CN219236829U - 一种电动汽车热管理系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车热管理系统及电动汽车。系统包括：电池模块、电驱模块、热泵模块、第一换热器和第二换热器：热泵模块包括第一冷媒通道；电池模块包括电池包和第一冷却液通道；第一冷却液通道中的冷却液通过第一换热器与第一冷媒通道中的冷媒进行热交换；电驱模块包括电驱单元和第二冷却液通道；还包括第二冷媒通道，第二冷却液通道中的冷却液通过第二换热器与第二冷媒通道中的冷媒进行热交换；其中，第二冷媒通道与部分第一冷媒通道并联，且第二冷媒通道与第一换热器的第一冷媒流通区串联。通过上述方案，既能满足电驱系统的散热需求，还可降低热管理系统的能耗，提高系统的能效比，提升动力电池续航能力。

Description

一种电动汽车热管理系统及电动汽车

技术领域

本实用新型实施例涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车热管理系统及电动汽车。

背景技术

在新能源政策的引导下电动汽车快速发展，提升动力电池的续航能力是电动汽车技术中的重要技术问题。为了确保将电池电芯温度控制在25℃～35℃的最佳生命周期温度，行业内专业人士一直对电池包内部的热能管理非常重视。

现阶段电池包加热主要有PTC加热和电池包加热膜加热，PTC加热方式存在电能二次转换，整个热管理系统能耗较高、能效比较低；加热膜加热方式中，加热膜容易脱落，系统可靠性和安全性差较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电动汽车热管理系统及电动汽车，以提供一种低能耗与安全性兼具的电动汽车热管理系统，提升动力电池持续航能力与使用寿命。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电动汽车热管理系统，包括电池模块、电驱模块、热泵模块、第一换热器和第二换热器：

所述热泵模块包括第一冷媒通道，所述第一换热器包括第一冷媒流通区以及第一冷却液流通区；所述第一冷媒流通区位于所述第一冷媒通道的连通路径中；所述电池模块包括电池包和第一冷却液通道，所述电池包和所述第一冷却液流通区依次位于所述第一冷却液通道的连通路径中；所述第一冷却液通道中的冷却液通过所述第一换热器与所述第一冷媒通道中的冷媒进行热交换；

所述第二换热器包括第二冷媒流通区以及第二冷却液流通区；所述电驱模块包括电驱单元和第二冷却液通道，所述电驱单元和所述第二冷却液流通区依次位于所述第二冷却液通道的连通路径中；

所述电动汽车热管理系统还包括第二冷媒通道，所述第二冷媒流通区位于所述第二冷媒通道的连通路径中，所述第二冷却液通道中的冷却液通过所述第二换热器与所述第二冷媒通道中的冷媒进行热交换；其中，所述第二冷媒通道与部分所述第一冷媒通道并联，且所述第二冷媒通道与所述第一换热器的所述第一冷媒流通区串联。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，包括本实用新型第一方面所述的电动汽车热管理系统。

本申请实施例提供的电动汽车热管理系统包括：电池模块、电驱模块、热泵模块、第一换热器和第二换热器：热泵模块包括第一冷媒通道，第一换热器包括第一冷媒流通区以及第一冷却液流通区；第一冷媒流通区位于第一冷媒通道的连通路径中；电池模块包括电池包和第一冷却液通道，电池包和第一冷却液流通区依次位于第一冷却液通道的连通路径中；第一冷却液通道中的冷却液通过第一换热器与第一冷媒通道中的冷媒进行热交换；第二换热器包括第二冷媒流通区以及第二冷却液流通区；电驱模块包括电驱单元和第二冷却液通道，电驱单元和第二冷却液流通区依次位于第二冷却液通道的连通路径中；电动汽车热管理系统还包括第二冷媒通道，第二冷媒流通区位于第二冷媒通道的连通路径中，第二冷却液通道中的冷却液通过第二换热器与第二冷媒通道中的冷媒进行热交换；其中，第二冷媒通道与部分第一冷媒通道并联，且第二冷媒通道与第一换热器的第一冷媒流通区串联。通过上述方案，利用第一冷媒通道中的冷媒即可对电驱系统起到较好的降温效果，既能满足电驱系统的散热需求，还可降低整个热管理系统的能耗，提高热管理系统的能效比，提升动力电池续航能力。此外，相比于安装电池包加热膜来说，也不会出现加热膜脱落问题，可保证热管理系统的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电动汽车热管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

