一种热能管理系统的制作方法

1.本发明涉及热能管理技术领域，尤其涉及一种热能管理系统。


背景技术：

2.电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境的影响相对传统汽车更小，随着节能减排的要求逐步严格，电动汽车的发展前景被广泛看好。由于传统的燃油汽车取暖采用的是水箱余热式的加热供暖系统，这种加热取暖系统均基于汽车发动机，因此，电动汽车空调必须重新进行设计。
3.现有的电动汽车热管理系统中的空调系统一般采用热泵空调，但是，当前的热泵空调尚未实现制冷剂在低温工况(-20℃以上)下的制热问题，导致电动汽车空调能效比低，影响电动汽车的续航里程。并且，车外换热器易结霜，在制热工况下难以进行除霜。而且，目前电动汽车热管理系统并未对大功率电器散发的热量加以利用，同时，热泵空调与燃油车的车载空调、传统家用空调制冷制热方式相似，均使用热管对空气直接加热或制冷，然后通过风扇吹出热风冷风，乘车人员的使用体验一般。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中的电动汽车的热泵空调使用热管直接对空气加热，乘车人员体感舒适性一般的问题，而提出的一种热能管理系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种热能管理系统，包括第一空调单元，所述第一空调单元包括水箱蒸发器和水箱冷凝器，还包括第二空调单元，所述第二空调单元包括内部安装有水箱冷凝器的第一水箱和内部安装有水箱蒸发器的第二水箱，所述第二水箱与第二冷媒管路的一端连通，所述第二冷媒管路上安装有多个换热器组，多个换热器组并行连通，所述换热器组的一端与第二冷媒管路连通，另一端与第五连接管连通，所述第二冷媒管路上安装有第一水泵，所述第五连接管的一端连通有电磁三通阀，所述电磁三通阀的另外两个端口分别连通第一回流管和第二回流管，所述第一回流管与第二水箱连通，所述第二回流管穿过第一水箱以后与第二水箱连通。
6.进一步地，所述换热器组为车内蒸发器、电池组散热器、驱动电机和电控散热器中的至少一种。
7.进一步地，所述第一水箱的外侧通过冷凝管连通有车外冷凝器，所述冷凝管上安装有第二水泵。
8.进一步地，多个所述换热器组包括电池换热器和驱动电机和电控散热器，所述电池换热器通过第三连接管分别与第二冷媒管路、第五连接管连通，所述驱动电机和电控散热器通过第二连接管分别与第二冷媒管路、第五连接管连通；本系统还包括车内冷凝器和第八连接管，所述车内冷凝器安装在第四连接管上，所述第四连接管的一端通过第六电磁三通阀与车外冷凝器的入口端的冷凝管连通，所述第
二水泵位于冷凝管靠近第一水箱的一端上，所述第四连接管的另一端与第二桥接管的中部连通，所述第二桥接管的两端分别与电池组散热器、驱动电机和电控散热器的出口端连通，所述第二桥接管的一端与电池组散热器的出口端的第三连接管之间通过第四电磁三通阀连通，所述第二桥接管的另一端与驱动电机和电控散热器的出口端的第二连接管之间通过第五电磁三通阀连通；所述第八连接管的一端与第一桥接管的中部连通，所述第一桥接管的两端分别与电池组散热器、驱动电机和电控散热器的入口端连通，所述第一桥接管的一端与电池组散热器的入口端的第三连接管之间通过第三电磁三通阀连通，所述第一桥接管的另一端与驱动电机和电控散热器的入口端的第二连接管之间通过第二电磁三通阀连通，所述第八连接管的另一端通过第七电磁三通阀与车外冷凝器的出口端的冷凝管连通。
9.进一步地，所述电池组散热器包括多个环绕在电芯外侧的散热细管，所述散热细管的两端与第二冷媒管路连通，每个所述散热细管上均安装有温度传感器和流量阀。
10.进一步地，所述换热器组为地温换热器、空气温换热器中的至少一种。
11.进一步地，所述第一水箱的外侧通过冷凝管连通有太阳能加热器、电热水器、室外冷凝器，所述太阳能加热器、电热水器、室外冷凝器之间并行连通。
12.进一步地，所述第一空调单元包括第一冷媒管路，所述第一冷媒管路上顺次连通有压缩机、四通换向阀、水箱蒸发器、膨胀阀门、水箱冷凝器。
