CN220548902U - 车辆的热管理系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆的热管理系统，所述热管理系统包括：制冷剂回路，所述制冷剂回路上依次设置有压缩机，内部冷凝器和第一换热器；第一冷却液回路，所述第一冷却液回路上设置有第一泵和发热的第一工作装置；在所述制冷剂回路与第一冷却液回路之间设置有第二换热器，所述第二换热器具有第一热交换部和第二热交换部，其中：所述第一热交换部连接在所述第一冷却液回路中且与所述第一泵和第一工作装置串联，所述第二热交换部连接在所述制冷剂回路中且与所述压缩机，内部冷凝器和第一换热器串联，在所述第二热交换部的入口处设置有第一阀。

Description

车辆的热管理系统

技术领域

本公开涉及一种车辆的热管理系统。

背景技术

随着人们对环境保护的日渐重视，电动汽车得到了越来越广泛的应用。电动汽车通过储存电能来实现续航和驾驶，从而用户直接在家即可实现充电等操作。为了确保车辆的安全和舒适的乘车体验，需要在温度较高或较低时对汽车的动力电池及乘客舱进行热管理以帮助动力电池和乘客舱保持在合适的温度。例如，将乘客舱保持在适宜的温度下以提高用户的驾驶体验，既不能让电池长时间处于低温状态而造成无意义的电量损耗，又不能让电池长时间处于高温状态以避免发生爆炸事故，影响人身安全。

目前，直接式热泵热管理系统的制冷剂回路通常包括压缩机、内部冷凝器、水冷冷凝器、蒸发式冷凝器、蒸发器等；其中，蒸发式冷凝器用于与空气进行热交换，其进口处会设置节流机构，通过控制进入蒸发式冷凝器的制冷剂的状态，使得制冷剂可以在其中蒸发或者冷凝，从而使得蒸发式冷凝器可以选择性地用作蒸发器或者冷凝器。但是，当热管理系统处于热泵模式时，只能通过蒸发式冷凝器从外界空气中吸收热量，导致热管理系统的热泵性能较差；另外，当热管理系统处于高温除湿模式，即环境温度在25℃左右时，会导致系统热量的损失，从而增加能耗。

此外，目前的热管理系统由众多元器件和复杂连接管线构成，且实现的热管理模式较少，这不利于成本管理且占用空间较大，灵活性不高，并且用户的驾驶体验较低。

实用新型内容

因此，本公开之目的是提供一种车辆的热管理系统，所述热管理系统在制冷剂回路中的水冷冷凝器前设置膨胀阀，提升了热泵模式的制热性能，降低了高温除湿模式下系统的能耗，以及在冷却液回路中设置多通阀，使系统的结构紧凑，减少了零部件的使用，从而确保在实现热管理系统的不同热管理模式的情况下提升性能、简化系统结构且节省成本。

一方面，本公开提供了一种车辆的热管理系统，所述热管理系统包括：

制冷剂回路，所述制冷剂回路上依次设置有压缩机，内部冷凝器和第一换热器；

第一冷却液回路，所述第一冷却液回路上设置有第一泵和发热的第一工作装置；

在所述制冷剂回路与第一冷却液回路之间设置有第二换热器，所述第二换热器具有第一热交换部和第二热交换部，其中：

所述第一热交换部连接在所述第一冷却液回路中且与所述第一泵和第一工作装置串联，

所述第二热交换部连接在所述制冷剂回路中且与所述压缩机，内部冷凝器和第一换热器串联，在所述第二热交换部的入口处设置有第一阀。

在一实施方式中，所述制冷剂回路上还设置有蒸发器，所述蒸发器位于所述第一换热器的下游且在其入口处设置有第二阀。

在一实施方式中，所述制冷剂回路上还设置有冷却器，所述冷却器位于所述第一换热器的下游且在其入口处设置有第三阀，且所述热管理系统还包括第二冷却液回路，所述第二冷却液回路上设置有发热的第二工作装置和第二泵，所述冷却器用于对所述第二工作装置进行冷却。

