一种集成式车用热泵空调与热管理系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及可广泛应用于混合动力商用车、客车、房车以及储能设备或空调及热管理系统等领域，具体涉及一种集成式车用热泵空调与热管理系统及其控制方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车迅猛发展，为解决混合动力商用车的油耗、排放等问题，以及电池、电机&电控的热管理问题，并更进一步，提高各种行车工况条件下，能量转换与转移的效率，人们对车用空调及热管理系统的功能、性能，提出了更高的要求，主要需求为：节能降耗、轻量化、模块化，并且关注舒适度、耐久性等要素；其中集成式的车用热泵空调与热管理系统及其控制方法由于具有布置方便、功能齐全、高效节能、控制自由、便于安装维护等优点，是混合动力商用车之车用空调及热管理系统发展的一个重要方向与趋势。
3.此外，该项技术还可以广泛应用于客车、房车以及储能设备或空调及热管理系统等领域，通过热管理系统实现对电池、电机&电驱&电控多合一模块等的加热、冷却、通水自循环等功能或要求，以满足节能环保、智能控制等多方面要求。
4.然而，在现有技术中，在应用混合动力车用空调与热管理系统时，存在如下问题：如各个模块条块分割，没有对热能进行综合管理，没有应用能量转移与转换的概念，尤其在整车低温环境下之冷机启动、电池包加热，以及乘客舱之除霜除雾等应用场景，存在待机时间长、升温速度慢、能源消耗大、顾客舒适度差等诸多缺陷；且系统零部件繁多，尤其是冷媒管路、冷冻液管路复杂，难以布置，从而导致热管理系统功耗大，cop值低；此外，现有技术中，还存在车用空调及电池、电机、电驱、电控等多合一模块热管理控制功能不齐，性能较差，重量较大，在可靠性、易装配性、维护性、耐久性等方面也存在缺点。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了一种集成式车用热泵空调与热管理系统及其控制方法，旨在解决现有技术中如零部件繁多尤其是冷媒管路、冷冻液管路复杂，难以布置，热管理系统功耗大，cop值低，车用空调及电池、电机&电驱&电控等多合一部件热管理控制功能不齐，性能较差，以及不满足轻量化、可装配性、可维护性、耐久性缺点。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集成式车用热泵空调与热管理系统，包括冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统、第二热管理系统、第三热管理系统；
7.所述冷媒循环系统连通于所述冷冻液循环系统，以将冷媒的发热量和制冷量传递至所述冷冻液循环系统；
8.所述第一热管理系统连通于所述冷冻液循环系统，用于对电机进行冷却或者将电机的废热传递至所述冷冻液循环系统，所述第一热管理系统还用于将所述冷冻液循环系统的废热散发到空气中或者吸收所述冷冻液循环系统的冷量；
9.所述第二热管理系统连通于所述冷冻液循环系统，用于向所述冷冻液循环系统输出热量；
10.所述第三热管理系统e连通于所述冷冻液循环系统，用于对电池包进行冷却或者加热。
11.优选的，所述冷媒循环系统包括电动压缩机、水冷冷凝器、储液干燥器、第一冷媒三通管、第二电子膨胀阀、第二板式换热器、第二冷媒三通管、第一电子膨胀阀、第一板式换热器、h阀带截止阀、蒸发器、第三冷媒三通管、第四冷媒三通管、鼓风机；
12.其中，所述电动压缩机的排气端与所述水冷冷凝器进口端连接，所述水冷冷凝器的出口端与所述储液干燥器入口端连接，所述储液干燥器的出口端与所述第一冷媒三通管入口端连接，所述第一冷媒三通管的出口端与所述第二电子膨胀阀入口端连接，所述第二电子膨胀阀的出口端与所述第二板式换热器入口端连接，所述第二板式换热器的出口端与所述第三冷媒三通管入口端连接；所述第一冷媒三通管的出口端与所述第二冷媒三通管入口端连接，所述第二冷媒三通管的出口端与所述第一电子膨胀阀入口端连接，所述第一电子膨胀阀的出口端与所述第一板式换热器进口端连接，所述第一板式换热器的出口端与所述第四冷媒三通管入口端连接；所述第二冷媒三通管的出口端与h阀带截止阀入口端连接，所述h阀带截止阀出口端与所述蒸发器入口端连接，所述蒸发器的出口端与所述第四冷媒三通管入口端连接；所述第四冷媒三通管的出口端与所述第三冷媒三通管入口端连接，所述第三冷媒三通管的出口端与所述电动压缩机吸气端连接；所述鼓风机开设在所述蒸发器的通风口一侧。
13.优选的，所述冷冻液循环系统包括第二电子水泵、水冷冷凝器、第二四通换向阀、加热器、第三三通水阀、水水换热器、第一水三通管、第一四通换向阀、第三四通换向阀、第二分离罐、第二水三通管、第二补水壶；
14.其中，所述第二电子水泵的出口端与所述水冷冷凝器水侧的入口端连接，所述水冷冷凝器水侧的出口端与所述第二四通换向阀的4#端连接，所述第二四通换向阀的3#端与所述加热器入口端连接，所述加热器的出口端与所述第三三通水阀的a端连接，所述第三三通水阀的b端与所述第一水三通管的一端连接，所述第三三通水阀的c端与所述水水换热器的a端连接，所述水水换热器的b端与所述第一水三通管的一端连接，所述第一水三通管的一端与所述第一四通换向阀的3#端连接；所述第一四通换向阀的4#端与所述第二四通换向阀的1#端连接，所述第二四通换向阀的2#端与所述第三四通换向阀的1#端连接，所述第三四通换向阀的3#端与所述第二分离罐进口端连接，所述第二分离罐的出口端与所述第二水三通管一端连接，所述第二水三通管一端与所述第二补水壶连接；所述第二分离罐的出口端与所述第二电子水泵进口端连接。
15.优选的，所述第一热管理系统包括第三电子水泵、第一三通水阀、电机模块、第三四通换向阀、第三水三通管、第二三通水阀、第二板式换热器、低温散热器、第四水三通管、第三分离罐、第二水三通管、电子风扇；
16.其中，所述第三电子水泵的出口端与所述第一三通水阀的a端连接，所述第一三通水阀的b端与所述电机模块进口端连接，所述电机模块的出口端与所述第三水三通管一端连接；所述第一三通水阀的c端与所述第三四通换向阀的4#端连接，所述第三四通换向阀的2#端与所述第三水三通管的一端连接，所述第三水三通管的一端与所述第二三通水阀的a端连接，所述第二三通水阀的b端与所述低温散热器进口端连接，所述低温散热器的出口端与第四水三通管的一端连接；所述第二三通水阀的c端与所述第二板式换热器水侧的进口
端连接，所述第二板式换热器水侧的出口端与所述第四水三通管的一端连接，所述第四水三通管的一端与所述第三分离罐进口端连接，所述第三分离罐的出口端与所述第二水三通的一端连接；所述第三分离罐的出口端与所述第三电子水泵进口端连接；所述电子风扇开设在所述低温散热器的通风口一侧。
17.优选的，所述第二热管理系统包括燃油加热器、第四三通水阀、油箱、发动机、第一四通换向阀；
18.其中，所述燃油加热器的出口端与所述第四三通水阀的a端连接，所述第四三通水阀的b端与所述发动机进水端连接；所述第四三通水阀的c端与所述油箱进水端连接，所述油箱的出水端与所述发动机进水端连接，所述发动机的出水端与所述第一四通换向阀的2#端连接，所述第一四通换向阀的1#端与所述燃油加热器进口端连接。
19.优选的，所述第三热管理系统e包括第一电子水泵、电池包、水水换热器、第一板式换热器、第一分离罐、第一补水壶；
