一、插混商用車熱管理系統的崛起
隨著環保要求的不斷提高以及能源結構的調整，插混商用車在市場中的地位日益凸顯。插混商用車集成式熱管理系統的發展順應了這一趨勢，成為車輛熱管理技術領域的重要突破。
在當前的汽車市場中，熱管理系統對于車輛的性能和可靠性至關重要。對于插混商用車來說，其熱管理系統不僅要滿足傳統燃油車的散熱需求，還要兼顧電池和電機等關鍵部件的溫度控制。插混商用車集成式熱管理系統通過聯合電驅動散熱系統、駕駛室空調暖風系統、電池熱管理系統等多個系統，實現了多種模式切換，有效利用了電機系統的余熱，滿足了制冷與加熱需求。
2024 年，東風商用車有限公司申請的 “一種插混商用車集成式熱管理系統及控制方法” 專利，公開號為 CN 118927930 A。這一專利的出現，進一步提升了插混商用車熱管理系統在行業中的地位。該系統包括冷卻液回路、冷媒回路和暖風回路等多個部分，通過多通閥實現不同回路的連接和切換。其中，冷卻液回路連接電驅動回路、電池回路和第一液體管路，冷媒回路與第一液體管路通過第一換熱器換熱，暖風回路與冷媒回路通過冷凝器換熱，同時與電池回路通過第二換熱器換熱。這種設計能夠有效降低系統成本，因為電池回路可以不設置加熱器，利用電機系統的余熱即可實現電池低溫啟動、駕駛室暖風、電池加熱等功能。
插混商用車集成式熱管理系統的重要性不僅在于提高車輛的性能和可靠性，還在于降低能源消耗和減少環境污染。通過有效利用電機系統的余熱，減少了對傳統能源的依賴，降低了車輛的能耗和排放。同時，該系統還能夠提高電池的使用壽命和安全性，為插混商用車的廣泛應用奠定了基礎。
二、系統組成與工作原理
（一）冷卻液回路
冷卻液回路在插混商用車集成式熱管理系統中起著關鍵作用。它主要由多通閥以及與多通閥連接的電驅動回路、電池回路、第一液體管路等組成。多通閥作為核心部件，能夠實現不同回路之間的連接和切換，確保冷卻液在各個部分之間的合理流動。
電驅動回路通過冷卻液的循環，帶走電機等部件在工作過程中產生的熱量，防止電機過熱，保證其正常運行。電池回路中的冷卻液則負責調節電池的溫度，避免電池在充放電過程中溫度過高或過低，影響電池的性能和壽命。第一液體管路則起到連接各個部分的作用，使冷卻液能夠順暢地在整個回路中流動。
在熱管理中，冷卻液回路通過調節冷卻液的流量和溫度，實現對電驅動系統和電池的溫度控制。例如，在車輛高速行駛時，電驅動系統產生的熱量較多，冷卻液回路會增加冷卻液的流量，提高散熱效率；而在低溫環境下，為了防止電池溫度過低，冷卻液回路會將部分熱量傳遞給電池，實現電池的加熱功能。
（二）冷媒回路
冷媒回路與冷卻液回路通過第一換熱器進行換熱。冷媒在冷媒回路中循環流動，當需要進行制冷時，冷媒吸收熱量，變成氣態，然后通過壓縮機壓縮，變成高溫高壓的氣態冷媒。高溫高壓的氣態冷媒進入第一換熱器，與冷卻液回路中的冷卻液進行換熱，將熱量傳遞給冷卻液，使冷媒冷卻變成液態。液態冷媒再通過膨脹閥降壓，進入蒸發器，繼續吸收熱量，實現制冷循環。
通過這種換熱方式，冷媒回路能夠有效地將熱量從車內或電池等部位轉移出去，實現車輛的制冷功能。同時，在需要加熱時，冷媒回路也可以反向運行，將熱量從外部環境中吸收進來，通過第一換熱器傳遞給冷卻液回路，為車輛提供熱源。
（三）暖風回路
暖風回路與冷媒回路通過冷凝器換熱，實現熱量的傳遞。當車輛需要暖風時，冷媒回路中的冷媒在壓縮機的作用下變成高溫高壓的氣態冷媒，進入冷凝器。在冷凝器中，冷媒將熱量釋放給暖風回路中的空氣，使空氣溫度升高。升溫后的空氣通過風道進入車內，為駕乘人員提供溫暖的環境。
同時，暖風回路與電池回路通過第二換熱器換熱。在低溫環境下，為了防止電池溫度過低，暖風回路中的熱空氣可以通過第二換熱器將熱量傳遞給電池回路中的冷卻液，進而對電池進行加熱。這種換熱過程能夠有效地利用車輛內部的熱量資源，提高能源的利用效率，同時滿足了車輛在不同環境下的加熱需求。