13.进一步地，所述太阳能加热器的进口端和出口端分别设置有第九电磁三通阀和第八电磁三通阀，所述电热水器的进口端设置有第十电磁三通阀，所述第九电磁三通阀的三个阀口分别与第二水泵、太阳能加热器的进口端、第十电磁三通阀连通，所述第八电磁三通阀的三个阀口分别与太阳能加热器的出口端、第十电磁三通阀、第一水箱连通，所述第十电磁三通阀的另外一个阀口与电热水器的进口端连通。
14.进一步地，所述第二回流管上连通有辅助换热器，所述辅助换热器位于第一水箱的内部。
15.与现有技术相比，本发明提供了一种热能管理系统，具备以下有益效果：本发明一种热能管理系统，通过第一空调单元为第一水箱和第二水箱做能量交换，使第一水箱或者第二水箱根据需要，做热水箱或者冷水箱使用，第一水箱和第二水箱内的冷媒防冻水溶液通过第二冷媒管路进入到换热器组内加热或者制冷空间内的空气，水溶液加热或者制冷空气的温度变化，相比于传统空调的电加热或者氟利昂工作时的温度变化更加柔和，避免车内人员出现燥热，或者骤冷的感觉，改善乘车人员的使用体验，多个换热器组可以分别安装在建筑内的不同房间中，或者安装在交通工具的驾驶室内、电池组上或者驱动电机和电控上，用于为房间内，或者驾驶室内、电池组上、驱动电机和电控进行加热或者制冷，适用于多种场景。
16.本发明的其他优点、目标和特征，在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述；并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的；或者，可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图之一；
图2为本发明的整体结构示意图之二。
18.图中：1、第一水箱；2、压缩机；3、四通换向阀；4、第一冷媒管路；5、第二水箱；6、水箱蒸发器；7、第一水泵；8、车内蒸发器；9、第二冷媒管路；10、电池组散热器；11、驱动电机和电控散热器；12、第一回流管；13、第一电磁三通阀；14、第二回流管；15、辅助换热器；16、冷凝管；17、车外冷凝器；18、第二水泵；19、电辅加热器；20、水箱冷凝器；21、膨胀阀门；22、第一连接管；23、第二连接管；24、第二电磁三通阀；25、第一桥接管；26、第三电磁三通阀；27、第三连接管；28、第四电磁三通阀；29、第二桥接管；30、第五电磁三通阀；31、第四连接管；32、第五连接管；33、车内冷凝器；34、第六连接管；35、第六电磁三通阀；36、第七电磁三通阀；37、第七连接管；38、第八连接管；39、电磁单向阀；40、地温换热器；41、空气温换热器；42、太阳能加热器；43、电热水器；44、室外冷凝器；45、第八电磁三通阀；46、第九连接管；47、第九电磁三通阀；48、第十电磁三通阀。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
20.实施例1参照图1，本发明一种热能管理系统，本实施例主要以电动汽车为使用主体，包括第一空调单元和第二空调单元，第一空调单元包括水箱蒸发器6和水箱冷凝器20，水箱蒸发器6和水箱冷凝器20连通，第二空调单元包括内部安装有水箱冷凝器20的第一水箱1和内部安装有水箱蒸发器6的第二水箱5，通过水箱蒸发器6和水箱冷凝器20之间填充氟利昂，或者r410a之类的环保制冷剂作为第一冷媒，第一水箱1和第二水箱5内填充防冻水溶液作为第二冷媒，第一冷媒在水箱蒸发器6和水箱冷凝器20之间通过相变，把第一水箱1和第二水箱5内的第二冷媒进行能量交换，其中，第一水箱1和第二水箱5上均安装有注水口和排水口，用于更换第二冷媒；第二冷媒管路9上安装有多个换热器组，多个换热器组并行连通，换热器组的一端与第二冷媒管路9连通，另一端与第五连接管32连通，第二水箱5与第二冷媒管路9的一端连通，第二冷媒管路9上安装有第一水泵7，根据需要，调整第一空调单元的工作模式，使第二水箱5作为热水箱或者冷水箱使用，然后在第一水泵7的驱动下从第二冷媒管路9进入到换热器组内，对局部环境进行制热或者制冷，在本技术中，第一水泵7为右路水泵，第二水泵18为左路水泵；第五连接管32的一端连通有电磁三通阀13，电磁三通阀13的另外两个端口分别连通第一回流管12和第二回流管14，第一回流管12与第二水箱5连通，当第二水箱5作为冷水箱（此时第一水箱1为热水箱）使用时，电磁三通阀13打开第一回流管12关闭第二回流管14，第二冷媒管路9内的第二冷媒在车内蒸发器8处吸热以后，带着热量经第一回流管12回流到第二水箱5内，与第二水箱5内的冷水混合后，在第一空调单元的制冷作用下保持冷量，继续在第二冷媒管路9内循环；第二回流管14穿过第一水箱1以后与第二水箱5连通，当第二水箱5作为热水箱（此时第一水箱1为冷水箱）使用时，电磁三通阀13打开第二回流管14关闭第一回流管12，第二
