本发明专利技术涉及一种用于车辆的热泵系统，包括：第一冷却装置，包括连接到第一冷却剂管线的第一散热器和第一水泵，以使冷却剂在第一冷却剂管线中循环，用以冷却设置在第一冷却剂管线中的至少一个电气部件和至少一个电动机；第二冷却装置；设置在电池冷却剂管线中的电池模块；控制器，电连接到第一冷却装置和第二冷却装置、电池模块和空调装置，以根据车辆模式选择性地控制第一冷却装置和第二冷却装置、电池模块或空调装置；以及热交换器，其中，穿过热交换器的制冷剂，分别通过与从第一冷却剂管线和第二冷却剂管线中任一者供应的冷却剂或者通过第一冷却剂管线和第二冷却剂管线供应的冷却剂相互热交换，而根据车辆模式选择性地被冷凝或蒸发。凝或蒸发。凝或蒸发。
【技术实现步骤摘要】
用于车辆的热泵系统
[0001]本专利技术涉及一种用于车辆的车辆热泵系统，更具体涉及以下这种用于车辆的热泵系统，其通过使用制冷剂和冷却剂进行热交换的单个制冷器来对电池模块加热或冷却，并通过使用来自电动机、电气部件和电池模块的废热来提高供暖效率。
技术介绍
[0002]通常，用于车辆的空调装置包括使冷却剂或制冷剂循环以对车辆内部进行供暖或制冷的空调系统。
[0003]这种空调装置能够通过将车辆的室内温度保持在适当的温度而不受室外温度变化的影响来保持清新的室内环境，其被配置成在通过使驱动压缩机排出的制冷剂穿过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀和蒸发器再次循环到压缩机的过程中，通过蒸发器的热交换来对车辆内部进行供暖或制冷。
[0004]即在空调装置中，在夏季制冷模式下，由压缩机压缩的高温高压气态制冷剂通过冷凝器冷凝，然后通过贮液干燥器和膨胀阀在蒸发器中蒸发以降低室内温度和湿度。
[0005]近来，随着对能源效率和环境污染的关注日益增加，需要开发一种配置为基本取代具有内燃机的车辆的环保车辆，环保车辆通常分为以燃料电池或电力为动力源的电动车辆和以发动机和电池为动力的混合动力车辆。
[0006]在环保车辆中的电动车辆和混合动力车辆中，与一般车辆的空调装置不同，其不使用单独的加热器，并且应用到环保车辆的空调装置通常称为热泵系统。
[0007]在使用燃料电池的电动车辆的情况下，氧和氢的化学反应能转化为电能以产生驱动力，在这个过程中，燃料电池中的化学反应会产生热能，因此需要有效去除产生的热量以确保燃料电池的性能。
[0008]即使在混合动力车辆中，驱动力也是通过使用从燃料电池或电池提供的电力驱动电动机以及使用普通燃料驱动的发动机来产生的，因此，只有有效地去除燃料电池或电池和电动机产生的热量，才能确保电动机的性能。
[0009]因此，在现有技术的混合动力车辆或电动车辆中，电池冷却系统、冷却装置和热泵系统可配置为具有各自独立的回路，以防止电动机、电气部件和包含燃料电池在内的电池产生热量。
[0010]因此，布置在车辆前部的冷却模块的尺寸和重量增大，并且用于向发动机室内的热泵系统、冷却装置和电池冷却系统供应制冷剂或冷却剂的连接管线的布置变得复杂。
[0011]此外，由于根据车辆状态单独设置用于加热或冷却电池的电池冷却系统，使得电池能够在最佳状态下运行，施加多个阀来连接各个连接管线，因而噪声和振动被传递到车辆内部，从而导致乘坐舒适性较差。
[0012]在本专利技术
技术介绍
部分中公开的信息仅用于加强对本专利技术整体背景的理解，而不应视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
[0013]本专利技术的各个方面旨在提供一种用于车辆的热泵系统，该热泵系统被配置为通过使用制冷剂和冷却剂在其中进行热交换的单个制冷器来加热或冷却电池模块，从而简化系统。
