CN220764339U - 换电站热泵热管理系统以及换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换电站热泵热管理系统以及换电站，在换电站热泵热管理系统中，四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，压缩机的一端与第一阀口连接，气液分离器与第三阀口连接，室外换热器的一端与第四阀口连接，另一端与制冷剂管路的一端连接，制冷剂管路的另一端与第二阀口连接。三通阀具有第五阀口、第六阀口和第七阀口，第五阀口和第六阀口连接在冷却液循环回路上，第六阀口连接散热器的一端，并联管路的一端连接第七阀口，另一端连接散热器另一端处的管路。这样，通过四通阀和三通阀的阀口控制来实现利用制冷剂进行冷却、加热以及利用散热器进行自然散热等工作模式，实现在不同温度环境下对电池部件的温度管理。

Description

换电站热泵热管理系统以及换电站

技术领域

本实用新型涉及换电站换电技术领域， 更具体而言， 涉及一种换电站热泵热管理系统以及换电站。

背景技术

随着新能源汽车尤其是纯电动汽车的快速发展，补能技术的研究受到越来越多的重视，现有的补能技术主要包括为动力电池充电和将亏电的动力电池直接换为满电的动力电池(即换电)两种。 目前，换电站由于补能速度媲美加油的优势受到越来越多的青睐。

在相关技术中，换电站主要包括控制室、电池部件等部件，这些部件的温度对电池包的安全及寿命和人员的舒适性有较大影响，其中， 电池部件的电池包数量多，在大功率充电下发热量较大，而在低温时， 温度过低会影响电池寿命， 换电模块中的电池包的温度控制是换电站热管理系统温度控制的重点，因此， 如何对换电站的换电模块中的电池包进行高效地散热和加热成为了技术人员研究的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种换电站热泵热管理系统以及换电站。

本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统用于换电站， 所述换电站热泵热管理系统包括：

制冷剂循环组件，包括压缩机、室外换热器、辅助换热器、四通阀和气液分离器，所述四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述辅助换热器具有制冷剂管路和冷却液管路，所述压缩机的一端与所述第一阀口连接，另一端与所述气液分离器连接，气液分离器与所述第三阀口连接，所述室外换热器的一端与所述第四阀口连接，另一端与所述制冷剂管路的一端连接，所述制冷剂管路的另一端与所述第二阀口连接；和

冷却液循环组件，包括电子泵、电池部件、散热器、三通阀以及并联管路，所述电子泵、所述电池部件、所述散热器以及所述冷却液管路构成冷却液循环回路， 所述三通阀设置在所述散热器的进口处，所述三通阀具有第五阀口、第六阀口和第七阀口，所述第五阀口和所述第六阀口连接在所述冷却液循环回路上，所述第六阀口连接所述散热器的一端，所述并联管路的一端连接所述第七阀口，另一端连接所述散热器另一端处的管路。

在某些实施方式中，所述换电站热泵热管理系统具有电池冷却模式；

在所述电池冷却模式下，所述压缩机和所述电子泵启动，所述第一阀口与所述第四阀口连通，所述第二阀口与所述第三阀口连通；所述第五阀口连通所述第七阀口以使所述电子泵、所述三通阀、所述并联管路、所述冷却液管路以及所述电池部件形成循环；

制冷剂在所述压缩机的作用下通过所述四通阀流入至所述室外换热器中吸热冷却，冷却后的制冷剂流经所述制冷剂管路吸热蒸发以冷却流经所述辅助换热器的冷却液进而对所述电池部件进行冷却，从所述制冷剂管路流出的制冷剂从所述四通阀流回至压缩机。

在某些实施方式中，所述换电站热泵热管理系统具有电池加热模式；

在所述电池加热模式下，所述压缩机和所述电子泵启动，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通；所述第五阀口连通所述第七阀口以使所述电子泵、所述三通阀、所述并联管路、所述冷却液管路以及所述电池部件形成循环；

制冷剂在所述压缩机的作用下通过所述四通阀流入至所述辅助换热器中冷却放热以加热流经所述辅助换热器的冷却液，被加热后的冷却流经所述电池部件时对所述电池部件进行加热，从所述制冷剂管路流出的制冷剂流经所述室外换热器吸热蒸发后从所述四通阀流回至所述压缩机。