冷媒管路9内的第二冷媒在车内蒸发器8处放热以后，带着少部分热量经第二回流管14经过第一水箱1以后回流到第二水箱5内，少部分热量在第一水箱1内释放，用于加热第一水箱1内的冷水，防止第一水箱1内结冰，第二回流管14上连通有辅助换热器15，辅助换热器15位于第一水箱1的内部，辅助换热器15提升第二冷媒在第一水箱1内的散热效果；第一水箱1的内侧设置有电辅加热器19，当本系统用于制热时，第一水箱1作为冷水箱使用，在启动本系统前，通过电辅加热器19对第一水箱1内的第二冷媒进行加热，防止第一水箱1内的第二冷媒温度过低影响本系统的正常启动；换热器组为车内蒸发器8、电池组散热器10、驱动电机和电控散热器11中的至少一种，在本实施例中，换热器组分别为车内蒸发器8、电池组散热器10、驱动电机和电控散热器11，车内蒸发器8、电池组散热器10、驱动电机和电控散热器11均有多个，多个车内蒸发器8可以安装在车内不同位置，用于不同出风口的制热、制冷工作，多个电池组散热器10则可以分区域对电动汽车的电池组进行制热或者制冷，多个驱动电机和电控散热器11则可以针对多电机的电动汽车上的不同的驱动电机和电控进行制热或者制冷；车内蒸发器8通过第一连接管22连通安装在第二冷媒管路9和第五连接管32之间，第一连接管22上安装有电磁单向阀39，用于控制车内蒸发器8的启闭；第一水箱1的外侧通过冷凝管16连通有车外冷凝器17，冷凝管16上安装有第二水泵18，当本系统用于制冷时，第一水箱1作为热水箱使用，除了通过第一水箱1自身进行散热，还可以启动第二水泵18，把第一水箱1内的第二冷媒通过车外冷凝器17与车外环境之间进行热交换，以保证第一水箱1内第二冷媒的散热效率；多个换热器组包括电池换热器10和驱动电机和电控散热器11，电池换热器10通过第三连接管27分别与第二冷媒管路9、第五连接管32连通，驱动电机和电控散热器11通过第二连接管23分别与第二冷媒管路9、第五连接管32连通；本系统还包括车内冷凝器33和第八连接管38，车内冷凝器33安装在第四连接管31上，第四连接管31的一端通过第六电磁三通阀35与车外冷凝器17的入口端的冷凝管16连通，第二水泵18位于冷凝管16靠近第一水箱1的一端上，这里的冷凝管16包括第六连接管34，冷凝管16、第六连接管34、第四连接管31的端部分别与第六电磁三通阀35连通，第六连接管34的另一端与第一水箱1连通，第二水泵18安装在第六连接管34上；第四连接管31的另一端与第二桥接管29的中部连通，第二桥接管29的两端分别与电池组散热器10、驱动电机和电控散热器11的出口端连通，第二桥接管29的一端与电池组散热器10的出口端的第三连接管27之间通过第四电磁三通阀28连通，第二桥接管29的另一端与驱动电机和电控散热器11的出口端的第二连接管23之间通过第五电磁三通阀30连通；第八连接管38的一端与第一桥接管25的中部连通，第一桥接管25的两端分别与电池组散热器10、驱动电机和电控散热器11的入口端连通，第一桥接管25的一端与电池组散热器10的入口端的第三连接管27之间通过第三电磁三通阀26连通，第一桥接管25的另一端与驱动电机和电控散热器11的入口端的第二连接管23之间通过第二电磁三通阀24连通，第八连接管38的另一端通过第七电磁三通阀36与车外冷凝器17的出口端的冷凝管16连通；冷凝管16还包括第七连接管37，车外冷凝器17的出口端的冷凝管16的另一端、第七连接管37的一端、第八连接管38的另一端与第七电磁三通阀36连通，第七连接管37的另一端与第一水箱1连通；
