CN220114412U - 一种车用热管理系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆空调技术领域，提供一种车用热管理系统和汽车。该系统包括：室内冷却器串接于压缩机出口与四通电磁阀的入口之间；蒸发器组包括至少两个并联的蒸发器；室外三介质换热器的第二端与制冷单向阀和第一制热单向阀连接；四通电磁阀的第一出口与室外三介质换热器的第一端连接；还通过第一常闭电磁阀与压缩机的吸入口连接；室外三介质换热器与第一常闭电磁阀并联；四通电磁阀的第二出口与第一膨胀阀的第一端连接；第一膨胀阀的第二端与制冷单向阀的导通端连接；还通过第二常闭电磁阀与蒸发器组的第二端连接；四通电磁阀的第三出口与第一制热单向阀的截止端连接；还与蒸发器组的第一端连接。本系统能够提高能量利用率，降低整机功耗。

Description

一种车用热管理系统和汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆空调技术领域，尤其涉及一种车用热管理系统和汽车。

背景技术

当前的车用热管理系统发展趋势大致可分为两类：第一类是以冷却液为主要循环介质的车用热管理系统；第二类是以制冷剂为主要循环介质的车用热管理系统。

在以冷却液为主要循环介质的车用热管理系统中，冷却液在循环过程中起到热量的转运。制冷剂回路极致简单，制冷系统的四大件(压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器)在同一回路，系统运行制冷或者制热时，制冷剂流动没有变化，通过冷却液的回路方向调整或流量调整，实现整车乘员舱的制冷、制热、除湿以及电池的冷却和加热功能之间的切换。冷却液回路调节依赖于冷却液多通阀，该阀通过阀芯的旋转实现不同冷却液回路的导通和断开。由于冷却液的循环不涉及相变，所以该类系统的开发难度较低，当前多数企业都采用这类系统进行车辆匹配。所以将第一类系统称之为冷却液专精系统。但是冷却液专精系统存在如下问题：需要二次换热，所以整体换热效率较低，且低压功耗较高，需要通过冷却液流量来维持正常运行。冷却液加注量加高，冷却液密度大，系统整体重量较高。

在以制冷剂为主要循环介质的车用热管理系统中，冷却液回路极致简单。制冷剂回路作为主要循环介质，避免了第一类系统的二次换热问题，二次换热即制冷剂将热量先换给冷却液，冷却液再将热量换给空气。第二类系统可以直接实现制冷剂换热给空气，从而提升换热效率。系统在制冷、制热、除湿状态切换时，制冷剂回路通过各类阀的调节，进行流向及流量的改变。这些阀包括制冷剂先导电磁阀、制冷剂三通电磁阀、电子膨胀阀、制冷剂单向阀等，并将这些阀都集成在一起，形成新的零件称之为“阀岛”，阀岛为该类系统的核心部件。冷却液回路在该类系统中较为简单，实现简单的热量转运。该类系统由于制冷剂循环的相变，过冷过热控制，油循环控制等问题，导致门槛较高，目前仅少数企业在布局规划，但该类系统在能耗上有较大优势，且比较容易兼容油冷电机、电池直冷直热等技术方案。所以将第二类系统称之为制冷剂专精系统。

上述两种车用热管理系统均存在如下问题，当前冬季低温下的采暖能耗主要源头为外循环的低温冷空气，所以低温能耗较高。在夏季时为制冷循环，冷凝器需要大量的热量散失到空气中，对于整车能量管理来说，这部分能量的散失比较浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种车用热管理系统和汽车，用以解决现有技术中的车用热管理系统存在能量利用率较低，能耗高的问题。

本实用新型提供一种车用热管理系统，包括：

室内冷却器，串接于压缩机出口与四通电磁阀的入口之间；

蒸发器组，包括至少两个并联的蒸发器；

室外三介质换热器，所述室外三介质换热器的第二端与制冷单向阀和第一制热单向阀连接；所述制冷单向阀和所述第一制热单向阀并联，且所述制冷单向阀和所述第一制热单向阀的导通方向相反；

所述四通电磁阀的第一出口与所述室外三介质换热器的第一端连接；还通过第一常闭电磁阀与所述压缩机的吸入口连接；所述室外三介质换热器与所述第一常闭电磁阀并联；

所述四通电磁阀的第二出口与第一膨胀阀的第一端连接；

所述第一膨胀阀的第二端与所述制冷单向阀的导通端连接；还通过第二常闭电磁阀与所述蒸发器组的第二端连接；

所述四通电磁阀的第三出口与所述第一制热单向阀的截止端连接；还与所述蒸发器组的第一端连接；

所述压缩机的吸入口还连接于所述第二常闭电磁阀与所述蒸发器组的第二端之间。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，包括：

