一种具有压力保持功能的整车热管理系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及整车热管理技术领域，尤其涉及一种具有压力保持功能的整车热管理系统及其控制方法。


背景技术：

2.电动车辆尤其是电动重卡车的最大痛点是在冬季驻车和行驶过程中的电池电量衰减过快、续航里程缩水严重及电池温度控制不够稳定。电池散热、电机散热、驱动散热、座舱加热都会有许多矛盾的地方。当电池温度处于
‑
20℃
‑
18℃之间时，电池是允许放电的，但是电池的放电功率受限，电池的温度小于0℃时电量是衰减的，电池的理想的放电温度区间是18℃
‑
36℃，一旦电池的温度低于18℃，需要对电池进行加热，但是电池的加热膜加热是通过消耗自身的电量来实现自身温度的提高，电池热容较大，加热膜加热的理论效率是1，考虑到热量散失等，加热膜的实际效率小于1，这样既耗费很长的时间对电池进行加热，也耗费了大量的电池电量。例如，对于电动重卡车的锂电池包，将其从
‑
15℃加热到18℃，消耗的电量达30kw
·
h
‑
40kw
·
h，占锂电池包的总电量的10％
‑
15％，行车过程中，也可能对锂电池包进行加热。如果座舱需要提供制热送风，采用ptc加热，理论效率为1，消耗的电量可达5kw
·
h
‑
7kw
·
h，再加上锂电池包的限容，预留最少20％的电量以避免锂电池包过度放电导致的不可逆电量衰减，最终真正用于行驶的储电量极少，行车里程严重受限。
3.此外，现有的整车热管理系统无法适用于室外环境温度较低的场景，使得其适用性较差。


技术实现要素：

4.基于以上所述，本发明的目的在于提供一种具有压力保持功能的整车热管理系统及其控制方法，不但解决了由于电动车辆的电池的耗电量过快而导致电动车辆的续航里程受限的问题，还适用于环境温度较低的场景，提升了该具有压力保持功能的整车热管理系统的适用性。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种具有压力保持功能的整车热管理系统，包括：一级制冷组件，包括依次连通的第一压缩机、第一蒸发器、第一膨胀阀、储液罐及中间冷却器，所述一级制冷组件内设有第一制冷剂；二级制冷组件，包括第二压缩机和两个第二蒸发器，所述第二压缩机能够与所述中间冷却器和两个所述第二蒸发器中的至少两个连通，所述二级制冷组件内设有第二制冷剂，所述第二制冷剂能够在所述中间冷却器内与所述第一制冷剂换热，两个所述第二蒸发器分别为舱内蒸发器和水路蒸发器；制冷件，设置在所述储液罐内，所述制冷件被配置为开启时冷却所述第一制冷剂；舱内换热件，用于加热或者冷却座舱且其进口能够与所述舱内蒸发器的换热出口连通，出口与所述水路蒸发器的换热进口和所述舱内蒸发器的换热进口中的一个连通；电池换热件，用于加热或者冷却电池且其进口与所述水路蒸发器的换热出口连通，出口能够与所述水路蒸发器的换热进口连通；所述储液罐包括隔绝的第一腔体和
第二腔体，所述第一腔体分别与所述第一膨胀阀和所述中间冷却器连通且所述第一腔体内设有所述制冷件，所述第二腔体的进口能够与所述二级制冷组件连通以使进入所述第二腔体的所述第二制冷剂冷却所述第一腔体内的所述第一制冷剂，所述第二腔体的出口与所述第二压缩机的进口连通。
7.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述制冷件的个数为两个，两个所述制冷件分别位于所述储液罐正对所述第一腔体的相对设置的外壁面上。
8.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述具有压力保持功能的整车热管理系统还包括：电机驱动换热组件，用于加热或者冷却电驱且其进口能够与所述第一蒸发器的换热出口和所述电池换热件的出口中的一个连通，出口能够与所述第一蒸发器的换热进口、所述舱内换热件的进口中的至少一个连通；散热水箱，位于所述电机驱动换热组件的出口和所述第一蒸发器的换热进口之间的管道上。
9.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述二级制冷组件包括第一四通换向阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一制冷电磁阀及第二制冷电磁阀，两个所述第二蒸发器并联设置，所述二级制冷组件制冷时，所述第二膨胀阀位于两个所述第二蒸发器的上游、所述第三膨胀阀位于所述水路蒸发器的上游，所述第一制冷电磁阀位于所述第一四通换向阀和所述中间冷却器之间，所述第二制冷电磁阀位于所述舱内蒸发器的下游。
10.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述二级制冷组件还包括第一连接管、第一支路管及第二支路管，所述第一连接管的一端与所述第二膨胀阀连通，所述第一连接管的另一端分别与所述第一支路管和所述第二支路管连通，所述第一支路管上设有所述舱内蒸发器，所述第二支路管上设有所述水路蒸发器和所述第三膨胀阀，所述第三膨胀阀位于所述水路蒸发器和所述第二膨胀阀之间，所述第二腔体的进口通过第二连接管与所述第一连接管连通，所述第二连接管上设有第四膨胀阀。
11.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述具有压力保持功能的整车热管理系统还包括引射器，所述引射器的一个进口通过第五膨胀阀与所述第二压缩机的出口连通，所述引射器的另一个进口与所述第二压缩机的进口连通，所述引射器的出口与所述第二腔体的进口连通。
12.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述二级制冷组件还包括第三制冷电磁阀，所述第三制冷电磁阀的一端连接至所述二级制冷组件制热时的所述舱内蒸发器的上游，另一端与所述第一制冷电磁阀和所述中间冷却器之间的管路连通，经所述第一四通换向阀流出的所述第二制冷剂能够依次流经所述第一制冷电磁阀、所述第三制冷电磁阀、所述舱内蒸发器、所述第三膨胀阀及所述水路蒸发器。
13.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述二级制冷组件还包括冷凝器，所述冷凝器与所述第一制冷电磁阀并联设置，所述冷凝器的换热进口还与所述散热水箱的出口连通，所述冷凝器的换热出口与所述电机驱动换热组件的进口和所述电池换热件的换热进口中的一个连通。
14.作为一种具有压力保持功能的整车热管理系统的优选方案，所述具有压力保持功能的整车热管理系统还包括第二四通换向阀，所述第二四通换向阀包括第一换向进口、第二换向进口、第一换向出口及第二换向出口，所述第一换向进口与所述第一换向出口和所
述第二换向出口中的一个连通，所述第二换向进口与所述第一换向出口和所述第二换向出口中的另一个连通，所述第一换向进口与所述第一蒸发器的换热出口和所述第二蒸发器的换热出口连通，所述第二换向进口与所述电池换热件的出口连通，所述第一换向出口与所述水路蒸发器的换热进口连通，所述第二换向出口与所述电机驱动换热组件的进口连通。
15.一种适用于以上任一方案所述的具有压力保持功能的整车热管理系统的控制方法，包括：
16.所述二级制冷组件制热时，两个所述第二蒸发器均向外散发热量，若所述储液罐内的所述第一制冷剂的压力大于第一预设压力，则开启所述制冷件；
17.所述二级制冷组件制冷时，两个所述第二蒸发器均吸收热量，若所述储液罐内的所述第一制冷剂的压力大于所述第一预设压力，则将所述二级制冷组件内的所述第二制冷剂引入所述第二腔体；
18.当环境温度低于设定温度且所述座舱和所述电池均需要加热时，所述第一压缩机排出的所述第一制冷剂依次流经所述中间冷却器、所述第一膨胀阀、所述储液罐及所述第一蒸发器后返回所述第一压缩机；所述第二压缩机排出的所述第二制冷剂依次流经两个所述第二蒸发器和所述中间冷却器后返回所述第二压缩机，所述电池换热件的进口与所述水路蒸发器的换热出口连通，所述电池换热件的出口与所述水路蒸发器的换热进口连通，所述舱内换热件的进口与所述舱内蒸发器的换热进出口连通，所述舱内换热件的出口与所述舱内蒸发器的换热进口连通。
