一种热泵空调系统及其控制方法和汽车技术方案

技术编号:20576261 阅读:31 留言:0更新日期:2019-03-16 02:54
本发明专利技术提供一种热泵空调系统及其控制方法和汽车,所述热泵空调系统包括:压缩机、外侧换热器,第一内侧换热器和第二内侧换热器,第一内侧换热器能够对车内进行吸热制冷,第二内侧换热器能够对车内进行放热制热;还包括第一冷却回路,第一冷却回路上设置有电池箱体和第三换热器,第三换热器能够并联设置在第一内侧换热器的两端;第三换热器还能够并联设置在第二内侧换热器的两端。通过本发明专利技术能够通过制冷剂对电池进行制冷冷却作用,还能通过制冷剂对电池进行制热升温作用,从而根据需要对电池进行冷却或加热,满足电池的温控需要,因此能够在保证车厢内部空间舒适性要求的同时还能保证电动汽车各个主要部件尤其是电池的高效可靠运行。

A Heat Pump Air Conditioning System and Its Control Method and Automobile

The present invention provides a heat pump air conditioning system and its control method and automobile. The heat pump air conditioning system includes a compressor, an outer heat exchanger, a first inner heat exchanger and a second inner heat exchanger. The first inner heat exchanger can absorb heat and refrigerate the interior of the car, and the second inner heat exchanger can heat and heat the interior of the car; the first cooling circuit and the first cooling circuit are also provided. A battery box and a third heat exchanger are arranged, and the third heat exchanger can be arranged at both ends of the first inner heat exchanger in parallel, and the third heat exchanger can also be arranged at both ends of the second inner heat exchanger in parallel. Through the refrigerant, the battery can be refrigerated and cooled, and the battery can be heated and heated by the refrigerant, so that the battery can be cooled or heated according to the need to meet the temperature control needs of the battery, so that the comfort requirements of the interior space of the car can be guaranteed and the efficient and reliable operation of the main components of the electric vehicle, especially the battery, can be guaranteed. That's ok.

