CN219544545U - 车辆的热管理系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆的热管理系统和车辆，车辆的热管理系统包括：第一溢水罐；动力电池；第二溢水罐；燃料电池；第一板式换热器，第一板式换热器连通在动力电池和第一溢水罐之间，第一板式换热器与燃料电池相连通，第一板式换热器与第二水泵相连通。由此，通过设置第一板式换热器与燃料电池相连通，可以使第二溢水罐流出的冷媒将燃料电池反应产生的热量传递至第一板式换热器中，第一板式换热器连通在动力电池和第一溢水罐之间，这样可以使第一溢水罐流出的冷媒流经第一板式换热器吸收热量后再流向动力电池，利用燃料电池反应产生的热量对动力电池持续供热，保证动力电池在低温环境中可以正常蓄能，从而可以提升车辆的续航能力。

Description

车辆的热管理系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车辆的热管理系统和车辆。

背景技术

在氢能源汽车中，燃料电池和动力电池均可以向车辆提供驱动力，燃料电池通过消耗氢气产生电能和水，驱动车辆电机转动，动力电池依靠自身蓄电能力向车辆供电，驱动车辆行驶，同时还可以向车内空调供电，实现车辆内部温度的调节。

在现有技术中，乘用车采用燃料电池的情况较少，大部分采用PTC加热电暖空调，热效率较低，并且新能源汽车大多采用PTC对动力电池系统加热，能耗较高且加热时间较长，在寒冷天气下无法实现动力电池快速供电，另外，燃料电池系统散热量大，余热利用率低，以上问题均导致氢能源汽车在低温环境中的整车性能降低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种车辆的热管理系统，该车辆的热管理系统可以提升整车性能。

本实用新型进一步地提出了一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆的热管理系统，包括：第一溢水罐；动力电池，所述动力电池的进水端与所述第一溢水罐的出水端相连通，所述动力电池的出水端与所述第一溢水罐的进水端选择性地相连通；第一水泵，所述第一水泵连通在所述动力电池的进水端和所述第一溢水罐的出水端之间；第二溢水罐；第二水泵，所述第二水泵的进水端与所述第二溢水罐的出水端相连通；燃料电池，所述燃料电池的进水端与所述第二水泵的出水端相连通，所述燃料电池的出水端与所述第二溢水罐的进水端和所述第二水泵的进水端相连通；第一板式换热器，所述第一板式换热器连通在所述动力电池的出水端和所述第一溢水罐的进水端之间，所述第一板式换热器的进水端与所述燃料电池的出水端相连通，所述第一板式换热器的出水端与所述第二水泵的进水端相连通。

由此，通过设置第一板式换热器与燃料电池相连通，可以使第二溢水罐流出的冷媒将燃料电池反应产生的热量传递至第一板式换热器中，第一板式换热器连通在动力电池和第一溢水罐之间，这样可以使第一溢水罐流出的冷媒流经第一板式换热器吸收热量后再流向动力电池，利用燃料电池反应产生的热量对动力电池持续供热，保证动力电池在低温环境中可以正常蓄能，从而可以提升车辆的续航能力。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括第一三通比例阀，所述第一三通比例阀包括第一进口、第一出口和第二出口，所述第一进口与所述燃料电池的出水端相连通，所述第一出口和所述第二水泵的进水端相连通，所述第二出口与所述第一板式换热器相连通，所述第一三通比例阀选择性地控制从所述第一进口流向第一出口和第二出口的水流比例。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括三通阀和第一散热器，所述三通阀包括第二进口、第三出口和第四出口，所述第二进口与所述第一出口相连通，所述第三出口与所述第二水泵的进水端相连通，所述第四出口与所述第一散热器的进水端相连通，所述第一散热器的出水端与所述第二水泵的进水端相连通，所述第二进口选择性地与所述第三出口和所述第四出口中的一个相连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括第一加热器和第二加热器，所述第一加热器的出水端与所述第二水泵的进水端相连通，所述第一加热器的进水端分别与所述燃料电池的出水端、所述第一散热器的出水端和所述第一板式换热器的出水端相连通，所述第二加热器的进水端与所述第二水泵的出水端相连通且与所述燃料电池并联设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括第三水泵和驱动电机，所述驱动电机设置于所述第三水泵的出水端和所述第一溢水罐的进水端之间，所述动力电池的出水端与所述第三水泵的进水端选择性地相连通，所述驱动电机具有堵转模式，当所述车辆启动时，所述驱动电机处于所述堵转模式，所述驱动电机的两端分别与所述第一溢水罐的进水端和所述第三水泵的出水端相连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括四通阀，所述四通阀包括第三进口、第五出口和第六出口，所述第三进口与所述动力电池的出水端相连通，所述第五出口与所述第一板式换热器的进水端相连通，所述第六出口与所述第三水泵的进水端相连通，所述第三进口选择性地与所述第五出口和所述第六出口中的一个相连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括第二三通比例阀和第二散热器，所述第二三通比例阀包括第四进口、第七出口和第八出口，所述第四进口和所述驱动电机的出水端相连通，所述第七出口和所述第一溢水罐的进水端相连通，所述第八出口与所述第二散热器的进水端相连通，所述四通阀还包括第五进口，所述第二散热器的出水端与所述第五进口相连通，所述第五进口与所述第六出口选择性地相连通，所述第二三通比例阀选择性地控制从所述第四进口流向所述第七出口和所述第八出口的水流比例。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括第三三通比例阀和控制器组件，所述第三三通比例阀包括第六进口、第九出口和第十出口，所述第六进口与所述第三水泵的出水端相连通，所述第九出口与所述驱动电机的进水端相连通，所述第十出口与所述控制器组件的进水端相连通，所述控制器组件的出水端与所述第四进口相连通，所述第三三通比例阀选择性地控制从第六进口流向所述第九出口和所述第十出口的水流比例。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括压缩机、冷凝器和第二板式换热器，所述压缩机的出气端选择性地与所述冷凝器的进气端相连通，所述冷凝器的出气端选择性地与所述第二板式换热器的进气端相连通，所述第二板式换热器的出气端与所述压缩机的进气端相连通，所述第二板式换热器连通在所述第一溢水罐的进水端和所述动力电池的出水端且与所述第一板式换热器串联设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括暖风芯体，所述压缩机的出气端选择性地与所述暖风芯体的进气端相连通，所述暖风芯体与所述第二板式换热器的进气端相连通，所述暖风芯体通过风机将周围的热空气吹至驾驶舱内。