基于背景技术中提到的现有技术的缺陷，本实用新型实施例提供了一种电动汽车热管理系统，以降低热管理系统能耗，提升系统节能效果。

图1为本实用新型实施例提供的一种电动汽车热管理系统的结构示意图，参考图1，热管理系统包括：电池模块1、电驱模块2、热泵模块3、第一换热器4和第二换热器5：热泵模块3包括第一冷媒通道31，第一换热器4包括第一冷媒流通区41以及第一冷却液流通区42；第一冷媒流通区41位于第一冷媒通道31的连通路径中；电池模块1包括电池包11和第一冷却液通道12，电池包11和第一冷却液流通区42依次位于第一冷却液通道12的连通路径中；第一冷却液通道12中的冷却液通过第一换热器4与第一冷媒通道31中的冷媒进行热交换；第二换热器5包括第二冷媒流通区51以及第二冷却液流通区52；电驱模块2包括电驱单元21和第二冷却液通道22，电驱单元21和第二冷却液流通区52依次位于第二冷却液通道22的连通路径中；电动汽车热管理系统还包括第二冷媒通道6，第二冷媒流通区51位于第二冷媒通道6的连通路径中，第二冷却液通道22中的冷却液通过第二换热器5与第二冷媒通道6中的冷媒进行热交换；其中，第二冷媒通道6与部分第一冷媒通道31并联，且第二冷媒通道6与第一换热器4的第一冷媒流通区41串联。

具体地，如图1所示，热管理系统由电池模块1、电驱模块2、热泵模块3、第一换热器4、第二冷媒通道6和第二换热器5构成。电池模块1中设置有电池包11和第一冷却液通道12，电池包11的进水口和出水口连通于第一冷却液通道12中，冷却液在第一冷却液通道12中流动时经过电池包11与电池包11进行热交换，以对电池包11进行升温或降温。热泵模块3中设置有第一冷媒通道31，第一冷媒通道31第一冷媒通道31与第一换热器4的第一冷媒流通区41串联连通，冷媒在第一冷媒通道31中流动时候经过第一冷媒流通区41。第一换热器4的第一冷却液流通区42位于第一冷却液通道12中，经过第一冷媒流通区41中的冷媒与经过第一冷却液流通区42中的冷却液在第一换热器4处进行热交换，以利用热泵模块3对第一冷却液通道12中的冷却液的温度进行调节，进而调节电池包11的温度。其中，第一冷却液流通区42的进水端可与电池包11出水口连通，第一冷却液流通区42的出水端可与电池包11进水口连通。

第一冷却液通道12中可设置有第一水泵13以及第一水箱14等部件，第一水箱14用于提供冷却液，第一水泵13用于驱动冷却液在第一冷却液通道12中流动。对于第一水泵13以及第一水箱14的设置位置，本申请实施例不作限定，示例性的，第一水泵13和第一水箱14可靠近电池包11的出水口(即电池模块出水口E)，但不限于此。此种设置方式下，冷却液在第一冷却液通道12的循环路径为电池模块出水口E、第一水泵13、第一换热器4、电池模块进水口F和电池包11。

其中，热泵模块3中还设置有调节第一冷媒通道31中的冷媒温度以及冷媒流向的调节部件，例如冷凝器、压缩机和膨胀阀等，在上述部件的共同作用下对第一冷媒通道31中冷媒的状态进行调节。热泵模块3的具体设置方式可由本领域技术人员根据实际需求进行设置，本申请对此不作限定，任意能够实现调冷媒状态调节的方案均在本实用新型实施例保护的技术方案范围内。

继续参考图1，电驱模块2中设置有电驱单元21和第二冷却液通道22，电驱单元21的进水口和出水口连通于第二冷却液通道22中。电驱单元21可为电动汽车的电机、电控和电动空压机等运动发热部件。可以理解的是，电驱单元21在工作中会产生一定热量，冷却液在第二冷却液通道22中流动时可与电驱单元21进行热交换，以为电驱单元21散热。其中，第二冷却液流通区52的进水端可与电驱单元21出水口连通，第二冷却液流通区52的出水端可与电驱单元21进水口连通。

第二冷却液通道22中可设置有第二水泵23以及第二水箱24等部件，第二水箱24用于提供冷却液，第二水泵23用于驱动冷却液在第二冷却液通道22中流动。对于第二水泵23以及第二水箱24的设置位置，本申请实施例不作限定，示例性的，第二水泵23和第二水箱24可靠近电驱单元21的出水口(即电驱模块出水口C)，但不限于此。此种设置方式下，冷却液在第二冷却液通道22的循环路径为电驱模块出水口C、第二水泵23、第二换热器5、电驱模块进水口D和电驱单元21。

进一步地，值得提出的是，本申请中，热管理系统中还设置有第二冷媒通道6以及第二换热器5。第二冷媒通道6与部分第一冷媒通道31并联后与第一换热器4串联。其中，第二冷媒通道6与部分第一冷媒通道31并联设置是指第二冷媒通道6的两端分别连入第一冷媒通道31的不同位置，使得在热管理系统的部分工作模式下，第二冷媒通道6中流通的冷媒可流入第一冷媒通道31，第一冷媒通道31中流通的冷媒可流入第二冷媒通道6。第二换热器5的第二冷却液流通区52设置于第二冷却液通道22的连通路径中，第二换热器5的第二冷媒流通区51设置于第二冷媒通道6的连通路径中。经过第二冷却液流通区52中的冷却液与经过第二冷媒流通区51中的冷媒可在第二换热器5处进行热交换。