在某些实施方式中，所述换电站热泵热管理系统具有自然散热模式；

在所述电池散热模式下，所述压缩机关闭，所述电子泵启动，所述第五阀口连通所述第六阀口以使所述电子泵、所述三通阀、所述散热器、所述冷却液管路以及所述电池部件形成循环；

流经所述电池部件的冷却液在所述电子泵的作用下流经所述散热器进行散热冷却以对所述电池部件进行冷却。

在某些实施方式中，所述换电站热泵热管理系统还包括辅助加热器，所述辅助加热器设置在所述冷却液循环回路上且用于对冷却液进行加热。

在某些实施方式中，所述换电站热泵热管理系统还包括节流装置，所述节流装置设置在所述室外换热器和所述辅助换热器之间。

在某些实施方式中，所述换电站热泵热管理系统还包括排气温度传感器，所述排气温度传感器设置在所述压缩机的出口处；和/或

所述换电站热泵热管理系统还包括低压压力传感器，所述低压压力传感器设置在所述压缩机的进口处。

在某些实施方式中，所述换电站热泵热管理系统还包括第一风扇和第二风扇，所述第一风扇用于形成流经所述室外换热器的气流， 所述第二风扇用于形成流经所述散热器的气流。

在某些实施方式中，所述电池部件包括若干并联的电池包。

本实用新型实施方式的换电站包括上述任一项所述的换电站热泵热管理系统。

在本实用新型实施方式中的换电站热泵热管理系统和换电站中，换电站热泵热管理系统包括制冷剂循环组件和冷却液循环组件， 制冷剂循环组件具有四通阀和辅助换热器， 辅助换热器还连接在电子泵、电池部件、散热器以及冷却液管路构成冷却液循环回路中，冷却液循环回路上还设有三通阀。如此，通过四通阀的设置，可通过连通四通阀的不同阀口来改变制冷剂的流动路径从而使得制冷剂能够在辅助换热器中进行吸热或者放热，从而冷却或者加热冷却液循环回路中的冷却液，进而通过制冷剂对电池部件进行冷却和加热，同时也可通过三通阀的各个阀口的连通状态来决定冷却液是否流经散热器来决定散热器是否介入冷却。这样，可通过四通阀和三通阀的阀口控制来实现利用制冷剂进行冷却、利用制冷剂进行加热以及利用散热器进行自然散热等工作模式，实现在不同温度环境下对电池部件的温度管理，同时，通过设置一个四通阀、一个三通阀以及一个辅助换热器即可实现对电池部件的冷却和加热的控制，可有效地降低控制成本， 在温度不高时， 可直接通过散热器进行自然冷却， 而无需随时都需要制冷剂介入，降低了能耗。

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

图1是本实用新型实施方式的换电站的结构示意图。

图2是本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统的结构原理示意图；

图3是本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统的另一结构原理示意图；

图4是本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统的在电池冷却模式下的原理示意图；

图5是本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统的在电池加热模式下的原理示意图；

图6是本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统的在自然散热模式下的原理示意图；

图7是本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统的又一结构原理示意图。

主要元件符号说明：

换电站热泵热管理系统100；

制冷剂循环组件10、压缩机11、室外换热器12、辅助换热器13、制冷剂管路131、冷却液管路132、四通阀14、气液分离器15；

冷却液循环组件20、 电子泵21、 电池部件22、 电池包221、散热器23、三通阀24、并联管路25；

第一风扇30、第二风扇40、节流装置50、排气温度传感器60、低压压力传感器70、出口温度传感器80、辅助加热器90。

换电站1000、箱体200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或可具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的， 仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的实施方式的描述中，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中， “多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的实施方式中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本实用新型实施方式中的换电站1000可用于对车辆的电池包进行更换，具体地，换电站1000可包括箱体200和本实用新型实施方式中的换电站热泵热管理系统100等部件，箱体200作为换电站1000的支撑结构和安装结构，换电站热泵热管理系统100中的各个部件均可安装在箱体200内。此外，在某些实施方式中，换电站1000还可包括换电装置(图未示出)，例如，换电机器人、换电机械手等，其可用于将车辆的电池包221拆下以及将换电站1000中存储的电池包安装在车辆上。

请参阅图2，本实用新型实施方式中的换电站热泵热管理系统100可包括制冷剂循环组件10和冷却液循环组件20。

制冷剂循环组件10可包括压缩机11、室外换热器12、辅助换热器13、四通阀14和气液分离器15， 四通阀14具有第一阀口a、第二阀口b、第三阀口c和第四阀口d，辅助换热器13具有制冷剂管路131和冷却液管路132，两者可进行热交换。

