CN216659502U - 一种热泵空调热管理***和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热泵空调热管理***和车辆，其中热泵空调热管理***包括第一主回路和第二主回路，具有双冷凝器双蒸发器的结构，通过对各阀门的切换控制改变制冷剂的流向和流量，在近似传统空调结构空间的基础上，可实现制冷工作模式，以及单冷凝器单蒸发器、双冷凝器单蒸发器、双冷凝器双蒸发器的制热工作模式，制热时第一主回路和第二主回路同时运转，利用了电源装置、电驱装置和动力电池的余热制热，从而减少室外蒸发器结霜，在制冷时直接通过第一主回路直接对乘员舱进行制冷，因此能够兼顾高效制热、高效制冷，从而以最适合的节能高效工作方式满足乘员舱、电源装置、电驱装置和动力电池的温度控制需求，对车辆能量消耗较低。

Description

一种热泵空调热管理***和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆热管理技术领域，尤其涉及一种热泵空调热管理***和车辆。

背景技术

由于纯电车辆的能源来自于动力电池，整车对于能量消耗极为敏感，纯电车辆任意能量的消耗都会影响纯电车辆的续航。纯电车辆的热管理***，不仅需要对进行乘员舱热管理，需要对动力电池、电驱、电源等装置进行热管理，需同时兼顾加热、冷却等需要，使得热管理***设计难度更高。

在纯电车辆的热管理***中，通常采用热泵空调替代热敏(PTC)加热器以降低功耗，热泵空调一般为间接式热泵空调或者直接式热泵空调。其中，间接式热泵空调需要通过液冷冷凝器进行二次换热，导致制热性能受限，而无论间接式热泵空调或直接式热泵空调，其室外换热器的两用结构设计会导致制冷性能变弱，也不能充分利用动力电池、电驱、电源装置的余热，室外蒸发器容易结霜，车辆的制热性能无法达到要求、整体能耗较高。

综上，现有技术中的车辆热泵空调***难以兼顾良好的制热和制冷的性能，亦无利用余热制热的设计，导致纯电车辆的整体能耗较高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种，以解决现有技术中的车辆热泵空调***难以兼顾良好的制热和制冷的性能，导致纯电车辆的整体能耗较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种热泵空调热管理***，包括第一主回路和第二主回路，所述第一主回路和所述第二主回路通过共用的冷却器进行相互的热交换；

所述第一主回路包括室内换热器，以及依次串联并构成回路的压缩机、室内冷凝器、空调三通阀、室外换热器、所述冷却器、气液分离器；

所述空调三通阀的入口连接至所述室内冷凝器的出口，所述空调三通阀的第一出口连接至所述室外换热器；所述室外换热器的出口连接至所述气液分离器；

所述室内换热器的第一端口同时连接至所述空调三通阀的第二出口、所述气液分离器的入口，所述室内换热器的第二端口同时连接至所述室外换热器的入口和出口，且所述室内换热器与所述室外换热器的入口连接处设有单向阀；

所述第二主回路包括依次串联并构成回路的动力电池、热敏加热器、所述冷却器、第三水三通阀、电源装置、电驱装置、第一水三通阀、散热器、第二水三通阀；

所述第三水三通阀的入口连接至所述冷却器，所述第三水三通阀的第一出口连接至所述电源装置，所述第三水三通阀的第二出口连接至所述动力电池。

可选地，所述空调三通阀的第一出口与所述室外换热器的入口之间设有第一膨胀阀；所述室内换热器的第二端口连接至所述空调三通阀和所述第一膨胀阀之间。

可选地，所述室外换热器上还设有过冷段，所述过冷段的出口同时连接至所述冷却器、所述室内换热器的第二端口，所述室外换热器的出口同时连接至所述气液分离器的入口、贮液器的入口，所述贮液器的出口连接至所述过冷段的入口。

可选地，所述过冷段的出口与所述冷却器之间设有第三膨胀阀；所述室内换热器的出口连接至所述过冷段的出口与所述第三膨胀阀之间，且设有第二膨胀阀。

可选地，所述贮液器的入口处设有第一电磁阀；所述室内换热器的第一端口与所述气液分离器的入口之间设有第二电磁阀；所述室外换热器的出口与所述气液分离器的入口之间设有第三电磁阀。

