谈及热管理，多数人的首要联想往往是车内空调带来的舒适体验。但实则，在整车的广阔范畴内，热管理的内涵远不止于此——它还涵盖了高压系统的温控（无论是加热保温还是散热降温），以及前挡风玻璃的除雾加热等诸多方面。
热管理系统宛如一位无微不至的汽车守护者，悄然无声地调控着车上各个部件的温度状态，确保它们能在最适宜的温度区间内运作，从而充分发挥其最佳性能。这一过程，间接而深刻地影响着车辆的动力性能与经济效能，使之展现出更为卓越的表现。接下来，让我们一同探索各大主机厂车型所搭载的热管理系统。
一、比亚迪海豹的热管理系统
比亚迪海豚的热管理集成模块上集成了6个电磁阀、3个电子膨胀阀以及9个制冷剂管接头，整个热管理系统如下图所示。
▲图7 海豚热泵空调系统
海豚的热泵系统中的阀岛设计采用了类似特斯拉集成化，比亚迪对冷媒回路进行了大规模集成，阀岛结构把制冷剂回路大部分控制组件进行了集成，实物和各个接口的定义如下。
▲图8 海豚热泵阀岛
基于图7，整理出整个热泵空系统的原理示意图，如下图所示。
▲图9 海豚车热泵空调原理示意图
其中图中PT-1、PT-2表示两个制冷剂压力及温度传感器，P-1表示制冷剂压力传感器，T-1、T-2表示两个制冷剂温度传感器。
下面来看下各个场景下热泵空调的运行逻辑。
当打开空调系统制热时，热泵空调系统开启电动压缩机，采暖电子膨胀阀工作、水源换热电磁阀及空调采暖电磁阀均打开，制冷剂通过车内冷凝器放热，通过板式换热器吸收驱动电机、电机控制器等电驱动单元的热量。极低温情况下，开启PTC加热器辅助加热，提高热泵空调的适用温度范围。
空调制热时，制冷剂的流动路线为：压缩机→车内冷凝器→采暖电子膨胀阀→水源换热电磁阀→板式换热器→空调采暖电磁阀→气液分离器→压缩机，如下图所示。
▲图10 空调制热循环
当空调系统制冷时，热泵空调系统开启电动压缩机，制冷电子阀膨胀阀工作，空调制冷磁阀及空气换热电磁阀均打开，制冷剂通过车外冷凝器放热，车内蒸发器吸收车内热量。
空调制冷时，制冷剂的流动路线为：压缩机→车内冷凝器→空调制冷电磁阀→空气换热电磁阀→单向阀5→制冷电子膨胀阀→车内蒸发器→单向阀4→气液分离器→压缩机，如下图所示。
▲图 电池加热
为了防止动力电池温度过高，热泵空调工作，对 动 力 电 池 直 接 进 行 冷 却 ；车 辆 行 驶时，当动力电池温度高于设定值，热泵空调也开始工作。此时，电池电子膨胀阀开启工作，空调制冷电磁阀、空气换热电磁阀和电池冷却电磁阀均打开。制冷剂通过车外换热器放热，通过动力电池直冷直热板吸热。
动力电池冷却时，制冷剂的流动路线为：压缩机→车内冷凝器→空调制冷电磁阀→空气换热电磁阀→单向阀5→单向阀2→电池电子膨胀阀→动力电池直冷直热板→电池冷却电磁阀→单向阀3→气液分离器→压缩机。
▲图 电池冷却
二、大众ID4.X的热管理系统
首先大众ID4.X的热管理系统整体框图如下图所示。其一共有六种运行模式。
▲图 大众ID4.X热管理系统原理图
1、节温器温度小于15℃，电池温度在8℃~35℃，无热泵需求。【散热器旁路被激活，电池无需加热和冷却】
节温器打开散热器的旁路，用于电池加热的V696阀激活最小的低温冷却回路。当热泵运行起来时，V468低温回路冷却液泵被激活，同时使用Z132加热器件加热电池，如下图所示。
2、节温器温度小于15℃，电池温度小于8℃，没有热泵需求。【散热器被旁路，电池加热】
节温器打开散热器旁路，然后V696高压电池加热混合阀2激活最小可能的低温冷却电路。高压电池加热的V683混合阀激活电池加热电路。两个冷却泵都被激活，如下图所示。
3.节温器温度大于15℃，蓄电池温度在8℃~35℃，无热泵需求。【散热器内有冷却液流动，蓄电池未冷却或未加热】
节温器关闭散热器旁路。蓄电池预热混合阀 2 V696 打开温度最低的低温冷却回路。只有低温回路冷却液泵 V36 被激活。
4、节温器温度大于15℃，车辆运行时电池温度大于35℃，车辆充电时电池温度大于30℃，无热泵需求。【电池由热冷凝器的热交换器冷却，散热器内有冷却液流动】
节温器关闭散热器旁路，然后V696高压电池加热混合阀2激活最小可能的低温冷却电路。V683混合阀用于高压电池升温激活电池冷却液回路。两个冷却泵都被激活，如下图所示。
5、恒温器温度大于15℃，电池温度大于30℃，没有热泵需求。【电池通过低温回路冷却】
节温器关闭散热器旁路，然后V696高压电池加热混合阀2打开与电池的连接。V683混合阀用于高压电池升温激活电池冷却液回路。两个冷却泵都被激活。
6、恒温器温度大于15℃，电池温度在8~30℃，有热泵需求。【散热器内有冷却液流动，蓄电池未冷却或未加热】
节温器关闭散热器旁路。蓄电池预热混合阀 2 V696 打开蓄电池接口。蓄电池预热混合阀 V683 打开蓄电池加热回路。只有低温回路冷却液泵 V36 被激活。