在一实施方式中，所述制冷剂回路上还设置有第四阀，所述第四阀设置于所述第一换热器与所述压缩机之间，用于将所述冷却器和所述蒸发器旁路。

在一实施方式中，所述制冷剂回路上还设置有第五阀，所述第五阀设置于所述内部冷凝器的出口与所述冷却器之间，用于将所述压缩机、内部冷凝器和冷却器串联。

在一实施方式中，所述第一冷却液回路和第二冷却液回路之间设置有多通阀组件，所述多通阀组件具有第一操作状态和第二操作状态，其中：在所述第一操作状态下，所述第一冷却液回路和第二冷却液回路相互独立；以及在所述第二操作状态下，所述第一冷却液回路和第二冷却液回路串联。

在一实施方式中，所述第一阀具有第一膨胀状态和第二膨胀状态，其中：在所述第一膨胀状态下，所述制冷剂回路中的制冷剂在所述第二换热器和第一换热器处被冷凝；在所述第二膨胀状态下，所述制冷剂回路中的制冷剂在所述第二换热器和第一换热器处被加热。

在一实施方式中，所述第一阀还具有全开状态，其中，在所述全开状态下，所述制冷剂回路中的制冷剂在所述第二换热器和第一换热器处被冷凝。

在一实施方式中，所述第二阀和第三阀为膨胀阀，所述第四阀和第五阀为截止阀。

在一实施方式中，所述热管理系统还包括电加热器，在空气流动的方向上，所述蒸发器、内部冷凝器和电加热器依次设置。

另一方面，本公开还提供了一种车辆的热管理系统，所述热管理系统包括多通阀组件，所述多通阀组件至少具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，所述第一端口与第四端口之间具有第一冷却液回路，所述第一冷却液回路上设置有发热的第一工作装置、散热器和第二换热器的第一热交换部；以及所述第二端口与第三端口之间具有第二冷却液回路，所述第二冷却液回路上设置有发热的第二工作装置和冷却器。

在一实施方式中，所述多通阀组件还具有第五端口，所述散热器与所述第一工作装置之间具有连接点，所述第五端口与所述连接点之间具有旁通回路。

在一实施方式中，所述多通阀组件具有至少三种操作状态，其中，在第一操作状态下，所述第一端口与第四端口之间导通，所述第二端口与第三端口之间导通，所述第五端口不导通；在第二操作状态下，所述第三端口与第四端口之间导通，所述第一端口与第二端口之间导通，所述第五端口不导通；以及在第三操作状态下，所述第四端口与第五端口之间导通，所述第二端口与第三端口之间导通，所述第一端口不导通。

在一实施方式中，所述多通阀组件为五通阀。

在一实施方式中，所述多通阀组件由三通阀和四通阀形成。

在一实施方式中，所述三通阀的第一三通端口为所述多通阀组件的第一端口，所述三通阀的第二三通端口为所述多通阀组件的第五端口，所述三通阀的第三三通端口与所述四通阀的第一四通端口连通，所述四通阀的第二四通端口为所述多通阀组件的第二端口，所述四通阀的第三四通端口为所述多通阀组件的第三端口，所述四通阀的第四四通端口为所述多通阀组件的第四端口。

在一实施方式中，所述第一冷却液回路上设置有第一泵，所述第一泵位于所述多通阀组件的第四端口与所述第二换热器之间；所述第二冷却液回路上设置有第二泵，所述第二泵位于所述多通阀组件的第二端口与所述第二工作装置之间。

