CN215904276U - 一种复叠式热泵的整车热管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及整车热管理技术领域，公开一种复叠式热泵的整车热管理***，包括：一级制冷组件，包括第一压缩机、第一蒸发器、第一膨胀阀及中间冷却器，一级制冷组件内设有第一制冷剂；二级制冷组件，包括第二压缩机和两个第二蒸发器，二级制冷组件内设有第二制冷剂；舱内换热件，用于加热或者冷却座舱；电机驱动换热组件，用于加热或者冷却电驱；电池换热件，用于加热或者冷却电池；散热水箱，位于电机驱动换热组件的出口和第一蒸发器的换热进口之间。本实用新型公开的整车热管理***不但解决了由于电动车辆的电池的耗电量过快而导致电动车辆的续航里程受限的问题，还适用于环境温度较低的场景，提升了该***的适用性。

Description

一种复叠式热泵的整车热管理***

技术领域

本实用新型涉及整车热管理技术领域，尤其涉及一种复叠式热泵的整车热管理***。

背景技术

电动车辆尤其是电动重卡车的最大痛点是在冬季驻车和行驶过程中的电池电量衰减过快、续航里程缩水严重及电池温度控制不够稳定。电池散热、电机散热、驱动散热、座舱加热都会有许多矛盾的地方。当电池温度处于-20℃-18℃之间时，电池是允许放电的，但是电池的放电功率受限，电池的温度小于0℃时电量是衰减的，电池的理想的放电温度区间是18℃-36℃，一旦电池的温度低于18℃，需要对电池进行加热，但是电池的加热膜加热是通过消耗自身的电量来实现自身温度的提高，电池热容较大，加热膜加热的理论效率是1，考虑到热量散失等，加热膜的实际效率小于1，这样既耗费很长的时间对电池进行加热，也耗费了大量的电池电量。例如，对于电动重卡车的锂电池包，将其从-15℃加热到18℃，消耗的电量达30kW·h-40kW·h，占锂电池包的总电量的10％-15％，行车过程中，也可能对锂电池包进行加热。如果座舱需要提供制热送风，采用PTC加热，理论效率为1，消耗的电量可达5kW·h-7kW·h，再加上锂电池包的限容，预留最少20％的电量以避免锂电池包过度放电导致的不可逆电量衰减，最终真正用于行驶的储电量极少，行车里程严重受限。

此外，现有的整车热管理***无法适用于室外环境温度较低的场景，使得其适用性较差。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种复叠式热泵的整车热管理***，不但解决了由于电动车辆的电池的耗电量过快而导致电动车辆的续航里程受限的问题，还适用于环境温度较低的场景，提升了该复叠式热泵的整车热管理***的适用性。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种复叠式热泵的整车热管理***，包括：一级制冷组件，包括依次连通的第一压缩机、第一蒸发器、第一膨胀阀及中间冷却器，所述一级制冷组件内设有第一制冷剂；二级制冷组件，包括第二压缩机和两个第二蒸发器，所述第二压缩机能够与所述中间冷却器和两个所述第二蒸发器中的至少两个连通，所述二级制冷组件内设有第二制冷剂，所述第二制冷剂能够在所述中间冷却器内与所述第一制冷剂换热，两个所述第二蒸发器分别为舱内蒸发器和水路蒸发器；舱内换热件，用于加热或者冷却座舱且其进口能够与所述舱内蒸发器的换热出口连通，所述舱内换热件的出口与所述水路蒸发器的换热进口和所述舱内蒸发器的换热进口中的一个连通；电机驱动换热组件，用于加热或者冷却电驱且其进口能够与所述第一蒸发器的换热出口连通，所述电机驱动换热组件的出口能够与所述第一蒸发器的换热进口和所述舱内换热件的进口中的至少一个连通；电池换热件，用于加热或者冷却电池且其进口与所述水路蒸发器的换热出口连通，所述电池换热件的出口能够与所述电机驱动换热组件的进口和所述水路蒸发器的换热进口中的一个连通；散热水箱，位于所述电机驱动换热组件的出口和所述第一蒸发器的换热进口之间的管道上。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述二级制冷组件还包括第一四通换向阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一制冷电磁阀及第二制冷电磁阀，两个所述第二蒸发器并联设置，所述二级制冷组件制冷时，所述第二膨胀阀位于两个所述第二蒸发器的上游、所述第三膨胀阀位于所述水路蒸发器的上游且所述第二制冷电磁阀位于所述舱内蒸发器的下游，所述第一制冷电磁阀位于所述第一四通换向阀和所述中间冷却器之间。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述二级制冷组件还包括第三制冷电磁阀，所述第三制冷电磁阀的一端连接至所述二级制冷组件制热时的所述舱内蒸发器的上游，另一端与所述第一制冷电磁阀和所述中间冷却器之间的管路连通，经所述第一四通换向阀流出的所述第二制冷剂能够依次流经所述第一制冷电磁阀、所述第三制冷电磁阀、所述舱内蒸发器、所述第三膨胀阀及所述水路蒸发器。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述二级制冷组件还包括冷凝器，所述冷凝器与所述第一制冷电磁阀并联设置，所述冷凝器的换热进口还与所述散热水箱的出口连通，所述冷凝器的换热出口与所述电机驱动换热组件的进口和所述电池换热件的换热进口中的一个连通。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第一水路电磁阀和第二水路电磁阀，所述第一水路电磁阀位于所述散热水箱的出口和所述冷凝器的换热进口之间，所述第二水路电磁阀位于所述散热水箱的出口和所述第一蒸发器的换热进口之间。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第二四通换向阀，所述第二四通换向阀包括第一换向进口、第二换向进口、第一换向出口及第二换向出口，所述第一换向进口与所述第一换向出口和所述第二换向出口中的一个连通，所述第二换向进口与所述第一换向出口和所述第二换向出口中的另一个连通，所述第一换向进口与所述第一蒸发器的换热出口和所述冷凝器的换热出口连通，所述第二换向进口与所述电池换热件的出口连通，所述第一换向出口与所述水路蒸发器的换热进口连通，所述第二换向出口与所述电机驱动换热组件的进口连通。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第三水路电磁阀，所述第三水路电磁阀的一端与连通所述电机驱动换热组件的出口和所述散热水箱的管道连通，另一端与连通所述第一蒸发器的换热出口和所述第一换向进口的管道连通。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第四水路电磁阀和第五水路电磁阀，所述第四水路电磁阀位于所述水路蒸发器的换热进口和所述第一换向出口之间，所述第五水路电磁阀位于所述电机驱动换热组件的出口和所述舱内换热件的进口之间。

