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CN113580871B - 车辆及其热管理系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种车辆及其热管理系统，所述热管理系统包括用于冷却电机系统的第一冷却回路(10)，用于冷却电池包的第二冷却回路(20)，以及空调回路(30)，第一冷却回路和第二冷却回路通过第一多通换向阀和第二多通换向阀相连接，并通过冷水机和热泵交换器与空调回路相连接，以使得电机系统和电池包可选择性地通过接入空调回路中的冷水机进行冷却，或通过接入空调回路中的热泵交换器和的冷水机进行加热。通过设置多通换向阀、冷水机和热泵交换器，可实现第一冷却回路、第二冷却回路以及空调回路多种串并联流通方式，可根据需求改变冷却液的流通方向，合理分配冷却液流量，有效提高热管理效率和余热利用率。

Description

车辆及其热管理系统
技术领域
本公开涉及车辆热管理技术领域，具体地，涉及一种车辆及其热管理系统。
背景技术
在车辆的热管理系统中，包括电机系统冷却回路、电池系统低温散热回路、电池系统较高温冷却回路、电池系统加热回路、乘客舱加热器采暖回路以及乘客舱制冷回路等，能够满足电机系统的冷却需求、电池系统的加热和冷却需求、以及乘客的制冷和采暖需求。但是，相关技术中，上述多个回路相互独立，无法实现能量的有效利用，且无法满足电动车充电过程中的散热要求。
发明内容
本公开的第一个目的是提供一种车辆的热管理系统，该系统能够实现整车热量的智能分配，提高热管理的效率和利用率。
本公开的第二个目的是提供一种车辆，该车辆包括本公开提供的热管理系统。
为了实现上述目的，本公开提供一种车辆的热管理系统，包括用于冷却电机系统的第一冷却回路，用于冷却电池包的第二冷却回路，以及空调回路，所述第一冷却回路和所述第二冷却回路通过第一多通换向阀和第二多通换向阀相连接，并通过冷水机和热泵交换器与所述空调回路相连接，以使得所述电机系统和所述电池包可选择性地通过接入所述空调回路中的冷水机进行冷却，或通过接入所述空调回路中的热泵交换器和冷水机进行加热。
可选地，所述冷水机和所述热泵交换器通过第三多通换向阀与所述空调回路相连接，所述第一多通换向阀、所述第二多通换向阀、所述第三多通换向阀均为六通阀，所述热管理系统至少具有以下工作模式中的一种：第一工作模式，所述电机系统和所述电池包相串联，且通过接入所述空调回路中的冷水机进行冷却；第二工作模式，所述电机系统和所述电池包相并联，所述电机系统通过所述第一冷却回路中的电机散热器进行冷却，所述电池包通过接入所述空调回路中的冷水机进行冷却；第三工作模式，所述电机系统和所述电池包相并联，所述电机系统通过所述第一冷却回路中的电机散热器进行冷却，所述电池包通过所述第二冷却回路中的电池散热器进行冷却；第四工作模式，所述电机系统和所述电池包相串联，所述电机系统工作过程中产生的热量用于加热所述电池包；第五工作模式，所述电机系统和所述电池包相并联，所述电机系统工作过程中产生的热量用于保温，所述电池包通过接入所述空调回路中的冷水机进行加热；第六工作模式，所述电机系统和所述电池包相并联，所述电机系统通过所述热泵交换器进行加热，所述电池包通过接入所述空调回路中的冷水机进行加热。
可选地，所述第一冷却回路包括相连接的电机总成、充配电总成、第一副水箱、第一水泵、电机散热器以及设置在所述电机散热器一侧的第一风扇，所述电机总成和所述充配电总成相并联，所述热管理系统至少还具有：第七工作模式，所述电机总成不工作，所述充配电总成可选择性地通过所述电机散热器或接入所述空调回路中的冷水机进行冷却。
可选地，所述第二冷却回路包括相连接的电池包、第二副水箱、第二水泵、电池散热器以及与所述电池散热器相并联的冷水机。
可选地，所述第一副水箱串联或并联接入所述第一冷却回路中，所述第二副水箱串联或并联接入所述第二冷却回路中。
可选地，所述空调回路包括相连接的压缩机、气液分离器、所述第三多通换向阀、蒸发器、冷凝器以及与所述冷凝器相并联的冷水机。
可选地，所述电机散热器和所述电池散热器设置在所述冷凝器的进气侧，所述第一风扇设置在所述冷凝器的出气侧。
可选地，所述电机总成包括前电机总成和/或后电机总成。
可选地，所述热管理系统还包括控制器，以及多个设置于所述第一冷却回路、所述第二冷却回路以及所述空调回路中的检测元件，所述控制器分别与多个所述检测元件、以及多条回路中的水泵、风扇以及压缩机相连接。
根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述的车辆的热管理系统。