20.其中，所述第一电子水泵的出口端与所述电池包进水端连接，所述电池包的出水端与所述水水换热器的c端连接，所述水水换热器的d端与所述第一板式换热器进水端连接，所述第一板式换热器的出水端与所述第一分离罐进水端连接，所述第一分离罐的出水端与第一补水壶连接；所述第一分离罐的出水端与第一电子水泵进口端连接。
21.本发明还提供了一种集成式车用热泵空调与热管理系统的控制方法，所述控制方法采用如上所述的集成式车用热泵空调与热管理系统进行实施，包括如下步骤：
22.分别获取乘客舱需求、电池需求和电机模块需求，根据获取的所述乘客舱需求、所述电池需求和所述电机模块需求确定不同的工作模式；
23.根据不同的工作模式控制所述集成式车用热泵空调与热管理系统的工作状态。
24.优选的，所述乘客舱需求为：0-无需求或通风、1-加热、2-加热及除湿、3-制冷或除湿除雾和4-化霜；
25.所述电池需求为：0-无需求、1-加热和2-制冷；
26.所述电机模块需求为：0-无需求和1-散热；
27.所述电机模块需求为驱动电机、dcac变换器多合一模块、电机电控的需求。
28.优选的，根据不同的所述乘客舱需求、所述电池需求和所述电机模块需求设定的工作模式分别为:
29.a模式：乘客舱需求3、电池需求0、电机模块需求1；
30.b模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
31.c模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；
32.d模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；
33.e模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；
34.f模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；
35.g模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；
36.h模式：乘客舱需求1、电池需求2、电机模块需求1；
37.i模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；
38.j模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；
39.k模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；
40.l模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；
41.m模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
42.n模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求0。
43.优选的，根据设定的所述a模式至所述n模式，分别调整所述集成式车用热泵空调与热管理系统中的所述冷媒循环系统、所述冷冻液循环系统、所述第一热管理系统、所述第二热管理系统和所述第三热管理系统的工作状态。
44.本发明提供了一种集成式车用热泵空调与热管理系统及其控制方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
45.本发明的系统可模块化集成，由冷媒循环系统、冷冻液循环系统组成核心模块，又在此基础上分别再叠加其它热管理系统的部分零部件，可组合多种集成模式，本发明复合了多种热管理功能，其控制方法完善、合理、科学，同时，因采用了集成模块理念，可有效缩小热泵空调与热管理系统组件的布置空间，利于轻量化，利于减少空调系统及热管理系统的冷媒阻力与冷冻液阻力，从而有效提高空调系统的能效比，达到节能降耗的目的；
46.本发明应用了能量转移的概念，充分利用发动机废热或电机废热，给乘客舱采暖或电池加热；且在低温启动或低温运行时，该热管理系统提供的加热备选方案，灵活多样，既可采用燃油加热方案，又可采用电加热水类型的加热器(陶瓷或电阻膜片式)方案，所有技术方案均可大大提高能量转换或传递效率，并拓展混合动力汽车的应用场景，尤其对于大容量电池的加热方面，可有效减少电量的消耗，优点十分突出，因此具有广泛的应用价值与市场前景。
附图说明
47.图1是本发明实施例提供的集成式车用热泵空调与热管理系统的原理示意图；
48.图2是本发明实施例提供的a模式的原理示意图；
49.图3是本发明实施例提供的b模式的原理示意图；
50.图4是本发明实施例提供的c模式的原理示意图；
51.图5是本发明实施例提供的d模式的原理示意图；
52.图6是本发明实施例提供的e模式的原理示意图之一；
53.图7是本发明实施例提供的e模式的原理示意图之二；
54.图8是本发明实施例提供的f模式的原理示意图；
55.图9是本发明实施例提供的g模式的原理示意图；
56.图10是本发明实施例提供的h模式的原理示意图；
57.图11是本发明实施例提供的i模式的原理示意图；
58.图12是本发明实施例提供的j模式的原理示意图；
59.图13是本发明实施例提供的k模式的原理示意图；
60.图14是本发明实施例提供的l模式的原理示意图；
61.图15是本发明实施例提供的m模式的原理示意图；
62.图16是本发明实施例提供的n模式的原理示意图；
63.图17本发明实施例提供的集成式车用热泵空调与热管理系统拓展原理示意图之一；
64.图18本发明实施例提供的集成式车用热泵空调与热管理系统拓展原理示意图之二。
65.在图中：
66.a、冷媒循环系统；1、电动压缩机；2、水冷冷凝器；3、储液干燥器；4、h阀带截止阀(或电子膨胀阀)；5、蒸发器；6、第一电子膨胀阀；7、第一板式换热器；8、第二电子膨胀阀；9、第二板式换热器；10、第一冷媒三通管；11、第二冷媒三通管；12、第三冷媒三通管；13、第四冷媒三通管；14、鼓风机；
67.b、冷冻液循环系统；20、第二电子水泵；21、第二四通阀；22、加热器；23、第三三通水阀；24、第一四通阀；25；第三四通阀；26、第二分离罐；27、第一水三通管；28、第二水三通管；29、第二补水壶；
68.c、第一热管理系统；31、第三电子水泵；32、第一三通水阀；33、电机&电控等；34、第二三通水阀；35、低温散热器；36、第三分离罐；37、第三水三通管；38、第四水三通管；39、电子风扇；
69.d、第二热管理系统；40、发动机；41、燃油加热器(或其它水加热器)；42、第四三通水阀；43、油箱；
70.e、第三热管理系统；51、第一电子水泵、52、电池包；53、水水换热器；54、第一分离罐；55、第一补水壶。
具体实施方式
71.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
72.如图1所示，本发明实施例提供了一种集成式车用热泵空调与热管理系统，包括冷媒循环系统a、冷冻液循环系统b、第一热管理系统c、第二热管理系统d、第三热管理系统e。
