CN219154183U - 车辆及其热管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及整车的热管理技术领域，具体提供了一种车辆及其热管理系统，其中的车辆的热管理系统，该热管理系统包括：空调系统，其包括压缩机、空调箱总成以及换热器，所述空调箱总成包括冷凝器和蒸发器；以及至少一个待散热部件；所述热管理系统包括还包括阀门组件，所述阀门组件能够使得：所述压缩机与所述空调箱总成形成至少一个冷媒回路或者所述压缩机能够与所述空调箱总成以及所述换热器形成至少一个冷媒回路，并且允许所述待散热部件能够与所述冷媒回路之间发生热交换。通过这样的构成，给出了热管理系统的一种可能的结构形式。基于此，能够谋求出整车的角度出发，对能量进行综合管理以提高整车能量的综合利用效率，从而延长车辆的续航里程。

Description

车辆及其热管理系统

技术领域

本实用新型涉及整车的热管理技术领域，具体提供一种车辆及其热管理系统。

背景技术

电动汽车(或者包含电力供给能源的混合动力汽车)由于其具有能源洁净性的优点，近年来得到了长足的发展。不过，续航里程较短始终是制约电动汽车发展以及不能完全满足用户的需求的主要因素之一。由于动力电池为主要车内所有耗能端的动力源且其所能携带的最大电能相对固定，因此，如何对整车的能量进行综合管理以达到整车级别能源的高效利用，是进一步增加电动汽车的续航里程的处理方式之一。

目前，针对整车的热管理系统，普遍存在不同程度的能量浪费的现象。例如，在冬季，当电动汽车高速行驶时，电机驱动系统(主要包括驱动电机和电机控制器)等发热部件通常会有散热的需求，同时，为了保障乘客的舒适性，驾乘舱的舱内空间通常会有制热需求。此外，由于动力电池需要处于一定温度相对固定的温度空间以保证其性能，因此通常会有降温/加热的需求。假设不对相关的能量在整车“境内”进行很好的流转，则会在一定程度上造成能量的浪费。再例如，在驾乘舱配置多区空调的情形下，目前的一种处理方式为：先将进入驾乘舱的所有空气进行无差别的均一化冷却，然后通过PTC/暖风芯体加热的方式使得驾乘舱的不同区域能够均获得符合其预期的温度。显然，这样的处理方式也存在能量浪费的问题。因此，如何从整车的角度出发，对能量进行综合管理，尚存一定的提升空间。

因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少一部分地解决上述技术问题，具体而言，如何从整车的角度出发，对能量进行综合管理，以提高整车的能源综合利用效率、从而延长电动汽车的续航里程。

需要特别说明的是，背景技术中提到的关于能量浪费的例子只是结合示例性的场景来说明提出本实用新型的必要性以及迫切性，并非本实用新型仅适用于解决对应场景中的能量浪费的问题，当然，也并非通过本实用新型一定要解决示例性的场景中的能量浪费的问题。

在第一方面，本实用新型提供了一种车辆的热管理系统，该热管理系统包括：空调系统，其包括压缩机、空调箱总成以及换热器，所述空调箱总成包括冷凝器和蒸发器；以及至少一个待散热部件；所述热管理系统包括还包括阀门组件，所述阀门组件能够使得：所述压缩机与所述空调箱总成形成至少一个冷媒回路或者与所述压缩机能够与所述空调箱总成以及所述换热器形成至少一个冷媒回路；并且/或者所述待散热部件与所述冷媒回路之间发生热交换。

通过这样的构成，给出了热管理系统的一种可能的结构形式。

基于此，能够谋求出整车的角度出发，对能量进行综合管理以提高车辆的能量综合利用效率，从而延长车辆的续航里程。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定冷媒回路的具体形成方式及其所包含的功能部件、冷媒回路的个数等。以及，本领域技术人员可以根据实际需求确定能够与待散热部件进行换热的冷媒回路、待散热部件的具体形式/个数/功能以及二者实现换热的具体方式等。

相应地，本领域技术人员可以根据实际需求确定冷媒回路的具体构造方式以及与之相适配的阀门组件包含的阀门的种类、个数及其设置位置等。如阀门组件的种类可以包括节流阀、单向阀、截止阀、电子膨胀阀以及调节阀等。