电池组散热器10安装在电动汽车的电池组上，用于对电动汽车的电池组进行加热或者散热，以减少电池组由于低温发生的能量衰减，或者由于高温发生的能量衰减及安全风险，同时，在低温环境中，减少电池组在电动汽车启动前期的能量衰减，在电动汽车正常运行过程中，还可以通过电池组自身的发热量为第二冷媒管路9内的第二冷媒补充热量，作为第二冷媒的热源之一使用，即及时回收电池组散失的热量，提高电动汽车的热能利用率；具体的，电池组散热器10包括多个环绕在电芯外侧的散热细管，散热细管的两端与第二冷媒管路9连通，第二冷媒通过散热细管与电池组内的每一个电芯进行热交换，保证制热或者热冷效果；每个散热细管上均安装有温度传感器和流量阀，通过温度传感器监测每一个电芯的散热状况，然后通过流量阀控制该电芯处的散热细管内的第二冷媒的流量，提高电芯温度控制的精确性，进一步提高本系统对电动汽车的电池组的温控及能量回收效果；第二冷媒管路9上连通有驱动电机和电控散热器11，驱动电机和电控散热器11安装点电动汽车的驱动电机上，对驱动电机和电控进行冷却降温，由于驱动电机温度过高时，会导致内部电阻变大、磁体发生退磁等现象，降低电动机的输出功率，因此及时对驱动电机和电控进行降温，可以有效保证电动汽车的电能利用效率，与电池组配合，增加电动车的续航里程，同时，在低温环境中，驱动电机和电控散发的热量也可以及时补充到第二冷媒内，作为第二冷媒的热源之一使用；驱动电机和电控散热器11有多个，主要为配合有多个驱动电机的电动汽车使用，多个驱动电机和电控散热器11与第二冷媒管路9并行连通，并且，驱动电机和电控散热器11上也安装有独立的温度传感器和流量阀，或者驱动电机和电控散热器11可以与电动汽车自身携带的驱动电机的温度传感器配合使用，用于对每个驱动电机进行单独的温度控制和能量回收，以提高能效；在本系统中，第一空调单元包括第一冷媒管路4，第一冷媒管路4上顺次连通有压缩机2、四通换向阀3、水箱蒸发器6、膨胀阀门21、水箱冷凝器20，第一冷媒管路4内填充第一冷媒，压缩机2驱动第一冷媒在第一冷媒管路4内循环流动，四通换向阀3用于调整第一冷媒的流动方向，膨胀阀门21用于改变第一冷媒的相态，与水箱蒸发器6、水箱冷凝器20配合，用于调整第一水箱1和第二水箱5根据需要，在热水箱和冷水箱之间的切换工作。
21.此系统通过将空调的冷凝器与蒸发器分别放置在装满防冻水的水箱中，形成了由压缩机工作机组（第一空调单元）、第一水箱、水泵、水路组成的多套可独立运行、可配合运行的换热系统，满足多场景气候环境下的模式切换，保障在任何环境下电机、电池组的精准控温。其次，此模式由于把防冻水温替代了外部空气温度，精准控制防冻水的温度，可为压缩机组提供更为良好的吸热、换热的外部环境温度，减少极寒、酷热天气对压缩机工作机组的影响。其三，压缩机工作机组的水箱蒸发器、水箱冷凝器长度固定、水箱冷凝器和水箱蒸发器比例固定，加注冷媒的质量稳定，不受第二空调单元中的蒸发器或冷凝器安装位置影响，所以压缩机工作也会稳定，可大幅提高压缩机工作效率。其四，本系统的驱动电机和电控散热器、电池组散热器、车内蒸发器、车内冷凝器、车外冷凝器，通过水泵、水路设计相互连接，分成可串联、可并联水路，每个工作单元可独立运行、可配合运行，通过自动化系统程序控制，可根据各个工作单元的温度需求进行精准调控，保障驾驶室、电池组、驱动单元的温度，大幅提高电动汽车的舒适度和续航里程，更为有效的解决极寒、酷暑天气对压缩机工
组机组、电池组、电机和电控带来的影响，以及充、放电电池温度控制的难题。由于电动汽车特性，驾驶舱需不需要空调的温度下，都需要为电池组和驱动电机搬运热量，当前市面上的热管理系统，只要驾驶舱需要进行热交换，就需要开启压缩机工作系统，导致热管理系统的能耗较高，本系统在大部分季节不需要开启高耗能压缩机组，只需要开启低能耗水路进行热交换，在停车时还可以使用低能耗水路热交换，也可将驾驶舱收集太阳热量，收集热量的能力优势明显，可提高续航能力。