作为一种复叠式热泵的整车热管理***的优选方案，所述一级制冷组件还包括储液罐，所述储液罐位于所述中间冷却器和所述第一膨胀阀之间。

本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的复叠式热泵的整车热管理***既能够实现制冷组件对电池、座舱的制冷和加热，还能够利用电池和电驱产生的热量对座舱进行加热，还能够通过散热水箱对电池和电驱进行降温，提高了整车的运行效率，增加了***运行的可靠性，增加了电动车辆的续航里程，使得电动车辆安全运行，设置的一级制冷组件和二级制冷组件能够实现车辆在低温环境下对座舱和电池的加热，提升了该复叠式热泵的整车热管理***的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***的示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第一种工况下的示意图；

图3是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第一种工况下的压焓图；

图4是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第二种工况下的示意图；

图5是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第三种工况下的示意图；

图6是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第四种工况下的示意图；

图7是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第五种工况下的示意图；

图8是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第六种工况下的示意图；

图9是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第七种工况下的示意图；

图10是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第八种工况下的示意图；

图11是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第九种工况下的示意图；

图12是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十种工况下的示意图；

图13是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十一种工况下的示意图；

图14是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十二种工况下的示意图；

图15是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十三种工况下的示意图；

图16是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十四种工况下的示意图；

图17是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十五种工况下的示意图；

图18是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十六种工况下的示意图；

图19是本实用新型具体实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***在第十七种工况下的示意图。

图中：

11、第一压缩机；12、第一蒸发器；13、第一膨胀阀；14、中间冷却器；15、储液罐；16、安全阀；

21、第二压缩机；22、舱内蒸发器；23、水路蒸发器；24、第一四通换向阀；25、第二膨胀阀；26、第三膨胀阀；27、第一制冷电磁阀；28、第二制冷电磁阀；29、第三制冷电磁阀；210、冷凝器；

3、舱内换热件；

4、电机驱动换热组件；41、电机换热件；42、第一驱动件换热件；43、第二驱动件换热件；

5、电池换热件；

6、散热水箱；

71、第一水路电磁阀；72、第二水路电磁阀；73、第三水路电磁阀；74、第四水路电磁阀；75、第五水路电磁阀；

8、第二四通换向阀；801、第一换向进口；802、第二换向进口；803、第一换向出口；804、第二换向出口；

91、第一水泵；92、第二水泵；93、第三水泵；

101、第一加热件；102、第二加热件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种复叠式热泵的整车热管理***，如图1所示，包括一级制冷组件、二级制冷组件、舱内换热件3、电机驱动换热组件4、电池换热件5及散热水箱6，一级制冷组件包括依次连通的第一压缩机11、第一蒸发器12、第一膨胀阀13及中间冷却器14，一级制冷组件内设有第一制冷剂，二级制冷组件包括第二压缩机21和两个第二蒸发器，第二压缩机21能够与中间冷却器14和两个第二蒸发器中的至少两个连通，二级制冷组件内设有第二制冷剂，第二制冷剂能够在中间冷却器14内与第一制冷剂换热，两个第二蒸发器分别为舱内蒸发器22和水路蒸发器23，舱内换热件3用于加热或者冷却座舱且其进口能够与舱内蒸发器22的换热出口连通，舱内换热件3的出口与水路蒸发器23的换热进口和舱内蒸发器22的换热进口中的一个连通，电机驱动换热组件4用于加热或者冷却电驱且其进口能够与第一蒸发器12的换热出口连通，出口能够与第一蒸发器12的换热进口和舱内换热件3的进口中的至少一个连通，电池换热件5用于加热或者冷却电池且其进口与水路蒸发器23的换热出口连通，出口能够与电机驱动换热组件4的进口和水路蒸发器23的换热进口中的一个连通，散热水箱6位于电机驱动换热组件4的出口和第一蒸发器12的换热进口之间的管道上。

需要说明的是，一级制冷组件内流动的第一制冷剂为高压型制冷剂，如R404A、R507A、CO₂、R410A等，以确保极低蒸发温度下的第一制冷剂的压力高于大气压力和保证一级制冷组件具有足够高的制冷循环效率，二级制冷组件内流动的第二制冷剂为中压型氟利昂制冷剂，如R134a、R22、R1234yf、R1234ze、R410A、R404A等，最终使得二级制冷组件在高冷凝温度下的第二制冷剂的压力较低，保证该复叠式热泵的整车热管理***具有较高的循环效率。舱内换热件3、电机驱动换热组件4、电池换热件5及散热水箱6内流动的均是循环液，例如乙二醇溶液或者氯化钙溶液等，循环液的冰点温度较低，一般来讲，要求循环液的冰点温度低于-30℃，循环液具体根据实际需要选定，本实施例不做限定。