此外，可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定参与换热的待散热的部件的具体形式以及个数，如可以将整车范围内的一个或者多个需要散热的部件作为本实用新型的待散热部件。示例性地，待散热部件可以包括动力电池、电机驱动系统以及其他与行车功能和/或辅助功能相关的部件等。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述待散热部件配置有中间换热器，所述阀门组件包括：第一节流阀，其配置于所述蒸发器的入口侧；以及至少一个第二节流阀，其配置于所述中间换热器的入口侧。

通过这样的构成，给出了阀门组件的一种具体的结构形式。

具体而言，在配置有第一节流阀的基础上，能够谋求包含蒸发器的冷媒回路得以可持续地运行，在配置有第二节流阀的基础上，能够谋求包含蒸发器的冷媒回路得以可持续地运行。

其中的中间换热器主要用于实现待散热部件与空调系统之间的热交换。示例性地，实现热交换的方式为：待散热部件配置有冷却系统(如通过冷却液等介质实现冷却)，冷却系统中的冷却液与冷媒回路中冷媒能够通过中间换热器实现热交换。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述阀门组件包括：第一调节阀，其设置于所述冷凝器的出口侧和所述换热器的第一侧之间；以及第二调节阀，其设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述压缩机的回气口之间。

通过这样的构成，能够谋求通过调节阀使得冷媒在不同的管路之间进行分配，从而获得预期的热管理效果。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述阀门组件包括：第一截止阀，其设置于所述冷凝器的出口侧与所述蒸发器的入口侧或者与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器的第一侧之间；以及第二截止阀，其设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述蒸发器的入口侧或者与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器的第二侧之间。

通过这样的构成，能够谋求通过第一/第二截止阀的开启/关闭状态来构建不同的冷媒流通回路。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述热管理系统同轴管换热器，所述第一截止阀设置于所述冷凝器的出口侧与所述同轴管换热器的高压部分的入口侧之间，所述第二截止阀设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述同轴管换热器的低压部分的出口侧之间。

通过这样的构成，给出了第一/第二截止阀的构成冷媒流通回路的一种具体的方式。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述阀门组件包括：第一单向阀，其配置于所述换热器的第二侧并仅允许冷媒从所述换热器的第二侧流出；和/或第二单向阀，其配置于同轴管换热器的高压部分的入口侧并仅允许冷媒从所述高压部分的入口侧流入。

通过这样的谋求，能够谋求保证形成可靠、稳定的冷媒回路。示例性地，可以将两个单向阀合一设置。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述空调箱总成包括加热部件，其能够通过对发放至所述车辆的驾乘舱的空气进行直接加热。

通过这样的构成，能够谋求更好地实现热量的发放。如加热部件可以是PTC、暖风芯体等。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器配置于所述压缩机的回气口。

通过这样的构成，能够谋求回至压缩机的冷媒为气态。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述至少一个冷媒回路包括：所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述第一节流阀→所述蒸发器→所述压缩机形成的冷媒回路；以及所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路。

通过这样的构成，给出了热管理系统形成的冷媒回路的一种可能的形式，具体而言，在该情形下，可实现驾乘舱的制冷(同时包含制热)以及待散热部件的冷却。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述至少一个冷媒回路包括：所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路；以及所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路。

通过这样的构成，给出了热管理系统形成的冷媒回路的一种可能的形式，具体而言，在该情形下，可实现基于空气源/余热回收的热泵制热。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述至少一个冷媒回路包括：所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述第一节流阀→所述蒸发器→所述压缩机形成的冷媒回路；所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路；以及所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路。

通过这样的构成，给出了热管理系统形成的冷媒回路的一种可能的形式，具体而言，在该情形下，可满足舱内空间的热泵制热除雾要求并根据实际情形可引入余热回收。

对于上述车辆的热管理系统，在一种可能的实施方式中，所述至少一个冷媒回路包括：所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述至少一个第二节流阀→与至少一个第二节流阀相对应的至少一个中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路；以及所述压缩机→所述第二调节阀→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路。

通过这样的构成，给出了热管理系统形成的冷媒回路的一种可能的形式，具体而言，由于该模式下的冷媒回路的制热水平不再受外部环境的制约，因此有望通过对压缩机的功率等运行参数进行调节从而向舱内空间提供更高的热量，从而满足舱内空间的极大制热要求。