在一实施方式中，所述第二冷却液回路上设置有第一加热器，所述第一加热器位于所述多通阀组件的第三端口与所述冷却器之间。

在一实施方式中，在所述第三操作状态下，所述散热器被所述旁通回路(C3)旁通。

在一实施方式中，所述第二换热器的第二热交换部连接在所述热管理系统的制冷剂回路中。

本公开的热管理系统的优势在于，通过设置具有不同操作状态的多通阀组件，可以减少零部件的使用，在实现各种模式的切换的同时有效地简化了管路结构，提供了集成度；通过将膨胀阀设置在水冷冷凝器的上游，使得膨胀阀、水冷冷凝器和蒸发式冷凝器依次串联在制冷剂回路中，可以通过水冷冷凝器和蒸发式冷凝器同时从具有第一工作装置的冷却液回路和外界空气中吸收热量，并直接通过内部冷凝器为乘客舱内提供热量，提高了热管理系统在热泵模式下的制热性能；同时，在高温除湿模式下，从内部冷凝器流出的制冷剂会依次被水冷冷凝器和蒸发式冷凝器冷却，通过设置在水冷冷凝器前的膨胀阀使制冷剂产生一定的压降后再依次流经水冷冷凝器和蒸发式冷凝器，能够降低制冷剂的温度以减轻制冷剂在水冷冷凝器和蒸发式冷凝器处的热交换程度，从而能够在保证蒸发器蒸发温度不变的前提下，避免制冷剂回路中的热量过多的从水冷冷凝器和蒸发式冷凝器处散失，进而能够在提高高温除湿模式下内部冷凝器温度上限的同时，无需其它辅助加热元件的介入，降低了系统能耗；电机与水冷冷凝器可以串联，可共用一个水泵。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下文中将对本公开实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本公开的一些实施例，而非将本公开的全部实施例限制于此。附图中：

图1示出了根据本公开的一个实施例的车辆的热管理系统的示意图；

图2示出了根据本公开的一个实施例的车辆的热管理系统的多通阀组件的示意图；

图3示出了根据图1的热管理系统的快速充电/chiller制冷模式的示意图；

图4示出了根据图1的热管理系统的AC模式的示意图；

图5示出了根据图1的热管理系统的AC+chiller制冷模式的示意图；

图6示出了根据图1的热管理系统的简单除湿模式的示意图；

图7示出了根据图1的热管理系统的热泵除湿模式的示意图；

图8示出了根据图1的热管理系统的热泵-余热回收模式的示意图；

图9示出了根据图1的热管理系统的快速加热车厢模式的示意图；以及

图10示出了根据图1的热管理系统的三角循环加热模式的示意图。

具体实施方式

为了使得本公开的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本公开具体实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”、“包含”或者“具有”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“连通”等类似的词语并非限定于附图中所示的物理的或者机械的连接或连通，而是可以包括与其等效的连接或连通，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面参考图1至10详细描述根据本公开的实施例的用于车辆的热管理系统的各个实施方式。根据本公开的热管理系统可以用于新能源汽车，例如电动汽车，混合动力汽车等。大体来说，所述热管理系统包括制冷剂回路和冷却液回路。制冷剂例如为R134a、R744等，冷却液例如为水和乙二醇的混合液体，本公开对此不作限制。

如图1和图3至10所示，根据本公开的热管理系统的制冷剂回路可以包括第一制冷剂回路L1、第二制冷剂回路L2和第三制冷剂回路L3；根据本公开的热管理系统的冷却液回路可以包括第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2。

所述制冷剂回路(具体来说，是第一制冷剂回路L1)上依次设置有压缩机1，内部冷凝器2和第一换热器4。例如，第一换热器4为蒸发器-冷凝器，其既可用作蒸发器，也可用作冷凝器，这取决于具体的模式。第一冷却液回路C1上设置有第一泵17和发热的第一工作装置9。第一泵17用于将冷却液泵送至第一工作装置9，例如连接在第一工作装置9的出口处的管路上。例如，第一工作装置9为电机组件，其包括电机和微控制单元(MicrocontrollerUnit；MCU)等。在制冷剂回路与第一冷却液回路C1之间设置有第二换热器3，所述第二换热器3具有第一热交换部31和第二热交换部32，如图3中所标示。第一热交换部31连接在第一冷却液回路C1中且与第一泵17和第一工作装置9串联。第二热交换部32连接在制冷剂回路中且与压缩机1，内部冷凝器2和第一换热器4串联，在第二热交换部32的入口处设置有第一阀10。所述第一阀10可以为具有全开(即，无节流)、关闭、膨胀三种功能的电子膨胀阀，例如球阀。

例如，第一阀10可以具有第一膨胀状态和第二膨胀状态。在第一膨胀状态下，制冷剂回路中的制冷剂在第二换热器3和第一换热器4处被冷凝；在第二膨胀状态下，制冷剂回路中的制冷剂在第二换热器3和第一换热器4处被加热。此外，第一阀10还可以具有全开状态，在全开状态下，制冷剂回路中的制冷剂在第二换热器3和第一换热器4处被冷凝。下文将参考具体模式来描述第一阀10的不同状态。

