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具体实施方式

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下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。本发明的一个实施方式提供一种热管理系统，该热管理系统可以应用于家用热管理系统或者商用热管理或者车用热管理系统，以车用热管理系统为例介绍本发明的一个技术方案。请参阅图1，热管理系统包括制冷剂系统和冷却液系统，制冷剂系统的制冷剂和冷却液系统的冷却液相互隔离而不流通，热管理系统包括第一换热器20，第一换热器20包括两个流道，第一流道和第二流道，其中，第一换热器20的第一流道为制冷剂流道，第一换热器20的第二流道为冷却液流道，在热管理系统工作时，制冷剂系统的制冷剂和冷却液系统的冷却液能够在第一换热器20进行热交换。制冷剂系统包括压缩机10、节流元件、第一换热器20的第一流道、第一冷却支路和第二冷却支路，其中第一冷却支路和第二冷却支路并行设置，具体地，压缩机10的出口与所述第一换热器20的第一流道的入口连通，第一换热器20的第一流道的出口能够通过第一冷却支路与压缩机10的入口连通，第一换热器20的第一流道的出口也能够通过第二冷却支路与压缩机10的入口连通，或者说，压缩机10、第一换热器20的第一流道以及第一冷却支路能够形成循环回路，或者压缩机10、第一换热器20的第一流道以及第二冷却支路也能够形成循环回路，或者压缩机10、第一换热器20的第一流道、第一冷却支路和第二冷却支路能够形成循环回路。另外，制冷剂系统也可以包括至少一个单向阀，如，第一冷却支路通过单向阀与压缩机的入口连通，或者，第二冷却支路通过单向阀与压缩机的入口连通，制冷剂系统设置单向阀，有利于防止制冷剂回流第一冷却支路和第二冷却支路。在一种具体的实施方式，节流元件包括第一节流元件52和第二节流元件51，第一冷却支路包括第一节流元件52和第二换热器32，第一节流元件52和第二换热器32串行设置，进一步地，第一换热器20的第一流道通过第一节流元件52与所述第二换热器32连通。第二冷却支路包括第二节流元件51和第三换热器31，第二节流元件51和第三换热器31串行设置，进一步地，第二换热器31的第一流道通过第二节流元件51与第三换热器31连通。在另一种具体的实施方式，节流元件仅为一个，制冷剂系统还包括阀元件，阀元件可以是三通阀，也可以是两个截止阀的组合，第一换热器的第一流道通过节流元件与阀元件连通，而后通过阀元件与第一冷却支路和第二冷却支路连通，也即节流后的制冷剂能够通过阀元件与第一冷却支路与第二冷却支路连通，这时，第一冷却支路包括第二换热器32，第二冷却支路包括第三换热器31。

冷却液系统包括第一冷却液系统，第一冷却液系统包括第一换热器20的第二流道、一个第一泵204、第四换热器201和第五换热器202，其中，第一泵204与第一换热器20的第二流道串行连通，第四换热器201所在支路和第五换热器202所在支路并行设置，这里所述的并行设置指冷却液的流路而非换热器的空间设置，第一换热器20的第二流道排出的冷却液能够流入第四换热器201所在支路或者第五换热器202所在支路或者同时流入第四换热器所在支路和第五换热器所在支路。当然，第一冷却液系统也可以包括两个第一泵204，这个两个第一泵204分别设置于第一支路和第二支路，也即，一个第一泵与第四换热器201串行连通，另一个第一泵和第五换热器202串行设置，设置两个第一泵204，方便独立控制第一冷却液的流动。为便于控制第一换热器20的第二流道流出的冷却液流向，第一冷却液系统还包括第一三通阀203，第四换热器201所在支路和第五换热器202所在支路能够通过第一三通阀203与第一换热器的第二流道连通。

在车用热管理系统，第二换热器32和第五换热器202设置于车辆的空调箱，用于调节车辆室内温度。在热管理系统工作时，第二换热器32内的制冷剂与空调箱内的空气热交换以降低空调箱内气流的温度，第五换热器202内的冷却液与空调箱内的空气热交换以提高空调箱内气流的温度。在本实施方式，车辆的空调箱内可以不设置温度风门，在不需要第五换热器202换热以提高温度时，调节第一三通阀203，使第一换热器20排出的冷却液不流向第五换热器即可，或者关闭第五换热器202所在支路的第一泵。当然，如有必要，也可以设置温度风门，不再详细描述。第四换热器201和第三换热器31设置于车辆空调箱外，以便于第四换热器201和第三换热器31与环境空气热交换。

