汽車的熱管理系統及汽車的制作方法
1.本發明涉及汽車熱管理系統技術領域，特別涉及一種汽車的熱管理系統及汽車。
背景技術：
2.隨著mpv等3排6座或者3排7座車輛的開發，空調系統一般配有前后兩個空調箱，第二空調箱4為了實現制冷、制熱等溫度需求，還包含獨立的蒸發器和暖風芯體。而對于具有3排座椅的汽車中的具有插電強混動力系統的汽車和純電動汽車，除了前后兩個空調箱之外，還配有電池冷卻和電池加熱系統，以滿足動力電池的溫度需求。對于3排的新能源汽車來說，其空調制冷系統，需要配備有三蒸發器(即前蒸發器、后蒸發器、以及冷卻電池的電池冷卻器)以及三套膨脹閥，為了實現三蒸發器同時或單獨工作，膨脹閥一般需選用帶開關的熱力膨脹閥或者直接升級為帶開關的電子膨脹閥。
3.但是，三蒸發器系統匹配工作復雜，且空調管路走向復雜，這使得整車成本上升。另外，為了實現后空調箱加熱，后空調箱還需要增加加熱系統方案。一般采用空氣側電加熱器或者采用暖風芯體配合水側電加熱器的方案。即后空調箱需要保留制冷時的換熱器也需要保留制熱的換熱器。這無疑增大了整車的布置難度和成本。
技術實現要素：
4.本發明的目的在于解決現有技術中新能源汽車由于需要配備前后兩個空調箱，整車的布置難度大、成本高的問題。
5.為解決上述問題，本發明的實施方式公開了一種汽車的熱管理系統，包括制冷劑回路、冷卻液回路、第一空調箱、第二空調箱；其中，制冷劑回路用于實現第一空調箱的溫度需求，且制冷劑回路包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、電池冷卻器；壓縮機、冷凝器、電池冷卻器經由管路依次串聯形成第一回路；壓縮機、冷凝器、蒸發器經由管路依次串聯形成第二回路；第一回路和第二回路并聯形成制冷劑回路；蒸發器設置在第一空調箱內；冷卻液回路用于實現第二空調箱和汽車的動力電池的溫度需求，冷卻液回路包括動力電池、電池冷卻器、回路轉換裝置、加熱器、換熱部件；動力電池、電池冷卻器、加熱器、換熱部件均與回路轉換裝置連接，回路轉換裝置根據第二空調箱和動力電池的溫度需求分別與動力電池、電池冷卻器、加熱器、換熱部件中的至少兩者形成串聯回路或并聯回路；并且，換熱部件設置在第二空調箱內，以實現第二空調箱的制熱需求或制冷需求；并且，冷卻液回路和制冷劑回路共用一個電池冷卻器。
6.采用上述方案，在冷卻液回路中設置能夠實現冷熱雙功能的換熱部件，將實現第二空調箱的制冷和制熱的回路與實現動力電池的制冷和制熱的回路進行耦合。無需為第二空調箱和動力電池分別設置蒸發器和電池冷卻器。由此，將汽車的空調系統由三蒸發器系統簡化為了雙蒸發器系統，也無需為第二空調箱額外設置蒸發器、膨脹閥、以及空調管路系統，降低了整車布置的難度和成本。進一步地，在第二空調箱內設置換熱部件，無需設置風門及其他為了溫度現行變化而增加的結構，使得第二空調箱的結構更緊湊，進一步方便了
整車布置。更進一步地，第二空調箱和動力電池共用一個加熱器，無需分別為第二空調箱和動力電池設置加熱器，進一步降低了整車布置的成本。
7.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，制冷劑回路還包括節流降壓部件，節流降壓部件包括第一膨脹閥和第二膨脹閥；其中，第一膨脹閥設置在冷凝器與蒸發器之間，且靠近蒸發器的位置處；第二膨脹閥設置在冷凝器與電池冷卻器之間，且靠近電池冷卻器的位置處。
8.采用上述方案，在靠近蒸發器的位置處、以及靠近電池冷卻器的位置處分別設置節流降壓部件，節流降壓部件能夠對制冷劑的流量和壓力進行限制，使制冷劑的流量和壓力能分別滿足蒸發器和電池冷卻器的要求，避免因流量、壓力過大的制冷劑流入蒸發器或電池冷卻器，影響蒸發器或電池冷卻器的工作狀態。并且，通過控制設置第一膨脹閥和第二膨脹閥控制第一回路和第二回路的導通狀態，不會出現延遲，控制效率更高，控制過程更簡單。
9.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，第一空調箱還包括風門、加熱器；并且，第一空調箱的加熱器用于實現第一空調箱的制熱需求，蒸發器用于實現第一空調箱的制冷需求。
10.采用上述方案，設置加熱器和風門以滿足第一空調箱的加熱需求，風門及其控制器能夠使得對溫度的控制更準確。
11.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，冷卻液回路還包括冷卻水壺、第一輸送部件、第二輸送部件；冷卻水壺設置在電池冷卻器與第一輸送部件之間；第一輸送部件設置在冷卻水壺與回路轉換裝置之間，以使冷卻液從冷卻水壺流至回路轉換裝置；第二輸送部件設置在回路轉換裝置與冷卻液回路的加熱器之間，以使冷卻液從回路轉換裝置流至冷卻液回路的加熱器。