【技术实现步骤摘要】
一种热泵空调系统及其控制方法和汽车
本专利技术属于空调
,具体涉及一种热泵空调系统及其控制方法和汽车。
技术介绍
目前电动汽车需要进行热管理的空间及部件较多,车厢内部空间需要根据用户的需求进行制冷或制热,驱动电机和控制模块需要进行散热以防止高温运行损坏,电池组则需要维持在最佳运行温度以保证其工作效率及寿命。目前一般采用电驱动空调器对车厢内部空间进行温度调节,驱动电机、电池组、控制模块等则通过冷却液或风冷形式进行散热。随着纯电动汽车对续航里程的要求越来越高,锂电池的能量密度也越来越大。这意味着电池充放电时的发热量也越来越大,对电池热管理提出了更高的要求。另外当电动汽车长时间放置于低温环境下时,电池组温度过低导致放电效率降低,此时需要对电池组进行加热。目前通常是通过水暖PTC电加热器加热冷却液的方式实现,电加热器的效率较低,若能使用热泵空调对冷却液进行加热,则可以大幅提高整体能效,同时节约成本。另外当春秋季节电动汽车行驶过程中,可能会遇到乘员舱需要制热而电池组需要冷却的情况,此时如何满足不同的热管理需求是热管理系统需要解决的问题。另外目前的中高端车型都要求实现多温区独立控温,这就要求空调箱内同时存在1个低温换热器和1个高温换热器,通过风门控制冷热风混风比例实现不同温区独立控温。由于现有技术中的电动汽车的热管理系统无法保证车厢内部空间舒适性要求的同时还能保证电动汽车各个主要部件高效可靠运行,无法实现用热泵空调对冷却液进行加热从而间接给电池组加热,无法实现乘员舱制热同时电池组冷却的情况,无法实现乘员舱多温区独立控温功能等技术问题,因此本专利技术研究设计出一种热泵空调系统及其控制方法和汽车。
技术实现思路
因此,本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的电动汽车的热管理系统无法保证车厢内部空间舒适性要求的同时还能保证电动汽车各个主要部件高效可靠运行的缺陷,从而提供一种热泵空调系统及其控制方法和汽车。本专利技术提供一种热泵空调系统,其包括:压缩机、外侧换热器,第一内侧换热器和第二内侧换热器,所述第一内侧换热器能够对车内进行吸热制冷,所述第二内侧换热器能够对车内进行放热制热;还包括第一冷却回路,所述第一冷却回路中流动第一冷却液,所述第一冷却回路上设置有电池箱体和第三换热器,所述第三换热器能够并联设置在所述第一内侧换热器的两端、以在所述第三换热器中通过制冷剂对第一冷却液进行降温冷却,以对电池进行冷却;所述第三换热器还能够并联设置在所述第二内侧换热器的两端、以在所述第三换热器中通过制冷剂对冷却液进行升温加热,以对电池进行加热。优选地,所述压缩机、所述外侧换热器和所述第一内侧换热器串联而连成制冷主回路,且所述第一内侧换热器所处管路段具有与所述压缩机的吸气端相连的第一端和与所述外侧换热器相连的第二端,且在所述管路段上设置有第六电磁阀,所述外侧换热器的第三端与所述压缩机的排气端相连,所述外侧换热器的第四端与所述管路段的所述第二端相连。优选地,所述第二内侧换热器所在的支路为第一支路,且所述第一支路的第五端通过第二支路与所述压缩机的排气端连接,所述第一支路的第六端通过第三支路与所述管路段的所述第二端连接,且所述第二支路上设置有第二电磁阀,所述第三支路上设置有第七电磁阀。优选地,所述第一支路的所述第六端还通过第四支路与所述外侧换热器的所述第四端相连,且所述第四支路上还设置有第八电磁阀。优选地,所述第三换热器所在的制冷剂支路为第五支路,且所述第五支路的第七端与所述管路段的所述第二端连接,所述第五支路的第八端通过第六支路与所述管路段的所述第一端连接,所述第六支路上设置有第五电磁阀,所述第五支路的第八端还通过第七支路与所述第二支路连接,所述第七支路上设置有第九电磁阀。优选地,所述外侧换热器的第三端还通过第八支路与所述压缩机的吸气端相连,且所述第八支路上设置有第三电磁阀,和/或在所述制冷主回路上位于所述压缩机的排气端的位置还设置有第一电磁阀。优选地,还包括设置在所述制冷主回路上的闪发器,且所述闪发器的补气端通过第九支路连接到所述压缩机的补气端,且所述第九支路上设置有第四电磁阀,所述制冷主回路上位于所述外侧换热器的所述第四端和所述闪发器之间还设置有第一节流阀,所述制冷主回路上位于所述第一内侧换热器和所述闪发器之间还设置有第二节流阀,所述第五支路上位于所述第七端和所述第三换热器之间还设置有第三节流阀。优选地,所述第一冷却回路上还设置有第一散热器,能够使得第一冷却液流经所述第一散热器时、能够被散热冷却,进而对电池进行冷却作用;所述第一冷却回路上还设置有三通阀、能够使得所述电池箱体在与所述第一散热器连接和与所述第一散热器断开之间进行切换控制。优选地,所述第一冷却液为水,所述第一冷却回路上还设置有第一水泵。优选地,还包括第二冷却回路,所述第二冷却回路上设置有充电机、控制器和驱动电机中的至少一结构,所述第二冷却回路中流动第一冷却液,且所述第二冷却回路上还设置有第二散热器,能够使得第二冷却液流经所述第二散热器时、能够被散热冷却,进而对充电机、控制器和驱动电机中的至少一结构进行冷却降温。优选地,当同时包括第二散热器、第一散热器和外侧换热器时:还包括冷凝风机,所述冷凝风机能够同时对所述第二散热器、所述第一散热器和所述外侧换热器进行吸风或吹风。优选地,所述第二冷却液为水,所述第二冷却回路上设置有第二水泵。本专利技术还提供一种热泵空调系统的控制方法,其使用前任一项所述的热泵空调系统,对车内进行制冷和制热之间的切换控制,以及对电池进行冷却和加热的切换控制。优选地,当同时包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀和所述第九电磁阀以及三通阀时:且当室外温度大于第一预设温度且小于第二预设温度时,判断需要对乘员舱制冷以及对电池进行低负荷冷却,控制开启所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述第六电磁阀和所述第八电磁阀,控制关闭所述第三电磁阀、所述第五电磁阀、所述第七电磁阀和所述第九电磁阀,所述第一内侧换热器制冷、所述第二内侧换热器制热,所述第三换热器不换热,控制所述三通阀使得所述第一散热器被接通、通过所述第一散热器对电池进行冷却。优选地,当同时包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀和所述第九电磁阀以及三通阀时:且当室外温度大于第二预设温度时,判断需要对乘员舱制冷以及对电池进行高负荷冷却,控制开启所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀、所述第六电磁阀和所述第八电磁阀,控制关闭所述第三电磁阀、所述第七电磁阀和所述第九电磁阀,所述第一内侧换热器制冷、所述第二内侧换热器制热,所述第三换热器换热,控制所述三通阀使得所述第一散热器断开、通过所述第三换热器对电池进行冷却。