可选地，所述第一水三通阀的入口连接至所述电驱装置，所述第一水三通阀的第一出口连接至散热器，所述第一水三通阀的第二出口连接至所述第二水三通阀的入口。

可选地，所述第二水三通阀的第一出口连接至所述动力电池，所述第二水三通阀的第二出口连接至所述电源装置。

可选地，所述电源装置的入口处设有电机水泵；所述动力电池的入口处设有电池水泵。

可选地，所述第二主回路还包括膨胀箱，所述膨胀箱的出口连接至所述第二水三通阀的入口，所述膨胀箱的入口同时连接至所述散热器的出口、所述第一水三通阀的第二出口。

还提供一种车辆，包括上述的热泵空调热管理***。

本实用新型提供的热泵空调热管理***和车辆的有益效果在于：

本实用新型中的热泵空调热管理***包括第一主回路和第二主回路，具有双冷凝器双蒸发器的结构，通过对空各阀门的切换控制改变制冷剂的流向和流量，在近似传统空调结构空间的基础上，可实现单冷凝器单蒸发器、单冷凝器双蒸发器制冷工作模式，单冷凝器单蒸发器、双冷凝器单蒸发器、双冷凝器双蒸发器制热工作模式，制热时第一主回路和第二主回路同时运转，利用了电源装置、电驱装置和动力电池的余热制热，从而减少室外蒸发器结霜，在制冷时直接通过第一主回路直接对乘员舱进行制冷，因此能够兼顾高效制热、高效制冷，从而以最适合的节能高效工作方式满足乘员舱、电源装置、电驱装置和动力电池的温度控制需求，对车辆能量消耗较低。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的热泵空调热管理***的整体示意图；

图2为本实用新型一实施例中乘员舱制冷模式的制冷剂流动示意图；

图3为本实用新型一实施例中动力电池制冷模式的制冷剂流动示意图；

图4为本实用新型一实施例中单冷凝器双蒸发器制冷模式的制冷剂流动示意图；

图5为本实用新型一实施例中单冷凝器单蒸发器制热模式的制冷剂流动示意图；

图6为本实用新型一实施例中双冷凝器单蒸发器制热模式的制冷剂流动示意图；

图7为本实用新型一实施例中双冷凝器单蒸发器余热制热模式的制冷剂流动示意图；

图8为本实用新型一实施例中双冷凝器双蒸发器余热制热模式的制冷剂流动示意图。

其中，图中各附图标记：

1-压缩机；2-室内冷凝器；3-空调三通阀；4-单向阀；5-第一膨胀阀；6-室外换热器；7-第一电磁阀；8-贮液器；9-过冷段；10-第二膨胀阀；11-室内换热器；12-第二电磁阀；13-第三电磁阀；14-第三膨胀阀；15-冷却器；16-气液分离器；17-电机水泵；18-电源装置；19-电驱装置；20-第一水三通阀；21-散热器；22-膨胀箱；23-第二水三通阀；24-电池水泵；25-动力电池；26-PTC加热器；27-第三水三通阀。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

请一并参阅图1至图8，现对本实用新型实施例提供的一种热泵空调热管理***进行说明。

如图1所示，本实施例中的热泵空调热管理***包括第一主回路和第二主回路，第一主回路和第二主回路通过共用的冷却器15进行相互的热交换。

具体地，第一主回路包括室内换热器11，以及依次串联并构成回路的压缩机1、室内冷凝器2、空调三通阀3、室外换热器6、冷却器15、气液分离器16。空调三通阀3的入口连接至室内冷凝器2的出口，空调三通阀3的第一出口连接至室外换热器6。室外换热器6的出口连接至气液分离器16。室内换热器11的第一端口同时连接至空调三通阀3的第二出口、气液分离器16的入口，室内换热器11的第二端口同时连接至室外换热器6的入口和出口，且室内换热器11与室外换热器6的入口连接处设有单向阀4。压缩机11为电动压缩机1。

具体地，第二主回路包括依次串联并构成回路的动力电池25、热敏加热器26(PTC加热器26)、冷却器15、第三水三通阀27、电源装置18、电驱装置19、第一水三通阀20、散热器21、第二水三通阀23。第三水三通阀27的入口连接至冷却器15，第三水三通阀27的第一出口连接至电源装置18，第三水三通阀27的第二出口连接至动力电池25。