12.采用上述方案，通過設置第一輸送部件、第二輸送部件，能夠對冷卻液的流向進行精確地控制。
13.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，回路轉換裝置為五通換向閥，五通換向閥包括第一閥口、第二閥口、第三閥口、第四閥口、第五閥口；并且，第一閥口與第一輸送部件連接，以接收冷卻水壺輸送的冷卻液；第二閥口與第二輸送部件連接，以向冷卻液回路的加熱器輸送冷卻液；第三閥口與換熱部件連接，以接收換熱部件輸送的冷卻液；第四閥口與動力電池連接，以向動力電池輸送冷卻液；第五閥口與電池冷卻器連接，以向電池冷卻器輸送冷卻液。
14.采用上述方案，通過設置五通換向閥對冷卻液回路的狀態進行調節，利用五通換向閥這種簡單的部件就能對冷卻液回路進行轉換，降低了控制成本。且僅設置單獨一個部件，布置方式更簡單。
15.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，回路轉換裝置根據第二空調箱和動力電池的制熱需求、或第二空調箱和動力電池的制冷需求與電池冷卻器、冷卻液回路的加熱器、換熱部件、動力電池形成串聯回路，且冷卻液從第一閥口流入后，依次流經第二閥口、第三閥口，并從第四閥口流出；并且，回路轉換裝置根據第二空調箱的制冷需求與電池冷卻器、冷卻液回路的加熱器、換熱部件形成串聯回路，且冷卻液從第一閥口流入后，依次流經第二閥口、第三閥口、第四閥口，并從第五閥口流出。
16.采用上述方案，通過改變回路轉換裝置的流通方向，能夠使得冷卻液回路滿足第二空調箱和動力電池的各種溫度需求，控制過程簡單，效率高。并且，僅通過回路轉換裝置就能夠使得動力電池的溫度回路和第二空調箱的溫度回路獨立工作，結構簡單，回路的可靠性高。
17.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，回路轉換裝置根據動力電池的制冷需求與電池冷卻器、動力電池形成串聯回路，且冷卻液從第一閥口流入后，直接從第四閥口流出；回路轉換裝置根據第二空調箱的制熱需求與冷卻液回路的加熱器、換熱部件形成串聯回路，且冷卻液從第二閥口流出后，從第三閥口流入；回路轉換裝置根據第二空調箱的制熱需求和動力電池的制冷需求與電池冷卻器、動力電池、冷卻液回路的加熱器、換熱部件形成并聯回路；其中，并聯回路包括第一并聯子回路和第二并聯子回路；第一并聯子回路包括電池冷卻器、動力電池、回路轉換裝置，且冷卻液從第一閥口流入后，直接從第四閥口流出；第二并聯子回路包括冷卻液回路的加熱器、換熱部件、回路轉換裝置，且冷卻液從第二閥口流出后，從第三閥口流入。
18.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，制冷劑回路的第一回路和/或第二回路根據第一空調箱、第二空調箱、動力電池的溫度需求導通。
19.采用上述方案，通過控制第一回路和第二回路的導通狀態，能夠使得制冷劑回路滿足第一空調箱的各種溫度需求，控制過程簡單，效率高。
20.根據本發明的另一具體實施方式，本發明實施方式公開的汽車的熱管理系統，根據動力電池的冷卻需求僅導通第一回路；根據第一空調箱的制冷需求、或第一空調箱的除濕需求和第二空調箱、動力電池的制熱需求僅導通第二回路；根據第一空調箱、第二空調箱、動力電池的制冷需求，或第一空調箱和動力電池的制冷需求，或第一空調箱和第二空調箱的制冷需求，或第一空調箱的除濕需求、第二空調箱的制熱需求、動力電池的制冷需求導通第一回路和第二回路。
21.本發明的實施方式還公開了一種汽車，包括如上任意實施方式所描述的汽車的熱管理系統，并且，熱管理系統的第一空調箱設置在汽車的前端、第二空調箱設置在汽車的后端。
22.本發明的有益效果是：
23.本方案在冷卻液回路中設置能夠實現冷熱雙功能的換熱部件，將實現第二空調箱的制冷和制熱的回路與實現動力電池的制冷和制熱的回路進行耦合。無需為第二空調箱和動力電池分別設置蒸發器和電池冷卻器。由此，將汽車的空調系統由三蒸發器系統簡化為了雙蒸發器系統，也無需為第二空調箱額外設置蒸發器、膨脹閥、以及空調管路系統，降低了整車布置的難度和成本。進一步地，在第二空調箱內設置換熱部件，無需設置風門及其他為了溫度現行變化而增加的結構，使得第二空調箱的結構更緊湊，進一步方便了整車布置。更進一步地，第二空調箱和動力電池共用一個加熱器，無需分別為第二空調箱和動力電池設置加熱器，進一步降低了整車布置的成本。