此种设置方式下，在需要对电池包11进行加热时，可控制热泵模块3启动，同时控制第二冷媒通道6与第一冷媒通道31连通，系统进入第一制热模式。热泵模块3启动后，第一冷媒通道31中的部分冷媒升温后进入第一换热器4的第一冷媒流通区41，进而加热第一冷却液流通区42中的冷却液。经过第一换热器4后，冷媒变为低温状态，部分低温冷媒流入第二冷媒通道6，在第二换热器5处与第二冷却液通道22中的冷却液进行热交换，以对第二冷却液通道22中的冷却液降温，进而对电驱单元21降温。如此，利用第一冷媒通道31中的冷媒即可对电驱系统起到较好的降温效果，既能满足电驱系统的散热需求，还可降低整个热管理系统的能耗，提高热管理系统的能效比，提升动力电池续航能力。此外，相比于安装电池包加热膜来说，也不会出现加热膜脱落问题，可保证热管理系统的安全性。

其中，需要说明的是，在一些高温环境中，可能需要对电池包11降温，在对电池包11降温时，可控制第二冷媒通道6不与第一冷媒通道31连通。同时利用热泵模块3将第一冷媒通道31中的冷媒变为低温冷媒，利用低温冷媒对第一冷却液通道12中的冷却液降温，进而对电池包11进行散热。

可选的，本实用新型实施例不限定第二冷媒通道6与第一冷媒通道31的并联连接点，本领域技术人员可根据实际需求进行设置，任意能够实现第二冷媒通道6与第一冷媒通道31并联且与第一换热器4串联的方式均在本实用新型实施例保护的技术方案范围内。

其中，第一换热器4和第二换热器5均可为板式换热器，第一冷媒流通区41和第二冷媒流通区51可为板式换热器的管程，第一冷却液流通区42和第二冷却液流通区52可为板式换热器的壳程。板式换热器的结构紧凑，安装简便，换热效率较高。当然，实际应用中，第一换热器4和第二换热器5的类型不限于此。

本申请实施例提供的电动汽车热管理系统包括：电池模块、电驱模块、热泵模块、第一换热器和第二换热器：热泵模块包括第一冷媒通道，第一换热器包括第一冷媒流通区以及第一冷却液流通区；第一冷媒流通区位于第一冷媒通道的连通路径中；电池模块包括电池包和第一冷却液通道，电池包和第一冷却液流通区依次位于第一冷却液通道的连通路径中；第一冷却液通道中的冷却液通过第一换热器与第一冷媒通道中的冷媒进行热交换；第二换热器包括第二冷媒流通区以及第二冷却液流通区；电驱模块包括电驱单元和第二冷却液通道，电驱单元和第二冷却液流通区依次位于第二冷却液通道的连通路径中；电动汽车热管理系统还包括第二冷媒通道，第二冷媒流通区位于第二冷媒通道的连通路径中，第二冷却液通道中的冷却液通过第二换热器与第二冷媒通道中的冷媒进行热交换；其中，第二冷媒通道与部分第一冷媒通道并联，且第二冷媒通道与第一换热器的第一冷媒流通区串联。通过上述方案，利用第一冷媒通道中的冷媒即可对电驱系统起到较好的降温效果，既能满足电驱系统的散热需求，还可降低整个热管理系统的能耗，提高热管理系统的能效比，提升动力电池续航能力。此外，相比于安装电池包加热膜来说，也不会出现加热膜脱落问题，可保证热管理系统的安全性。

可选的，可继续参考图1，在可能的实施例中，热泵模块3可包括第一电子膨胀阀32、冷凝器33、四通阀34、气液分离器35和压缩机36；第一换热器4、第一电子膨胀阀32、冷凝器33、气液分离器35和压缩机36依次位于第一冷媒通道31的连通路径中；四通阀34包括第一管口a、第二管口b、第三管口c和第四管口d，第一管口a与第一换热器4的第一冷媒流通区41连通，第二管口b与压缩机36连通，第三管口c与冷凝器33连通，第四管口d与气液分离器35连通。

具体地，热泵模块3可由通过第一冷媒通道31连通的第一电子膨胀阀32、冷凝器33、四通阀34、气液分离器35和压缩机36构成。其中，四通阀34的第一管口a～第四管口d分别与第一换热器4、压缩机36、冷凝器33以及气液分离器35连通。第一换热器4、第一电子膨胀阀32、冷凝器33、四通阀34、气液分离器35和压缩机36、四通阀34依次连通。在第一制热模式下，控制四通阀34的第一管口a和第二管口b连通，四通阀34的第三管口c和第四管口d连通。第一冷媒通道31中的冷媒的循环路径为压缩机36、四通阀34的第二管口b和第一管口a、第一换热器4、第一电子膨胀阀32、冷凝器33、四通阀34的第三管口c和第四管口d、气液分离器35以及压缩机36。压缩机36吸入低温低压的冷媒，经压缩后变为高温高压冷媒，高温高压冷媒进入第一换热器4，在第一换热器4处加热电池模块1中的冷却液。经第一换热器4以及第一电子膨胀阀32和冷凝器33后，高温高压冷媒变为低温低压冷媒，经气液分离器35，气态低温低压冷媒重新进入压缩机36并循环上述流程。

