技术领域
[0001] 本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种热管理系统及具有其的车辆。
相关背景技术
[0002] 混动汽车存在电池和发动机两套能源系统，要达到节能目的，需要两个系统耦合，系统之间的耦合需要不同的零部件来实现。
[0003] 要利用最少成本实现最多的功能达到系统的有效耦合和能源有效利用的目的，现有技术中的方案均通过多个三通阀、四通阀等实现系统的耦合，这样不能满足中冷和电驱电控的冷却需求，且发动机中冷前端低温散热器和电驱散热器无法耦合，冷却模块较厚，整车风阻较大，能耗较大。
具体实施方式
[0026] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0027] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0028] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0029] 现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
[0030] 结合图1所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种热管理系统。
[0031] 具体地，热管理系统包括动力电池热循环回路10、发动机热循环回路20与电磁阀60；发动机热循环回路20包括主管路21、乘员舱暖风管路22、电池换热管路23，主管路21用于将发动机废水导出发动机或重新导入发动机，乘员舱暖风管路22用于向乘员舱中输送暖风，电池换热管路23用于向动力电池热循环回路10输送热量；电磁阀60具有第一阀口3、第二阀口4、第三阀口2、第四阀口5、第五阀口6，第一阀口3与主管路21连通，第二阀口4与主管路21连通，第一阀口3位于第二阀口4的上游端，第三阀口2与乘员舱暖风管路22的入口端连通，第四阀口5与乘员舱暖风管路22的出口端连通，乘员舱暖风管路22的出口端与电池换热管路23进口端连通，第五阀口6与电池换热管路23的出口端连通。
[0032] 应用本实施例的技术方案，热管理系统通过电磁阀60将动力电池热循环回路10与发动机热循环回路20相耦合，发动机热循环回路20包括主管路21、乘员舱暖风管路22、电池换热管路23，乘员舱暖风管路22用于向乘员舱中输送暖风，电池换热管路23用于向动力电池热循环回路10输送热量，电磁阀60可实现发动机和电池系统耦合，同时实现车客舱和电池系统共用热源，电磁阀60的切换可实现不同比例调节以同时满足乘客舱和电池系统的加热需求，满足发动机和电池系统冷控需求，有效利用发动机余热实现整车能源有效利用及节能，同时实现整车成本优化，和整车机舱空间布置，降低成本和能耗。
[0033] 在本申请的一个实施例中，电磁阀60内设置有阀芯，操作阀芯可使第一阀口3、第二阀口4、第三阀口2、第四阀口5、第五阀口6中的任意两个阀口相互连通，实现对乘客舱和电池系统的加热模式调节。
[0034] 具体地，乘员舱暖风管路22上设置有PTC加热器221和暖风芯体222，PTC加热器221位于暖风芯体222的上游端，乘员舱暖风管路22的出口端与电池换热管路23进口端连通处为第一连接点，暖风芯体222位于PTC加热器221和第一连接点之间，暖风芯体222用于将乘员舱暖风管路22内的热量导出至乘员舱。
[0035] 这样设置暖风芯体222的位置可优先考虑乘客舱内乘客的需求调节为电池系统的需求，并且乘客用户可操作调节暖风芯体222实现其是否工作，当用户有暖风需求时则调节鼓风机工作使暖风芯体222具有换热作用，若用户无暖风需求时则调节鼓风机停机，此时暖风芯体222在乘员舱暖风管路22上作为一个阻力元件，此时电池系统实现最大热功率可用于给电池加热。