其中，室外换热器6的入口处设有第一膨胀阀5。室内换热器11的第二端口处设有第二膨胀阀10。第一主回路中冷却器15的入口处设有第三膨胀阀14。室内换热器11的第二端口连接至空调三通阀3和第一膨胀阀5之间，室内换热器11与室外换热器6的入口连接处，位于第二膨胀阀10与室内换热器11的第二端口之间。其中，第一膨胀阀5、第二膨胀阀10和第三膨胀阀14均为电子膨胀阀，实现各膨胀阀的自动化控制。

(1)乘员舱制冷模式：当环境温度较高，需要降低乘员舱温度时，第二主回路关闭，控制冷却器15不工作，打开空调三通阀3的第一出口，电动压缩机1启动，如图2所示，从电动压缩机1流出的制冷剂流经室内冷凝器2(此时室内冷凝器2无换热)，然后通过空调三通阀3的第一出口流入室外换热器6进行换热，换热后的制冷剂流入室内换热器11再次进行换热，二次换热后的制冷剂流经气液分离器16，最终返回电动压缩机1，通过室内换热器11实施乘员舱的冷却降温。

(2)动力电池制冷模式：当动力电池25温度高于设定值，但不需要进行乘员舱降温时，室内换热器11不工作而冷却器15工作，电动压缩机1启动，如图3所示，从电动压缩机1流出的制冷剂流经室内冷凝器2(此时室内冷凝器2无换热)，然后通过空调三通阀3的第一出口流入室外换热器6进行换热，换热后的制冷剂流入冷却器15，与冷却器15内的冷却液进行换热，换热后温度升高的制冷剂流入气液分离器16，然后返回电动压缩机1，可以通过冷却器15对动力电池25进行冷却降温。

(3)单冷凝器双蒸发器制冷模式：当动力电池25温度高于设定值且需要进行乘员舱降温时，室外换热器6的出口与气液分离器16的入口之间的通路断开，电动压缩机1启动，如图4所示，制冷剂流经室内冷凝器2(无换热)、空调三通阀3、第一膨胀阀5(全开)，进入室外换热器6进行换热，换热后的制冷剂分成两路：一路制冷剂经过第三膨胀阀14(工作)，在第三膨胀阀14作用后进入冷却器15，并在冷却器15的作用下与第二主回路中冷却液进行热交换，温度升高后的制冷剂流经气液分离器16，然后返回电动压缩机1，即可通过冷却器15实现动力电池25的冷却降温；而另一路制冷剂经过第二膨胀阀10(工作)后，在第二膨胀阀10作用后进入室内换热器11进行换热，然后流经气液分离器16并返回电动压缩机1，通过室内换热器11实施乘员舱的冷却降温，形成另一换热循环。其中，在该模式下，冷却液依次流经动力电池25、PTC加热器26、冷却器15、第三水三通阀27，然后返回动力电池25，形成换热循环。其中，图3中的黑色粗箭头，即为动力电池25温度较高，对动力电池25进行冷却降温时的制冷剂流动过程。

(4)单冷凝器单蒸发器制热模式：当环境温度较低且需要进行乘员舱升温时，室内换热器11的第一端口与气液分离器16之间的通路断开，空调三通阀3的第二出口关闭，电动压缩机1启动，如图5所示，制冷剂流入室内冷凝器2进行换热，换热后制冷剂流经空调三通阀3，然后通过空调三通阀3的第一出口进入第一膨胀阀5(工作)，在第一膨胀阀5作用后流入室外换热器6进行换热，换热后再流入气液分离器16，然后返回电动压缩机1，通过室内冷凝器2实施乘员舱的采暖加热。

(5)双冷凝器单蒸发器制热模式：当环境温度较低需要进行乘员舱升温时，且回路中的温度压力满足一定条件时，空调三通阀3的第一出口关闭。室内换热器11的第一端口与气液分离器16之间的通路断开，冷却器15的相关通路断开，电动压缩机1启动，如图6所示，制冷剂流入室内冷凝器2进行换热)，换热后通过空调三通阀3进入室内换热器11进行换热，换热的制冷剂流经单向阀4，然后进入第一膨胀阀5(工作)，在第一膨胀阀5作用后流入室外换热器6进行换热，然后换热后的制冷剂直接流入气液分离器16，最后返回电动压缩机1。通过室内冷凝器2和室内换热器11实施乘员舱的采暖加热。