通过上述技术方案，通过设置多通换向阀、接入空调回路中的冷水机和热泵交换器，将电机冷却回路、电池冷却回路、以及空调回路连接起来，可实现第一冷却回路、第二冷却回路以及空调回路多种串并联流通方式，可根据需求改变冷却液的流通方向，合理分配冷却液流量，有效提高热管理效率和余热利用率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统的示意图；
图2是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统第一工作模式的示意图；
图3是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统第二工作模式的示意图；
图4是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统第三工作模式的示意图；
图5是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统第四工作模式的示意图；
图6是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统第五工作模式的示意图；
图7是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统第六工作模式的示意图；
图8是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统第七工作模式的示意图；
图9至图10是本公开另一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统的示意图；
图11是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统的控制框图；
图12是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统的控制信号汇总；
图13是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统不同工作模式的说明；
图14是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统中第一多通换向阀的示意图；
图15是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统中第二多通换向阀的示意图；
图16是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统中第三多通换向阀的示意图；
图17是本公开一示例性实施方式提供的车辆的热管理系统中散热器、冷凝器以及风扇的布置示意图。
附图标记说明
1-电机系统，11-前电机总成，12-后电机总成，13-充配电总成，14-第一副水箱，15-第一水泵，16-电机散热器，17-第一风扇，2-电池包，21-电池散热器，22-第二副水箱，23-第二水泵，3-冷水机，31-压缩机，32-气液分离器，33-蒸发器，34-冷凝器，35-第二风扇，4-热泵交换器，10-第一冷却回路，20-第二冷却回路，30-空调回路，100-第一多通换向阀，200-第二多通换向阀，300-第三多通换向阀，400-单向阀，500-电子膨胀阀，1000-控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
如图1所示，本公开提供一种车辆的热管理系统，该系统包括用于冷却电机系统1的第一冷却回路10，用于冷却电池包2的第二冷却回路20，以及空调回路30，其中，第一冷却回路10和第二冷却回路20通过第一多通换向阀100和第二多通换向阀200相连接，并通过冷水机3和热泵交换器4与空调回路30相连接，以使得电机系统1和电池包2可选择性地通过接入空调回路30中的冷水机3(chiller)进行冷却，或通过接入空调回路30中的热泵交换器4和冷水机3进行加热。在图1中，第一冷却回路10、第二冷却回路20、以及空调回路30分别用不同类型的线条表示，第一冷却回路10用粗实线表示，第二冷却回路20用点画线表示，空调回路30用虚线表示，这里，需要说明的是，“空调回路”是指带热泵功能的空调回路，即，该回路既可以实现制冷，也可以实现制热，可根据环境温度、电机系统1以及电池包2的工况进行选择。冷水机(chiller)的一侧通冷却液，一侧通制冷剂，可根据温差交换热量，用于冷却或加热电机系统1和电池包2。热泵交换器4能够吸收电机系统1和电池2工作过程中产生的热量，并利用吸收的热量产生更多的热量，因此，热泵交换器4的效率远大于1。另外，这里，“电机系统1”包括前电机总成11、后电机总成12、以及充配电总成13，在下文中前电机总成11和后电机总成12构成了电机总成，第一冷却回路10和第二冷却回路20中流通的是冷却液，空调回路30中流通的是制冷剂，在冷水机3(chiller)和热泵交换器4处进行换热，实现热量的交换。