附圖說明
24.圖1是本發明實施例提供的汽車的熱管理系統的結構示意圖；
25.圖2-10是本發明實施例提供的汽車的熱管理系統中第一空調箱、第二空調箱、動力電池的溫度需求不同時，汽車的熱管理系統的狀態示意圖。
26.附圖標記說明：
27.1、制冷劑回路；11、壓縮機；12、冷凝器；13、蒸發器；14、風門；15、加熱器；16、第一膨脹閥；17、第二膨脹閥；2、冷卻液回路；21、動力電池；22、回路轉換裝置；23、加熱器；24、換熱部件；25、冷卻水壺；26、第一輸送部件；27、第二輸送部件；3、第一空調箱；4、第二空調箱；5、電池冷卻器；a、第一閥口；b、第二閥口；c、第三閥口；d、第四閥口；e、第五閥口。
具體實施方式
28.以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。雖然本發明的描述將結合較佳實施例一起介紹，但這并不代表此發明的特征僅限于該實施方式。恰恰相反，結合實施方式作發明介紹的目的是為了覆蓋基于本發明的權利要求而有可能延伸出的其它選擇或改造。為了提供對本發明的深度了解，以下描述中將包含許多具體的細節。本發明也可以不使用這些細節實施。此外，為了避免混亂或模糊本發明的重點，有些具體細節將在描述中被省略。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
29.應注意的是，在本說明書中，相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
30.在本實施例的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
31.術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
32.在本實施例的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實施例中的具體含義。
33.為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。
34.為解決現有技術中新能源汽車由于需要配備前后兩個空調箱，整車的布置難度大、成本高的問題，本發明的實施方式提供了一種汽車的熱管理系統。具體地，參考圖1，本實施例提供的汽車的熱管理系統包括制冷劑回路1、冷卻液回路2、第一空調箱3、第二空調箱4。其中，制冷劑回路1用于實現第一空調箱3的溫度需求，且制冷劑回路1包括壓縮機11、冷凝器12、蒸發器13、電池冷卻器5。壓縮機11、冷凝器12、電池冷卻器5經由管路依次串聯形成第一回路。壓縮機11、冷凝器12、蒸發器13經由管路依次串聯形成第二回路。第一回路和第二回路并聯形成制冷劑回路1。蒸發器13設置在第一空調箱3內。冷卻液回路2用于實現第二空調箱4和汽車的動力電池21的溫度需求，冷卻液回路2包括動力電池21、電池冷卻器5、
回路轉換裝置22、加熱器23、換熱部件24。動力電池21、電池冷卻器5、加熱器23、換熱部件24均與回路轉換裝置22連接。回路轉換裝置22根據第二空調箱4和動力電池21的溫度需求分別與動力電池21、電池冷卻器5、加熱器23、換熱部件24中的至少兩者形成串聯回路或并聯回路。并且，換熱部件24設置在第二空調箱4內，以實現第二空調箱4的制熱需求或制冷需求。并且，冷卻液回路2和制冷劑回路1共用一個電池冷卻器5。
35.采用上述方案，本方案在冷卻液回路中設置能夠實現冷熱雙功能的換熱部件，將實現第二空調箱的制冷和制熱的回路與實現動力電池的制冷和制熱的回路進行耦合。無需為第二空調箱和動力電池分別設置蒸發器和電池冷卻器。由此，將汽車的空調系統由三蒸發器系統簡化為了雙蒸發器系統，也無需為第二空調箱額外設置蒸發器、膨脹閥、以及空調管路系統，降低了整車布置的難度和成本。進一步地，在第二空調箱內設置換熱部件，無需設置風門及其他為了溫度現行變化而增加的結構，使得第二空調箱的結構更緊湊，進一步方便了整車布置。更進一步地，第二空調箱和動力電池共用一個加熱器，無需分別為第二空調箱和動力電池設置加熱器，進一步降低了整車布置的成本。
36.接下來，參考圖1-10對本發明實施例提供的汽車的熱管理系統進行詳細說明。
37.首先，對制冷劑回路1進行描述。
