[发明专利]新能源客车综合热管理系统

权利要求书

1.新能源客车综合热管理系统，其特征在于，含有空调机组模块、废热利用模块和热管理模块，所述空调机组模块的工质为第一工质，所述废热利用模块的工质为第二工质，所述热管理模块的工质为第三工质，所述废热利用模块为空调机组模块提供冷源和热源，所述空调机组模块为热管理模块提供冷源和热源；

所述空调机组模块含有压缩机（1）、四通阀（2）、第Ⅰ换热器（3）、节流机构（4）和第Ⅱ换热器（5）；所述第Ⅰ换热器（3）用于第一工质与第二工质进行换热，所述第Ⅱ换热器（5）用于第一工质与第三工质进行换热；所述空调机组模块含有制冷和制热两个循环：在其制冷循环中，压缩机（1）排出的高温高压蒸汽经四通阀（2）进入第Ⅰ换热器（3），通过第二工质将第Ⅰ换热器（3）中的第一工质冷却成液体，同时，第二工质温度升高，第一工质进入节流机构（4）后节流降温降压形成气液两相的蒸汽，然后进入第Ⅱ换热器（5）蒸发吸收第三工质的热量并通过四通阀（2）回到压缩机（1），形成一个制冷循环并将第三工质降温冷却；其制热循环为：压缩机（1）排出高温高压蒸汽经四通阀（2）进入第Ⅱ换热器（5）并与其中的第三工质进行热交换：第一工质冷却成液体工质，第三工质温度上升；然后第一工质进入节流机构（4）节流降温降压形成气液两相蒸汽，再进入第Ⅱ换热器（5）与第二工质进行热交换，第一工质吸热而蒸发，再通过四通阀（2）返回压缩机（1），形成一个制热循环并将第二工质温度降低；

所述废热利用模块含有第Ⅰ加热器（6）、第Ⅰ三通水阀（7）、电机散热器（8）、电机（9）、第Ⅰ水泵（10）、第Ⅰ膨胀壶（11）以及第Ⅴ三通水阀（25）、冷凝散热器（26）、第Ⅳ膨胀壶（27）、第Ⅳ水泵（28）、第Ⅵ三通水阀（29）；当空调机组模块制冷运行时，第Ⅴ三通水阀（25）的a通道、c通道开启，第Ⅰ三通水阀（7）的b通道、c通道开启，第Ⅵ三通水阀（29）的b通道、c通道开启，第Ⅰ加热器（6）不工作，其具体循环为：第Ⅳ膨胀壶（27）中的第二工质通过第Ⅳ水泵（28）进入第Ⅰ换热器（3），在第Ⅰ换热器（3）中第一工质与第二工质进行热交换：第一工质冷却成液体，第二工质被加热升温，经第Ⅰ加热器（6）和第Ⅴ三通水阀（25）的a、c通道进入冷凝散热器（26）与环境工质进行热交换，第二工质被冷却后回到第Ⅳ膨胀壶（27），形成一个循环；与此同时，第Ⅰ膨胀壶（11）中的第二工质通过第Ⅰ水泵（10）进入电机（9）对电机（9）进行冷却，使电机（9）的温度降低，而第二工质温度升高后进入冷凝散热器（26），由环境工质将冷凝散热器（26）内的第二工质冷却，冷却后的第二工质经第Ⅰ三通水阀（7）的b、c通道和第Ⅵ三通水阀（29）的b、c通道回到第Ⅰ膨胀壶（11），形成一个循环；当空调机组模块制热运行时，第Ⅴ三通水阀（25）的a、b通道开启，第Ⅰ三通水阀（7）的a通道、b通道开启，第Ⅵ三通水阀（29）的a通道、c通道开启，冷凝散热器（26）、第Ⅳ膨胀壶（27）和第Ⅳ水泵（28）不参与循环，其具体循环为：第Ⅰ膨胀壶（11）中的第二工质通过第Ⅰ水泵（10）进入电机（9）进行热交换，使电机（9）温度降低，第二工质温度升高后再进入冷凝散热器（26），若第二工质温度过高，则第二工质与环境工质进行热交换温度降低；若第二工质温度适宜，则第二工质与环境工质不进行热交换，经第Ⅰ三通水阀（7）的a、b通道和第Ⅴ三通水阀（25）的a、b通道进入第Ⅰ加热器（6）；若第二工质的温度不能满足要求，则第Ⅰ加热器（6）工作，第二工质温度继续升高；若第二工质的温度能满足要求，则第Ⅰ加热器（6）不工作，第二工质经过第Ⅰ加热器（6）进入第Ⅰ换热器（3），在第Ⅰ换热器（3）中第二工质与第一工质进行热交换，为空调机组模块制热运行提供热源：第一工质蒸发吸收第二工质中的热量，第二工质温度降低，通过第Ⅵ三通水阀（29）的a、c通道回到第Ⅰ膨胀壶（11），形成一个循环；