通过上述技术方案，通过设置多通换向阀、接入空调回路30中的冷水机3和热泵交换器4，将电机冷却回路、电池冷却回路、以及空调回路30连接起来，通过控制第一多通换向阀100、第二多通换向阀200以及将在下文中介绍的第三多通换向阀300中不同通路的导通或截止，可实现第一冷却回路10、第二冷却回路20以及空调回路30多种串并联流通方式，可根据需求改变冷却液的流通方向，合理分配冷却液流量，有效提高热管理效率和余热利用率。
作为本公开的一示例性实施方式，如图1所示，冷水机3和热泵交换器4通过第三多通换向阀300与空调回路30相连接，第一多通换向阀100、第二多通换向阀200、第三多通换向阀300均为六通阀，本公开提供的车辆的热管理系统至少具有以下工作模式中的一种：
第一工作模式，如图2、图14至图16所示，第一多通换向阀100中102-103通路、102-104通路导通，第二多通换向阀200中201-205通路、206-203通路导通，第三多通换向阀300中301-306通路、305-303通路、304-306通路导通，电机系统1和电池包2相串联，且通过接入空调回路30中的冷水机3进行冷却，具体地，如表1.1和图13所示，在第一工作模式下，由于环境温度较高，例如在环境温度≥40℃的极端工况下，电机散热器16不能满足电机系统1的散热需求，电池散热器21不能满足电池包2的散热需求，此时，空调回路30能够实现乘客舱的制冷，同时还可以通过在冷水机3(chiller)处进行换热，冷却电机系统1和电池包2回路中的冷却液，实现电机系统和电池包2的有效降温；
第二工作模式，如图3、图14至图16所示，第一多通换向阀100中101-103通路导通、101-104通路导通，第二多通换向阀200中201-202通路、206-205通路导通，第三多通换向阀300中301-306通路、305-303通路、304-306通路导通，电机系统1和电池包2相并联，电机系统1通过第一冷却回路10中的电机散热器16进行冷却，电池包2通过接入空调回路30中的冷水机3进行冷却，具体地，如表1.1和图13所示，在第二工作模式下，当环境温度为30℃≤t＜40℃时，电机散热器16能够满足电机系统1的散热需求，但电池散热器21不能满足电池包2的散热需求，此时，空调正常制冷，同时通过冷水机3冷却电池包2，实现电池包2的快速冷却；
第三工作模式，如图4、图14至图16所示，第一多通换向阀100中101-103、101-104、106-105通路导通，第二多通换向阀200中201-202通路、206-204通路导通，第三多通换向阀300中304-306通路、305-303通路导通，电机系统1和电池包2相并联，电机系统1通过第一冷却回路10中的电机散热器16进行冷却，电池包2通过第二冷却回路20中的电池散热器21进行冷却。具体地，如表1.1和图13所示，在第三工作模式下，当环境温度为10℃≤t＜30℃时，电机散热器16能够满足电机系统1的散热需求，电池散热器21能够满足电池包2的散热需求，即，优先采用散热器进行散热，并根据乘员需要确定是否要开启空调制冷；
第四工作模式，如图5、图14至图16所示，第一多通换向阀100中102-103通路、102-104通路导通，第二多通换向阀200中201-205通路、206-203通路导通，第三多通换向阀300中无通路导通，电机系统1和电池包2相串联，电机系统1工作过程中产生的热量用于加热电池包2。具体地，如表1.1和图13所示，当环境温度为0℃≤t＜10℃时且电池包2的温度小于15℃时，通过管路连接第一多通换向阀100的102接口和热泵交换器4、通过管路连接第二多通换向阀200的203接口和热泵交换器4，可将电池散热器21和电机散热器16并联(不起作用)，这样，空调不工作，电机系统1工作过程中产生的热量可用于加热电池包2，实现对电池包2的加热，能够实现能量的有效利用，提高利用率；
第五工作模式，当电机系统1工作过程中产生的热量不能满足电池包2的加热需求时，例如当环境温度为-10℃≤t＜0℃时，如图6、图14至图16所示，第一多通换向阀100中102-103通路、102-104通路导通，第二多通换向阀200中201-203、206-205通路导通，第三多通换向阀300中303-306通路、305-301通路、305-304通路导通，电机系统1和电池包2相并联，电机系统1工作过程中产生的热量用于自身保温，电池包2通过接入空调回路30中的冷水机3进行加热，即，当环境温度较低时，热泵交换器4吸收电机工作过程中产生的热量，并利用吸收的热量产生更多的热量用于自身保温，通过空调回路中的冷水机3加热电池包2，提高制冷剂的温度，进而提高冷却液的温度，实现快速加热电池包2；