本实施例的复叠式热泵的整车热管理***可用于化工、精细化工等工业过程工艺低温用冷需求，通常要求循环液的温度(例如-40℃)是非常稳定而且可以精确控制的，这就决定了复叠式热泵的整车热管理***的运行工况是极其稳定的，工况的变动仅为冷凝温度和负荷百分比的变化。

本实施例的复叠式热泵的整车热管理***可以在极低环境温度(如-20℃)下从环境中提取低品位热量，从而为循环液提供热量以单独加热座舱、单独加热电池或者同时加热座舱和电池，具备比普通的单级热泵更高的制热量和更高的制热效率。

本实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***既能够实现制冷组件对电池、座舱的制冷和加热，还能够利用电池和电驱产生的热量对座舱进行加热，还能够通过散热水箱6对电池和电驱进行降温，提高了整车的运行效率，增加了***运行的可靠性，增加了电动车辆的续航里程，使得电动车辆安全运行，设置的一级制冷组件和二级制冷组件能够实现车辆在低温环境下对座舱和电池的加热，提升了该复叠式热泵的整车热管理***的适用性。

具体地，本实施例的电驱由电机和两个驱动件组成，电机和两个驱动件并联设置，因此，该电机驱动换热组件4由电机换热件41、第一驱动件换热件42及第二驱动件换热件43组成，电机换热件41、第一驱动件换热件42及第二驱动件换热件43并联设置，电机换热件41用于加热或者冷却电机，第一驱动件换热件42用于加热或者冷却一个驱动件，第二驱动件换热件43用于加热或者冷却另一个驱动件。在其他实施例中，电驱所包括的电机和驱动件的个数并不限于本实施例的限定，还可以为其他个数，电机和驱动并不限于本实施例的并联设置，还可以是串联布置，或者两两串联之后再并联布置，此时电机驱动换热组件4随电驱的组成和设置方式发生变化。

如图1所示，本实施例的二级制冷组件还包括第一四通换向阀24、第二膨胀阀25、第三膨胀阀26、第一制冷电磁阀27及第二制冷电磁阀28，通过切换第一四通换向阀24的四个连通口的连接状态以改变第二制冷剂的流通方向，能够实现二级制冷组件的制冷循环或者制热循环，两个第二蒸发器并联设置，二级制冷组件制冷时，第二膨胀阀25位于两个第二蒸发器的上游、第三膨胀阀26位于水路蒸发器23的上游且第二制冷电磁阀28位于舱内蒸发器22的下游，第一制冷电磁阀27位于第一四通换向阀24和中间冷却器14之间。

如图1所示，本实施例的二级制冷组件还包括第三制冷电磁阀29，第三制冷电磁阀29的一端连接至二级制冷组件制热时的舱内蒸发器22的上游，第三制冷电磁阀29的另一端与第一制冷电磁阀27和中间冷却器14之间的管路连通，经第一四通换向阀24流出的第二制冷剂能够依次流经第一制冷电磁阀27、第三制冷电磁阀29、舱内蒸发器22、第三膨胀阀26及水路蒸发器23。

需要说明的是，当舱内蒸发器22通过舱内换热件3加热座舱，和/或水路蒸发器23通过电池换热件5加热电池时，二级制冷组件处于制热模式；当舱内蒸发器22通过舱内换热件3冷却座舱，和/或水路蒸发器23通过电池换热件5冷却电池时，二级制冷组件处于制冷模式。

如图1所示，本实施例的二级制冷组件还包括冷凝器210，冷凝器210与第一制冷电磁阀27并联设置，冷凝器210的换热进口还与散热水箱6的出口连通，冷凝器210的换热出口与电机驱动换热组件4的进口和电池换热件5的换热进口中的一个连通。具体地，若是开启第一制冷电磁阀27，此时该二级制冷组件内的制冷剂流经第一制冷电磁阀27而不会流过冷凝器210；若是关闭第一制冷电磁阀27，此时该二级制冷组件内的制冷剂流经冷凝器210。

如图1所示，该复叠式热泵的整车热管理***还包括第一水路电磁阀71和第二水路电磁阀72，第一水路电磁阀71位于散热水箱6的出口和冷凝器210的换热进口之间，第二水路电磁阀72位于散热水箱6的出口和第一蒸发器12的换热进口之间。具体地，开启第一水路电磁阀71而关闭第二水路电磁阀72时，散热水箱6的出口流出的循环液能够进入冷凝器210并与冷凝器210内的第二制冷剂换热；开启第二水路电磁阀72而关闭第一水路电磁阀71时，散热水箱6的出口流出的循环液能够进入第一蒸发器12并与第一蒸发器12内的第一制冷剂换热；若是同时开启第一水路电磁阀71和第二水路电磁阀72，此时散热水箱6的出口流出的循环液能够分别进入冷凝器210和第一蒸发器12，使得循环液与第一制冷剂和第二制冷剂换热。

如图1所示，该复叠式热泵的整车热管理***还包括第二四通换向阀8，第二四通换向阀8包括第一换向进口801、第二换向进口802、第一换向出口803及第二换向出口804，第一换向进口801与第一换向出口803和第二换向出口804中的一个连通，第二换向进口802与第一换向出口803和第二换向出口804中的另一个连通，第一换向进口801与第一蒸发器12的换热出口和冷凝器210的换热出口连通，第二换向进口802与电池换热件5的出口连通，第一换向出口803与水路蒸发器23的换热进口连通，第二换向出口804与电机驱动换热组件4的进口连通。