73.其中，冷媒循环系统a连通于冷冻液循环系统b，以将冷媒的发热量和制冷量传递至冷冻液循环系统b；第一热管理系统c连通于冷冻液循环系统b，用于对电机进行冷却或者将电机的废热传递至冷冻液循环系统b，第一热管理系统c还用于将冷冻液循环系统b中的水冷冷凝器的废热散发到空气中或者吸收冷冻液循环系统b中第二板式换热器的冷量；第二热管理系统d连通于冷冻液循环系统b，用于向冷冻液循环系统b输出热量；第三热管理系统e连通于冷冻液循环系统b，用于对电池包进行冷却或者加热。
74.在实际应用中，还可在适当地方增加温度或冷媒压力传感器。
75.在本发明一些实施例中，冷媒循环系统a包括电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、第一冷媒三通管10、第二电子膨胀阀8、第二板式换热器9、第二冷媒三通管11、第一电子膨胀阀6、第一板式换热器7、h阀带截止阀4、蒸发器5、第三冷媒三通管12、第四冷媒三通管13、鼓风机14。
76.具体的，电动压缩机1的排气端与水冷冷凝器2的进口端连接，水冷冷凝器2的出口端与储液干燥器3的入口端连接、储液干燥器3的出口端与第一冷媒三通管10入口端连接，第一冷媒三通管10出口端与第二电子膨胀阀8入口端连接，第二电子膨胀阀8出口端与第二
板式换热器9的入口端连接，第二板式换热器9的出口端与第三冷媒三通管12的入口端连接，第一冷媒三通管10的出口端与第二冷媒三通管11的入口端连接，第二冷媒三通管11的出口端与第一电子膨胀阀6的入口端连接，第一电子膨胀阀6的出口端与第一板式换热器7的进口端连接，第一板式换热器7的出口端与第四冷媒三通管13的入口端连接，第二冷媒三通管11的出口端与h阀带截止阀4入口端连接，h阀带截止阀4出口端与蒸发器5的入口端连接，蒸发器5的出口端与第四冷媒三通管13的入口端连接，第四冷媒三通管13的出口端与第三冷媒三通管12的入口端连接，第三冷媒三通管12的出口端与电动压缩机1的吸气端连接，鼓风机14开设在蒸发器5的通风口一侧，形成冷媒循环系统a。
77.在本发明一些实施例中，冷冻液循环系统b包括第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、水水换热器53、第一水三通管27、第一四通换向阀24、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二水三通管28、第二补水壶2。
78.具体的，第二电子水泵20出口端与水冷冷凝器2的水侧的入口端连接，水冷冷凝器2的水侧的出口端与第二四通换向阀21的4#端连接，第二四通换向阀21的3#端与加热器22的入口端连接；加热器22的出口端与第三三通水阀23的a端连接；第三三通水阀23的b端与第一水三通管27的一端连接；第三三通水阀23的c端与水水换热器53的a端连接，水水换热器53的b端与第一水三通管27的一端连接，第一水三通管27的一端与第一四通换向阀24的3#端连接；第一四通换向阀24的4#端与第二四通换向阀21的1#端连接，第二四通换向阀21的2#端与第三四通换向阀25的1#端连接；第三四通换向阀25的3#端与第二分离罐26进口端连接；第二分离罐26出口端与第二水三通管28一端连接，第二水三通管28一端与第二补水壶29连接；第二分离罐26出口端与第二电子水泵20进口端连接，完成了冷冻液循环系统b。
79.在本发明一些实施例中，第一热管理系统c包括第三电子水泵31、第一三通水阀32、电机模块33、第三四通换向阀25、第三水三通管37、第二三通水阀34、第二板式换热器9、低温散热器35、第四水三通管38、第三分离罐36、第二水三通管28、电子风扇39。
80.具体的，第三电子水泵31的出口端与第一三通水阀32的a端连接；第一三通水阀32的b端与电机模块33的进口端连接；电机模块33的出口端与第三水三通管37的一端连接；第一三通水阀32的c端与第三四通换向阀25的4#端连接；第三四通换向阀25的2#端与第三水三通管37的一端连接；第三水三通管37的一端与第二三通水阀34的a端连接；第二三通水阀34的b端与低温散热器35的进口端连接；低温散热器35的出口端与第四水三通管38的一端连接；第二三通水阀34的c端与第二板式换热器9水侧的进口端连接；第二板式换热器9水侧的出口端与第四水三通管38的一端连接；第四水三通管38的一端与第三分离罐36进口端连接；第三分离罐36出口端与第二水三通28的一端连接；第三分离罐36出口端与第三电子水泵31的进口端连接；形成了第一热管理系统c。电子风扇39开设在低温散热器35的通风口一侧。
81.在本发明一些实施例中，第二热管理系统d包括燃油加热器41、第四三通水阀42、油箱43、发动机40、第一四通换向阀24。
82.具体的，燃油加热器41出口端与第四三通水阀42的a端连接；第四三通水阀42的b端与发动机40进水端连接；第四三通水阀42的c端与油箱43进水端连接；油箱43出水端与发动机40进水端连接；发动机40出水端与第一四通换向阀24的2#端连接；第一四通换向阀24的1#端与燃油加热器41的进口端连接；形成了第二热管理系统d。
83.在本发明一些实施例中，第三热管理系统e包括第一电子水泵51、电池包52、水水换热器53、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55。
84.具体的，第一电子水泵51出口端与电池包52进水端连接；电池包52出水端与水水换热器53c端连接；水水换热器53的d端与第一板式换热器7进水端连接；第一板式换热器7出水端与第一分离罐54进水端连接；第一分离罐54出水端与第一补水壶55连接；第一分离罐54出水端与第一电子水泵51的进口端连接；形成了第三热管理系统e。
85.本实施方式还提供了一种集成式车用热泵空调与热管理系统的控制方法，包括以下步骤：根据用户需求设定若干工作模式，根据确定的不同的工作模式控制所述集成式热泵空调与热管理系统的工作状态。
86.具体的，在根据用户需求设定若干工作模式时，分别获取乘客舱需求、电池需求和电机模块需求，根据获取的不同的所述乘客舱需求、电池需求和电机模块需求设定不同的工作模式；其中，电机模块需求为驱动电机、dcac变换器多合一模块、电机电控的需求。
87.在本发明一些实施例中，所述乘客舱需求为：0-无需求或通风、1-加热、2-加热及除湿、3-制冷或除湿除雾和4-化霜；
88.所述电池需求为：0-无需求、1-加热和2-制冷；
89.所述电机模块需求为：0-无需求和1-散热。
90.在本发明的一些实施例中，根据不同的所述乘客舱需求、所述电池需求和所述电机模块需求设定的工作模式分别为:
91.a模式：乘客舱需求3、电池需求0、电机模块需求1；
92.b模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
93.c模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；
94.d模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；
95.e模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；
96.f模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；
97.g模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；
98.h模式：乘客舱需求1、电池需求2、电机模块需求1；