根据本实用新型的一些实施例，所述车辆的热管理系统还包括蒸发器，所述冷凝器的出气端与所述蒸发器的进气端选择性地相连通，所述蒸发器的出气端与所述压缩机的进气端相连通，所述蒸发器通过风机将周围的冷空气吹至驾驶舱内。

根据本实用新型的车辆，包括：上述的车辆的热管理系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的车辆的热管理系统的示意图；

图2为图1中A区域的示意图；

图3为图1中B区域的示意图；

图4为图1中C区域的示意图；

图5为图1中D区域的示意图；

图6为图1中E区域的示意图。

附图标记：

100、热管理系统；

101、第三水泵；102、第一溢水罐；103、动力电池；104、驱动电机；105、燃料电池；106、第一水泵；107、第一板式换热器；

108、四通阀；1081、第三进口；1082、第五出口；1083、第六出口；1084、第五进口；

109、压缩机；110、冷凝器；111、第二板式换热器；112、风机；113、蒸发器；114、暖风芯体；115、第一加热器；116、第二溢水罐；117、第二水泵；

118、第一三通比例阀；1181、第一进口；1182、第一出口；1183、第二出口；

119、三通阀；1191、第二进口；1192、第三出口；1193、第四出口；

120、第一散热器；

121、第二三通比例阀；1211、第四进口；1212、第七出口；1213、第八出口；

122、第三三通比例阀；1221、第六进口；1222、第九出口；1223、第十出口；

123、控制器组件；124、第二散热器；125、散热风扇；126、第二加热器；127、截止阀；128、压力传感器；129、压力膨胀阀；130、电子膨胀阀；131、压力/温度传感器；132、智能驾驶控制器；133、DC/DC转换器；134、单片机；135、中冷器；136、第二温度传感器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下图参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的车辆的热管理系统100，本实用新型中的车辆的热管理系统100应用于车辆。

结合图1-图6所示，根据本实用新型实施例的车辆的热管理系统100可以主要包括：第三水泵101、第一溢水罐102、动力电池103、第二溢水罐116、第二水泵117、燃料电池105和第一板式换热器107，其中，第一溢水罐102可以储存一定量的冷媒，冷媒可以在车辆中各个部件之间流动，可以对车辆在工作过程中的各个部件进行吸热和放热，以实现车辆内部的热量传递，从而可以维持车辆中各个部件在车辆运行过程中正常工作。

进一步地，动力电池103的进水端与第一溢水罐102的出水端相连通，动力电池103的出水端与第一溢水罐102的进水端选择性地相连通，第一水泵106连通在动力电池103的进水端和第一溢水罐102的出水端之间，第一水泵106可以为将冷媒从第一溢水罐102通过第一溢水罐102的出水端泵出，驱使冷媒经过第一水泵106流向动力电池103的进水端，冷媒流经动力电池103时，可以与动力电池103实现热量交换，热量向温度较低的一方传递，再驱使冷媒从动力电池103的出水端流出，最后流回第一溢水罐102中，实现冷媒在的第一溢水罐102和动力电池103之间的循环。

在本实用新型的实施例中，冷媒经过动力电池103时，在动力电池103表面的周围流动，从而可以实现冷媒与动力电池103的热量交换，动力电池103的进水端为冷媒与动力电池103换热的起点，动力电池103的出水端为冷媒与动力电池103换热的终点。

进一步地，第二水泵117的进水端与第二溢水罐116的出水端相连通，燃料电池105的进水端与第二水泵117的出水端相连通，燃料电池105的出水端与第二溢水罐116的进水端和第二水泵117的进水端相连通。具体地，燃料电池105通过电化学反应把燃料的化学能部分转换成电能，以此向车辆提供工作动力，保证车辆正常运行，并且燃料反应时会释放大量的热，这些热量可以从燃料电池105中释放出来。

进一步地，第二溢水罐116内储存一定量的冷媒，并且与第二水泵117相连通，第二水泵117可以为冷媒在车辆中的循环流动提供动力，这样第二水泵117可以将第二溢水罐116中的冷媒通过第二溢水罐116的出水端泵出，冷媒从第二水泵117的进水端进入第二水泵117，再从第二水泵117的出水端流出后直接流向燃料电池105的进水端，冷媒流经燃料电池105表面时，可以吸收燃料电池105中燃料反应释放的热量，燃料电池105的出水端与第二溢水罐116的进水端和第二水泵117的进水端相连通，可以使冷媒从燃料电池105的出水端流出后部分流向第二溢水罐116实现冷媒循环，另一部分直接流向第二水泵117实现冷媒循环。

在本实用新型的实施例中，冷媒经过燃料电池105时，在燃料电池105表面的周围流动，从而可以实现冷媒与燃料电池105的热量交换，燃料电池105的进水端为冷媒与燃料电池105换热的起点，燃料电池105的出水端为冷媒与燃料电池105换热的终点。