其中，热泵模块3中还可设置有视液镜37以及干燥过滤器38，视液镜37和干燥过滤器38依次位于第一电子膨胀阀32和冷凝器33之间，干燥过滤器38可用于滤去通道中的杂物，视液镜37可用于实现对冷媒液位的直观观测。

可选的，可继续参考图1，在可能的实施例中，第一冷媒通道31可包括第一并联节点A和第二并联节点B，第二冷媒通道6的两端分别与第一并联节点A和第二并联节点B连通；第一并联节点A位于第一换热器4与第一电子膨胀阀32的连通路径中，第二并联节点B位于四通阀34的第四管口d与气液分离器35的连通路径中。

具体地，如图1所示，第一冷媒通道31中可设置有第一并联节点A和第二并联节点B，第二冷媒通道6的两端分别连入第一并联节点A和第二并联节点B。在第一制热模式下，第一冷媒通道31和第二冷媒通道6通过第一并联节点A和第二并联节点B连通。

其中，本实施例中，第一并联节点A可设置在第一换热器4的第一冷媒流通区41和第一电子膨胀阀32之间。第一换热器4流出的冷媒经第一并联节点A部分进入第二冷媒通道6，部分进入第一冷媒通道31中的冷凝器33。第二并联节点B可设置于四通阀34的第四管口d与气液分离器35之间，第二冷媒通道6中的冷媒经第二并联节点B汇入第一冷媒通道31，进而流入气液分离器35。

当然，在其他未示出的实施例中，第一并联节点A和第二并联节点B的设置方式不限于此，例如，第二并联节点B也可设置于冷凝器33与四通阀34之间等，本实用新型对于其他可选情况不再一一详细说明。

可选的，可继续参考图1，热管理系统还可包括第二电子膨胀阀9，第二电子膨胀阀9设置于第一并联节点A与第二换热器5的第二冷媒流通区51的连通路径中。

具体地，如图1所示，第二冷媒通道6中设置有第二电子膨胀阀9，第二电子膨胀阀9位于第二冷媒通道6中，且位于第一并联节点A和第二换热器5的第二冷媒流通区51之间。当第二电子膨胀阀9开启时，第一冷媒通道31中的冷媒可通过第一并联节点A流入第二冷媒通道6，流入第二冷媒通道6中的冷媒再经由第二并联节点B汇入第一冷媒通道31；当第二电子膨胀阀9关闭时，第一冷媒通道31中的冷媒无法通过第一并联节点A流第二冷媒通道6，第二冷媒通道6中的冷媒也无法汇入第一冷媒通道31。

可选的，可继续参考图1，在可选实施例中，热管理系统还可包括环境温度传感器7和第一温度传感器8；环境温度传感器7设置于电动汽车热管理系统的外壳(图中未示出)上，用于检测当前环境温度；第一温度传感器8安装于第一冷却液流通区42与电池模块进水口F的连通路径中，用于检测电池模块冷却液温度。

具体地，环境温度传感器7可设置在热管理系统的外壳(图中未示出)，但不限于此，环境温度传感器7的主要作用是检测当前环境温度，环境温度传感器7可设置在任意能够准确检测环境温度的位置。

进一步地，本实施例中，第一温度传感器8位于第一冷却液流通区42的出水端与电池模块进水口F(或电池包11的进水口)之间。如此，第一温度传感器8可对电池模块冷却液温度进行检测，电池模块冷却液温度可为第一换热器4中流出的冷却液的温度(即流入电池模块1的冷却液的温度)。进而可根据电池模块冷却液温度以及当前环境温度调节热管理系统的工作状态。示例性的，在当前环境温度和电池模块冷却液温度均较低时，为维持电池正常工作，可控制系统进入第一制热模式，利用热泵模块3对电池模块1加热。其中，第一冷却液通道12上的黑色实心箭头表示冷却液的流动方向。

可选的，在可能的实施例中，热管理系统还可包括控制器(图中未示出)，控制器分别与环境温度传感器7、第一温度传感器8、四通阀34、第一电子膨胀阀32、第二电子膨胀阀9、压缩机36和冷凝器33电连接。

控制器在当前环境温度小于或等于预设环境温度值以及电池模块冷却液温度小于或等于第一冷却液温度时，控制四通阀34的第一管口a和第二管口b连通，四通阀34的第三管口c和第四管口d连通，同时控制第一电子膨胀阀32、第二电子膨胀阀9、压缩机36和冷凝器33依次启动，以进入第一制热模式；在第一制热模式下，部分冷媒在第一冷媒通道31中依次循环经过第一冷媒流通区41、第一电子膨胀阀32、冷凝器33、四通阀34的第三管口c、四通阀34的第四管口d、气液分离器35、压缩机36、四通阀34的第二管口b和四通阀34的第一管口a；部分冷媒经第一并联节点A分流后流入第二冷媒通道6，流入第二冷媒通道6中的冷媒依次经过经第二电子膨胀阀9和第二换热器5的第二冷媒流通区51后，经由第二并联节点B流入第一冷媒通道31。

