CN213870268U - 压缩机及热管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压缩机，其包括第一壳体、第二壳体、电机部、压缩部、转轴及水套，所述水套包括进水部、换热部及出水部，所述换热部位于定子和第一壳体之间，所述进水部与换热部连通，所述出水部与换热部连通，所述进水部和出水部连接于换热部的相反两侧；所述第二壳体具有冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口与第二内腔连通，所述冷媒出口与第二内腔连通。本申请的压缩机包括用于冷却电机部的水套，水套能够冷却压缩机的电机部，压缩部的冷媒进口的进气温度低，压缩的制冷剂浓度较大，压缩机的压缩效率高，从而压缩机的工作效率高。本申请还公开包括上述压缩机的热管理系统。

Description

压缩机及热管理系统

技术领域

本申请涉及压缩机和热管理系统领域。

背景技术

如图1所示相关技术的压缩机，其包括外壳、电机部和压缩部。电机部和压缩部收容于同一外壳的同一内腔。电机部包括定子和转子，压缩部包括动涡盘和静涡盘。转子和动涡盘通过转轴连接。外壳设有冷媒进口和冷媒出口，冷媒/制冷剂从冷媒进口进入后经过定子和转子。压缩机在运行过程中，电机部会发热，压缩机的控制器也会发热，冷媒/制冷剂对电机部和控制器进行了冷却。与此同时，冷媒/制冷剂的温度升高，在相同容积下冷媒/制冷剂的浓度变小，压缩部压缩的冷媒量变小，从而压缩机的工作效率较低。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种工作效率较高的压缩机。

本申请一方面提供了一种压缩机，其包括第一壳体、第二壳体、电机部、压缩部、转轴及水套，所述第一壳体包括第一内腔，所述电机部收容于第一内腔，所述第二壳体包括第二内腔，所述压缩部收容于第二内腔，所述第一内腔和第二内腔不连通；

所述电机部包括芯体部，所述芯体部包括定子和转子，所述压缩部包括涡盘部，所述涡盘部包括动涡盘和静涡盘，所述转子与动涡盘通过转轴连接，所述转轴包括第一部和第二部，所述第一部位于第一内腔且与转子连接，所述第二部位于第二内腔且与动涡盘连接；

所述水套包括进水部、换热部及出水部，所述换热部位于定子和第一壳体之间，所述进水部与换热部连通，所述出水部与换热部连通，所述进水部和出水部连接于换热部的相反两侧；

所述第二壳体具有冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口与第二内腔连通，所述冷媒出口与第二内腔连通。

本申请的另一目的在于提供一种具有上述压缩机的热管理系统。

本申请一方面提供了一种热管理系统，其包括压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、节流装置以及动力装置，所述压缩机包括：

第一壳体，所述第一壳体具有第一内腔；

电机部，所述电机部收容于第一内腔，所述电机部包括芯体部，所述芯体部包括定子和转子；

第二壳体，所述第二壳体具有第二内腔，所述第二壳体具有冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口与第二内腔连通，所述冷媒出口与第二腔连通；

压缩部，所述压缩部收容于第二内腔，所述第二内腔与第一内腔不连通，所述压缩部包括涡盘部，所述涡盘部包括动涡盘和静涡盘，所述冷媒进口和第二内腔连通，所述冷媒出口和第二内腔连通；

转轴，所述转轴连接转子与动涡盘，所述转轴包括第一部和第二部，所述第一部位于第一内腔且与转子连接，所述第二部位于第二内腔且与动涡盘连接；以及

水套，所述水套包括进水部、换热部及出水部，所述换热部位于定子和第一壳体之间，所述进水部和出水部连接于换热部的相反两侧；

其中，所述热管理系统包括制冷模式，在制冷模式下，所述冷媒出口、第一换热器、节流装置、第二换热器、冷媒进口连通形成制冷剂回路，所述动力装置、压缩机的进水部、压缩机的出水部、第三换热器连通形成冷却液回路。

与相关技术相比，本申请的压缩机包括用于冷却电机部的水套，水套能够冷却压缩机的电机部，压缩部的冷媒进口的进气温度低，压缩的制冷剂浓度较大，压缩机的压缩效率高，从而压缩机的工作效率高。

附图说明

图1是相关技术压缩机的结构示意图；

图2是本申请一实施例压缩机的结构示意图；

图3是本申请另一实施例压缩机的结构示意图；

图4是本申请一实施例压缩机的部分结构的立体示意图；

图5是本申请一实施例压缩机的部分结构的爆炸示意图；

图6是本申请一实施例压缩机的部分结构的轴向立体剖切示意图；

图7是本申请一实施例压缩机的部分结构的径向立体剖切示意图；

图8是本申请一实施例水套的立体结构示意图；

图9是本申请一实施例水套的另一视角立体结构示意图；

图10是本申请又一实施例水套的立体结构示意图；

图11是本申请又一实施例水套的另一视角立体结构示意图；

图12是本申请再一实施例水套的立体结构示意图；

图13是本申请再一实施例水套的另一视角立体结构示意图；

图14是本申请实施例热管理系统处于第一制冷模式或除霜模式的系统图；

图15是本申请实施例热管理系统处于第一制热模式的系统图；

图16是本申请实施例热管理系统处于第二制热模式的系统图；

图17是本申请实施例热管理系统处于第三制热模式的系统图；

图18是本申请实施例热管理系统处于第四制热模式的系统图；

图19是本申请实施例热管理系统处于第二制冷模式或除霜模的系统图；

图20是本申请实施例热管理系统处于除湿或除雾模式的系统图；

图21是本申请另一实施例热管理系统处于第一制冷模式的系统图；

图22是本申请另一实施例热管理系统处于第二制冷模式的系统图；

图23是本申请另一实施例热管理系统处于第一制热模式的系统图；

图24是本申请另一实施例热管理系统处于第二制热模式的系统图；

图25是本申请另一实施例热管理系统处于除霜或者化冰模式的系统图；

图26是本申请再一实施例热管理系统处于制冷模式的系统图；

图27是本申请再一实施例热管理系统处于制热模式的系统图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图2所示，本申请提供一种压缩机10，其包括第一壳体11、第二壳体12、电机部13、压缩部14、转轴15及水套16。第一壳体11包括第一内腔111，电机部13收容于第一内腔111。第二壳体12包括第二内腔121，压缩部14收容于第二内腔121，其中第一内腔111和第二内腔121不连通。