(6)双冷凝器单蒸发器余热制热模式：当环境温度较低需要进行乘员舱升温，但车辆余热充足时，室内换热器11的第一端口与气液分离器16之间的通路断开，室外换热器6的出口与气液分离器16的入口之间的通路断开，电动压缩机1启动，如图7所示，制冷剂流入室内冷凝器2进行换热，换热后的制冷剂通过空调三通阀3流入室内换热器11进行换热，然后换热后制冷剂流入全开的第二膨胀阀10，进而流入第三膨胀阀14(此时第三膨胀阀14工作)，经第三膨胀阀14作用后的制冷剂流入冷却器15，与第二主回路中的冷却液进行换热，换热后流入气液分离器16并返回电动压缩机1。在该模式下，第二主回路中的冷却液依次流经动力电池25、PTC加热器26、冷却器15、第三水三通阀27、电机水泵17、电源装置18、电驱装置19、第一水三通阀20、第二水三通阀23，然后返回动力电池25，形成换热循环。该模式将室内换热器11作为蒸发器，通过冷却器15吸取车辆余热实施乘员舱的采暖加热。

(7)双冷凝器双蒸发器余热制热模式：当环境温度较低需要进行乘员舱升温，但车辆余热不足时，室内换热器11的第一端口与气液分离器16之间的通路断开，电动压缩机1启动，如图8所示，制冷剂流入室内冷凝器2进行换热，然后通过空调三通阀3进入室内换热器11进行换热，此后制冷剂分为两路：第一路制冷剂经过单向阀4进入第一膨胀阀5(工作)，在第一膨胀阀5的作用下进入室外换热器6进行换热，换热后的制冷剂直接流入气液分离器16并返回电动压缩机1；第二路制冷剂经过全开的第二膨胀阀10，并进入第三膨胀阀14(工作)，在第三膨胀阀14作用后进入冷却器15与第二主回路的冷却液进行换热，换热后进入气液分离器16并返回电动压缩机1。在该模式中，第二主回路的冷却液依次流经动力电池25、PTC加热器26(可开启加热)、冷却器15、第三水三通阀27、电机水泵17、电源装置18、电驱装置19、第一水三通阀20、膨胀箱22、第二水三通阀23，然后返回动力电池水泵25，形成换热循环。通过室外换热器6吸取环境热量和冷却器15吸取车辆余热实施乘员舱的采暖加热。

上述的第一主回路主要通过室内冷凝器2、室内换热器11和室外换热器6对乘员舱内的温度进行管理，第二主回路主要通过散热器21和冷却器15对动力电池25、电源装置18、电驱装置19的温度进行管理，并且第一主回路和第二主回路能够通过冷却器15交换热量，以实现第一主回路和第二主回路的热交换。本实施例中的热泵空调热管理***，在保证乘员舱、动力电池25、电源装置18、电驱装置19的热管理基础上，利用车辆上动力电池25、电源装置18、电驱装置19等装置的余热，对乘员舱的温度进行调节，提高了热泵空调热管理***的制热性能。

本实施例中，可依据热泵空调热管理***的具体工况需求，通过对对阀门的切换控制以对制冷剂的流向进行控制，从而可将室内换热器11、室外换热器6作冷凝器使用，也可将室内换热器11、室外换热器6作为蒸发器使用，即室内冷凝器2、室内换热器11、室外换热器6均可作冷凝器，冷却器15、室内换热器11、室外换热器6均可作蒸发器。通过上述各通路或者具体结构的控制，能够实现多种温控回路，针对性覆盖各种细分的温度控制场景的需要，包括但不限于以下场景：

在图2-图8中，各图中的黑色粗箭头即为不同模式下的制冷剂流向。

通过上述内容可以看出，本实施例中的热泵空调热管理***中为直接式热泵空调***，具有三冷凝器三蒸发器的结构，通过对各阀门的切换控制改变制冷剂的流向，在近似传统空调结构空间的基础上，可实现单冷凝器单蒸发器、单冷凝器双蒸发器制冷工作模式，以及单冷凝器单蒸发器、双冷凝器单蒸发器、双冷凝器双蒸发器制热工作模式。在制热时第一主回路和第二主回路同时运转，利用了电源装置18、电驱装置19和动力电池25的余热制热，从而减少室外蒸发器结霜，在制冷时直接通过第一主回路直接对乘员舱进行制冷，因此能够进行高效制热、高效制冷，从而以最适合的节能高效工作方式满足乘员舱、电源装置18、电驱装置19和动力电池25的温度控制需求，使得热泵空调热管理***能够满足在各种环境温度、行车工况下的热管理需求，并保持高效率低能耗，实现整车能耗的节省，提高电动车辆的续航里程。同时，还能克服传统热泵空调在低环境温度下能效比低、制热量少、外部蒸发器容易结霜等问题，提高热泵空调运行的稳定性和舒适性。