制冷/制热换热器，用于给电子部件制冷或制热；

所述制冷/制热换热器的第一端通过第三常闭电磁阀与所述室内冷却器的出口连接；所述制冷/制热换热器的第一端还与第二膨胀阀的第二端连接，所述第二膨胀阀的第一端连接于所述制冷单向阀的导通端与所述第一膨胀阀的第二端之间；

所述制冷/制热换热器的第二端通过第四常闭电磁阀连接于所述第二常闭电磁阀与所述蒸发器组的第二端之间；所述制冷/制热换热器的第二端还与第二制热单向阀的截止端连接；所述第二制热单向阀的导通端连接于所述四通电磁阀的入口。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，还包括：

泵组件，所述泵组件连接于所述制冷/制热换热器与所述电子部件之间，形成第一冷却液循环回路。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，还包括：

车辆动力热源部件，连接于所述泵组件与所述室外三介质换热器之间，形成第二冷却液循环回路。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，所述泵组件为双驱水泵。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，所述泵组件包括：

第一水泵，连接于所述制冷/制热换热器与所述电子部件的电池包之间，形成所述第一冷却液循环回路；

第二水泵，连接于所述室外三介质换热器与所述车辆动力热源部件之间，形成所述第二冷却液循环回路。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，还包括电磁阀，所述电磁阀的数量至少与所述蒸发器的数量相同；每一个蒸发器上至少均安装有一个电磁阀。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，还包括：

能量回收器，连接于所述四通电磁阀的第一出口与所述室外三介质换热器的第一端之间。

根据本实用新型提供的一种车用热管理系统，还包括：

储能器，连接于所述电子部件与所述制冷/制热换热器之间。

本实用新型还提供了一种汽车，包括汽车本体，以及上述的车用热管理系统；所述车用热管理系统安装于所述汽车本体。

本实用新型提供的车用热管理系统和汽车，通过室内冷却器、蒸发器组和室外三介质换热器的设置，能够使制冷剂在循环的过程中完全从乘员舱室吸入空气，通过对该空气的制冷和制热实现对乘员舱的制冷和制热，即实现了空气的全内循环，降低低温新风的冷负荷，降低低温采暖的整机功耗；同时降低整机的低压功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型第一个实施例提供的车用热管理系统的示意图；

图2是本实用新型第二个实施例提供的车用热管理系统的示意图；

图3是本实用新型第三个实施例提供的车用热管理系统的示意图；

图4是本实用新型第四个实施例提供的车用热管理系统的示意图；

图5是本实用新型第五个实施例提供的车用热管理系统的示意图；

图6是本实用新型第一个实施例提供的车用热管理系统在电池包制冷工况下的系统示意图；

图7是本实用新型第一个实施例提供的车用热管理系统在乘员舱制冷工况下的系统示意图；

图8是本实用新型第一个实施例提供的车用热管理系统在乘员舱制冷工况和电池包制冷工况下的系统示意图；

图9是本实用新型第一个实施例提供的车用热管理系统在乘员舱制冷热工况下的系统示意图；

图10是本实用新型第一个实施例提供的车用热管理系统在乘员舱制热工况和电池包制热工况下的系统示意图；

图11是本实用新型第一个实施例提供的车用热管理系统的电池包和车用动力热源部件散热工况下的系统示意图。

附图标记：

100、乘员舱制冷装置；200、电子部件制冷装置；300、电池包；400、泵组件；500、车辆动力热源部件；600、特斯拉涡轮；700、储能器；

101、室内冷却器；102、压缩机；103、四通电磁阀；104、蒸发器组；105、室外三介质换热器；106、制冷单向阀；107、第一制热单向阀；108、第一常闭电磁阀；109、第一膨胀阀；110、第二常闭电磁阀；111、第一常通电磁阀；112、第二常通电磁阀；113、气液分离器；114、电磁阀；115、鼓风机；116、可变进气栅格；117、冷却风扇；118、高压侧压力温度传感器；119、低压侧压力温度传感器；