19.本发明的有益效果为：本发明公开的具有压力保持功能的整车热管理系统能够实现制冷组件对电池、座舱的制冷和加热，提高了整车的运行效率，增加了系统运行的可靠性，增加了电动车辆的续航里程，使得电动车辆安全运行，设置的一级制冷组件和二级制冷组件能够实现车辆在低温环境下对座舱和电池的加热，提升了该具有压力保持功能的整车热管理系统的适用性，设置的制冷件能够直接冷却第一制冷剂，二级制冷组件的第二制冷剂能够进入储液罐的第二腔体，从而冷却第一制冷剂，使得第一制冷剂的温度降低，避免了温度较高的第一制冷剂在第一腔体内压力过高储液罐上的安全阀起跳的现象发生，增加了该压力保持功能的整车热管理系统的安全性。
20.本发明公开的具有压力保持功能的整车热管理系统的控制方法具有运行效率高、可靠性好、安全性高及适用性广的优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统的示意图；
23.图2是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第一种工况下的示意图；
24.图3是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第一种
工况下的压焓图；
25.图4是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第二种工况下的示意图；
26.图5是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第三种工况下的示意图；
27.图6是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第四种工况下的示意图；
28.图7是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第五种工况下的示意图；
29.图8是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第六种工况下的示意图；
30.图9是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第七种工况下的示意图；
31.图10是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第八种工况下的示意图；
32.图11是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第九种工况下的示意图；
33.图12是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十种工况下的示意图；
34.图13是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十一种工况下的示意图；
35.图14是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十二种工况下的示意图；
36.图15是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十三种工况下的示意图；
37.图16是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十四种工况下的示意图；
38.图17是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十五种工况下的示意图；
39.图18是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十六种工况下的示意图；
40.图19是本发明具体实施例一提供的具有压力保持功能的整车热管理系统在第十七种工况下的示意图；
41.图20是本发明具体实施例二提供的具有压力保持功能的整车热管理系统的示意图。
42.图中：
43.11、第一压缩机；12、第一蒸发器；13、第一膨胀阀；14、中间冷却器；15、储液罐；16、安全阀；17、制冷件；
44.201、第一连接管；202、第一支路管；203、第二支路管；21、第二压缩机；22、舱内蒸
发器；23、水路蒸发器；24、第一四通换向阀；25、第二膨胀阀；26、第三膨胀阀；27、第一制冷电磁阀；28、第二制冷电磁阀；29、第三制冷电磁阀；210、冷凝器；
45.3、舱内换热件；4、电机驱动换热组件；41、电机换热件；42、第一驱动件换热件；43、第二驱动件换热件；
46.5、电池换热件；6、散热水箱；71、第一水路电磁阀；72、第二水路电磁阀；73、第三水路电磁阀；74、第四水路电磁阀；75、第五水路电磁阀；
47.8、第二四通换向阀；801、第一换向进口；802、第二换向进口；803、第一换向出口；804、第二换向出口；
48.91、第一水泵；92、第二水泵；93、第三水泵；
49.101、第一加热件；102、第二加热件；301、第二连接管；302、第四膨胀阀；401、引射器；402、第五膨胀阀。
具体实施方式
50.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.实施例一
54.本实施例提供一种具有压力保持功能的整车热管理系统，如图1所示，包括一级制冷组件、二级制冷组件、制冷件17、舱内换热件3及电池换热件5，一级制冷组件包括依次连通的第一压缩机11、第一蒸发器12、第一膨胀阀13、储液罐15及中间冷却器14，一级制冷组件内设有第一制冷剂，二级制冷组件包括第二压缩机21和两个第二蒸发器，第二压缩机21能够与中间冷却器14和两个第二蒸发器中的至少两个连通，二级制冷组件内设有第二制冷剂，第二制冷剂能够在中间冷却器14内与第一制冷剂换热，两个第二蒸发器分别为舱内蒸发器22和水路蒸发器23，制冷件17设置在储液罐15内，制冷件17被配置为开启时冷却第一制冷剂，舱内换热件3用于加热或者冷却座舱且其进口能够与舱内蒸发器22的换热出口连通，舱内换热件3的出口与水路蒸发器23的换热进口和舱内蒸发器22的换热进口中的一个连通，电池换热件5用于加热或者冷却电池且其进口与水路蒸发器23的换热出口连通，电池
换热件5的出口能够与水路蒸发器23的换热进口连通，储液罐15包括隔绝的第一腔体和第二腔体，第一腔体分别与第一膨胀阀13和中间冷却器14连通且第一腔体内设有制冷件17，第二腔体的进口能够与二级制冷组件连通以使进入第二腔体的第二制冷剂冷却第一腔体内的第一制冷剂，第二腔体的出口与第二压缩机21的进口连通。
55.现有技术中，为了防止一级制冷组件内的压力过高，要求为储液罐15提供较大的缓冲容器，按克拉伯龙方程设计储液罐15的容积，如co2的充注量为400g时，储液罐15按6.0l的容积进行设计，co2完全气化时一级制冷组件内的温度最高平衡到60℃，一级制冷组件内的压力可维持在4.2mpa以下，高容量的储液罐15能够保证系统运行时液态的和气态的co2的压力较低。然而，这种设计使得储液罐15的容量过大，不利于该具有压力保持功能的整车热管理系统的分布，导致一级制冷组件的占用较大的空间，可适用性较低。
56.具体地，第一腔体为储液罐15的内腔，第二腔体为储液罐15的外腔，内腔内的第一制冷剂能够与外腔内的第二制冷剂换热，储液罐15上设有安全阀16，安全阀16能够在储液罐15内的第一腔体的压力超过最高上限压力时自动开启，还能够在储液罐15内的压力低于最高上限压力时自动关闭，防止储液罐15因自身压力过高而发生储液罐15上的安全阀16起跳，进一步保证储液罐15的安全性。在其他实施例中，还可以是第一腔体为储液罐15的外腔，第二腔体为储液罐15的内腔，具体根据实际需要设置。
