀阀4位于所述蒸发器5与所述冷凝器2之间。

在上述实现的过程中，通过第一膨胀阀4设置于第一支路，可用于控制第一支路通断的切换，同时能够主动控制冷却液的减压膨胀。

在一些实施例中，所述空调系统还具有第二膨胀阀6，所述第二膨胀阀6包括但不局限于第二电子膨胀阀，所述第二膨胀阀6设置于所述第二支路上，且所述第二膨胀阀6位于所述冷凝器2与所述冷却器7之间。

在上述实现的过程中，通过第二膨胀阀6设置于第二支路，可用于控制第二支路通断的切换，同时能够主动控制冷却液的减压膨胀。

在一些实施例中，所述空调系统还包括贮液器3，所述贮液器3连接于所述冷凝器2与所述并联管路之间的管路。

在上述实现的过程中，贮液器3可用于储存与加注冷却液、容纳空调系统内溢出的空气以及调节空调系统的极限压力，实现对空调系统的控制。

在一些实施例中，所述电驱动冷却系统还具有电源装置9，所述电源装置9连接于所述电驱装置10与所述第二水泵8之间的管路，能够通过第一多通阀12及第二多通阀19的切换，使得电源装置9始终处于合适的工作温度，提高其使用寿命。

在一些实施例中，所述暖风系统还具有第一单向阀16，所述第一单向阀16连接于所述暖风芯体15与所述第二水泵8之间的管路，可保证冷却液仅单向流通。

在一些实施例中，所述电池温控系统还具有第二单向阀20，所述第二单向阀20连接于所述动力电池18与所述冷却器7之间的管路，可保证冷却液仅单向流通。

第二方面，本申请还一种用电设备，包括如上述任一项所述的多功能集成式热管理系统。示例性的，所述用电设备可以为常见的电动车/电动汽车(EV)、纯电动汽车(PV/BEV)、混合动力汽车(HEV)、增程式电动汽车(REEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)、电动巴士、电动摩托车等，其中所述多功能集成式热管理系统除了应用于车辆外，还可应用于家电、建筑、飞行器及船舶等领域。

如图2所示，所述第一模式为空调系统进行制冷，所述电源装置9、所述电驱动装置及所述动力电池18冷却的模式；其具体过程为：高温环境条件下，在电源装置9或电驱装置10有冷却需求时，第二水泵8(及第一水泵13)工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第一端口121、第一水泵13、冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(无换热)及第一单向阀16，再返回第二水泵8，电源装置9、电驱装置10及冷凝器2的热量由冷却液带到散热器11与车外的空气换热，达到冷却降温目的。当动力电池18有冷却请求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、第二单向阀20、冷却器7(换热)、四位六通阀的第四端口124，再返回道第三水泵17，动力电池18的热量被冷却器7带走达到冷却降温目的。当车辆的乘员舱有降温需求和动力电池18有冷却请求时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3，此时制冷剂分开两路，第一路经过第一膨胀阀4(工作)、蒸发器5(换热)返回压缩机1，通过蒸发器5实现乘员舱的冷却降温，第二路经过第二膨胀阀6(工作)、冷却器7(换热)返回压缩机1，通过冷却器7实现动力电池18的冷却降温，进而形成另一换热循环。

如图3所示，第二模式为空调系统给乘员舱制冷，所述电源装置9、电驱装置10冷却，所述动力电池18均温的模式；其具体过程为：高温环境条件下，在电源装置9或电驱装置10有冷却需求时，第二水泵8(及第一水泵13)工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第一端口121、第一水泵13、冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(无换热)及第一单向阀16，再返回第二水泵8，电源装置9、电驱装置10及冷凝器2的热量由冷却液带到散热器11与车外的空气换热，达到冷却降温目的。当动力电池18有均温需求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、第二单向阀20、冷却器7(无换热)、四位六通阀的第四端口124，再返回第三水泵17，动力电池18达到均衡内部温度的目的。当车辆的乘员舱有降温需求时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第一膨胀阀4(工作)、蒸发器5(换热)返回压缩机1，通过蒸发器5实施乘员舱的冷却降温。