电机部13包括芯体部131，其中芯体部131包括定子132和转子133。压缩部14包括涡盘部141，其中涡盘部包括动涡盘142和静涡盘143。转子133与动涡盘142通过转轴15连接，转轴151包括第一部151和第二部152，第一部151位于第一内腔111且与转子连接，所述第二部152位于第二内腔且与动涡盘142连接。

如图4至图7所示，定子132具有定子本体134、绕线槽135和绕线(未图示)，定子本体134呈中空的圆柱状，绕线槽135沿定子的圆周排列，绕线经绕线槽135定位缠绕于定子本体134。绕线可以是漆包线的铜线。转子133包括转子本体136和通孔137，通孔137沿转子本体136的轴向贯穿转子本体136。通孔137的延伸方向与绕线槽135的延伸方向平行，通孔137的设置减小了转子的重量，从而有利于转子的转动和轻量化设计。

水套16包括进水部161、换热部162及出水部163，换热部162位于定子132和第一壳体11之间。进水部161与换热部162连通，且出水部163与换热部162连通，进水部161和出水部163连接于换热部162的相反两侧。进水部161具有进水口164，出水部163具有出水口165，换热部163具有流道166，进水口164和流道166一侧连通，出水口165与流道166另一侧连通。进水口164用于冷却液流入，出水口165用于冷却液流出，换热部的流道166用于冷却液流动，从而吸收电机部13的热量。

第二壳体12具有冷媒进口122和冷媒出口123，冷媒进口122与第二内腔121连通，冷媒出口123与第二内腔121连通。冷媒进口122和冷媒出口123设置于涡盘部141的不同侧，从而有利于压缩部14对冷媒的吸入和排出，提高压缩效率。电机部13上的绕线通电产生磁场，转子133具有磁性，在定子132和绕线的磁场力驱动下，转子133产生自转从而带动转轴15旋转，转轴15进一步驱驶动涡盘142旋转运动，从而与静涡盘143配合压缩从冷媒进口122进入的制冷剂/冷媒，经过压缩后的制冷剂/冷媒从冷媒出口123排出。

第一壳体11和第二壳体12之间具有间隙，转轴15包括第三部153，第三部153位于第一壳体11和第二壳体12之间的间隙处。当然，在其他实施例中，第一壳体11和第二壳体12也可以为连接为一体，两个壳体之间没有间隙，连接为一体可以是一体的壳体中间设有挡板部，或者是两个壳体通过粘接、焊接、热熔焊、卡扣配合等物理固定连接在一起，只要是形成两个相互独立的内腔，分别收容电机部13和压缩部14即可。在所述转轴15的轴向方向上，第三部153位于第一部151和第二部152之间。分开设置的第一壳体11和第二壳体12，可以将电机部13和压缩部14分别设置于两个不同第一内腔111和第二内腔121内，因此，电机部13的热量可以单独通过水套16流道冷却液对电机部13冷却或者余热回收。从冷媒进口122进入到压缩部14的制冷剂/冷媒不经过电机部13，因此，可以减少通过制冷剂/冷媒冷却电机部13带来的压缩机10进气温度较高导致压缩机10的压缩效率较差的不足。

压缩机10包括第一轴承171和第二轴承172，第一轴承171设置于第一壳体11的第一内腔111，第二轴承172设置于第二壳体12的第二内腔121。第一轴承171套设于第一部151且靠近第三部153，第二轴承172套设于第二部152且靠近第三部153。第一壳体11和第三部153轴向密封，第二壳体12和第三部153轴向密封。

如图2所示，压缩机10还包括控制器18，第一壳体11包括第一内壁112和第一外壁113，水套16的换热部162位于第一内壁112和定子132之间，控制器18固定安装于第一外壁113，且控制器18相比出水部163更靠近进水部161。

如图3所示，控制器18也可以不集成在压缩机10上，控制器18也可以与系统控制部分19集成在一起，实现控制器18与压缩机10的分离。通过组合控制器18和系统控制部分19进行余热回收或冷却，同时进行压缩机10的电机部13余热回收或冷却。

如图5至图7所示，水套16绕定子132的轴向呈螺旋状缠绕于定子132，水套16可以是铝材质挤压形成的扁管，有利于水套16较好的换热性能和较低的重量，从而适合汽车轻量化设计。当然，水套16也可以为类似微通道换热器的微通道扁管结构，从而水量分配更加均匀，换热性能更佳。换热部162呈蛇形螺旋。

如图8和图9所示，水套16也可以绕定子132的轴向呈z字形缠绕于定子132。进水部161和出水部162均大致垂直于水套的竖直轴向向外延伸，从而方便连接至外部设备，且进水部161和出水部162设置于水套16竖直轴向的相反两侧。换热部162包括多个子环部1621和至少一个连接部1622，连接部1622连接相邻两个子环部1621，且连接部1622靠近进水部161或出水部162设置。相邻两个子环部1621之间具有间隙1623，间隙1623沿水套16的周向方向延伸。

