热管理系统

技术领域

本发明涉及热管理技术领域，具体涉及一种热管理系统。

背景技术

在家用热管理系统或者车用热管理系统或者商用热管理系统的应用中，热管理对象越来越多，导致热管理系统相对复杂，因而如何简化热管理系统是一个技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种热管理系统，以有利于解决上述问题。

本申请的一个实施方式提供一种热管理系统，包括制冷剂系统和冷却液系统，所述热管理系统包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器和所述第二换热器分别具有制冷剂流道和冷却液流道，所述制冷剂系统和所述冷却液系统能够在所述第一换热器热交换，所述制冷剂系统和所述冷却液系统能够在所述第二换热器热交换，所述制冷剂系统包括第一流路切换装置，用于切换所述制冷剂系统内制冷剂的流向；

所述冷却液系统包括第二流路切换装置、第三换热器和温控器，在所述冷却液系统的第一工作模式，所述冷却液系统包括第一回路和第二回路的至少其中之一，在所述第一回路，所述第一换热器的冷却液流道能够通过所述第二流路切换装置与所述第三换热器的冷却液流道连通；在所述第二回路，所述第二换热器的冷却液流道能够通过所述第二流路切换装置与所述温控器连通；在所述冷却液系统的第二工作模式，所述冷却液系统包括第三回路，在所述第三回路，所述第一换热器的冷却液流道能够通过所述第二流路切换装置与所述第二换热器的冷却液流道连通，所述第三换热器的冷却液流道能够通过所述第二流体切换装置与所述温控器连通。

本申请的实施方式所提供的热管理系统，包括制冷剂系统和冷却液系统，在制冷剂系统，热管理系统能够通过第一流路切换装置改变制冷剂的流向，在冷却液系统，第一换热器的冷却液流道、第二换热器的冷却液流道、第三换热器以及温控器能够通过第二流路切换装置连通，这样的热管理系统相对简单。

附图说明

图1是热管理系统的第一种实施方式的连接示意图；

图2是图1中热管理系统在制冷模式时的连接示意图；

图3是图1中热管理系统在制热模式时的连接示意图；

图4是图1中热管理系统在散热模式时的连接示意图；

图5是第一子换热器与能量回收装置串行连接示意图；

图6是第一子换热器与能量回收装置并行连接示意图；

图7是热管理系统的第二种实施方式的连接示意图。

具体实施方式

本发明技术方案的热管理系统可以有多种实施方式，其中至少一个实施方式可以应用于车辆热管理系统，至少一个实施方式可以应用于家用热管理系统或商用热管理系统等其他热管理系统，下面以应用于车辆热管理系统的热管理装置为例结合附图进行说明，流体包括冷却液和制冷剂。