57.需要说明的是，本实施例的一级制冷组件内流动的第一制冷剂为高压型制冷剂co2，以确保极低蒸发温度下的第一制冷剂的压力高于大气压力和保证一级制冷组件具有足够高的制冷循环效率，二级制冷组件内流动的第二制冷剂为中压型氟利昂制冷剂，如r134a、r22、r1234yf、r1234ze、r410a、r404a等，最终使得二级制冷组件在高冷凝温度下的第二制冷剂的压力较低，保证该具有压力保持功能的整车热管理系统具有较高的循环效率。舱内换热件3和电池换热件5内流动的均是循环液，例如乙二醇溶液或者氯化钙溶液等，循环液的冰点温度较低，一般来讲，要求循环液的冰点温度低于
‑
30℃，循环液的类型具体根据实际需要选定，本实施例不做限定。
58.进一步地，储液罐15的第一腔体内储存有第一制冷剂，以确保为第一膨胀阀13提供充足容量的第一制冷剂，由于第一制冷剂为co2，co2由液态转换为气态的临界温度为31℃，只要一级制冷组件的温度高于31℃，一级制冷组件内不会存在液态的co2，使得co2处于完全闪发的状态，即一级制冷组件内的co2为气态，该一级制冷组件为纯气相系统，大容量的储液罐15能够保持一级制冷组件处于第一预设压力范围内，例如，第一预设压力为4.2mpa时，当一级制冷组件不运行且储液罐15内的为气态的co2时，设计合适容积的储液罐15可以确保所有液态的co2闪发为气体时储液罐15内的压力在4.2mpa以内。然而一旦储液罐15温度升高，第一腔体内的co2的温度和压力则随之升高，使得第一腔体内co2的压力可能会超过4.2mpa，影响储液罐15的安全运行。
59.本实施例提供的具有压力保持功能的整车热管理系统能够实现制冷组件对电池、座舱的制冷和加热，提高了整车的运行效率，增加了系统运行的可靠性，增加了电动车辆的续航里程，使得电动车辆安全运行，设置的一级制冷组件和二级制冷组件能够实现车辆在低温环境下对座舱和电池的加热，提升了该具有压力保持功能的整车热管理系统的适用性，设置的制冷件17能够直接冷却第一制冷剂，二级制冷组件的第二制冷剂能够进入储液罐15的第二腔体，从而冷却第一制冷剂，使得第一制冷剂的温度降低，避免了温度较高的第
一制冷剂在第一腔体内具有较高的压力而使储液罐15发生安全阀16起跳的现象发生，增加了该压力保持功能的整车热管理系统的安全性。
60.本实施例的具有压力保持功能的整车热管理系统可以在极低环境温度(如
‑
20℃)下从环境中提取低品位热量，从而为循环液提供热量以单独加热座舱、单独加热电池或者同时加热座舱和电池，具备比普通的单级热泵更高的制热量和更高的制热效率。
61.本实施例的制冷件17的个数为两个，两个制冷件17分别位于储液罐15正对第一腔体的相对设置的外壁面上。具体地，该制冷件17为半导体制冷片，两个制冷件17均粘接在储液罐15的外壁上，其中一个制冷件17位于储液罐15的上端面正对第一腔体的外壁面上，另一个制冷件17位于储液罐15的下端面正对第一腔体的外壁面上，设置两个制冷件17能够使第一腔体内的第一制冷剂快速降温。在其他实施例中，制冷件17还可以为热管装置，热管装置的冷端一端伸入第一腔体内或者热管装置的上端和下端分别粘接在第一腔体的上端面和下端面，热管装置的工作液体能够吸收第一制冷剂的热量，使得第一制冷剂的温度降低，或者制冷件17为其他能够冷却第一制冷剂的冷却结构，具体根据实际需要选定。
62.本实施例的具有压力保持功能的整车热管理系统还包括电机驱动换热组件4和散热水箱6，电机驱动换热组件4用于加热或者冷却电驱且其进口能够与第一蒸发器12的换热出口和电池换热件5的出口中的一个连通，出口能够与第一蒸发器12的换热进口、舱内换热件3的进口中的至少一个连通，散热水箱6位于电机驱动换热组件4的出口和第一蒸发器12的换热进口之间的管道上。设置的电机驱动换热组件4和散热水箱6能够利用电池和电驱产生的热量对座舱进行加热，还能够通过散热水箱6对电池和电驱进行降温，提高了整车的运行效率，增加了电动车辆的续航里程。
63.具体地，本实施例的电驱由电机和两个驱动件组成，电机和两个驱动件并联设置，因此，如图1所示，该电机驱动换热组件4由电机换热件41、第一驱动件换热件42及第二驱动件换热件43组成，电机换热件41、第一驱动件换热件42及第二驱动件换热件43并联设置，电机换热件41用于加热或者冷却电机，第一驱动件换热件42用于加热或者冷却一个驱动件，第二驱动件换热件43用于加热或者冷却另一个驱动件。在其他实施例中，电驱所包括的电机和驱动件的个数并不限于本实施例的限定，还可以为其他个数，电机和驱动并不限于本实施例的并联设置，还可以是串联布置，或者两两串联之后再并联布置，此时电机驱动换热组件4随电驱的组成和设置方式发生变化。
64.如图1所示，本实施例的二级制冷组件包括第一四通换向阀24、第二膨胀阀25、第三膨胀阀26、第一制冷电磁阀27及第二制冷电磁阀28，通过切换第一四通换向阀24的四个连通口的连接状态以改变第二制冷剂的流通方向，能够实现二级制冷组件的制冷循环或者制热循环，两个第二蒸发器并联设置，二级制冷组件制冷时，第二膨胀阀25位于两个第二蒸发器的上游、第三膨胀阀26位于水路蒸发器23的上游，第一制冷电磁阀27位于第一四通换向阀24和中间冷却器14之间，第二制冷电磁阀28位于舱内蒸发器22的下游。
65.如图1所示，本实施例的二级制冷组件还包括第一连接管201、第一支路管202及第二支路管203，第一连接管201的一端与第二膨胀阀25连通，第一连接管201的另一端分别与第一支路管202和第二支路管203连通，第一支路管202上设有舱内蒸发器22，第二支路管203上设有水路蒸发器23和第三膨胀阀26，第三膨胀阀26位于水路蒸发器23和第二膨胀阀25之间，第二腔体的进口通过第二连接管301与第一连接管201连通，第二连接管301上设有
第四膨胀阀302。
66.具体地，当二级制冷组件制冷时，两个第二蒸发器均吸收热量，若储液罐15内的第一制冷剂的压力大于第一预设压力，则将二级制冷组件内的第二制冷剂引入第二腔体。此时引至第二腔体内的第二制冷剂处于低温低压的气液混合状态，低温低压的第二制冷剂能够对第一腔体内的第一制冷剂进行冷却，使第一腔体内的第一制冷剂的温度和压力均降低，升温后的第二制冷剂则返回二级制冷组件。
67.需要说明的是，该具有压力保持功能的整车热管理系统未工作时，为了保证储液罐15内的第一制冷剂的压力一直低于4.2mpa，此时需要实时检测储液罐15内的第一制冷剂的压力，一旦储液罐15内的第一制冷剂的压力超过4.2mpa，开启制冷件17，制冷件17对第一制冷剂进行降温，使得第一制冷剂的压力和温度均能降低，保证了该具有压力保持功能的整车热管理系统的安全性。
68.优选地，本实施例的具有压力保持功能的整车热管理系统还包括流量传感器(图中未示出)、控制器(图中未示出)及压力传感器(图中未示出)，流量传感器设置在第二腔体的进口以检测进入第二腔体内第二制冷剂的流量，压力传感器设置在第一腔体内以检测第一腔体内第一制冷剂的压力，控制器分别与制冷件17、压力传感器、流量传感器及第四膨胀阀302电连接，在本实施例中，控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制第四膨胀阀302、制冷件17、流量传感器及压力传感器实现其功能。
69.如图1所示，本实施例的二级制冷组件还包括第三制冷电磁阀29，第三制冷电磁阀29的一端连接至二级制冷组件制热时的舱内蒸发器22的上游，另一端与第一制冷电磁阀27和中间冷却器14之间的管路连通，经第一四通换向阀24流出的第二制冷剂能够依次流经第一制冷电磁阀27、第三制冷电磁阀29、舱内蒸发器22、第三膨胀阀26及水路蒸发器23。