在第二方面，本实用新型提供了一种车辆，该车辆包括前述任一项所述的车辆的热管理系统。

可以理解的是，该车辆具有前述任一项所述的车辆的热管理系统的所有技术效果，在此不再赘述。

提案1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括：

空调系统，其包括压缩机、空调箱总成以及换热器，所述空调箱总成包括冷凝器和蒸发器；以及

至少一个待换热部件；

所述热管理系统包括还包括阀门组件，所述阀门组件能够使得：

所述压缩机与所述空调箱总成形成至少一个冷媒回路或者所述压缩机能够与所述空调箱总成以及所述换热器形成至少一个冷媒回路；并且

允许所述待换热部件能够与所述冷媒回路之间发生热交换。

提案2.根据提案1所述的热管理系统，其特征在于，所述待换热部件配置有中间换热器，所述阀门组件包括：

第一节流阀，其配置于所述蒸发器的入口侧；以及

至少一个第二节流阀，其配置于所述中间换热器的入口侧。

提案3.根据提案2所述的热管理系统，其特征在于，所述阀门组件包括：

第一调节阀，其设置于所述冷凝器的出口侧和所述换热器的第一侧之间；以及

第二调节阀，其设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述压缩机的回气口之间。

提案4.根据提案3所述的热管理系统，其特征在于，所述阀门组件包括：

第一截止阀，其设置于所述冷凝器的出口侧与所述蒸发器的入口侧或者与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器的第一侧之间；以及

第二截止阀，其设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述蒸发器的入口侧或者与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器的第二侧之间。

提案5.根据提案4所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统同轴管换热器，

所述第一截止阀设置于所述冷凝器的出口侧与所述同轴管换热器的高压部分的入口侧之间；以及

所述第二截止阀设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述同轴管换热器的低压部分的出口侧之间。

提案6.根据提案5所述的热管理系统，其特征在于，所述阀门组件包括：

第一单向阀，其配置于所述换热器的第二侧并仅允许冷媒从所述换热器的第二侧流出；和/或

第二单向阀，其配置于同轴管换热器的高压部分的入口侧并仅允许冷媒从所述高压部分的入口侧流入。

提案7.根据提案1至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述空调箱总成包括加热部件，其能够对发放至所述车辆的驾乘舱的空气进行直接加热。

提案8.根据提案1至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器配置于所述压缩机的回气口。

提案9.根据提案4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器

→所述第一节流阀→所述蒸发器→所述压缩机形成的冷媒回路；

以及

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器

→所述至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路。

提案10.根据提案4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器

→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路；以及

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路。

提案11.根据提案4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述第一节流阀→所述蒸发器→所述压缩机形成的冷媒回路；

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→

所述压缩机形成的冷媒回路；以及

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器

→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路。

提案12.根据提案4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述至少一个第二节流阀→与至少一个第二节流阀相对应的至少一个中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路；以及

所述压缩机→所述第二调节阀→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路。

提案13.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括提案1至12中任一项所述的车辆的热管理系统。

附图说明

下面以待散热部件为动力电池为例并参照附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1示出本实用新型一种实施例的车辆的热管理系统的原理示意图；

图2示出本实用新型一种实施例的车辆的热管理系统在其处于驾乘舱制冷或者电池冷却模式时的原理示意图；

图3示出本实用新型一种实施例的车辆的热管理系统在其处于空气源热泵制热或者余热回收热泵制热模式时的原理示意图；

图4示出本实用新型一种实施例的车辆的热管理系统在其处于热泵除雾模式时的原理示意图；以及

图5示出本实用新型一种实施例的车辆的热管理系统在其处于极大制热模式时的原理示意图。

注：为了便于能够更好地以图文结合的方式描述以及理解方案，与图1中包含全部部件(如蒸发器、阀等)的图示方式相比，在图2至图5中，未参与相应模式的冷媒回路的部件作了浅化处理。

附图标记列表：

101、压缩机；

102、空调箱总成；

1021、冷凝器；1022、蒸发器；1023、PTC；1024、鼓风机；1025、温度风门；

103、换热器；1031、风扇；

1041、高压部分；1042、低压部分；

105、气液分离器；

106、电池冷却器；

201、室外侧调节阀；

202、第一单向阀；

203、第二单向阀；

204、蒸发器节流阀；

205、电池冷却器节流阀；

206、第一截止阀；

207、第二截止阀；

208、极大制热调节阀；

301、第一温度压力传感器冷凝器；

302、第二温度压力传感器；

303、温度传感器；

304、第三温度压力传感器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然本实施方式中是以散热部件为动力电池进行介绍的，但是这并非旨在于限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员可以将其替换为电机驱动系统、车内具有散热需求的其他电控元件等或者在其基础上增加电机驱动系统或者车内具有散热需求的其他电控元件等。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，为了更好地说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节，本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的空调系统的制冷/制热原理等未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