进一步地，第一板式换热器107连通在动力电池103的出水端和第一溢水罐102的进水端之间，可以保证动力电池103与第一溢水罐102之间流动的冷媒经过第一板式换热器107，并且可以与第一板式换热器107进行热量交换，第一板式换热器107的进水端与燃料电池105的出水端相连通，第一板式换热器107的出水端与第二水泵117的进水端相连通，可以保证第二水泵117和燃料电池105之间流动的冷媒流经第一板式换热器107，并且可以与同时流经第一板式换热器107的动力电池103与第一溢水罐102之间流动的冷媒进行热量交换。

进一步地，燃料电池105通过电化学反应把燃料的化学能部分转换成电能，以此向车辆提供工作动力，保证车辆正常运行，并且燃料反应时会释放大量的热，这些热量可以从燃料电池105中释放出来，燃料电池105产生的热量可以随着冷媒的流动传递至第一板式换热器107，当冷媒流经第一板式换热器107时，通过与第一溢水罐102流出的冷媒进行热量交换，使燃料电池105释放的热量传递至第一溢水罐102流出的冷媒中，并且随第一溢水罐102流出的冷媒流回第一溢水罐102中，这样第一溢水罐102中的冷媒温度升高，随着第一水泵106将冷媒从第一溢水罐102中不断泵出，热量可以向动力电池103进行传递，从而可以使燃料电池105释放的热量传递至动力电池103上，实现利用燃料电池105产生的热量对动力电池103加热的目的。

如此设置，可以使动力电池103获得持久、均衡的热量，在低温环境中，动力电池103可以持续被加热，以提升动力电池103的充电性能和放电性能，进而可以使动力电池103向车辆提供额定电流，增加车辆续航能力，以满足用户在寒冷天气中对车辆的使用需求。此外，还可以避免燃料电池105产生的大量热能排放至空气中造成能源浪费，可以有效提升燃料电池105的能量利用率。

由此，通过设置第一板式换热器107与燃料电池105相连通，可以使第二溢水罐116流出的冷媒将燃料电池105反应产生的热量传递至第一板式换热器107中，第一板式换热器107连通在动力电池103和第一溢水罐102之间，这样可以使第一溢水罐102流出的冷媒流经第一板式换热器107吸收热量后再流向动力电池103，利用燃料电池105反应产生的热量对动力电池103持续供热，保证动力电池103在低温环境中可以正常蓄能，从而可以提升车辆的续航能力。

结合图1和图3所示，车辆的热管理系统100还包括第一三通比例阀118，第一三通比例阀118包括第一进口1181、第一出口1182和第二出口1183，第一进口1181与燃料电池105的出水端相连通，第一出口1182与第一水泵106的进水端相连通，第二出口1183与第一板式换热器107相连通，第一三通比例阀118选择性地控制从第一进口1181流向第一出口1182和第二出口1183的水流比例。具体地，第一三通比例阀118具有三个流口，可以控制冷媒从不同的出口中流出，第一进口1181与燃料电池105的出水端相连通，可以使冷媒从燃料电池105的出水端直接流向第一进口1181，以便于第一三通比例阀118控制冷媒在车辆的热管理系统100中的流动方向，以及控制冷媒流向第一出口1182和第二出口1183的水流比例。

进一步地，第一三通比例阀118通过控制冷媒从第一出口1182和第二出口1183的流出比例可以调节冷媒流向第一水泵106和第一板式换热器107的水流比例，从而可以控制热量向第一水泵106和第一板式换热器107传递的比例，这样可以控制燃料电池105向第一板式换热器107传递的热量值，以便于控制燃料电池105传递至动力电池103的热量值，这样可以便于车辆的热管理系统100根据动力电池103的工作温度控制燃料电池105向动力电池103提供的热量值，以使动力电池103的工作温度维持在合适的范围内。

结合图1、图3和图4所示，车辆的热管理系统100还包括三通阀119和第一散热器120，三通阀119包括第二进口1191、第三出口1192和第四出口1193，第二进口1191与第一出口1182相连通，第三出口1192与第二水泵117的进水端相连通，第四出口1193与第一散热器120的进水端相连通，第一散热器120的出水端与第二水泵117的进水端相连通，第二进口1191选择性地与第三出口1192和第四出口1193中的一个相连通。具体地，三通阀119具有三个流口，可以实现冷媒的分流，三通阀119中的第二进口1191与第一三通比例阀118的第一出口1182相连通，可以使冷媒从第一三通比例阀118的第一出口1182流出后直接流向三通阀119的第二进口1191，从而可以保证三通阀119对冷媒分流的可靠性。

进一步地，第三出口1192与第二水泵117的进水端相连通，冷媒从三通阀119的第三出口1192流出后，直接流向第二水泵117的进水端，可以使第二水泵117将冷媒再次泵向燃料电池105，重回燃料电池105的冷媒没有经过散热，温度较高，可以对进入燃料电池105的氢气进行加热，保证氢气可以正常参与燃料电池105内的电化学反应，保证燃料电池105可以向车辆正常供电。

进一步地，第四出口1193与第一散热器120的进水端相连通，可以使流经燃料电池105的冷媒直接流向第一散热器120，这样可以使燃料电池105工作时产生的热量跟随冷媒传递至第一散热器120进行散热，可以防止燃料电池105的工作温度过高，影响燃料电池105的内的电化学反应效率，第一散热器120的出水端与第二水泵117的进水端相连通，可以使经过第一散热器120散热后的冷媒重新流入第二水泵117，第二水泵117再起对冷媒加热，以便于向第二加热器126供热，实现冷媒的循环流动。