38.制冷劑回路1用于實現第一空調箱3的溫度需求。且制冷劑回路1包括壓縮機11、冷凝器12、蒸發器13、電池冷卻器5。壓縮機11、冷凝器12、電池冷卻器5經由管路依次串聯形成第一回路。壓縮機11、冷凝器12、蒸發器13經由管路依次串聯形成第二回路。第一回路和第二回路并聯形成制冷劑回路1。蒸發器13設置在第一空調箱3內。
39.具體地，第一空調箱3的溫度需求包括但不限于制熱、制冷、除濕等，本實施例對此不做限制。
40.壓縮機11能夠為制冷循環提供動力，其能夠將低溫低壓的制冷劑氣體進行壓縮，并輸出高溫高壓的制冷劑氣體至冷凝器12。
41.冷凝器12向制冷劑氣體釋放出大量熱量，使制冷劑氣體被液化，并將液化后的制冷劑輸送至蒸發器13。
42.蒸發器13吸收大量熱量，使制冷劑的溫度逐步降低，以達到制冷降溫的效果。
43.優選地，本實施例中，制冷劑回路1還包括節流降壓部件，節流降壓部件包括第一膨脹閥16和第二膨脹閥17。其中，第一膨脹閥16設置在冷凝器12與蒸發器13之間，且靠近蒸發器13的位置處。第一膨脹閥16用于對制冷劑的流量和壓力進行限制，使制冷劑的流量和壓力能夠適應蒸發器13的流量和壓力要求。本實施例中，第一膨脹閥16選用帶開關的熱力膨脹閥或電子膨脹閥。第二膨脹閥17設置在冷凝器12與電池冷卻器5之間，且靠近電池冷卻器5的位置處。第二膨脹閥17的作用也是對制冷劑的流量和壓力進行限制，使制冷劑的流量和壓力能夠適應電池冷卻器5的流量和壓力要求。本實施例中，第二膨脹閥17也可以選用帶開關的熱力膨脹閥或電子膨脹閥。
44.優選地，第一空調箱3還包括風門14、加熱器15。風門14由風門電機(圖中未示出)進行控制，能夠調節空調出風量的大小和出風方向。并且，第一空調箱3的加熱器15用于實現第一空調箱3的制熱需求，蒸發器13用于實現第一空調箱3的制冷需求。在第一空調箱3需要制熱的情況下，第一空調箱3的加熱器15工作；在第一空調箱3需要制冷的情況下，第一空調箱3的蒸發器13工作。
45.具體地，制冷劑回路1的第一回路、第二回路根據第一空調箱3、第二空調箱4、動力電池21的溫度需求導通。
46.需要說明的是，本實施例中，可以僅導通第一回路，也可以僅導通第二回路，還可以同時導通第一回路和第二回路，或者第一回路和第二回路均不導通。
47.更為具體地，本實施例中，參考圖8，根據動力電池21的冷卻需求僅導通第一回路。也就是說，在電池處于制冷需求，且第一空調箱3和第二空調箱4沒有制冷需求的情況下，導通第一回路。
48.參考圖6和圖10，本實施例中，根據第一空調箱3的制冷需求、或第一空調箱3的除濕需求和第二空調箱4、動力電池21的制熱需求僅導通第二回路。也就是說，在第一空調箱3有制冷需求，第二空調箱4和動力電池21都沒有制冷需求或制熱需求的情況下，導通第二回路。或者，在第一空調箱3有除濕需求，第二空調箱4、動力電池21都有制熱需求的情況下，導通第二回路。
49.參考圖4、圖5、圖7、圖9，本實施例中，根據第一空調箱3、第二空調箱4、動力電池21的制冷需求，或第一空調箱3和動力電池21的制冷需求，或第一空調箱3和第二空調箱4的制冷需求，或第一空調箱3的除濕需求、第二空調箱4的制熱需求、動力電池21的制冷需求導通第一回路和第二回路。也就是說，本實施例中，第一回路和第二回路同時導通的情況為以下四種；第一種，第一空調箱3、第二空調箱4均有制冷需求，動力電池21也有制冷需求；第二種，第一空調箱3、第二空調箱4均有制冷需求，動力電池21無制冷需求；第三種，第一空調箱3和動力電池21均有制冷需求，第二空調箱4沒有制熱需求和制冷需求；第四種，第一空調箱3有除濕需求，第二空調箱4有制熱需求，動力電池21有冷卻需求。
50.需要解釋的是，當第一空調箱3和第二空調箱4都有制熱需求，且動力電池21沒有制冷需求或制熱需求時，此時不需要進行制冷，也就無需導通第一回路和第二回路。第一回路和第二回路均不工作。
51.接下來，對冷卻液回路2進行描述。
52.冷卻液回路2用于實現第二空調箱4和汽車的動力電池21的溫度需求。冷卻液回路2包括動力電池21、電池冷卻器5、回路轉換裝置22、加熱器23、換熱部件24。動力電池21、電池冷卻器5、加熱器23、換熱部件24均與回路轉換裝置22連接。回路轉換裝置22根據第二空調箱4和動力電池21的溫度需求分別與動力電池21、電池冷卻器5、加熱器23、換熱部件24中的至少兩者形成串聯回路或并聯回路。
53.具體地，第二空調箱4的溫度需求為加熱或制冷；動力電池21的溫度需求為加熱或制冷。
54.優選地，本實施例中，由于動力電池21的制熱需求小魚第二空調箱4的制熱需求，本實施例中，將冷卻液回路2的加熱器23設置在靠近第二空調箱4的位置處。由此，加熱器23產生熱量加熱冷卻液后，高溫的冷卻液立刻流入第二空調箱4的換熱部件24，節約了加熱器23所需的能量，也使得第二空調箱4的溫度更穩定，舒適性更高。