如图10和图11所示，水套16也可以绕定子132的轴向呈z字形缠绕于定子132。进水部161和出水部162均大致垂直于水套的竖直轴向向外延伸，从而方便连接至外部设备，且进水部161和出水部162设置于水套16竖直轴向的同一侧，从而连接外部设备更加方便。换热部162包括多个子环部1621和至少一个连接部1622，连接部1622连接相邻两个子环部，且连接部1622靠近进水部161或出水部162设置。相邻两个子环部1621之间具有间隙1623，间隙1623沿水套16的轴向方向延伸。

如图12和图13所示，水套16也可以为绕定子的轴向呈工字形缠绕于定子。进水部161和出水部162均大致垂直于水套的竖直轴向向外延伸，从而方便连接至外部设备，且进水部161和出水部162设置于水套16竖直轴向的不同侧。换热部162包括多个子环部1621和至少一个连接部1622，连接部1622连接相邻两个子环部1621，且连接部1622位于竖直轴向方向之间的两个子环部1621之间。相邻两个子环部1621之间具有间隙1623，间隙1623沿水套16的周向方向延伸。

如图14所示，一种热管理系统100，其包括上述压缩机10、第一换热器21、第二换热器22、第三换热器23、节流装置以及动力装置。压缩机10结构如上所述。图中粗线和箭头表示冷却液或者制冷剂的流动方向，细线表示可以连通，但是未连通的管路。各个元件之间可以通过管路连接，或者部分零件集成在一起形成各个子模块。

在图示实施例中动力装置包括第一水泵251、第二水泵252及第三水泵253，采用三个水泵可以各自控制电池、电机、乘客腔冷却液回路，因此控制更加精准。第一水泵251、第二水泵252及第三水泵253可以是电子水泵，进一步提高控制精度。在可选的其他实施中，电池水回路和电机水回路也可以共用一个水泵/动力装置。或者，乘客腔水回路、电池水回路、电机水回路三个中的至少两个共用同一水泵/动力装置，本申请不以此为限。

热管理系统100包括制冷模式，在制冷模式下，冷媒出口123、第一换热器21、节流装置(第一节流装置35)、第二换热器22、冷媒进口122连通形成制冷剂回路。动力装置(第一水泵251)、压缩机10的进水部161、压缩机10的出水部162、第三换热器23连通形成冷却液回路。热管理系统包括空调箱25和冷却风扇26，第三换热器23和冷却风扇26设置于空调箱25外，第一换热器21、冷却风扇26和第三换热器25组装在一起形成前端模块31。

第三换热器23为设置在空调箱25外部的低温散热水箱，第一水泵251驱动冷却液经过压缩机10，并将压缩机电机部13的热量带至第三换热器23，冷却风扇26驱动空气气流经过第三换热器23的外表面，从而冷却第三换热器23内部的冷却液，从而给压缩机10的电机部13冷却。相关技术，利用制冷剂/冷媒冷却压缩机10的电机部13，增大了压缩机的压缩部14的吸气温度，从而制冷剂的浓度变得相对稀薄，因此，压缩机10的压缩效率低。

本申请，创新地利用电动汽车热管理系统100中的冷却液回路冷却压缩机10的电机部13，相较于相关技术用制冷剂/冷媒冷却，降低了压缩部14的进气温度，从而制冷剂的浓度变得相对较大，因此，有利于提高压缩机14的压缩效率。

在制冷模式下，热管理系统100给乘客腔制冷的工作原理如下：压缩机10将制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂经压缩机10的冷媒出口123流动至第一换热器21，第一换热器21放热至室外空气中，第一换热器21内高温高压的制冷剂冷凝成液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再经第一节流装置35节流降压后，变成低温低压的液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再进入到第二换热器22，第二换热器22内低温低压的制冷剂吸收空调箱25内的空气的热量蒸发成气态或者气液两态，从而将空调箱25内的空气温度降低，空调箱25内的空气经过风门和管道进入到乘客腔，从而实现乘客腔制冷。第一节流装置35可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等节流装置，优选地，第一节流装置35为电子膨胀阀，从而控制和调节制冷剂的流量更加精确和容易。

热管理系统100包括第四换热器32和第一双流道换热器33，第一双流道换热器33包括不相连通的第一换热部331和第二换热部332。如图15所示，热管理系统100包括电池预热模式，在电池预热模式下，第一水泵251、第一换热部331、压缩机10的进水部161、压缩机10的出水部162、第四换热器32连通形成冷却液回路。第四换热器32可以与电动车的动力电池换热，第一水泵251驱动冷却液在第四换热器32和压缩机10的水套16之间流动，因此，压缩机电机部13的热量可以被回收至加热电池或者预热电池，使得电池在适合的温度范围内高效工作，压缩机10的电机部13和/或控制器18的热量可以充分回收回来，提高了热管理系统的能效比(COP)，且压缩机10的进气温度变低，进入压缩机的制冷剂浓度更大，从而也提高了压缩机10的工作效率。