压缩机11的一端与第一阀口a连接，另一端与气液分离器15连接，气液分离器15与第三阀口c连接，室外换热器12的一端与第四阀口d连接，另一端与制冷剂管路131的一端连接，制冷剂管路131的另一端与第二阀口b连接。

冷却液循环组件20可包括电子泵21、电池部件22、散热器23、三通阀24以及并联管路25，电子泵21、电池部件22、散热器23以及冷却液管路132构成冷却液循环回路，三通阀24设置在散热器23的进口处，三通阀24具有第五阀口e、第六阀口f和第七阀口g，第五阀口e和第六阀口f连接在冷却液循环回路上，第六阀口f连接散热器23的一端，并联管路25的一端连接第七阀口g，另一端连接散热器23另一端处的管路。

需要说明的是，在本实用新型中，不对括电子泵21、电池部件22、散热器23以及辅助换热器13的连通顺序进行限制，例如，如图3所示， 电子泵21、散热器23、辅助换热器13和电池部件22可依次连接，三通阀24则可连接在电子泵21和散热器23之间，第五阀口e连接电子泵21，第六阀口f连接散热器23的进口，并联管路25的一端则连接第七阀口g，另一端则连接散热器23出口处的管路。

当然，可以理解的是，在一些实施方式中， 电池部件22和电子泵21的位置可以互换， 电子泵21与散热器23的位置也可互换，具体在此不作限制，在下文中，均以图示中的连接方式进行说明，但其不能理解为对于本实用新型的限制。

在本实用新型实施方式中的换电站热泵热管理系统100和换电站1000中，换电站热泵热管理系统100包括制冷剂循环组件10和冷却液循环组件20，制冷剂循环组件10具有四通阀14和辅助换热器13，辅助换热器13还连接在电子泵21、电池部件22、散热器23以及冷却液管路132构成冷却液循环回路中，冷却液循环回路上还设有三通阀24。如此，通过四通阀14的设置，可通过连通四通阀14的不同阀口来改变制冷剂的流动路径从而使得制冷剂能够在辅助换热器13中进行吸热或者放热，从而冷却或者加热冷却液循环回路中的冷却液，进而通过制冷剂对电池部件22进行冷却和加热， 同时也可通过三通阀24的各个阀口的连通状态来决定冷却液是否流经散热器23来决定散热器23是否介入冷却。这样，可通过四通阀14和三通阀24的阀口控制来实现利用制冷剂进行冷却、利用制冷剂进行加热以及利用散热器23进行自然散热等工作模式，实现在不同温度环境下对电池部件22的温度管理，同时，通过设置一个四通阀14、一个三通阀24以及一个辅助换热器13即可实现对电池部件22的冷却和加热的控制， 可有效地降低控制成本， 在温度不高时， 可直接通过散热器23进行自然冷却，而无需随时都需要制冷剂介入， 降低了能耗。

具体地，在本实用新型中，压缩机11可用于压缩和输送制冷剂，电子泵21用于对冷却液进行输送，冷却液可为水也可为其它类型的冷却液， 具体在此不作限制。

室外换热器12用于将室外空气与制冷剂进行热交换，例如，在高温高压的制冷剂流经室外换热器12时，制冷剂在室外换热器12内将热量释放至室外环境中进行冷却，在低温制冷剂流经室外换热器12时，制冷剂在室外换热器12内吸收室外环境中的热量进行蒸发。

辅助换热器13可为具有两个相互独立的管路， 即制冷剂管路131以及冷却液管路132， 两者可进行热交换，例如，在高温高压的制冷剂流经辅助换热器13时，制冷剂在辅助换热器13内将热量释放以加热流经辅助换热器13的冷却液，在低温制冷剂流经辅助换热器13时，制冷剂在辅助内吸收流经辅助换热器13的冷却液的热量进行蒸发从而对冷却液进行冷却。

四通阀14可为可具有四个阀口的比例阀， 可通过调节各个阀口的连通状态来调节制冷剂的流向从而形成不同的制冷剂流动路径。三通阀24可为具有三个阀口的比例阀，可通过调节各个阀口的连通状态来调节冷却液的流向以及流量， 从而形成不同的冷却液流动路径。