55.需要說明的是，換熱部件24設置在第二空調箱4內，以實現第二空調箱4的制熱需求或制冷需求。本實施例中，換熱部件24為冷熱雙功能換熱芯體。
56.還需要說明的是，冷卻液回路2和制冷劑回路1共用一個電池冷卻器5。
57.優選地，冷卻液回路2還包括冷卻水壺25、第一輸送部件26、第二輸送部件27。冷卻
水壺25設置在電池冷卻器5與第一輸送部件26之間；第一輸送部件26設置在冷卻水壺25與回路轉換裝置22之間，以使冷卻液從冷卻水壺25流至回路轉換裝置22。第二輸送部件27設置在回路轉換裝置22與冷卻液回路2的加熱器23之間，以使冷卻液從回路轉換裝置22流至冷卻液回路2的加熱器23。
58.具體地，冷卻水壺25用于存儲冷卻液。第一輸送部件26和第二輸送部件27均為水泵。
59.更為具體地，回路轉換裝置22為五通換向閥，五通換向閥包括第一閥口a、第二閥口b、第三閥口c、第四閥口d、第五閥口e。并且，第一閥口a與第一輸送部件26連接，以接收冷卻水壺25輸送的冷卻液。第二閥口b與第二輸送部件27連接，以向冷卻液回路2的加熱器23輸送冷卻液。第三閥口c與換熱部件24連接，以接收換熱部件24輸送的冷卻液。第四閥口d與動力電池21連接，以向動力電池21輸送冷卻液。第五閥口e與電池冷卻器5連接，以向電池冷卻器5輸送冷卻液。
60.本實施例中，回路轉換裝置22根據第二空調箱4和動力電池21的溫度需求，分別與動力電池21、電池冷卻器5、加熱器23、換熱部件24中的至少兩者形成串聯回路或并聯回路。
61.具體來說，參考圖2、圖4、圖10，回路轉換裝置22根據第二空調箱4和動力電池21的制熱需求、或第二空調箱4和動力電池21的制冷需求與電池冷卻器5、冷卻液回路2的加熱器23、換熱部件24、動力電池21形成串聯回路，且冷卻液從第一閥口a流入后，依次流經第二閥口b、第三閥口c，并從第四閥口d流出。也就是說，冷卻液回路2在第二空調箱4和動力電池21都有制熱需求的時候，或者第二空調箱4和動力電池21均有制冷需求的時候，回路轉換裝置22會與電池冷卻器5、冷卻液回路2的加熱器23、換熱部件24、動力電池21形成串聯回路。冷卻液從冷卻水壺25流至第一輸送部件26，然后經第一閥口a、第二閥口b至第二輸送部件27后，流經加熱器23進行加熱，然后經過換熱部件24至第三閥口c，從第四閥口d流出后流至動力電池21和電池冷卻器5。
62.參考圖5，回路轉換裝置22根據第二空調箱4的制冷需求與電池冷卻器5、冷卻液回路2的加熱器23、換熱部件24形成串聯回路，且冷卻液從第一閥口a流入后，依次流經第二閥口b、第三閥口c、第四閥口d，并從第五閥口e流出。也就是說，當第二空調箱4有制冷需求，且動力電池21沒有制冷需求時，不會對動力電池21制冷，冷卻液流經第一閥口a、第二閥口b和換熱部件24后，流經第三閥口c和第四閥口d，然后流至第五閥口e，之后流至電池冷卻器5。
63.參考圖7、圖8，回路轉換裝置22根據動力電池21的制冷需求與電池冷卻器5、動力電池21形成串聯回路，且冷卻液從第一閥口a流入后，直接從第四閥口d流出。也就是說，當動力電池21有制冷需求，且第二空調箱4沒有制冷需求和制熱需求時，回路轉換裝置22與電池冷卻器5、動力電池21形成串聯回路，冷卻液從冷卻水壺25流出，流經第一輸送部件26、第一閥口a后，直接從第四閥口d流出，流過動力電池21后流至電池冷卻器5。
64.參考圖3，回路轉換裝置22根據第二空調箱4的制熱需求與冷卻液回路2的加熱器23、換熱部件24形成串聯回路，且冷卻液從第二閥口b流出后，從第三閥口c流入。也就是說，當第二空調箱4有制熱需求，且動力電池21沒有制冷需求或制熱需求，則回路轉換裝置22與冷卻液回路2的加熱器23、換熱部件24形成串聯回路，冷卻液流經加熱器23被加熱后，從第三閥口c流向第一閥口a，形成循環。
65.參考圖9，回路轉換裝置22根據第二空調箱4的制熱需求和動力電池21的制冷需求
與電池冷卻器5、動力電池21、冷卻液回路2的加熱器23、換熱部件24形成并聯回路。其中，并聯回路包括第一并聯子回路和第二并聯子回路。第一并聯子回路包括電池冷卻器5、動力電池21、回路轉換裝置22，且冷卻液從第一閥口a流入后，直接從第四閥口d流出。第二并聯子回路包括冷卻液回路2的加熱器23、換熱部件24、回路轉換裝置22，且冷卻液從第二閥口b流出后，從第三閥口c流入。
