本發(fā)明涉及熱管理系統(tǒng)，具體為一種集成式熱管理系統(tǒng)、集成式熱管理系統(tǒng)的運(yùn)行方法及車輛。

背景技術(shù)：

1、隨著電池技術(shù)、電機(jī)技術(shù)以及電控技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源驅(qū)動(dòng)平臺(tái)正逐步從汽車擴(kuò)展至工程機(jī)械領(lǐng)域，以電動(dòng)裝載機(jī)、電動(dòng)叉車、電動(dòng)自卸車、電動(dòng)升降工作平臺(tái)為代表的新能源工程機(jī)械，正獲得快速發(fā)展。

2、上述的新能源工程機(jī)械，其電池系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)以及乘員艙(空調(diào)制冷或制暖)都是熱管理對(duì)象，因此，對(duì)于新能源工程機(jī)械，其熱管理系統(tǒng)不僅承擔(dān)空調(diào)制冷、制暖以及除霜等功能，還承擔(dān)電池系統(tǒng)和電機(jī)系統(tǒng)的冷卻/保溫功能，以保障電池系統(tǒng)和電機(jī)系統(tǒng)處于最佳的工作效率。

3、相比于傳統(tǒng)的燃油式工程機(jī)械，新能源工程機(jī)械對(duì)電轉(zhuǎn)換效率的要求更高，若能夠?qū)㈦姵叵到y(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)以及乘員艙的熱管理系統(tǒng)集成為一體，則能夠有效提高新能源工程機(jī)械的電轉(zhuǎn)換效率，還能提高該熱管理系統(tǒng)和新能源工程機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性。

4、綜上所述，如何為新能源工程機(jī)械提供集成式熱管理系統(tǒng)，成為亟待解決的問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種集成式熱管理系統(tǒng)、集成式熱管理系統(tǒng)的運(yùn)行方法及車輛，其具有集成化程度高、功能豐富、可靠度高、可控性佳、用電效率高以及經(jīng)濟(jì)性佳的特性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種集成式熱管理系統(tǒng)，應(yīng)用在車輛上，所述車輛包括電池組和至少一個(gè)電能轉(zhuǎn)換部件；其包括冷媒循環(huán)模組、液冷介質(zhì)循環(huán)模組、加熱循環(huán)模組、乘員艙空調(diào)模組以及主風(fēng)機(jī)；所述冷媒循環(huán)模組包括壓縮機(jī)、熱泵換熱器、冷凝器、第一節(jié)流裝置、第一蒸發(fā)換熱器、第二節(jié)流裝置、第二蒸發(fā)換熱器、第三節(jié)流裝置以及乘員艙蒸發(fā)器，所述冷媒循環(huán)模組設(shè)置有：第一冷媒循環(huán)支路，由所述壓縮機(jī)、所述熱泵換熱器的冷媒通道、所述第一節(jié)流裝置以及所述第一蒸發(fā)換熱器依次循環(huán)連通后構(gòu)成；第二冷媒循環(huán)支路，由所述壓縮機(jī)、所述熱泵換熱器的冷媒通道、所述冷凝器、所述第二節(jié)流裝置以及所述第二蒸發(fā)換熱器依次循環(huán)連通后構(gòu)成；第三冷媒循環(huán)支路，由所述壓縮機(jī)、所述熱泵換熱器的冷媒通道、所述冷凝器、所述第三節(jié)流裝置以及所述乘員艙蒸發(fā)器依次循環(huán)連通后構(gòu)成；所述第一冷媒循環(huán)支路、所述第二冷媒循環(huán)支路以及所述第三冷媒循環(huán)支路均能夠選擇性地進(jìn)行制冷循環(huán)和制熱循環(huán)；所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組包括第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵以及散熱水箱，所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組設(shè)置有：第一液冷介質(zhì)支路，由所述第一循環(huán)泵、所述電能轉(zhuǎn)換部件的液冷介質(zhì)通道以及所述冷媒循環(huán)模組的第一蒸發(fā)換熱器的液冷介質(zhì)通道依次連通后構(gòu)成；第二液冷介質(zhì)支路，僅由所述散熱水箱構(gòu)成；第三液冷介質(zhì)支路，僅由所述第二循環(huán)泵；第四液冷介質(zhì)支路，僅由所述電池組的液冷介質(zhì)通道構(gòu)成；第五液冷介質(zhì)支路，僅由所述冷媒循環(huán)模組的第二蒸發(fā)換熱器的液冷介質(zhì)通道構(gòu)成；所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路、第二液冷介質(zhì)支路、第三液冷介質(zhì)支路、第四液冷介質(zhì)支路以及第五液冷介質(zhì)支路能夠選擇性地任意組合并相互循環(huán)連通；所述加熱循環(huán)模組包括第三循環(huán)泵、加熱裝置以及暖風(fēng)換熱芯體；所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器的液冷介質(zhì)通道、所述第三循環(huán)泵、所述加熱裝置以及所述暖風(fēng)換熱芯體能夠選擇性地依次循環(huán)連通，構(gòu)成加熱循環(huán)支路；所述冷媒循環(huán)模組的乘員艙蒸發(fā)器和所述加熱循環(huán)模組的暖風(fēng)換熱芯體，均位于所述乘員艙空調(diào)模組之中；所述主風(fēng)機(jī)能夠?qū)λ隼涿窖h(huán)模組的冷凝器和/或所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的散熱水箱作強(qiáng)迫對(duì)流。