三、關鍵部件及技術優勢
（一）多通閥的作用
多通閥在插混商用車集成式熱管理系統中起著至關重要的作用。它就如同一個智能的交通樞紐，能夠精確調節冷卻液的流動路徑。多通閥通過機械式或電磁閥的方式，根據車輛不同的工作狀態和熱管理需求，實現對冷卻液流向的靈活控制。
在熱管理系統中，多通閥可以將冷卻液引導至不同的回路，如電驅動回路、電池回路等。當電機等部件需要散熱時，多通閥可以打開通往電驅動回路的通道，讓冷卻液快速帶走熱量，防止電機過熱。而當電池需要加熱或冷卻時，多通閥又能切換至電池回路，確保電池始終處于適宜的工作溫度范圍內。
多通閥的存在使得熱管理系統更加高效和可靠。它能夠根據實時的溫度變化和系統需求，快速調整冷卻液的流動方向和流量，實現精確的溫度控制。例如，在車輛啟動初期，電池溫度較低，多通閥可以將部分電機產生的余熱引導至電池回路，實現電池的快速升溫，提高電池的性能和壽命。同時，在高溫環境下，多通閥又能確保冷卻液優先流向需要散熱的部位，保證整個系統的穩定運行。
（二）集成式設計優勢
插混商用車集成式熱管理系統的集成式設計具有諸多顯著優勢。首先，通過聯合電驅動散熱系統、駕駛室空調暖風系統、電池熱管理系統等多個系統，實現了多種模式的智能切換。這種集成化設計打破了傳統熱管理系統中各個子系統獨立運行的局面，使得不同系統之間能夠協同工作，提高了能源的利用效率。
在有效利用電機余熱方面，集成式設計發揮了關鍵作用。電機在工作過程中會產生大量的熱量，傳統熱管理系統往往將這些熱量直接散發到空氣中，造成了能源的浪費。而插混商用車集成式熱管理系統則能夠將電機的余熱回收利用，通過冷卻液回路將熱量傳遞給電池或駕駛室，實現了能源的高效利用。據統計，通過這種方式可以有效降低車輛的能耗，提高續航里程。
此外，集成式設計還降低了系統成本。由于電池回路可以不設置加熱器，減少了零部件的數量和成本。同時，集成化的設計使得管路更加簡潔，減少了泄漏的風險，提高了系統的可靠性。這種集成式熱管理系統不僅滿足了制冷與加熱需求，還實現了電池低溫啟動、駕駛室暖風、電池加熱等功能，為插混商用車的廣泛應用提供了有力支持。
四、未來發展前景
隨著新能源汽車行業的不斷發展，插混商用車集成式熱管理系統未來發展前景廣闊。從技術創新角度來看，熱管理系統將朝著更加集成化、智能化和高效化的方向發展。
在集成化方面，未來的插混商用車熱管理系統有望進一步整合更多的功能模塊，實現更加緊湊的設計和更高的能源利用效率。例如，將熱管理系統與車輛的動力系統、電子控制系統等進行深度融合，減少系統之間的接口和冗余部件，提高整體性能。
智能化是熱管理系統發展的重要趨勢。通過引入先進的傳感器技術和智能控制算法，熱管理系統能夠實時監測車輛的運行狀態和環境參數，自動調整工作模式和參數設置，以實現最佳的熱管理效果。例如，根據車輛的行駛速度、電池電量、外界溫度等因素，智能調節冷卻液的流量和溫度，提高系統的能效和可靠性。
在高效化方面，未來的熱管理系統將不斷探索新的材料和技術，提高散熱和加熱效率。例如，采用新型的散熱材料和換熱器設計，提高熱交換效率，降低系統能耗。同時，優化系統的控制策略，減少能量損失，提高能源利用效率。
插混商用車集成式熱管理系統的發展對推動新能源汽車的發展具有積極意義。首先，它能夠提高新能源汽車的性能和可靠性，延長電池壽命，提高車輛的續航里程。其次，通過有效利用電機余熱等能源回收技術，降低了車輛的能耗和排放，符合環保要求。最后，集成式熱管理系統的發展將促進新能源汽車產業鏈的升級和完善，帶動相關產業的發展。
插混商用車集成式熱管理系統在未來具有巨大的發展潛力，將為新能源汽車的發展提供更加堅實的技術支持。