参图15所示，电池预热模式常常是和乘客腔制热模式同时进行的。热管理系统还包括第二双流道换热器34，第二双流道换热器34包括不相连通的第三换热部341和第四换热部342。这时，压缩机10的冷媒出口123、第三换热部341、第一换热器21、第二节流装置24、第一换热器21、压缩机10的冷媒进口122连通形成制冷剂回路。在制热模式下，热管理系统100给乘客腔制冷的工作原理如下：压缩机10将制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂经压缩机10的冷媒出口123流动至第三换热部341，第三换热部341给第四换热部342内冷却液放热，第三换热部341内高温高压的制冷剂冷凝成液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再经第第二节流装置24节流降压后，变成低温低压的液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再进入到第一换热器21，第一换热器21内低温低压的制冷剂吸收车外空气的热量蒸发成气态或者气液两态，再经过气液分离器36进入到压缩机10的冷媒进口122循环。第二节流装置24可以为膨胀节流阀241和单向阀242的组合，在制冷模式时，制冷剂经过单向阀242，不经过膨胀节流阀241，从而第二节流装置24仅为全通状态；在制热模式时，制冷剂被单向阀242截止，从而经过膨胀节流阀241，实现制冷剂的节流降压功能。膨胀节流阀241可以是电子膨胀阀或者热力膨胀阀，优选地为电子膨胀阀，流量控制更加精确。当然，第二节流装置24也可以是全通节流阀，一个电子膨胀阀集成全通和节流功能，降低了阀数量和节省了空间。

动力装置的第三水泵253驱动冷却液依次流入第四换热部342和第六换热器37，再返回第三水泵253循环。第四换热部342内的冷却液被第三换热部341内的高温高压制冷剂加热后，进入第六换热器37，第六换热器37加热了经空调箱25内鼓风机(未图示)导入的空气，被加热的空气通过空调箱25的空气风门和管路进入到乘客腔，从而实现乘客腔制热。第六换热器37和第二换热器均设置在空调箱25，相对独立的两个换热器设置，有利于降低热管理系统在制热和制冷切换时，给空调箱25内的换热器带来冷热冲击的不足。冷却液回路还可以设置电加热器38，例如PTC电加热器，在较低温时候，热管理系统100从外界空气中吸收热量不足或者无法吸取热量时，可以通过电加热器38加热直接加热冷却液，进而给乘客腔制热，电加热器38的设置增加了热管理系统100的使用温度范围。

请参图16所示，压缩机10的电机部13的热量也可以回收利用至给乘客腔加热。热管理系统100还包括第一流量控制装置39，第一流量控制装置39控制压缩机10的冷却液流路与第六换热器37的冷却液流路连通或者关闭，当连通时，压缩机的10的冷却液流路与第四换热器32的第二换热部332连通，第六换热器37与第四换热器32的第一换热部332连通，从而通过第四换热器32实现压缩机10的余热回收至第六换热器37用于乘客腔制热。当然，在可选实施中，也可以将压缩机的10的冷却液流路与第六换热器37连通形成冷却液回路，这时，压缩机10的电机部13的热量可以直接通过该冷却液回路回收至乘客腔，从而提高制热效率，且提高压缩机10的压缩效率。

热管理系统100还包括第五换热器40，第五换热器40可以与电动汽车的驱动电机换热，驱动电机驱动电动汽车的行驶。驱动电机的功率大约2000W，压缩机10的电机部13功率约为200～400W，当然，如图16所示，也可以将第五换热器40和/或第四换热器32的冷却液流路与压缩机10的冷却液流路、第六换热器37的冷却液流路串联起来，因此，可以将压缩机10的余热、驱动电机的余热、动力电池的余热一起回收至乘客腔制热，从而进一步提高热管理系统100的制热效率。当然，热管理系统还可以包括第八换热器45，第八换热器45可以与逆变器、驱动电机的控制器、自动驾驶的控制器等需要散热的至少一个热源换热，从而实现整车热管理，将进一步提高整车热管理系统的能效。

图示实施例中第一流量控制装置39为三通阀，当然也可以为多个截止阀组合实现，以及可以通过四通水阀实现冷却液回路的通断控制。热管理系统包括第二流量控制装置41、第三流量控制装置42以及第四流量控制装置43。图示实施例中第二流量控制装置41为四通阀，其可以通过四个接口的连通关系切换实现制冷剂的流动方向变更，当然第二流量控制装置41也可以为三通阀与截止阀/单向阀组合形成，或者多个截止阀/单向阀组合实现同样的功能。图示实施例中第三流量控制装置42为三通水阀，第三流量控制装置42控制冷却液回路是否流动至第三换热器23，从而选择是否通过风冷给冷却液散热，第三流量控制装置42也可以是多个截止阀或者单向阀组合实现同样的功能。图示实施例中第四流量控制装置43为四通阀水阀，控制电池冷却液回路、电机冷却液串联或者并联。当然，第四流量控制装置43也可以是三通水阀与截止阀/单向阀组合，或者多个截止阀/单向阀组合实现同样的功能。

图示实施例中，热管理系统包括气液分离器36，实现制冷剂的气态制冷剂和液态制冷剂的分离，气液分离器36的设置降低了液态制冷剂进入压缩机10内给压缩机带来液击风险系数。当然，在一些热管理系统中，也可以不单独设置气液分离器36，例如压缩机10内部包括气液分离设备，或者压缩机10能够抗液击。

如图17所示，热管理系统100处于制热模式时，给电池快速冷却，也可以通过制冷剂回路冷却，热管理系统100包括第三双流道换热器44和第三节流装置45。第三双流道换热器44包括第五换热部441和第六换热部442，第五换热部441和第六换热部442不相连通。制冷剂经第三节流阀装置45后变成低温低压的液体制冷剂或者气液两相制冷剂，再进入到第五换热部441，低温低压的制冷剂吸收第六换热部442内冷却液的热量蒸发为气态制冷剂或者气液两相制冷剂，然后经过气液分离器36后流入到压缩机10内。第二水泵252、第六换热部442、第一换热部331、第四换热器32、第四流量控制装置43连通形成电池冷却液回路，第六换热部442内的冷却液被第五换热部441内的制冷剂冷却，从而快速冷却电池。第一水泵251、第四流量控制装置43、压缩机10的进水部161、压缩机10的出水部162、第五换热器40、第三换热器23顺序连通形成冷却液回路，此时压缩机10的电机部13的热量与驱动电机的热量通过第三换热器23散掉。

