[发明专利]集成电池热管理功能的车辆热泵空调系统

说明书

本发明提供一种集成电池热管理功能的车辆热泵空调系统，包括空调主回路和电池热管理回路。所述电池热管理回路包括连接空调主回路的电池温控制冷剂侧支路，以及电池温控水溶液侧支路。所述电池温控制冷剂侧支路包括由电动调节阀、中间换热器、第一电磁阀、第二电磁阀。所述水溶液侧支路包括循环水泵、辅助电加热器、第一三通阀、第一室内侧换热器热回收芯体、第二室内侧换热器热回收芯体、第二三通阀、第一室外侧换热器散热芯体、第二室外侧换热器散热芯体以及电池包内置换热器。上述回路导通以使空调系统在对车厢保持良好温控的基础上，同时能够利用空调系统对电池进行温度控制管理，且利用电池热回收提高空调系统性能。

技术领域

本发明涉及空调领域，尤其涉及一种集成电池热管理功能的车辆热泵空调系统。

背景技术

随着时代科技的发展，电动车逐步取代传统燃油车辆成为主要交通运输工具。电动车辆的动力由车载动力电池提供，动力电池性能受到其工作温度制约：一方面，随着温度上升，电解液活性提高，离子扩散速度加快，电池内阻减小，改善电池性能。另一方面，较高的温度会导致电极降解以及电解液分解，影响电池的使用寿命。另外，在低温环境下，由于电解液粘度增加，阻碍电荷载体的移动，影响电流产生，影响电池的使用安全，极端情况下，电解液甚至冻结，造成电池无法放电，使电动汽车无法启动。

目前在车辆上，一般都配置空调系统，其通过制冷剂的循环运行，具有良好的制冷、制热温控效果；对于电动车辆而言，除车辆空调系统外，单独为电池配置一套带辅助电加热器的风冷冷水系统用于电池热管理，该系统与车辆空调是两套独立的制冷系统，在设备初投资和车辆热系统综合管理上带来不便。

另外，对于有单独除湿功能(只除湿不降温)的车辆空调机组而言，需要制冷与制热同时运行，常规的方案有两种，一种是在室内侧换热器配置热气旁通用制冷剂芯体，制冷同时进行热气旁通，与室内侧循环风换热后再接管至膨胀阀进口段管路，该方案系统管路比较复杂，且不容易控制。另一种是在制冷同时开启电加热进行升温处理，该方案易于控制，但是会造成极大的电能消耗，且除湿工况的冷凝水会造成电加热同时使用故障。

发明内容

本发明提供一种集成电池热管理功能的车辆热泵空调系统。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种集成电池热管理功能的车辆热泵空调系统，包括空调主回路和电池热管理回路：

所述空调主回路包括压缩机、单向阀、四通换向阀、第一室外侧换热器的制冷剂芯体、第二室外侧换热器的制冷剂芯体、干燥过滤器、视液镜、电子膨胀阀、第一室内侧换热器制冷剂芯体、第二室内侧换热器制冷剂芯体、气液分离器及其连接管路；

所述电池热管理回路包括连接空调主回路的电池温控制冷剂侧支路，以及电池温控水溶液侧支路：

所述电池温控制冷剂侧支路包括由电动调节阀、中间换热器、第一电磁阀、第二电磁阀；

所述水溶液侧支路包括循环水泵、辅助电加热器、第一三通阀、第一室内侧换热器热回收芯体、第二室内侧换热器热回收芯体、第二三通阀、第一室外侧换热器散热芯体、第二室外侧换热器散热芯体以及电池包内置换热器。

进一步地，所述第一室内侧换热器、第二室内侧换热器包括室内侧换热器制冷剂芯体和热回收芯体，所述第一室外侧换热器、第二室外侧换热器包括室外侧制冷剂芯体和散热芯体。

进一步地，所述电池温控制冷剂侧支路起始端连接室外侧换热器制冷剂芯体集管，依次连接电动调节阀、中间换热器、第一电磁阀，接入端为气液分离器进口端管段。

进一步地，所述第二电磁阀一端接压缩机的排气管段，一端接入中间换热与第一电磁阀的连接管段。

进一步地，所述电池温控水溶液侧支路第一三通阀、第二三通阀为可调电动三通阀。