66.接下來，結合圖2-9對第一空調箱3、第二空調箱4、動力電池21的溫度需求不同時，汽車的熱管理系統的狀態進行描述。需要說明的是，圖2-9中，虛線表示的是，在該狀態下，虛線所示的回路不工作。
67.參考圖2，為冬季制熱模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3、第二空調箱4和動力電池21都有制熱需求。第一空調箱3的制熱為通過獨立加熱系統制熱，例如可以是利用空氣側的電加熱器或者暖風芯體配合水側的電加熱器，本實施例對此不做限制。第二空調箱4與動力電池21共用加熱系統。第二空調箱4的暖風芯體(換熱部件24)的溫度需求一般高于動力電池21冷卻的溫度需求，因此，此時水側電加熱器(加熱器23)的目標功率基于第二空調箱4制熱舒適性控制，功率上限以動力電池21的冷卻液入口的過溫保護閾值為目標。
68.在該狀態下，制冷劑回路1不工作，圖2中的制冷劑回路1以虛線示出。制冷劑回路1的加熱器15工作，通過風門14向駕駛艙內輸送熱風。同時，冷卻液回路2的加熱器23也工作，將冷卻液加熱以為第二空調箱4、動力電池21提供熱量。
69.參考圖3，為另一冬季制熱模式時的汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3、第二空調箱4都有制熱需求，動力電池21無制熱需求。
70.在該狀態下，制冷劑回路1不工作，制冷劑回路1的加熱器15工作，通過風門14向駕駛艙內輸送熱風。冷卻液回路2的加熱器23工作，將冷卻液加熱以為第二空調箱4提供熱量。此時，第一輸送部件26不工作，第二輸送部件27工作。
71.考慮動力電池21加熱一般運行在充電模式，此時環境溫度較低，充電速率及效率較低。而在行車或者溫度稍高時，動力電池21不需要加熱。因此方案，將水側電加熱器(加熱器23)放置于靠近第二空調箱4的暖風芯體入口處，主要用于第二空調箱4的舒適性。在模式上進行簡化。在動力電池21有加熱需求的時候，水側電加熱器會常通第二空調箱4的暖風芯體。
72.參考圖4，為夏季制冷模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3、第二空調箱4、動力電池21都有制冷需求。
73.并且，在該狀態下，第一空調箱3直接通過蒸發器13制冷；第二空調箱4制冷通過電池冷卻器5冷卻后的冷卻液流經換熱部件24實現制冷。電池冷卻器5串聯在第二空調箱4的換熱部件24的后側。此時的第一輸送部件26和第二輸送部件27都工作。
74.參考圖5，為另一夏季制冷模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3、第二空調箱4都有制冷需求，動力電池21無制冷需求。
75.并且，在該狀態下，第一空調箱3直接通過蒸發器13制冷；第二空調箱4制冷通過電池冷卻器5冷卻后的冷卻液流經換熱部件24實現制冷。冷卻液流經第四閥口d后流向第五閥口e，從第五閥口e流出后流至電池冷卻器5，無需流經動力電池21。此時的第一輸送部件26和第二輸送部件27都工作。
76.參考圖6，為另一夏季制冷模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3有制冷需求，第二空調箱4、動力電池21都沒有制冷需求或制熱需求。
77.并且，在該狀態下，第一空調箱3直接通過蒸發器13制冷。冷卻液回路2不工作，回路轉換裝置22不通電，第一輸送部件26和第二輸送部件27也均不工作。
78.參考圖7，為另一夏季制冷模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3、動力電池21都有制冷需求，第二空調箱4沒有制冷需求或制熱需求。
79.在該狀態下，并且，在該狀態下，第一空調箱3直接通過蒸發器13制冷。冷卻液從第一閥口a流入后，直接從第四閥口d流出，然后流至動力電池21為動力電池21制冷。并且，第二輸送部件27不工作。
80.參考圖8，為另一夏季制冷模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3、第二空調箱4、均無制冷需求，動力電池21有制冷需求。
81.第一膨脹閥16不工作。冷卻液從第一閥口a流入后，直接從第四閥口d流出，然后流至動力電池21為動力電池21制冷。并且，第二輸送部件27不工作。
82.對于春秋季，第一空調箱3、第二空調箱4和動力電池21冷卻熱管理需求更為復雜，可能存在制冷和加熱同時工作模式。對第一空調箱3一般處于除濕模式，即第一空調箱3蒸發器13和第一空調箱3的加熱功能同時存在。本發明中，第一空調箱3的加熱方案中，第一空調箱3的加熱部分可獨立進行控制，在此不再贅述。
