[发明专利]用于车辆的热泵系统

说明书

本发明公开了一种具有电池模块和电气模块的用于车辆的热泵系统。该热泵系统包括：电池冷却管线，其连接到电池模块并且具有在其中流动的冷却剂；冷却器，其设置在电池冷却管线上，并且通过连接管线连接到空调系统的制冷剂管线，并且在选择性地引入其中的冷却剂与制冷剂之间进行热交换，以控制冷却剂的温度；冷却系统，其包括连接到冷却管线的散热器和使冷却剂沿冷却管线循环的第一泵以便冷却电气模块，并且通过第一阀连接到电池冷却管线；以及旁通管线，其通过设置在制冷剂管线上的第二阀使连接管线和制冷剂管线选择性地彼此连接。

技术领域

本发明涉及用于车辆的热泵系统。更具体地，本发明涉及用于车辆的热泵系统，该热泵系统能够使用在其中制冷剂和冷却剂彼此进行热交换的冷却器冷却电池模块，并且使用回收电气模块和电池模块的废热的另一冷却器提高加热效率。

背景技术

通常，车辆空调包括使制冷剂循环的空调系统以便加热或冷却车辆的内部。

用于不管外部温度的变化如何都将车辆的内部保持在适当温度下以保持舒适的内部环境的空调被配置为，通过蒸发器中的热交换加热或冷却车辆的内部。在该过程中，制冷剂通过冷凝器、储液干燥器、膨胀阀和蒸发器循环到压缩机。

在夏季，在冷却模式下，空调系统使用冷凝器以通过冷凝由压缩机压缩的高温高压气相制冷剂，使制冷剂通过储液干燥器和膨胀阀，并且然后在蒸发器中蒸发制冷剂来降低车辆内部的温度和湿度。

近来，由于对能量效率和环境保护的不断增长的兴趣，对开发能够代替燃烧化石燃料的内燃机车辆的环境友好型车辆存在巨大的需求。环境友好型车辆通常可以分为使用燃料电池或电力作为动力源驱动的电动车辆和使用发动机和电池驱动的混合动力车辆。

在电动车辆或混合动力车辆中，不使用单独的加热器，并且在环境友好型车辆中使用的空调通常被称为热泵系统。

电动车辆通过将氧和氢之间的化学反应能量转换为电能来产生驱动力。在该过程中，通过燃料电池中的化学反应产生热能。因此，需要确保燃料电池的性能以有效地去除所产生的热。

此外，混合动力车辆通过使用从上述燃料电池供应的电力或电池来驱动马达，以及由普通燃料操作的发动机来产生驱动力。因此，应当有效地去除从燃料电池或电池和马达产生的热量，以便确保马达的性能。

在根据现有技术的混合动力车辆或电动车辆中，应当分别使用单独的闭合回路来配置冷却系统、热泵系统和电池冷却系统，以便防止马达、电气模块和包括燃料电池的电池产生热。

因此，设置在车辆前部的冷却模块的尺寸和重量增加，并且向发动机舱中的热泵系统、冷却系统和电池冷却系统中的每个供应制冷剂或冷却剂的连接管的布局变得复杂。

此外，由于单独地提供根据车辆的状态加热或冷却电池使得电池展现最佳性能的电池冷却系统，所以使用用于使各个连接管彼此连接的多个阀，并且由于这些阀的频繁打开或关闭而造成的噪声和振动被传递到车辆的内部，从而导致乘坐舒适性劣化。

在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并且因此其可以包含不形成在本国家对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开通过提供一种用于车辆的热泵系统解决了上述问题，该热泵系统具有通过使用在其中冷却剂和制冷剂彼此进行热交换的一个冷却器来冷却电池模块而被简化的优点。

进一步地，本公开提供了一种用于车辆的热泵系统，该热泵系统具有使用从电气模块和电池模块回收废热的另一冷却器来提高加热效率的优点。