具体地，热管理系统中还设置有控制器(图中未示出)，控制器作为热管理系统的主控元件，分别与环境温度传感器7、第一温度传感器8、四通阀34、第一电子膨胀阀32、第二电子膨胀阀9、压缩机36和冷凝器33等电控部件电连接。控制器可接收环境温度传感器7检测到的当前环境温度以及第一温度传感器8检测到的电池模块冷却液温度。进而控制器在当前环境温度小于等于预设环境温度值且电池模块冷却液温度小于等于第一冷却液温度时，向四通阀34输出电信号，控制四通阀34通电，四通阀34通电后，四通阀34的第一管口a和第二管口b之间连通，第三管口c和第四管口d之间连通。同时控制器控制第一电子膨胀阀32、第二电子膨胀阀9、压缩机36和冷凝器33依次启动，使得热管理系统进入第一制热模式。第一制热模式下，第二冷媒通道6与第一冷媒通道31连通，从第一冷媒流通区41流出的冷媒在第一并联节点A处分流，部分进入第一电子膨胀阀32所在的第一冷媒通道31，部分进入第二电子膨胀阀9所在的第二冷媒通道6。经由第一电子膨胀阀32进入第一冷媒通道31的冷媒依次流经第一电子膨胀阀32、冷凝器33、四通阀34的第三管口c和四通阀34的第四管口d到达第二并联节点B。经由第二电子膨胀阀9进入第二冷媒通道6的冷媒依次经过第二电子膨胀阀9和第二换热器5到达第二并联节点B。沿两条流动路径汇入第二并联节点B的冷媒继续沿着气液分离器35、压缩机36、四通阀34的第二管口b、四通阀34的第一管口a以及第一换热器4的连通方向流动，实现冷媒在第一冷媒通道31和第二冷媒通道6中的循环。

其中，本领域技术人员可根据实际需求设置预设环境温度值以及第一冷却液温度的具体数值，本实用新型对此不赘述也不限定。示例性的，预设环境温度值可为-10℃，第一冷却液温度可为45℃，但不限于此。

在其他可能的实施例中，热管理系统还可包括第二温度传感器15，第二温度传感器15可设置电池包11出水口与第一换热器4之间。第二温度传感器15可用于检测流入第一换热器4的冷却液温度。

可选的，可继续参考图1，在可能的实施例中，热管理系统还可包括散热器16、第三冷却液通道17、第一三通阀18和第二三通阀19，散热器16位于第三冷却液通道17的连通路径中；第一三通阀18包括第五管口e、第六管口f和第七管口g，第五管口e与电驱模块出水口C连通，第六管口f与第三冷却液通道17的一端连通，第七管口g与第二换热器5的第二冷却液流通区52的进水端连通；第二三通阀19包括第八管口h、第九管口i和第十管口j，第八管口h与电驱模块进水口D连通，和第七管口g与第二冷却液流通区52的出水端连通，第十管口j与第三冷却液通道17的另一端连通。

具体地，如图1所示，热管理系统中还设置有第三冷却液通道17、散热器16、第一三通阀18和第二三通阀19。第三冷却液通道17、散热器16、第一三通阀18和第二三通阀19构成电驱热管理模块，电驱热管理模块用于在热管理系统的某些工作状态下对电驱模块2温度进行调节。可以理解的是，一般情况下，电驱模块2的产热大于电池模块1的产热，在电动汽车运行过程中，可能存在无需加热电池模块1，但需对电驱模块2进行散热的情况，此时，则可控制电驱热管理模块启动，由电驱热管理模块为电驱模块2降温，不再利用第二冷媒通道6对电驱模块2降温。

其中，第三冷却液通道17可与第二换热器5并联设置，第三冷却液通道17的两端分别通过第一三通阀18和第二三通阀19与第二冷却液通道22连通，散热器16设置在第三冷却液通道17的连通路径中。具体地，第一三通阀18可设置在电驱单元21的出水口与第二换热器5的第二冷却液流通区52之间，第二三通阀19可设置在第二换热器5的第二冷却液流通区52与电驱单元21的进水口之间。换句话说即是，沿第二冷却液通道22中的冷却液的流动方向(空心箭头所示方向)，第一三通阀18可设置在第二换热器5的上游，第二三通阀19可设置在第二换热器5的下游。

进一步地，第一三通阀18的第五管口e连通至电驱模块出水口C，第六管口f与第三冷却液通道17的一端连通，第七管口g连通至第二换热器5的第二冷却液流通区52的进水端连通。第二三通阀19的第八管口h连通至电驱模块进水口D，第七管口g连通至第二冷却液流通区52的出水端，第十管口j与第三冷却液通道17的另一端连通。

如此，在利用散热器16对电驱模块2降温时，控制第一三通阀18的第五管口e和第六管口f连通，第二三通阀19的第八管口h和第十管口j连通。冷却液在第一冷却液通道12和第三冷却液通道17中的循环路径为电驱单元21、第一水泵13、第一三通阀18、散热器16、第二三通阀19和电驱单元21。冷却液在散热器16处降温后流动至电驱单元21，进而与电驱单元21进行热交换。

