[發明專利]一種汽車熱泵系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010665485.1
• 申請日: 2020-07-11
• 公開（公告）號: CN111806196A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 董紅軍;黃軼
• 申請（專利權）人: 的盧技術有限公司
• 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: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 肖鵬

1.一種汽車熱泵系統，其特征在于：包括車輛設備制冷單元和乘員艙供熱單元；

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

所述乘員艙供熱單元包括暖風芯體；

當乘員艙供熱單元通過車輛設備的余熱取熱時，所述第一壓縮機壓縮后的制冷劑進入第一冷凝器的熱端，所述暖風芯體的熱介質進入第一冷凝器的冷端；暖風芯體的熱介質在第一冷凝器內與制冷劑換熱升溫后，流回暖風芯體；所述暖風芯體的冷端空氣進出，用于乘員艙的空氣加熱；

制冷劑在第一冷凝器內換熱降溫后，流入第一蒸發器的冷端；車輛設備散熱器組的冷介質進入第一蒸發器的熱端；所述車輛設備散熱器組的冷介質在第一蒸發器內與制冷劑換熱降溫后，流回車輛設備散熱器組用于車輛設備散熱；制冷劑在第一蒸發器內換熱升溫后，流入第一壓縮機進口。

2.根據權利要求1所述的汽車熱泵系統，其特征在于：所述車輛設備散熱器組包括電機散熱器，用于電機模塊散熱。

3.根據權利要求2所述的汽車熱泵系統，其特征在于：所述車輛設備散熱器組還包括外散熱器；所述外散熱器的進口連接所述第一蒸發器的熱端出口；所述外散熱器的出口連接所述電機散熱器的進口；所述外散熱器置于車外大氣環境中，用于空氣與換熱介質熱交換；

當乘員艙供熱單元同時通過電機余熱及空氣取熱時，電機散熱器流出的冷介質進入外散熱器后，再進入第一蒸發器的熱端；所述電機散熱器的冷介質在第一蒸發器內換熱降溫后，流回電機散熱器用于電機模塊散熱。

4.根據權利要求3所述的汽車熱泵系統，其特征在于：所述外散熱器的進口及出口之間還設置有旁路管道；

當乘員艙供熱單元同時通過電機余熱及空氣取熱時，旁路管道關閉；

當乘員艙供熱單元僅通過電機余熱取熱時；外散熱器的流通管路關閉；電機散熱器的冷介質的冷介質經旁路管道進入第一蒸發器的熱端；所述電機散熱器的冷介質在第一蒸發器內換熱降溫后，流回電機散熱器用于電機模塊散熱。

5.根據權利要求4所述的汽車熱泵系統，其特征在于：所述車輛設備散熱器組還包括電池散熱器，用于電池散熱；所述電機散熱器的進口和電池散熱器的進口并聯在所述第一蒸發器的熱端出口；所述電機散熱器的出口和電池散熱器的出口并聯在所述第一蒸發器的熱端進口；

當乘員艙供熱單元僅通過電機余熱及空氣取熱時，或者乘員艙供熱單元僅通過電機余熱取熱時，電池散熱器的流通管路關閉；

當乘員艙供熱單元同時通過電機余熱、電池余熱及空氣取熱時，旁路管道關閉，電機散熱器的冷介質進入外散熱器后，再進入第一蒸發器的熱端；同時電池散熱器的冷介質也進入第一蒸發器的熱端；所述車輛設備散熱器組的冷介質在第一蒸發器內換熱降溫后，一部分流回電機散熱器用于電機模塊散熱，一部分流回電池散熱器用于電機模塊散熱。

6.根據權利要求5所述的汽車熱泵系統，其特征在于：所述暖風芯體的熱端出口還連接旁路管道的進口；

所述電機散熱器的出口還連接電池散熱器的進口；所述電池散熱器的出口還連接暖風芯體的熱端進口；

當電機余熱直接通過熱交換供電池加熱和乘員艙取暖時，所述暖風芯體的熱介質與第一冷凝器冷端的連接管路關閉；所述第一蒸發器的熱端與車輛設備散熱器組的連接管路關閉；

所述電機散熱器流出的冷介質進入電池散熱器，用于電池升溫；電池散熱器流出的冷介質流入暖風芯體的熱端；暖風芯體的熱端流出的冷介質經旁路管道后流回電機散熱器。

7.根據權利要求1所述的汽車熱泵系統，其特征在于：還包括乘員艙制冷空調單元；所述乘員艙制冷空調單元包括第二壓縮機、第二冷凝器和第二蒸發器；

所述第二壓縮機壓縮后的制冷劑進入第二冷凝器，制冷劑在第二冷凝器內與外界空氣換熱降溫后，流入第二蒸發器；乘員艙內的空氣在第二蒸發器內與制冷劑換熱降溫；制冷劑在第二蒸發器內換熱升溫后，流入第二壓縮機進口。