如图18所示，压缩机10的余热也可以通过制冷剂和冷却液交换热量，从而实现热量回收。压缩机10与第六换热部442冷却液回路连通，制冷剂经过第三节流装置45节流后变成低温低压的液体或者气液两相制冷剂，第五换热部441内的低温低压制冷剂吸收第六换热部442中冷却液的热量，即可实现吸收压缩机10的电机部13的余热。当然，如图18所示，也可以将第四换热器32、压缩机10的冷却液流路、第五换热器40串联，从而实现将压缩机10的电机部13的余热、驱动电机、动力电池的热量通过第三双流道换热器44回收至制冷剂回路，从而提高热管理系统的制热效率。

如图19所示，制冷模式时，也可以利用制冷剂给电池降温，图19中利用制冷剂回路给电池冷却液回路降温原理与图17类似，制冷剂的工作原理与图14类似，在此不再详述。当然，也可以利用第三节流装置45和第三双流道换热器44的制冷剂回路给动力电池、驱动电机、压缩机10的电机部13降温，转移了压缩机10的电机部13降温位置，也可以降低压缩机的进气温度，从而提高压缩机10的压缩效率。

如图20所示，热管理系统包括除湿模式或者除雾模式，当汽车室内室外温度差导致汽车前窗玻璃产生薄雾时，可以启动除湿模式，高温高压的制冷剂从压缩机10的冷媒出口123经过管路进入第三换热部341，第三换热部341内高温高压的制冷剂加热第四换热部342内的冷却液，从而第六换热器37给空调箱25内空气放热，制冷剂经过第一节流装置35节流后变成低温低压的制冷剂进入到第二换热器22，第二换热器22吸收空调箱25内空气的热量。空调箱25内湿空气经鼓风机驱动先经过第二换热器22降温将空气中的水分冷凝成冷凝水排出，再经过第六换热器37加热后再经过风门和管路进入到乘客腔或者前窗玻璃处，如此，实现了除湿或者除雾功能。

热管理系统还可以包括除冰或者除霜模式，这个模式下，常常是冬天较低温度时，室外的第一换热器21作为蒸发器，表面温度达到露点温度，第一换热器21的表面冷凝水凝集成霜或者冰。可以采用热管理系统的制冷模式，将第一换热器21作为冷凝器经过高温高压的冷媒给第一换热器21表面除霜或者除冰。另外，也可以在除冰或者除霜模式时，制冷剂不经过第一换热器21，即制冷剂回路不从第一换热器21吸收空气中的热量，而是从动力电池、驱动电机、压缩机的电机部吸热或者从电加热器38吸热，回收热量的同时，降低第一换热器21在低温情况下容易结霜的难点。在这样的模式，制冷剂可以通过双流道换热器实现，双流道换热器的冷却液流道与第五换热器40、第四换热器32、压缩机10的电机部13中的至少一个连通，经过节流装置后的制冷剂进入到双流道换热器的制冷剂流道，从而吸收双流道换热器的冷却液流道内的热量。

如图21所示，为本申请另一实施例的热管理系统，其包括压缩机10、第一换热器21、第二换热器22、第三换热器23、节流装置以及动力装置。压缩机10结构如上所述。

在图示实施例中动力装置包括第一水泵251和第二水泵252，采用两个水泵可以各自控制电池和电机冷却液回路，因此控制更加精准。第一水泵251、和第二水泵252可以是电子水泵，进一步提高控制精度。在可选的其他实施中，电池水回路和电机水回路也可以共用一个水泵/动力装置。

热管理系统100包括制冷模式，在制冷模式下，冷媒出口123、第一换热器21、节流装置(第一节流装置35)、第二换热器22、冷媒进口122连通形成制冷剂回路。动力装置(第一水泵251)、压缩机10的进水部161、压缩机10的出水部162、第三换热器23连通形成冷却液回路。热管理系统包括空调箱25和冷却风扇26，第三换热器23、第一换热器21和冷却风扇26设置于空调箱25外。第一换热器21、冷却风扇26和第三换热器23组装在一起形成前端模块31，前端模块31通常设置于汽车靠近前保险杠的位置。

第三换热器23为设置在空调箱25外部的低温散热水箱，第一水泵251驱动冷却液经过压缩机10，并将压缩机电机部13的热量带至第三换热器23，冷却风扇26驱动空气气流经过第三换热器23的外表面，从而冷却第三换热器23内部的冷却液，从而给压缩机10的电机部13冷却。相关技术，利用制冷剂/冷媒冷却压缩机10的电机部13，增大了压缩机的压缩部14的吸气温度，从而制冷剂的浓度变得相对稀薄，因此，压缩机10的压缩效率低。

本申请，创新地利用电动汽车热管理系统100中的冷却液回路冷却压缩机10的电机部13，相较于相关技术用制冷剂/冷媒冷却，降低了压缩部14的进气温度，从而制冷剂的浓度变得相对较大，因此，有利于提高压缩机14的压缩效率。