可选的，室外换热器6上还设有过冷段，过冷段的出口同时连接至冷却器15、室内换热器11的第二端口，室外换热器6的出口同时连接至气液分离器16的入口、贮液器8的入口，贮液器8的出口连接至过冷段的入口。制冷剂流经室外换热器6引出后可经贮液器8再进入过冷段进行过冷却，贮液器8内存储有一定量的制冷剂，能够根据需要补充***内的制冷剂，以保证制冷剂的流量和压力稳定且满足需求。在各制冷模式中，制冷剂进入室外换热器6进行换热后，控制从室外换热器6流出的制冷剂流入贮液器8，然后流入过冷段，根据实际需求流入室内换热器11和/或冷却器15，在制冷剂经过室外换热进行换热后，通过室外换热器6上的过冷段进行进一步的制冷，提高***制冷效果。

可选的，过冷段的出口与冷却器15之间设有第三膨胀阀14；室内换热器11的出口连接至过冷段的出口与第三膨胀阀14之间，且设有第二膨胀阀10。过冷段内对于制冷剂进能够进一步降低温度，从过冷段流出的制冷剂通过第三膨胀阀14控制进入冷却器15的流量，以满足冷却器15作为蒸发器的制冷剂流量需要。同理，从过冷段流出的制冷剂通过第二膨胀阀10控制进入室内换热器11的流量，以满足室内换热器11作为蒸发器的制冷剂流量需要。

可选的，贮液器8的入口处设有第一电磁阀7；室内换热器11的第一端口与气液分离器16的入口之间设有第二电磁阀12；室外换热器6的出口与气液分离器16的入口之间设有第三电磁阀13。通过第一电磁阀7可控制室外换热器6与贮液器8之间通路的通断，通过第二电磁阀12可控制室内换热器11的第一端口与气液分离器16的入口之间通路的通断，通过第三电磁阀13可控制室外换热器6的出口与气液分离器16的入口之间的通断，便于***各通路的自动化控制。

可选的，第一水三通阀20的入口连接至电驱装置19，第一水三通阀20的第一出口连接至散热器21，第一水三通阀20的第二出口连接至第二水三通阀23的入口。第一水三通阀20可以控制自身入口和第一出口、第二出口的之间的开闭，当第一水三通阀20的入口与第一出口连通、与第二出口闭合时，冷却液从电驱装置19中流出进入散热器21进行散热，以降低冷却液的温度；当第一水三通阀20的入口与第一出口闭合、与第二出口连通时，冷却液从电驱装置19中流出进入第二水三通阀23，并最终流经冷却器15，将热量传递至第一主回路。

可选的，第二水三通阀23的第一出口连接至动力电池25，第二水三通阀23的第二出口连接至电源装置18。当第二水三通阀23的入口与第一出口连通、与第二出口闭合时，将电驱装置19和电源装置18中流出的冷却液流入动力电池25所在的回路中，实现整个第二回路导通，最终将热量传递至第一主回路；当第二水三通阀23的入口与第一出口闭合、与第二出口连通时，相当于将电驱装置19和电源装置18所在的回路与动力电池25所在的回路隔断，分别内部循环，可单独对电驱装置19和电源装置18进行回路内的循环散热，避免将热量传递至动力电池25所在的回路。

可选的，电源装置18的入口处设有电机水泵17；动力电池25的入口处设有电池水泵24。当第二水三通阀23的入口与第一出口闭合、与第二出口连通时，电驱装置19和电源装置18所在的回路与动力电池25所在的回路隔断，电机水泵17能够驱动电驱装置19和电源装置18所在的回路内部的冷却液流通循环，电池水泵24能够驱动动力电池25所在的回路内部的冷却液流通循环，容易理解的是，当整个第二主回路导通的时候，电机水泵17和电池水泵24也可以同时或者分开工作，驱动冷却液在整个第二主回路内部循环。

可选的，第二主回路还包括膨胀箱22，膨胀箱22的出口连接至第二水三通阀23的入口，膨胀箱22的入口同时连接至散热器21的出口、第一水三通阀20的第二出口。膨胀箱22的作用是贮藏和补充冷却液，在温度高时冷却液体积膨胀，***内多余的进入膨胀箱22，温度低时冷却液体积缩小，膨胀箱22中冷却液补充进***内，能够根据需要补充***内的冷却液，以保证冷却液的流量和压力稳定且满足需求。