[0014]本专利技术的各个方面旨在提供一种用于车辆的热泵系统，包括：第一冷却装置，包括连接到第一冷却剂管线的第一散热器和第一水泵，以使冷却剂在第一冷却剂管线中循环，用以冷却设置在第一冷却剂管线中的至少一个电气部件和至少一个电动机；第二冷却装置，包括连接到第二冷却剂管线的第二水泵，以使冷却剂在第二冷却剂管线中循环；设置在电池冷却剂管线中的电池模块，电池冷却剂管线通过第一阀选择性地连接到第二冷却剂管线；控制器，电连接到第一冷却装置和第二冷却装置、电池模块和空调装置，以根据车辆模式选择性地控制第一冷却装置和第二冷却装置、电池模块或空调装置；以及热交换器，设置在空调装置中并连接到第一冷却剂管线和第二冷却剂管线中的每一者，使得在第一冷却装置和第二冷却装置中循环的冷却剂能够穿过热交换器，其中，穿过热交换器的制冷剂，分别通过与从第一冷却剂管线和第二冷却剂管线中任一者供应的冷却剂或者通过第一冷却剂管线和第二冷却剂管线供应的冷却剂相互热交换，而根据车辆模式选择性地被冷凝或蒸发。
[0015]当在车辆的制冷模式下对电池模块冷却时，控制器可以以低于第二水泵的操作量的操作量来操作第一水泵。
[0016]第一冷却装置和第二冷却装置可感测沿第一冷却剂管线和第二冷却剂管线流动的冷却剂的温度，以分别电连接到用于向控制器输出感测信号的第一温度传感器和第二温度传感器。
[0017]在车辆的供暖模式下，控制器被配置为根据从第一温度传感器和第二温度传感器输出的信号来控制第一水泵和第二水泵的操作量。
[0018]热交换器包括：第一散热单元，连接至第一冷却剂管线；第二散热单元，连接至第二冷却剂管线；以及分隔壁，在热交换器内分隔第一散热单元和第二散热单元，以防止分别从第一冷却装置和第二冷却装置供应的冷却剂混合，并使制冷剂能够穿过。
[0019]穿过热交换器的制冷剂沿着与穿过第一散热单元和第二散热单元的冷却剂的流动方向相反的方向流动。
[0020]该热泵系统进一步包括：制冷器，设置在冷却剂穿过的电池冷却剂管线中，并通过制冷剂连接管线连接到空调装置的制冷剂管线，以通过使冷却剂与从空调装置供应的制冷剂进行热交换来调节被选择性引入的冷却剂的温度，空调装置还包括：暖通空调(HVAC)模块，通过制冷剂管线连接到空调装置，并包括门，该门被构造为根据车辆模式中的制冷模式、供暖模式、以及供暖/除湿模式，控制穿过蒸发器的外部空气选择性地引入内部冷凝器；压缩机，通过制冷剂管线连接在蒸发器和内部冷凝器之间；第一膨胀阀，设置在制冷剂管线中以连接热交换器和蒸发器；第二膨胀阀，设置在制冷剂连接管线中；第一旁通管线，被构造为在热交换器和第一膨胀阀之间连接制冷剂管线和压缩机，使得穿过热交换器的制冷剂被选择性地引入压缩机；第三膨胀阀，设置在内部冷凝器和热交换器之间的制冷剂管线中；以及第二旁通管线，被构造成连接热交换器和第三膨胀阀之间的制冷剂管线与第一膨胀阀和蒸发器之间的制冷剂管线，使得已穿过内部冷凝器的制冷剂被选择性地引入蒸发器。
[0021]在热交换器和蒸发器之间的制冷剂管线中设置有副冷凝器，并且当热交换器冷凝制冷剂时，副冷凝器通过与外部空气的热交换进一步冷凝在热交换器中被冷凝的制冷剂。
[0022]热交换器安装有贮液干燥器，贮液干燥器将已完成热交换的制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂，并选择性地排出气态制冷剂和液态制冷剂。
[0023]贮液干燥器安装在热交换器中，以通过第一旁通管线将气态制冷剂供应到压缩机，并将液态制冷剂供应到副冷凝器。
[0024]第二膨胀阀在电池模块被制冷剂冷却时工作，并且使通过制冷剂连接管线流入的制冷剂膨胀并将制冷剂引入冷却器。
[0025]在车辆的供暖除湿模式下，第三膨胀阀选择性地使流入热交换器和第二旁通管线的制冷剂膨胀。
[0026]第一阀被构造为选择性地连接第二冷却剂管线和电池冷却剂管线。