201、第二膨胀阀；202、制冷/制热换热器；203、第三常闭电磁阀；204、第二制热单向阀；205、第四常闭电磁阀；

401、第一水泵；402、第二水泵；

501、驱动电机；502、电机控制器；

1041、蒸发器A；1042、蒸发器B。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在介绍本实用新型的车用热管理系统之前，需要明确在汽车空调系统中，压缩机由发动机曲轴上的驱动带驱动旋转，并将蒸发器中因吸收车内热量而汽化的低温低压气态制冷剂(通常是R134a)经低压管路和低压阀吸入压缩机。低温低压气态制冷剂经压缩机压缩后变成高温(约85℃)高压(约1700Kpa)的气态制冷剂。经高压阀和高压软管送入发动机散热器前面的冷凝器，高温高压的气态制冷剂在冷凝器中，由车外空气冷却成温中(约55℃)高压(约1700kpa)的液态制冷剂，并从冷凝器底部流向储液干燥器，经储液干燥器过滤，脱水后，由高压软管送入热力膨胀阀，经热力膨胀阀节流降压后变成低温(约0℃)低压(约300kpa)的气液态混合制冷剂；最后，低温低压的气液态混合制冷剂进入蒸发器，并在蒸发器内大量吸收蒸发器管壁及周围空气的热量而蒸发汽化使蒸发器表面及其周围的车内热空气温度降低。在这个过程中，鼓风机将乘员舱内热空气或车外热空气强制吹过蒸发器表面时，热空气便被蒸发器冷却而变成冷气送回乘员舱内，从而达到降低车内温度的目的。液态制冷剂在蒸发器内吸热汽化为低温(约为0℃)低压(约300Kpa)的气态制冷剂，并经流低压软管，由压缩机再次吸入，从而完成制冷循环。

在采用上述车用热管理系统进行制热时，因为车辆低温制热过程中需要将车外的冷空气吸入热管理系统，冷空气从外界进入车内，由于较大的前后温差，所以导致需要耗费大量的能量用于升温。

本实用新型实施例中公开了一种车用热管理系统，该车用热管理系统包括用于给乘员舱制冷或制热的乘员舱制冷装置100，该乘员舱制冷装置100包括室内冷却器101、蒸发器组104和室外三介质换热器105；其中，室内冷却器101串接于压缩机102出口与四通电磁阀103的入口之间，用于将由压缩机102排出的高温高压的气态制冷剂输送给四通电磁阀103；蒸发器组104包括至少两个并联的蒸发器，在制冷工况下，制冷剂同时进入每一个蒸发器；而在制热工况下，制冷剂交替进入每一个蒸发器，这样能够有效的避免蒸发器表面结霜，导致空气侧流通通道被堵塞的问题出现。室外三介质换热器105的第二端与制冷单向阀106和第一制热单向阀107连接；制冷单向阀106和第一制热单向阀107并联，且制冷单向阀106和第一制热单向阀107的导通方向相反；室外三介质换热器105能够实现车外空气、制冷剂和冷却液两两之间的换热；当本实用新型的车用热管理系统处于给乘员舱制冷的工况时，制冷剂从制冷单向阀106流过，而第一制热单向阀107截止；当本实用新型的车用热管理系统处于给乘员舱制热的工况时，制冷剂从第一制热单向阀107流过，而制冷单向阀106截止。

四通电磁阀103的第一出口与所述室外三介质换热器105的第一端连接；还通过第一常闭电磁阀108与压缩机102的吸入口连接；室外三介质换热器105与第一常闭电磁阀108并联；

四通电磁阀103的第二出口与第一膨胀阀109的第一端连接；

第一膨胀阀109的第二端与所述制冷单向阀106的导通端连接；还通过第二常闭电磁阀110与蒸发器组104的第二端连接；

四通电磁阀103的第三出口与第一制热单向阀107的截止端连接；还与蒸发器组104的第一端连接；

压缩机102的吸入口还连接于第二常闭电磁阀110与蒸发器组104的第二端之间。

在本实用新型的实施例中，车用热管理系统的乘员舱制冷装置100还包括电磁阀114，电磁阀114的数量至少与蒸发器的数量相同；每一个蒸发器上至少均安装有一个电磁阀114。

蒸发器组104有两种工作模式，分别是：

当本实用新型实施例的车用热管理系统处于制冷工况时，因为蒸发器表面的冷凝水温度高于水的冰点温度，所以此时水会以液态的形式从蒸发器表面排走，即蒸发器表面不会结霜，所以此时可以将每一个蒸发器的电磁阀114打开，使制冷剂同时进入蒸发器组104中的每一个蒸发器。