散热器23可为低温散热器23， 低温散热器23用于对流经其的冷却液进行散热。

请继续参阅图2， 在某些实施方式中， 换电站热泵热管理系统100还可包括第一风扇30和第二风扇40，第一风扇30用于形成流经室外换热器12的气流，第二风扇40用于形成流经散热器23的气流。

如此， 第一风扇30可形成流经室外换热器12的气流以使空气能够与流经室外换热器12的制冷剂进行快速换热以冷却制冷剂或者对制冷剂进行蒸发，第二风扇40则可将流经散热器23的冷却液的热量快速地散发至外界环境中以对流经其的冷却液进行冷却。

具体地， 在这样的实施方式中， 第一风扇30可与室外换热器12对应设置， 第二风扇40可与散热器23对应设置， 两者独立工作。

当然，可以理解的是，在某些实施方式中，室外换热器12和散热器23也可对应一个风扇从而降低成本， 也即， 该风扇可用于形成流经室外换热器12和/或散热器23的气流。例如， 在一个可能的实施方式中，室外换热器12和散热器23可组成室外换热模组，该模组内可设置风门，可通过控制风门的状态来控制风扇所形成的气流只流经室外换热器12或者只流经散热器23或者同时流经室外换热器12和散热器23，具体在此不作限制，在下文中，均以电站热泵热管理系统具有单独的第一风扇30和第二风扇40为例进行说明。

请继续参阅图2，在某些实施方式中，换电站热泵热管理系统100还可包括节流装置50，节流装置50设置在室外换热器12和辅助换热器13之间。

如此， 通过节流装置50的设置， 可以对流入至室外换热器12以及从室外换热器12中流出的制冷剂进行节流。

具体地，节流装置50可为电子膨胀阀等节流元件，在通过改变四通阀14的连接状态使得制冷剂先流经室外换热器12，后流经辅助换热器13时，节流装置50对流入至室外换热器12中的制冷剂进行节流， 在通过改变四通阀14的连接状态使得制冷剂先流经辅助换热器13， 后流经室外换热器12时， 节流装置50对从室外换热器12流出的制冷剂(即流入至辅助换热器13中的制冷剂)进行节流。

在本实用新型中， 节流装置50可具有三种状态， 其可分别为关闭状态、节流状态和全开状态， 关闭状态可以理解为制冷剂基本无法通过节流装置50，节流状态则可理解为节流装置50可对制冷剂进行节流，全开状态则可理解为制冷剂能够正常全部通过该节流装置50而不对其进行节流。当然， 可以理解的是，在某些实施方式中，节流装置50也可只可具有关闭状态和节流状态两种状态，在此不作限制。

在某些实施方式中， 换电站热泵热管理系统100还可包括排气温度传感器60， 排气温度传感器60设置在压缩机11的出口处。

如此，通过设置排气温度传感器60可检测压缩机11出口处的制冷剂的温度，从而根据温度来合理地控制压缩机11的功率以使从压缩机11出口输出的制冷剂的温度处于所预期的范围。

请参阅图2，在某些实施方式中，换电站热泵热管理系统100还可包括低压压力传感器70，低压压力传感器70设置在压缩机11的进口处，具体地，低压压力传感器70可设置在气液分离器15和压缩机11的进口之间。

如此，通过低压压力传感器70可以检测回到压缩机11内的制冷剂的压力从而对制冷剂的低压压力进行监测。

请参阅图2，在某些实施方式中，换电站热泵热管理系统100还可包括出口温度传感器80，出口温度传感器80设置在辅助换热器13的制冷剂管路131的出口处，其用于检测从辅助换热器13中流出的制冷剂的温度。

当然，在某些实施方式中，为了检测环境温度来确定电池部件22否需要制冷剂循环组件10介入来对利用制冷剂对电池部件22进行冷却或者加热，换电站热泵热管理系统100还可设置外温传感器(图未示出)，其可用于检测外部环境温度。

请参阅图3，在某些实施方式中，电池部件22可包括若干电池包221，若干电池包221可通过管路相互并联连接在电子泵21、电池部件22、散热器23以及冷却液管路132构成冷却液循环回路中。

这样，通过将若干电池包221并联连接在冷却液循环回路中，可通过冷却液循环回路直接对所有的电池包221进行热管理。

请参阅图4，在某些实施方式中，换电站热泵热管理系统100可具有电池冷却模式，在电池加热模式下，压缩机11和电子泵21启动， 同时，第一风扇30也启动，第二风扇40关闭，节流装置50处于节流状态；

