基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统技术方案

本申请提供基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，具有制冷、制热、电池冷却、电池加热等多种功能模式，通过回收冷却系统余热提高现有技术中低温下热泵运行蒸发过热度，从而提高热泵效率。

Vehicle water source heat pump air conditioning system based on vehicle thermal management

This application provides the auto water source heat pump air conditioning system based on the heat management of the whole vehicle. It has many functional modes, such as refrigeration, heat production, battery cooling, and battery heating. By recycling the residual heat of the cooling system, the heat pump evaporation overheat at low temperature in the existing technology is improved so as to improve the efficiency of the heat pump.

【技术实现步骤摘要】
基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统
本申请涉及汽车空调领域，特别是涉及基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统。
技术介绍
电动汽车在运行时，由“电池、电机、电控”所构成的三电系统会产生约1000W热量。热泵系统在制热的过程中，制冷剂在冷却液同等温度环境下蒸发，提高蒸发过热度，从而能适应更低的环境温度。现阶段，热泵空调系统通常采用的制冷剂为R134a。这种制冷剂在环境温度低于-10℃时的蒸发过热度低，从空气获取的热量少，导致了热泵系统效果降低。为了提高热泵系统的效果，通常会采用辅助加热器进行加热，同时，整车热管理系统，电池与空调分别采用独立的加热器，这种方式大大增加了用电负荷和采购成本。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，通过回收冷却系统余热提高现有技术中低温环境下热泵运行蒸发过热度。为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，包括：一种基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，其特征在于，包括：电动压缩机、第一换热器、第二换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、电池冷却器、及气液分离器；第一电子阀、第二电子阀、第三电子阀、及第四电子阀，和/或止回阀；驱动电机、第一膨胀水箱、散热器、第一水泵、充电机、及电机控制器；其中，所述电动压缩机的输出端连接所述第一换热器的输入端；所述第一换热器的输出端分别连接所述第一电子膨胀阀的输入端、所述第二电子膨胀阀的输入端；所述第一电子膨胀阀的输出端连接所述第二换热器的输入端；所述第二换热器的输出端连接所述气液分离器的输入端；所述气液分离器的输出端连接所述电动压缩机的输入端；所述第二电子膨胀阀的输出端连接所述电池冷却器的输入端；所述电池冷却器的输出端连接所述气液分离器的输入端；所述气液分离器的输出端连接所述电动压缩机的输入端；所述第一电子阀连接于所述电动压缩机与所述第一换热器之间，所述第二电子阀连接于所述第二换热器与所述气液分离器之间，所述第三电子阀连接于所述第二换热器与所述电动压缩机之间，所述第四电子阀连接于所述第一电子阀与所述第二电子阀之间；所述止回阀连接于所述电池冷却器与所述气液分离器之间，用于防止制冷剂热传递影响所述电池冷却器的温度稳定性；所述驱动电机、所述第一膨胀水箱、所述散热器、所述第一水泵、所述充电机、及所述电机控制器依次连接，并且，所述驱动电机与所述电机控制器分别连接所述第一换热器；当所述第一电子阀和所述第二电子阀开启，并且，所述第三电子阀和所述第四电子阀关闭时，构成制冷回路；当所述第一电子阀和所述第二电子阀关闭，并且，所述第三电子阀和所述第四电子阀开启时，构成制热回路。于本申请一实施例中，所述空调系统还包括：第一电子三通阀，用于将所述第一膨胀水箱、所述散热器、及所述第一水泵之间的连接结构切换为所述第一膨胀水箱与所述第一水泵连接的结构。于本申请一实施例中，所述空调系统还包括：电子四通阀、第二水泵、加热器、暖风芯体，其中，所述暖风芯体与所述第二换热器相对设置，所述电子四通阀与所述第二水泵、所述加热器、及所述暖风芯体连接以构成回路。于本申请一实施例中，所述空调系统还包括：电池冷却回路，所述电池冷却回路包括：第二电子三通阀、第三水泵、电池散热器、第二膨胀水箱、动力电池，其中，所述电子四通阀与所述第二电子三通阀、所述电池散热器、第二膨胀水箱、及所述电池冷却器依次连接以构成回路；所述动力电池与所述第三水泵连接，并连接于所述第二膨胀水箱与所述第二电子三通阀之间。于本申请一实施例中，所述空调系统还包括：电池加热回路，所述电池加热回路包括：由所述电池冷却器、所述第二膨胀水箱、所述动力电池、所述第三水泵、所述第二电子三通阀、及所述电子四通阀依次连接以构成的第一回路；由所述第二水泵、所述加热器、所述暖风芯体、及所述电子四通阀依次连接以构成的第二回路。于本申请一实施例中，在所述电池散热器处还设置有风扇、和/或所述第二换热器与所述暖风芯体之间还设置有鼓风机。于本申请一实施例中，所述第一换热器、和/或所述第二换热器为板式换热器。如上所述，本申请的基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，可以在环境温度较低时，从冷却回路获取热量可以用于给乘员舱采暖，解决低温下，热泵运行蒸发过热度低的技术难题，提高热泵效率，除此之外，电池加热与暖风热补偿使用同一个加热器，降低采购成本。附图说明图1显示为本申请优选实施例的基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1，本申请提供的基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，主要包括以下四种工作方式：1、制冷模式制冷模式由制冷回路执行实现，结构包括：电动压缩机(见图1中的<1>压缩机)、第一换热器(见图1中的<2>换热器，优选为板式换热器)、第二换热器(见图1中的<6>舱内换热器，优选为板式换热器)、第一电子膨胀阀(见图1中的<30>电子膨胀阀)、第二电子膨胀阀(见图1中的<25>电子膨胀阀)、电池冷却器(见图1中的<7>电池冷却器)、气液分离器(见图1中的<8>气液分离器)，并且，电动压缩机的输出端连接第一换热器的输入端，第一换热器的输出端分别连接第一电子膨胀阀的输入端、第二电子膨胀阀的输入端，第一电子膨胀阀的输出端连接第二换热器的输入端，第二换热器的输出端连接气液分离器的输入端，气液分离器的输出端连接电动压缩机的输入端，第二电子膨胀阀的输出端连接电池冷却器的输入端，电池冷却器的输出端连接气液分离器的输入端，气液分离器的输出端连接电动压缩机的输入端。由于本系统还包括制热模式(见下方“2、制热模式”)，为了方便两种工作模式间的切换，本系统还包括：第一电子阀(见图1中的<27>电子阀)、第二电子阀(见图1中的<29>电子阀)、第三电子阀(见图1中的<28>电子阀)、第四电子阀(见图1中的<26>电子阀)、止回阀(见图1中的<24>止回阀，用于防止交汇点制冷剂热传递影响<7>电池换热器温度稳定性)，并且，第一电子阀连接于电动压缩机与第一换热器之间，第二电子阀连接于第二换热器与气液分离器之间，第三电子阀连接于第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，其特征在于，包括：电动压缩机、第一换热器、第二换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、电池冷却器、及气液分离器；第一电子阀、第二电子阀、第三电子阀、及第四电子阀，和/或止回阀；驱动电机、第一膨胀水箱、散热器、第一水泵、充电机、及电机控制器；其中，所述电动压缩机的输出端连接所述第一换热器的输入端；所述第一换热器的输出端分别连接所述第一电子膨胀阀的输入端、所述第二电子膨胀阀的输入端；所述第一电子膨胀阀的输出端连接所述第二换热器的输入端；所述第二换热器的输出端连接所述气液分离器的输入端；所述气液分离器的输出端连接所述电动压缩机的输入端；所述第二电子膨胀阀的输出端连接所述电池冷却器的输入端；所述电池冷却器的输出端连接所述气液分离器的输入端；所述气液分离器的输出端连接所述电动压缩机的输入端；所述第一电子阀连接于所述电动压缩机与所述第一换热器之间，所述第二电子阀连接于所述第二换热器与所述气液分离器之间，所述第三电子阀连接于所述第二换热器与所述电动压缩机之间，所述第四电子阀连接于所述第一电子阀与所述第二电子阀之间；所述止回阀连接于所述电池冷却器与所述气液分离器之间，用于防止制冷剂热传递影响所述电池冷却器的温度稳定性；所述驱动电机、所述第一膨胀水箱、所述散热器、所述第一水泵、所述充电机、及所述电机控制器依次连接，并且，所述驱动电机与所述电机控制器分别连接所述第一换热器；当所述第一电子阀和所述第二电子阀开启，并且，所述第三电子阀和所述第四电子阀关闭时，构成制冷回路；当所述第一电子阀和所述第二电子阀关闭，并且，所述第三电子阀和所述第四电子阀开启时，构成制热回路。...