70.需要说明的是，当舱内蒸发器22通过舱内换热件3加热座舱，和/或水路蒸发器23通过电池换热件5加热电池时，二级制冷组件处于制热模式；当舱内蒸发器22通过舱内换热件3冷却座舱，和/或水路蒸发器23通过电池换热件5冷却电池时，二级制冷组件处于制冷模式。
71.如图1所示，该二级制冷组件还包括冷凝器210，冷凝器210与第一制冷电磁阀27并联设置，冷凝器210的换热进口还与散热水箱6的出口连通，冷凝器210的换热出口与电机驱动换热组件4的进口和电池换热件5的换热进口中的一个连通。具体地，若是开启第一制冷电磁阀27，此时该二级制冷组件内的制冷剂流经第一制冷电磁阀27而不会流过冷凝器210；若是关闭第一制冷电磁阀27，此时该二级制冷组件内的制冷剂流经冷凝器210。
72.如图1所示，该具有压力保持功能的整车热管理系统还包括第一水路电磁阀71和第二水路电磁阀72，第一水路电磁阀71位于散热水箱6的出口和冷凝器210的换热进口之间，第二水路电磁阀72位于散热水箱6的出口和第一蒸发器12的换热进口之间。具体地，开启第一水路电磁阀71而关闭第二水路电磁阀72时，散热水箱6的出口流出的循环液能够进入冷凝器210并与冷凝器210内的第二制冷剂换热；开启第二水路电磁阀72而关闭第一水路电磁阀71时，散热水箱6的出口流出的循环液能够进入第一蒸发器12并与第一蒸发器12内的第一制冷剂换热；若是同时开启第一水路电磁阀71和第二水路电磁阀72，此时散热水箱6的出口流出的循环液能够分别进入冷凝器210和第一蒸发器12，使得循环液与第一制冷剂
和第二制冷剂换热。
73.如图1所示，该具有压力保持功能的整车热管理系统还包括第二四通换向阀8，第二四通换向阀8包括第一换向进口801、第二换向进口802、第一换向出口803及第二换向出口804，第一换向进口801与第一换向出口803和第二换向出口804中的一个连通，第二换向进口802与第一换向出口803和第二换向出口804中的另一个连通，第一换向进口801与第一蒸发器12的换热出口和第二蒸发器的换热出口连通，第二换向进口802与电池换热件5的出口连通，第一换向出口803与水路蒸发器23的换热进口连通，第二换向出口804与电机驱动换热组件4的进口连通。
74.如图1所示，该具有压力保持功能的整车热管理系统还包括第三水路电磁阀73，第三水路电磁阀73的一端与连通电机驱动换热组件4的出口和散热水箱6的管道连通，另一端与连通第一蒸发器12的换热出口和第一换向进口801的管道连通。具体地，开启第三水路电磁阀73时，经电机驱动换热组件4排出的至少部分循环液能够直接经第三水路电磁阀73流至第二四通换向阀8的第一换向进口801。
75.如图1所示，该具有压力保持功能的整车热管理系统还包括第四水路电磁阀74和第五水路电磁阀75，第四水路电磁阀74位于水路蒸发器23的换热进口和第一换向出口803之间，第五水路电磁阀75位于电机驱动换热组件4的出口和舱内换热件3的进口之间。具体地，开启第四水路电磁阀74时，经第二四通换向阀8的第一换向出口803排出的循环液能够直接经第四水路电磁阀74流至水路蒸发器23的换热进口；开启第五水路电磁阀75时，经电机驱动换热组件4排出的循环液能够直接经第五水路电磁阀75流至舱内换热件3的进口。
76.如图1所示，该具有压力保持功能的整车热管理系统还包括第一加热件101和第二加热件102，第一加热件101位于第四水路电磁阀74和水路蒸发器23的换热进口之间的管道上，第二加热件102设置在座舱上。第一加热件101和第二加热件102均为ptc，第一加热件101能够加热循环液，防止循环液温度过低，第二加热件102能够直接对座舱进行加热，实现座舱的快速升温。
77.为了使循环液在管道内顺畅的流动，如图1所示，本实施例的具有压力保持功能的整车热管理系统还包括第一水泵91、第二水泵92及第三水泵93，第一水泵91位于电池换热件5的上游，第二水泵92位于散热水箱6的上游，第三水泵93位于舱内蒸发器22的换热进口的上游以将舱内换热件3内的循环液泵入舱内蒸发器22。
78.本实施例的具有压力保持功能的整车热管理系统不但适用于外界环境温度较低且座舱和电池均需要加热而电驱需要冷却的工况，还适用于同时对座舱和电池进行强制冷却而电驱需要散热水箱6散热或者不需要散热的工况，还适用于座舱需要强制冷却而电池和电驱均需要散热水箱6冷却的工况，还适用于座舱、电池和电驱均需要强制冷却的工况，还适用于座舱不需要冷却或者加热而电池和电驱均需要散热水箱6冷却的工况，还适用于座舱需要强制加热、电池需要强制加热且电驱不需要冷却的工况，还适用座舱需要强制加热且电池的温度适中不能用于加热座舱的工况，还适用于电池的温度较高能够加热座舱的工况，还适用电池的温度较高能够加热座舱且需要散热水箱6对电池进行散热的工况，还适用于冬季电池的温度较低需要强制加热、座舱需要强制加热且电驱的温度较低的工况，还适用于冬季电池的温度较低需要加热而电驱的温度较高能够加热电池、且座舱需要强制加热的工况，还适用于冬季电池和座舱均温度较低需要加热而电驱的温度很高能够加热电池
和座舱的工况，还适用于电池的温度适中不能用于加热座舱、电驱的温度很高可以加热座舱的工况，还适用于电池和电驱的温度均较高且两者均能够加热座舱且需要通过散热水箱6进行散热的工况，还适用于电池和电驱的温度均很高需要冷却且座舱的温度较低需要加热的工况，还适用于冬季需要除去电动车辆内的雾气且座舱的温度较低需要加热的工况，具体如下。
79.第一种工况，外界环境温度较低，座舱和电池均需要加热且电驱需要冷却时，如图2所示，一级制冷组件和二级制冷组件均运行，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第二膨胀阀25、第三膨胀阀26、第二水路电磁阀72、第四水路电磁阀74及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801与第二换向出口804连通、第二换向进口802与第一换向出口803连通，第一压缩机11排出的第一制冷剂依次流经中间冷却器14、储液罐15、第一膨胀阀13及第一蒸发器12后返回压缩机，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24后分为两个并联的支路，其中一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，另一个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过中间冷却器14、第一制冷电磁阀27及第一四通换向阀24后流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够向外释放热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱和电池的作用，同时散热水箱6内的循环液依次流经第一蒸发器12、第二四通换向阀8、及电机驱动换热组件4后流回散热水箱6，循环液能够向冷凝器210内的第二制冷剂释放热量，与电驱换热的循环液温度降低，最终达到冷却电驱目的。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的制热效率大于2，也就是说，从电池中取一度电的能量，可以提升为2度电的热量加热电池，显著地降低了电池电量的衰减，提高了车辆的续航里程。
80.具体地，在第一工况下，由于第一制冷电磁阀27处于开启状态，使得冷凝器210被旁通，此时第二制冷剂经过第一制冷电磁阀27返回第一四通换向阀24而不会流经冷凝器210，中间冷却器14在二级制冷组件中属于蒸发器且在一级制冷组件中属于冷凝器，一级制冷组件中的第一制冷剂和二级制冷组件中的第二制冷剂在中间冷却器14内进行热量的交换。第一压缩机11压缩后的高温高压的第一制冷剂在中间冷却器14内冷凝为过冷的液体并进入储液罐15。
81.进一步地，一级制冷组件的一级蒸发温度t
11
为
‑
36℃、t
12
一级冷凝温度为10℃，二级制冷组件的二级蒸发温度t