第一阀口a与第四阀口d连通，第二阀口b与第三阀口c连通；第五阀口e连通第七阀口g以使电子泵21、三通阀24、并联管路25、冷却液管路132以及电池部件22形成循环；

制冷剂在压缩机11的作用下通过四通阀14流入至室外换热器12中吸热冷却，冷却后的制冷剂流经制冷剂管路131吸热蒸发以冷却流经辅助换热器13的冷却液进而对电池部件22进行冷却，从制冷剂管路131流出的制冷剂从四通阀14流回至压缩机11。

在该模式下，制冷剂的流向以及冷却液的流向具体可参阅图4中的回路上的箭头，也即，图4中回路上的箭头的指向代表制冷剂和液体的流向。

如此，在夏季外界环境温度较高时，冷却负荷较大，可通过换电站1000的控制器来控制压缩机11、电子泵21、第一风扇30的启动，并控制四通阀14的阀口连通方式来控制换电站热泵热管理系统100处于电池冷却模式以利用制冷剂来对电池部件22进行快速冷却。

具体地，可以理解，此模式通常应用与外界环境温度较高的场景下(在夏季温度较高，例如温度高于40°、45°设置60°且冷却负荷较大时)，在这样的实施方式中，第一风扇30启动，第二风扇40可不启动，压缩机11和电子泵21也均启动，节流装置50可处于节流状态。

在该模式下，由于外界环境温度较高，散热器23无法满足散热需求，可将三通阀24的第五阀口e和第七阀口g连通从而使得散热器23不介入冷却液的散热(也即，散热器23被并联管路25短接，冷却液不流经散热器23)，电子泵21、三通阀24、并联管路25、辅助换热器13以及电池部件22形成循环回路，冷却液在电子泵21的作用下输送至其它部件。

在该模式下，制冷剂经压缩机11压缩后从四通阀14的第一阀口a流入，第四阀口d流出，随后进入室外换热器12中与外界空气进行热交换进行冷却，冷却后的制冷剂经过节流装置50的节流后流入至辅助换热器13中吸收流经辅助换热器13的冷却液中的热量进行蒸发，从而对冷却液进行冷却，进而实现对电池部件22的冷却，蒸发后的冷媒从四通阀14的第二阀口b流入，第三阀口c流出，随后流入至气液分离器15中，最终流回至压缩机11中进入下一循环。

此外，可以理解的是，在制冷剂的制冷量无法满足冷却液的冷却需求时，也可以将三通阀24的第五阀口e和第六阀口f连通，使得冷却液也可流经散热器23进行散热，从而同时利用散热器23和制冷剂来对电池部件22进行冷却，提升冷却效果，在这样的情况下，第二风扇40可启动以形成流经散热器23的气流。

请参阅图5，在某些实施方式中，换电站热泵热管理系统100还可具有电池加热模式，在电池加热模式下，压缩机11和电子泵21均启动， 同时，第一风扇30也启动，节流装置50处于节流状态；

第一阀口a与第二阀口b连通，第三阀口c与第四阀口d连通；第五阀口e连通第七阀口g以使电子泵21、三通阀24、并联管路25、冷却液管路132以及电池部件22形成循环；

制冷剂在压缩机11的作用下通过四通阀14流入至辅助换热器13中冷却放热以加热流经辅助换热器13的冷却液，被加热后的冷却流经电池部件22时对电池部件22进行加热，从制冷剂管路131流出的制冷剂流经室外换热器12吸热蒸发后从四通阀14流回至压缩机11。

在该模式下，制冷剂的流向以及液体的流向具体可参阅图5中的回路上的箭头，也即，图5中回路上的箭头的指向代表制冷剂和液体的流向。

如此，在秋冬季外界环境温度极低时，为了保证电池部件22中的电池包221的温度处于一个合理的范围，可通过换电站1000的控制器来控制压缩机11、电子泵21、第一风扇30的启动，并控制四通阀14的阀口连通方式来控制换电站热泵热管理系统100处于电池加热模式，从而利用制冷剂来对电池部件22进行加热以使电池部件22的温度处于一个合适的范围。

具体地，可以理解，此模式通常应用与外界环境温度极低的场景下(例如，在秋冬季温度较低，电池部件22有加热需求时)，在这样的实施方式中，第一风扇30启动，第二风扇40可不启动，压缩机11和电子泵21也均启动，节流装置50可处于节流状态。