99.i模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；
100.j模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；
101.k模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；
102.l模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；
103.m模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
104.n模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求0。
105.具体的，根据设定的所述a模式至所述n模式，分别调整所述集成式车用热泵空调与热管理系统中的所述冷媒循环系统、所述冷冻液循环系统、所述第一热管理系统、所述第二热管理系统和所述第三热管理系统的工作状态。
106.表1集成式车用热泵空调与热管理系统及其控制方法功能表
[0107][0108]
更加具体的，根据如表1所示的不同的所述乘客舱需求、所述电池需求和所述电机模块需求设定的工作模式分别为:
[0109]
a模式：乘客舱需求32、电池需求0、电机模块需求1；
[0110]
b模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
[0111]
c模式：乘客舱需求31、电池需求2、电机模块需求1；
[0112]
d模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；
[0113]
e模式：乘客舱需求11、电池需求0、电机模块需求1；
[0114]
f模式：乘客舱需求12、电池需求0、电机模块需求1；
[0115]
g模式：乘客舱需求13、电池需求0、电机模块需求1；
[0116]
h模式：乘客舱需求11、电池需求2、电机模块需求1；
[0117]
i模式：乘客舱需求21、电池需求2、电机模块需求1；
[0118]
j模式：乘客舱需求22、电池需求0、电机模块需求1；
[0119]
k模式：乘客舱需求23、电池需求0、电机模块需求1；
[0120]
l模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；
[0121]
m模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；
[0122]
n模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求0。
[0123]
在本发明一些实施例中，a模式(乘客舱需求：制冷或除湿除雾(高温)/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表2所示：
[0124]
表2 a模式下各个阀门状态
[0125][0126]
参照图2，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、h阀带截止阀4、蒸发器5等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器5冷却空气，然后鼓风机14把凉爽的空气吹出，以达到给乘客舱制冷或除湿除雾的目的；冷冻液循环系统b与第一热管理系统c联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第三分离罐36、第三电子水泵31、第一三通水阀32、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器2以及电机模块33的热量通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0127]
在本发明一些实施例中，b模式(乘客舱需求：无/电池需求：制冷/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表3所示：
[0128]
表3 b模式下各个阀门状态
[0129][0130]
参照图3，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、电子膨胀阀6、第一板式换热器7等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过第一板式换热器7把制冷量传递给第三热管理系统e；同时，第三热管理系统e中；由第一电子水泵51、电池包52、水水换热器53、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55等主要部件
通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，第一板式换热器7制冷，以达到给电池冷却的目的；冷冻液循环系统b与第一热管理系统c联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第三分离罐36、第三电子水泵31、第一三通水阀32、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器2以及电机模块33的热量通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0131]
在本发明一些实施例中，在c模式(乘客舱需求：制冷或除湿除雾(高温)/电池需求：制冷/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表4所示：
[0132]
表4 c模式下各个阀门状态
[0133][0134]
参照图4，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、h阀带截止阀4、蒸发器5、第一电子膨胀阀6、第一板式换热器7等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器5冷却空气，然后鼓风机14把凉爽的空气吹出，以达到给乘客舱制冷或除湿除雾的目的；同时通过第一板式换热器7把制冷量传递给第三热管理系统e；此时，第三热管理系统e中；由第一电子水泵51、电池包52、水水换热器5)、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，第一板式换热器7制冷，以达到给电池冷却的目的；冷冻液循环系统b与第一热管理系统c联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第三分离罐36、第三电子水泵31、第三三通水阀32、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，把水冷冷凝器2以及电机模块33的热量通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0135]
在本发明一些实施例中，在d模式(乘客舱需求：无/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表5所示：