如图4所示，第三模式为空调系统给动力电池18制冷，电源装置9、电驱装置10及动力电池18冷却的模式；其具体过程为：高温环境条件下，在电源装置9或电驱装置10有冷却需求时，第二水泵8(及第一水泵13)工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第一端口121、第一水泵13、冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(无换热)及第一单向阀16，再返回第二水泵8，电源装置9、电驱装置10及冷凝器2的热量由冷却液带到散热器11与车外的空气换热，达到冷却降温目的。当动力电池18有冷却请求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、第二单向阀20、冷却器7(换热)、四位六通阀的第四端口124，再返回第三水泵17，动力电池18的热量被冷却器7带走达到冷却降温目的。当车辆乘员舱无降温需求且动力电池18有冷却请求时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第二膨胀阀6(工作)及冷却器7(换热)，再返回压缩机1，通过冷却器7实现动力电池18的冷却降温。

如图5所示，第四模式为空调系统给乘员舱制冷，电源装置9、电驱装置10、动力电池18共用散热器11的模式；其具体过程为：常温环境条件下，电源装置9、电驱装置10、动力电池18和冷凝器2可共用散热器11冷却，此时第二水泵8(及第一水泵13、第三水泵17)工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第一端口121、第一水泵13、冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(无换热)、三位四通阀的第二连接口192及第三连接口193、第三水泵17、动力电池18及第二单向阀20，再返回第二水泵88组成散热循环。当车辆的乘员舱有降温需求时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第一膨胀阀4(工作)及蒸发器5(换热)，再返回压缩机1，通过蒸发器5实现乘员舱的冷却降温。

如图6所示，第五模式为空调系统给乘员舱制冷，电源装置9、电驱装置10冷却，动力电池18短循环均温的模式，其具体的过程为：常温环境条件下，在电源装置9或电驱装置10有冷却需求时，第二水泵8(及第三水泵17)工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第一端口121、第一水泵13、冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(无换热)、第一单向阀16返回第二水泵8，电源装置9、电驱装置10及冷凝器2的热量由冷却液带到散热器11与车外的空气换热，达到冷却降温目的。当动力电池18有均温需求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第三连接口193，再返回第三水泵17，动力电池18达到均衡内部温度的目的。当车辆的乘员舱有降温需求时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第一膨胀阀4(工作)、蒸发器5(换热)返回压缩机1，通过蒸发器5实现乘员舱的冷却降温。

如图7所示，第六模式为所述空调系统不工作，电源装置9、电驱装置10及动力电池18共用散热器11冷却的模式；其具体的过程为：常温环境条件下，电源装置9、电驱装置10和动力电池18可共用散热器11冷却，此时第二水泵8(及第三水泵17)工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第五端口125、第三水泵17、动力电池18及第二单向阀20，再返回第二水泵8，组成散热循环。当车辆乘员舱无降温需求时，空调不工作。

如图8所示，第七模式为空调系统不工作，电源装置9、电驱装置10冷却，定力电池段循环均温的模式；其具体的过程为：常温环境条件下，在电源装置9或电驱装置10有冷却需求时，第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第一端口121、三位四通阀的第一连接口191及第二连接口192、第一单向阀16，再返回第二水泵8，电源装置9、电驱装置10的热量由冷却液带到散热器11与车外的空气换热，达到冷却降温目的。当动力电池18有均温需求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第三连接口193，再返回第三水泵17，动力电池18达到均衡内部温度的目的。当车辆乘员舱无降温需求时，空调不工作。

如图9所示，第八模式为空调系统利用余热给乘员舱制热，电源装置9、电驱装置10及动力电池18冷却的模式；其具体的过程为：较低温环境条件下，当车辆的乘员舱有采暖需求且余热过剩时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第二膨胀阀6(工作)及冷却器7(换热)，再返回压缩机1，组成余热制热循环。此时第一水泵13工作，冷却液依次流经冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二接口及第一接口，再返回第一水泵13，通过暖风芯体15为车辆的乘员舱提供热量。同时第二水泵8(及第三水泵17)工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10，此时冷却液分开两路，第一路经过散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第五端口125、第三水泵17、动力电池18、第二单向阀20返回第二水泵8组成散热循环，第二路经过四位六通阀的第三端口123及第二端口122、冷却器7(换热)返回第二水泵8，形成另一换热循环为空调系统提供余热。