3、一種集成式熱管理系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其應(yīng)用在上述的集成式熱管理系統(tǒng)處；該方法包括，根據(jù)車輛和/或所述集成式熱管理系統(tǒng)的至少一個(gè)工況信號(hào)，選擇性地進(jìn)入下述其中一種運(yùn)行模式：

4、冷媒循環(huán)模組抽真空模式/冷媒循環(huán)模組加注模式：?jiǎn)?dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第三冷媒循環(huán)支路，并停歇所述冷媒循環(huán)模組的第一冷媒循環(huán)支路和第二冷媒循環(huán)支路、所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組、所述加熱循環(huán)模組、所述乘員艙空調(diào)模組以及所述主風(fēng)機(jī)，直至所述冷媒循環(huán)模組完成抽真空過程，或者，直至所述冷媒循環(huán)模組完成冷媒加注過程；

5、液冷介質(zhì)循環(huán)模組抽真空模式/液冷介質(zhì)循環(huán)模組加注模式：?jiǎn)?dòng)并依次循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路、第二液冷介質(zhì)支路、第三液冷介質(zhì)支路、所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路、所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第四液冷介質(zhì)支路以及第五液冷介質(zhì)支路，并停歇所述冷媒循環(huán)模組、所述乘員艙空調(diào)模組以及所述主風(fēng)機(jī)，直至所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組和所述加熱循環(huán)模組完成抽真空過程，或者，直至所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組和所述加熱循環(huán)模組完成液冷介質(zhì)加注過程；

6、(乘員艙單制冷+電能轉(zhuǎn)換部件風(fēng)冷冷卻)模式：?jiǎn)?dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第三冷媒循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器制冷，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路和第二液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電能轉(zhuǎn)換部件處吸收熱量，并在所述散熱水箱處散熱，啟動(dòng)所述主風(fēng)機(jī)，為所述冷媒循環(huán)模組的冷凝器和所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的散熱水箱散熱；

7、(電池組單制冷冷卻+電能轉(zhuǎn)換部件風(fēng)冷冷卻)模式：?jiǎn)?dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第二冷媒循環(huán)支路，使所述冷媒循環(huán)模組的第二蒸發(fā)換熱器制冷，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第三液冷介質(zhì)支路、第四液冷介質(zhì)支路以及第五液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電池組處吸收熱量，并在所述第二蒸發(fā)換熱器處散熱，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路和第二液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電能轉(zhuǎn)換部件處吸收熱量，并在所述散熱水箱處散熱，啟動(dòng)所述主風(fēng)機(jī)，為所述冷媒循環(huán)模組的冷凝器和所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的散熱水箱散熱；