其中，热管理系统还可设置冷凝风机20，冷凝风机20靠近散热器16的一侧设置，以对散热器16降温。第一三通阀18和/或第二三通阀19可为电子三通阀。

可选的，电驱模块2中可设置电驱出水温度传感器25和电驱进水温度传感器26，电驱出水温度传感器25位于电驱单元21与第一三通阀18之间，具体可设置在电驱单元21和电驱模块出水口C之间；电驱进水温度传感器26可设置在电驱单元21的进水口与第二三通阀19之间，具体可设置在电驱模块进水口C与第二三通阀19之间，电驱模块2内的控制单元可根据电驱出水温度传感器25和电驱进水温度传感器26检测的温度值确定电驱单元温度，并在电驱单元温度大于等于预设电驱单元温度时向控制器发送电驱降温请求。控制器根据电驱降温请求调节热管理系统的工作状态，保证热管理系统满足电驱模块2的制冷需求。

示例性的，在可选实施例中，控制器还可与第一三通阀18以及第二三通阀19电连接。

控制器还用于在电驱单元温度大于或等于预设电驱单元温度时，控制第二三通阀19的第八管口h和第十管口j连通，以及第一三通阀18的第五管口e与第六管口f连通，以进入第一制冷模式；在第一制冷模式下，冷却液在第二冷却液通道22中依次循环经过电驱模块出水口C、第一三通阀18的第五管口e、第一三通阀18的第六管口f、散热器16、第二三通阀19的第十管口j、第二三通阀19的第八管口h、电驱模块进水口D以及电驱单元21。

具体地，控制器在接收到电驱模块2发送的电驱降温请求(即电驱单元温度大于或等于预设电驱单元温度)时判断电驱模块2具有制冷需求，进而控制第一三通阀18的第五管口e和第六管口f之间连通，第二三通阀19的第八管口h和第十管口j之间连通，同时并控制第二水泵23和散热器16同步启动，以进入第一制冷模式。第一制冷模式下，第三冷却液通道17和第二冷却液通道22连通，冷却液沿电驱单元21、第一水泵13、第一三通阀18、散热器16、第二三通阀19的连通方向循环流动，进而利用散热器16对电驱模块2降温。

可选的，在可能的实施例中，控制器还可用于在当前环境温度小于或等于预设环境温度值以及电池模块冷却液温度小于或等于第一冷却液温度时，控制第二三通阀19的第八管口h与第九管口i连通，以及第一三通阀18的第五管口e与第七管口g连通，以进入第一制热模式；在第一制热模式下，冷却液在第二冷却液通道22中依次循环经过电驱模块出水口C、第一三通阀18的第五管口e、第一三通阀18的第七管口g、第二换热器5的第二冷却液流通区52、第二三通阀19的第九管口i、第二三通阀19的第八管口h、电驱模块进水口D以及电驱单元21。

具体地，当热管理系统中设置有与第二换热器5并联的第三冷却液通道17时，控制器还可在当前环境温度小于或等于预设环境温度值且电池模块冷却液温度小于或等于第一冷却液温度时，控制第二三通阀19的第八管口h与第九管口i之间连通，第一三通阀18的第五管口e与第七管口g之间连通，以确保第一制热模式下，第二冷却液通道22中的冷却液能够流入第二冷却液流通区52。

当第一三通阀18的第五管口e与第七管口g连通，第二三通阀19的第八管口h与第九管口i连通时，从电驱单元21流出的冷却液不再流入第三冷却液通道17，而是经第一三通阀18流入第二换热器5，从第二换热器5流出后通过第二三通阀19流回电驱单元21，并按此路径循环。

可选的，上述实施例中说明了在电池模块1有升温需求时，热管理系统的工作方式。在电动汽车的某些运行状态下，电池的温度可能高于正常工作温度，相应的，本申请实施例中，还可在电池模块1有降温需求时控制热泵系统对电池模块1降温。

示例性的，控制器还可用于在电池模块冷却液温度大于或等于第二冷却液温度时控制四通阀34的第一管口a和第四管口d连通，四通阀34的第二管口b和第三管口c连通，同时控制冷凝器33、第一电子膨胀阀32和压缩机36依次启动，控制第二电子膨胀阀9关闭，以进入第二制冷模式；在第二制冷模式下，第一冷媒通道31中的冷媒依次循环经过压缩机36、四通阀34的第二管口b、四通阀34的第三管口c、冷凝器33、第一电子膨胀阀32、第一换热器4的第一冷媒流通区41、四通阀34的第一管口a、四通阀34的第四管口d以及气液分离器35。

具体地，当控制器获取到电池模块冷却液温度大于或等于第二冷却液温度时，说明电池温度较高。此时控制器可控制四通阀34断电，四通阀34断电时，四通阀34的第一管口a和第四管口d之间连通，第二管口b和第三管口c之间连通。同时控制器控制冷凝器33、第一电子膨胀阀32和压缩机36依次启动、第一水泵13启动、第二电子膨胀阀9关闭，系统进入第二制冷模式，第二制冷模式下，热泵模块3用于对电池模块1降温。