[0036] 在本申请的一个实施例中，乘员舱暖风管路22上设置有PTC加热器221和暖风芯体222，PTC加热器221位于暖风芯体222的上游端，乘员舱暖风管路22的出口端与电池换热管路23进口端连通处为第一连接点，暖风芯体222位于第四阀口5和第一连接点之间，暖风芯体222用于将乘员舱暖风管路22内的热量导出至乘员舱。
[0037] 具体地，电池换热管路23上设置有水水换热器231，动力电池热循环回路10上设置有动力电池，动力电池热循环回路10通过水水换热器231与电池换热管路23进行热交换，以对动力电池执行加热作业。这样设置可以将电池换热管路23上产生的热量通过水水换热器231传递给动力电池热循环回路10上实现对电池系统的加热。
[0038] 在本申请的一个实施例中，通过电磁阀60的调节通断，可使位于乘员舱暖风管路22上的暖风芯体222在无需暖风需求的情况下可直接将PTC加热器221加热后的热水供给水水换热器231，以加快电池系统加热速率。用户在同时有暖风和电池系统加热需求时，暖风芯体222和水水换热器231调节为并联状态，整个回路阻力更小，系统化热效率更快。
[0039] 具体地，主管路21靠近发动机的冷却液出口的一端设置有EGR装置211，主管路21与涡轮增压回路212并联。这样设置可同时使EGR装置211与涡轮增压回路212工作，可提高发动机的效率和动力输出，降低排放量，同时涡轮增压回路可以增加空气的压力和密度，进一步提高发动机的性能和减少排放。
[0040] 进一步地，热管路系统还包括电机循环回路30，电机循环回路30上设置有低温散热器31，低温散热器31与冷凝器32相邻设置，电机循环回路30上还设置有电机待冷却部件，低温散热器31用于将电机待冷却部件的热量导出至冷凝器32。这样设置可快速将电机待冷却部件的热量传导至冷凝器32中，可同时满足发动机中冷和电驱电控的冷却需求。
[0041] 在本申请的一个实施例中，电机待冷却部件包括依次设置于电机循环回路30上的DCDC转换器33、后电驱逆变器34、双逆变器35、油冷器36。
[0042] 通过低温散热器31与冷凝器32可保证DCDC转换器33、后电驱逆变器34、双逆变器35和油冷器36在工作中将产生的热量及时散去以保障上述电机待冷却部件在安全温度内工作，提高性能，延长使用寿命。
[0043] 进一步地，热管路系统还包括发动机中冷管路40，发动机中冷管路40上设置有水冷中冷器41，热管路系统还包括三通阀，三通阀具有第六阀口7、第七阀口8、第八阀口9，第六阀口7和第七阀口8相对设置，第六阀口7和第七阀口8均与电机循环回路30连通，第六阀口7位于第七阀口8的上游端，第七阀口8与发动机中冷管路40的一端连通，发动机中冷管路40的另一端与低温散热器31连通。
[0044] 这样设置可通过三通阀的第六阀口7、第七阀口8和第八阀口9的不同开放连通方式调节整车电驱控制模式实现对不同系统的散热冷却。
[0045] 需要说明的是，当第六阀口7和第八阀口9连通，第七阀口8关闭时，低温散热器31可单独给电驱电控系统进行散热；
[0046] 当第六阀口7、第七阀口8和第八阀口均连通时，低温散热器31可同时给发动机系统和电驱电控系统同时进行散热；
[0047] 当第六阀口7和第七阀口8连通，第八阀口9关闭时，低温散热器可单独给发动机系统进行散热。
[0048] 进一步地，发动机热循环回路20还包括发动机冷却管路50，发动机冷却管路50的两端分别与发动机的冷却液进口和发动机的冷却液出口连通，发动机冷却管路50上设置有发动机散热器51，发动机散热器51用于将发动机的余热导出至外部大气。
[0049] 这样设置可通过发动机散热器51将发动机系统中产生的余热及时散去，以保证发动机的性能。
[0050] 根据本申请的另一实施例，还提供了一种车辆，车辆具有热管理系统，热管理系统为上述实施例的热管理系统。