8、(乘員艙制冷+電池組制冷冷卻+電能轉(zhuǎn)換部件風(fēng)冷冷卻)模式：?jiǎn)?dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第三冷媒循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器制冷，啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第二冷媒循環(huán)支路，使所述冷媒循環(huán)模組的第二蒸發(fā)換熱器制冷，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第三液冷介質(zhì)支路、第四液冷介質(zhì)支路以及第五液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電池組處吸收熱量，并在所述第二蒸發(fā)換熱器處散熱，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路和第二液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電能轉(zhuǎn)換部件處吸收熱量，并在所述散熱水箱處散熱，啟動(dòng)所述主風(fēng)機(jī)，為所述冷媒循環(huán)模組的冷凝器和所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的散熱水箱散熱；

9、乘員艙制冷除濕模式：?jiǎn)?dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第三冷媒循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器制冷，啟動(dòng)所述主風(fēng)機(jī)，為所述冷媒循環(huán)模組的冷凝器散熱；

10、乘員艙熱泵除濕模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第三冷媒循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器制熱，并使所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器制熱，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器處吸收熱量，并在所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱；

11、電池組熱泵加熱模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第一冷媒循環(huán)支路，使所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器制熱，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，將所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組接入所述加熱循環(huán)模組后，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第四液冷介質(zhì)支路、第五液冷介質(zhì)支路以及第三液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器處吸收熱量，并在所述電池組處放熱；

12、乘員艙熱泵制熱模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第一冷媒循環(huán)支路，使所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器制熱，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器處吸收熱量，并在所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱；

13、(乘員艙熱泵制熱+電池組熱泵加熱)模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第一冷媒循環(huán)支路，使所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器制熱，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器處吸收熱量，并在所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱，將所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組接入所述加熱循環(huán)模組后，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第四液冷介質(zhì)支路、第五液冷介質(zhì)支路以及第三液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述冷媒循環(huán)模組的熱泵換熱器處吸收熱量，并在所述電池組處放熱；

14、(乘員艙電制熱+電池組電加熱)模式：?jiǎn)?dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱裝置，以加熱所述加熱循環(huán)模組之中的液冷介質(zhì)，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱，將所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組接入所述加熱循環(huán)模組后，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第四液冷介質(zhì)支路、第五液冷介質(zhì)支路以及第三液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠在所述電池組處放熱；

15、乘員艙電制熱模式：?jiǎn)?dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱裝置，以加熱所述加熱循環(huán)模組之中的液冷介質(zhì)，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱；

16、電池組電加熱模式：?jiǎn)?dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱裝置，以加熱所述加熱循環(huán)模組之中的液冷介質(zhì)，將所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組接入所述加熱循環(huán)模組后，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第四液冷介質(zhì)支路、第五液冷介質(zhì)支路以及第三液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠在所述電池組處放熱；

17、電能轉(zhuǎn)換部件風(fēng)冷冷卻模式：?jiǎn)?dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路和第二液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電能轉(zhuǎn)換部件處吸收熱量，并在所述散熱水箱處散熱，啟動(dòng)所述主風(fēng)機(jī)，為所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的散熱水箱散熱；

18、電池組自然冷卻模式：?jiǎn)?dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第三液冷介質(zhì)支路、第四液冷介質(zhì)支路、第五液冷介質(zhì)支路、第一液冷介質(zhì)支路以及第二液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電池組處吸收熱量，并在所述散熱水箱處散熱，選擇性地啟動(dòng)/停歇所述主風(fēng)機(jī)，為所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的散熱水箱散熱，或者，使所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的散熱水箱自然對(duì)流散熱；