主要参照图1，本实用新型的车辆的热管理系统(整车热管理系统)主要包括空调系统以及动力电池冷却系统的电池冷却器106，其中，电池冷却器能够实现冷媒(空调系统)与冷却液(动力电池冷却系统)之间的换热的中间换热器。其中，空调系统主要包括压缩机101、空调箱总成102以及换热器103，空调箱总成包括空调箱，换热器设置于空调箱的外侧，空调箱的内侧设置有冷凝器1021和蒸发器1022，其中，在压缩机→冷凝器→换热器→压缩机形成冷媒回路(记作第一冷媒回路)的情形下，能够通过冷凝器与驾乘舱的舱内空间的空气进行热交换从而向舱内空间发放热量，进而满足驾乘舱的制热需求。其中，在压缩机→换热器→蒸发器→压缩机形成冷媒回路(记作第二冷媒回路)的情形下，能够通过蒸发器与驾乘舱的舱内空间的空气进行热交换从而向舱内空间发放冷量，进而满足驾乘舱的制冷需求。

在一种可能的实施方式中，如空调箱总成102还包括在空调箱的内侧配置的PTC1023(或者暖风芯体)，此时也可以通过PTC直接加热的方式来满足驾乘舱的制热需求。

在一种可能的实施方式中，空调箱总成102还包括鼓风机1024和温度风门1025，其中，在鼓风机的作用下，外部环境的空气被引导至流经蒸发器或者冷凝器，温度风门则主要用于调节流经冷凝器/PTC/暖风芯体的空气流量从而调节空调箱向舱内空间送风的送风温度。

在一种可能的实施方式中，空调系统还包括同轴管换热器，同轴管换热器包括可发生热交换的高压部分1041与低压部分1042，通过二者之间的热交换，在能够对从将冷凝器或者换热器(在换热器和蒸发器形成第二冷媒回路的情形下)中流出的冷媒进一步冷却的同时，还能够对流经低压部分的冷媒进行加热，从而优化了冷媒回路的换热品质。

在一种可能的实施方式中，空调系统还包括气液分离器105，气液分离器设置于压缩机的回气口的上游侧，以确保经回气口进入压缩机的冷媒为气态。

换热器103配置有风扇1031，风扇主要用于引导外部环境的空气流经换热器的表面并实现与换热器的表面的热交换之后再流向外部环境。

在本实用新型中，热管理系统还包括阀门组件，阀门组件用于通过与前述热管理系统的功能部件配合以实现热管理系统的不同的热管理模式。在一种可能的实施方式中，阀门组件主要包括：

室外侧调节阀201(第一调节阀)，其设置于冷凝器1021的第二侧(出口侧)和换热器103的第一侧之间，主要用于调节冷凝器与换热器之间的压力差，从而实现全通或者起到节流的作用。

第一单向阀202，其配置于换热器103的第二侧并用于保障冷媒仅能够从换热器的第二侧的方向流出；

第二单向阀203，其配置于同轴管换热器的高压部分1041的第一侧(入口侧)并用于保障冷媒仅能够从同轴管换热器的高压部分的第一侧流入；

蒸发器节流阀204(第一节流阀)，其配置于蒸发器1022的第一侧(入口侧)，具体地，设置于冷凝器的第二侧(出口侧)/换热器的第二侧与蒸发器的第一侧(入口侧)之间，以便在形成前述的第一冷媒回路/第二冷媒回路的情形下起到节流作用。

电池冷却器节流阀205(第二节流阀)，其配置于电池冷却器106的第一侧，具体地，设置于冷凝器的第二侧(出口侧)/换热器的第二侧与电池冷却器的第一侧之间，以便在形成前述的第一冷媒回路/第二冷媒回路的情形下且对电池冷却液进行冷却的同时，起到节流作用，即调节对应于电池冷却器的管路中的冷媒的流量。

第一截止阀206，其设置于冷凝器1021的第二侧(出口侧)与同轴管换热器的高压部分1041的第一侧(入口侧)之间，以便通过第一截止阀的开启/关闭状态来构建不同的冷媒流通回路。