其中，第二制冷模式下，冷媒仅在第一冷媒通道31中流动。冷媒在第一冷媒通道31中沿压缩机36、四通阀34的第二管口b、四通阀34的第三管口c、冷凝器33、第一电子膨胀阀32、第一换热器4的第一冷媒流通区41、四通阀34的第一管口a、四通阀34的第四管口d以及气液分离器35连通的方向循环流动。经冷凝器33冷凝后的低温低压冷媒进入第一换热器4，在第一换热器4处与第一冷却液通道12中的冷却液进行热交换，以对第一冷却液通道12中的冷却液降温。

其中，本领域技术人员可根据实际需求设置第二冷却液温度的具体数值，本实用新型对此不赘述也不限定。示例性的，第二冷却液温度可为15℃，但不限于此。

本申请实施例中，通过设置四通阀34，可利用热泵模块3实现不同环境温度下电池模块1的制冷需求或制热需求，保证不同环境温度下电池均可维持在正常工作温度。

可选的，可继续参考图1，在可能的实施例中，热管理系统还可包括第一回气温度传感器61、第二回气温度传感器62以及低压压力传感器63；第一回气温度传感器61设置于第一冷媒通道31中，用于检测第一冷媒通道31的第一回气温度；第二回气温度传感器62设置于第二冷媒通道6中，用于检测第二冷媒通道6的第二回气温度；低压压力传感器63设置于第二并联节点B与气液分离器35的连通路径中，用于检测热管理系统的当前低压压力。

具体地，本实施例中，还可在热管理系统中设置第一回气温度传感器61、第二回气温度传感器62和低压压力传感器63。第一回气温度传感器61可设置在第一换热器4与第二并联节点B之间，以检测第一冷媒通道31中的回气温度，即第一回气温度。第二回气温度传感器62可设置在第二换热器5与第二并联节点B之间，以检测第二冷媒通道6中的回气温度，即第二回气温度。低压压力传感器63可设置在第二并联节点B与气液分离器35之间，但不限于此，低压压力传感器63可用于检测热管理系统的当前低压压力。

示例性的，继续参考图1，热管理系统仍可包括控制器(图中未示出)，控制器分别与第一回气温度传感器61、第二回气温度传感器62以及低压压力传感器63电连接。

控制器可根据第一回气温度和当前低压压力确定第一冷媒通道31的第一回气过热度，并根据第二回气温度和当前低压压力确定第二冷媒通道6的第二回气过热度；控制器还用于根据第一回气过热度和第二回气过热度调节第一电子膨胀阀32和第二电子膨胀阀9的开度。

具体地，根据系统当前低压压力和回气温度可确定冷媒通道中的回气过热度，回气过热度是指冷媒流通通道中一定蒸发压力下冷媒的过热温度与饱和温度之差。一般情况下，回气过热度等于回气温度与低压压力对应的温度值的差值。本领域技术人员可知，回气过热度的大小与热管理系统的工作状态相关。在热管理系统的工作过程中，应控制回气过热度保持在预设回气过热度范围内，使得系统低压压力保持在合适范围内，保证低温环境下热泵模块3正常工作。因此，本申请实施例中，可根据第一回气过热度和第二回气过热度的数值调节第一电子膨胀阀32和第二电子膨胀阀9的开度，进而调节冷媒在第一冷媒通道31和第二冷媒通道6中的流量，保证系统低压压力在正常范围内。

示例性的，本申请实施例中，在第一制热模式下，控制器可在第二回气过热度满足预设回气过热度范围时，控制第二电子膨胀阀9开启，使得冷媒在第一冷媒通道31和第二冷媒通道6同时流通，既可利用冷媒对电驱模块2降温，还可对整个系统的低压压力进行调节。相应的，控制器还可在第二回气过热度超出预设回气过热度范围时，控制第二电子膨胀阀9关闭，保证热泵模块3正常运行。

其中，本领域技术人员可根据实际需求设置预设回气过热度范围的具体数值，本实用新型对此不赘述也不限定。

可选的，可继续参考图1，在可能的实施例中，电池模块1内还包括PTC加热器10，沿冷却液的流动方向，PTC加热器10设置于电池包11的上游。

具体地，如图1所示，本申请实施例中，可在电池模块1内设置PTC加热器10，PTC加热器10可设置在电池包11的进水口与第一换热器4的第一冷却液流通区42之间。PTC加热器10可在电芯温度低于电芯最低温度时启动，与第一换热器4同时给电池包11侧冷却液加热，确保电池温度维持在合理范围内。

PTC加热器10的存在，可确保极寒环境下电池温度仍保持在合理温度范围内，进一步提升电池续航能力。其中，本领域技术人员可根据实际需求设置PTC加热器10的启动温度，本实用新型对此不赘述也不限定。

本申请提供的电动汽车热管理系统还可包括本领域技术人员可知的任意部件，例如高压压力传感器64等，但不限于此，本实用新型实施例对此不限定也不赘述。

基于同一构思，本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括以上电池热管理系统。本实用新型实施例提供的电动汽车包括本实用新型任意实施例提供的电动汽车热管理系统的全部技术特征及相应有益效果，此处不再赘述。