如图1所示，该复叠式热泵的整车热管理***还包括第三水路电磁阀73，第三水路电磁阀73的一端与连通电机驱动换热组件4的出口和散热水箱6的管道连通，另一端与连通第一蒸发器12的换热出口和第一换向进口801的管道连通。具体地，开启第三水路电磁阀73时，经电机驱动换热组件4排出的至少部分循环液能够直接经第三水路电磁阀73流至第二四通换向阀8的第一换向进口801。

如图1所示，该复叠式热泵的整车热管理***还包括第四水路电磁阀74和第五水路电磁阀75，第四水路电磁阀74位于水路蒸发器23的换热进口和第一换向出口803之间，第五水路电磁阀75位于电机驱动换热组件4的出口和舱内换热件3的进口之间。具体地，开启第四水路电磁阀74时，经第二四通换向阀8的第一换向出口803排出的循环液能够直接经第四水路电磁阀74流至水路蒸发器23的换热进口；开启第五水路电磁阀75时，经电机驱动换热组件4排出的循环液能够直接经第五水路电磁阀75流至舱内换热件3的进口。

如图1所示，该复叠式热泵的整车热管理***还包括第一加热件101和第二加热件102，第一加热件101位于第四水路电磁阀74和水路蒸发器23的换热进口之间的管道上，第二加热件102设置在座舱上。第一加热件101和第二加热件102均为PTC，第一加热件101能够加热循环液，防止循环液温度过低，第二加热件102能够直接对座舱进行加热，实现座舱的快速升温。

如图1所示，本实施例的一级制冷组件还包括储液罐15和安全阀16，储液罐15位于中间冷却器14和第一膨胀阀13之间，安全阀16设置在储液罐15上，安全阀16能够在储液罐15内的压力超过最高上限压力时自动开启，还能够在储液罐15内的压力低于最高上限压力时自动关闭，防止储液罐15因自身压力过高而发生***，保证储液罐15的安全性。

具体地，储液罐15用于储存第一制冷剂，以确保为第一膨胀阀13提供充足容量的第一制冷剂，当第一制冷剂为CO₂时，大容量的储液罐15用于保持一级制冷组件处于设计压力范围内，例如，设计压力为4.2MPa时，当一级制冷组件不运行且储液罐15内的为气态的CO₂时，设计合适容积的储液罐15可以确保所有液态的CO₂闪发为气体时储液罐15内的压力在4.2MPa以内。

为了使循环液在管道内顺畅的流动，如图1所示，本实施例的复叠式热泵的整车热管理***还包括第一水泵91、第二水泵92及第三水泵93，第一水泵91位于电池换热件5的上游，第二水泵92位于散热水箱6的上游，第三水泵93位于舱内蒸发器22的换热进口的上游以将舱内换热件3内的循环液泵入舱内蒸发器22。

本实施例的复叠式热泵的整车热管理***不但适用于外界环境温度较低且座舱和电池均需要加热而电驱需要冷却的工况，还适用于同时对座舱和电池进行强制冷却而电驱需要散热水箱6散热或者不需要散热的工况，还适用于座舱需要强制冷却而电池和电驱均需要散热水箱6冷却的工况，还适用于座舱、电池和电驱均需要强制冷却的工况，还适用于座舱不需要冷却或者加热而电池和电驱均需要散热水箱6冷却的工况，还适用于座舱需要强制加热、电池需要强制加热且电驱不需要冷却的工况，还适用座舱需要强制加热且电池的温度适中不能用于加热座舱的工况，还适用于电池的温度较高能够加热座舱的工况，还适用电池的温度较高能够加热座舱且需要散热水箱6对电池进行散热的工况，还适用于冬季电池的温度较低需要强制加热、座舱需要强制加热且电驱的温度较低的工况，还适用于冬季电池的温度较低需要加热而电驱的温度较高能够加热电池、且座舱需要强制加热的工况，还适用于冬季电池和座舱均温度较低需要加热而电驱的温度很高能够加热电池和座舱的工况，还适用于电池的温度适中不能用于加热座舱、电驱的温度很高可以加热座舱的工况，还适用于电池和电驱的温度均较高且两者均能够加热座舱且需要通过散热水箱6进行散热的工况，还适用于电池和电驱的温度均很高需要冷却且座舱的温度较低需要加热的工况，还适用于冬季需要除去电动车辆内的雾气且座舱的温度较低需要加热的工况，具体如下。

第一种工况，外界环境温度较低，座舱和电池均需要加热且电驱需要冷却时，如图2所示，一级制冷组件和二级制冷组件均运行，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第二膨胀阀25、第三膨胀阀26、第二水路电磁阀72、第四水路电磁阀74及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801与第二换向出口804连通、第二换向进口802与第一换向出口803连通，第一压缩机11排出的第一制冷剂依次流经中间冷却器14、储液罐15、第一膨胀阀13及第一蒸发器12后返回第一压缩机11，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24后分为两个并联的支路，其中一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，另一个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过中间冷却器14、第一制冷电磁阀27及第一四通换向阀24后流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够向外释放热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱和电池的作用，同时散热水箱6内的循环液依次流经第一蒸发器12、第二四通换向阀8、及电机驱动换热组件4后流回散热水箱6，循环液能够向冷凝器210内的第二制冷剂释放热量，与电驱换热的循环液温度降低，最终达到冷却电驱目的。此时复叠式热泵的整车热管理***的制热效率大于2，也就是说，从电池中取一度电的能量，可以提升为2度电的热量加热电池，显著地降低了电池电量的衰减，提高了车辆的续航里程。