22.此结构设计形成多组换热系统组成；一、由压缩机2、四通换向阀3、水箱冷凝器20、膨胀阀门21、水箱蒸发器6组成的高耗能压缩机组；二、由第一水箱1、第二水泵18、第六连接管34、第六电磁三通阀35、冷凝管16、车外冷凝器17、第七连接管37组成的第一冷凝工作组；三、由第二水泵18、第六连接管34、第六电磁三通阀35、车内冷凝器33、第四连接管31、第二桥接管29、第五电磁三通阀30、第四电磁三通阀28、电池组散热器10、驱动电机和电控散热器11、第二电磁三通阀24、第三连接管27、第三电磁三通阀26、第一桥接管25、第二连接管23、第八连接管38、第七电磁三通阀36、第七连接管37组成的第二并联冷凝工作组；四、由第二水箱5、第一水泵7、第二冷媒管路9、第一空调单元、第一连接管22、车内蒸发器8、第五连接管32、第二连接管23、第二电磁三通阀24、驱动电机和电控散热器11、第五电磁三通阀30、第三电磁三通阀26、第三连接管27、电池组散热器10、第四电磁三通阀28、第一电磁三通阀13、第一回流管12组成的第一并联蒸发工作组；五、由第二水箱5、第一水泵7、第二冷媒管路9、第一空调单元、第一连接管22、车内蒸发器8、第五连接管32、第二连接管23、第二电磁三通阀24、驱动电机散热器11、第五电磁三通阀30、第三电磁三通阀26、第三连接管27、电池组散热器10、第四电磁三通阀28、第一电磁三通阀13、第二回流管14、辅助换热器15组成的第二并联蒸发工作组。
23.此结构对比目前市面上的换热系统的优势：一、以低耗能水泵水路组为主，以高耗能压缩机组为辅的工作模式降低使用能耗；二、不需要高耗能压缩机组工作时，只用低耗能的水泵水路单独或配合工作，满足各个工作单元的控温；三、冬季车辆停放在阳光下，车厢就是热量收集器，当车内温度高于蒸发和第一水箱时，开启低能耗水泵水路机组，可以把热量收集到第一水箱和第二水箱内，同时可以把热量分配给需要热量的电机和电控组、电池组，避免因低温带来的影响。
24.四、炎热夏季车辆停放在阳光下，车内的温度迅速上升，可开启低能耗左路水泵水路机组，把驾驶室热量排除车外。
25.五、当冬季停车充电车内有人时，只开启低耗能水路水泵机组，为电池散热的同时也可以为驾驶舱提供热量，多余的热量可以储存在水箱内备用。
26.工作原理模式一：夏季制冷时， 当驾驶舱、电机、电池组都需要散热时，压缩机2开始工作，水箱冷凝器20散热到第一水箱1形成热水（第一冷媒选用氟利昂，第二冷媒选用防冻液水），启动第二水泵18，热水通过第六电磁三通阀35流向冷凝管16，进入车外冷凝17散热后，经第七电磁三通阀36回到第一水箱1，同时，水箱蒸发器6到第二水箱5吸收热量形成冷水，启动
第一水泵7，冷水分经第二冷媒管路9分别流向车内冷凝器8、驱动电机散热器11、电池组散热器10，此时第二电磁三通阀24、第三电磁三通阀26、四电磁三通阀28、第五电磁三通阀30流向向上，三组吸热后的热水流向第五连接管32，此时第五连接管32内的热水的温度如果低于第一水箱1水温，第一电磁三通阀13向下，经第一回流管12流回第二水箱5进行循环，如果高于第一水箱1水温，第一电磁三通阀13向左，经第二回流管14辅助换热器15进入第一水箱1散热后回到第二水箱5进行循环，完成制冷工作，或冬季的电机、电池组需要加热时，制热时四通换向阀3变换方向，第二水箱5此时是热水，其他同上，电辅助19按需补助。
27.模式二：常温下行驶，驾驶舱不需要调温，但驱动电机散热器11、电池组散热器10需要散热时，开启第一水泵7，关闭第一空调单元，常温水分别经第二连接管23和第三连接管27分别流向驱动电机和电控散热器11、电池组散热器10，流向第五连接管32后，此时第一电磁三通阀13向左流向第一水箱1散热后流回第二水箱5，同时第二水泵18开启，第一水箱1的热水经冷凝管16，此时第六电磁三通阀35向左，流向车外冷凝器17散热后回到第一水箱1，满足散热温度时，第一空调单元关闭，压缩机2不需工作，满足不了散热时，第一空调单元启动，压缩机2启动，辅助散热。
28.模式三：低温下行驶，驾驶舱需要热量，电池组和电机发出的热量能满足驾驶舱热量需求时，开启第二水泵18，此时第六电磁三通阀35向右，第一水箱1常温水经车内冷凝器33散热后，第四连接管31分别经第五电磁三通阀30流向驱动电机散热器11，经第四电磁三通阀28流向电池组散热器10，吸热后分别经第二电磁三通阀24、第三电磁三通阀26，流向第一桥接管25，继续流向第七电磁三通阀36，经第七连接管37流回第一水箱1散热循环，驱动电机散热器11和电池组散热器10散发的热量被搬进驾驶舱。