83.參考圖9，為春秋季模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3有除濕需求、第二空調箱4有加熱需求、動力電池21有制冷需求。
84.冷卻液回路2中，第二空調箱4的加熱回路與動力電池21的冷卻回路通過回路轉換裝置22實現分開獨立工作。第二空調箱4的加熱通過7加熱器23工作實現；動力電池21的制冷需求通過電池冷卻器5工作實現，且第二膨脹閥17工作，以將制冷劑回路1的熱量傳遞至冷卻液回路2。此時的回路轉換裝置22中，第一閥口a導通第四閥口d，第二閥口b導通第三閥口c，第一輸送部件26和第二輸送部件27都工作。
85.參考圖10，為另一春秋季模式時汽車的熱管理系統的狀態的示意圖。在該狀態下，第一空調箱3有除濕需求、第二空調箱4有制熱需求、動力電池21有制冷需求。
86.第二膨脹閥17處于關閉狀態，電池冷卻器5處于不工作狀態。第二空調箱4的加熱回路與動力電池21的冷卻回路通過回路轉換裝置22實現串聯，同時通過加熱器23工作實現加熱需求。此時的回路轉換裝置22中，第一閥口a導通第二閥口b，第三閥口c導通第四閥口d，第一輸送部件26和第二輸送部件27都工作。
87.需要說明的是，在第一空調箱3處于除濕模式下，第二空調箱4和動力電池21在制冷需求時仍可按照前述的夏季制冷工作狀態進行組合，本實施例不再贅述。
88.基于上述汽車的熱管理系統，本發明的實施方式還提供了一種汽車。該汽車包括如上實施方式所描述的汽車的熱管理系統，并且，熱管理系統的第一空調箱設置在汽車的前端、第二空調箱設置在汽車的后端。
89.第一空調箱主要為第一排、第二排座椅的區域提供制冷、制熱或者除濕功能，第二空調箱為第三排座椅區域提供制冷或制熱功能。
90.雖然通過參照本發明的某些優選實施方式，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步
詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。本領域技術人員可以在形式上和細節上對其作各種改變，包括做出若干簡單推演或替換，而不偏離本發明的精神和范圍。
技術特征：
1.一種汽車的熱管理系統，其特征在于，包括制冷劑回路、冷卻液回路、第一空調箱、第二空調箱；其中所述制冷劑回路用于實現所述第一空調箱的溫度需求，且所述制冷劑回路包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、電池冷卻器；所述壓縮機、所述冷凝器、所述電池冷卻器經由管路依次串聯形成第一回路；所述壓縮機、所述冷凝器、所述蒸發器經由管路依次串聯形成第二回路；所述第一回路和所述第二回路并聯形成所述制冷劑回路；所述蒸發器設置在所述第一空調箱內；所述冷卻液回路用于實現所述第二空調箱和所述汽車的動力電池的溫度需求，所述冷卻液回路包括所述動力電池、所述電池冷卻器、回路轉換裝置、加熱器、換熱部件；所述動力電池、所述電池冷卻器、所述加熱器、所述換熱部件均與所述回路轉換裝置連接，所述回路轉換裝置根據所述第二空調箱和所述動力電池的溫度需求分別與所述動力電池、所述電池冷卻器、所述加熱器、所述換熱部件中的至少兩者形成串聯回路或并聯回路；并且所述換熱部件設置在所述第二空調箱內，以實現所述第二空調箱的制熱需求或制冷需求；并且所述冷卻液回路和所述制冷劑回路共用一個所述電池冷卻器。2.如權利要求1所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，所述制冷劑回路還包括節流降壓部件，所述節流降壓部件包括第一膨脹閥和第二膨脹閥；其中所述第一膨脹閥設置在所述冷凝器與所述蒸發器之間，且靠近所述蒸發器的位置處；所述第二膨脹閥設置在所述冷凝器與所述電池冷卻器之間，且靠近所述電池冷卻器的位置處。3.如權利要求1所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，所述第一空調箱還包括風門、加熱器；并且所述第一空調箱的所述加熱器用于實現所述第一空調箱的制熱需求，所述蒸發器用于實現所述第一空調箱的制冷需求。4.