21
为7℃，二级冷凝温度t
22
为43℃，使得一级制冷组件和二级制冷组件的总温差为79℃，该具有压力保持功能的整车热管理系统适用于外界环境温度极低的情况，对于
‑
20℃至
‑
30℃的环境温度，能够提供35℃至40℃的温水，从而能够保证热管理的高效性和高可靠性，一级制冷组件的压焓图和二级制冷组件的压焓图如图3所示。
82.具体地，使用co2作为第一制冷剂、r1234yf作为第二制冷剂时，设定一级蒸发温度和环境温度之间的传热温差设定为16℃，中间冷却器14的传热温差设定为3℃，二级冷凝温度和所要提供的热水温度之间的传热温差设定为3℃，基于仿真计算得到与一级制冷组件相关的参数随环境温度变化的具体数值和与二级制冷组件相关的参数随环境温度变化的具体数值，详见表一和表二。
83.环境温度(℃)
‑
20
‑
15
‑
10
‑
50一级蒸发温度(℃)
‑
36
‑
31
‑
26
‑
21
‑
16
一级冷凝温度(℃)57.51012.515一级温差(℃)4138.53633.531一级制冷量(kw)25.430.536.14248.3一级制冷效率2.612.893.183.493.82第一压缩机功率(kw)9.710.611.412.112.7第一制热量(kw)35.141.447.854.561.4第一制冷剂流量(kg/h)404497604725864第一排气温度(℃)81.474.969.665.462
84.表一一级制冷组件在不同环境温度下的参数变化
85.环境温度(℃)
‑
20
‑
15
‑
10
‑
50二级蒸发温度(℃)24.579.512二级冷凝温度(℃)4343434343热水供水温度(℃)4040404040二级温差(℃)4138.53633.531二级制冷量(kw)36.940.946.356.763二级制冷效率3.383.643.934.094.41第二压缩机功率(kw)10.911.211.513.914.2第二制热量(kw)47.952.156.770.576.6第二制冷剂流量(kg/h)12131323144017801933第二排气温度(℃)53.853.653.554.353.4第二制热量(kw)47.952.156.770.576.6总功率(kw)20.721.822.825.926.8其他功率(kw)22222制热效率2.112.192.292.532.66
86.表二二级制冷组件在不同环境温度下的参数变化
87.由此可知，该具有压力保持功能的整车热管理系统，在
‑
20℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.11；在
‑
15℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.19；在
‑
10℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.29；在
‑
5℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.53；在0℃的环境温度下制取40℃的热水时的制热效率达到2.66，该具有压力保持功能的整车热管理系统在
‑
20℃以上的环境温度下工作时的制热效率均大于2，且随着外界环境温度的增加，制热效率逐渐增大。
88.需要说明的是，表一和表二模拟仿真的数据仅仅用于对比分析，并不代表实际制热效率，由于具有压力保持功能的整车热管理系统的实际运行条件和仿真条件并不相同，且中间冷却器14的结构不同导致传热温差也不相同，不同的第一压缩机11和第二压缩机21的等熵效率也不相同，因此，实际制热效率与表一和表二中显示的数据并不相同。
89.第二种工况，夏季座舱和电池均需要强制冷却、电驱不需要冷却时，如图4所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第三水路电磁阀73、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流
经第一四通换向阀24、冷凝器210及第二膨胀阀25后分为两个并联的支路，其中一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，另一个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第一四通换向阀24流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱和电池的作用，同时散热水箱6内的循环液依次流经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第三水路电磁阀73和第二水泵92后流回散热水箱6，循环液能够吸收冷凝器210内的第二制冷剂的热量，从而降低冷凝器210的温度，循环液吸收的热量则能够散发至外界环境中去。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于3，远高于现有技术。
90.第三种工况，夏季座舱和电池均需要强制冷却、电驱需要散热水箱6冷却时，如图5所示，开启第四膨胀阀302、第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第二换向出口804连通、第二换向进口802和第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、冷凝器210及第二膨胀阀25后分为三个支路，其中第一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，第二个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后第一个支路和第二个支路的第二制冷剂混合并经过第一四通换向阀24流入第二压缩机21，第三个支路为第四膨胀阀302，第二制冷剂依次经第四膨胀阀302和储液罐15后流回压缩机，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱和电池的作用，进入储液罐15内的第二制冷剂起到冷却第一制冷剂的作用。同时，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，此时散热水箱6内的循环液对电驱起到冷却降温的作用。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于3，远高于现有技术。
91.需要说明的是，由于二级制冷组件处于制冷模式，表明此时外界环境温度较高，较高的外界环境温度使得储液罐15的第一腔体的co2的温度和压力均比较高，此时需要将部分低温低压的第二制冷剂引入第二腔体以冷却第一制冷剂，从而保证储液罐15内的第一制冷剂的压力低于第一预设压力，保证该具有压力保持功能的整车热管理系统的安全性。具体地，通过调节第四膨胀阀302的开度以改变引入第二腔体内的第二制冷剂的流量，从而使得第一制冷剂的温度得到降低，若第四膨胀阀302的开度开到最大时第一制冷剂的温度和压力仍然比较高，此时需要开启制冷件17，以实现对第一制冷剂的强制冷却，保证第一制冷剂的压力低于4.2mpa。
92.具体地，在这种工况下，该具有压力保持功能的整车热管理系统在15kw的制冷量工况下，第二制冷剂的流量设定为20.9m3/h，第一制冷剂的流量设定为6.26m3/h，在此工况下，r1234yf的制冷剂总质量流量为0.1142kg/s，等压下吸气过热后气态的r1234yf的比焓提高了0.896kj/(kg.℃)，吸气过热度提高了2℃，由于一级制冷组件的第一制冷剂从外界吸收了热量，第二制冷剂可以从一级制冷组件的第一制冷剂内吸收103w的热量以使第一制冷剂的温度维持不变，从而使一级制冷组件的第一制冷剂的压力一直维持在4.2mpa以下，使其处于低压范围内，因此可以从二级制冷组件内引出约1.0％