优选地,当同时包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀和所述第九电磁阀以及三通阀时:当室外温度小于第一预设温度时,判断需要对乘员舱制热以及对电池进行加热,控制开启所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第七电磁阀和所述第九电磁阀,控制关闭所述第一电磁阀、所述第五电磁阀、所述第六电磁阀和所述第八电磁阀,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种热泵空调系统,其特征在于:包括:压缩机(1)、外侧换热器(2),第一内侧换热器(31)和第二内侧换热器(32),所述第一内侧换热器(31)能够对车内进行吸热制冷,所述第二内侧换热器(32)能够对车内进行放热制热;还包括第一冷却回路(4),所述第一冷却回路(4)中流动第一冷却液,所述第一冷却回路(4)上设置有电池箱体(5)和第三换热器(6),所述第三换热器(6)能够并联设置在所述第一内侧换热器(31)的两端、以在所述第三换热器(6)中通过制冷剂对第一冷却液进行降温冷却,以对电池进行冷却;所述第三换热器(6)还能够并联设置在所述第二内侧换热器(32)的两端、以在所述第三换热器(6)中通过制冷剂对冷却液进行升温加热,以对电池进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种热泵空调系统,其特征在于:包括:压缩机(1)、外侧换热器(2),第一内侧换热器(31)和第二内侧换热器(32),所述第一内侧换热器(31)能够对车内进行吸热制冷,所述第二内侧换热器(32)能够对车内进行放热制热;还包括第一冷却回路(4),所述第一冷却回路(4)中流动第一冷却液,所述第一冷却回路(4)上设置有电池箱体(5)和第三换热器(6),所述第三换热器(6)能够并联设置在所述第一内侧换热器(31)的两端、以在所述第三换热器(6)中通过制冷剂对第一冷却液进行降温冷却,以对电池进行冷却;所述第三换热器(6)还能够并联设置在所述第二内侧换热器(32)的两端、以在所述第三换热器(6)中通过制冷剂对冷却液进行升温加热,以对电池进行加热。2.根据权利要求1所述的热泵空调系统,其特征在于:所述压缩机(1)、所述外侧换热器(2)和所述第一内侧换热器(31)串联而连成制冷主回路(7),且所述第一内侧换热器(31)所处管路段(8)具有与所述压缩机(1)的吸气端相连的第一端(81)和与所述外侧换热器(2)相连的第二端(82),且在所述管路段(8)上设置有第六电磁阀(96),所述外侧换热器(2)的第三端(21)与所述压缩机(1)的排气端相连,所述外侧换热器(2)的第四端(22)与所述管路段(8)的所述第二端(82)相连。3.根据权利要求2所述的热泵空调系统,其特征在于:所述第二内侧换热器(32)所在的支路为第一支路(11),且所述第一支路(11)的第五端(111)通过第二支路(12)与所述压缩机(1)的排气端连接,所述第一支路(11)的第六端(112)通过第三支路(13)与所述管路段(8)的所述第二端(82)连接,且所述第二支路(12)上设置有第二电磁阀(92),所述第三支路(13)上设置有第七电磁阀(97)。4.根据权利要求3所述的热泵空调系统,其特征在于:所述第一支路(11)的所述第六端(112)还通过第四支路(14)与所述外侧换热器(2)的所述第四端(22)相连,且所述第四支路(14)上还设置有第八电磁阀(98)。5.根据权利要求3所述的热泵空调系统,其特征在于:所述第三换热器(6)所在的制冷剂支路为第五支路(15),且所述第五支路(15)的第七端(151)与所述管路段(8)的所述第二端(82)连接,所述第五支路(15)的第八端(152)通过第六支路(16)与所述管路段(8)的所述第一端(81)连接,所述第六支路(16)上设置有第五电磁阀(95),所述第五支路(15)的第八端(152)还通过第七支路(17)与所述第二支路(12)连接,所述第七支路(17)上设置有第九电磁阀(99)。6.根据权利要求2所述的热泵空调系统,其特征在于:所述外侧换热器(2)的第三端(21)还通过第八支路(18)与所述压缩机(1)的吸气端相连,且所述第八支路(18)上设置有第三电磁阀(93),和/或在所述制冷主回路(7)上位于所述压缩机(1)的排气端的位置还设置有第一电磁阀(91)。7.根据权利要求5所述的热泵空调系统,其特征在于:还包括设置在所述制冷主回路(7)上的闪发器(10),且所述闪发器的补气端通过第九支路(19)连接到所述压缩机(1)的补气端,且所述第九支路(19)上设置有第四电磁阀(94),所述制冷主回路(7)上位于所述外侧换热器(2)的所述第四端(22)和所述闪发器(10)之间还设置有第一节流阀(201),所述制冷主回路(7)上位于所述第一内侧换热器(31)和所述闪发器(10)之间还设置有第二节流阀(202),所述第五支路(15)上位于所述第七端(151)和所述第三换热器(6)之间还设置有第三节流阀(203)。8.根据权利要求1-7中任一项所述的热泵空调系统,其特征在于:所述第一冷却回路(4)上还设置有第一散热器(41),能够使得第一冷却液流经所述第一散热器(41)时、能够被散热冷却,进而对电池进行冷却作用;所述第一冷却回路(4)上还设置有三通阀(42)、能够使得所述电池箱体(5)在与所述第一散热器(41)连接和与所述第一散热器(41)断开之间进行切换控制。9.根据权利要求8所述的热泵空调系统,其特征在于:所述第一冷却液为水,所述第一冷却回路(4)上还设置有第一水泵(40)。10.根据权利要求1-9中任一项所述的热泵空调系统,其特征在于:还包括第二冷却回路(300),所述第二冷却回路(300)上设置有充电机(301)、控制器(302)和驱动电机(303)中的至少一结构,所述第二冷却回路(300)中流动第一冷却液,且所述第二冷却回路(300)上还设置有第二散热器(304),能够使得...

【专利技术属性】
技术研发人员:李潇郭爱斌
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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