[发明专利]用于车辆的热泵系统以及控制该热泵系统的方法

说明书

本发明公开了一种用于车辆的热泵系统以及控制该热泵系统的方法，所述用于车辆的热泵系统可以包括：通过冷却管路将冷却剂供给和循环到电机和电气设备的冷却装置，其中冷却装置包括：散热器、向散热器通风的冷却风扇、和连接到所述冷却管路的水泵；和通过制冷剂管路被连接的空调装置，其中该空调装置包括：水冷冷凝器，其被连接到所述冷却管路，从而根据车辆的每种模式来使用电机和电气设备内出现的废热来改变冷却剂的温度，该水冷冷凝器被连接到制冷剂管路使注入制冷剂管路内的制冷剂与其内部的冷却剂进行热交换；和空气冷却冷凝器，其通过所述制冷剂管路与水冷冷凝器串联连接。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月7日提交的韩国专利申请No.10-2012-0099535的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的热泵系统以及控制所述热泵系统的方法，所述热泵系统同时使用水热源和气热源，其使用电机和电气设备中出现的废热改善供热性能和除湿性能。

背景技术

通常，用于车辆的空调装置包括用于车辆车厢内加热和空气调节的空调模块。

在这种空调模块中，由压缩机驱动输出的热交换介质经过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀和蒸发器后再循环回到压缩机。在这个过程中，空调模块通过蒸发器进行热交换来调节车辆车厢内的空气，或者通过向加热器注入高温冷却剂进行热交换来加热车辆的车厢内部。

环保车辆通常分为使用燃料电池或使用电力来作为动力源来驱动的电动车和使用发动机和电池驱动的混合动力车辆。

在这些环保车辆中，电动车包括热泵系统。

在电动车中，在加热模式中，高温高压的气体冷却剂通过阀流入车厢内的冷凝器与从车厢外吸入的空气进行热交换，在冷凝器中进行热交换的车厢外的空气被注入车辆的车厢内，同时通过正温度系数(PTC)加热器，从而升高车辆车厢内的温度。

然而，如上所述，当压缩机、热交换器和每一个组成元件的结构变得复杂时，将存在整体系统封装变得复杂的问题。

另外，在冬季，当外冷凝器出现表面结冰时，热交换效率、加热性能和热交换介质的效率将恶化，并且当空气调节模式转换为加热模式时，留在蒸发器外部的冷凝水使湿度增加，从而在车窗玻璃上形成水汽。

在清除外部冷凝器的表面结冰以预防这个问题的除霜模式中，压缩机的运行被停止，加热仅由PTC加热器完成，因而在加热性能极度恶化的情况下，当加热负载根据电力使用量的增加而增加时以及当车辆行驶的同时进行加热时，将存在行驶距离缩短的问题。

另外，当室外温度较低时，加热性能明显降低，并且系统不稳定，而且当流体冷却剂被注入压缩机时，压缩机的耐用性降低。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供了一种用于车辆的热泵系统和一种控制所述热泵系统的方法，其具有以下优点：同时使用水热源和气热源，使用电机和电气设备内产生的废热改善加热性能和除湿性能，并且防止在极低温度下外部冷凝器的外部结霜。

本发明还致力于提供一种用于车辆的热泵系统和一种控制所述热泵系统的方法，其具有以下优点：通过减少车辆的加热模式时出现的加热负载，在同等电能下增加车辆的整体行驶距离。