在本实施方式，热管理系统包括制热模式、制冷模式和除湿模式，在热管理系统的制热模式，第一换热器20的第二流道与第五换热器202连通，第一换热器的第一流道与第二冷却支路连通，第二节流元件51开启，第一换热器20的第一流道与第一冷却支路不连通，第一节流元件52不开启。热管理系统工作于制热模式时，高温高压的制冷剂在第一换热器向第一冷却液系统的冷却液释放热量，相对低温高压的制冷剂在第二节流元件51节流降压后在第三换热器31吸收环境空气中的热量，而后进入压缩机10的入口。温度升高后冷却液进入第五换热器202，与空调箱内的气流热交换，以提高进入车辆室内气流温度。

在热管理系统的制冷模式，第一换热器20的第二流道与第四换热器201连通，第一换热器的第一流道与第一冷却支路连通，也即第一换热器的第一流道通过第一节流元件52与第二换热器32连通。热管理系统工作于制冷模式时，高温高压的制冷剂在第一换热器向第一冷却液系统的冷却液释放热量，相对低温高压的制冷剂在第一节流元件52节流降压后在第二换热器32吸收空调箱中空气的热量，以降低进入车辆室内气流温度，而后进入压缩机的入口，温度升高后冷却液进入第四换热器201，与环境空气热交换，将热量释放到环境空气。

热管理系统的除湿模式包括第一除湿模式、第二除湿模式和第三除湿模式。在热管理系统的第一除湿模式，第一换热器20的第二流道与第五换热器202连通，第一换热器20的第二流道与第四换热器201连通，第一换热器20的第一流道与第一冷却支路连通，也即第一换热器20的第一流道通过第一节流元件52与第二换热器32连通。在热管理系统的第一除湿模式，热管理系统的热量通过第四换热器201和第五换热器202释放，而热管理系统的冷量通过第二换热器32释放。在热管理系统的第二除湿模式，第一换热器20的第二流道与第五换热器202连通，第一换热器20的第二流道与第四换热器201不连通，第一换热器20的第一流道与第一冷却支路连通和第二冷却支路均连通，也即第一换热器20的第一流道通过第一节流元件52与第二换热器32连通，第一换热器20的第一流道通过第二节流元件51与第三换热器31连通。在热管理系统的第二除湿模式，热管理系统的热量通过第五换热器202释放，而热管理系统的冷量通过第二换热器32和第三换热器31释放。在热管理系统的第三除湿模式，第一换热器20的第二流道与第五换热器202连通，第一换热器20的第二流道与第四换热器201不连通，第一换热器20的第一流道与第一冷却支路连通，也即第一换热器20的第一流道通过第一节流元件52与第二换热器32连通；第一换热器20的第一流道和第二冷却支路不连通，第一换热器20的第一流道通过第二节流元件51与第三换热器31不连通。在热管理系统的第三除湿模式，热管理系统的热量通过第五换热器202释放，而热管理系统的冷量通过第二换热器32释放。

在本实施方式，制冷剂系统的第一冷却支路和第二冷却支路并行设置，相比于第一冷却支路和第二冷却支路串行设置，不仅可以降低制冷剂流阻，也便于分别独立控制制冷剂是否进入第一冷却支路或者第二冷却支路参与换热，第一冷却液系统包括第四换热器所在支路和第五换热器所在支路，便于分别独立控制冷却液进入第四换热器所在支路和第五换热器所在支路参与换热。制冷剂系统的两个支路并行设置，第一冷却液系统的两个支路并行设置，该热管理系统的结构相对简单，并且便于控制。在本实施方式，制冷剂系统还可以包括储液器40，储液器40与第一换热器20的第一流道的出口连通，或者说，第一换热器20的第一流道的出口能够通过储液器40与第一冷却支路和第二冷却支路连通。