所述热管理模块含有第Ⅱ膨胀壶（12）、第Ⅱ水泵（13）、第Ⅱ三通水阀（14）、除霜器（15）、第Ⅰ车内散热器（16）、第Ⅱ车内散热器（17）、第Ⅲ三通水阀（18）、第Ⅲ膨胀壶（19）、第Ⅲ水泵（20）、第Ⅱ加热器（21）、电池箱（22）、第Ⅳ三通水阀（23）、电控器件（24）和第Ⅶ三通水阀（30）；当空调机组模块制冷运行时，第Ⅱ三通水阀（14）的a通道、b通道和第Ⅶ三通水阀（30）的a通道、b通道开启，其具体循环为：第Ⅱ膨胀壶（12）中的第三工质通过第Ⅱ水泵（13）经第Ⅱ三通水阀（14）的a通道、b通道进入第Ⅱ换热器（5），在第Ⅱ换热器（5）中第三工质与第一工质进行热交换：第一工质蒸发吸收第三工质的热量使第三工质温度降低，被冷却的第三工质通过第Ⅶ三通水阀（30）的a、b通道进入除霜器（15），但不与环境工质换热，然后进入第Ⅰ车内散热器（16）和第Ⅱ车内散热器（17）与车内空气进行热交换，使车内温度降低，第三工质温度升高；与此同时，若电池箱（22）和电控器件（24）需要冷却，则第Ⅲ三通水阀（18）的b通道、c通道和第Ⅳ三通水阀（23）的a通道、b通道开启，从第Ⅰ车内散热器（16）和第Ⅱ车内散热器（17）出来的第三工质通过第Ⅲ三通水阀（18）的b、c通道进入第Ⅲ膨胀壶（19），再通过第Ⅲ水泵（20）和第Ⅱ加热器（21）进入电池箱（22），此时第Ⅱ加热器（21）不工作，由第三工质与电池箱（22）进行热交换，使电池温度降低，然后通过第Ⅳ三通水阀（23）的a、b通道进入电控器件（24），第三工质与电控器件（24）进行热交换使电控器件（24）的温度降低，第三工质则温度持续升高，最后回到第Ⅱ膨胀壶（12）；若电池箱（22）和电控器件（24）不需要冷却，则第Ⅲ三通水阀（18）的a通道、b通道和第Ⅳ三通水阀（23）的a通道、c通道开启，从第Ⅰ车内散热器（16）和第Ⅱ车内散热器（17）出来的第三工质通过第Ⅲ三通水阀（18）的a、b通道和第Ⅳ三通水阀（23）的a、c通道直接回到第Ⅱ膨胀壶（12），形成一个循环；

当空调机组模块制热运行时，第Ⅱ三通水阀（14）的a通道、c通道和第Ⅶ三通水阀（30）的b通道、c通道开启，其具体循环为：第Ⅱ膨胀壶（12）中的第三工质通过第Ⅱ水泵（13）经第Ⅱ三通水阀（14）的a、c通道进入第Ⅱ换热器（5），在第Ⅱ换热器（5）中第三工质与第一工质进行热交换：第三工质吸收第一工质的热量使第一工质冷却成液体，温度升高的第三工质经第Ⅶ三通水阀（30）的b、c通道进入除霜器（15）与环境工质换热，被加热的环境工质用于车玻璃的除霜除雾，而温度下降后的第三工质进入第Ⅰ车内散热器（16）和第Ⅱ车内散热器（17）与车内空气进行热交换，使车内温度升高，第三工质温度继续下降；与此同时，若电池箱（22）需要加热，则第Ⅲ三通水阀（18）的b通道、c通道开启，从第Ⅰ车内散热器（16）和第Ⅱ车内散热器（17）出来的第三工质通过第Ⅲ三通水阀（18）的b、c通道进入第Ⅲ膨胀壶（19），再通过第Ⅲ水泵（20）进入第Ⅱ加热器（21）；若第三工质的温度不能满足需求则第Ⅱ加热器（21）工作，若第三工质的温度能满足需求则第Ⅱ加热器（21）不工作，第三工质进入电池箱（22）进行热交换使电池温度升高，然后通过第Ⅳ三通水阀（23）的a、c通道直接回到第Ⅱ膨胀壶（12），形成一个循环；

其中所述第一工质采用可燃制冷剂及其混合物；所述第二工质和第三工质采用不可燃且防冻防锈的载冷剂；所述空调机组模块与车厢内只有载冷剂相通。