第六工作模式，在极端工况下，例如环境温度低于-10℃时，电机系统1的产热量不能满足自身保温需求时，如图7、图14至图16所示，第一多通换向阀100中102-103通路、102-104通路导通，第二多通换向阀200中201-203通路、206-205通路导通，第三多通换向阀300中305-302通路、305-304通路、305-301通路、303-306通路导通，电机系统1和电池包2相并联，电机系统1通过热泵交换器4进行加热，电池包2通过接入空调回路30中的冷水机3进行加热，由于环境温度较低，为保证空调回路30具有较高的能效比(COP)，热泵交换器4利用电机余热加热制冷剂，实现对电机系统1的加热，并且通过接入空调回路30中的冷水机3加热电池包2，进而快速实现电机系统1和电池包2的加热。在该工作模式下，电机系统1和电池包2还可以相串联，热泵交换器4能够吸收电机总成、电池包2工作过程中产生的热量并对乘客舱进行加热，实现车内快速升温，同时还可以保证电机系统1和电池包2的正常工作。
表1.1车辆的热管理系统不同工作模式及流量流通方式
进一步地，如图1所示，第一冷却回路10包括相连接的电机总成、充配电总成13、第一副水箱14、第一水泵15、电机散热器16以及设置在电机散热器16一侧的第一风扇17，通过第一水泵15驱动冷却液流向电机散热器16并通过第一风扇17冷却电机总成和充配电总成13。在本实施方式中，电机总成和充配电总成13相并联，本公开提供的热管理系统还包括第七工作模式，如图8、图14至图16所示，第一多通换向阀100中102-104通路导通，第二多通换向阀200中201-205通路、206-203通路导通，第三多通换向阀中301-306通路、305-303通路、304-306通路导通，即，电机总成不工作，充配电总成13和电池包2相串联，且通过接入空调回路30中的冷水机3进行冷却，能够提高冷却液流量，保证原地充电过程中及时将热量散去，防止出现充电限功率的问题。在其他实施方式中，当环境温度不是特别高，也可以采用电机散热器16冷却充配电总成13，完成低温环境下原地充电模式的散热。
如图1所示，第二冷却回路20包括相连接的电池包2、第二副水箱22、第二水泵23、电池散热器21以及与电池散热器21相并联的冷水机3，通过第二水泵23驱动冷却液流经第二副水箱22、电池包2，流向电池散热器21，并通过第一风扇17冷却至适宜温度。在第一冷却回路10和第二冷却回路20中关于水泵、副水箱以及散热器等的连接顺序，此处不做任何限定。另外，如图1所示，在空调回路30中，蒸发器33、冷凝器34以及冷水机3的一侧分别连接有两个单向阀400和一个电子膨胀阀500，且两个单向阀相并联，可以通过控制单向阀400，改变空调回路中制冷剂的流向。
在本公开中，如图1所示，第一副水箱14可以串联接入第一冷却回路10中，第二副水箱22可以串联接入第二冷却回路20中，两个副水箱可以参与冷却过程，同时起到储存冷却液的作用；作为本公开的另一示例性实施方式，如图10所示，第一副水箱14并联接入第一冷却回路10中，第二副水箱22并联接入第二冷却回路20中，即，副水箱不参与冷却散热过程，仅起到加注排气的作用，在这里，也可以用膨胀阀取代副水箱，均属于本公开的保护范围。
空调回路30可以为现有的空调回路系统，具体地，如图1所示，空调回路30包括相连接的压缩机31、气液分离器32、第三多通换向阀300、蒸发器33、冷凝器34以及与冷凝器34相并联的冷水机3，能够实现乘客舱内的快速制冷和取暖，同时通过冷水机3快速实现电机系统和电池包2的快速降温、通过热泵交换器4快速实现电机系统和电池包2的快速加热。
关于电池散热器21、电机散热器16、冷凝器34以及第一风扇17的布置方式，可以有多种。在本公开的一示例性实施方式中，如图1所示，电池散热器21和电机散热器16可以并排布置在冷凝器34的一侧，第一风扇17布置在冷凝器34的另一侧。在本公开另一示例性实施方式中，如图17所示，电机散热器16和电池散热器21可以上下设置在冷凝器34的进气侧，第一风扇17设置在冷凝器34的出气侧，且电池散热器21位于电机散热器16的下方，电机散热器16和电池散热器21布置在冷凝器34的进气侧，可减少进气侧的风阻，保证有足够的空气量，同时由于电池散热器21的散热量较低对冷凝器34过冷区的影响较小，可将其布置在电机散热器16的下方，冷凝器34和第一风扇17的固定方式可以有多种，以保证可拆卸地安装在冷凝器34的一侧。