如图10所示，第九模式为空调系统利用余热和环境热能给乘员舱制热，电源装置9、电驱装置10冷却，动力电池18短循环均温的模式；其具体的过程为：较低温环境条件下，当车辆的乘员舱有采暖需求且余热不足时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第二膨胀阀6(工作)、冷却器7(换热)返回压缩机1，组成制热循环。此时第一水泵13工作，冷却液依次流经冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二连接口192及第一连接口191，再返回第一水泵13，形成换热循环为车辆的乘员舱提供热量。同时第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第二端口122、冷却器7(换热)，再返回第二水泵8，形成换热循环为空调系统提供低温热源。当动力电池18有均温需求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第三连接口193，再返回第三水泵17，动力电池18达到均衡内部温度的目的。

如图11所示，第十模式为空调系统利用余热给乘员舱制热，电源装置9及电驱装置10冷却，动力电池18短循环均温的模式，其具体的过程为：较低温环境条件下，当车辆的乘员舱有采暖需求且余热足够时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第二膨胀阀6(工作)、冷却器7(换热)返回压缩机1，组成余热制热循环。此时第一水泵13工作，冷却液依次流经冷凝器2(换热)、加热器14(不工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二连接口192及第一连接口191，再返回第一水泵13，形成换热循环为车辆的乘员舱提供热量。同时第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、四位六通阀的第三端口123及第四端口124、冷却器7(换热)，再返回第一水泵13，形成换热循环为空调系统提供余热。当动力电池18有均温需求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第三连接口193，再返回第三水泵17，动力电池18达到均衡内部温度的目的。

如图12所示，第十一模式为空调系统不工作，通过加热器14给乘员舱加热，电源装置9、电驱装置10保温，动力电池18短循环均温的模式；其具体的过程为：低温环境条件下，当车辆的乘员舱有采暖需求且余热较少，空调系统制热效率低时，第一水泵13工作，冷却液依次流经冷凝器2(无换热)、加热器14(工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二连接口192及第一连接口191，再返回第一水泵13，形成换热循环为车辆的乘员舱提供热量。此时第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、四位六通阀的第三端口123及第四端口124、冷却器7(无换热)，再返回第一水泵13，形成保温蓄热循环。当动力电池18有均温需求时，第三水泵17工作，冷却液依次流经动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第三连接口193，再返回第三水泵17，动力电池18达到均衡内部温度的目的。

如图13所示，第十二模式为空调系统不工作，通过加热器14给乘员舱和动力电池18加热，电源装置9、电驱装置10保温的模式，其具体的过程为：低温环境条件下，当动力电池18需要加热和车辆的乘员舱有采暖需求且余热较少，空调系统制热效率低时，第一水泵13(及第三水泵17)工作，冷却液依次流经冷凝器2(无换热)、加热器14(工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二连接口192及第三连接口193、第三水泵17、动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第一连接口191，再返回第一水泵13，形成换热循环，为动力电池18和车辆的乘员舱提供热量。此时第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、四位六通阀的第三端口123及第四端口124、冷却器7(无换热)，再返回第二水泵8，形成保温蓄热循环。

如图14所示，第十三模式为空调系统利用余热给乘员舱和动力电池18加热的模式；其具体的过程为：低温环境条件下，当动力电池18需要加热和车辆的乘员舱有采暖需求且余热足够时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第二膨胀阀6(工作)及冷却器7(换热)，再返回压缩机1，组成余热制热循环。此时第一水泵13(及第三水泵17)工作，冷却液依次流经冷凝器2(换热)、加热器14(需要时工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二连接口192及第三连接口193、第三水泵17、动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第一连接，再返回第一水泵1313，形成换热循环，为动力电池18和车辆的额乘员舱提供热量。同时第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、四位六通阀的第三端口123及第四端口124、冷却器7(换热)返回第二水泵8，形成换热循环为空调系统提供余热。

如图15所示，第十四模式为空调系统利用余热和环境热能给乘员舱和动力电池18加热的模式；其具体的过程为：低温环境条件下，当动力电池18需要加热和车辆的乘员舱有采暖需求且余热不足够时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第二膨胀阀6(工作)及冷却器7(换热)，再返回压缩机1，组成制热循环。此时第一水泵13(及第三水泵17)工作，冷却液依次流经冷凝器2(换热)、加热器14(需要时工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二连接口192及第三连接口193、第三水泵17、动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第一连接，再返回第一水泵13，形成换热循环，为动力电池18和车辆的乘员舱提供热量。同时第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、散热器11(换热)、四位六通阀的中间端口126及第二端口122、冷却器7(换热)，再返回第二水泵8，形成换热循环为空调系统提供低温热源。