此外，制冷剂回路(具体来说，是第二制冷剂回路L2)上还设置有蒸发器5，所述蒸发器5位于第一换热器4的下游且在其入口(例如，由5-I标示)处设置有第二阀11。所述第二阀11为具有关闭和膨胀两种状态的膨胀阀，例如针阀。

所述制冷剂回路(具体来说，是第三制冷剂回路L3)上还设置有冷却器6，所述冷却器6位于第一换热器4的下游且在其入口处设置有第三阀12，并且第二冷却液回路C2上设置有发热的第二工作装置7和第二泵16，冷却器6用于对第二工作装置7进行冷却。所述第三阀12为具有关闭和膨胀两种状态的膨胀阀，例如针阀。第二泵16用于将冷却液泵送至第二工作装置7。例如，所述第二工作装置7为电池组件，即车辆的动力电池。冷却器6也可称为电池冷却器，即chiller。具体来说，冷却器6，即chiller，具有两个热交换部，其中一个设置于第二冷却液回路C2上，另一个设置于制冷剂回路，即第三制冷剂回路L3上。

制冷剂回路上还设置有第四阀13，所述第四阀13设置于第一换热器4与压缩机1之间，用于将冷却器6和蒸发器5旁路。例如，第四阀13为截止阀。

制冷剂回路上还设置有第五阀14，所述第五阀14设置于内部冷凝器2的出口与冷却器6之间，用于将压缩机1、内部冷凝器2和冷却器6串联。例如，第五阀14为截止阀。

此外，制冷剂回路上还设置有第六阀21和第七阀22。第六阀21和第七阀22为单向阀。

如图1和图4中所标出的，制冷剂回路上设置有多个连接点，即连接点P1、以及另外的连接点P2、P3、P4、P5、P6和P7。散热器20与第一工作装置9之间设置有连接点P1。另外的连接点P2、P3设置于第一换热器4的出口4-O与压缩机1的入口1-I之间，且二者之间设置有第四阀13，其控制另外的连接点P2、P3之间是否导通。另外的连接点P4设置于内部冷凝器2的出口2-O下游的管路上，另外的连接点P5设置于另外的连接点P2下游的管路上，且另外的连接点P4和P5之间设置有第五阀14，其控制另外的连接点P4和P5之间是否导通。此外，在另外的连接点P2与P5之间设置有第六阀21，其仅能够朝向另外的连接点P5导通。另外的连接点P6设置于蒸发器5的出口5-O下游的管路上且通过第七阀22连接至另外的连接点P3。在另外的连接点P5的下游还设置有另外的连接点P7。冷却器6入口处的管路连接至另外的连接点P7，冷却器6出口处的管路连接至另外的连接点P6，并且第三阀12设置于冷却器6入口与另外的连接点P7之间，第二阀11设置于另外的连接点P7与蒸发器5的入口5-I之间。

此外，在制冷剂回路上还设置有储液器18，其用于存储制冷剂回路中的液体。储液器18具体设置在压缩机1的入口1-I处的管路上，例如位于另外的连接点P3与压缩机1之间。

如图1由圆圈所示的各个器件的出口和入口，即，压缩机1的入口1-I、内部冷凝器2的出口2-O、蒸发器5的入口5-I和出口5-O、第二工作装置7的入口7-I和出口7-O、第一工作装置9的入口9-I和出口9-O、散热器20的入口20-I、第一换热器4的入口4-I和出口4-O仅是示意性示出，并不代表其真实位置，上述出口和入口可以集成在一起。

再次参见图1，热管理系统包括多通阀组件，如图中方框所示。如图2所示，所述多通阀组件至少具有第一端口a、第二端口b、第三端口e和第四端口d。结合图1和2所示，第一端口a与第四端口d之间设置有第一冷却液回路C1，第一冷却液回路C1上设置有发热的第一工作装置9、散热器20和作为第二换热器3的水冷冷凝器的第一热交换部31。第二换热器3(具体来说是第二热交换部32)还连接在热管理系统的制冷剂回路中。第二端口b与第三端口e之间设置有第二冷却液回路C2，第二冷却液回路C2上设置有发热的第二工作装置7和冷却器6。多通阀组件还可以具有第五端口c，散热器20与第一工作装置9之间具有上文所述的连接点P1，第五端口c与连接点P1之间具有旁通回路C3。