请参阅图1-图7，一种热管理系统，包括制冷剂系统和冷却液系统，热管理系统包括第一换热器11和第二换热器13，第一换热器11和第二换热器13分别具有制冷剂流道和冷却液流道，其中制冷剂流道是制冷剂系统的一部分，冷却液流道是冷却液系统的一部分，制冷剂流道和冷却液流道未在图中示意，在一个具体的实施方式，第一换热器11和第二换热器13可以板式换热器。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11内热交换，制冷剂系统的制冷剂和冷却液系统的冷却液也能够在第二换热器13热交换，制冷剂系统包括第一流路切换装置15，用于切换制冷剂系统内制冷剂的流向；冷却液系统包括第二流路切换装置20、第三换热器21和温控器22，在本实施方式，温控器22用于调节热管理对象的温度，这里所述的调节热管理对象的温度指升高、降低或者维持热管理对象的温度。在车用热管理系统，温控器22可以是水冷板，水冷板与车辆动力电池接触，用于调节车辆动力电池的温度；温控器也可以用于车辆室内温度调节，这时，温控器设置于空调箱；在智能充电领域，温控器22的对象可以是待充电池或者其他电子设备。在本实施方式，第二流路切换装置20为四通阀，在其他实施方式，第二流路切换装置20可以是两个或者两个以上多通阀的组合，不再详细描述。在冷却液系统的第一工作模式，冷却液系统包括第一回路和第二回路，在第一回路，第一换热器11的冷却液流道能够通过第二流路切换装置20与第三换热器21的冷却液流道连通，这样，流经第一换热器11的冷却液流道的冷却液能够在第三换热器21释放热量或者吸收热量；在第二回路，第二换热器13的冷却液流道能够通过第二流路切换装置20与温控器22连通，这样，流经第二换热器13冷却液流道的冷却液能够进入温控器，冷却液在温控器释放或者吸收热量，进而调节热管理对象的温度。当然冷却液系统还包括第一泵和第二泵，其中第三换热器21通过第一泵与第二流路切换装置20或者第一换热器11的冷却液流道连通，以驱动第一回路内冷却液流动，温控器22通过第二泵与第二流路切换装置20连通或者与第二换热器13的冷却液流道连通，以驱动冷却液在第二回路内流动。在冷却液系统的第二工作模式，冷却液系统包括第三回路，第一换热器11的冷却液流道能够通过第二流路切换装置20与第二换热器的冷却液流道连通，第三换热器21的冷却液流道能够通过第二流体切换装置20与温控器22连通，这样，流经温控器22的冷却液能够在第三换热器21释放或者吸收热量。需要说明的是，第一回路、第二回路以及第三回路是指在冷却液系统工作时形成的工作回路，冷却液系统工作时，冷却液系统可以仅包括第一回路、第二回路的其中之一，例如，制冷剂系统不工作，第一回路和第二回路可以分别独立运行，或者热管理具有其他的蒸发器和冷凝器。

第二流路切换装置20具有与第一换热器11的冷却液流道连通的接口，第二流路切换装置20具有与第二换热器13的冷却液流道连通的接口，第二流路切换装置20具有与第三换热器21的冷却液流道连通的接口，第二流路切换装置20具有与温控器22连通的接口。具体地，请参阅图1，第二流路切换装置20具有第一接口201、第二接口202、第三接口203、第四接口204、其中，第三换热器21的冷却液流道的第一端口与第一接口201连通，第一换热器11的冷却液流道与第二接口202连通，第三换热器21的冷却液流道的第二端口能够通过第一换热器11的冷却液流道与第二接口202连通，或者说第一接口201和第二接口202可以通过第一换热器11、第三换热器21连通，温控器22的第一端口与第三接口203连通，第二换热器13的冷却液流道与第四接口204连通，温控器22的第二端口能够通过第二换热器13的冷却液流道与第四接口204连通。具体地，在冷却液系统的第一工作模式，第二流路切换装置20的内部通道使第一接口201与第二接口202连通，第二流路切换装置20的内部通道使第三接口203与第四接口204连通，这样，第一换热器11的冷却液流道、第三换热器21的冷却液流道通过第二流路切换装置20组成第一回路，当然第一回路内也包括第一泵或者其他部件，第二换热器13的冷却液流道、温控器22通过第二流路切换装置20组成第二回路，当然第二回路内也包括第二泵或者其他部件；在冷却液系统的第二工作模式，第二流路切换装置20使第二接口202与第四接口204连通，第二流路切换装置20使第三接口203与第一接口201连通，这样，第一换热器11的冷却液流道、第三换热器21的冷却液流道、第二换热器13的冷却液流道、温控器22通过第二流路切换装置20组成第三回路，当然第三回路内也包括第一泵、第二泵或者其他部件。

在本实施方式，第三换热器21可以与空气或者气流热交换，第三换热器21内冷却液可以从气流中吸收或者释放热量，例如，第三换热器21可以是微通道换热器。在其他实施方式，第三换热器21也可以是能量回收装置，如流经能量回收装置的冷却液内热量或者冷量能够存储于能量回收装置，在热管理系统需要时，能量回收装置内的热量或者冷量能够释放到冷却液。第三换热器21通过第一泵24与第二流路切换装置20的第一接口连通，这样冷却液系统工作时，第一泵24能够驱动第三换热器21内冷却液的流动，温控器22通过第二泵23与第二流路切换装置20的第三接口203连通，第二泵23能够驱动温控器22内冷却液的流动。