本实用新型实施例提供的电动汽车还可包括本领域技术人员可知的任意结构，本申请对此不赘述也不限定。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种电动汽车热管理系统，其特征在于，包括电池模块、电驱模块、热泵模块、第一换热器和第二换热器：

所述热泵模块包括第一冷媒通道，所述第一换热器包括第一冷媒流通区以及第一冷却液流通区；所述第一冷媒流通区位于所述第一冷媒通道的连通路径中；所述电池模块包括电池包和第一冷却液通道，所述电池包和所述第一冷却液流通区依次位于所述第一冷却液通道的连通路径中；所述第一冷却液通道中的冷却液通过所述第一换热器与所述第一冷媒通道中的冷媒进行热交换；

所述第二换热器包括第二冷媒流通区以及第二冷却液流通区；所述电驱模块包括电驱单元和第二冷却液通道，所述电驱单元和所述第二冷却液流通区依次位于所述第二冷却液通道的连通路径中；

所述电动汽车热管理系统还包括第二冷媒通道，所述第二冷媒流通区位于所述第二冷媒通道的连通路径中，所述第二冷却液通道中的冷却液通过所述第二换热器与所述第二冷媒通道中的冷媒进行热交换；其中，所述第二冷媒通道与部分所述第一冷媒通道并联，且所述第二冷媒通道与所述第一换热器的所述第一冷媒流通区串联。

2.根据权利要求1所述电动汽车热管理系统，其特征在于，所述热泵模块包括第一电子膨胀阀、冷凝器、四通阀、气液分离器和压缩机；所述第一换热器、所述第一电子膨胀阀、所述冷凝器、所述气液分离器和所述压缩机依次位于所述第一冷媒通道的连通路径中；

所述四通阀包括第一管口、第二管口、第三管口和第四管口，所述第一管口与所述第一换热器的所述第一冷媒流通区连通，所述第二管口与所述压缩机连通，所述第三管口与所述冷凝器连通，所述第四管口与所述气液分离器连通。

3.根据权利要求2所述电动汽车热管理系统，其特征在于，所述第一冷媒通道包括第一并联节点和第二并联节点，所述第二冷媒通道的两端分别与第一并联节点和第二并联节点连通；

所述第一并联节点位于所述第一换热器与所述第一电子膨胀阀的连通路径中，所述第二并联节点位于所述四通阀的所述第四管口与所述气液分离器的连通路径中。

4.根据权利要求3所述电动汽车热管理系统，其特征在于，所述电动汽车热管理系统还包括第二电子膨胀阀，所述第二电子膨胀阀设置于所述第一并联节点与所述第二换热器的所述第二冷媒流通区的连通路径中。

5.根据权利要求4所述电动汽车热管理系统，其特征在于，还包括环境温度传感器和第一温度传感器；所述环境温度传感器设置于所述电动汽车热管理系统的外壳上，所述环境温度传感器用于检测当前环境温度；所述第一温度传感器安装于所述第一冷却液流通区与电池模块进水口的连通路径中，所述第一温度传感器用于检测电池模块冷却液温度。

6.根据权利要求5所述电动汽车热管理系统，其特征在于，还包括散热器、第三冷却液通道、第一三通阀和第二三通阀，所述散热器位于所述第三冷却液通道的连通路径中；

所述第一三通阀包括第五管口、第六管口和第七管口，所述第五管口与电驱模块出水口连通，所述第六管口与所述第三冷却液通道的一端连通，所述第七管口与所述第二换热器的所述第二冷却液流通区的进水端连通；

所述第二三通阀包括第八管口、第九管口和第十管口，所述第八管口与电驱模块进水口连通，和所述第七管口与所述第二冷却液流通区的出水端连通，所述第十管口与所述第三冷却液通道的另一端连通。

7.根据权利要求4所述电动汽车热管理系统，其特征在于，还包括第一回气温度传感器、第二回气温度传感器以及低压压力传感器；所述第一回气温度传感器设置于所述第一冷媒通道中，用于检测所述第一冷媒通道的第一回气温度；所述第二回气温度传感器设置于所述第二冷媒通道中，用于检测所述第二冷媒通道的第二回气温度；所述低压压力传感器设置于所述第二并联节点与所述气液分离器的连通路径中，用于检测所述热管理系统的当前低压压力。

8.根据权利要求1所述电动汽车热管理系统，其特征在于，所述电池模块内还包括PTC加热器，沿冷却液的流动方向，所述PTC加热器设置于所述电池包的上游。

9.根据权利要求6所述电动汽车热管理系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述环境温度传感器、所述第一温度传感器、所述四通阀、所述第一电子膨胀阀、所述第二电子膨胀阀、所述压缩机和所述冷凝器电连接。

10.根据权利要求9所述电动汽车热管理系统，其特征在于，所述控制器还与所述第一三通阀以及所述第二三通阀电连接。

11.根据权利要求7所述电动汽车热管理系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述第一回气温度传感器、第二回气温度传感器以及所述低压压力传感器电连接。

12.一种电动汽车，其特征在于，包括上述权利要求1～11任一项所述的电动汽车热管理系统。

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