‑
1.5％的第二制冷剂的流量以使一级制冷组件的第一制冷剂的压力一直维持在4.2mpa以下。
93.第四种工况，夏季座舱需要强制冷却、电池和电驱均需要散热水箱6冷却时，如图6所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、冷凝器210、第二膨胀阀25、舱内蒸发器22、第二制冷电磁阀28及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱的作用。同时，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，此时散热水箱6内的循环液对电驱和电池起到冷却降温的作用，需要说明的是，此过程中第一加热件101不对循环液进行加热。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于3，远高于现有技术。
94.第五种工况，夏季座舱、电池和电驱均需要强制冷却时，如图7所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第二换向出口804连通、第二换向进口802和第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、冷凝器210及第二膨胀阀25后分为两个并联的支路，其中一个支路为舱内蒸发器22和第二制冷电磁阀28，另一个支路为第三膨胀阀26和水路蒸发器23，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第一四通换向阀24流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够吸收热量，使得舱内换热件3内的循环液的温度降低，此时起到强制冷却座舱的作用。同时，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，且水路蒸发器23能够吸收循环液的热量，电池和电驱处于强制制冷的状态。需要说明的是，此过程中第一加热件101不对循环液进行加热。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于3，远高于现有技术。
95.第六种工况，当座舱不需要冷却或者加热、电池和电驱均需要散热水箱6冷却时，如图8所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第一水路电磁阀71及第四水路电磁阀74，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，散热水箱6内的循环液依次经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5、第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92流回散热水箱6，此时散热水箱6内的循环液对电驱和电池起到冷却降温的作用。需要说明的是，此过程中第一加热件101不对循环液进行加热。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于8，远高于现有技术。
96.需要说明的是，在第六种工作工况下，还可以关闭第一水路电磁阀71，开启第二水路电磁阀72，或者同时开启第一水路电磁阀71和第二水路电磁阀72，具体根据实际需要设定。
97.第七种工况，当座舱需要强制加热、电池需要强制加热且电驱不需要冷却时，如图9所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第三水路电磁阀73、
第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂流经第一四通换向阀24后分为两个支路，其中一个支路为第二制冷电磁阀28和舱内蒸发器22，另一个支路为水路蒸发器23和第三膨胀阀26，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第二膨胀阀25、冷凝器210及第一四通换向阀24后流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够放出热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱和电池的作用。同时散热水箱6内的循环液依次流经第一水路电磁阀71、冷凝器210、第三水路电磁阀73和第二水泵92后流回散热水箱6，循环液能够加热冷凝器210内的第二制冷剂，从而升高冷凝器210的温度，循环液则能够从外界环境中吸收热量。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于2，远高于现有技术。
98.第八种工况，当冬季驻车无功率消耗时，座舱需要强制加热且电池的温度较高，由于电池的温度不足够高，因此电池水路不能用于加热座舱时，如图10所示，开启第一水泵91、第三水泵93、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第一制冷电磁阀27及第三制冷电磁阀29，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第一制冷电磁阀27、第三制冷电磁阀29、舱内蒸发器22、第三膨胀阀26、水路蒸发器23及第一四通换向阀24后流回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够放出热量，舱内换热件3内的循环液能够吸收热量，从而加热座舱。此时座舱处于强制加热的状态，水路蒸发器23能够吸收热量，此时电池换热件5内的循环液能够向水路蒸发器23内释放热量，此时制冷组件从电池中吸收热量以加热座舱，此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于5，远高于现有技术。通过这种方式即可实现座舱的加热以及将电池本身温度的降低至合适的温度。一般来讲，此时电池的温度位于第一温度和第二温度之间，第一温度为18℃ δt，第二温度为35℃
‑
δt，δt根据实际需要选定，本实施例的δt为5℃。
99.第九种工况，当冬季驻车无功率消耗时，电池的温度较高且电池水路能够直接加热座舱时，如图11所示，开启第一水泵91和第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802与第二换向出口804连通，电池换热件5内的循环液依次流经第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4、第五水路电磁阀75、舱内换热件3、水路蒸发器23及第一水泵91后返回电池换热件5，此时从电池吸收的热量直接加热座舱，此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于8，远高于现有技术。需要说明的是，此时电池的温度较高，通过这种方式即可实现座舱的加热以及将电池本身温度的降低至合适的温度。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃ δt，δt根据实际需要选定，本实施例的δt为5℃。