[0136]
表5 d模式下各个阀门状态
[0137][0138]
参照图5，第一热管理系统c中，由第一电子水泵31、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第三分离罐36、等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，电机模块33的热量通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0139]
在本发明一些实施例中，在e模式(乘客舱需求：加热(热泵，带余热利用)/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表6所示：
[0140]
表6 e模式下各个阀门状态
[0141][0142][0143]
参照图6、图7，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、第二电子膨胀阀8、第二板式换热器9等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，冷冻液循环系统b中，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第二分离罐26等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器2把热量传递给加热器22，加热器22加热冷空气，然后鼓风机14把热风吹出，以达到给乘客舱加热的目的；第一热管理
系统c中，由第三电子水泵31、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第二板式换热器9、第三分离罐36、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，经过电机模块33的部分热水，通过第二板式换热器9时，把第二板式换热器9的冷量带走，其余热水经过低温散热器35，电子风扇39根据需要开、关，如果有多余的热量，可以通过电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。当水冷冷凝器2出水温度大于某温度值时，第三四通换向阀25与第一三通水阀32，可以切换状态，即热管理机组模式，由图6切换为图7模式。
[0144]
在本发明一些实施例中，在f模式(乘客舱需求：加热(电机废热)/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表7所示：
[0145]
表7 f模式下各个阀门状态
[0146][0147][0148]
参照图8，冷冻液循环系统b与第一热管理系统c联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第二板式换热器9、第三分离罐36、第三电子水泵31、第一三通水阀32、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，电机模块33的热量通过加热器22，加热器22加热冷空气，然后鼓风机14把热风吹出，以达到给乘客舱加热的目的；如果有多余的热量，可以通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0149]
在本发明一些实施例中，在g模式(乘客舱需求：加热(发动机废热)/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀状态如表8所示：
[0150]
表8 g模式下各个阀门状态
[0151][0152]
参照图9，冷冻液循环系统b与第二热管理系统d联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、燃油加热器(或陶瓷加热器)41、第四三通水阀42、发动机40、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，发动机40或燃油加热器(或陶瓷加热器)41，把热水输送给加热器22，加热器22加热冷空气，然后鼓风机14把热风吹出，以达到给乘客舱加热的目的。第一热管理系统中，由第三电子水泵31、第一水三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第三分离罐36等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，电机模块33的热量通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0153]
在本发明一些实施例中，在h模式(乘客舱需求：加热(热泵，带余热利用)/电池需求：制冷/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表9所示：
[0154]
表9 h模式下各个阀门状态
[0155][0156]
参照图10，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、第二电子膨胀阀8、第二板式换热器9、第一电子膨胀阀6、第一板式换热器7等主要部件通过冷媒管
连接所组成的冷媒系统运行；冷冻液循环系统b中，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器2把热量传递给加热器22，加热器22加热冷空气，然后鼓风机14把热风吹出，以达到给乘客舱加热的目的；第一热管理系统c中，由第三电子水泵31、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第二板式换热器9、第三分离罐36、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，经过电机模块33的部分热水，通过第二板式换热器9时，把第二板式换热器9的冷量带走，其余热水经过低温散热器35，电子风扇39根据需要开、关，如果有多余的热量，可以通过电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的；第三热管理系统e中，由第一电子水泵51、电池包52、水水换热器53、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，第一板式换热器7的冷媒冷却由电池包52流过来的热水，以达到给电池冷却的目的。当水冷冷凝器2出水温度大于某温度值时，第三四通换向阀25与第一三通水阀32，可以切换状态，参考图6与图7的互相切换方式。
[0157]
在本发明一些实施例中，在i模式(乘客舱需求：加热及除湿/电池需求：制冷/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表10所示：
[0158]
表10 i模式下各个阀门状态
[0159][0160]