当本实用新型实施例的车用热管理系统处于制热工况时，因为蒸发器在降低空气温度的同时，会将空气里的水汽凝结出来，此时因制冷剂的蒸发压力很低，蒸发温度也很低，导致蒸发器表面温度低于水的冰点温度，空气里的水汽会从液态直接变为固态(即空气里的水汽会在蒸发器表面结霜)而附着在蒸发器表面，从而堵塞蒸发器空气的流通路径，所以为了避免蒸发器表面结霜，导致空气侧流通通道被堵塞的问题出现，所以在制热工况下，制冷剂交替进入每一个蒸发，具体是：以两个蒸发器为例进行说明，先打开第一个蒸发器的电磁阀114，另外一个蒸发器的电磁阀114保持关闭，此时制冷剂进入第一个蒸发器内，当第一个蒸发器表面结满霜后，关闭第一个蒸发器的电磁阀114，由于此时蒸发器表面吹来的空气是大于0℃的车内空气，所以第一蒸发器表面的冰霜在热空气的吹拂下会液化成液态，最后被排走。同时打开第二个蒸发器的电磁阀114；制冷剂进入第二个蒸发器，当第二个蒸发的表面也结满冰霜后，关闭第二个蒸发器的电磁阀114，按照这种顺序循环往复，确保热空气在降温除湿的过程中，不会因为蒸发器表面冰霜堵塞空气的流通路径，从而影响整体的通风效果。而且还因为在制热过程中使用的是车内热空气，而非车外冷空气，所以降低了能耗。在本实用新型实施例中，对蒸发器的数量不做限制。对制冷剂进入的蒸发器的顺序也不做限制，只要能满足制冷剂进入表面没有冰霜的蒸发器即可。

在本实用新型的一个实施例中，车用热管理系统的乘员舱制冷装置100还包括鼓风机115。鼓风机115设于空调箱里，它的作用是为蒸发器组104和室内冷却器101提供通风。鼓风机在温度风门的调节下在两种工作模式间进行切换，两种工作模式分别是：

当本实用新型实施例的车用热管理系统处于制冷工况时，鼓风机提供的空气只通过蒸发器组104，而不通过室内冷却器101，所以在制冷工况下，从室内冷却器101流出的制冷剂仍然是高温高压的气态制冷剂。鼓风机提供的空气只通过蒸发器组104，指的是鼓风机将乘员舱内的空气(即车内空气)提供给蒸发器组104。

当本实用新型实施例的车用热管理系统处于制热工况时，鼓风机提供的空气，先过蒸发器组104，被蒸发器组104降温除湿，然后再过室内冷却器101，让室内冷却器101内的高温高压的气态制冷剂散热，这时制冷剂会从高温高压的气态变成中温高压的液态制冷剂。鼓风机提供的空气，指的是鼓风机从乘员舱内吸收的空气(即车内空气)。

在本实用新型的一个实施例中，车用热管理系统的乘员舱制冷装置100还包括可变进气栅格116和冷却风扇117；可变进气栅格116设于室外三介质换热器105前端，冷却风扇117设于室外三介质换热器105后端。冷却风扇用于将从可变进气栅格进入的车外空气吹入室外三介质换热器105。可变进气栅格通过改变栅格大小，配合冷却风扇，改变进入到室外三介质换热器105内的空气流量。

在本实用新型的一个实施例中，乘员舱制冷装置100还包括第一常通电磁阀111；第一常通电磁阀111连接于室内冷却器101的出口与四通电磁阀103的入口之间，第一常通电磁阀111用于调整进入四通电磁阀103内的制冷剂的流量。

在本实用新型的一个实施例中，乘员舱制冷装置100还包括第二常通电磁阀112；第二常通电磁阀112连接于压缩机102吸入口与蒸发器组104的第二端之间，第二常通电磁阀112用于调整进入到压缩机102吸入口的制冷剂流量。

在本实用新型的一个实施例中，乘员舱制冷装置100还包括气液分离器113，气液分离器113连接于第二常通电磁阀112与压缩机102吸入口之间，用于对流入到压缩机102吸入口的制冷剂进行液气分离，确保进入压缩机102内的制冷剂全部为气态。

在本实用新型的一个实施例中，乘员舱制冷装置100还包括高压侧压力温度传感器118和低压侧压力温度传感器119。高压侧压力温度传感器118连接于压缩机102出口与室内冷却器101入口之间，用于检测从压缩机102排出的制冷剂的压力和温度，并将制冷剂的压力和温度反馈给车辆控制系统。低压侧压力温度传感器119连接于气液分离器113和压缩机102的吸入口之间，用于检测进入到压缩机102的制冷剂的压力和温度，并将检测结果反馈给车辆控制系统。