在制冷模式下，热管理系统100给乘客腔制冷的工作原理如下：压缩机10将制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂经压缩机10的冷媒出口123流动至第一换热器21，第一换热器21放热至室外空气中，第一换热器21内高温高压的制冷剂冷凝成液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再经第一节流装置35节流降压后，变成低温低压的液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再进入到第二换热器22，第二换热器22内低温低压的制冷剂吸收空调箱25内的空气的热量蒸发成气态或者气液两态，从而将空调箱25内的空气温度降低，空调箱25内的空气经过风门和管道进入到乘客腔，从而实现乘客腔制冷。第一节流装置35可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等节流装置，优选地，第一节流装置35为电子膨胀阀，从而控制和调节制冷剂的流量更加精确和容易。

热管理系统100还包括第二流量控制装置41、第四双流道换热器51、内部换热器52、第三节流装置45、第四换热器32、第五换热器40、第六换热器37、第三双流道换热器44、第四流量控制装置43、第一阀控装置53和第二阀控装置54及第四节流装置55。图示实施例，第二流量控制装置41为四通阀实现制冷剂的流向切换，第四流量控制装置43为四通水阀实现冷却液的流向切换，第二流量控制装置41和第四流量控制装置43也可以是多个截止阀/单向阀组合而成或者三通阀和截止阀/单向阀组合。第二流量控制装置41包括第一接口411、第二接口412、第三接口413及第四接口414。第四流量控制装置43包括第一连通口431、第二连通口432、第三连通口433及第四连通口434。第三双流道换热器44包括第五换热部441和第六换热部442，第五换热部441和第六换热部442不相连通。第四双流道换热器51包括第七换热部511和第八换热部512，第七换热部511和第八换热部512不相连通。第三双流道换热器44和第四双流道换热器51用于制冷剂和冷却液的热量交换，可以为板式换热器，具有质量轻和换热效率高的优势。板式换热器具有多个堆叠设置的板片，板片的正反两面分别流通制冷剂和冷却液中的一种。当然，在制冷剂选择高压冷媒时，例如CO2高压冷媒，为了耐高压和防爆破，第三双流道换热器44和第四双流道换热器51也可以选用内部是微通道扁管外面包围壳体的管壳式换热器。这样，管壳式换热器中内部微通道扁管流通制冷剂，外壳和扁管之间流通冷却液。第三节流装置45可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等节流装置，优选地，第三节流装置45为电子膨胀阀，从而控制和调节制冷剂的流量更加精确和容易。第四换热器32用于和电动汽车的动力电池交换热量，第五换热器40用于和电动汽车的驱动电机交换热量。图示实施例，第一阀控装置53和第二阀控装置54为三通阀，其中第一阀控装置53包括第一阀口531、第二阀口532及第三阀口533，第二阀控装置54包括第四阀口541、第五阀口542及第六阀口543。第一阀控装置53和第二阀控装置54用于控制冷却液支路之间的通断关系，也可以为多个单向阀/截止阀组合实现相同功能。内部换热器(Internal Heat Exchanger)52通常为微通道换器相互堆叠形成，其中一路流动高压制冷剂，另一路流动低温制冷剂。内部换热器52可以和气液分离器集成在一起形成带有内部换热器的气液分离器，节省连接管路。

如图21所示，热管理系统在制冷模式下，制冷剂流动路线一为：压缩机10的冷媒出口123、第二流量控制装置41、第七换热部511、第一换热器21、内部换热器52的高压侧流道、第一节流装置35、第二换热器22、第四节流装置55、第六换热器37、第二流量控制装置41、压缩机10的冷媒进口122。制冷剂流动路线二为：压缩机10的冷媒出口123、第七换热部551、第一换热器21、内部换热器52的高压侧流道、第三节流装置45、第六换热部442、第二流量控制装置41、压缩机10的冷媒进口122。第一换热器21充当冷凝器，第二换热器22、第六换热器37、第三双流道换热器44的第六换热部442充当蒸发器。室内具有第二换热器22和第六换热器37串联设置的两个换热器，从而增大了制冷剂的蒸发面积，因此，制冷效率得到了提高。

冷却液流动路线一为：第一水泵251、第四流量控制装置43的第二连通口432、第四流量控制装置43的第一连通口431、第五换热部441、第四换热器32。冷却液流动路线二为：第二水泵252、第五换热器40、第八换热部512、第一阀控装置53的第一阀口531、第一阀控装置53的第三阀口533、第三换热器23、第二阀控装置54的第六阀口543、第二阀控装置54的第五阀口542、压缩机10的进水部161、压缩机10的出水部162、第四流量控制装置43的第四连通口434、第四流量控制装置43的第三连通口433。这样，压缩机10的电机部13冷却位置转移至了室外的第三换热器23，从而降低了吸气温度，提高了压缩机10的压缩效率和工作效率。

如图22所示，热管理系统在制冷模式下，也可以通过第一阀控装置53旁通第三换热器23，从而压缩机10的电机部13也可以通过第四双流道换热器51的第七换热部511和第八换热部512实现冷却。

如图23所示，热管理系统处于乘客腔制热模式和电池预热模式，制冷剂流路为：压缩机10的冷媒出口123、第一接口411、第四接口414、第六换热器37、第四节流装置55、第二换热器22、第一节流装置35、内部换热器52的高压侧流道、第一换热器21、第七换热部511、第二接口412、第三接口413、气液分离器36、内部换热器52的低压侧流道、压缩机10的冷媒进口122。压缩机10压缩的高温高压制冷剂进入到第六换热器37和第二换热器22，第六换热器37和第二换热器22作为冷凝器释放热量至空调箱25内的空气中，从而实现乘客腔制热，此时，第四节流装置55处于全通状态，第六换热器37和第二换热器22两个室内换热器串联，可以提高冷凝器与空气的接触面积，从而提高制热性能。第一节流装置35处于节流状，制冷剂经过第一节流装置35节流降压后制冷剂变成低温低压的制冷剂进入到第一换热器21，第一换热器21作为蒸发器吸收空气中的热量，进一步第七换热部511内制冷剂吸收第八换热部512内冷却液回路的热量，从而实现压缩机余热、电池余热、电机余热的能量回收，提供了系统的整体能效(COP)。