[0027]在第一冷却装置中设置有第一分支管线，第一分支管线通过设置在第一散热器和第一水泵之间的第一冷却剂管线中的第二阀连接到第一散热器和第一水泵之间的第一冷却剂管线，并且在电池冷却装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的热泵系统，所述热泵系统包括：第一冷却装置，包括连接到第一冷却剂管线的第一散热器和第一水泵，以使冷却剂在所述第一冷却剂管线中循环，用以冷却设置在所述第一冷却剂管线中的至少一个电气部件和至少一个电动机；第二冷却装置，包括连接到第二冷却剂管线的第二水泵，以使冷却剂在所述第二冷却剂管线中循环；设置在电池冷却剂管线中的电池模块，所述电池冷却剂管线通过第一阀选择性地连接到所述第二冷却剂管线；控制器，电连接到所述第一冷却装置和所述第二冷却装置、所述电池模块和空调装置，以根据车辆模式选择性地控制所述第一冷却装置和所述第二冷却装置、所述电池模块或所述空调装置；以及热交换器，设置在所述空调装置中并连接到所述第一冷却剂管线和所述第二冷却剂管线中的每一者，使得在所述第一冷却装置和所述第二冷却装置中循环的冷却剂能够穿过所述热交换器，其中，穿过所述热交换器的制冷剂，分别通过与从所述第一冷却剂管线和所述第二冷却剂管线中任一者供应的冷却剂或者通过所述第一冷却剂管线和所述第二冷却剂管线供应的冷却剂相互热交换，而根据车辆模式选择性地被冷凝或蒸发。2.根据权利要求1所述的热泵系统，其中，所述车辆模式包括制冷模式，并且其中，当在所述车辆的制冷模式下对所述电池模块冷却时，所述控制器被配置为以低于所述第二水泵的操作量的操作量来操作所述第一水泵。3.根据权利要求1所述的热泵系统，其中，所述第一冷却装置和所述第二冷却装置被配置为感测沿所述第一冷却剂管线和所述第二冷却剂管线流动的冷却剂的温度，以分别电连接到用于向所述控制器输出感测信号的第一温度传感器和第二温度传感器。4.根据权利要求3所述的热泵系统，其中，所述车辆模式包括供暖模式，并且其中，在所述车辆的供暖模式下，所述控制器被配置为根据从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器输出的信号来控制所述第一水泵和所述第二水泵的操作量。5.根据权利要求1所述的热泵系统，其中，所述热交换器包括：第一散热单元，连接至所述第一冷却剂管线；第二散热单元，连接至所述第二冷却剂管线；以及分隔壁，在所述热交换器内分隔所述第一散热单元和所述第二散热单元，以防止分别从所述第一冷却装置和所述第二冷却装置供应的冷却剂混合，并使制冷剂能够穿过。6.根据权利要求5所述的热泵系统，其中，穿过所述热交换器的制冷剂沿着与穿过所述第一散热单元和所述第二散热单元的冷却剂的流动方向相反的方向流动。7.根据权利要求1所述的热泵系统，进一步包括：制冷器，设置在冷却剂穿过的所述电池冷却剂管线中，并通过制冷剂连接管线连接到所述空调装置的制冷剂管线，以通过使冷却剂与从所述空调装置供应的制冷剂进行热交换来调节被选择性引入的冷却剂的温度，
其中，所述空调装置包括：暖通空调(HVAC)模块，通过所述制冷剂管线连接到所述空调装置，并包括门，所述门被构造为根据所述车辆模式中的制冷模式、供暖模式、以及供暖除湿模式，控制穿过蒸发器的外部空气选择性地引入内部冷凝器；压缩机，通过所述制冷剂管线连接在所述蒸发器和所述内部冷凝器之间；第一膨胀阀，设置在所述制冷剂管线中以连接所述热交换器和所述蒸发器；第二膨胀阀，设置在所述制冷剂连接管线中；第一旁通管线，被构造为在所述热交换器和所述第一膨胀阀之间连接所述制冷剂管线和所述压缩机，使得穿过所述热交换器的制冷剂被选择性地引入所述压缩机；第三膨胀阀，设置在所述内部冷凝器和所述热交换器之间的制冷剂管线...
【专利技术属性】
技术研发人员：金渊浩，金载然，赵完济，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：
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