在本实用新型的实施例中，除了包括上述实施例中的乘员舱制冷装置100，还包括电子部件制冷装置200。电子部件制冷装置200包括第二膨胀阀201和第二制热单向阀204；第二膨胀阀201的第一端连接于第一膨胀阀109的第二端与制冷单向阀106的导通端之间；第二膨胀阀201的第二端连接于制冷/制热换热器202的第一端；制冷/制热换热器202的第一端还通过第三常闭电磁阀203与室内冷却器101的出口连接；制冷/制热换热器202的第二端通过第四常闭电磁阀205连接于第二常闭电磁阀110与蒸发器组104的第二端之间；第二制热单向阀204的截止端连接于制冷/制热换热器202的第二端，第二制热单向阀204的导通端连接于四通电磁阀103的入口。

在本实用新型第一个具体实施例中，在制冷/制热换热器202与电子部件之间连接泵组件400，形成第一冷却液循环回路，如图1所示。其中电子部件包括电池包300，但是不限于电池包300。电子部件可以是任意需要降温或升温的部件。

因为在本实用新型第一个实施例中，无论处于制冷工况还是处于制热工况，制冷剂均可流向制冷/制热换热器202，制冷剂与冷却液在制冷/制热换热器202内进行换热。电池包300冷却或者加热时，通过制冷/制热换热器202(LCC/Chiller)把电池包300循环回路的冷却液加热或者降温，冷却液再进电池包300内部，对电池包300内的电芯进行加热或者降温。在这个过程中，制冷/制热换热器202依靠制冷剂与冷却液之间的换热实现对电池包300的降温或升温，确保整车动力电池处于合适的温度范围内。

在本实用新型第一个实施例中，车用热管理系统还包括车辆动力热源部件500；车辆动力热源部件500连接于泵组件400与室外三介质换热器105之间，形成第二冷却液循环回路。因为第二冷却液循环回路中的冷却液在室外三介质换热器105中与空气、制冷剂实现换热，所以能够提高整车热量的利用率，降低整机能耗。其中，车辆动力热源部件500包括驱动电机501和电机控制器502。

在本实用新型第一个实施例中，泵组件400采用双驱水泵，减少了整个系统的零部件，降低成本。

在本实用新型第二个实施例中，将第一冷却热循环回路去掉，直接将制冷/制热换热器202与电池包300连接，如图2所示。具体是，制冷/制热换热器202为直冷直热板，利用直冷直热板对电池包300直接进行降温或升温。

在本实用新型第三个实施例中，如图3所示，泵组件400包括第一水泵401和第二水泵402；第一水泵401连接于制冷/制热换热器202与电池包300之间形成第一冷却液循环回路；第二水泵402连接于室外三介质换热器105与车辆动力热源部件500之间形成第二冷却液循环回路。将第一冷却液循环回路和第二冷却液循环回路分开控制，能够提高单个回路的控制自由度。

在本实用新型第四个实施例中，如图4所示，车用热管理系统还包括能量回收器；能量回收器连接于四通电磁阀103的第一出口与室外三介质换热器105的第一端之间，在制冷工况下，用于回收室内冷却器101散失的热量，能够降低夏季车用热管理系统的运行功耗。其中，能量回收器优选特斯拉涡轮600。

在本实用新型第五个实施例中，如图5所示，车用热管理系统包括储能器700；储能器700连接于电池包300与制冷/制热换热器202之间。电池包300在大功率快充时对系统制冷能力的需求较大，储能器700能够进行削峰，降低系统能力的提升需求，同时在低温工况下，储能器700可对驱动电池包300进行加热，进一步降低冬季低温的能耗。

以本实用新型第一个实施例为例，对本实用新型的车用热管理系统在乘员舱制冷工况下的制冷剂循环做详细的说明，如图7所示：

压缩机102压缩制冷剂，然后将制冷剂以高温高压的气体状态排出。高温高压气态制冷剂流经室内冷却器101后，再依次通过第一常通电磁阀111(例如10mm常通电磁阀)、四通电磁阀103入口后，从四通电磁阀103的第一出口流出，并进入室外三介质换热器105，在室外三介质换热器105内与空气、冷却液进行换热，高温高压气态的制冷剂相变为中温中压液态制冷剂。中温中压液态制冷剂从室外三介质换热器105流出后，依次经过制冷单向阀106(例如8mm单向阀)、第一膨胀阀109后相变为低温低压的气液混合态制冷剂。低温低压的气液混合态制冷剂经过四通电磁阀103的第二出口进入四通电磁阀103，再从四通电磁阀103的第三出口流出，并同时进入蒸发器组104中的蒸发器A 1041和蒸发器B 1042，在蒸发器A 1041和蒸发器B 1042内蒸发吸热，实现对乘员舱室的降温；同时相变为低温低压的气态制冷剂。低温低压的气态制冷剂再经过第二常通电磁阀112(例如16mm常通电磁阀)进入气液分离器113进行气液分离；经过气液分离的低压气态制冷剂再次被压缩机102吸收和压缩，循环往复，实现对乘员舱的持续制冷。