参照图11，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、h阀带截止阀4、蒸发器5、第一电子膨胀阀6、第二板式换热器7等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器5冷却空气并除去空气中的湿气，然后吹向加热器；冷冻液循环系统b中，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器2把热量传递给加热器22，加热器22加热冷空气，然后鼓风机14把舒适的风吹出，以达到给乘客舱加热以及除湿的目的；第一热管理系统c中，由第三电子水泵31、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第二板式换热器9、第三分离罐36、第二补水壶29等主要部件通过
冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，经过电机模块33的部分热水，通过第二板式换热器9时，把第二板式换热器9的冷量带走，其余热水经过低温散热器35，电子风扇39根据需要开、关，如果电机模块33有多余的热量，可以通过电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的；第三热管理系统e中，由第一电子水泵51、电池包52、水水换热器53、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，第一板式换热器7的冷媒冷却由电池包52流过来的热水，以达到给电池冷却的目的。当水冷冷凝器出水温度大于某温度值时，第三四通换向阀25与第一三通水阀32，可以切换状态，参考图6与图7的互相切换方式。
[0161]
在本发明一些实施例中，在j模式(乘客舱需求：加热及除湿(中温)/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表11所示：
[0162]
表11 i模式下各个阀门状态
[0163][0164][0165]
参照图12，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、h阀带截止阀4、蒸发器5等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器5冷却空气除去空气中的湿气，然后吹向加热器；冷冻液循环系统b与第一热管理系统c联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第二板式换热器9、第三分离罐36、第三电子水泵31、第一三通水阀32、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器2把热量传递给加热器22，加热器22加热经由蒸发器5的空气，然后鼓风机14把舒适的风吹出，以达到给乘客舱加热、除湿的目的；电机模块33如果有多余的热量，可通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0166]
在本发明一些实施例中，在k模式(乘客舱需求：加热及除湿(低温)/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表12所示：
[0167]
表12 k模式下各个阀门状态
[0168][0169][0170]
参照图13，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、第二电子膨胀阀8、第二板式换热器9、h阀带截止阀4、蒸发器5等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过蒸发器5冷却空气除去空气中的湿气，然后吹向加热器；冷冻液循环系统b中，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器2把热量传递给加热器22，加热器22加热经由蒸发器5的冷空气，然后鼓风机14把舒适的风吹出，以达到给乘客舱加热除湿的目的；第一热管理系统c中，由第三电子水泵31、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第二板式换热器9、第三分离罐36、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，经过电机模块33的部分热水，通过第二板式换热器9时，把其冷量带走，其余热水经过低温散热器35，电子风扇39根据需要开、关，如果有多余的热量，可以通过电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的；当水冷冷凝器2出水温度大于某温度值时，第三四通换向阀25与第一三通水阀32，可以切换状态，参考图6与图7的互相切换方式。
[0171]
在本发明一些实施例中，在l模式(乘客舱需求：化霜/电池需求：无/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表13所示：
[0172]
表13 l模式下各个阀门状态
[0173]
[0174][0175]
参照图14，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、第一电子膨胀阀6、第一板式换热器7等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，冷冻液循环系统b中，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器2把热量传递给加热器22，加热器22加热冷空气，然后鼓风机14把热风吹出，以达到给乘客舱加热的目的；第一热管理系统c中，由第三电子水泵31、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第二板式换热器9、第三分离罐36、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，经过电机模块33的部分热水，通过第二板式换热器9时，把其冷量带走，以达到给第二板式换热器9化霜的目的；其余热水经过低温散热器35，电子风扇39根据需要开或关，如果有多余的热量，可以通过电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的；第三热管理系统e中，由第一电子水泵51、电池包52、水水换热器53、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，第一板式换热器7的制冷量由经过电池包52的热水带走。
[0176]
在本发明一些实施例中，在m模式(乘客舱需求：无/电池需求：制冷(快充)/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表14所示：
[0177]
表14 m模式下各个阀门状态
[0178][0179][0180]
参照图15，冷媒循环系统a中，由电动压缩机1、水冷冷凝器2、储液干燥器3、第一电子膨胀阀6、第一板式换热器7等主要部件通过冷媒管连接所组成的冷媒系统运行，通过第一板式换热器7把制冷量传递给第三热管理系统e；同时，第三热管理系统e中；由第一电子