冷却液流路为：第一水泵251、第二连通口432、第三连通口433、第二水泵252、第五换热器40、第八换热部512、第一阀口531、第二阀口532、第六阀口543、第五阀口542、进水部161、出水部162、第四连通口434、第一连通口431、第五换热部441、第四换热器32。压缩机10的电机部13的热量串联至了电池回路，因此可以将压缩机10的余热用于电池余热。压缩机10的热量也可以通过第八换热部512的冷却液与第七换热部的制冷剂交换热量，从而将压缩机10的余热回收至乘客腔。

如图24，制热模式下，当电池需要快速制热时候，也可以将电池冷却液回路a和电机冷却液回路b通过第四流量控制装置43并联起来，相互不连通，制冷剂回路给电池加热，电机冷却液回路b和压缩机冷却液回路e串联起来，可以通过第四双流道换热器51的第八换热部512内流动冷却液与第七换热部511的制冷剂交换热量，从而实现热量回收。

如图24所示，热管理系统的除湿或者除雾模式，可以通过将第四节流装置55设置于节流模式，即，第二换热器22充当蒸发器吸收热量，空气中的湿气凝结成冷凝水析出，第六换热器37充当冷凝冷凝器加热干燥空气后经过空调箱25内的风门和汽车内的管路吹入到到乘客腔或者前挡风玻璃，实现空气除湿或者玻璃除雾。因此，第四节流装置55为全通节流阀。第一节流装置35和第三节流装置45为双向节流阀。

如图25所示，热管理系统的除冰或者除霜模式，可以通过将室外的第三换热器23的冷却液流路c、电池的冷却液流路a、电机的冷却液流路b、压缩机的冷却液流路e串联起来，此时，压缩机10的余热、驱动电机的余热、电池的余热可以用于给室外的第一换热器21化霜或者除冰。

如图26所示，为本申请再一实施例的热管理系统，其包括压缩机10、第一换热器21、室外换热器21’、第二换热器22、第三换热器23、节流装置以及动力装置。压缩机10结构如上所述。

在图示实施例中动力装置包括第一水泵251、第二水泵252、第三水泵253及第四水泵254。采用四个水泵可以各自控制电池、电机、室内换热器的冷却液回路，因此控制更加精准。第一水泵251、和第二水泵252、第三水泵253及第四水泵254可以是电子水泵，进一步提高控制精度。在可选的其他实施中，电池水回路、电机水回路、室内换热器水回路、压缩机水回路中的至少两个也可以共用一个水泵/动力装置。

热管理系统100包括制冷模式，在制冷模式下，冷媒出口123、室外换热器21’、节流装置(第一节流装置35)、第二换热器22、冷媒进口122连通形成制冷剂回路。动力装置(第一水泵251)、压缩机10的进水部161、压缩机10的出水部162、第三换热器23连通形成冷却液回路。热管理系统包括空调箱25和冷却风扇(未图示)，室外换热器21’、第三换热器23和冷却风扇设置于空调箱25外。室外换热器21’、冷却风扇和第三换热器23组装在一起形成前端模块，前端模块通常设置于汽车靠近前保险杠的位置。第一换热器21和第二换热器22均为双流道换热器，第一换热器21包括不相连通的第一制冷剂流道221和第一冷却液流道222。第二换热器22包括不相连通的第二制冷剂流道221和第二冷却液流道222。

第三换热器23为设置在空调箱25外部的低温散热水箱，第一水泵251驱动冷却液经过压缩机10，并将压缩机电机部13的热量带至第三换热器23，冷却风扇驱动空气气流经过第三换热器23的外表面，从而冷却第三换热器23内部的冷却液，从而给压缩机10的电机部13冷却。相关技术，利用制冷剂/冷媒冷却压缩机10的电机部13，增大了压缩机的压缩部14的吸气温度，从而制冷剂的浓度变得相对稀薄，因此，压缩机10的压缩效率低。

本申请，创新地利用电动汽车热管理系统100中的冷却液回路冷却压缩机10的电机部13，相较于相关技术用制冷剂/冷媒冷却，降低了压缩部14的进气温度，从而制冷剂的浓度变得相对较大，因此，有利于提高压缩机14的压缩效率。

在制冷模式下，热管理系统100给乘客腔制冷的工作原理如下：压缩机10将制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂经压缩机10的冷媒出口123流动至室外换热器21’，室外换热器21’放热至室外空气中，室外换热器21’内高温高压的制冷剂冷凝成液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再经第一节流装置35节流降压后，变成低温低压的液态制冷剂或者气液两相制冷剂，再进入到第二换热器22的第二制冷剂流道221，第二制冷剂流道221内低温低压的制冷剂吸收第二冷却液流道222内冷却液的温度，从而给第一室内换热器62降温，从而将空调箱25内的空气温度降低，空调箱25内的空气经过风门和管道进入到乘客腔，从而实现乘客腔制冷。第一节流装置35可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等节流装置，优选地，第一节流装置35为电子膨胀阀，从而控制和调节制冷剂的流量更加精确和容易。

