[實用新型]新能源車用集成乘員艙空調(diào)及電池包熱管理熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820549811.0
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN208232746U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛勇超;覃峰;陳杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海加冷松芝汽車空調(diào)股份有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/32
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

本實用新型新能源車用集成乘員艙空調(diào)及電池包熱管理熱泵系統(tǒng)，含有電動壓縮機(jī)、水冷冷凝器、電子膨脹閥、電磁閥、室外換熱器、液氣分離器、電磁膨脹閥、車內(nèi)蒸發(fā)器、水暖式車內(nèi)暖風(fēng)芯體、5KW水暖式電加熱器、電子水泵、復(fù)合換熱器和電池包，能形成乘員艙制冷和電池冷卻模式的制冷劑側(cè)回路、電池冷卻液側(cè)回路及乘員艙制熱和電池加熱模式的制冷劑側(cè)回路、乘員艙制熱的冷卻液側(cè)回路及一系列單獨(dú)的制冷或制熱回路；使新能源汽車能滿足各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種環(huán)境溫度下乘員艙制冷、制熱和除濕以及電池包冷卻和加熱的要求，還具有電池包預(yù)加熱和乘員艙預(yù)熱預(yù)冷的功能，解決了乘員艙和電池包的熱管理問題，有助于我國新能源汽車的發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于新能源車用熱泵空調(diào)及電池包熱管理技術(shù)領(lǐng)域，具體的是新能源車用集成乘員艙空調(diào)及電池包熱管理熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于石油資源短缺以及環(huán)境保護(hù)等因素，世界各國政府和汽車制造企業(yè)都在大力推進(jìn)新能源汽車。而發(fā)展新能源汽車，動力電池是新能源車的三電系統(tǒng)的重中之重。目前，三元鋰電池因能量密度高是公認(rèn)的適合新能源汽車使用的動力電池。但是，三元鋰電池對溫度特別敏感，因此，對新能源汽車的熱管理被大家所高度重視。此外，由于新能源電動車以及混動車純電行駛模式下沒有傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)這個熱源，新能源汽車乘員艙的制熱也成為一個較突出的問題。

新能源汽車目前一般采用三換熱器架構(gòu)的熱泵空調(diào)系統(tǒng)。所述三換熱器架構(gòu)的熱泵空調(diào)系統(tǒng)是指：用一個室內(nèi)換熱器來代替并將室內(nèi)換熱器當(dāng)作冷凝器來進(jìn)行車內(nèi)采暖的空調(diào)系統(tǒng)。由于三換熱器架構(gòu)的熱泵空調(diào)的室內(nèi)換熱器占用了原暖風(fēng)系統(tǒng)的位置及空間，因此其外形尺寸一般較小，換熱面積也較小。另外，其制熱模式下HVAC出風(fēng)風(fēng)量也比較小，因而制熱能力也有限。如果要增大室內(nèi)換熱器的尺寸，勢必要重新進(jìn)行HVAC設(shè)計和重新投入模具，這樣，既增加了開發(fā)時間，又增加了生產(chǎn)成本。另一方面，目前的三換熱器架構(gòu)的熱泵空調(diào)系統(tǒng)還不能滿足GB/T 24552-2009《電動汽車風(fēng)窗玻璃除霜除霧系統(tǒng)的性能要求及試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于除霜的環(huán)境溫度應(yīng)為-18℃±3℃的規(guī)定。

新能源車用動力電池一般是三元鋰電池。所述三元鋰電池包對溫度比較敏感，必須要對其進(jìn)行熱管理。目前對三元鋰電池進(jìn)行熱管理較為普遍的是采用Chiller的液冷方式對電池包進(jìn)行冷卻，采用水暖式電加熱(Water-PTC)的方式對電池包進(jìn)行加熱。而Chiller的液冷方式僅在冷卻電池包的時候工作，在用水暖式電加熱對電池包進(jìn)行加熱時，Chiller是不參與循環(huán)的。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對電動車以及混動車純電模式下因缺少發(fā)動機(jī)這個熱源，冬季的制熱問題比較突出的情況、針對電動車以及混動車用三元鋰電池包對溫度較敏感，必須對其進(jìn)行熱管理的情況，提供一種新能源車用集成乘員艙空調(diào)及電池包熱管理熱泵系統(tǒng)，它既能適用于各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種環(huán)境溫度下乘員艙的制冷、制熱和除濕的要求，又能適用于各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種環(huán)境溫度下的電池包冷卻和加熱，有助于我國新能源汽車的發(fā)展。

為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案。

一種新能源車用集成乘員艙空調(diào)及電池包熱管理熱泵系統(tǒng)，其特征在于，含有電動壓縮機(jī)、水冷冷凝器、電子膨脹閥、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、室外換熱器、液氣分離器、第一電磁膨脹閥、第二電磁膨脹閥、車內(nèi)蒸發(fā)器、車內(nèi)暖風(fēng)芯體、第一水閥、第二水閥、電加熱器、第一電子水泵、第二電子水泵、第一水壺、第二水壺、復(fù)合換熱器和電池包，所述車內(nèi)暖風(fēng)芯體采用水暖式車內(nèi)暖風(fēng)芯體；所述電加熱器采用5KW水暖式電加熱器；

所述電動壓縮機(jī)通過管道和第二電磁閥與室外換熱器連接，然后繼續(xù)連接第一電磁膨脹閥→車內(nèi)蒸發(fā)器，再經(jīng)三通管和液氣分離器返回所述電動壓縮機(jī)，與此同時，所述電動壓縮機(jī)通過管道和第二電磁閥與室外換熱器連接，然后繼續(xù)連接第二電磁膨脹閥→復(fù)合換熱器，再經(jīng)三通管和液氣分離器返回所述電動壓縮機(jī)，形成乘員艙制冷和電池冷卻模式制冷劑側(cè)的回路；同時，所述復(fù)合換熱器通過管道和第二電子水泵與第二水壺連接，然后繼續(xù)連接電池包后返回所述復(fù)合換熱器，形成電池冷卻冷卻液側(cè)的回路；