车辆的热泵系统技术方案

本发明专利技术涉及车辆的热泵系统。车辆的热泵系统利用冷却液和制冷剂在其中进行热交换的一个激冷器来调节电池模块的温度，并且在车辆的加热模式下利用副CE模块(副集中式能量模块)以及电气组件的废热来提高加热效率。以及电气组件的废热来提高加热效率。以及电气组件的废热来提高加热效率。

【技术实现步骤摘要】
车辆的热泵系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年4月7日提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0045211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。


[0003]本专利技术涉及一种用于车辆的车辆热泵系统。更具体地，涉及这样一种热泵系统，其用于通过利用制冷剂和冷却液在其中进行热交换的一个激冷器来调节电池模块的温度，从而降低制造成本并提高加热性能。

技术介绍

[0004]通常，车辆的空调系统包括用于使冷却液或制冷剂循环以加热或冷却车辆内部的空调系统。
[0005]这种空调可以通过将车辆的内部温度保持在适当的温度而无论外部温度如何变化来保持新鲜的车内空气，所述空调配置为在下述过程中通过冷凝器和蒸发器进行热交换来加热或冷却车辆内部：通过驱动压缩机排出的制冷剂经过冷凝器、接收器干燥器、膨胀阀和蒸发器再次循环到压缩机。
[0006]也就是说，在空调中，通过压缩机压缩的高温高压的气态制冷剂由冷凝器冷凝，然后经过接收器干燥器和膨胀阀由蒸发器蒸发，以在制冷模式下降低车内温度和湿度。
[0007]近年来，随着对能源效率和环境污染的关注逐渐增加，需要开发一种能够基本上替代内燃机车辆的环保型车辆，环保型车辆通常分为电动车辆和混合动力车辆，电动车辆通常利用燃料电池或电力作为动力源来驱动，混合动力车辆利用发动机和蓄电池来驱动。
[0008]与普通车辆的空调不同，在环保型车辆的电动车辆和混合动力车辆中，不使用单独的加热器，并且应用于环保型车辆的空调通常被称为热泵系统。
[0009]在利用燃料电池的电动车辆的情况下，氧气和氢气的化学反应能转换为电能以产生驱动力，并且在本过程中，通过燃料电池中的化学反应产生热能，因此，需要有效地去除产生的热量以保证燃料电池的性能。
[0010]即使在混合动力车辆中，通过驱动电机(利用由燃料电池或蓄电池供应的电力驱动)和发动机(由普通燃料驱动)产生驱动力，因此，只有有效地去除燃料电池或蓄电池以及电机产生的热量，才可以确保电机的性能。
[0011]因此，在现有技术的混合动力车辆或电动车辆中，电池冷却系统、冷却部和热泵系统可以配置为具有各自的单独回路，以防止电机、电气组件以及电池(包括燃料电池)产生热量。
[0012]因此，布置在车辆前部的冷却模块的尺寸和重量增加，并且用于向发动机舱车内的热泵系统、冷却装置以及电池冷却系统供应制冷剂或冷却液的连接管线的布置变得复杂。
[0013]此外，由于根据车辆的状态而单独设置用于加热或冷却电池的电池冷却系统以使
电池可以在最佳状态下工作，应用了用于连接各个连接管线的多个阀，因此噪声和振动传输到车辆内部，导致乘坐舒适性差。
[0014]此外，当加热车辆内部时，存在诸如由于缺少热源而导致的加热性能降低、由于使用电加热器而导致的耗电量增加以及压缩机的功耗增加的缺点。
[0015]包括于本专利技术的