如在本实用新型的实施例中，第一截止阀在热管理系统处于热泵模式、热泵除雾模式与极大制热模式中开启，而在热管理系统处于制冷模式时关闭。

第二截止阀207，其设置于冷凝器1021的第一侧(入口侧)/换热器103的第二侧与同轴管换热器的低压部分1042的第二侧(出口侧)之间，以便通过第二截止阀的开启/关闭状态来构建不同的冷媒流通回路。

如在本实用新型的实施例中，第二截止阀在热管理系统处于热泵模式、热泵除雾模式与极大制热模式中开启，而在热管理系统处于制冷模式式关闭。

极大制热调节阀208(第二调节阀)，其设置于冷凝器1021的第一侧(入口侧)和压缩机101的回气口之间，仅在热管理系统处于极大制热模式时按照制热需求调节。

在一种可能的实施方式中，热管理系统还包括传感器组件，传感器组件主要包括压缩机101的排气口配置的第一温度压力传感器301、冷凝器1021的出口侧配置的第二温度压力传感器302、同轴管换热器的高压部分1041的入口侧配置的温度传感器303以及压缩机101的回气口配置的第三温度压力传感器304，传感器组件主要用于检测其所配置的位置处的冷媒的温度/压力参数。这样一来，热管理系统便可根据实际需求或者传感器组件检测到的相应位置的温度/压力参数，使热管理系统切换至与当前检测的参数相适配的如下模式之一：

1)驾乘舱制冷(包含制热)/电池冷却模式(记作模式一)；

2)空气源/余热回收热泵制热模式(记作模式二)；

3)热泵制热除雾模式(记作模式三)；

4)极大制热模式(记作模式四)。

主要参照图1和图2，在该模式(前述的模式一)下，控制器使室外侧调节阀201、蒸发器节流阀204、电池冷却器节流阀205处于打开状态，并使第一截止阀206与第二截止阀207、极大制热调节阀208处于关闭状态。具体地，使室外侧调节阀201全开或者按照冷凝器102对于冷凝压力的要求调节其开度、按照驾乘舱的制冷量需求调节蒸发器节流阀204的开度，按照动力电池的制冷需求调节电池冷却器节流阀205的开度。

基于上述控制，热管理系统中冷媒的流向为：

压缩机101产生的高温高压冷媒流入冷凝器1021。此时，若驾乘舱有多区温度控制的需求(存在制热)或者部分制热的制热需求时，通过温度风门1025控制经由鼓风机1024送出的空气，并按照具体的需求将使与需求相适配的量的空气流经冷凝器以对空气加热，以满足相应区的制热需求。当然此时也可以开启PTC对空气进行加热。从冷凝器流出的冷媒会流经室外侧调节阀201，控制器会按照冷凝器对于冷凝压力的需求调节室外侧调节阀的开度。从室外侧调节阀流出的冷媒随后进入换热器103，在风扇1031的作用下向外部环境放热后依次经第一单向阀202和第二单向阀203并经同轴管换热器的高压部分1041经蒸发器节流阀204进入蒸发器1022/经电池冷却器节流阀205进入电池冷却器106，从而满足非制热需求部分的舱内空间的制冷需求以及对动力电池进行冷却。随后，从蒸发器1022/电池冷却器106流出的冷媒经同轴管换热器的低压部分1042、并经气液分离器105对冷媒进行气液分离后将气态冷媒送回压缩机101。通过调节鼓风机1024的参数可调节流经蒸发器的空气流量，温度风门1025主要负责控制不同的出风温度，风扇1031主要负责换热器所需的空气流量。

可以看出，在该模式下，空调箱总成102内需要再热(多区温度控制中存在制热区或者部分制热的需求时)的空气被本身需要排出到外界的、来自冷凝器表面的热量加热，从而尽可能地降低了PTC的再热能耗，实现了节能的效果。并且在动力电池有冷却需求时能够对动力电池进行相应的冷却。如也可以为整车热管理系统与动力电池冷却系统类似的、如与电机驱动系统或者车内具有散热需求的其他电控元件的冷却系统相关联，如可以为这些冷却系统配置与动力电池冷却系统并列的结构(如可为冷却系统配置与电池冷却器/电池冷却器节流阀相对应的结构)，以便更好地回收余热。