100.第十种工况，当冬季驻车无功率消耗时，电池的温度较高且电池水路能够直接加热座舱且需要散热水箱6对电池进行散热时，如图12所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74及第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，电池换热件5内的循环液依次经第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4后分为两个支路，其中一个支路的循环液依次流经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101后流至水路蒸发器23，另一个支路的循环液依
次流经第五水路电磁阀75和舱内换热件3后流至水路蒸发器23，然后两个支路的循环液均被第一水泵91抽至电池换热件5内，此时电池换热件5内的循环液不但加热了座舱还经过散热水箱6进行了散热，对电池起到冷却降温的作用。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于8，远高于现有技术。需要说明的是，此时电池的温度很高，仅仅将电池产生的热量加热座舱仍不能将电池自身温度的降低至合适的温度。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃ δt，本实施例的δt为5℃。
101.第十一种工况，当冬季电池的温度较低需要强制加热、座舱需要强制加热且电驱的温度较低时，如图13所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第三膨胀阀26、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801与第二换向出口804连通且第二换向进口802与第一换向出口803连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂流经第一四通换向阀24后分为两个支路，其中一个支路为第二制冷电磁阀28和舱内蒸发器22，另一个支路为水路蒸发器23和第三膨胀阀26，然后两个支路的第二制冷剂混合并经过第二膨胀阀25、冷凝器210及第一四通换向阀24后流入第二压缩机21，此时舱内蒸发器22和水路蒸发器23能够放出热量，使得舱内换热件3内的循环液和电池换热件5内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱和电池的作用，同时散热水箱6内的循环液分为两个支路，一个支路的循环液依次流经第一水路电磁阀71、冷凝器210，另一个支路的循环液依次流经第二水路电磁阀72和第一蒸发器12，然后两个支路的循环液混合并依次流经第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4及第二水泵92后返回散热水箱6，循环液能够从电驱和外界环境中吸收热量以加热冷凝器210内的第二制冷剂，从而升高冷凝器210的温度，此时要求外界环境的温度不能太低。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于2，远高于现有技术。
102.此外，由于二级制冷组件处于待机状态、一级制冷组件处于制热状态，冷凝器210和水路换热器的换热进口和换热出口均相通，由于冷凝器210的温度较低，使得循环液的温度较低，进而流经第一蒸发器12的循环液的温度较低，有助于使第一蒸发器12保持比较低的温度，最终使一级制冷组件中的第一制冷剂的压力较低，中间冷却器14在二级制冷组件中为蒸发器，使得中间冷却器14的温度较低，虽然此时中间冷却器14在一级制冷组件中并未运行，但是温度较低的中间冷却器14有利于使一级制冷组件中的第一制冷剂保持较低的温度，从而保证第一制冷剂的压力维持在4.2mpa以内。
103.第十二种工况，当冬季电池的温度较低需要加热而电驱的温度较高且电池水路能够直接加热电池、且座舱需要强制加热时，如图14所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第三水路电磁阀73、第四水路电磁阀74、第二膨胀阀25及第二制冷电磁阀28，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，经第二压缩机21出口排出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第二制冷电磁阀28、舱内蒸发器22、第二膨胀阀25、冷凝器210及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够释放热量，使得舱内换热件3内的循环液的温度升高，此时起到强制加热座舱的作用。同时，电机驱动换热组件4内的循环液从电驱吸收热量后一部分经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71进入制冷组件的冷凝器210，从而经过制冷组件用于加热座舱，还有一部分循环液用于加热电池，使得电池的温度升高，防止电池电量的衰减，提升电动车辆的续航能力。此时具有压力保持功能的整车热
管理系统的换热效率大于2.5，远高于现有技术。
104.需要说明的是，此时电驱的温度不是特别高，不能将电池和座舱加热至合适的位置，此时电池的温度位于第四温度和第一温度之间，第一温度为18℃ δt，第四温度为
‑
20℃，δt根据实际需要选定，本实施例的δt为5℃，电驱的温度位于第五温度和第六温度之间，第六温度大于第五温度，第五温度为t1 a，第六温度为t2，此时的t1、a及t2均根据实际需要选定。
105.第十三种工况，当冬季电池和座舱均温度较低需要加热而电驱的温度很高能够加热电池和座舱时，如图15所示，开启第一水泵91、第三水路电磁阀73、第四水路电磁阀74及第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，电机驱动换热组件4内的循环液从电驱吸收热量后分为两个支路，一个支路内的循环液依次经第三水路电磁阀73、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101后流至水路蒸发器23，另一个支路内的循环液依次经第五水路电磁阀75和舱内换热件3后流至水路蒸发器23，然后两个支路的循环液均依次流经第一水泵91、电池换热件5及第二四通换向阀8后流至电机驱动换热组件4，此时电机驱动换热组件4内的循环液同时对座舱和电池进行了加热，对电池和座舱起到升温加热的作用。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于8，远高于现有技术。
106.需要说明的是，此时电驱的温度很高，仅仅将电驱产生的热量既能够加热座舱，还能够加热电池。一般来讲，此时电池的温度位于第四温度和第一温度之间，第一温度为18℃ δt，第四温度为
‑
20℃，δt根据实际需要选定，本实施例的δt为5℃，电驱的温度位于大于第七温度之间，第七温度为t2 a，此时的a及t2均根据实际需要选定。
107.第十四种工况，电池的温度适中不能用于加热座舱、电驱的温度很高可以加热座舱时，如图16所示，开启第一水泵91、第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第二换向进口802和第二换向出口804连通，电机驱动换热组件4内的循环液从电驱吸收热量后依次经第五水路电磁阀75、舱内换热件3、水路蒸发器23、第一水泵91、电池换热件5及第二四通换向阀8后流至电机驱动换热组件4，此时电机驱动换热组件4内的循环液同时对座舱和电池进行了加热，对电池和座舱起到升温加热的作用，且由于从电机驱动换热组件4流出的循环液先流过舱内换热件3、再流过电池换热件5，使得座舱的温升高于电池的温升。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于8，远高于现有技术。
108.需要说明的是，此时电驱的温度很高，仅仅将电驱产生的热量既能够加热座舱，还能够加热电池。一般来讲，此时电池的温度位于第一温度和第二温度之间，第一温度为18℃ δt，第二温度为35℃