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增强对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0016]本专利技术的各个方面致力于提供一种车辆的热泵系统，其通过利用冷却液和制冷剂在其中进行热交换的一个激冷器来调节电池模块的温度，并且在车辆的加热模式下，通过同时利用副集中式能量模块以及电气组件的废热来提高加热性能。
[0017]本专利技术的各个方面致力于提供一种车辆的热泵系统，其包括：空调、制冷剂连接管线、激冷器、副集中式能量(CE)模块以及气体注入单元；所述空调流体连接至第一制冷剂管线并且包括第一冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器以及第一压缩机，第一制冷剂通过第一制冷剂管线循环；所述制冷剂连接管线连接第一冷凝器和第一蒸发器之间的第一制冷剂管线的第一部分以及第一蒸发器和第一压缩机之间的第一制冷剂管线的第二部分；所述激冷器设置在制冷剂连接管线中，通过冷却液管线分别连接至电气组件和电池模块，并且使引入激冷器中的冷却液与第一制冷剂进行热交换；所述副集中式能量(CE)模块包括设置在制冷剂连接管线中的第二蒸发器，通过制冷剂连接管线或第一制冷剂管线流体连接至空调，通过选择性地使沿着第二制冷剂管线循环的第二制冷剂的冷凝和蒸发时产生的热能与第一制冷剂进行热交换来调节第一制冷剂的温度；所述气体注入单元设置在空调中以在车辆的加热模式或低温除湿模式下通过将部分第一制冷剂旁通至第一压缩机来提供在第一制冷剂管线中循环的第一制冷剂的流量；其中激冷器和第二蒸发器可以经由制冷剂连接管线布置为与第一蒸发器并联。
[0018]副CE模块可以包括：第二压缩机、第二冷凝器、副膨胀阀以及第二蒸发器；所述第二压缩机配置为压缩第二制冷剂；所述第二冷凝器经由第二制冷剂管线连接至第二压缩机并且配置为通过与第一制冷剂进行热交换来冷凝从第二压缩机供应的压缩后的第二制冷剂；所述副膨胀阀经由第二制冷剂管线连接至第二冷凝器并且配置为使第二制冷剂膨胀；所述第二蒸发器经由第二制冷剂管线连接至副膨胀阀并且配置为通过与经由制冷剂连接管线引入的第一制冷剂进行热交换来蒸发从副膨胀阀供应的第二制冷剂，以将蒸发后的第二制冷剂供应至第二压缩机。
[0019]第一冷凝器可以可拆卸地连接至第二冷凝器并且设置在第一制冷剂管线中。
[0020]第二蒸发器可以可拆卸地连接至激冷器并且可以设置在制冷剂连接管线中。
[0021]第二压缩机可以与第一压缩机整体配置。
[0022]第二膨胀阀可以设置在激冷器和第二蒸发器之间以控制引入激冷器的第一制冷剂的流动并且选择性地使第一制冷剂膨胀；第二膨胀阀可以在激冷器和第二蒸发器之间可拆卸地连接至激冷器和第二蒸发器。
[0023]当通过利用与第一制冷剂进行了热传递的冷却液来冷却电池模块时，第二膨胀阀可以使引入制冷剂连接管线的第一制冷剂膨胀并将其引入激冷器。
[0024]第一膨胀阀、第二膨胀阀以及副膨胀阀可以都是在控制制冷剂的流动的同时选择性地使制冷剂膨胀的电子膨胀阀。
[0025]气体注入单元可以包括：闪蒸罐、旁通管线、阀以及第三膨胀阀；所述闪蒸罐设置在第二冷凝器和第一膨胀阀之间的第一制冷剂管线中，并且配置为将经过了第一冷凝器和第二冷凝器的第一制冷剂分离为气态制冷剂和液态制冷剂并且选择性地排出气态制冷剂和液态制冷剂；所述旁通管线连接闪蒸罐和第一压缩机以选择性地将来自闪蒸罐的气态的第一制冷剂供应至第一压缩机；所述阀设置在旁通管线中；所述第三膨胀阀设置在第一冷凝器和第二冷凝器之间并且配置为选择性地使第一制冷剂膨胀。