29.模式四：极寒天气下长时间行驶，驾驶舱、电池组散热器10需要热量，驱动电机散热器11可以提供热量时，回收驱动电机散热器11热：制热模式，启动第一空调单元制热模式，开启第一水泵7，第二水箱5内的水经过第三电磁三通阀26、第四电磁三通阀28流向向上，第二水箱5内的水分别通过车内蒸发器8和电池组散热器10进行制热，然后第二水箱5内的水经过第五连接管32、第一三通阀13、第二回流管14后，通过辅助换热器15吸收第一水箱1内的热量后，回流到第二水箱5内，同时开启第二水泵18，调整第六电磁三通阀35向右，调整第五电磁三通阀30、第二电磁三通阀24向下，使第一水箱1内的水从第二桥接管29从向下流，把驱动电机散热器11热量经过第一桥接管25、第八连接管38、第七电磁三通阀36、第七连接管37后搬进第一水箱1，再由水箱冷凝器20、水箱蒸发器6搬到第二水箱5循环完成电机热量回收，此时车内冷凝器33不工作，只做导流管，此时第六电磁三通阀35向右流动，由于外界温度太低，车外冷凝器17关闭。
30.模式五：冬季停车充电时，驾驶舱不需要热量，电池10需要散热，回收电池10热：只需开启第二水泵18、第六电磁三通阀35向右，车内冷凝器33停止，第五电磁三通阀30关闭，第四电磁三通阀28向下，第三电磁三通阀26向左，第一水箱1内的水经第三连接管27流经电池组散热器10的热量搬运到第一水箱1中储存备用。
31.实施例2如图2所示，一种热能管理系统，本实施例与实施例1的区别在于，换热器组为地温换热器40、空气温换热器41中的至少一种，适用于空调和热水供应领域，如办公大楼、酒店、小型餐饮店、住宅楼、别墅、火车等场景的空调系统及热水供应，地温换热器40作为地暖换
热设备使用，空气换热器41作为空调换热设备使用；第一水箱1的外侧通过冷凝管16连通有太阳能加热器42、电热水器43、室外冷凝器44，太阳能加热器42、电热水器43、室外冷凝器44之间并行连通，其中，冷凝管16分别通过换热管接入太阳能加热器42、电热水器43内进行热量交换，使用时，室外冷凝器44安装在房屋的阴凉面，太阳能加热器42安装在房屋的朝阳面，电热水器43安装在室内；其中，太阳能加热器42的进口端和出口端分别设置有第九电磁三通阀47和第八电磁三通阀45，电热水器43的进口端设置有第十电磁三通阀48，第九电磁三通阀47分别三个阀口分别与第二水泵18、太阳能加热器42的进口端、第十电磁三通阀48连通，第八电磁三通阀45的三个阀口分别与太阳能加热器42的出口端、第十电磁三通阀48、第一水箱1连通，第十电磁三通阀48的另外一个阀口与电热水器43的进口端连通，第八电磁三通阀45与第十电磁三通阀48之间通过第九连接管46连通，通过调整第八电磁三通阀45、第九电磁三通阀47、第十电磁三通阀48的流动方向，使第一水箱1内的冷媒通过太阳能加热器42吸热以后，为电热水器43水箱内的水加热，具体如图2所示；工作模式：一、当夏季制冷，电热水器需要加温时：第一空调单元开始工作，第一水箱1形成热水，第二水箱5形成冷水，第一水泵7开启工作，冷水可分别流向地温换热器40和空气温控器41进行室内制冷，也可按需关闭或开启某区域温控器单独制冷，同时第二水泵18开启工作，第一水箱1的高温水先流向太阳能加热器42吸热后，从第八电磁三通阀45流向第十电磁三通阀48，再流向电热水器43，把热量收集在电热水器43中备用，此时室外冷凝器44的阀门关闭，电热水器43达到预计温度后，关闭太阳能加热器42的阀门，开启室外冷凝器44的阀门，热水单独流向室外冷凝器44散热。
32.优势：回收压缩机组与太阳能加热器热量。
33.二、当电热水器不需加热，室内需要制冷时：关闭太阳能加热器42的阀门，第一空调单元启动，第二水箱5的水送往需要制冷的区域，第一水箱1的水送往室外冷凝器44散热，完成制冷需求。
34.三、当室内温度稍高，只需要很小降温时：无需启动第一空调单元，关闭太阳能加热器42和电热水器43上的阀门，启动第二水泵18，室外冷凝器44和第一水箱1进行循环散热，启动第一水泵7，第一三通阀13向左打开，第二水箱5的水流向第一水箱1散热，可把室内热量带出室外。
35.四、当冬季制热时：第一空调单元开始工作，四通换向阀3转向，第二水箱5生成热水，第一水箱1生成冷水，开启第二水泵7，第二水箱5的水流向需要制热的单元，可多路供应，可独立单元供应，开启第一水泵18，第一水箱1的冷水流向太阳能加热器42和室外冷凝器44，吸收阳光热量和空气中的热量送回第一水箱1，再被第一空调单元搬运到第二水箱5为室内供暖。