在本实施方式，制冷剂系统还包括压缩机10、第一流路切换装置15和节流元件12，第一流路切换装置15具有第一连接口151、第二连接口152、第三连接口153和第四连接口154，第一流路切换装置15可以是四通换向阀，也可以是多个阀的组合。节流元件12可以电子膨胀阀或者其他具有节流功能的器件，如毛细管、热力膨胀阀或者具有节流功能的球阀。具体地，压缩机10的出口与第一连接口151连通，第二连接口152与第一换热器11的制冷剂流道的一个端口连通，第一换热器11的制冷剂流道的另一个端口通过节流元件12与第二换热器13的制冷剂流道的一个端口连通，第二换热器13的制冷剂流道的另一个端口与第三连接口153连通，第四连接口154与压缩机10的入口连通或者通过气液分离器与压缩机10的入口连通，当然在制冷剂系统内还可以包括其他功能件，如贮液器，这里不再详细描述。制冷剂系统工作时，控制第一流路切换装置15的工作状态，使第一连接口151与第二连接口152连通，第三连接口153与第四连接口154连通，这时，压缩机10的出口能够通过第一换热器11的制冷剂流道、节流元件12与第二换热器13的制冷剂流道连通，第二换热器13的制冷剂流道与压缩机10的入口连通，可以知道，第一换热器11为冷凝器，第一换热器11内的冷却液流道的冷却液被加热，第二换热器13为蒸发器，第二换热器13内的冷却液被冷却。控制第一流路切换装置15的工作状态，也可以使第一连接口151与第三连接口153连通，第二连接口152与第四连接口154连通，这时，压缩机10的出口能够通过第二换热器13的制冷剂流道、节流元件12与第一换热器11的制冷剂流道连通，第一换热器11的制冷剂流道与压缩机10的入口连通，可以知道，第二换热器13为冷凝器，第二换热器13内的冷却液流道的冷却液被加热，第一换热器11为蒸发器，第一换热器11内的冷却液被冷却。

热管理系统具有以下四种工作模式的至少其中之一，请参阅图2，制冷模式：冷却液系统处于第一工作模式，具体地，第一换热器11的冷却液流道通过第二流路切换装置20与第三换热器21连通，第二换热器13的冷却液流道通过第二流路切换装置20与温控器22连通；第一流路切换装置15使第一换热器作为冷凝器，第二换热器作为蒸发器，这样，制冷剂系统的制冷剂中的热量通过冷却液在第三换热器21释放到空气中或者存储起来，制冷剂系统的制冷剂中的冷量通过冷却液在温控器22降低车辆电池或者其他热管理对象的温度，进而实现车辆电池或者其他热管理对象的温度降低。在热管理系统的制冷模式，第一流路切换装置15内的通道使第一连接口151与第二连接口152连通，第一流路切换装置15内的通道使第三连接口153与第四连接口154连通；第二流路切换装置20内的通道使第一接口201与第二接口202连通，第二流路切换装置20内的通道使第三接口203与第四接口204连通。

请参阅图3，制热模式：与制冷模式不同的是，第一流路切换装置15使第一换热器作为蒸发器，第二换热器作为冷凝器，这样，制冷剂系统的制冷剂中的冷量通过冷却液在第三换热器21释放到空气中或者存储起来，制冷剂系统的制冷剂中的热量通过冷却液在温控器22提高车辆电池或者其他热管理对象的温度，进而实现车辆电池或者其他热管理对象的温度的升高。在热管理系统的制热模式，第一流路切换装置15内的通道使第一连接口151与第三连接口153连通，第一流路切换装置15内的通道使第二连接口152与第四连接口154连通；第二流路切换装置20内的通道使第一接口201与第二接口202连通，第二流路切换装置20内的通道使第三接口203与第四接口204连通。