‑
δt，δt根据实际需要选定，本实施例的δt为5℃。电驱的温度位于大于第七温度，第七温度为t2 a，此时的a及t2均根据实际需要选定。
109.第十五种工况，电池和电驱的温度均较高且两者均能够加热座舱且需要通过散热水箱6进行散热时，如图17所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74及第五水路电磁阀75，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第一换向出口803连通、第二换向进口802和第二换向出口804连通，电池换热件5内的循环液依次经第二四通换向阀8、电机驱动换热组件4后分为两个支路，其中一个支路的循环液依次流经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71、冷凝器210、第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101后流至水路蒸发器23，另一个支路的循环液依次流经第五水路电磁阀
75和舱内换热件3后流至水路蒸发器23，然后两个支路的循环液均被第一水泵91抽至电池换热件5内，此时电池换热件5和电机驱动换热组件4内的循环液不但加热了座舱还经过散热水箱6进行了散热，对电池电驱起到冷却降温的作用。此时具有压力保持功能的整车热管理系统的换热效率大于8，远高于现有技术。
110.需要说明的是，此时电驱和电池的温度都很高，电驱和电池产生的热量不但加热了座舱，还通过散热水箱6散发至外界环境中去。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃ δt，本实施例的δt为5℃，电驱的温度位于大于第七温度，第七温度为t2 a，此时的a及t2均根据实际需要选定。
111.第十六种工况，电池和电驱的温度均很高需要冷却且座舱的温度较低需要加热时，如图18所示，开启第一水泵91、第二水泵92、第三水泵93、第一水路电磁阀71、第四水路电磁阀74、第五水路电磁阀75、第二膨胀阀25及第三制冷电磁阀29，同时将第二四通换向阀8的第一换向进口801和第二换向出口804连通、第二换向进口802和第一换向出口803连通，第二压缩机21出口流出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第三制冷电磁阀29、舱内蒸发器22、第二膨胀阀25、水路蒸发器23及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够向舱内换热件3的循环液释放热量，从而使得座舱被加热，电池换热件5内的循环液能够向水路蒸发器23释放热量，使得电池换热件5内的循环液温度降低，进而起到冷却电池的作用，此时电池换热件5内的循环液依次流经第二四通换向阀8、第四水路电磁阀74、第一加热件101、水路蒸发器23、第一水泵91后返回电池换热件5，此时电机驱动换热组件4内的循环液依次经第二水泵92、散热水箱6、第一水路电磁阀71、冷凝器210及第二四通换向阀8后返回电机驱动换热组件4，此时电机驱动换热组件4内的循环液经过散热水箱6向外界环境中散热，进而使得电驱的温度降低。一般来讲，此时电池的温度高于第三温度，第三温度为35℃ δt，本实施例的δt为5℃，电驱的温度不做限定。
112.第十七种工况，冬季需要除去电动车辆内的雾气且座舱的温度较低需要加热时，如图19所示，开启第二加热件102、第三水泵93、第二膨胀阀25、第一制冷电磁阀27及第二制冷电磁阀28，第二压缩机21出口流出的第二制冷剂依次流经第一四通换向阀24、第一制冷电磁阀27、中间冷却器14、第二膨胀阀25、舱内蒸发器22、第二制冷电磁阀28及第一四通换向阀24后返回第二压缩机21，此时舱内蒸发器22能够吸收舱内换热件3的循环液的热量，从而使得舱内换热件3被冷却，电动车辆内的水雾在舱内换热件3凝结成水珠，起到除雾的作用，同时第二加热件102加热座舱，使得座舱的温度升高，起到加热座舱的作用。
113.需要说明的是，在冬季使用该系统时，根据循环液的温度工况选择性的开启第一加热件101，若循环液的温度过低可以开启第一加热件101以加热循环液，当循环液的温度达到设定的温度，可以关闭第一加热件101，具体根据实际工况开启第一加热件101或者关闭第一加热件101。
114.本实施例提供的具有压力保持功能的整车热管理系统变工况运行时，具有一级制冷组件和二级制冷组件同时运行的模式、二级制冷组件制热的模式以及二级制冷组件制冷的模式，实际运行时可以在三个模式之间切换，保证该具有压力保持功能的整车热管理系统的运行效率。
115.本实施例还提供一种适用于本实施例的具有压力保持功能的整车热管理系统的控制方法，包括：
116.二级制冷组件制热时，两个第二蒸发器均向外散发热量，若储液罐15内的第一制冷剂的压力大于第一预设压力，则开启制冷件17；
117.二级制冷组件制冷时，两个第二蒸发器均吸收热量，若储液罐15内的第一制冷剂的压力大于第一预设压力，则将二级制冷组件内的第二制冷剂引入第二腔体；
118.当环境温度低于设定温度且座舱和电池均需要加热时，第一压缩机11排出的第一制冷剂依次流经中间冷却器14、第一膨胀阀13、储液罐15及第一蒸发器12后返回第一压缩机11；第二压缩机21排出的第二制冷剂依次流经两个第二蒸发器和中间冷却器14后返回第二压缩机21，电池换热件5的进口与水路蒸发器23的换热出口连通，电池换热件5的出口与水路蒸发器23的换热进口连通，舱内换热件3的进口与舱内蒸发器22的换热进出口连通，舱内换热件3的出口与舱内蒸发器22的换热进口连通。
119.具体地，该第一预设压力为4.2mpa，当二级制冷组件制热且一级制冷组件不工作时，若储液罐15内的第一制冷剂的压力大于4.2mpa，则开启制冷件17，此时制冷件17能够吸收第一腔体内的热量，使得第一制冷剂的温度和温度均降低。
120.当二级制冷组件制冷且一级制冷组件不工作时，两个第二蒸发器均吸收热量，若储液罐15内的第一制冷剂的压力大于第一预设压力，则将二级制冷组件内的第二制冷剂引入第二腔体，通过调节第四膨胀阀302的开度控制进入储液罐15的第二制冷剂的流量，从而快速降低第一制冷剂的压力和温度，若第四膨胀阀302的开度达到最大时第一制冷剂的压力仍大于4.2mpa，则开启制冷件17，制冷件17对第一制冷剂强制降温，使得第一制冷剂的压力快速降低，直至第一制冷剂的压力低于4.2mpa。
121.当环境温度低于设定温度且座舱和电池均需要加热时，具体同上述第一工况。
122.本实施例提供的具有压力保持功能的整车热管理系统的控制方法具有运行效率高、可靠性好、安全性高及适用性广的优点。
123.实施例二
124.如图20所示，本实施例与实施例一的不同之处在于第二腔体的进口与二级制冷组件的连接位置，具体地，该具有压力保持功能的整车热管理系统还包括引射器401，引射器401的一个进口通过第五膨胀阀402与第二压缩机21的出口连通，引射器401的另一个进口与第二压缩机21的进口连通，引射器401的出口与第二腔体的进口连通。
125.具体地，第二压缩机21的出口排出的高压第二制冷剂经过一个很小的进口节流后压力降低、速度提高，在该进口的下游形成一个低于第二膨胀阀25后的压力的负压区，进而将第二压缩机21的进口的第二制冷剂液体通过引射泵的另一个进口泵入引射器401内，然后通过渐缩再渐扩的文丘里型通道进一步提升第二制冷剂的压力和流速后并通过引射器401的出口流至储液罐15的第二腔体中。
126.本实施例的具有压力保持功能的整车热管理系统的控制方法具体同实施例一，此处不再赘述。
127.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。