以本实用新型第一个实施例为例，对本实用新型的车用热管理系统在电池包300制冷工况下的制冷剂循环做详细的说明，如图6所示：

压缩机102压缩制冷剂，然后将制冷剂以高温高压的气体状态排出。高温高压气体状态的制冷剂流经室内冷却器101后，经过第一常通电磁阀111(例如10mm常通电磁阀)流入四通电磁阀103，再从四通电磁阀103的第一出口流出后，流入室外三介质换热器105，制冷剂在室外三介质换热器105内与空气、冷却水进行换热，高温高压气体状态的制冷剂相变为中温中压液态制冷剂。中温中压液态制冷剂从室外三介质换热器105流出后，依次经过制冷单向阀106(8mm单向阀)、第二膨胀阀201后相变为低温低压的气液混合态制冷剂。低温低压的气液混合态制冷剂流向制冷/制热换热器202，在制冷/制热换热器202内与第一冷却液循环回路中的冷却液进行换热，最终实现对电池包300的降温。从制冷/制热换热器202流出的低温低压的液态制冷剂依次经过第四常闭电磁阀205(例如16mm常闭电磁阀)、第二常通电磁阀112(例如16mm常通电磁阀)流入气液分离器113进行气液分离；经过气液分离的低压气态制冷剂再次被压缩机102压缩，循环往复，实现了对电池包300的持续降温。

以本实用新型第一个实施例为例，对本实用新型的车用热管理系统在乘员舱和电池包300同时制冷工况下制冷剂的循环做详细的说明，如图8所示：

压缩机102压缩制冷剂，然后将制冷剂以高温高压的气体状态排出。高温高压气体状态的制冷剂流经室内冷却器101后，再依次通过第一常通电磁阀111(10mm常通电磁阀)、四通电磁阀103后，进入室外三介质换热器105，在室外三介质换热器105内与空气、冷却水进行换热，高温高压气体状态的制冷剂相变为中温中压液态制冷剂。中温中压液态制冷剂从室外三介质换热器105流出，经过制冷单向阀106(8mm单向阀)后，中温中压液态制冷剂分为两部分。

一部分的中温中压液态制冷剂经过第一膨胀阀109相变为低温低压的气液混合态制冷剂；低温低压的气液混合态制冷剂再经过四通电磁阀103后，同时进入蒸发器组104中的蒸发器A 1041和蒸发器B 1042，在蒸发器A 1041和蒸发器B 1042内蒸发吸热，实现对乘员舱室的降温；同时相变为低温低压的气态制冷剂；

另外一部分的中温中压液态制冷剂经过第二膨胀阀201后相变为低温低压的气液混合态制冷剂；低温低压的气液混合态制冷剂流向制冷/制热换热器202，在制冷/制热换热器202内与第一冷却液循环回路中的冷却液进行换热，最终实现对电池包300的降温。

从制冷/制热换热器202流出的低温低压的液态制冷剂经过第四常闭电磁阀(例如16mm常闭电磁阀)后与从蒸发器A 1041和蒸发器B 1042流出的低温低压的气态制冷剂汇合；

汇合后的低温低压的制冷剂经过第二常通电磁阀112(例如16mm常通电磁阀)进入气液分离器113进行气液分离，经过气液分离的低压气态制冷剂再次被压缩机102吸收和压缩，循环往复，实现对乘员舱的持续制冷和电池包300的持续降温。

以本实用新型第一个实施例为例，对本实用新型的车用热管理系统在乘员舱制热工况下制冷剂的循环做详细的说明，如图9所示：

压缩机102压缩制冷剂，然后将制冷剂以高温高压的气体状态排出。高温高压气体状态的制冷剂流经室内冷却器101后，此时鼓风机将乘员舱内的热空气先吹向蒸发器组104再过室内冷却器101；因为过室内冷却器101的空气温度比制冷剂温度低，所以从室内冷却器101流出的是中温中压的液态制冷剂，同时空气被加热返回到乘员舱实现对乘员舱的制热。也就是说，在制热工况下，鼓风机是将乘员舱内的空气吹向蒸发器组104和室内冷却器101，即实现了全内循环，相较于将外界空气吹向室内冷却器101，将乘员舱内的热空气吹向蒸发器和室内冷却器101能够降低整机能耗。