在该模式下，由于外界环境温度较低，电池部件22存在加热需求，可将三通阀24的第五阀口e和第七阀口g连通从而使得散热器23不介入(也即，散热器23被并联管路25短接，冷却液不流经散热器23)， 电子泵21、三通阀24、并联管路25、辅助换热器13以及电池部件22形成循环回路，冷却液在电子泵21的作用下输送至其它部件。

在该模式下，制冷剂经压缩机11压缩后从四通阀14的第一阀口a流入，第二阀口b流出，随后进入辅助换热器13中冷却放热以对流经辅助换热器13的冷却液进行加热，加热后的冷却液流经电池部件22时对电池部件22进行加热，冷却后的制冷剂经过节流装置50的节流后流入至室外换热器12中与流经室外换热器12的气流进行热交换进行吸热蒸发，蒸发后的冷媒从四通阀14的第四阀口d流入，第三阀口c流出， 随后流入至气液分离器15中，最终流回至压缩机11中进入下一循环。

请参阅图6，在某些实施方式中，换电站热泵热管理系统100具有自然散热模式，在电池散热模式下，压缩机11关闭，第一风扇30关闭，电子泵21和第二风扇40启动，第五阀口e连通第六阀口f以使电子泵21、三通阀24、散热器23、冷却液管路132以及电池部件22形成循环，流经电池部件22的冷却液在电子泵21的作用下流经散热器23进行散热冷却以对电池部件22进行冷却。

如此，在秋冬季温度不是很低且电池部件22具有普通散热需求且可通过散热器23直接进行散热冷却时，为了保证电池部件22中的电池包221的温度处于一个合理的范围，可通过换电站1000的控制器来控制压缩机11和第一风扇30关闭， 电子泵21和第二风扇40的启动，并控制三通阀24连通方式来控制换电站热泵热管理系统100处于自然散热模式以利用散热器23直接来对电池部件22进行加热以使电池部件22的温度处于一个合适的范围。

具体地，可以理解，此模式通常应用与外界环境温度适中的场景下(例如，在秋冬季温度适中，电池部件22有散热需求时)，在这样的实施方式中，压缩机11和第一风扇30关闭，第二风扇40启动，节流装置50可处于关闭状态。

在该模式下，制冷剂循环组件10不介入冷却，可将三通阀24的第五阀口e和第六阀口f连通从而使得仅仅只有散热器23介入电池部件22的冷却， 电子泵21、三通阀24、散热器23、辅助换热器13以及电池部件22形成循环回路，冷却液在电子泵21的作用下输送至散热器23对冷却液进行散热从而对电池部件22进行散热冷却。

可以理解的是，在这样的情况下，可通过外温传感器来监测环境温度来确定是执行电池加热模式、电池冷却模式还是执行自然散热模式，例如，在外温传感器的监测温度低于低温阈值(例如，在环境温度低于-15℃甚至低于-30℃)时，可执行电池加热模式，通过制冷剂的介入来对电池部件22进行加热，在外温传感器的监测温度高于高温阈值(例如45°、60°等)时，可执行电池冷却模式，在外温传感器的监测温度处于低温阈值和高温阈值之间且电池部件22具有散热需求时，可执行自然散热模式。

请参阅图7，在某些实施方式中，换电站热泵热管理系统100还可包括辅助加热器90，辅助加热器90设置在冷却液循环回路上且用于对冷却液进行加热。

如此，在环境温度过低，制冷剂的制热量无法满足电池部件22的加热需求时，可开启辅助加热器90，直接给流经电池部件22的冷却液进行加热，也即是说，通过增加辅助加热器90的设置，可以覆盖全场景的加热需求，从而使得换电站热泵热管理系统100可实现多温域的管理。

具体地， 在这样的实施方式中， 辅助加热器90可为PTC加热器， 如图7所述， 辅助加热器90可设置在辅助换热器13和电池部件22之间，当然，辅助加热器90也可设置在其它位置，在此不作限制。

可以理解的是，在环境温度过低时，可以仅仅只采用辅助加热器90来对电池部件22进行加热，也可以是配合制冷剂来对电池部件22进行加热(也即在电池加热模式下同时开启辅助加热器90)， 具体在此不作限制。