多通阀组件可以具有至少三种操作状态，例如，第一操作状态、第二操作状态和第三操作状态。

在第一操作状态下，第一端口a与第四端口d之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第五端口c不导通。例如，在所述第一操作状态下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2相互独立，即第一工作装置9和第二工作装置7具有各自的冷却液回路。

在第二操作状态下，第三端口e与第四端口d之间导通，第一端口a与第二端口b之间导通，第五端口c不导通。例如，在所述第二操作状态下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2串联，即第一工作装置9和第二工作装置7共用冷却液回路。

在第三操作状态下，第四端口d与第五端口c之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第一端口a不导通。例如，在所述第三操作状态下，散热器20被旁通回路C3旁通，即冷却液不流经散热器20。

在第一冷却液回路C1上设置的第一泵17位于多通阀组件的第四端口d与为水冷冷凝器的第二换热器3之间。在第二冷却液回路C2上设置的第二泵16位于多通阀组件的第二端口b与第二工作装置7之间。

在第二冷却液回路C2上还设置有第一加热器8，其位于多通阀组件的第三端口e与冷却器6之间。例如，第一加热器8为水加热器，用于加热流经其的冷却液。

热管理系统还可以包括冷却液补充器19，其通过管路(如图1中的实线和虚线所示)连接至第一冷却液回路C1和/或第二冷却液回路C2，以为相应的冷却液回路补充冷却液。具体来说，冷却液补充器19可以连接至第一工作装置9的出口处的管路，例如在第一泵17的上游，也可以连接至第二泵16的上游。

热管理系统还可以包括电加热器15，在空气流动的方向上，蒸发器5、内部冷凝器2和电加热器15依次设置。电加热器15被用作车厢的补充加热器，可以视需要来开启。

在一些示例中，多通阀组件例如为五通阀。在另一些示例中，多通阀组件由三通阀T和四通阀F形成，如图2所示。三通阀T的第一三通端口T1为多通阀组件的第一端口a，三通阀T的第二三通端口T2为多通阀组件的第五端口c，三通阀T的第三三通端口T3与四通阀F的第一四通端口F1连通，四通阀F的第二四通端口F2为多通阀组件的第二端口b，四通阀F的第三四通端口F3为多通阀组件的第三端口e，四通阀F的第四四通端口F4为多通阀组件的第四端口d。三通阀T和四通阀F的不同导通状态实现了多通阀组件的上述至少三种操作状态。本公开的多通阀组件还可以具有其他形式，不限于上文所述。

此外，如图3所示，制冷剂回路上还设置有温度传感器T3、压力-温度传感器PT1、PT2、PT4，用于测量所处位置的制冷剂的温度和/或压力。

下面参照图3至10详细描述图1中所示的热管理系统的不同操作模式。图3至10中制冷剂回路和冷却液回路中的虚线表示此处的管路没有制冷剂或冷却液流过。

如图3所示，热管理系统处于快速充电/chiller制冷模式。在该模式下，多通阀组件处于第一操作状态，即，第一端口a与第四端口d之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第五端口c不导通。此模式下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2相互独立。由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时可以冷凝，从而对流经内部冷凝器2的空气加热。此模式下的内部冷凝器2也可以不工作，仅起连通作用。第一阀10全开，制冷剂在流经第二换热器3，即水冷冷凝器时进一步冷凝，然后流经第一换热器4，即蒸发器-冷凝器时进一步冷凝。冷却液回路C1上的散热器20与外界环境中进行热交换。此外，第二阀11关闭，第三阀12节流，第四阀13关闭，第五阀14关闭，第六阀21打开，第七阀22打开，使得制冷剂经第六阀21、第三阀12流至冷却器6，并通过第七阀22流回压缩机1。制冷剂在冷却器6处吸收冷却液回路C2中的冷却液的热量，实现对第二工作装置7，即电池组件的降温。