中温中压液态的制冷剂再依次通过第一常通电磁阀111(例如10mm常通电磁阀)后进入四通电磁阀103，再是从电磁阀的第二出口流出；再经过第一膨胀阀109相变为低温低压气液混合制冷剂。

低温低压气液混合制冷剂此时交替进入蒸发器组104中的蒸发器A 1041和蒸发器B 1042，在蒸发器A 1041和蒸发器B 1042内蒸发吸热，相变为低温低压的气态制冷剂。

低温低压的气态制冷剂经过第一制热单向阀107(例如16mm单向阀后)流入室外三介质换热器105，并在室外三介质换热器105内与空气、冷却液进行换热，此时冷却液被降温，同时低温低压气态的制冷剂温度相对升高，这就实现了对热量的有效利用。从室外三介质换热器105流出的低温低压气态制冷剂经过第一常闭电磁阀108(16mm常闭电磁阀)后进入气液分离器113进行气液分离；经过气液分离的低压气态制冷剂返回压缩机102，循环上述过程。实现了在低温采暖工况下的全内循环。还因为经过气液分离的低压气态制冷剂在室外三介质换热器105中与冷却液进行了换热，能够提高整车的余热利用率，降低能耗。同样是被压缩机102压缩到同压力同温度的状态，从室外三介质换热器105流出的低压气态制冷剂更节省功耗，即降低了是压缩机102的功耗，降低低温新风的冷负荷，降低低温采暖的整体功耗。

还需要说明在制热工况下，鼓风机把乘员舱内热空气吹向蒸发器组104，被蒸发器组104降温，然后再吹向室内冷却器101进行加热。过蒸发器组104时，热空气把热量给了制冷剂，制冷剂经过压缩机102循环，再把热量给到空气，这样循环下来，即起到除湿的效果，又最大限度的节省能量。

以本实用新型第一个实施例为例，对本实用新型的车用热管理系统在乘员舱和电池包300制热工况下的制冷剂循环做详细的说明，如图10所示：

压缩机102压缩制冷剂，然后将制冷剂以高温高压的气体状态排出。

高温高压气体状态的制冷剂流经室内冷却器101后，此时鼓风机将乘员舱内的热空气先吹向蒸发器组104再过室内冷却器101；因为过室内冷却器101的空气温度比制冷剂温度低，所以从室内冷却器101流出的是中温中压的液态制冷剂，同时空气被加热返回到乘员舱实现对乘员舱的制热。

中温中压液态的制冷剂再依次通过第二常闭电磁阀110(10mm常闭电磁阀)流向制冷/制热换热器202，在制冷/制热换热器202内与冷却液进行换热，进而实现对电池包300的升温。

从制冷/制热换热器202流出的低温中压液态的制冷剂依次经过第二制热单向阀204(例如10mm单行电磁阀)、四通电磁阀103、第一膨胀阀109后，相变为低温低压液气混合制冷剂；

低温低压液气混合制冷剂经过第二常闭电磁阀110(16mm常闭电磁阀)后，低温低压气液混合制冷剂此时交替进入蒸发器组104中的蒸发器A 1041和蒸发器B 1042，在蒸发器A 1041和蒸发器B 1042内蒸发吸热，相变为低温低压的气态制冷剂。

低温低压的气态制冷剂经过第一制热单向阀107(例如16mm单向阀)后流入室外三介质换热器105，并在室外三介质换热器105内与空气、冷却液进行换热，此时冷却液被降温，同时低温低压气态的制冷剂温度相对升高，这就实现了对热量的有效利用。

从室外三介质换热器105流出的低温低压气态制冷剂经过第一常闭电磁阀108(16mm常闭电磁阀)后进入气液分离器113进行气液分离；经过气液分离的低压气态制冷剂返回压缩机102，循环上述过程。实现了在低温采暖工况下的全内循环。还因为经过气液分离的低压气态制冷剂在室外三介质换热器105中与冷却液进行了换热，所以能够提高整车的余热利用率，降低能耗。同样是被压缩机102压缩到同压力同温度的状态，从室外三介质换热器105流出的低压气态制冷剂更节省功耗，即降低了是压缩机102的功耗，降低低温新风的冷负荷，降低低温采暖的整体功耗。