综上所述， 在本实用新型实施方式的换电站热泵热管理系统100中， 通过设置一个四通阀14和一个电子膨胀阀， 电池部件22制冷时， 室外换热器12当冷凝器， 辅助换热器13充当当蒸发器， 电池部件22制热时， 辅助换热器13当冷凝器， 室外换热器12当蒸发器， 而无需采用其它的多个阀门来实现制热和制冷(例如多个截止阀)， 可降低了硬件成本， 通过一个节流装置50即可同时实现制冷、加热的控制， 可降低了控制成本。 同时， 通过设置散热器23， 可兼顾能耗影响， 可基于不同冷却场景使用不同的冷却模式，在秋冬季冷却温度适中且散热器23能够满足散热需求时可使用自然冷却模式，通过散热器23进行散热而无需利用制冷剂来进行冷却， 可有效降低了能耗。另外， 通过增加辅助加热器90， 能够在环境温度较低时也能给电池部件22加热，覆盖了全场景、多温域的加热需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、 “某些实施方式”、 “示意性实施方式”、 “示例”、 “具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。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方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种换电站热泵热管理系统，用于换电站，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统包括：

制冷剂循环组件，包括压缩机、室外换热器、辅助换热器、四通阀和气液分离器，所述四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述辅助换热器具有制冷剂管路和冷却液管路，所述压缩机的一端与所述第一阀口连接，另一端与所述气液分离器连接，气液分离器与所述第三阀口连接，所述室外换热器的一端与所述第四阀口连接，另一端与所述制冷剂管路的一端连接，所述制冷剂管路的另一端与所述第二阀口连接；和

冷却液循环组件，包括电子泵、电池部件、散热器、三通阀以及并联管路，所述电子泵、所述电池部件、所述散热器以及所述冷却液管路构成冷却液循环回路，所述三通阀设置在所述散热器的进口处，所述三通阀具有第五阀口、第六阀口和第七阀口，所述第五阀口和所述第六阀口连接在所述冷却液循环回路上，所述第六阀口连接所述散热器的一端，所述并联管路的一端连接所述第七阀口，另一端连接所述散热器另一端处的管路。

2.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统具有电池冷却模式；

在所述电池冷却模式下，所述压缩机和所述电子泵启动，所述第一阀口与所述第四阀口连通，所述第二阀口与所述第三阀口连通；所述第五阀口连通所述第七阀口以使所述电子泵、所述三通阀、所述并联管路、所述冷却液管路以及所述电池部件形成循环；

制冷剂在所述压缩机的作用下通过所述四通阀流入至所述室外换热器中吸热冷却，冷却后的制冷剂流经所述制冷剂管路吸热蒸发以冷却流经所述辅助换热器的冷却液进而对所述电池部件进行冷却，从所述制冷剂管路流出的制冷剂从所述四通阀流回至压缩机。

3.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统具有电池加热模式；

在所述电池加热模式下，所述压缩机和所述电子泵启动，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通；所述第五阀口连通所述第七阀口以使所述电子泵、所述三通阀、所述并联管路、所述冷却液管路以及所述电池部件形成循环；

制冷剂在所述压缩机的作用下通过所述四通阀流入至所述辅助换热器中冷却放热以加热流经所述辅助换热器的冷却液，被加热后的冷却流经所述电池部件时对所述电池部件进行加热，从所述制冷剂管路流出的制冷剂流经所述室外换热器吸热蒸发后从所述四通阀流回至所述压缩机。

4.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统具有自然散热模式；

在所述电池散热模式下，所述压缩机关闭，所述电子泵启动，所述第五阀口连通所述第六阀口以使所述电子泵、所述三通阀、所述散热器、所述冷却液管路以及所述电池部件形成循环；

流经所述电池部件的冷却液在所述电子泵的作用下流经所述散热器进行散热冷却以对所述电池部件进行冷却。

5.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统还包括辅助加热器，所述辅助加热器设置在所述冷却液循环回路上且用于对冷却液进行加热。

6.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统还包括节流装置，所述节流装置设置在所述室外换热器和所述辅助换热器之间。

7.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统还包括排气温度传感器，所述排气温度传感器设置在所述压缩机的出口处；和/或

所述换电站热泵热管理系统还包括低压压力传感器，所述低压压力传感器设置在所述压缩机的进口处。

8.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述换电站热泵热管理系统还包括第一风扇和第二风扇，所述第一风扇用于形成流经所述室外换热器的气流，所述第二风扇用于形成流经所述散热器的气流。

9.根据权利要求1所述的换电站热泵热管理系统，其特征在于，所述电池部件包括若干并联的电池包。

10.一种换电站，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的换电站热泵热管理系统。