请参阅图2。热管理系统包括第六换热器33，第六换热器33包括两个流道，即第一流道和第二流道，其中，第六换热器33的第一流道为制冷剂流道，第六换热器33的第二流道为冷却液流道，制冷剂系统包括第三冷却支路，第三冷却支路包括第三节流元件53和第六换热器33的第一流道，压缩机10能够通过第一换热器20的第一流道与第三冷却支路连通，同样地，第三冷却支路也可以仅包括第六换热器33的第一流道，不再详细描述。冷却液系统包括第二冷却液系统，第二冷却液系统包括一个第二泵602、电池冷却器601和第六换热器33的第二流道，第二泵602、电池冷却器和第六换热器33的第二流道构成循环回路，电池冷却器601可以水冷板，用于调节电池温度，第二泵602用于驱动冷却液在第二冷却液系统内流动。制冷剂系统的制冷剂和第二冷却液系统的冷却液能够在第六换热器33热交换。可以知道，第三冷却支路与第一冷却支路、第二冷却支路并行设置。在本实施方式，热管理系统还包括第一冷却模式，在第一冷却模式，第一换热器20的第二流道可以与第四换热器201和/或第五换热器202连通，也即在第一电池冷却模式，第一冷却液系统内冷却液热量可以通过第四换热器201释放到环境空气；或者第一冷却液系统内冷却液的热量可以通过第五换热器202释放到车辆的空调箱，以调节车辆室内温度；或者同时通过第四换热器201和第五换热器202释放热量；在第一冷却模式，第三节流元件53开启，第二冷却液系统的第二泵602开启，制冷剂在第六换热器33吸收第二冷却液系统的冷却液热量，以降低电池温度。在其他实施方式，第二冷却液系统还包括加热器603，加热器603与电池冷却器601、第六换热器33的第二流道串行连通，加热器603用于提高电池温度。在本文中，为更好地理解本发明，第二泵602为一个时，编号为602，第二泵为两个是分别用编号6021和6022。

在其他实施方式，热管理系统也可以不包括第二冷却液系统，第六换热器为风冷式换热器，流经第六换热器33的气流降低温度后，流向电池等发热设备，通过风冷的方式降低电池等发热设备的温度。

请参阅图3，第二冷却液系统包括四通换向阀604，四通换向阀604包括四个端口，也即第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，四通换向阀604包括第一工作状态和第二工作状态，在四通换向阀604的第一工作状态，相应地，第二冷却液系统处于第一工作状态，四通换向阀604的第一端口与四通换向阀的第二端口连通，四通换向阀604的第三端口与四通换向阀的第四端口连通；在四通换向阀的第二工作状态，相应地，第二冷却液系统处于第二工作状态，四通换向阀604的第一端口与四通换向阀的第三端口连通，四通换向阀604的第二端口与四通换向阀的第四端口连通。第二冷却液系统包括第一支路和第二支路，其中，第一支路包括一个第二泵6021、电池冷却器601和第六换热器33的第二流道，一个第二泵6021、电池冷却器601和第六换热器33的第二流道串行连通。第二支路包括电机冷却器605、另一个第二泵602，电机冷却器605、另一个第二泵6022串行连通，第一支路的第一端口与四通换向阀604的第一端口连通，第一支路的第二端口与四通换向阀604的第二端口连通，第二支路的第一端口与四通换向阀604的第三端口连通，第二支路的第二端口与四通换向阀604的第四端口连通，在四通换向阀的第一工作状态，第二冷却液系统的第一支路构成循环回路，第二支路构成循环回路，两个循环回路能够独立运行。在四通换向阀604的第二工作状态，第一支路的第一端口与第二支路的第一端口连通，第一支路的第二端口与第二支路的第二端口连通，第一支路和第二支路串行连通，形成一个循环回路，这时，第六换热器33的第二流道与电机冷却器和电池冷却器均连通。