电机总成包括前电机总成11和/或后电机总成12，作为本公开的另一示例实施方式，如图9所示，该热管理系统可以适用于仅包括前电机总成11的前驱车型，也可以适用于仅包括后电机总成12的后驱车型，并且通过连接管路可将前电机总成11并联，可切换至原地充电模式。
如图11和图12所示，本公开提供的热管理系统还包括控制器1000，以及多个设置于第一冷却回路10、第二冷却回路20以及空调回路30中的检测元件，控制器1000分别与多个检测元件、第一多通换向阀100、第二多通换向阀200、第三多通换向阀300、第一水泵15、第二水泵23、压缩机31、第一风扇17以及第二风扇25相连接，控制器1000根据环境温度信息、以及检测元件检测的冷却液、制冷剂信息，控制压缩机31、多个风扇以及多个水泵，实现热管理系统的智能化控制。具体地，检测元件可以为设置在相应管路上的压力传感器和温度传感器，能够准确获取冷却液和制冷剂的信息并及时传递给控制器1000，当然，本公开也包括通过操作人员手动控制多个多通换向阀、空调开关、多个风扇开关、多个水泵开关等元器件，实现对热管理系统的人工控制和调节，均属于本公开的保护范围。
根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述的车辆的热管理系统，该车辆具有上述热管理系统的所有有益效果，此处不做过多赘述。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种车辆的热管理系统，其特征在于，包括用于冷却电机系统(1)的第一冷却回路(10)，用于冷却电池包(2)的第二冷却回路(20)，以及空调回路(30)，所述第一冷却回路(10)和所述第二冷却回路(20)通过第一多通换向阀(100)和第二多通换向阀(200)相连接，并通过冷水机(3)和热泵交换器(4)与所述空调回路(30)相连接，以使得所述电机系统(1)和所述电池包(2)可选择性地通过接入所述空调回路(30)中的冷水机(3)进行冷却，或通过接入所述空调回路(30)中的热泵交换器(4)和冷水机(3)进行加热；
所述冷水机(3)和所述热泵交换器(4)通过第三多通换向阀(300)与所述空调回路(30)相连接，所述第一多通换向阀(100)、所述第二多通换向阀(200)、所述第三多通换向阀(300)均为六通阀，所述热管理系统至少具有以下工作模式中的一种：
第一工作模式，所述电机系统(1)和所述电池包(2)相串联，且通过接入所述空调回路(30)中的冷水机(3)进行冷却；
第二工作模式，所述电机系统(1)和所述电池包(2)相并联，所述电机系统(1)通过所述第一冷却回路(10)中的电机散热器(16)进行冷却，所述电池包(2)通过接入所述空调回路(30)中的冷水机(3)进行冷却；
第三工作模式，所述电机系统(1)和所述电池包(2)相并联，所述电机系统(1)通过所述第一冷却回路(10)中的电机散热器(16)进行冷却，所述电池包(2)通过所述第二冷却回路(20)中的电池散热器(21)进行冷却；
第四工作模式，所述电机系统(1)和所述电池包(2)相串联，所述电机系统(1)工作过程中产生的热量用于加热所述电池包(2)；
第五工作模式，所述电机系统(1)和所述电池包(2)相并联，所述电机系统(1)工作过程中产生的热量用于保温，所述电池包(2)通过接入所述空调回路(30)中的冷水机(3)进行加热；
第六工作模式，所述电机系统(1)和所述电池包(2)相并联，所述电机系统(1)通过所述热泵交换器(4)进行加热，所述电池包(2)通过接入所述空调回路(30)中的冷水机(3)进行加热。
2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述第一冷却回路(10)包括相连接的电机总成、充配电总成(13)、第一副水箱(14)、第一水泵(15)、电机散热器(16)以及设置在所述电机散热器(16)一侧的第一风扇(17)，所述电机总成和所述充配电总成(13)相并联，所述热管理系统至少还具有：
第七工作模式，所述电机总成不工作，所述充配电总成(13)可选择性地通过所述电机散热器(16)或接入所述空调回路(30)中的冷水机(3)进行冷却。
3.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述第二冷却回路(20)包括相连接的电池包(2)、第二副水箱(22)、第二水泵(23)、电池散热器(21)以及与所述电池散热器(21)相并联的冷水机(3)。
4.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述第一副水箱(14)串联或并联接入所述第一冷却回路(10)中，所述第二副水箱(22)串联或并联接入所述第二冷却回路(20)中。