进一步地，第二进口1191选择性地与第三出口1192和第四出口1193中的一个相连通，可以实现三通阀119对冷媒的分流作用。根据本实用新型的一些实施例，冷媒通过三通阀119可以单独通过第三出口1192流回第二水泵117。根据本实用新型的另一些实施例，冷媒通过三通阀119可以单独通过第四出口1193流向第一散热器120散热后，再次流回第二水泵117。根据本实用新型的再一些实施例，冷媒可以通过三通阀119部分地从第三出口1192流出，另一部分从第四出口1193流出，实现燃料电池105的部分散热，以调节燃料电池105的工作温度稳定。

结合图1所示，车辆的热管理系统100还包括第一加热器115，第一加热器115的出水端与第二水泵117的进水端相连通，第一加热器115的进水端分别与燃料电池105的出水端、第一散热器120的出水端和第一板式换热器107的出水端相连通。具体地，第一加热器115可以产生热量并且对经过的冷媒进行加热，第一加热器115的出水端与第二水泵117的进水端相连通，可以使经过加热的冷媒从第一加热器115流出后直接流向第二水泵117，这样可以使第二水泵117驱使流向燃料电池105的冷媒向燃料电池105中的低温氢气传递热量，保证氢气可以在燃料电池105中正常参与电化学反应。

进一步地，车辆的热管理系统100还包括第二加热器126和氢气储气罐，第二加热器126与第二水泵117的出水端相连通，氢气储气罐中存储有高压氢气，在氢气储气罐中的氢气进入第二加热器126时，通过减压阀对高压氢气进行减压转换成电堆适用压力的氢气气体，转换后氢气气体的温度较低，无法参与燃料电池105的电化学反应，冷媒从燃料电池105流出后温度高，由三通阀119的第三出口1192直接流回第二水泵117时，第二水泵117将高温冷媒泵向第二加热器126，使第二加热器126获取热量并且对低温氢气气体进行加热，保证氢气进入燃料电池105后可以正常反应产生电能。

结合图1所示，车辆的热管理系统100还包括第三水泵101和驱动电机104，驱动电机104设置于第三水泵101的出水端和第一溢水罐102的进水端之间，动力电池103的出水端与第三水泵101的进水端选择性地相连通，驱动电机104具有堵转模式，当车辆启动时，驱动电机104处于堵转模式，驱动电机104的两端分别与第一溢水罐102的进水端和第一水泵106的出水端相连通。

具体地，第三水泵101可以为冷媒在车辆中的循环流动提供动力，设置动力电池103的出水端与第三水泵101的进水端选择性地相通，可以使车辆的热管理系统100控制从动力电池103的出水端流出的冷媒选择性地流向第三水泵101，驱动电机104设置于第三水泵101的出水端和第一溢水罐102的进水端之间，可以使流向第三水泵101的冷媒在第三水泵101的驱动下，直接顺利地流向驱动电机104，并且重回第一溢水罐102，这样可以使冷媒在驱动电机104和动力电池103之间循环，实现驱动电机104和动力电池103之间的热量传递。

进一步地，驱动电机104具有堵转模式，当车辆启动时，驱动电机104处于堵转模式，驱动电机104的两端分别与第一溢水罐102的进水端和第三水泵101的出水端相连通。具体地，当驱动电机104处于堵转模式时，驱动电机104中的转子与定子接触卡住，使驱动电机104只输出转矩但没有转速，驱动电机104堵转后定子绕组中的额定电流增大至5-10倍,导致定子快速发热，冷媒流经驱动电机104时，可以吸收驱动电机104堵转产生的热量，这样可以使驱动电机104堵转产生的热量跟随冷媒的流动方向经过第一溢水罐102传递至动力电池103，从而可以通过驱动电机104产生的热量对动力电池103进行快速加热，驱动电机104处于堵转模式的时间短，防止驱动电机104因长时间堵转而烧坏。

进一步地，车辆在低温环境下启动时，动力电池103中的电解液黏度增大，部分凝固，会导致动力电池103中的化学反应较慢，放电电流较小，可能导致车辆无法正常启动，通过驱动电机104在车辆启动时间内短暂运行堵转模式，可以使驱动电机104产生大量热量快速随着冷媒传递至动力电池103处，并且对动力电池103快速加热，以快速提升动力电池103活性，保证动力电池103正常放电。

根据本实用新型的实施例，第三水泵101与驱动电机104之间连接有智能驾驶控制器132、DC/DC转换器133以及单片机134，智能驾驶控制器132可以为车辆行驶时的辅助系统，可以根据车辆的不同工况控制驱动电机104的工作状况，这样可以在低温环境中，控制驱动电机104在车辆启动后立刻运行堵转模式，以实现驱动电机104产生热量向动力电池103传递，单片机134作为车辆的热管理系统100的主要控制器，可以根据外界环境的温度判断动力电池103在启动时是否需要热量唤醒，并且可以向智能驾驶控制器132发出指令，控制驱动电机104处于堵转模式，DC/DC转换器133可以转换单片机134与智能驾驶控制器132之间的电流形式，保证换单片机134与智能驾驶控制器132可以正常工作。

结合图1和图2所示，车辆的热管理系统100还包括四通阀108，四通阀108包括第三进口1081、第五出口1082和第六出口1083，第三进口1081与动力电池103的出水端相连通，第五出口1082与第一板式换热器107的进水端相连通，第六出口1083与第三水泵101的进水端相连通，第三进口1081选择性地与第五出口1082和第六出口1083中的一个相连通。具体地，四通阀108具有四个流口，可以控制冷媒从不同的入口进入，从不同的出口流出，四通阀108包括第三进口1081、第五出口1082和第六出口1083，冷媒由动力电池103的出水端流出后流向四通阀108，并且从第三进口1081流入四通阀108后，可以选择性地从第五出口1082和第六出口1083中的一个流出，以实现冷媒在车辆的热管理系统100中的路径改变，从而可以改变热量在车辆中的传递方向。