如图16所示，第十五模式为空调系统和加热器14给乘员舱和动力电池18加热，电源装置9、电驱装置10保温的模式；其具体的过程为：低温环境条件下，当动力电池18和车辆的乘员舱有快速加热需求且余热较少时，压缩机1启动，制冷剂流经冷凝器2(换热)、贮液器3、第一膨胀阀4(工作)及蒸发器5(换热)，再返回压缩机1，组成空调压缩功制热循环。此时第一水泵13(及第三水泵17)工作，冷却液依次流经冷凝器2(换热)、加热器14(工作)、暖风芯体15(换热)、三位四通阀的第二连接口192及第三连接口193、第三水泵17、动力电池18、三位四通阀的第四连接口194及第一连接，再返回第一水泵13，形成换热循环，为动力电池18和车辆的乘员舱提供热量。同时第二水泵8工作，冷却液依次流经电源装置9、电驱装置10、四位六通阀的第三端口123及第四端口124及冷却器7(无换热)，再返回第二水泵8，形成保温蓄热循环。

可以理解的是，极简大的空调系统实现热泵功能，配合特殊设计的冷却液回路，为乘员舱提供需要的冷量和热量，满足舒适性的需求；在适当的时候亦可以利用动力电池18、电源装置9和电驱装置10的余热作为空调系统制热时的低温热源，提高车辆的能效利用率，增加了车辆的续航里程，实现多功能集成式热管理系统的高能效及高集成度，结构合理，制造成本低。

本申请第二方面实施例提供的用电设备，因包括第一方面技术方案中所述的多功能集成式热管理系统，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术使用者来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能集成式热管理系统，其特征在于，包括：

切换机构，具有第一多通阀及第二多通阀，所述第一多通阀设置有第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口及中间端口，所述第二多通阀设置有第一连接口、第二连接口、第三连接口及第四连接口；

空调系统，具有压缩机、冷凝器、蒸发器、冷却器及第一水泵，所述压缩机的一端与所述冷凝器连接，所述压缩机的另一端分别与所述蒸发器及所述冷却器连接，所述冷凝器通过所述第一水泵分别与所述第一端口及所述第一连接口连接，所述蒸发器与所述冷凝器连接，所述冷却器分别与所述第二端口及所述第四端口连接；

暖风系统，具有加热器及暖风芯体，所述加热器的一端与所述冷凝器连接，所述加热器的另一端与所述暖风芯体连接，所述暖风芯体与所述第二连接口连接；

电驱动冷却系统，具有电驱装置、散热器及第二水泵，所述电驱装置的一端与所述第二水泵连接，所述电驱装置的另一端分别与所述散热器及所述第三端口连接，所述第二水泵分别与所述冷却器及所述暖风芯体连接，所述散热器与所述中间端口连接；

电池温控系统，具有动力电池及第三水泵，所述动力电池的一端与所述第三水泵连接，所述动力电池的另一端分别与所述第四连接口及所述冷却器连接，所述第三水泵分别与所述第五端口及所述第三连接口连接。

2.根据权利要求1所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述空调系统还具有并联管路，所述并联管路包括第一支路及第二支路，所述第一支路上设置有所述蒸发器，所述第二支路连接于所述冷凝器与所述冷却器之间。

3.根据权利要求2所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述空调系统还具有第一膨胀阀，所述第一膨胀阀设置于所述第一支路上，且所述第一膨胀阀位于所述蒸发器与所述冷凝器之间。

4.根据权利要求2或3所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述空调系统还具有第二膨胀阀，所述第二膨胀阀设置于所述第二支路上，且所述第二膨胀阀位于所述冷凝器与所述冷却器之间。

5.根据权利要求2所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述空调系统还包括贮液器，所述贮液器连接于所述冷凝器与所述并联管路之间的管路。

6.根据权利要求1所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述电驱动冷却系统还具有电源装置，所述电源装置连接于所述电驱装置与所述第二水泵之间的管路。

7.根据权利要求1所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述暖风系统还具有第一单向阀，所述第一单向阀连接于所述暖风芯体与所述第二水泵之间的管路。

8.根据权利要求1所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述电池温控系统还具有第二单向阀，所述第二单向阀连接于所述动力电池与所述冷却器之间的管路。

9.根据权利要求1所述的多功能集成式热管理系统，其特征在于，所述第一多通阀包括四位六通阀，所述第二多通阀包括三位四通阀。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的多功能集成式热管理系统。

Images