以本实用新型第一个实施例为例，对本实用新型的车用热管理系统在车辆动力热源部件500散热和电池包300散热工况下的冷却液循环做详细的说明，如图11所示：

车辆动力热源部件500的散热过程如下：双驱水泵启动将冷却液泵入室外三介质换热器105，在室外三介质换热器105内与制冷剂、空气进行换热后，依次流过驱动电机501、电机控制器502，实现对驱动电机501的散热和冷却液的循环。

电池包300散热过程如下：双驱水泵启动将冷却液泵入电池包300；流出电池包300的冷却液流入制冷/制热换热器202后，与制冷/制热换热器202内的制冷剂换热；从制冷/制热换热器202流出的冷却液再流向双驱水泵，实现对电池包300的散热和冷却液的循环。

本实用新型还提供了一种汽车，该汽车包括上述任一实施例中的车用热管理系统。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车用热管理系统，其特征在于，包括：

室内冷却器(101)，串接于压缩机(102)出口与四通电磁阀(103)的入口之间；

蒸发器组(104)，包括至少两个并联的蒸发器；

室外三介质换热器(105)，所述室外三介质换热器(105)的第二端与制冷单向阀(106)和第一制热单向阀(107)连接；所述制冷单向阀(106)和所述第一制热单向阀(107)并联，且所述制冷单向阀(106)和所述第一制热单向阀(107)的导通方向相反；

所述四通电磁阀(103)的第一出口与所述室外三介质换热器的第一端连接；还通过第一常闭电磁阀(108)与所述压缩机(102)的吸入口连接；

所述四通电磁阀(103)的第二出口与第一膨胀阀(109)的第一端连接；

所述第一膨胀阀(109)的第二端与所述制冷单向阀(106)的导通端连接；还通过第二常闭电磁阀(110)与所述蒸发器组(104)的第二端连接；

所述四通电磁阀(103)的第三出口与所述第一制热单向阀(107)的截止端连接；还与所述蒸发器组(104)的第一端连接；

所述压缩机(102)的吸入口还连接于所述第二常闭电磁阀(110)与所述蒸发器组(104)的第二端之间。

2.根据权利要求1所述的车用热管理系统，其特征在于，包括：

制冷/制热换热器(202)，用于给电子部件制冷或制热；

所述制冷/制热换热器(202)的第一端通过第三常闭电磁阀(203)与所述室内冷却器(101)的出口连接；所述制冷/制热换热器(202)的第一端还与第二膨胀阀(201)的第二端连接，所述第二膨胀阀(201)的第一端连接于所述制冷单向阀(106)的导通端与所述第一膨胀阀(109)的第二端之间；

所述制冷/制热换热器(202)的第二端通过第四常闭电磁阀(205)连接于所述第二常闭电磁阀(110)与所述蒸发器组(104)的第二端之间；所述制冷/制热换热器(202)的第二端还与第二制热单向阀(204)的截止端连接；所述第二制热单向阀(204)的导通端连接于所述四通电磁阀(103)的入口。

3.根据权利要求2所述的车用热管理系统，其特征在于，还包括：

泵组件(400)，所述泵组件(400)连接于所述制冷/制热换热器(202)与所述电子部件之间，形成第一冷却液循环回路。

4.根据权利要求3所述的车用热管理系统，其特征在于，还包括：

车辆动力热源部件(500)，连接于所述泵组件(400)与所述室外三介质换热器之间，形成第二冷却液循环回路。

5.根据权利要求4所述的车用热管理系统，其特征在于，所述泵组件(400)为双驱水泵。

6.根据权利要求4所述的车用热管理系统，其特征在于，所述泵组件(400)包括：

第一水泵(401)，连接于所述制冷/制热换热器(202)与所述电子部件的电池包(300)之间，形成所述第一冷却液循环回路；

第二水泵(402)，连接于所述室外三介质换热器与所述车辆动力热源部件(500)之间，形成所述第二冷却液循环回路。

7.根据权利要求1所述的车用热管理系统，其特征在于，还包括电磁阀(114)，所述电磁阀(114)的数量至少与所述蒸发器的数量相同；每一个蒸发器上至少均安装有一个电磁阀(114)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的车用热管理系统，其特征在于，还包括：

能量回收器，连接于所述四通电磁阀(103)的第一出口与所述室外三介质换热器(105)的第一端之间。

9.根据权利要求4-6任一项所述的车用热管理系统，其特征在于，还包括：

储能器(700)，连接于所述电子部件与所述制冷/制热换热器(202)之间。

10.一种汽车，其特征在于，包括汽车本体，以及权利要求1-9任一项所述的车用热管理系统；所述车用热管理系统安装于所述汽车本体。