5.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述空调回路(30)包括相连接的压缩机(31)、气液分离器(32)、所述第三多通换向阀(300)、蒸发器(33)、冷凝器(34)以及与所述冷凝器(34)相并联的冷水机(3)。
6.根据权利要求5所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述电机散热器(16)和所述电池散热器(21)设置在所述冷凝器(34)的进气侧，所述第一风扇(17)设置在所述冷凝器(34)的出气侧。
7.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述电机总成包括前电机总成(11)和/或后电机总成(12)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆的热管理系统，其特征在于，所述热管理系统还包括控制器(1000)，以及多个设置于所述第一冷却回路(10)、所述第二冷却回路(20)以及所述空调回路(30)中的检测元件，所述控制器(1000)分别与第一多通换向阀(100)、第二多通换向阀(200)、多个所述检测元件、以及所述第一冷却回路(10)、所述第二冷却回路(20)和所述空调回路(30)中的水泵、风扇以及压缩机相连接。
9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的车辆的热管理系统。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114285053B (zh) * 2021-11-11 2024-06-14 华为数字能源技术有限公司 储能充电站
CN114056052B (zh) * 2021-12-14 2024-03-22 智己汽车科技有限公司 一种电动汽车热管理回路、控制方法及纯电车辆
CN117628751A (zh) * 2022-08-11 2024-03-01 三花新能源热管理科技(杭州)有限公司 液冷机组、控制方法和液冷系统
CN115939602A (zh) * 2022-12-28 2023-04-07 华为数字能源技术有限公司 一种储能设备、储能系统、电站和充电网络

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104842752A (zh) * 2014-01-27 2015-08-19 利勃海尔交通系统股份有限公司 车辆冷却回路
CN105501071A (zh) * 2015-12-23 2016-04-20 奇瑞汽车股份有限公司 汽车热管理系统
CN108705915A (zh) * 2018-08-02 2018-10-26 威马智慧出行科技（上海）有限公司 一种用于电动车辆的热管理系统
CN110356195A (zh) * 2019-08-08 2019-10-22 宜宾凯翼汽车有限公司 一种电动车热管理系统及方法
CN111016737A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 东风汽车集团有限公司 一种电动汽车热管理系统、控制方法和电动汽车

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8336319B2 (en) * 2010-06-04 2012-12-25 Tesla Motors, Inc. Thermal management system with dual mode coolant loops

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104842752A (zh) * 2014-01-27 2015-08-19 利勃海尔交通系统股份有限公司 车辆冷却回路
CN105501071A (zh) * 2015-12-23 2016-04-20 奇瑞汽车股份有限公司 汽车热管理系统
CN108705915A (zh) * 2018-08-02 2018-10-26 威马智慧出行科技（上海）有限公司 一种用于电动车辆的热管理系统
CN110356195A (zh) * 2019-08-08 2019-10-22 宜宾凯翼汽车有限公司 一种电动车热管理系统及方法
CN111016737A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 东风汽车集团有限公司 一种电动汽车热管理系统、控制方法和电动汽车

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