36.五、当空气中无法获得热量，太阳能加热器能提供热量，室内需要暖气时：关闭室外冷凝器44的阀门，开启太阳能加热器42的阀门，开启电热水器43，可同时加热，也可单独使用太阳能加热器42为第一水箱1提供热量交换。
37.六、当气温偏低，无需过多热量，保持室内舒适时：关闭第一空调单元，第一水泵1和第二水箱2同时开启，室外冷凝器44的阀门关闭，
只用太阳能加热器42为第一水箱提供热量，第一电磁三通阀13转向，第二水箱5的水循环流向第一水箱1吸热后流回第二水箱，为室内提供热量。
38.对比传统空调优势：1、制冷时，压缩机工作产生的废热回收再利用，保障热水供应同时保障制冷效率。
39.2、可在压缩机组不工作时，在低功耗下，太阳能加热器常年可在阳光充沛下为室内供暖和热水器供热，3、可在冬季制热时，在户外低温下空气中无法获得热量时，提供太阳能热量，电热水器也可提供辅热，解决空调冬季取暖效果差的问题。
40.4、无需压缩机组工作，在冬春、秋冬、春夏换季温度变化较大时，在太阳能加热器的作用下，使用低功耗的水泵为室内温度进行微调，解决换季时经常感冒的现象，在夏秋换季时，使用左右水泵水路循环，通过第一水箱和室外冷凝器把室内的热量排出去，对室内温度精准控制。
41.5、使用水冷暖调温，可小功率多带房间分体机，精打细算的用户，可根据使用情况分区使用，可降低购买成本和使用成本。
42.6、设计生产时，在两个水箱上预留接口，可为更多需求增加的单元外接预留口。
43.7、这种设计，压缩机组部件各项指标为固定设计，不受传统空调安装位置局限，所以在工作时会更加稳定。
44.8、此设计压缩机组换热环境发生变化，可大大减少户外温度对压缩机组的影响，实现降低功耗的条件。
45.9、此结构设计，相当于一套高功耗、一套低功耗可单独、可配合的两套空调系统运行，每年很多时候无需压缩机组高功耗工作，完成室内温度控制，根据不同地区气温情况，北方地区使用节能效果更加明显，南方用户使用热水几乎不需要额外耗电。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
48.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种热能管理系统，包括第一空调单元，所述第一空调单元包括水箱蒸发器（6）和水箱冷凝器（20），其特征在于，还包括第二空调单元，所述第二空调单元包括内部安装有水箱冷凝器（20）的第一水箱（1）和内部安装有水箱蒸发器（6）的第二水箱（5），所述第二水箱（5）与第二冷媒管路（9）的一端连通，所述第二冷媒管路（9）上安装有多个换热器组，多个换热器组并行连通，所述换热器组的一端与第二冷媒管路（9）连通，另一端与第五连接管（32）连通，所述第二冷媒管路（9）上安装有第一水泵（7），所述第五连接管（32）的一端连通有电磁三通阀（13），所述电磁三通阀（13）的另外两个端口分别连通第一回流管（12）和第二回流管（14），所述第一回流管（12）与第二水箱（5）连通，所述第二回流管（14）穿过第一水箱（1）以后与第二水箱（5）连通。2.根据权利要求1所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述换热器组为车内蒸发器（8）、电池组散热器（10）、驱动电机和电控散热器（11）中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述第一水箱（1）的外侧通过冷凝管（16）连通有车外冷凝器（17），所述冷凝管（16）上安装有第二水泵（18）。4.