主要参照图1和图3，在该模式(前述的模式二)下，热管理系统的控制器使室外侧调节阀201、电池冷却器节流阀205、第一截止阀206、第二截止阀207处于打开状态，并使蒸发器节流阀204、极大制热调节阀208处于关闭状态。具体地，室外侧调节阀201全开或按照换热器103对于吸热量的需求对其开度进行调节，电池冷却器节流阀205按照余热回收的需求对其开度进行调节。

基于上述控制，热管理系统中冷媒的流向为：

压缩机101产生的高温高压冷媒流入冷凝器1021。此时，温度风门1025会调节鼓风机1024送出的空气，如按照制热需求流经冷凝器1021的表面与之换热从而达到对驾乘舱的舱内空间的空气进行制热的目的，当然此时也可以开启PTC1023对空气直接加热。从冷凝器流出的冷媒分成两条支路，其中：

第一条支路中，冷媒依次经室外侧调节阀201、换热器103、第一单向阀202、第二截止阀207、气液分离器105流回压缩机。其中，室外侧调节阀201的开度可按照冷凝器对于冷凝压力的需求进行调节。

第二条支路中，冷媒经第一截止阀206后，通过同轴管换热器的高压部分1041经电池冷却器节流阀205进入电池冷却器106，随后经同轴管换热器的低压部分1042与第一条支路的冷媒在气液分离器105中汇合之后回到压缩机101，从而能够回收动力电池的热量。

可以看出，在该模式下，鼓风机主要用于提供流经冷凝器(也可以还包括PTC)的空气流量。空调箱总成102内需要被加热的空气被外界吸收来的(换热器、风扇)以及动力电池产生(电池冷却器)的热量加热，从而有效地利用了整车的余热，有效地降低了PTC的再热能耗，实现了节能的效果。参照前文可知，也可以将电池冷却器、电池冷却器节流阀变更为多组，以便更充分地回收整车的余热。

主要参照图1和图4，在该模式(前述的模式三)下，热管理系统的控制器使室外侧调节阀201、蒸发器节流阀204、电池冷却器节流阀205、第一截止阀206、第二截止阀207处于打开状态，并使极大制热调节阀208处于关闭状态。具体地，室外侧调节阀201按照换热器103对于吸热量的需求调节其开度，蒸发器节流阀204按照对应于驾乘舱的除湿需求的出风温度控制其开度，电池冷却器节流阀205按照余热回收的需求调节其开度。

基于上述控制，热管理系统中冷媒的流向为：

压缩机101产生的高温高压冷媒流入冷凝器102。此时，通过温度风门1025调节经鼓风机1024送出的空气，从而将与需求相适配的空气流经蒸发器1022从而对这部分空气进行冷却除湿。冷却除湿后的空气流经室冷凝器(也可以包括PTC1023)对其进行加热，从而在除湿的基础上实现了制热。从冷凝器流出的冷媒分成两条支路：

第一条支路中，冷媒经过室外侧调节阀201进入换热器103，之后经第一单向阀202、第二截止阀207、气液分离器105回到压缩机101。其中，室外侧调节阀201的开度按照冷凝器对于冷凝压力的需求进行调节。

第二条支路中，冷媒经过第一截止阀206后，通过同轴管换热器的高压部分1041经蒸发器节流阀204进入蒸发器1022(还可以经电池冷却器节流阀205进入电池冷却器106)。随后经过同轴管换热器的低压部分107并与第一条支路的冷媒在气液分离器105中汇合之后回到压缩机101。

可以看出，在该模式下，空调箱总成102内的空气首先通过蒸发器1022冷却除湿，随后需要加热的空气被从外界吸收来的(换热器、风扇)以及回收自动力电池(和/或前述的如电机驱动系统或者车内具有散热需求的其他电控元件等)的热量加热，在有效地去除了驾乘舱的舱内空间内多余的水汽的基础上，满足了驾乘舱的制热需求。

主要参照图1和图5，在该模式(前述的模式四)下，热管理系统的控制器使电池冷却器节流阀205、第一截止阀206、第二截止阀207、极大制热调节阀208处于打开状态，并使室外侧调节阀201、蒸发器节流阀204处于关闭状态。具体地，按照压缩机101的回气口的过热度控制电池冷却器节流阀205的开度。按照冷凝器1021的出口侧的过冷度控制极大制热调节阀208的开度。