进一步地，冷媒从第五出口1082流出后，直接流向第一板式换热器107，可以实现冷媒与第一板式换热器107的热量交换，以传递燃料电池105释放的热量至动力电池103，实现对动力电池103的持续加热，冷媒从第六出口1083流出后，直接流向第三水泵101的进水端，这样可以使冷媒流向驱动电机104，以在驱动电机104处于堵转模式时，传递驱动电机104产生的热量加热动力电池103，使动力电池103快速提升活性，提高车辆的启动效率。

结合图1和图5所示，车辆的热管理系统100还包括第二三通比例阀121和第二散热器124，第二三通比例阀121包括第四进口1211、第七出口1212和第八出口1213，第四进口1211和驱动电机104的出水端相连通，第七出口1212和第一溢水罐102的进水端相连通，第八出口1213与第二散热器124的进水端相连通。具体地，第二三通比例阀121具有三个流口，冷媒从驱动电机104的出水端流出后，可以直接通过第四进口1211流入第二三通比例阀121，通过第二三通比例阀121的分流作用，可以分别从第七出口1212和第八出口1213流出。

进一步地，当冷媒从第七出口1212流出时，直接流向第一溢水罐102的进水端，这样可以使驱动电机104处于堵转模式下产生的热量传递至第一溢水罐102，实现对第一溢水罐102中的冷媒加热，并且通过第一水泵106将加热后的冷媒从第一溢水罐102的出水端泵出，流向动力电池103的进水端，实现驱动电机104的热量传递至动力电池103，以使动力电池103在低温环境下快速被唤醒，实现车辆的快速启动

进一步地，当冷媒从第八出口1213流出时，直接流向第二散热器124的进水端，这样可以使驱动电机104处于堵转模式下产生的多余热量传递至第二散热器124，第二散热器124可以与外界空气进行热量交换，可以将驱动电机104上的多余热量释放至外界空气中，这样可以防止驱动电机104处于堵转模式后的温度过高而烧坏，影响驱动电机104的正常转动。

进一步地，四通阀108还包括第五进口1084，第二散热器124的出水端与第五进口1084相连通，第五进口1084与第六出口1083选择性地相连通。具体地，冷媒在第二散热器124中换热后从第二散热器124的出水端流出，然后直接流向第五进口1084，四通阀108控制进入第五进口1084的冷媒从第六出口1083流出，可以增加第三水泵101泵出的冷媒流量，使流向驱动电机104的冷媒更多，从而可以提高驱动电机104的散热效率，使驱动电机104快速降温，保证驱动电机104结束堵转模式后可以快速恢复正常工作。

进一步地，通过第二三通比例阀121控制流向第七出口1212和第八出口1213的冷媒比例，可以控制传递至动力电池103和第二散热器124的热量比例，进而可以根据动力电池103唤醒所需的热量向动力电池103供热，这样不仅可以保证驱动电机104对动力电池103的加热效果，而且还可以实现对驱动电机104上的多余热量进行快速散热，防止驱动电机104的热负荷过高，影响驱动电机104的正常工作。

进一步地，驱动电机104与第二三通比例阀121之间连接有中冷器135，中冷器135可以降低驱动电机104工作时的热负荷，车辆行驶过程中，中冷器135的温度较高，冷媒流经中冷器135可以带走中冷器135上的部分热量，实现对中冷器135的散热效果。

进一步地，第二散热器124的出水端与四通阀108的第五进口1084之间连接有第二温度传感器136，第二温度传感器136可以监测从第二散热器124的出水端流向四通阀108的第五进口1084的冷媒温度，以便于监测第二散热器124与周围空气的换热效果，从而可以监测驱动电机104的散热效果。

结合图1、图2、图5和图6所示，车辆的热管理系统100还包括第三三通比例阀122和控制器组件123，第三三通比例阀122包括第六进口1221、第九出口1222和第十出口1223，第六进口1221与第三水泵101的出水端相连通，第九出口1222与驱动电机104的进水端相连通，第十出口1223与控制器组件123的进水端相连通，控制器组件123的出水端与第四进口1211相连通，第三三通比例阀122选择性地控制从第六进口1221流向第九出口1222和第十出口1223的水流比例。

具体地，在冷媒从第三水泵101流出后，可以通过第六进口1221流入第三三通比例阀122，第三三通比例阀122具有三个流口，可以对冷媒起到分流的作用，第三三通比例阀122控制冷媒从第九出口1222流出时，冷媒可以直接流向驱动电机104，实现对驱动电机104的冷却降温，第三三通比例阀122控制冷媒从第十出口1223流出时，冷媒可以直接流向控制器组件123，实现对控制器组件123的冷却降温，防止控制器组件123在长时间热量积累下影响控制器组件123的工作性能。在本实用新型的实施例中，冷媒从控制器组件123的表面周围流动，以实现与控制器组件123的热量交换，控制器器组件的进水端为冷媒与控制器组件123热量交换的起点，控制器组件123的出水端为冷媒与控制器组件123热量交换的终点。

进一步地，冷媒从控制器组件123的出水端流出后，可以直接流向第四进口1211，通过第二三通比例阀121的控制，此时第四进口1211与第十出口1223相连通，可以保证冷媒与控制器组件123换热后直接流向第二散热器124，这样可以使控制器组件123中的热量释放至第二散热器124周围的外界空气中，从而可以实现控制器组件123的散热效果，保证控制器组件123在车辆中正常工作。