本实施例中还提供了一种车辆，包括上述的一种热泵空调热管理***。

在车辆运行时，车辆上的热泵空调热管理***包括但不限于下列模式：

如图2所示，当环境温度较高且驾驶员选择乘员舱降温时，电动压缩机1启动，关闭第三电磁阀13，制冷剂流经室内冷凝器2(无换热)、空调三通阀3、第一膨胀阀5(全开)、室外换热器6(换热)、第一电磁阀7(开启)、贮液器8、过冷段9、第二膨胀阀10(工作)、室内换热器11(换热)、第二电磁阀12(开启)、气液分离器16返回电动压缩机1，通过换热器11实施乘员舱的冷却降温。

如图3所示，当动力电池25温度高于其设定值时，电动压缩机1启动，关闭第二电磁阀12和第三电磁阀13，制冷剂流经室内冷凝器2(无换热)、空调三通阀3、第一膨胀阀5(全开)、室外换热器6(换热)、第一电磁阀7(开启)、贮液器8、过冷段9、第三膨胀阀14(工作)、冷却器15(此时冷却器15工作，即电池水泵24启动，冷却液依次流经动力电池25、PTC加热器26、冷却器15、第三水三通阀27返回电池水泵24形成换热循环)、气液分离器16返回电动压缩机1，通过冷却器15实施动力电池25的冷却降温。

如图4所示，当动力电池25温度高于其设定值且驾驶员选择乘员舱降温时，电动压缩机1启动，关闭第三电磁阀13，制冷剂流经室内冷凝器2(无换热)、空调三通阀3、第一膨胀阀5(全开)、室外换热器6(换热)、第一电磁阀7(开启)、贮液器8、过冷段9，此时制冷剂分开两路，第一路经过第三膨胀阀14(工作)、冷却器15(此时冷却器15工作，即电池水泵24启动，冷却液依次流经动力电池25、PTC加热器26、冷却器15、第三水三通阀27返回电池水泵24形成换热循环)、气液分离器16返回电动压缩机1，通过冷却器15实施动力电池25的冷却降温。第二路经过第二膨胀阀10(工作)、室内换热器1(换热)1、第二电磁阀12(开启)、气液分离器16返回电动压缩机1，通过换热器11实施乘员舱的冷却降温，形成另一换热循环。

如图5所示，当环境温度较低驾驶员选择乘员舱升温时，电动压缩机1启动，关闭第一电磁阀7和第二电磁阀12，制冷剂流经室内冷凝器2(换热)、空调三通阀3、第一膨胀阀5(工作)、室外换热器6(换热)、第三电磁阀13(开启)、气液分离器16返回电动压缩机1，通过室内冷凝器2实施乘员舱的采暖加热。

如图6所示，当环境温度较低驾驶员选择乘员舱升温且热泵***温度压力满足一定条件时，电动压缩机1启动，关闭第一电磁阀7和第二电磁阀12，制冷剂流经室内冷凝器2(换热)、空调三通阀3、室内换热器11(换热)、单向阀4、第一膨胀阀5(工作)、室外换热器6(换热)、第三电磁阀13(开启)、气液分离器16返回电动压缩机1，通过室内冷凝器2和室内换热器11实施乘员舱的采暖加热。

如图7所示，当环境温度较低驾驶员选择乘员舱升温且车辆余热充足时，电动压缩机1启动，关闭第一电磁阀7、第二电磁阀12和第三电磁阀13，制冷剂流经室内冷凝器2(换热)、空调三通阀3、室内换热器11(换热)、第二膨胀阀10(全开)、第三膨胀阀14(工作)、冷却器15(此时冷却器15工作，即电池水泵24和电机水泵17启动，冷却液依次流经动力电池25、PTC加热器26、冷却器15、第三水三通阀27、电机水泵17、电源装置18、电驱装置19、第一水三通阀20、膨胀箱22、第二水三通阀23，返回电池水泵24形成换热循环)、气液分离器16返回电动压缩机1，通过冷却器15吸取车辆余热实施乘员舱的采暖加热。