根据权利要求3所述的一种热能管理系统，其特征在于，多个所述换热器组包括电池换热器（10）和驱动电机和电控散热器（11），所述电池换热器（10）通过第三连接管（27）分别与第二冷媒管路（9）、第五连接管（32）连通，所述驱动电机散热器（11）通过第二连接管（23）分别与第二冷媒管路（9）、第五连接管（32）连通；本系统还包括车内冷凝器（33）和第八连接管（38），所述车内冷凝器（33）安装在第四连接管（31）上，所述第四连接管（31）的一端通过第六电磁三通阀（35）与车外冷凝器（17）的入口端的冷凝管（16）连通，所述第二水泵（18）位于冷凝管（16）靠近第一水箱（1）的一端上，所述第四连接管（31）的另一端与第二桥接管（29）的中部连通，所述第二桥接管（29）的两端分别与电池组散热器（10）、驱动电机和电控散热器（11）的出口端连通，所述第二桥接管（29）的一端与电池组散热器（10）的出口端的第三连接管（27）之间通过第四电磁三通阀（28）连通，所述第二桥接管（29）的另一端与驱动电机和电控散热器（11）的出口端的第二连接管（23）之间通过第五电磁三通阀（30）连通；所述第八连接管（38）的一端与第一桥接管（25）的中部连通，所述第一桥接管（25）的两端分别与电池组散热器（10）、驱动电机和电控散热器（11）的入口端连通，所述第一桥接管（25）的一端与电池组散热器（10）的入口端的第三连接管（27）之间通过第三电磁三通阀（26）连通，所述第一桥接管（25）的另一端与驱动电机和电控散热器（11）的入口端的第二连接管（23）之间通过第二电磁三通阀（24）连通，所述第八连接管（38）的另一端通过第七电磁三通阀（36）与车外冷凝器（17）的出口端的冷凝管（16）连通。5.根据权利要求2所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述电池组散热器（10）包括多个环绕在电芯外侧的散热细管，所述散热细管的两端与第二冷媒管路（9）连通，每个所述散热细管上均安装有温度传感器和流量阀。6.根据权利要求1所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述换热器组为地温换热器（40）、空气温换热器（41）中的至少一种。7.根据权利要求6所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述第一水箱（1）的外侧通过冷凝管（16）连通有太阳能加热器（42）、电热水器（43）、室外冷凝器（44），所述太阳能加热器（42）、电热水器（43）、室外冷凝器（44）之间并行连通。
8.根据权利要求7所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述太阳能加热器（42）的进口端和出口端分别设置有第九电磁三通阀（47）和第八电磁三通阀（45），所述电热水器（43）的进口端设置有第十电磁三通阀（48），所述第九电磁三通阀（47）的三个阀口分别与第二水泵（18）、太阳能加热器（42）的进口端、第十电磁三通阀（48）连通，所述第八电磁三通阀（45）的三个阀口分别与太阳能加热器（42）的出口端、第十电磁三通阀（48）、第一水箱（1）连通，所述第十电磁三通阀（48）的另外一个阀口与电热水器（43）的进口端连通。9.根据权利要求1所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述第一空调单元包括第一冷媒管路（4），所述第一冷媒管路（4）上顺次连通有压缩机（2）、四通换向阀（3）、水箱蒸发器（6）、膨胀阀门（21）、水箱冷凝器（20）。10.根据权利要求1所述的一种热能管理系统，其特征在于，所述第二回流管（14）上连通有辅助换热器（15），所述辅助换热器（15）位于第一水箱（1）的内部。

技术总结
本发明公开了一种热能管理系统，属于热能管理技术领域；一种热能管理系统，包括第一空调单元，第二空调单元包括内部安装有水箱冷凝器的第一水箱和内部安装有水箱蒸发器的第二水箱，第二水箱与第二冷媒管路的一端连通，第二冷媒管路上安装有多个换热器组，多个换热器组并行连通，换热器组的一端与第二冷媒管路连通，另一端与第五连接管连通，第二冷媒管路上安装有第一水泵，第五连接管的一端连通有电磁三通阀，电磁三通阀的另外两个端口分别连通第一回流管和第二回流管，第一回流管与第二水箱连通，第二回流管穿过第一水箱以后与第二水箱连通；本发明具有空气能的多种选择、提高电动汽车热能利用率、增加电动汽车续航里程的优点。点。点。


技术研发人员：孙毅民
受保护的技术使用者：孙毅民
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/6