[0026]在车辆的加热模式或低温除湿模式下，第三膨胀阀可以使经过第一冷凝器的第一制冷剂膨胀。
[0027]第三膨胀阀可以可拆卸地连接至第一冷凝器和第二冷凝器。
[0028]气体注入单元可以包括：板式热交换器、旁通管线、以及第三膨胀阀；所述板式热交换器设置在第一冷凝器和第一膨胀阀之间的第一制冷剂管线中；所述旁通管线包括连接至第一冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的热泵系统，所述热泵系统包括：空调，其流体连接至第一制冷剂管线并且包括第一冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器以及第一压缩机，第一制冷剂通过所述第一制冷剂管线循环；制冷剂连接管线，其连接第一冷凝器和第一蒸发器之间的第一制冷剂管线的第一部分以及第一蒸发器和第一压缩机之间的第一制冷剂管线的第二部分；激冷器，其设置在制冷剂连接管线中，所述激冷器通过冷却液管线分别连接至电气组件和电池模块，并且使引入激冷器中的冷却液与第一制冷剂进行热交换；副集中式能量模块，其包括设置在制冷剂连接管线中的第二蒸发器，所述副集中式能量模块通过制冷剂连接管线或第一制冷剂管线流体连接至空调，通过选择性地使沿着第二制冷剂管线循环的第二制冷剂的冷凝和蒸发时产生的热能与第一制冷剂进行热交换来调节第一制冷剂的温度；以及气体注入单元，其设置在空调中，以在车辆的加热模式或低温除湿模式下通过将部分第一制冷剂旁通至第一压缩机来提高在第一制冷剂管线中循环的第一制冷剂的流量；其中，所述激冷器和第二蒸发器经由制冷剂连接管线布置为与第一蒸发器并联。2.根据权利要求1所述的车辆的热泵系统，其中所述副集中式能量模块进一步包括：第二压缩机，其配置为压缩第二制冷剂；第二冷凝器，其经由第二制冷剂管线连接至所述第二压缩机并且配置为通过与第一制冷剂进行热交换来冷凝从第二压缩机供应的压缩后的第二制冷剂；第副膨胀阀，其经由第二制冷剂管线连接至所述第二冷凝器并且配置为使第二制冷剂膨胀；以及第二蒸发器，其经由第二制冷剂管线连接至副膨胀阀，所述第二蒸发器连接至制冷剂连接管线并且配置为通过与经由制冷剂连接管线引入的第一制冷剂进行热交换来蒸发从副膨胀阀供应的第二制冷剂，以将蒸发后的第二制冷剂供应至第二压缩机。3.根据权利要求2所述的车辆的热泵系统，其中，所述第二冷凝器能够拆卸地连接至第一冷凝器并且设置在第一制冷剂管线中。4.根据权利要求2所述的车辆的热泵系统，其中，所述第二蒸发器能够拆卸地连接至激冷器并且设置在制冷剂连接管线中。5.根据权利要求2所述的车辆的热泵系统，其中，所述第二压缩机与第一压缩机整体形成。6.根据权利要求2所述的车辆的热泵系统，其中，第二膨胀阀，其设置在第二蒸发器和激冷器之间，以控制引入激冷器的第一制冷剂的流动并且选择性地使第一制冷剂膨胀；所述第二膨胀阀在第二蒸发器和激冷器之间能够拆卸地连接至第二蒸发器和激冷器。7.根据权利要求6所述的车辆的热泵系统，其中，当通过利用与引入激冷器的第一制冷剂进行热交换的冷却液来冷却电池模块时，所述第二膨胀阀使引入制冷剂连接管线的第一制冷剂膨胀。8.根据权利要求6所述的车辆的热泵系统，其中，所述第一膨胀阀、第二膨胀阀以及副膨胀阀都是在控制制冷剂的流动的同时选择性地使制冷剂膨胀的电子膨胀阀。
9.根据权利要求2所述的车辆的热泵系...

【专利技术属性】
技术研发人员：金载然，金渊浩，安皓灿，金载垸，黄润浩，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：