如图8所示，当环境温度低驾驶员选择乘员舱升温且车辆余热不够充足时，电动压缩机1启动，关闭第一电磁阀7和第三电磁阀12，制冷剂流经室内冷凝器2(换热)、空调三通阀3、室内换热器11(换热)、此时制冷剂分开两路，第一路经过单向阀4、第一膨胀阀5(工作)、室外换热器6(换热)、第三电磁阀13(开启)、气液分离器16返回电动压缩机1，第二路经过第二膨胀阀10(全开)、第三膨胀阀14(工作)、冷却器15(此时冷却器15工作，即电池水泵24和电机水泵17启动，冷却液依次流经动力电池25、PTC加热器26、冷却器15、第三水三通阀27、电机水泵17、电源装置18、电驱装置19、第一水三通阀20、膨胀箱22、第二水三通阀23，返回电池水泵24形成换热循环]、气液分离器16返回电动压缩机1，通过室外换热器6吸取环境热量和冷却器15吸取车辆余热实施乘员舱的采暖加热。

本实施例中的车辆，通过热泵空调热管理***的控制，可实现单冷凝器单蒸发器、单冷凝器双蒸发器、双冷凝器单蒸发器、双冷凝器双蒸发器等多种工作模式，以车辆满足在各种环境温度和不同行车工况下热管理，保持热泵空调的高效率低能耗，实现整车能耗的节省，提高电动汽车的续航里程，同时克服传统车辆中热泵空调低环境温度下能效比低、制热量少、外部蒸发器容易结霜等问题，提高了车辆上热泵空调运行稳定性和舒适性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热泵空调热管理***，其特征在于，包括第一主回路和第二主回路，所述第一主回路和所述第二主回路通过共用的冷却器进行相互的热交换；

所述第一主回路包括室内换热器，以及依次串联并构成回路的压缩机、室内冷凝器、空调三通阀、室外换热器、所述冷却器、气液分离器；

所述空调三通阀的入口连接至所述室内冷凝器的出口，所述空调三通阀的第一出口连接至所述室外换热器；所述室外换热器的出口连接至所述气液分离器；

所述室内换热器的第一端口同时连接至所述空调三通阀的第二出口、所述气液分离器的入口，所述室内换热器的第二端口同时连接至所述室外换热器的入口和出口，且所述室内换热器与所述室外换热器的入口连接处设有单向阀；

所述第二主回路包括依次串联并构成回路的动力电池、热敏加热器、所述冷却器、第三水三通阀、电源装置、电驱装置、第一水三通阀、散热器、第二水三通阀；

所述第三水三通阀的入口连接至所述冷却器，所述第三水三通阀的第一出口连接至所述电源装置，所述第三水三通阀的第二出口连接至所述动力电池。

2.根据权利要求1所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述空调三通阀的第一出口与所述室外换热器的入口之间设有第一膨胀阀；所述室内换热器的第二端口连接至所述空调三通阀和所述第一膨胀阀之间。

3.根据权利要求1所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述室外换热器上还设有过冷段，所述过冷段的出口同时连接至所述冷却器、所述室内换热器的第二端口，所述室外换热器的出口同时连接至所述气液分离器的入口、贮液器的入口，所述贮液器的出口连接至所述过冷段的入口。

4.根据权利要求3所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述过冷段的出口与所述冷却器之间设有第三膨胀阀；所述室内换热器的出口连接至所述过冷段的出口与所述第三膨胀阀之间，且设有第二膨胀阀。

5.根据权利要求3所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述贮液器的入口处设有第一电磁阀；所述室内换热器的第一端口与所述气液分离器的入口之间设有第二电磁阀；所述室外换热器的出口与所述气液分离器的入口之间设有第三电磁阀。

6.根据权利要求1所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述第一水三通阀的入口连接至所述电驱装置，所述第一水三通阀的第一出口连接至散热器，所述第一水三通阀的第二出口连接至所述第二水三通阀的入口。

7.根据权利要求1所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述第二水三通阀的第一出口连接至所述动力电池，所述第二水三通阀的第二出口连接至所述电源装置。

8.根据权利要求1所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述电源装置的入口处设有电机水泵；所述动力电池的入口处设有电池水泵。

9.根据权利要求1-8任一项所述的热泵空调热管理***，其特征在于，所述第二主回路还包括膨胀箱，所述膨胀箱的出口连接至所述第二水三通阀的入口，所述膨胀箱的入口同时连接至所述散热器的出口、所述第一水三通阀的第二出口。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的热泵空调热管理***。

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