进一步地，第二散热器124的出水端与四通阀108的第五进口1084之间连接有第二温度传感器136，第二温度传感器136可以监测从第二散热器124的出水端流向四通阀108的第五进口1084的冷媒温度，以便于监测第二散热器124与周围空气的换热效果，从而可以监测控制器组件123的散热效果。

进一步地，设置第三三通比例阀122控制流向第九出口1222和第十出口1223的冷媒比例，这样可以根据驱动电机104和控制器组件123的工作温度控制流入第三三通比例阀122的冷媒分别流向驱动电机104和控制器组件123的比例，进而可以控制热量向驱动电机104和控制器组件123的传递比例，以保证车辆的热管理系统100对驱动电机104和控制器组件123均有良好的散热效果，从而可以维持驱动电机104和控制器组件123的工作温度稳定，性能高效。

结合图1所示，车辆的热管理系统100还包括压缩机109、冷凝器110和第二板式换热器111，压缩机109的出气端选择性地与冷凝器110的进气端相连通，冷凝器110的出气端选择性地与第二板式换热器111的进气端相连通，第二板式换热器111的出气端与压缩机109的进气端相连通。具体地，压缩机109是车辆空调系统中的主要部件，可以将低温低压的冷媒进行压缩形成高温高压的冷媒气体，为制冷循环提供动力，实现车辆空调系统中的压缩、冷凝、膨胀、蒸发的制冷循环，压缩机109的出气端选择性地与冷凝器110的进气端相连通，可以使高温冷媒气体直接流向冷凝器110，冷凝器110的工作过程实际为放热过程，冷媒气体流经冷凝器110可以冷凝为液体，使冷媒气体的温度快速降低。

进一步地，冷凝器110的出气端选择性地与第二板式换热器111的进气端相连通，流经冷凝器110的冷媒从冷凝器110的出气端流出后，可以选择性地流向第二板式换热器111的进气端，冷媒进入第二板式换热器111后可以与第二板式换热器111中由动力电池103的出水端流向第一溢水罐102的进水端的冷媒换热，使由动力电池103的出水端流向第一溢水罐102的进水端的冷媒温度降低，进入第一溢水罐102中的低温冷媒通过第一水泵106再次泵向动力电池103时，可以对动力电池103进行吸热降温，这样在动力电池103长时间工作产热的情况下，可以防止动力电池103中的电芯蓄热膨胀发生爆炸，从而可以有效提升动力电池103的工作可靠性和车辆安全性。

另需说明的是，经过冷凝器110冷凝后的冷媒流向第二板式换热器111并且可以对动力电池103吸热降温时，压缩机109中的冷媒在车辆的热管理系统100中的流动路径为动力电池103冷却回路。

进一步地，第二板式换热器111的出气端与压缩机109的进气端相连通，这样可以使经过第二板式换热器111换热后的冷媒由第二板式换热器111的出气端直接流向压缩机109的进气端，可以使冷媒重新回到压缩机109，实现冷媒的重复回收和利用。

进一步地，第二板式换热器111连通在第一溢水罐102的进水端和动力电池103的出水端，这样可以保证冷媒在第一溢水罐102和动力电池103之间循环流动时流经第二板式换热器111，可以确保冷媒与第二板式换热器111进行热量交换，实现压缩机109对工作中的动力电池103进行降温，保证动力电池103可以稳定工作，第二板式换热器111与第一板式换热器107串联设置，这样可以简化车辆的热管理系统100的设置，而且还可以使流向动力电池103的冷媒全部与第一板式换热器107和第二板式换热器111进行换热，确保第一溢水罐102和动力电池103之间的冷媒循环完整可靠。

结合图1所示，车辆的热管理系统100还包括暖风芯体114，压缩机109的出气端选择性地与暖风芯体114的进气端相连通，暖风芯体114与第二板式换热器111的进气端相连通，暖风芯体114通过风机112将周围的热空气吹至驾驶舱内。具体地，暖风芯体114是壳体暖风系统的主要部件，可以向车辆内部提供暖气，保证车辆内部的温度舒适性，压缩机109的出气端与暖风芯体114之间设置有截止阀127，截止阀127可以断开或连通压缩机109的出气端至暖风芯体114之间的冷媒流动，以控制压缩机109选择性地向暖风芯体114传递热量，在压缩机109的出气端与暖风芯体114的进气端相连通时，压缩机109中的高温冷媒气体可以由压缩机109的出气端直接流向暖风芯体114的进气端，暖风芯体114的温度升高，并且可以将热量释放至周围的空气中，然后通过风机112将暖风芯体114周围的热空气吹至驾驶舱内，从而可以快速向驾驶舱中送出热风，实现车辆驾驶舱的温度调节，保证乘车人员在车辆内的舒适性，提升乘车人员的乘车体验。

进一步地，暖风芯体114与第二板式换热器111之间连接有电子膨胀阀130，电子膨胀阀130可以控制暖风芯体114至第二板式换热器111之间的冷媒流速和流量，这样可以通过电子膨胀阀130控制热量向第二板式换热器111传递，从而可以便于车辆的热管理系统100控制压缩机109产生的热量传递至动力电池103，以增强车辆的热管理系统100对动力电池103的加热效果，第二板式换热器111与压缩机109之间连接有压力/温度传感器131，压力/温度传感器131可以对从第二板式换热器111的出气端流出的冷媒进行压力和温度的监测，以判断第二板式换热器111的换热率，便于车辆的热管理系统100对暖风芯体114流出的冷媒流向第二板式换热器111的控制。