如图4所示，热管理系统处于AC模式。在该模式下，多通阀组件处于第一操作状态，即，第一端口a与第四端口d之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第五端口c不导通。此模式下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2相互独立。此模式下的内部冷凝器2不工作，由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时不冷凝，因此内部冷凝器2仅起连通作用。在此模式下，通过控制水加热器中的风门使空气不流经内部冷凝器2。第一阀10全开，制冷剂在流经第二换热器3，即水冷冷凝器时冷凝，然后流经第一换热器4，即蒸发器-冷凝器时进一步冷凝。冷却液回路C1上的散热器20与外界环境中进行热交换。此外，第二阀11打开，第三阀12关闭，第四阀13关闭，第五阀14关闭，第六阀21打开，第七阀22打开，使得制冷剂在流经另外的连接点P2后经第六阀21、第二阀11流至蒸发器5。在蒸发器5处，制冷剂蒸发吸热，从而降低流经蒸发器5的空气的温度，进而对车厢降温。

如图5所示，热管理系统处于AC+chiller制冷模式。在该模式下，多通阀组件处于第一操作状态，即，第一端口a与第四端口d之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第五端口c不导通。此模式下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2相互独立。此模式下的内部冷凝器2不工作，由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时不被冷凝，因此内部冷凝器2仅起连通作用。在此模式下，通过控制水加热器中的风门使空气不流经内部冷凝器2。第一阀10全开，制冷剂在流经第二换热器3，即水冷冷凝器时冷凝，然后流经第一换热器4，即蒸发器-冷凝器时进一步冷凝。冷却液回路C1上的散热器20与外界环境中进行热交换。此外，第二阀11节流，第三阀12节流，第四阀13关闭，第五阀14关闭，第六阀21打开，第七阀22打开，使得制冷剂在流经第六阀21后在另外的连接点P7处分成两路，一路经第二阀11流至蒸发器5并在蒸发器5处蒸发吸热以降低流经蒸发器5的空气的温度，另一路经第三阀12流至冷却器6并在冷却器6处吸收冷却液回路C2中的冷却液的热量以实现对第二工作装置7的降温。

如图6所示，热管理系统处于简单除湿模式。在该模式下，多通阀组件处于第一操作状态，即，第一端口a与第四端口d之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第五端口c不导通。此模式下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2相互独立。由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时可以冷凝。第一阀10处于轻度节流的第一膨胀状态，制冷剂在流经第一阀10时有轻度压降，并在流经第二换热器3、即水冷冷凝器时进一步冷凝，然后流经第一换热器4、即蒸发器-冷凝器时进一步冷凝。冷却液回路C1上的散热器20与外界环境中进行热交换。此外，第二阀11节流，第三阀12可以根据电池组件的制冷需求处于关闭或者节流状态，示例性地，此时第三阀12处于节流状态，第四阀13关闭，第五阀14关闭，第六阀21打开，第七阀22打开，使得制冷剂在流经第六阀21后在另外的连接点P7处分成两路，一路经第二阀11流至蒸发器5并在蒸发器5处蒸发吸热以降低流经蒸发器5的空气的温度，另一路经第三阀12流至冷却器6并在冷却器6处吸收冷却液回路C2中的冷却液的热量以实现对第二工作装置7的降温。在第三阀12关闭的情况下，全部制冷剂流至蒸发器5。在该模式下，制冷剂经过第二换热器3和第一换热器4的两次冷凝，通过第三阀11的节流在蒸发器5处吸热，既可降低乘客舱内的温度，又可降低乘客舱内的湿度，在蒸发温度不变的情况下可以增大蒸发过程的焓差，提升系统的制冷性能。