请参阅图3，冷却液系统还包括第一旁通管路101和第二旁通管路102，第二冷却液系统能够通过第一旁通管路101、第二旁通管路102与第一冷却液系统连通，这样，第一冷却液系统的冷却液和第二冷却液系统的冷却液可以交换，最终达到热量交换的目的。具体地，第二冷却液系统包括第二三通阀607，第二三通阀607的第一端口与第二支路的第一端口连通，第二三通阀607的第二端口通过第一旁通管路101与第四换热器201的一个端口连通，第二三通阀607的第三端口与四通换向阀604的第三端口连通，第二支路102的第二口通过第二旁通管路102与第四换热器201的另一个端口连通。在电机温度不高，无需开启制冷剂系统时，使第二三通阀607的第一端口与其第二端口连通，使第二三通阀607的第一端口与其第三端口不连通，这样第四换热器201、另一个第二泵6022以及电机冷却器构成循环回路，电机热量可以通过第四换热器201释放到空气中，在不开启制冷剂系统情形下降低电机温度，有利于节约能源。当然，第二支路也可以通过第一旁通管路和第二旁通管路与第五换热器202连通，不再详细描述，电机热量可以通过第五换热器202释放到空调箱，进而调节车辆室内温度，利用电机产生的废热加热车辆室内，有利于废热利用，也有利于节约能源。另外，第二支路也可以通过第一旁通管路和第二旁通管路与第一换热器20的第二流道连通，吸收热量的冷却液通过第一旁通管路和第二旁通管路进入第二冷却液系统，以提高电机的温度。同样地，将第二三通阀607设置于第一支路，第一支路也可以通过第一旁通管路和第二旁通管路与第四换热器或第五换热器连通，以降低电池的温度，不再详细描述。可以知道的是，控制第二三通阀的第二端口和第三端口连通，使第二三通阀的第一端口和第三端口不连通，也可以使电池热量通过第四换热器201释放到空气中。请参阅图4，热管理系统包括四通阀203’，其中，四通阀203’包括四个端口，四通阀203’包括第一工作状态和第二工作状态，在四通阀203’的第一工作状态，四通阀203’的第一端口能够与四通阀203’的第二端口、第三端口和第四端口中的至少一个端口连通，在四通阀203’的第二工作状态，四通阀203’的第三端口能够与四通阀203’的第二端口、第一端口和第四端口中的至少一个端口连通。在本实施方式，四通阀203’的第一端口与第一换热器20的第二流道的一个端口连通，四通阀203’的第二端口与第四换热器201的一个端口连通，四通阀203’的第四端口与第五换热器202的一个端口连通，四通阀203’的第三端口通过第一旁通管路101与第二冷却液系统连通，具体地，四通阀203’的第三端口通过第一旁通管路101与第二泵602的出口连通，第二旁通管路102与电池冷却器601另一个端口连通。在四通阀203’的第一工作状态，第一换热器20的第二流道的冷却液可以进入第四换热器201所在支路、第五换热器202所在支路和第二冷却液系统中的至少一个，以提高相应换热器的温度；电池冷却器的冷却液可以进入第四换热器所在支路、第五换热器所在支路中的至少一个，通过第四换热器或第五换热器释放热量，以降低电池温度。

热管理系统除了具有上述制热模式、制冷模式以及除湿模式，热管理系统还包括第一冷却模式、第二冷却模式和加热模式。需要说明的是，这里所述的冷却模式指电池和电机等发热设备的冷却。在第一冷却模式，第一换热器20的第二流道与第五换热器202和/或与第四换热器201连通，第三节流元件53开启，第二泵602开启，这时，第二冷却液系统工作，第二冷却液系统内的热量被流经第六换热器33第一流道的制冷剂吸收，在制冷剂系统内循环后，制冷剂吸收的热量在第一换热器释放到第一冷却液系统的冷却液，而后在第四换热器和/或第五换热器释放热量，以达到电池或电机等发热设备降温。

在第二冷却模式，压缩机10被关闭，第二冷却液系统通过第一旁通管路和第二旁通管路与第四换热器201所在支路和/或第五换热器202所在支路连通，第二泵602开启。这时第二冷却液系统内的冷却液通过第一旁通管路、第二旁通管路进入第四换热器201和/或第五换热器202，而后在第四换热器201和/或第五换热器202释放热量，以达到电池或电机等发热设备降温。

在热管理系统的加热模式，压缩机10开启，第二节流元件51开启，第一节流元件52、第三节流元件53关闭，第一换热器20的第二流道通过第一旁通管路101、第二旁通管路102与第二冷却液系统连通，冷却液在第一换热器20的第二流道吸收热量后经第一旁通管路101、第二旁通管路102进入第二冷却液系统，以提高电池、电机等设备的温度，加热模式适用于外界环境温度较低，电池、电机等设备需要预热的情形。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。