【技术特征摘要】
1.一种基于整车热管理的汽车水源式热泵空调系统，其特征在于，包括：电动压缩机、第一换热器、第二换热器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、电池冷却器、及气液分离器；第一电子阀、第二电子阀、第三电子阀、及第四电子阀，和/或止回阀；驱动电机、第一膨胀水箱、散热器、第一水泵、充电机、及电机控制器；其中，所述电动压缩机的输出端连接所述第一换热器的输入端；所述第一换热器的输出端分别连接所述第一电子膨胀阀的输入端、所述第二电子膨胀阀的输入端；所述第一电子膨胀阀的输出端连接所述第二换热器的输入端；所述第二换热器的输出端连接所述气液分离器的输入端；所述气液分离器的输出端连接所述电动压缩机的输入端；所述第二电子膨胀阀的输出端连接所述电池冷却器的输入端；所述电池冷却器的输出端连接所述气液分离器的输入端；所述气液分离器的输出端连接所述电动压缩机的输入端；所述第一电子阀连接于所述电动压缩机与所述第一换热器之间，所述第二电子阀连接于所述第二换热器与所述气液分离器之间，所述第三电子阀连接于所述第二换热器与所述电动压缩机之间，所述第四电子阀连接于所述第一电子阀与所述第二电子阀之间；所述止回阀连接于所述电池冷却器与所述气液分离器之间，用于防止制冷剂热传递影响所述电池冷却器的温度稳定性；所述驱动电机、所述第一膨胀水箱、所述散热器、所述第一水泵、所述充电机、及所述电机控制器依次连接，并且，所述驱动电机与所述电机控制器分别连接所述第一换热器；当所述第一电子阀和所述第二电子阀开启，并且，所述第三电子阀和所述第四电子阀关闭时，构成制冷回路；当所述第一电子阀和所述第二电子阀关闭，并且，所述第三电子阀和所述第四电子阀开启时，构成制热回路。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷峰，
申请(专利权)人：爱驰汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36