具体地，在第一工况下，由于第一制冷电磁阀27处于开启状态，使得冷凝器210被旁通，此时第二制冷剂经过第一制冷电磁阀27返回第一四通换向阀24而不会流经冷凝器210，中间冷却器14在二级制冷组件中属于蒸发器且在一级制冷组件中属于冷凝器，一级制冷组件中的第一制冷剂和二级制冷组件中的第二制冷剂在中间冷却器14内进行热量的交换。第一压缩机11压缩后的高温高压的第一制冷剂在中间冷却器14内冷凝为过冷的液体并进入储液罐15。

进一步地，一级制冷组件的一级蒸发温度T₁₁为-36℃、T₁₂一级冷凝温度为10℃，二级制冷组件的二级蒸发温度T₂₁为7℃，二级冷凝温度T₂₂为43℃，使得一级制冷组件和二级制冷组件的总温差为79℃，该复叠式热泵的整车热管理***适用于外界环境温度极低的情况，对于-20℃至-30℃的环境温度，能够提供35℃至40℃的温水，从而能够保证热管理的高效性和高可靠性，一级制冷组件的压焓图和二级制冷组件的压焓图如图3所示。

当使用R744或者CO₂作为第一制冷剂、R1234yf作为第二制冷剂时，设定一级蒸发温度和环境温度之间的传热温差设定为16℃，中间冷却器14的传热温差设定为3℃，二级冷凝温度和所要提供的热水温度之间的传热温差设定为3℃，基于仿真计算得到与一级制冷组件相关的参数随环境温度变化的具体数值和与二级制冷组件相关的参数随环境温度变化的具体数值，详见表一和表二。

由此可知，该复叠式热泵的整车热管理***，在-20℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.11；在-15℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.19；在-10℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.29；在-5℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.53；在0℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.66，该复叠式热泵的整车热管理***在-20℃以上的环境温度下工作时的制热效率均大于2，且随着外界环境温度的增加，制热效率逐渐增大。

需要说明的是，表一和表二模拟仿真的数据仅仅用于对比分析，并不代表实际制热效率，由于复叠式热泵的整车热管理***的实际运行条件和仿真条件并不相同，且中间冷却器14的结构不同导致传热温差也不相同，不同的第一压缩机11和第二压缩机21的等熵效率也不相同，因此，实际制热效率与表一和表二中显示的数据并不相同。

环境温度(℃)	-20	-15	-10	-5	0
						一级蒸发温度(℃)	-36	-31	-26	-21	-16
一级冷凝温度(℃)	5	7.5	10	12.5	15
						一级温差(℃)	41	38.5	36	33.5	31
一级制冷量(kW)	25.4	30.5	36.1	42	48.3
						一级制冷效率	2.61	2.89	3.18	3.49	3.82
第一压缩机功率(kW)	9.7	10.6	11.4	12.1	12.7
						第一制热量(kW)	35.1	41.4	47.8	54.5	61.4
第一制冷剂流量(kg/h)	404	497	604	725	864
						第一排气温度(℃)	81.4	74.9	69.6	65.4	62

表一一级制冷组件在不同环境温度下的参数变化

环境温度(℃)	-20	-15	-10	-5	0
						二级蒸发温度(℃)	2	4.5	7	9.5	12
二级冷凝温度(℃)	43	43	43	43	43
						热水供水温度(℃)	40	40	40	40	40
二级温差(℃)	41	38.5	36	33.5	31
						二级制冷量(kW)	36.9	40.9	46.3	56.7	63
二级制冷效率	3.38	3.64	3.93	4.09	4.41
						第二压缩机功率(kW)	10.9	11.2	11.5	13.9	14.2
第二制热量(kW)	47.9	52.1	56.7	70.5	76.6
						第二制冷剂流量(kg/h)	1213	1323	1440	1780	1933
第二排气温度(℃)	53.8	53.6	53.5	54.3	53.4
						第二制热量(kW)	47.9	52.1	56.7	70.5	76.6
总功率(kW)	20.7	21.8	22.8	25.9	26.8
						其他功率(kW)	2	2	2	2	2
制热效率	2.11	2.19	2.29	2.53	2.66

表二二级制冷组件在不同环境温度下的参数变化

第二种工况，夏季座舱和电池均需要强制冷却、电驱不需要冷却时，如图4所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第三水路电磁阀73、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、冷凝器210及第二膨胀阀25后分为两个并联的支路，其中一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，另一个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第一四通换向阀24流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱和电池的作用，同时散热水箱6内的循环液依次流经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第三水路电磁阀73和第二水泵92后流回散热水箱6，循环液能够吸收冷凝器210内的第二制冷剂的热量，从而降低冷凝器210的温度，循环液吸收的热量则能够散发至外界环境中去。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于3，远高于现有技术。

第三种工况，夏季座舱和电池均需要强制冷却、电驱需要散热水箱6冷却时，如图5所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第二换向出口804连通、第二换向进口802和第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、冷凝器210及第二膨胀阀25后分为两个并联的支路，其中一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，另一个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第一四通换向阀24流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱和电池的作用。同时，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，此时散热水箱6内的循环液对电驱起到冷却降温的作用。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于3，远高于现有技术。

第四种工况，夏季座舱需要强制冷却、电池和电驱均需要散热水箱6冷却时，如图6所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、冷凝器210、第二膨胀阀25、舱内蒸发器22、第二制冷电磁阀28及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱的作用，同时，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，此时散热水箱6内的循环液对电驱和电池起到冷却降温的作用，需要说明的是，此过程中第一加热件101不对循环液进行加热。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于3，远高于现有技术。