水泵51、电池包52、水水换热器53、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，第一板式换热器7制冷，以达到给电池冷却的目的；
[0181]
冷冻液循环系统b与第一热管理系统c联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第一三通水阀32、电机模块33、第二三通水阀34、低温散热器35、第三分离罐36、第三电子水泵31、第一三通水阀32、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，水冷冷凝器2把热量传递给加热器22，鼓风机14是否工作，根据需要；水冷冷凝器2、电机模块33的多余热量，可通过低温散热器35、电子风扇39散热到空气中去，从而实现散热功能或目的。
[0182]
在本发明一些实施例中，在n模式(乘客舱需求：无/电池需求：加热/电机模块需求：散热)下，四通换向阀、三通水阀、电子膨胀阀、膨胀阀带截止阀的状态如表15所示：
[0183]
表15 n模式下各个阀门状态
[0184][0185][0186]
参照图16，冷冻液循环系统b与第二热管理系统d联合工作，由第二电子水泵20、水冷冷凝器2、第二四通换向阀21、加热器22、第三三通水阀23、水水换热器53、第一四通换向阀24、燃油加热器(或陶瓷加热器)41、第四三通水阀42、发动机40、第一四通换向阀24、第二四通换向阀21、第三四通换向阀25、第二分离罐26、第二补水壶29等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，发动机40或燃油加热器(或陶瓷加热器)41，把热水输送给水水换热器53；第三热管理系统e中，由第一电子水泵51、电池包52、水水换热器53、第一板式换热器7、第一分离罐54、第一补水壶55等主要部件通过冷冻液管连接所组成的冷冻液系统运行，通过水水换热器53的热水给电池包52加热。
[0187]
参照图17、图18，基于上述各个实施例，可以对上述各个实施例的特征和具体实施方式进行各种改变或等效替换，例如结合图17所示，燃油加热器41，可以由水陶瓷加热器41进行替代，并且布置的位置有所改变；还可以的是，对上述各个实施例进行简化或扩展功能，结合图17、18所示，例如删除第四三通阀42以及油箱43。特别的，在图18中，采用第二水水换热器24替代第一四通阀24。对上述系统进行改进后形成上述实施例。
[0188]
可以理解的是，上述各个实施例中通过设置的冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统、第二热管理系统、第三热管理系统，能够在保证车用空调系统的加热、制冷、除湿除雾等诸多功能及舒适度的前提下，全功能的满足用户的需求，并且，本发明的系统可以自由切换空调系统的工作模式，以达到提高性能、满足各项功能及舒适度，并符合易装配、易维护、耐久性好、可靠性高等方面要求。
[0189]
进一步地，复合了多种热管理功能，其控制方法完善、合理、科学，同时，因采用了集成模块理念，可有效缩小热泵空调与热管理系统组件的布置空间，利于轻量化，利于减少空调系统及热管理系统的冷媒阻力与冷冻液阻力，从而有效提高空调系统的能效比，达到节能降耗的目的；同时，该热管理系统与控制方法应用了能量转移的概念，充分利用发动机废热，或电机废热，给乘客舱采暖或电池加热；且在低温启动，或低温运行时，该热管理系统提供的加热备选方案，可灵活多样，既可采用燃油加热方案，又可采用电加热水类型的加热器(陶瓷或电阻膜片式)方案，候选的技术方案均可大大提高能量转换或传递效率，并拓展混合动力汽车的应用场景，尤其对于大容量电池的加热方面，可有效减少电量的消耗，优点十分突出。
[0190]
本技术的各个实施例中的集成式的混合动力车用热泵空调与热管理系统及其控制方法，能够适用于多种冷媒，如r134a，r1234yf，r290，r744，r410a，r32等，本技术的各个实施例的应用具有广泛的应用价值与市场前景。
[0191]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种集成式车用热泵空调与热管理系统，其特征在于，包括冷媒循环系统(a)、冷冻液循环系统(b)、第一热管理系统(c)、第二热管理系统(d)、第三热管理系统(e)；所述冷媒循环系统(a)连通于所述冷冻液循环系统(b)，以将冷媒的发热量和制冷量传递至所述冷冻液循环系统(b)；所述第一热管理系统(c)连通于所述冷冻液循环系统(b)，用于对电机进行冷却或者将电机的废热传递至所述冷冻液循环系统(b)，所述第一热管理系统(c)还用于将所述冷冻液循环系统(b)的废热散发到空气中或者吸收所述冷冻液循环系统(b)的冷量；所述第二热管理系统(d)连通于所述冷冻液循环系统(b)，用于向所述冷冻液循环系统(b)输出热量；所述第三热管理系统(e)连通于所述冷冻液循环系统(b)，用于对电池包进行冷却或者加热。2.根据权利要求1所述的集成式车用热泵空调与热管理系统，其特征在于，所述冷媒循环系统(a)包括电动压缩机(1)、水冷冷凝器(2)、储液干燥器(3)、第一冷媒三通管(10)、第二电子膨胀阀(8)、第二板式换热器(9)、第二冷媒三通管(11)、第一电子膨胀阀(6)、第一板式换热器(7)、h阀带截止阀(4)、蒸发器(5)、第三冷媒三通管(12)、第四冷媒三通管(13)、鼓风机(14)；其中，所述电动压缩机(1)的排气端与所述水冷冷凝器(2)进口端连接，所述水冷冷凝器(2)的出口端与所述储液干燥器(3)入口端连接，所述储液干燥器(3)的出口端与所述第一冷媒三通管(10)入口端连接，所述第一冷媒三通管(10)的出口端与所述第二电子膨胀阀(8)入口端连接，所述第二电子膨胀阀(8)的出口端与所述第二板式换热器(9)入口端连接，所述第二板式换热器(9)的出口端与所述第三冷媒三通管(12)入口端连接；所述第一冷媒三通管(10)的出口端与所述第二冷媒三通管(11)入口端连接，所述第二冷媒三通管(11)的出口端与所述第一电子膨胀阀(6)入口端连接，所述第一电子膨胀阀(6)的出口端与所述第一板式换热器(7)进口端连接，所述第一板式换热器(7)的出口端与所述第四冷媒三通管(13)入口端连接；所述第二冷媒三通管(11)的出口端与h阀带截止阀(4)入口端连接，所述h阀带截止阀(4)出口端与所述蒸发器(5)入口端连接，所述蒸发器(5)的出口端与所述第四冷媒三通管(13)入口端连接；所述第四冷媒三通管(13)的出口端与所述第三冷媒三通管(12)入口端连接，所述第三冷媒三通管(12)的出口端与所述电动压缩机(1)吸气端连接；所述鼓风机(14)开设在所述蒸发器(5)的通风口一侧。3.根据权利要求2所述的集成式车用热泵空调与热管理系统，其特征在于，所述冷冻液循环系统(b)包括第二电子水泵(20)、水冷冷凝器(2)、第二四通换向阀(21)、加热器(22)、第三三通水阀(23)、水水换热器(53)、第一水三通管(27)、第一四通换向阀(24)、第三四通换向阀(25)、第二分离罐(26)、第二水三通管(28)、第二补水壶(29)；其中，所述第二电子水泵(20)的出口端与所述水冷冷凝器(2)水侧的入口端连接，所述水冷冷凝器(2)水侧的出口端与所述第二四通换向阀(21)的4#端连接，所述第二四通换向阀(21)的3#端与所述加热器(22)入口端连接，所述加热器(22)的出口端与所述第三三通水阀(23)的a端连接，所述第三三通水阀(23)的b端与所述第一水三通管(27)的一端连接，所述第三三通水阀(23)的c端与所述水水换热器(53)的a端连接，所述水水换热器(53)的b端与所述第一水三通管(27)的一端连接，所述第一水三通管(27)的一端与所述第一四通换向