如權利要求1所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，所述冷卻液回路還包括冷卻水壺、第一輸送部件、第二輸送部件；所述冷卻水壺設置在所述電池冷卻器與所述第一輸送部件之間；所述第一輸送部件設置在所述冷卻水壺與所述回路轉換裝置之間，以使冷卻液從所述冷卻水壺流至所述回路轉換裝置；所述第二輸送部件設置在所述回路轉換裝置與所述冷卻液回路的所述加熱器之間，以使冷卻液從所述回路轉換裝置流至所述冷卻液回路的所述加熱器。5.如權利要求4所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，所述回路轉換裝置為五通換向閥，所述五通換向閥包括第一閥口、第二閥口、第三閥口、第四閥口、第五閥口；并且所述第一閥口與所述第一輸送部件連接，以接收所述冷卻水壺輸送的所述冷卻液；所述第二閥口與所述第二輸送部件連接，以向所述冷卻液回路的所述加熱器輸送所述冷卻液；所述第三閥口與所述換熱部件連接，以接收所述換熱部件輸送的所述冷卻液；所述第四閥口與所述動力電池連接，以向所述動力電池輸送所述冷卻液；所述第五閥口與所述電池冷卻器連接，以向所述電池冷卻器輸送所述冷卻液。
6.如權利要求5所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，所述回路轉換裝置根據所述第二空調箱和所述動力電池的制熱需求、或所述第二空調箱和所述動力電池的制冷需求與所述電池冷卻器、所述冷卻液回路的所述加熱器、所述換熱部件、所述動力電池形成串聯回路，且所述冷卻液從所述第一閥口流入后，依次流經所述第二閥口、所述第三閥口，并從所述第四閥口流出；并且所述回路轉換裝置根據所述第二空調箱的制冷需求與所述電池冷卻器、所述冷卻液回路的所述加熱器、所述換熱部件形成串聯回路，且所述冷卻液從所述第一閥口流入后，依次流經所述第二閥口、所述第三閥口、所述第四閥口，并從所述第五閥口流出。7.如權利要求5所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，所述回路轉換裝置根據所述動力電池的制冷需求與所述電池冷卻器、所述動力電池形成串聯回路，且所述冷卻液從所述第一閥口流入后，直接從所述第四閥口流出；所述回路轉換裝置根據所述第二空調箱的制熱需求與所述冷卻液回路的所述加熱器、所述換熱部件形成串聯回路，且所述冷卻液從所述第二閥口流出后，從所述第三閥口流入；所述回路轉換裝置根據所述第二空調箱的制熱需求和所述動力電池的制冷需求與所述電池冷卻器、所述動力電池、所述冷卻液回路的所述加熱器、所述換熱部件形成并聯回路；其中所述并聯回路包括第一并聯子回路和第二并聯子回路；所述第一并聯子回路包括所述電池冷卻器、所述動力電池、所述回路轉換裝置，且所述冷卻液從所述第一閥口流入后，從所述第四閥口流出；所述第二并聯子回路包括所述冷卻液回路的所述加熱器、所述換熱部件、所述回路轉換裝置，且所述冷卻液從所述第二閥口流出后，直接從所述第三閥口流入。8.如權利要求1所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，所述制冷劑回路的所述第一回路和/或所述第二回路根據所述第一空調箱、所述第二空調箱、所述動力電池的溫度需求導通。9.如權利要求8所述的汽車的熱管理系統，其特征在于，根據所述動力電池的冷卻需求僅導通所述第一回路；根據所述第一空調箱的制冷需求、或所述第一空調箱的除濕需求和所述第二空調箱、所述動力電池的制熱需求僅導通所述第二回路；根據所述第一空調箱、所述第二空調箱、所述動力電池的制冷需求，或所述第一空調箱和所述動力電池的制冷需求，或所述第一空調箱和所述第二空調箱的制冷需求，或所述第一空調箱的除濕需求、所述第二空調箱的制熱需求、所述動力電池的制冷需求導通所述第一回路和所述第二回路。10.一種汽車，其特征在于，包括如權利要求1-9任一項所述的汽車的熱管理系統；并且所述熱管理系統的第一空調箱設置在所述汽車的前端、第二空調箱設置在所述汽車的后端。
技術總結
本發明提供一種汽車的熱管理系統及汽車。其中系統包括制冷劑回路、冷卻液回路、第一空調箱、第二空調箱。制冷劑回路用于實現第一空調箱的溫度需求，冷卻液回路用于實現第二空調箱和汽車的動力電池的溫度需求。本方案在冷卻液回路中設置換熱部件，將實現第二空調箱的制冷和制熱的回路與實現動力電池的制冷和制熱的回路耦合。空調系統由三蒸發器系統簡化為了雙蒸發器系統，無需為第二空調箱額外設置蒸發器、膨脹閥、管路系統，降低了整車布置的難度和成本。且在第二空調箱內設置換熱部件，使第二空調箱的結構更緊湊，方便了整車布置。第二空調箱和動力電池共用一個加熱器，無需分別為第二空調箱和動力電池設置加熱器，進一步降低了整車布置的成本。整車布置的成本。整車布置的成本。