如图7所示，热管理系统处于热泵除湿模式。在该模式下，多通阀组件处于第一操作状态，即，第一端口a与第四端口d之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第五端口c不导通。此模式下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2相互独立。由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时可以冷凝，以加热乘客舱。第一阀10处于强节流的第二膨胀状态，制冷剂在流经第一阀10时有强压降，并在流经第二换热器3、即水冷冷凝器时蒸发吸热，然后流经第一换热器4、即蒸发器-冷凝器时进一步蒸发吸热(在该处也可能是不蒸发只吸热)。冷却液回路C1上的散热器20将来自于外界环境的热量交换到制冷剂回路(换言之，第二换热器3)中。此外，第二阀11节流，第三阀12可以根据电池组件的制冷需求处于关闭或者节流状态，示例性地，此时第三阀12处于节流状态，第四阀13打开，第五阀14打开，第六阀21打开，第七阀22打开，流经内部冷凝器2后的制冷剂在另外的连接点P4处分成两路，一路制冷剂经第五阀14后分别流经蒸发器5和冷却器6，使得制冷剂可以在蒸发器5处蒸发吸热以降低流经蒸发器5的空气的温度，同时，可以在冷却器6处蒸发吸热，并通过冷却液回路C2中的冷却液实现对第二工作装置7的降温，另一路制冷剂依次流经第二换热器3和第一换热器4后经第四阀13流回压缩机1。第三阀12也可以关闭。在该模式下，第二换热器3和第一换热器4串联从冷却液回路中吸收的热量更多，提高了热泵效率。

如图8所示，热管理系统处于热泵-余热回收模式。在该模式下，多通阀组件处于第二操作状态，即，第三端口e与第四端口d之间导通，第一端口a与第二端口b之间导通，第五端口c不导通。此模式下，第一冷却液回路C1和第二冷却液回路C2串联。由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时可以冷凝，以加热乘客舱。第一阀10处于强节流的第二膨胀状态，制冷剂在流经第一阀10时有强压降，并在流经第二换热器3、即水冷冷凝器时蒸发吸热，然后流经第一换热器4、即蒸发器-冷凝器时进一步蒸发吸热。通过第二换热器3和第一换热器4将冷却液回路和外界空气中的热量吸收至制冷剂回路中。此外，第二阀11关闭，第三阀12关闭，第四阀13打开，第五阀14关闭，第六阀21打开，第七阀22关闭，使得制冷剂在流经另外的连接点P2后经第四阀13流至压缩机1。

如图9所示，热管理系统处于快速加热车厢模式。在该模式下，多通阀组件处于第三操作状态，第四端口d与第五端口c之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第一端口a不导通。在该模式下，散热器20被旁通回路C3旁通，冷却液不流经散热器20。由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时可以冷凝，以加热乘客舱。第一阀10处于强节流的第二膨胀状态，制冷剂在流经第一阀10时有强压降，并在流经第二换热器3、即水冷冷凝器时蒸发吸热，然后流经第一换热器4、即蒸发器-冷凝器时进一步蒸发吸热。此外，第二阀11关闭，第三阀12关闭，第四阀13打开，第五阀14关闭，使得制冷剂在流经另外的连接点P2后经第四阀13流至压缩机1。在该模式下，第一加热器8可以开启以加热冷却液回路中的冷却液，从而加热电池。

如图10所示，热管理系统处于三角循环加热模式。在该模式下，多通阀组件处于第三操作状态，第四端口d与第五端口c之间导通，第二端口b与第三端口e之间导通，第一端口a不导通。在该模式下，散热器20被旁通回路C3旁通，冷却液不流经散热器20。由压缩机1输出的高温高压的制冷剂在流经内部冷凝器2时可以加热进入乘客舱的空气，以加热乘客舱。此外，第二阀11关闭，第三阀12打开，第四阀13关闭，第五阀14打开，第六阀21关闭，第七阀22打开，使得制冷剂在流经内部冷凝器2后经第五阀14和第三阀12流至冷却器6，在冷却器6将热量交换到冷却液回路中以加热第二工作装置7。在该模式下，第一加热器8可以开启以加热冷却液回路中的冷却液，从而加热电池。