第五种工况，夏季座舱、电池和电驱均需要强制冷却时，如图7所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28。同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第二换向出口804连通、第二换向进口802和第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、冷凝器210及第二膨胀阀25后分为两个并联的支路，其中一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，另一个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第一四通换向阀24流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱的作用。同时，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，且水路蒸发器23能够吸收循环液的热量，电池和电驱处于强制制冷的状态。需要说明的是，此过程中第一加热件101不对循环液进行加热。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于3，远高于现有技术。

第六种工况，当座舱不需要冷却或者加热、电池和电驱均需要散热水箱6冷却时，如图8所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第一水路电磁阀71及第四水路电磁阀74，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，此时散热水箱6内的循环液对电驱和电池起到冷却降温的作用，需要说明的是，此过程中第一加热件101不对循环液进行加热。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于8，远高于现有技术。

需要说明的是，在第六种工作工况下，还可以关闭第一水路电磁阀71，开启第二水路电磁阀72，或者同时开启第一水路电磁阀71和第二水路电磁阀72，具体根据实际需要设定。

第七种工况，当座舱需要强制加热、电池需要强制加热且电驱不需要冷却时，如图9所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第三水路电磁阀73、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂流经第一四通换向阀24后分为两个支路，其中一个支路为第二制冷电磁阀28和舱内蒸发器22，另一个支路为水路蒸发器23和第三膨胀阀26，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第二膨胀阀25、冷凝器210及第一四通换向阀24后流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够放出热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱和电池的作用。同时散热水箱6内的循环液依次流经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第三水路电磁阀73和第二水泵92后流回散热水箱6，循环液能够加热冷凝器210内的第二制冷剂，从而升高冷凝器210的温度，循环液则能够从外界环境中吸收热量。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于2，远高于现有技术。

第八种工况，当冬季驻车无功率消耗时，座舱需要强制加热且电池的温度适中不能用于加热座舱时，如图10所示，开启第一水泵91、第三水泵93、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第一制冷电磁阀27及第三制冷电磁阀29，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第一制冷电磁阀27、第三制冷电磁阀29、舱内蒸发器22、第三膨胀阀26、水路蒸发器23及第一四通换向阀24后流回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够放出热量，舱内换热件3内的循环液能够吸收热量，从而加热座舱。此时座舱处于强制加热的状态，水路蒸发器23能够吸收热量，此时电池换热件5内的循环液能够向水路蒸发器23内释放热量，此时制冷组件从电池中吸收热量以加热座舱，此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于5，远高于现有技术。通过这种方式即可实现座舱的加热以及将电池本身温度的降低至合适的温度。一般来讲，此时电池的温度位于第一温度和第二温度之间，第一温度为18℃+Δt，第二温度为35℃-Δt，Δt根据实际需要选定，本实施例的Δt为5℃。

第九种工况，当冬季驻车无功率消耗时，电池的温度较高能够加热座舱时，如图11所示，开启第一水泵91和第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第二换向出口804连通，电池换热件5内的循环液依次流经第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4、第五水路电磁阀75、舱内换热件3、水路蒸发器23及第一水泵91后返回电池换热件5，此时从电池吸收的热量直接加热座舱，此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于8，远高于现有技术。需要说明的是，此时电池的温度较高，通过这种方式即可实现座舱的加热以及将电池本身温度的降低至合适的温度。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃+Δt，Δt根据实际需要选定，本实施例的Δt为5℃。

第十种工况，当冬季驻车无功率消耗时，电池的温度较高能够加热座舱且需要散热水箱6对电池进行散热时，如图12所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74及第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，电池换热件5内的循环液依次经第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4后分为两个支路，其中一个支路的循环液依次流经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101后流至水路蒸发器23，另一个支路的循环液依次流经第五水路电磁阀75和舱内换热件3后流至水路蒸发器23，然后两个支路的循环液均被第一水泵91抽至电池换热件5内，此时电池换热件5内的循环液不但加热了座舱还经过散热水箱6进行了散热，对电池起到冷却降温的作用。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于8，远高于现有技术。需要说明的是，此时电池的温度很高，仅仅将电池产生的热量加热座舱仍不能将电池自身温度的降低至合适的温度。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃+Δt，本实施例的Δt为5℃。

第十一种工况，当冬季电池的温度较低需要强制加热、座舱需要强制加热且电驱的温度较低时，如图13所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801与第二换向出口804连通且第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂流经第一四通换向阀24后分为两个支路，其中一个支路为第二制冷电磁阀28和舱内蒸发器22，另一个支路为水路蒸发器23和第三膨胀阀26，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第二膨胀阀25、冷凝器210及第一四通换向阀24后流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够放出热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱和电池的作用，同时散热水箱6内的循环液依次流经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92后流回散热水箱6，循环液能够从电驱和外界环境中吸收热量以加热冷凝器210内的第二制冷剂，从而升高冷凝器210的温度，此时要求外界环境的温度不能太低。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于2，远高于现有技术。

第十二种工况，当冬季电池的温度较低需要加热而电驱的温度较高能够加热电池、且座舱需要强制加热时，如图14所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第三水路电磁阀73、第四水路电磁阀74、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第二制冷电磁阀28、舱内蒸发器22、第二膨胀阀25、冷凝器210及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够释放热量，使得舱内换热件3内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱的作用。