[0051] 优选地，车辆为混合动力汽车。
[0052] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
[0053] 热管路系统包括发动机水冷中冷器41和三通阀，水冷中冷器41通过发动机中冷管路40与低温散热器31相连通，由于发动机中冷循环和电驱循环系统温度近似，可通过同一低温散热器31和一个三通阀进行有效能源耦合，实现降低整车成本，优化整车空间布置。
[0054] 热管理系统包括动力电池热循环回路10、发动机热循环回路20与电磁阀60。
[0055] 电磁阀60具有第一阀口3、第二阀口4、第三阀口2、第四阀口5、第五阀口6，第一阀口3与主管路21连通，第二阀口4与主管路21连通，第一阀口3位于第二阀口4的上游端，第三阀口2与乘员舱暖风管路22的入口端连通，第四阀口5与乘员舱暖风管路22的出口端连通，乘员舱暖风管路22的出口端与电池换热管路23进口端连通，第五阀口6与电池换热管路23的出口端连通。
[0056] 通过电磁阀60可实现发动机和电池系统的耦合，实现乘客舱与电池系统共用同一个PTC加热器221，通过电磁阀60的切换实现不同比例调节同时满足乘客舱和电池系统的加热需求，并且可有效利用发动机余热，实现整车节能。
[0057] 本发明电磁阀60可通过第一阀口3、第二阀口4、第三阀口2、第四阀口5、第五阀口6之间两两可选择地连通地设置，其具体工作原理与调节发动机循环、暖风循环和电池加热需求能量比例的方式如下所示：
[0058] 当第一阀口3与第三阀口2连通，第四阀口5与第二阀口4连通时，发动机余热和PTC加热器221可同时用于给乘客舱供暖；
[0059] 当第一阀口3与第三阀口2连通，第四阀口5与第二阀口4连通，第五阀口6与第二阀口4连通时，发动机余热和PTC加热器221可同时用于给乘客舱供暖，其中第四阀口5和第五阀口6的流量可调节，根据电池系统和乘客需要灵活进行调节；
[0060] 当第一阀口3与第三阀口2连通，第五阀口6与第二阀口4连通时，发动机余热和PTC加热器221可同时给电池系统加热；
[0061] 当第一阀口3与第二阀口4连通，第三阀口2与第四阀口5连通时，PTC加热器221单独给暖风供热；
[0062] 当第一阀口3与第二阀口4连通，第三阀口2与第四阀口5连通，第五阀口6与第三阀口2连通时，PTC加热器221同时给乘客舱和电池系统加热；
[0063] 当第一阀口3与第二阀口4连通，第五阀口6与第三阀口2连通时，PTC加热器221单独给电池系统加热。
[0064] PTC加热器是一种利用正温度系数材料(PTC)进行加热的设备。PTC材料在电流通过时会产生热量，但随着温度的升高，材料的电阻会增加，从而限制进一步的热量产生，形成自我调节的加热系统。
[0065] PTC加热器具有以下特点：
[0066] 1.安全性高：PTC材料具有自我调节的特性，可以避免因过热引起的安全问题。
[0067] 2.节能环保：PTC加热器可以根据温度需求自动调节功率，减少能源浪费。
[0068] 3.加热均匀：PTC加热器的加热元件分布均匀，可以实现均匀加热效果。
[0069] EGR装置是一种用于减少内燃机排放氮氧化物(NOx)的装置。EGR全称Exhaust Gas Recirculation，即废气再循环系统。它通过将一部分废气重新引入发动机燃烧室中，降低燃烧温度，从而减少NOx的生成。
[0070] EGR装置通常由EGR阀、EGR冷却器、EGR控制器等组成。当发动机工作时，EGR控制器会监测发动机工况，根据需要开启EGR阀，将一定比例的废气送入燃烧室。废气中的惰性气体会稀释进入燃烧室的空气燃料混合物，从而减少燃烧温度和压力，降低NOx的生成。
[0071] EGR装置在现代汽车中被广泛应用，是一种有效的减少尾气排放的技术。它不仅可以降低NOx的排放，还可以提高发动机燃烧效率，减少燃油消耗，同时也有助于减少发动机的磨损和延长使用寿命。