结合图1所示，车辆的热管理系统100还包括蒸发器113，冷凝器110的出气端与蒸发器113的进气端选择性地相连通，蒸发器113的出气端与压缩机109的进气端相连通，蒸发器113通过风机112将周围的冷空气吹至驾驶舱内。具体地，冷凝器110的出气端与蒸发器113的进气端选择连通时，冷媒可以直接从冷凝器110的出气端流向蒸发器113的进气端，这样可以保证经过冷凝器110冷凝后的冷媒液体顺利进入蒸发器113，蒸发器113可以将冷媒液体转换成冷媒气体，同时吸收周围空气中的热量，使蒸发器113周围的空气温度降低，然后通过风机112将蒸发器113周围的冷空气吹至驾驶舱内，从而可以向驾驶舱中送出凉风，实现车辆驾驶舱的温度调节，保证乘车人员在车辆内的舒适性，提升乘车人员的乘车体验。

进一步地，冷凝器110的出气端与蒸发器113的进气端之间连接有压力传感器128和压力膨胀阀129，压力传感器128可以检测冷凝器110的出气端与蒸发器113的进气端之间的冷媒压力，以此便于车辆的热管理系统100控制压力膨胀阀129将流向蒸发器113进气端的冷媒节流转换为低温低压的冷媒湿蒸汽，然后制冷剂可以在蒸发器113中吸收冷媒的热量以达到更好的制冷效果

另需说明的是，风机112将暖风芯体114周围的热空气吹至驾驶舱内为车辆空调的制冷模式，当空调处于制冷模式时，压缩机109中的冷媒在车辆的热管理系统100中的流动路径为空调制冷回路，风机112将蒸发器113周围的冷空气吹至驾驶舱内为车辆空调的制热模式，当空调处于制热模式时，压缩机109中的冷媒在车辆的热管理系统100中的流动路径为空调制热回路。

在本实用新型的实施例中，第二散热器124、冷凝器110和第一散热器120处于车辆中的同一位置，并且在第二散热器124、冷凝器110和第一散热器120背离车辆外部的位置设置有散热风扇125，散热风扇125可以加速第二散热器124、冷凝器110和第一散热器120周围空气的流动，可以使第二散热器124、冷凝器110和第一散热器120快速与周围环境中换热，以提高第二散热器124、冷凝器110和第一散热器120的换热器效率，进而可以提高车辆的热管理系统100的换热效率。

根据本实用新型的实施例，车辆包括上述的车辆的热管理系统100，通过上述的车辆的热管理系统100，压缩机109中的冷媒可以通过车辆的热管理系统100进行循环，实现对车辆驾驶舱内的制冷、制热以及对动力电池103的降温作用，具体地，空调制冷回路中冷媒的流动路径为压缩机109→截止阀127→冷凝器110→压力传感器128→压力膨胀阀129+截止阀127→蒸发器113→压缩机109；空调制热回路中冷媒的流动路径为压缩机109→截止阀127→暖风芯体114→电子膨胀阀130→第二板式换热器111→压力/温度传感器131→压缩机109；动力电池103冷却回路中冷媒的流动路径为压缩机109→截止阀127→冷凝器110→压力传感器128→电子膨胀阀130→第二板式换热器111→压力/温度传感器131→压缩机109，此条回路为动力电池103冷却的主要回路，这样不仅可以保证车辆空调中冷媒的正常工作循环，而且还可以实现对车辆驾驶舱内快速制热，提升乘车舒适性，可以实现对动力电池103有效降温，防止动力电池103长时间工作下的热量积累影响车辆整车运行。

进一步地，第一溢水罐102中的冷媒通过车辆的热管理系统100进行循环，可以通过与第二溢水罐116中的冷媒换热实现对动力电池103的降温，可以传递驱动电机104处于堵转模式下产生的热量，为动力电池103的启动进行快速加热，以提升冷车启动下动力电池103的工作性能，可以实现对驱动电机104以及控制器组件123的有效散热，动力电池103冷却回路中的冷媒流动路径为第一溢水罐102→第一水泵106→动力电池103→四通阀108→第一板式换热器107→第二板式换热器111→第一溢水罐102，电机堵转快速加热动力电池103回路的冷媒流动路径为驱动电机104→中冷器135→第二三通比例阀121→第一溢水罐102→第一水泵106→动力电池103。

进一步地，驱动电机104冷却回路中冷媒的流动路径为第三水泵101→第三三通比例阀122→智能驾驶控制器132→DC/DC转换器133→单片机134→驱动电机104→中冷器135→第二三通比例阀121→第二散热器124→第二温度传感器136→四通阀108→第三水泵101，控制器组件123冷却回路中冷媒的流动路径为第三水泵101→第三三通比例阀122→控制器组件123→第二三通比例阀121→第二散热器124→第二温度传感器136→四通阀108→第三水泵101。在本实用新型的实施例中，控制器组件123包括但不限于氢泵控制器、空气压缩机109、空压机控制器、高压直流转换器。

进一步地，第二溢水罐116中的冷媒通过车辆的热管理系统100进行循环，可以利用燃料电池105反应产生的热量对动力电池103进行持续加热，提高车辆中热量的利用率，保证动力电池103可以正常放电，提升整车行驶里程，利用燃料电池105对动力电池103持续加热的回路中，冷媒的流动路径为第一加热器115→第二水泵117→第二加热器126/燃料电池105→第一三通比例阀118→第一板式换热器107→第一加热器115，其中，燃料电池105产生的热量的传递路径为燃料电池105→第一板式换热器107→动力电池103。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，包括：

第一溢水罐(102)；

动力电池(103)，所述动力电池(103)的进水端与所述第一溢水罐(102)的出水端相连通，所述动力电池(103)的出水端与所述第一溢水罐(102)的进水端选择性地相连通；