19、(電池組余熱回收+電能轉(zhuǎn)換部件余熱回收+乘員艙熱泵制熱)模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第一冷媒循環(huán)支路、第二冷媒循環(huán)支路和第三冷媒循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器制熱，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路和第二液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電能轉(zhuǎn)換部件處吸收熱量，并在所述冷媒循環(huán)模組的第一蒸發(fā)換熱器處放熱，以加熱所述冷媒循環(huán)模組之中的冷媒，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第三液冷介質(zhì)支路、第四液冷介質(zhì)支路和第五液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電池組處吸收熱量，并在所述冷媒循環(huán)模組的第二蒸發(fā)換熱器處放熱；

20、(電池組余熱回收+乘員艙熱泵制熱)模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第一冷媒循環(huán)支路、第二冷媒循環(huán)支路和第三冷媒循環(huán)支路，使所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器制熱，將所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組接入所述加熱循環(huán)模組后，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第三液冷介質(zhì)支路、第四液冷介質(zhì)支路和第五液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電池組處吸收熱量，并分別在所述冷媒循環(huán)模組的第二蒸發(fā)換熱器和所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱；

21、(電能轉(zhuǎn)換部件余熱回收+乘員艙余熱回收+乘員艙熱泵制熱)模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第一冷媒循環(huán)支路和第三冷媒循環(huán)支路，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第一液冷介質(zhì)支路和第二液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電能轉(zhuǎn)換部件處吸收熱量，并在所述冷媒循環(huán)模組的第一蒸發(fā)換熱器處放熱，以加熱所述冷媒循環(huán)模組之中的冷媒，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述熱泵換熱器處吸收熱量，并在所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱，所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器，能夠回收乘員艙之中的余熱；

22、(電池組余熱回收+乘員艙余熱回收+乘員艙熱泵制熱)模式：以制熱循環(huán)的方式啟動(dòng)所述冷媒循環(huán)模組的第二冷媒循環(huán)支路和第三冷媒循環(huán)支路，啟動(dòng)并循環(huán)連通所述液冷介質(zhì)循環(huán)模組的第三液冷介質(zhì)支路、第四液冷介質(zhì)支路和第五液冷介質(zhì)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述電池組處吸收熱量，并在所述冷媒循環(huán)模組的第二蒸發(fā)換熱器處放熱，啟動(dòng)所述加熱循環(huán)模組的加熱循環(huán)支路，使液冷介質(zhì)能夠從所述熱泵換熱器處吸收熱量，并在所述乘員艙空調(diào)模組之中的暖風(fēng)換熱芯體處放熱，所述乘員艙空調(diào)模組之中的乘員艙蒸發(fā)器，能夠回收乘員艙之中的余熱。

23、一種車輛，其包括上述的集成式熱管理系統(tǒng)。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的集成式熱管理系統(tǒng)、集成式熱管理系統(tǒng)的運(yùn)行方法及車輛，其集成有冷媒循環(huán)模組、液冷介質(zhì)循環(huán)模組、加熱循環(huán)模組、乘員艙空調(diào)模組以及主風(fēng)機(jī)，并且能夠提供至少21種運(yùn)行/維護(hù)模式，從而同時(shí)滿足車輛的電池組、電能轉(zhuǎn)換部件以及乘員艙的制冷/冷卻和制熱/保溫需求，在低溫工況下，還可以對(duì)車輛的電池組、電能轉(zhuǎn)換部件以及乘員艙作余熱回收，具有集成化程度高、功能豐富、運(yùn)行/維護(hù)模式多、可靠度高、可控性佳、用電效率高以及經(jīng)濟(jì)性佳的特性，從而提高車輛(尤其是以電池組儲(chǔ)能、并以電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力(之一)的新能源工程機(jī)械汽車或者新能源交通汽車)的性能、穩(wěn)定性、舒適性以及使用壽命。