[0072] 冷凝器是一种用于将气体或蒸汽冷凝为液体的设备。它通常由管道和换热器组成，通过将热气体或蒸汽通过冷凝器内的管道，使其散发热量并冷却，最终形成液体。
[0073] 冷凝器通常用于冷凝过程，它用于空调和制冷设备中，将热气体冷却成液体，以便实现循环制冷。
[0074] 冷凝器的工作原理是利用冷却介质或冷却水将热气体或蒸汽冷却至其饱和温度以下，使其凝结成液体。常见的冷凝器类型包括空气冷凝器、水冷凝器和冷却塔等。
[0075] DCDC转换器是一种电源转换器，用于将一种直流电压转换为另一种直流电压。它通常包含一个输入端和一个输出端，通过内部的电路将输入端的直流电压转换为需要的输出电压。DCDC转换器通常用于电子设备中，如手机、电脑、通信设备等，以提供所需的电源电压和电流。
[0076] DCDC转换器有多种类型，包括降压型、升压型、升降压型等。降压型DCDC转换器用于将输入电压降低到需要的输出电压，而升压型DCDC转换器则用于将输入电压提升到需要的输出电压。升降压型DCDC转换器则可以实现输入电压的升降转换。
[0077] DCDC转换器具有高效率、稳定性和可靠性的特点，可以有效地满足不同设备对电源的需求。它在电子设备中起着重要作用，帮助设备正常运行并提供所需的电源供应。
[0078] 水水换热器的工作原理是通过热传导的方式，利用两种液体之间的温度差来传递热量。热水从一个水路进入换热器，通过传热面与冷水进行热量交换，使冷水升温，热水冷却，从而实现热量的转移。
[0079] 水水换热器的优点包括高传热效率、节能环保、结构简单、使用寿命长等。它可以帮助企业降低能源消耗，提高生产效率，节约生产成本，是一种非常重要的热能转移设备。
[0080] 混合动力汽车是一种结合了传统内燃机和电动动力系统的汽车。它可以在不同的驾驶条件下自动切换使用内燃机和电动机来驱动车辆，以实现更高的燃油效率和减少排放。
[0081] 混合动力汽车通常配备了一台内燃机和一个电动机，内燃机通常是汽油或柴油发动机，而电动机则由电池供电。在低速行驶或启动时，电动机会提供动力，而在高速行驶或需要更大动力输出时，内燃机会启动并辅助电动机。
[0082] 混合动力汽车的优点包括更高的燃油效率、减少尾气排放、更低的碳排放，以及更平顺的驾驶体验。此外，由于电动机可以回收制动能量并充电电池，混合动力汽车还可以帮助减少能源浪费。
[0083] 混合动力汽车的发展趋势是不断提高燃油效率、增加电动驾驶里程、减少排放，并逐渐向电动汽车转型。
[0084] 暖风芯体是车辆暖风系统中的一个重要部件，通常位于暖风箱内。它负责加热进入车内的空气，使其达到适宜的温度，为乘客提供舒适的驾驶环境。
[0085] 暖风芯体通常由铜管和铝片组成，通过暖风系统中的冷却剂循环流动，实现加热作用。当发动机工作时，暖风芯体会吸收发动机排出的热量，并将其传递给进入车内的空气。通过控制暖风系统中的阀门和风扇，可以调节暖风芯体的工作温度和风量，从而实现对车内温度的控制。
[0086] 暖风芯体在冬季提供了温暖的车内环境，让驾驶者和乘客在寒冷的天气中感受到舒适和温暖。同时，暖风芯体也有利于除去车内空气中的潮湿和霉味，保持车内空气清新。
[0087] 暖风芯体是车辆暖风系统中的核心部件，为车辆提供了舒适的驾驶环境。
[0088] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0089] 除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
[0090] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0091] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