阀(24)的3#端连接；所述第一四通换向阀(24)的4#端与所述第二四通换向阀(21)的1#端连接，所述第二四通换向阀(21)的2#端与所述第三四通换向阀(25)的1#端连接，所述第三四通换向阀(25)的3#端与所述第二分离罐(26)进口端连接，所述第二分离罐(26)的出口端与所述第二水三通管(28)一端连接，所述第二水三通管(28)一端与所述第二补水壶(29)连接；所述第二分离罐(26)的出口端与所述第二电子水泵(20)进口端连接。4.根据权利要求3所述的集成式车用热泵空调与热管理系统，其特征在于，所述第一热管理系统(c)包括第三电子水泵(31)、第一三通水阀(32)、电机模块(33)、第三四通换向阀(25)、第三水三通管(37)、第二三通水阀(34)、第二板式换热器(9)、低温散热器(35)、第四水三通管(38)、第三分离罐(36)、第二水三通管(28)、电子风扇(39)；其中，所述第三电子水泵(31)的出口端与所述第一三通水阀(32)的a端连接，所述第一三通水阀(32)的b端与所述电机模块(33)进口端连接，所述电机模块(33)的出口端与所述第三水三通管(37)一端连接；所述第一三通水阀(32)的c端与所述第三四通换向阀(25)的4#端连接，所述第三四通换向阀(25)的2#端与所述第三水三通管(37)的一端连接，所述第三水三通管(37)的一端与所述第二三通水阀(34)的a端连接，所述第二三通水阀(34)的b端与所述低温散热器(35)进口端连接，所述低温散热器(35)的出口端与第四水三通管(38)的一端连接；所述第二三通水阀(34)的c端与所述第二板式换热器(9)水侧的进口端连接，所述第二板式换热器(9)水侧的出口端与所述第四水三通管(38)的一端连接，所述第四水三通管(38)的一端与所述第三分离罐(36)进口端连接，所述第三分离罐(36)的出口端与所述第二水三通(28)的一端连接；所述第三分离罐(36)的出口端与所述第三电子水泵(31)进口端连接；所述电子风扇(39)开设在所述低温散热器(35)的通风口一侧。5.根据权利要求4所述的集成式车用热泵空调与热管理系统，其特征在于，所述第二热管理系统(d)包括燃油加热器(41)、第四三通水阀(42)、油箱(43)、发动机(40)、第一四通换向阀(24)；其中，所述燃油加热器(41)的出口端与所述第四三通水阀(42)的a端连接，所述第四三通水阀(42)的b端与所述发动机(40)进水端连接；所述第四三通水阀(42)的c端与所述油箱(43)进水端连接，所述油箱(43)的出水端与所述发动机(40)进水端连接，所述发动机(40)的出水端与所述第一四通换向阀(24)的2#端连接，所述第一四通换向阀(24)的1#端与所述燃油加热器(41)进口端连接。6.根据权利要求5所述集成式车用热泵空调与热管理系统，其特征在于，所述第三热管理系统(e)包括第一电子水泵(51)、电池包(52)、水水换热器(53)、第一板式换热器(7)、第一分离罐(54)、第一补水壶(55)；其中，所述第一电子水泵(51)的出口端与所述电池包(52)进水端连接，所述电池包(52)的出水端与所述水水换热器(53)的c端连接，所述水水换热器(53)的d端与所述第一板式换热器(7)进水端连接，所述第一板式换热器(7)的出水端与所述第一分离罐(54)进水端连接，所述第一分离罐(54)的出水端与第一补水壶(55)连接；所述第一分离罐(54)的出水端与第一电子水泵(51)进口端连接。7.一种集成式车用热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用如权利要求1-6任一项所述集成式车用热泵空调与热管理系统进行实施，包括：分别获取乘客舱需求、电池需求和电机模块需求，根据获取的所述乘客舱需求、所述电
池需求和所述电机模块需求确定不同的工作模式；根据不同的工作模式控制所述集成式车用热泵空调与热管理系统的工作状态。8.根据权利要求7所述的集成式车用热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，所述乘客舱需求为：0-无需求或通风、1-加热、2-加热及除湿、3-制冷或除湿除雾和4-化霜；所述电池需求为：0-无需求、1-加热和2-制冷；所述电机模块需求为：0-无需求和1-散热；所述电机模块需求为驱动电机、dcac变换器多合一模块、电机电控的需求。9.根据权利要求8所述的集成式车用热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，根据不同的所述乘客舱需求、所述电池需求和所述电机模块需求设定的工作模式分别为:a模式：乘客舱需求3、电池需求0、电机模块需求1；b模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；c模式：乘客舱需求3、电池需求2、电机模块需求1；d模式：乘客舱需求0、电池需求0、电机模块需求1；e模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；f模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；g模式：乘客舱需求1、电池需求0、电机模块需求1；h模式：乘客舱需求1、电池需求2、电机模块需求1；i模式：乘客舱需求2、电池需求2、电机模块需求1；j模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；k模式：乘客舱需求2、电池需求0、电机模块需求1；l模式：乘客舱需求4、电池需求0、电机模块需求1；m模式：乘客舱需求0、电池需求2、电机模块需求1；n模式：乘客舱需求0、电池需求1、电机模块需求0。10.根据权利要求9所述的集成式车用热泵空调与热管理系统的控制方法，其特征在于，根据设定的所述a模式至所述n模式，分别调整所述集成式车用热泵空调与热管理系统中的所述冷媒循环系统、所述冷冻液循环系统、所述第一热管理系统、所述第二热管理系统和所述第三热管理系统的工作状态。

技术总结
本发明提供了一种集成式车用热泵空调与热管理系统,包括冷媒循环系统、冷冻液循环系统、第一热管理系统、第二热管理系统、第三热管理系统；冷媒循环系统连通于冷冻液循环系统，以将冷媒的发热量和制冷量传递至冷冻液循环系统；第一热管理系统连通于冷冻液循环系统，用于对电机进行冷却或者将电机的废热传递至冷冻液循环系统，第一热管理系统还用于将冷冻液循环系统的废热散发到空气中或者吸收冷冻液循环系统的冷量；第二热管理系统连通于冷冻液循环系统，用于向冷冻液循环系统输出热量；第三热管理系统连通于冷冻液循环系统，用于对电池包进行冷却或者加热。本发明复合了多种热管理功能，可有效提高空调系统的能效比，达到节能降耗的目的。节能降耗的目的。节能降耗的目的。


技术研发人员：魏文洪 陈浩
受保护的技术使用者：江西新电汽车空调系统有限公司
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2022/5/25