基于上述控制，热管理系统中冷媒的流向为：

压缩机101产生的高温高压冷媒分为两条支路，其中：

第一条支路中，高温高压冷媒流入冷凝器1021(当然也可以开启PTC1023)。此时，通过温度风门1025控制经由鼓风机1024送出的空气，按照需求流经冷凝器(以及PTC)，以达到对驾乘舱的舱内空间的空气进行制热的目的。从冷凝器流出的冷媒经第一截止阀206后，通过同轴管换热器的高压部分1041经电池冷却器节流阀205进入电池冷却器106，随后经同轴管换热器的低压部分1042、气液分离器105回到压缩机101。

第二条支路中，高温高压冷媒经过极大制热节流阀208后流经第二截止阀207，随后在气液分离器105中与第一条支路中的冷媒混合后回到压缩机101。

可以看出，在该模式下，由于不需要与外部环境进行换热(冷媒回路中不包含需要与外部环境的空气进行换热的换热器103)，因此冷媒回路的制热能力无需再受制于外部环境的影响，这样一来，便有望通过对压缩机的功率等运行参数进行调节从而向舱内空间提供更高的热量，从而满足舱内空间的极大制热要求。如可以借助于压缩机的功率调节(以及PTC直接加热)的方式来满足舱内空间的极大制热要求。

可以看出，在本实用新型的车辆的热管理系统中，基于车辆的空调系统以及待散热部件，通过阀门组件的引入，能够通过切换阀门组件中各个阀门的打开/关闭状态以使得热管理系统能够对能量进行基于收集的再分配，从而提高了能量的综合利用效率，并在此基础上有望延长车辆的续航里程。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括：

空调系统，其包括压缩机、空调箱总成以及换热器，所述空调箱总成包括冷凝器和蒸发器；以及

至少一个待散热部件；

所述热管理系统包括还包括阀门组件，所述阀门组件能够使得：

所述压缩机与所述空调箱总成形成至少一个冷媒回路或者所述压缩机能够与所述空调箱总成以及所述换热器形成至少一个冷媒回路，并且

允许所述待散热部件能够与所述冷媒回路之间发生热交换。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述待散热部件配置有中间换热器，所述阀门组件包括：

第一节流阀，其配置于所述蒸发器的入口侧；以及

至少一个第二节流阀，其配置于所述中间换热器的入口侧。

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述阀门组件包括：

第一调节阀，其设置于所述冷凝器的出口侧和所述换热器的第一侧之间；以及

第二调节阀，其设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述压缩机的回气口之间。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，所述阀门组件包括：

第一截止阀，其设置于所述冷凝器的出口侧与所述蒸发器的入口侧或者与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器的第一侧之间；以及

第二截止阀，其设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述蒸发器的入口侧或者与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器的第二侧之间。

5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统同轴管换热器，

所述第一截止阀设置于所述冷凝器的出口侧与所述同轴管换热器的高压部分的入口侧之间；以及

所述第二截止阀设置于所述冷凝器的入口侧或者所述换热器的第二侧与所述同轴管换热器的低压部分的出口侧之间。

6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述阀门组件包括：

第一单向阀，其配置于所述换热器的第二侧并仅允许冷媒从所述换热器的第二侧流出；和/或

第二单向阀，其配置于同轴管换热器的高压部分的入口侧并仅允许冷媒从所述高压部分的入口侧流入。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述空调箱总成包括加热部件，其能够通过对发放至所述车辆的驾乘舱的空气进行直接加热。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器配置于所述压缩机的回气口。

9.根据权利要求4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述第一节流阀→所述蒸发器→所述压缩机形成的冷媒回路；以及

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路。

10.根据权利要求4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路；以及

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路。

11.根据权利要求4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述第一节流阀→所述蒸发器→所述压缩机形成的冷媒回路；

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述至少一个第二节流阀→与所述至少一个第二节流阀对应的中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路；以及

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一调节阀→所述换热器→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路。

12.根据权利要求4至6中任一项所述的热管理系统，其特征在于，所述至少一个冷媒回路包括：

所述压缩机→所述冷凝器→所述第一截止阀→所述至少一个第二节流阀→与至少一个第二节流阀相对应的至少一个中间换热器→所述压缩机形成的冷媒回路；以及

所述压缩机→所述第二调节阀→所述第二截止阀→所述压缩机形成的冷媒回路。

13.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1至12中任一项所述的车辆的热管理系统。

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