通过设置具有不同操作状态的多通阀组件，本公开的热管理系统可以减少零部件的使用，在实现各种模式的切换的同时有效地简化了热管理系统的管路结构，提供了集成度。此外，本公开的热管理系统通过将膨胀阀设置在水冷冷凝器的上游，使得膨胀阀、水冷冷凝器和蒸发式冷凝器依次串联在制冷剂回路中，可以通过水冷冷凝器和蒸发式冷凝器同时从具有第一工作装置的冷却液回路和外界空气中吸收热量，并直接通过内部冷凝器为乘客舱内提供热量，提高了热管理系统在热泵模式下的制热性能；同时，在高温除湿模式下，从内部冷凝器流出的制冷剂会依次被水冷冷凝器和蒸发式冷凝器冷却，通过设置在水冷冷凝器前的膨胀阀使制冷剂产生一定的压降后再依次流经水冷冷凝器和蒸发式冷凝器，能够降低制冷剂的温度以减轻制冷剂在水冷冷凝器和蒸发式冷凝器处的热交换程度，从而能够在保证蒸发器蒸发温度不变的前提下，避免制冷剂回路中的热量过多的从水冷冷凝器和蒸发式冷凝器处散失，进而能够在提高高温除湿模式下内部冷凝器温度上限的同时，无需其它辅助加热元件的介入，降低了系统能耗。进一步，在本公开的热管理系统中，电机与水冷冷凝器可以串联，可共用一个水泵。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本公开之目的为准。

Claims (10)

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：

制冷剂回路，所述制冷剂回路上依次设置有压缩机(1)，内部冷凝器(2)和第一换热器(4)；

第一冷却液回路(C1)，所述第一冷却液回路上设置有第一泵(17)和发热的第一工作装置(9)；

在所述制冷剂回路与第一冷却液回路(C1)之间设置有第二换热器(3)，所述第二换热器(3)具有第一热交换部(31)和第二热交换部(32)，其中：

所述第一热交换部(31)连接在所述第一冷却液回路(C1)中且与所述第一泵(17)和第一工作装置(9)串联，

所述第二热交换部(32)连接在所述制冷剂回路中且与所述压缩机(1)，内部冷凝器(2)和第一换热器(4)串联，在所述第二热交换部(32)的入口处设置有第一阀(10)。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述制冷剂回路上还设置有蒸发器(5)，所述蒸发器位于所述第一换热器(4)的下游且在其入口处设置有第二阀(11)。

3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，

所述制冷剂回路上还设置有冷却器(6)，所述冷却器位于所述第一换热器(4)的下游且在其入口处设置有第三阀(12)，且

所述热管理系统还包括第二冷却液回路(C2)，所述第二冷却液回路上设置有发热的第二工作装置(7)和第二泵(16)，

所述冷却器(6)用于对所述第二工作装置(7)进行冷却。

4.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，

所述制冷剂回路上还设置有第四阀(13)，所述第四阀(13)设置于所述第一换热器(4)与所述压缩机(1)之间，用于将所述冷却器(6)和所述蒸发器(5)旁路。

5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，

所述制冷剂回路上还设置有第五阀(14)，所述第五阀(14)设置于所述内部冷凝器(2)的出口与所述冷却器(6)之间，用于将所述压缩机(1)、内部冷凝器(2)和冷却器(6)串联。

6.根据权利要求3所述的热管理系统，其特征在于，

所述第一冷却液回路(C1)和第二冷却液回路(C2)之间设置有多通阀组件，所述多通阀组件具有第一操作状态和第二操作状态，其中：

在所述第一操作状态下，所述第一冷却液回路(C1)和第二冷却液回路(C2)相互独立；以及

在所述第二操作状态下，所述第一冷却液回路(C1)和第二冷却液回路(C2)串联。

7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一阀(10)具有第一膨胀状态和第二膨胀状态，其中：

在所述第一膨胀状态下，所述制冷剂回路中的制冷剂在所述第二换热器(3)和第一换热器(4)处被冷凝；

在所述第二膨胀状态下，所述制冷剂回路中的制冷剂在所述第二换热器(3)和第一换热器(4)处被加热。

8.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述第一阀(10)还具有全开状态，其中，在所述全开状态下，所述制冷剂回路中的制冷剂在所述第二换热器(3)和第一换热器(4)处被冷凝。

9.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述第二阀(11)和第三阀(12)为膨胀阀，所述第四阀(13)和第五阀(14)为截止阀。

10.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括电加热器(15)，在空气流动的方向上，所述蒸发器(5)、内部冷凝器(2)和电加热器(15)依次设置。