第一水泵(106)，所述第一水泵(106)连通在所述动力电池(103)的进水端和所述第一溢水罐(102)的出水端之间；

第二溢水罐(116)；

第二水泵(117)，所述第二水泵(117)的进水端与所述第二溢水罐(116)的出水端相连通；

燃料电池(105)，所述燃料电池(105)的进水端与所述第二水泵(117)的出水端相连通，所述燃料电池(105)的出水端与所述第二溢水罐(116)的进水端和所述第二水泵(117)的进水端相连通；

第一板式换热器(107)，所述第一板式换热器(107)连通在所述动力电池(103)的出水端和所述第一溢水罐(102)的进水端之间，所述第一板式换热器(107)的进水端与所述燃料电池(105)的出水端相连通，所述第一板式换热器(107)的出水端与所述第二水泵(117)的进水端相连通。

2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括第一三通比例阀(118)，所述第一三通比例阀(118)包括第一进口(1181)、第一出口(1182)和第二出口(1183)，所述第一进口(1181)与所述燃料电池(105)的出水端相连通，所述第一出口(1182)和所述第二水泵(117)的进水端相连通，所述第二出口(1183)与所述第一板式换热器(107)的进水端相连通，所述第一三通比例阀(118)选择性地控制从所述第一进口(1181)流向第一出口(1182)和第二出口(1183)的水流比例。

3.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括三通阀(119)和第一散热器(120)，所述三通阀(119)包括第二进口(1191)、第三出口(1192)和第四出口(1193)，所述第二进口(1191)与所述第一出口(1182)相连通，所述第三出口(1192)与所述第二水泵(117)的进水端相连通，所述第四出口(1193)与所述第一散热器(120)的进水端相连通，所述第一散热器(120)的出水端与所述第二水泵(117)的进水端相连通，所述第二进口(1191)选择性地与所述第三出口(1192)和所述第四出口(1193)中的一个相连通。

4.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括第一加热器(115)和第二加热器(126)，所述第一加热器(115)的出水端与所述第二水泵(117)的进水端相连通，所述第一加热器(115)的进水端分别与所述燃料电池(105)的出水端、所述第一散热器(120)的出水端和所述第一板式换热器(107)的出水端相连通，所述第二加热器(126)的进水端与所述第二水泵(117)的出水端相连通且与所述燃料电池(105)并联设置。

5.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括第三水泵(101)和驱动电机(104)，所述驱动电机(104)设置于所述第三水泵(101)的出水端和所述第一溢水罐(102)的进水端之间，所述动力电池(103)的出水端与所述第三水泵(101)的进水端选择性地相连通，所述驱动电机(104)具有堵转模式，当所述车辆启动时，所述驱动电机(104)处于所述堵转模式，所述驱动电机(104)的两端分别与所述第一溢水罐(102)的进水端和所述第三水泵(101)的出水端相连通。

6.根据权利要求5所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括四通阀(108)，所述四通阀(108)包括第三进口(1081)、第五出口(1082)和第六出口(1083)，所述第三进口(1081)与所述动力电池(103)的出水端相连通，所述第五出口(1082)与所述第一板式换热器(107)相连通，所述第六出口(1083)与所述第三水泵(101)的进水端相连通，所述第三进口(1081)选择性地与所述第五出口(1082)和所述第六出口(1083)中的一个相连通。

7.根据权利要求6所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括第二三通比例阀(121)和第二散热器(124)，所述第二三通比例阀(121)包括第四进口(1211)、第七出口(1212)和第八出口(1213)，所述第四进口(1211)和所述驱动电机(104)的出水端相连通，所述第七出口(1212)和所述第一溢水罐(102)的进水端相连通，所述第八出口(1213)与所述第二散热器(124)的进水端相连通，所述四通阀(108)还包括第五进口(1084)，所述第二散热器(124)的出水端与所述第五进口(1084)相连通，所述第五进口(1084)与所述第六出口(1083)选择性地相连通，所述第二三通比例阀(121)选择性地控制从所述第四进口(1211)流向所述第七出口(1212)和所述第八出口(1213)的水流比例。

8.根据权利要求7所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括第三三通比例阀(122)和控制器组件(123)，所述第三三通比例阀(122)包括第六进口(1221)、第九出口(1222)和第十出口(1223)，所述第六进口(1221)与所述第三水泵(101)的出水端相连通，所述第九出口(1222)与所述驱动电机(104)的进水端相连通，所述第十出口(1223)与所述控制器组件(123)的进水端相连通，所述控制器组件(123)的出水端与所述第四进口(1211)相连通，所述第三三通比例阀(122)选择性地控制从第六进口(1221)流向所述第九出口(1222)和所述第十出口(1223)的水流比例。

9.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括压缩机(109)、冷凝器(110)和第二板式换热器(111)，所述压缩机(109)的出气端选择性地与所述冷凝器(110)的进气端相连通，所述冷凝器(110)的出气端选择性地与所述第二板式换热器(111)的进气端相连通，所述第二板式换热器(111)的出气端与所述压缩机(109)的进气端相连通，所述第二板式换热器(111)连通在所述第一溢水罐(102)的进水端和所述动力电池(103)的出水端且与所述第一板式换热器(107)串联设置。

10.根据权利要求9所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括暖风芯体(114)，所述压缩机(109)的出气端选择性地与所述暖风芯体(114)的进气端相连通，所述暖风芯体(114)与所述第二板式换热器(111)的进气端相连通，所述暖风芯体(114)通过风机(112)将周围的热空气吹至驾驶舱内。

11.根据权利要求10所述的车辆的热管理系统，其特征在于，还包括蒸发器(113)，所述冷凝器(110)的出气端与所述蒸发器(113)的进气端选择性地相连通，所述蒸发器(113)的出气端与所述压缩机(109)的进气端相连通，所述蒸发器(113)通过风机(112)将周围的冷空气吹至驾驶舱内。

12.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-11中任一项车辆的热管理系统(100)。