[发明专利]新能源车用集成乘员舱空调及电池包热管理热泵系统

说明书

本发明新能源车用集成乘员舱空调及电池包热管理热泵系统，含有电动压缩机、水冷冷凝器、电子膨胀阀、电磁阀、室外换热器、液气分离器、电磁膨胀阀、车内蒸发器、水暖式车内暖风芯体、5KW水暖式电加热器、电子水泵、复合换热器和电池包，能形成乘员舱制冷和电池冷却模式的制冷剂侧回路、电池冷却液侧回路及乘员舱制热和电池加热模式的制冷剂侧回路、乘员舱制热的冷却液侧回路及一系列单独的制冷或制热回路；使新能源汽车能满足各种标准规定的各种环境温度下乘员舱制冷、制热和除湿以及电池包冷却和加热的要求，还具有电池包预加热和乘员舱预热预冷的功能，解决了乘员舱和电池包的热管理问题，有助于我国新能源汽车的发展。

技术领域

本发明属于新能源车用热泵空调及电池包热管理技术领域，具体的是新能源车用集成乘员舱空调及电池包热管理热泵系统。

背景技术

由于石油资源短缺以及环境保护等因素，世界各国政府和汽车制造企业都在大力推进新能源汽车。而发展新能源汽车，动力电池是新能源车的三电系统的重中之重。目前，三元锂电池因能量密度高是公认的适合新能源汽车使用的动力电池。但是，三元锂电池对温度特别敏感，因此，对新能源汽车的热管理被大家所高度重视。此外，由于新能源电动车以及混动车纯电行驶模式下没有传统发动机这个热源，新能源汽车乘员舱的制热也成为一个较突出的问题。

新能源汽车目前一般采用三换热器架构的热泵空调系统。所述三换热器架构的热泵空调系统是指：用一个室内换热器来代替并将室内换热器当作冷凝器来进行车内采暖的空调系统。由于三换热器架构的热泵空调的室内换热器占用了原暖风系统的位置及空间，因此其外形尺寸一般较小，换热面积也较小。另外，其制热模式下HVAC出风风量也比较小，因而制热能力也有限。如果要增大室内换热器的尺寸，势必要重新进行HVAC设计和重新投入模具，这样，既增加了开发时间，又增加了生产成本。另一方面，目前的三换热器架构的热泵空调系统还不能满足GB/T 24552-2009《电动汽车风窗玻璃除霜除雾系统的性能要求及试验方法》标准中关于除霜的环境温度应为-18℃±3℃的规定。

新能源车用动力电池一般是三元锂电池。所述三元锂电池包对温度比较敏感，必须要对其进行热管理。目前对三元锂电池进行热管理较为普遍的是采用Chiller的液冷方式对电池包进行冷却，采用水暖式电加热(Water-PTC)的方式对电池包进行加热。而Chiller的液冷方式仅在冷却电池包的时候工作，在用水暖式电加热对电池包进行加热时，Chiller是不参与循环的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对电动车以及混动车纯电模式下因缺少发动机这个热源，冬季的制热问题比较突出的情况、针对电动车以及混动车用三元锂电池包对温度较敏感，必须对其进行热管理的情况，提供一种新能源车用集成乘员舱空调及电池包热管理热泵系统，它既能适用于各种标准规定的各种环境温度下乘员舱的制冷、制热和除湿的要求，又能适用于各种标准规定的各种环境温度下的电池包冷却和加热，有助于我国新能源汽车的发展。

为实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案。

一种新能源车用集成乘员舱空调及电池包热管理热泵系统，其特征在于，含有电动压缩机、水冷冷凝器、电子膨胀阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、室外换热器、液气分离器、第一电磁膨胀阀、第二电磁膨胀阀、车内蒸发器、车内暖风芯体、第一水阀、第二水阀、电加热器、第一电子水泵、第二电子水泵、第一水壶、第二水壶、复合换热器和电池包，所述车内暖风芯体采用水暖式车内暖风芯体；所述电加热器采用5KW水暖式电加热器；

所述电动压缩机通过管道和第二电磁阀与室外换热器连接，然后继续连接第一电磁膨胀阀→车内蒸发器，再经三通管和液气分离器返回所述电动压缩机，与此同时，所述电动压缩机通过管道和第二电磁阀与室外换热器连接，然后继续连接第二电磁膨胀阀→复合换热器，再经三通管和液气分离器返回所述电动压缩机，形成乘员舱制冷和电池冷却模式制冷剂侧的回路；同时，所述复合换热器通过管道和第二电子水泵与第二水壶连接，然后继续连接电池包后返回所述复合换热器，形成电池冷却冷却液侧的回路；