同时，电机驱动换热组件4内的循环液从电驱吸收热量后一部分经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71进入制冷组件的冷凝器210，从而经过制冷组件用于加热座舱，还有一部分循环液用于加热电池，使得电池的温度升高，防止电池电量的衰减，提升电动车辆的续航能力。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于2.5，远高于现有技术。需要说明的是，此时电驱的温度不是特别高，不能将电池和座舱加热至合适的位置，此时电池的温度位于第四温度和第一温度之间，第一温度为18℃+Δt，第四温度为-20℃，Δt根据实际需要选定，本实施例的Δt为5℃，电驱的温度位于第五温度和第六温度之间，第六温度大于第五温度，第五温度为t1+a，第六温度为t2，此时的t1、a及t2均根据实际需要选定。

第十三种工况，当冬季电池和座舱均温度较低需要加热而电驱的温度很高能够加热电池和座舱时，如图15所示，开启第一水泵91、第三水路电磁阀73、第四水路电磁阀74及第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，电机驱动换热组件4内的循环液从电驱吸收热量后分为两个支路，一个支路内的循环液依次经第三水路电磁阀73、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101后流至水路蒸发器23，另一个支路内的循环液依次经第五水路电磁阀75和舱内换热件3后流至水路蒸发器23，然后两个支路的循环液均依次流经第一水泵91、电池换热件5及第二四通换向阀8后流至电机驱动换热组件4，此时电机驱动换热组件4内的循环液同时对座舱和电池进行了加热，对电池和座舱起到升温加热的作用。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于8，远高于现有技术。需要说明的是，此时电驱的温度很高，仅仅将电驱产生的热量既能够加热座舱，还能够加热电池。一般来讲，此时电池的温度位于第四温度和第一温度之间，第一温度为18℃+Δt，第四温度为-20℃，Δt根据实际需要选定，本实施例的Δt为5℃，电驱的温度位于大于第七温度之间，第七温度为t2+a，此时的a及t2均根据实际需要选定。

第十四种工况，电池的温度适中不能用于加热座舱、电驱的温度很高可以加热座舱时，如图16所示，开启第一水泵91、第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802和第二换向出口804连通，电机驱动换热组件4内的循环液从电驱吸收热量后依次经第五水路电磁阀75、舱内换热件3、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5及第二四通换向阀8后流至电机驱动换热组件4，此时电机驱动换热组件4内的循环液同时对座舱和电池进行了加热，对电池和座舱起到升温加热的作用，且由于从电机驱动换热组件4流出的循环液先流过舱内换热件3、再流过电池换热件5，使得座舱的温升高于电池的温升。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于8，远高于现有技术。需要说明的是，此时电驱的温度很高，仅仅将电驱产生的热量既能够加热座舱，还能够加热电池。一般来讲，此时电池的温度位于第一温度和第二温度之间，第一温度为18℃+Δt，第二温度为35℃-Δt，Δt根据实际需要选定，本实施例的Δt为5℃。电驱的温度位于大于第七温度，第七温度为t2+a，此时的a及t2均根据实际需要选定。

第十五种工况，电池和电驱的温度均较高且两者均能够加热座舱且需要通过散热水箱6进行散热时，如图17所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74及第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，电池换热件5内的循环液依次经第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4后分为两个支路，其中一个支路的循环液依次流经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101后流至水路蒸发器23，另一个支路的循环液依次流经第五水路电磁阀75和舱内换热件3后流至水路蒸发器23，然后两个支路的循环液均被第一水泵91抽至电池换热件5内，此时电池换热件5和电机驱动换热组件4内的循环液不但加热了座舱还经过散热水箱6进行了散热，对电池电驱起到冷却降温的作用。此时复叠式热泵的整车热管理***的换热效率大于8。

需要说明的是，此时电驱和电池的温度都很高，电驱和电池产生的热量不但加热了座舱，还通过散热水箱6散发至外界环境中去。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃+Δt，本实施例的Δt为5℃，电驱的温度位于大于第七温度，第七温度为t2+a，此时的a及t2均根据实际需要选定。

第十六种工况，电池和电驱的温度均很高需要冷却且座舱的温度较低需要加热时，如图18所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第五水路电磁阀75、第二膨胀阀25及第三制冷电磁阀29，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第二换向出口804连通、第二换向进口802和第一换向出口803连通，第二压缩机21出口流出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第三制冷电磁阀29、舱内蒸发器22、第二膨胀阀25、水路蒸发器23及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够向舱内换热件3的循环液释放热量，从而使得座舱被加热，电池换热件5内的循环液能够向水路蒸发器23释放热量，使得电池换热件5内的循环液温度降低，进而起到冷却电池的作用，此时电池换热件5内的循环液依次流经第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91后返回电池换热件5，此时电机驱动换热组件4内的循环液依次经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71、冷凝器210及第二四通换向阀8后返回电机驱动换热组件4，此时电机驱动换热组件4内的循环液经过散热水箱6向外界环境中散热，进而使得电驱的温度降低。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃+Δt，本实施例的Δt为5℃，电驱的温度不做限定。

第十七种工况，冬季需要除去电动车辆内的雾气且座舱的温度较低需要加热时，如图19所示，开启第二加热件102、第三水泵93、第二膨胀阀25、第一制冷电磁阀27及第二制冷电磁阀28，第二压缩机21出口流出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第一制冷电磁阀27、中间冷却器14、第二膨胀阀25、舱内蒸发器22、第二制冷电磁阀28及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够吸收舱内换热件3的循环液的热量，从而使得舱内换热件3被冷却，电动车辆内的水雾在舱内换热件3凝结成水珠，起到除雾的作用，同时第二加热件102加热座舱，使得座舱的温度升高，起到加热座舱的作用。

需要说明的是，在冬季使用该***时，根据循环液的温度工况选择性的开启第一加热件101，若循环液的温度过低可以开启第一加热件101以加热循环液，当循环液的温度达到设定的温度，可以关闭第一加热件101，具体根据实际工况开启第一加热件101或者关闭第一加热件101。