冷却液流路一：第四水泵254、第二冷却液流道222、第一室内换热器61循环。冷却液流路二：第一水泵251、第四换热器32、第四流量控制装置43的第二连通口432、第三连通口433、第二水泵252、第五换热器40、第一阀控装置53、第三换热器23、第二阀控装置54、进水部161、出水部162、第四流量控制装置43的第四连通口434、第一连通口431。因此，压缩机10的水套16与动力电池的第四换热器32和驱动电机的第五换热器40中的至少一个可以串联至室外的第三换热器23散热，从而提高压缩机10的工作效率。

如图27所示，热管理系统的制热模式，制冷剂流路为：压缩机10的冷媒出口123、第一制冷剂流路211、室外换热器21’、第一节流装置35、第二制冷剂流道222、气液分离器36。冷却液流道一：第三水泵253、第二室内换热器62、第一冷却液流道212。冷却液液流道二：第一水泵251、第四换热器32、第二连通口432、第二连通口431、第二水泵252、第五换热器40、第一阀控装置53、第二阀控装置54、进水部161、出水部162、第四连通口434、第一连通口431、第二冷却液流道222。因此，压缩机10的水套16与动力电池的第四换热器32和驱动电机的第五换热器40中的至少一个可以串联至第二冷却液流道222余热回收，从而提高压缩机10的工作效率与热管理系统的能效。此实施例的热管理系统，只有冷却液进入到空调箱25内的室内换热器，无制冷剂进入空调箱内，降低了制冷剂泄漏带来的安全风险。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括第一壳体、第二壳体、电机部、压缩部、转轴及水套，所述第一壳体包括第一内腔，所述电机部收容于第一内腔，所述第二壳体包括第二内腔，所述压缩部收容于第二内腔，所述第一内腔和第二内腔不连通；

所述电机部包括芯体部，所述芯体部包括定子和转子，所述压缩部包括涡盘部，所述涡盘部包括动涡盘和静涡盘，所述转子与动涡盘通过转轴连接，所述转轴包括第一部和第二部，所述第一部位于第一内腔且与转子连接，所述第二部位于第二内腔且与动涡盘连接；

所述水套包括进水部、换热部及出水部，所述换热部位于定子和第一壳体之间，所述进水部与换热部连通，所述出水部与换热部连通，所述进水部和出水部连接于换热部的相反两侧；

所述第二壳体具有冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口与第二内腔连通，所述冷媒出口与第二内腔连通。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一壳体和第二壳体之间具有间隙，所述转轴包括第三部，所述第三部位于第一壳体和第二壳体之间，在所述转轴的轴向方向上，所述第三部位于第一部和第二部之间。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承设置于第一壳体的第一内腔，所述第二轴承设置于第二壳体的第二内腔，所述第一轴承套设于第一部且靠近第三部，所述第二轴承套设于第二部且靠近第三部，所述第一壳体和第三部轴向密封，所述第二壳体和第三部轴向密封。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括控制器，所述第一壳体包括第一内壁和第一外壁，所述水套的换热部位于第一内壁和定子之间，所述控制器固定安装于第一外壁，所述控制器相比出水部更靠近进水部。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述水套绕定子的轴向呈螺旋状缠绕于定子；

或者所述水套绕定子的轴向呈z字形缠绕于定子；

或者所述水套绕定子的轴向呈工字形缠绕于定子。

6.一种热管理系统，其包括压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、节流装置以及动力装置，所述压缩机包括：

第一壳体，所述第一壳体具有第一内腔；

电机部，所述电机部收容于第一内腔，所述电机部包括芯体部，所述芯体部包括定子和转子；

第二壳体，所述第二壳体具有第二内腔，所述第二壳体具有冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口与第二内腔连通，所述冷媒出口与第二腔连通；

压缩部，所述压缩部收容于第二内腔，所述第二内腔与第一内腔不连通，所述压缩部包括涡盘部，所述涡盘部包括动涡盘和静涡盘，所述冷媒进口和第二内腔连通，所述冷媒出口和第二内腔连通；

转轴，所述转轴连接转子与动涡盘，所述转轴包括第一部和第二部，所述第一部位于第一内腔且与转子连接，所述第二部位于第二内腔且与动涡盘连接；以及

水套，所述水套包括进水部、换热部及出水部，所述换热部位于定子和第一壳体之间，所述进水部和出水部连接于换热部的相反两侧；

其特征在于，所述热管理系统包括制冷模式，在制冷模式下，所述冷媒出口、第一换热器、节流装置、第二换热器、冷媒进口连通形成制冷剂回路，所述动力装置、压缩机的进水部、压缩机的出水部、第三换热器连通形成冷却液回路。

7.根据权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括空调箱和冷却风扇，所述第三换热器和冷却风扇设置于空调箱外，所述冷却风扇和所述第三换热器组装在一起形成前端模块。

8.根据权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括第四换热器，所述热管理包括电池预热模式，在电池预热模式下，所述动力装置、压缩机的进水部、压缩机的出水部、第四换热器连通形成冷却液回路。

9.根据权利要求8项所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括双流道换热器，所述双流道换热器包括不相连通的第一换热部和第二换热部，所述热管理系统包括制热模式，在制热模式下，所述压缩机的冷媒出口、第一换热器、节流装置、第二换热部、压缩机的冷媒进口连通形成制冷剂回路，所述动力装置、第四换热器、第一换热部、压缩机的出水部连通形成冷却液回路。

10.根据权利要求9所述的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括第五换热器，在制热模式下，所述压缩机的冷媒出口、第一换热器、节流装置、第一换热部、压缩机的冷媒进口连通形成制冷剂回路，所述动力装置、第二换热部、第四换热器、压缩机的进水部、压缩机的出水部、第五换热器连通形成冷却液回路。

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