三、理想ONE的热管理系统
理想 ONE 汽车为增程式混合动力汽车，因此，理想 ONE 除了要对电池、乘员舱和电驱系统进行热管理外还要对增程器进行热管理，四大板块紧密协助，达到高效的热利用。下图为理想 ONE热管理系统原理图。
▲图 理想ONE的热管理系统
理想 ONE 热管理系统的关键是是多向流量控制阀精确地按比例开闭实现增程器、电池组和空调三套循环系统间热量的精确传递和利用，实现能量的高效利用。无级调节，小到流量控制阀、水泵，大到空调压缩机，前端冷却模块上的散热风扇，都能通过整车控制器实现功率无级调节，保障电池、增程器、电动机工作在最适宜的温度。前端冷却模块集成了冷凝器、低温散热器、高温散热器、中冷器和散热风扇五个模块的前端冷却模块。
四、Model Y的热管理系统
Model Y的热管理系统的模式主要分为五种，分别为单独乘员舱制热、乘员舱&电池都需要制热、乘员舱需要制热&电池需要冷 却、乘员舱&电池都需要冷却、乘员舱余热回收。下面针对各个场景，分析热泵系统的运行模式。
▲图 Model Y热管理系统原理图
1. 独立乘员舱制热模式
当电池温度超过10℃时，热泵系统能够从电池与电机循环的耦合回路中，通过电池冷却器吸收热量来温暖乘员舱。冷媒在压缩机的作用下，依次流经电磁截止阀1、乘员舱冷凝器、电子膨胀阀2和气液分离器，最终返回压缩机，完成一个制热循环。同时，冷却液在电池冷却器与冷媒进行热交换后，经过一系列阀门和水泵，形成闭环流动，为电池包和其他部件提供温度调节。此时，室外换热器被八通阀屏蔽，以减少热量损失。乘员舱不仅接收压缩机产生的电功率，还接收来自电池回路的热量，使得系统整体的能效比（COP）远高于1。
若电池温度较低，无法为乘员舱提供热量，则制热主要依靠压缩机做功。在此情况下，热泵系统无法通过外部散热器或电池冷却器实现热量交换，相关阀门处于关闭状态。冷媒仅在乘员舱冷凝器和蒸发器之间循环，而冷却液循环则维持不变，但不进行热量交换。
当环境温度高于-10℃时，热泵系统优先从外部环境中吸收热量。此时，冷媒通过电池冷却器吸收热量，并通过改变八通阀的控制，使冷却液在液冷冷凝器和室外散热器之间循环，形成闭环。
2. 乘员舱与电池同时加热模式
通常，电池包温度高于环境温度。但在极端情况下，如环境温度低于-10℃，且电池也需要加热时，热泵系统完全依靠压缩机做功。冷媒在压缩机的作用下，按比例分成两路，分别流经乘员舱冷凝器和液冷冷凝器，以满足乘员舱和电池的加热需求。冷却液在电池冷却器与冷媒进行热交换，为电池包提供热量。
在特殊情况下，如大电流充电时，电池需要快速升温至0℃以上。此时，热泵系统会调整阀门状态，牺牲乘员舱舒适性，优先加热电池包。
3. 乘员舱制热与电池冷却模式
这一模式通常出现在环境温度较低且车辆进行大功率充电时。冷媒在压缩机的作用下分为两路，分别流经乘员舱冷凝器和液冷冷凝器，然后在电池冷却器处蒸发吸热，再返回压缩机。冷却液循环被八通阀分隔成两部分，一部分用于冷却电池包，另一部分与电驱动和室外散热器串联，将多余热量排出车外。
特斯拉的设计巧妙地利用八通阀和截止阀来调节冷媒和冷却液的流动路径，以确保乘员舱的制热功能和电池的冷却需求得到满足。
4. 乘员舱与电池都需要冷却模式
在夏季正常用车情况下，热泵系统作为普通的空调系统使用。液冷冷凝器替代传统冷凝器工作，使空调系统正常运行。
5. 余热回收模式
这一模式是热泵空调的优势之一，体现了其智能化的控制。余热回收即将整车冗余部分的热量存储起来，以便下次用车时释放。电池包因其对温度的敏感性，表面通常有良好的保温层，适合作为余热回收的载体。在冬季气温较低时，车辆停车后，乘员舱或电机内部仍有一定的热量，可通过热泵将其存储到电池包内。下次用车时，热泵系统可利用这部分热量为乘员舱加热。这一工况下，乘员舱内部为普通的制冷循环，而冷却液循环在八通阀的控制下屏蔽室外散热器，避免热量耗散到外部环境中。
五、总结
从上面几家的热管理系统可以看出，热管理系统方案逐步呈现出高效化，精细化，集成化的趋势。
高效化是指系统能耗成为整车热管理系统的重要衡量指标。通过合理的系统设计，高效的“热量搬运工”可以带来显著的能效提升。
精细化是指控制的精细化，新能源汽车对于热管理系统精准度要求大幅提高。动力电池热管理需要做到对温度的稳定精确控制，同时随着新能源汽车电机功率密度的提升及智能化程度提高带来的半导体器件功耗的增加，电驱及电子器件热管理的精准度也有更高的要求。
集成模块化是指通过合理的管路设计及排布方案，可以实现压降与换热损失的最小化，提升系统效率。同时，集中式的排布使得热管理系统平台化，有益于不同车型间的移植和标准化设计。协同集成式控制器后还能进一步优化整车线束与电子芯片，实现更精益的系统方案。
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