本实施例提供的复叠式热泵的整车热管理***变工况运行时，具有一级制冷组件和二级制冷组件同时运行的模式、二级制冷组件制热的模式以及二级制冷组件制冷的模式，实际运行时可以在三个模式之间切换，保证该复叠式热泵的整车热管理***的运行效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，包括：

一级制冷组件，包括依次连通的第一压缩机(11)、第一蒸发器(12)、第一膨胀阀(13)及中间冷却器(14)，所述一级制冷组件内设有第一制冷剂；

二级制冷组件，包括第二压缩机(21)和两个第二蒸发器，所述第二压缩机(21)能够与所述中间冷却器(14)和两个所述第二蒸发器中的至少两个连通，所述二级制冷组件内设有第二制冷剂，所述第二制冷剂能够在所述中间冷却器(14)内与所述第一制冷剂换热，两个所述第二蒸发器分别为舱内蒸发器(22)和水路蒸发器(23)；

舱内换热件(3)，用于加热或者冷却座舱且其进口能够与所述舱内蒸发器(22)的换热出口连通，所述舱内换热件(3)的出口与所述水路蒸发器(23)的换热进口和所述舱内蒸发器(22)的换热进口中的一个连通；

电机驱动换热组件(4)，用于加热或者冷却电驱且其进口能够与所述第一蒸发器(12)的换热出口连通，所述电机驱动换热组件(4)的出口能够与所述第一蒸发器(12)的换热进口和所述舱内换热件(3)的进口中的至少一个连通；

电池换热件(5)，用于加热或者冷却电池且其进口与所述水路蒸发器(23)的换热出口连通，所述电池换热件(5)的出口能够与所述电机驱动换热组件(4)的进口和所述水路蒸发器(23)的换热进口中的一个连通；

散热水箱(6)，位于所述电机驱动换热组件(4)的出口和所述第一蒸发器(12)的换热进口之间的管道上。

2.根据权利要求1所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述二级制冷组件还包括第一四通换向阀(24)、第二膨胀阀(25)、第三膨胀阀(26)、第一制冷电磁阀(27)及第二制冷电磁阀(28)，两个所述第二蒸发器并联设置，所述二级制冷组件制冷时，所述第二膨胀阀(25)位于两个所述第二蒸发器的上游、所述第三膨胀阀(26)位于所述水路蒸发器(23)的上游且所述第二制冷电磁阀(28)位于所述舱内蒸发器(22)的下游，所述第一制冷电磁阀(27)位于所述第一四通换向阀(24)和所述中间冷却器(14)之间。

3.根据权利要求2所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述二级制冷组件还包括第三制冷电磁阀(29)，所述第三制冷电磁阀(29)的一端连接至所述二级制冷组件制热时的所述舱内蒸发器(22)的上游，另一端与所述第一制冷电磁阀(27)和所述中间冷却器(14)之间的管路连通，经所述第一四通换向阀(24)流出的所述第二制冷剂能够依次流经所述第一制冷电磁阀(27)、所述第三制冷电磁阀(29)、所述舱内蒸发器(22)、所述第三膨胀阀(26)及所述水路蒸发器(23)。

4.根据权利要求2所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述二级制冷组件还包括冷凝器(210)，所述冷凝器(210)与所述第一制冷电磁阀(27)并联设置，所述冷凝器(210)的换热进口还与所述散热水箱(6)的出口连通，所述冷凝器(210)的换热出口与所述电机驱动换热组件(4)的进口和所述电池换热件(5)的换热进口中的一个连通。

5.根据权利要求4所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第一水路电磁阀(71)和第二水路电磁阀(72)，所述第一水路电磁阀(71)位于所述散热水箱(6)的出口和所述冷凝器(210)的换热进口之间，所述第二水路电磁阀(72)位于所述散热水箱(6)的出口和所述第一蒸发器(12)的换热进口之间。

6.根据权利要求4所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第二四通换向阀(8)，所述第二四通换向阀(8)包括第一换向进口(801)、第二换向进口(802)、第一换向出口(803)及第二换向出口(804)，所述第一换向进口(801)与所述第一换向出口(803)和所述第二换向出口(804)中的一个连通，所述第二换向进口(802)与所述第一换向出口(803)和所述第二换向出口(804)中的另一个连通，所述第一换向进口(801)与所述第一蒸发器(12)的换热出口和所述冷凝器(210)的换热出口连通，所述第二换向进口(802)与所述电池换热件(5)的出口连通，所述第一换向出口(803)与所述水路蒸发器(23)的换热进口连通，所述第二换向出口(804)与所述电机驱动换热组件(4)的进口连通。

7.根据权利要求6所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第三水路电磁阀(73)，所述第三水路电磁阀(73)的一端与连通所述电机驱动换热组件(4)的出口和所述散热水箱(6)的管道连通，另一端与连通所述第一蒸发器(12)的换热出口和所述第一换向进口(801)的管道连通。

8.根据权利要求6所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述复叠式热泵的整车热管理***还包括第四水路电磁阀(74)和第五水路电磁阀(75)，所述第四水路电磁阀(74)位于所述水路蒸发器(23)的换热进口和所述第一换向出口(803)之间，所述第五水路电磁阀(75)位于所述电机驱动换热组件(4)的出口和所述舱内换热件(3)的进口之间。

9.根据权利要求1所述的复叠式热泵的整车热管理***，其特征在于，所述一级制冷组件还包括储液罐(15)，所述储液罐(15)位于所述中间冷却器(14)和所述第一膨胀阀(13)之间。

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