[發(fā)明專利]一種汽車熱泵系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010665485.1
• 申請日: 2020-07-11
• 公開（公告）號: CN111806196A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董紅軍;黃軼
• 申請（專利權(quán)）人: 的盧技術(shù)有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/06;B60K1/00;B60L58/26;B60K11/04;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/66
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 肖鵬

1.一種汽車熱泵系統(tǒng)，其特征在于：包括車輛設(shè)備制冷單元和乘員艙供熱單元；

所述車輛設(shè)備制冷單元包括第一壓縮機(jī)、第一冷凝器、第一蒸發(fā)器和車輛設(shè)備散熱器組；

所述乘員艙供熱單元包括暖風(fēng)芯體；

當(dāng)乘員艙供熱單元通過車輛設(shè)備的余熱取熱時，所述第一壓縮機(jī)壓縮后的制冷劑進(jìn)入第一冷凝器的熱端，所述暖風(fēng)芯體的熱介質(zhì)進(jìn)入第一冷凝器的冷端；暖風(fēng)芯體的熱介質(zhì)在第一冷凝器內(nèi)與制冷劑換熱升溫后，流回暖風(fēng)芯體；所述暖風(fēng)芯體的冷端空氣進(jìn)出，用于乘員艙的空氣加熱；

制冷劑在第一冷凝器內(nèi)換熱降溫后，流入第一蒸發(fā)器的冷端；車輛設(shè)備散熱器組的冷介質(zhì)進(jìn)入第一蒸發(fā)器的熱端；所述車輛設(shè)備散熱器組的冷介質(zhì)在第一蒸發(fā)器內(nèi)與制冷劑換熱降溫后，流回車輛設(shè)備散熱器組用于車輛設(shè)備散熱；制冷劑在第一蒸發(fā)器內(nèi)換熱升溫后，流入第一壓縮機(jī)進(jìn)口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述車輛設(shè)備散熱器組包括電機(jī)散熱器，用于電機(jī)模塊散熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述車輛設(shè)備散熱器組還包括外散熱器；所述外散熱器的進(jìn)口連接所述第一蒸發(fā)器的熱端出口；所述外散熱器的出口連接所述電機(jī)散熱器的進(jìn)口；所述外散熱器置于車外大氣環(huán)境中，用于空氣與換熱介質(zhì)熱交換；

當(dāng)乘員艙供熱單元同時通過電機(jī)余熱及空氣取熱時，電機(jī)散熱器流出的冷介質(zhì)進(jìn)入外散熱器后，再進(jìn)入第一蒸發(fā)器的熱端；所述電機(jī)散熱器的冷介質(zhì)在第一蒸發(fā)器內(nèi)換熱降溫后，流回電機(jī)散熱器用于電機(jī)模塊散熱。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述外散熱器的進(jìn)口及出口之間還設(shè)置有旁路管道；

當(dāng)乘員艙供熱單元同時通過電機(jī)余熱及空氣取熱時，旁路管道關(guān)閉；

當(dāng)乘員艙供熱單元僅通過電機(jī)余熱取熱時；外散熱器的流通管路關(guān)閉；電機(jī)散熱器的冷介質(zhì)的冷介質(zhì)經(jīng)旁路管道進(jìn)入第一蒸發(fā)器的熱端；所述電機(jī)散熱器的冷介質(zhì)在第一蒸發(fā)器內(nèi)換熱降溫后，流回電機(jī)散熱器用于電機(jī)模塊散熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述車輛設(shè)備散熱器組還包括電池散熱器，用于電池散熱；所述電機(jī)散熱器的進(jìn)口和電池散熱器的進(jìn)口并聯(lián)在所述第一蒸發(fā)器的熱端出口；所述電機(jī)散熱器的出口和電池散熱器的出口并聯(lián)在所述第一蒸發(fā)器的熱端進(jìn)口；

當(dāng)乘員艙供熱單元僅通過電機(jī)余熱及空氣取熱時，或者乘員艙供熱單元僅通過電機(jī)余熱取熱時，電池散熱器的流通管路關(guān)閉；

當(dāng)乘員艙供熱單元同時通過電機(jī)余熱、電池余熱及空氣取熱時，旁路管道關(guān)閉，電機(jī)散熱器的冷介質(zhì)進(jìn)入外散熱器后，再進(jìn)入第一蒸發(fā)器的熱端；同時電池散熱器的冷介質(zhì)也進(jìn)入第一蒸發(fā)器的熱端；所述車輛設(shè)備散熱器組的冷介質(zhì)在第一蒸發(fā)器內(nèi)換熱降溫后，一部分流回電機(jī)散熱器用于電機(jī)模塊散熱，一部分流回電池散熱器用于電機(jī)模塊散熱。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車熱泵系統(tǒng)，其特征在于：所述暖風(fēng)芯體的熱端出口還連接旁路管道的進(jìn)口；

所述電機(jī)散熱器的出口還連接電池散熱器的進(jìn)口；所述電池散熱器的出口還連接暖風(fēng)芯體的熱端進(jìn)口；

當(dāng)電機(jī)余熱直接通過熱交換供電池加熱和乘員艙取暖時，所述暖風(fēng)芯體的熱介質(zhì)與第一冷凝器冷端的連接管路關(guān)閉；所述第一蒸發(fā)器的熱端與車輛設(shè)備散熱器組的連接管路關(guān)閉；

所述電機(jī)散熱器流出的冷介質(zhì)進(jìn)入電池散熱器，用于電池升溫；電池散熱器流出的冷介質(zhì)流入暖風(fēng)芯體的熱端；暖風(fēng)芯體的熱端流出的冷介質(zhì)經(jīng)旁路管道后流回電機(jī)散熱器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車熱泵系統(tǒng)，其特征在于：還包括乘員艙制冷空調(diào)單元；所述乘員艙制冷空調(diào)單元包括第二壓縮機(jī)、第二冷凝器和第二蒸發(fā)器；

所述第二壓縮機(jī)壓縮后的制冷劑進(jìn)入第二冷凝器，制冷劑在第二冷凝器內(nèi)與外界空氣換熱降溫后，流入第二蒸發(fā)器；乘員艙內(nèi)的空氣在第二蒸發(fā)器內(nèi)與制冷劑換熱降溫；制冷劑在第二蒸發(fā)器內(nèi)換熱升溫后，流入第二壓縮機(jī)進(jìn)口。