自循环模式：冷却液系统处于第一工作模式，制冷剂系统不工作，第一回路内冷却液在第一泵的驱动下自行循环，和/或，第二回路内的冷却液在第二泵的驱动下自行循环，制冷剂系统不工作，这样可以节约能源，也可以在一定程度上调节车辆电池或者其他热管理对象的温度。

请参阅图4，散热模式：制冷剂系统不工作，冷却液系统处于第二工作模式，温控器22的冷却液流道通过第二流路切换装置20与第三换热器的冷却液流道连通，第一换热器的冷却液流道通过第二流路切换装置与第二换热器的冷却液流道连通，这样，温控器22内的冷却液中的热量或者冷量可以通过第二流路切换装置20在第三换热器21释放或者存储起来，进而温控器22可以调节车辆电池或者其他热管理对象的温度。

第三换热器21也可以包括第一子换热211和能量回收装置212，其中第一子换热器211可以是微通道换热器，可以与气流热交换，在一个具体的实施方式，第一子换热器211与能量回收装置212串行连通，如图5所示意；或者，第一子换热器与能量回收装置并行设置，如图6所示意，第二流路切换装置20能够与第一子换热器211与能量回收装置212的至少其中之一连通，这时需要三通阀或者三通流量调节阀进行选择连通第一子换热器或者能量回收装置。

本实施方式所提供的热管理系统，包括制冷剂系统和冷却液系统，在制冷剂系统，热管理系统能够通过第一流路切换装置改变制冷剂的流向，进而改变第一换热器和第二换热器的功能，第一换热器11的冷却液流道、第二换热器13的冷却液流道、第三换热器21以及温控器22能够通过第二流路切换装置20连通，进而实现热管理对象的温度调节，这样的热管理系统相对简单。另外，第三换热器21为能量回收装置时，在第三换热器21内储存的能量可以通过冷却液在温控器22内释放，进而调节车辆电池或者其他热管理对象的温度，这样有利于节约能源。

请参阅图7，与上述实施方式不同的是：第二流路切换装置20可以是五通阀或者至少两个多通阀的组合，温控器的数量可以是多个，如在本实施方式温控器的数量为三个，温控器包括第一温控器221、第二温控器222和第三温控器223，第一温控器221、第二温控器222和第三温控器223并行连接，当然也可以串行连接。具体地，第二流路切换装置20具有第一接口201和第二接口202、第三接口203和第四接口204、第五接口205；第三换热器21包括第一子换热器211和能量回收装置212，其中，第一子换热器211的第一端口与第一接口201连通，能量回收装置212的第一端口与第五接口205连通，第一子换热器211的第二端口、能量回收装置212的第二端口与第一换热器的冷却液流道连通，这样第一子换热器211和能量回收装置212分别与第二流路切换装置20的接口连通，相应地，冷却液系统还包括第三泵25，其中，能量回收装置212通过第三泵25与第五接口205连通，第一子换热器211通过第一泵24与第一接口201或者第一换热器的冷却液流道连通。第一子换热器211和能量回收装置212分别与第二流路切换装置20连通，这样可以根据需要选择连通第一子换热器211或者能量回收装置212。

在热管理系统的自循环模式、制冷模式和制冷模式，第二流路切换装置20内的通道使第一接口201与第二接口202连通，和/或,第二流路切换装置20内的通道使第五接口205与第二接口202连通；第二流路切换装置20的内部通道使第二接口202与第四接口204连通；这样可以根据需要通过第二流路切换装置20选择连通第一子换热器211或者能量回收装置212。

在热管理系统的散热模式，第二流路切换装置20内的通道使第一接口201与第三接口203连通，和/或，第二流路切换装置20内的通道使第五接口209与第三接口203连通；第二流路切换装置20内的通道使第二接口202与第四接口204连通。

另外，冷却液系统还包括加热器25，加热器可以是电加热器或者其他形式的加热器，加热器25可以提高冷却液的温度，第一换热器11的冷却液流道能够通过加热器25与第三换热器的冷却液流道连通，和/或，第二换热器13的冷却液流道能够通过加热器25与温控器22连通。

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。