[发明专利]用于车辆的热泵系统

说明书

本发明公开一种用于车辆的热泵系统，其通过利用制冷剂和冷却剂进行热交换的一个制冷机来控制电池模块的温度，并回收从电气部件和电池模块产生的废热以将废热用于室内加热，从而提高加热性能和效率，并且该热泵系统通过应用在车辆的加热模式下选择性地操作的气体注入部来增加制冷剂的流量，从而使加热性能最大化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年9月24日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2020-0123942的韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的热泵系统。更具体地，本公开涉及一种用于车辆的热泵系统，其可以利用制冷剂和冷却剂进行热交换的一个制冷机(chiller)来控制电池模块的温度和自动驾驶控制器的温度，并且可以利用从电气部件、电池模块和自动驾驶控制器产生的废热来提高加热性能和效率。

背景技术

通常，用于车辆的空调系统包括用于使制冷剂循环以加热或冷却车辆室内的空调装置。

这样的空调装置通过与室外温度变化无关地将车辆的室内温度保持在适当的温度来保持舒适的室内环境，并被配置为在通过驱动压缩机而排出的制冷剂经过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀和蒸发器之后再次循环到压缩机的过程中，通过冷凝器和蒸发器进行的热交换来加热或冷却车辆室内。

即，在空调装置中，在夏季的冷却模式下，通过冷凝器冷凝由压缩机压缩的高温高压气态制冷剂，然后经过贮液干燥器和膨胀阀通过蒸发器蒸发以降低室内的温度和湿度。

近来，随着对能量效率和环境污染的关注逐渐增加，需要开发能够基本上替代具有内燃机的车辆的环保车辆，并且环保车辆通常被分类为利用燃料电池或电力作为动力源来驱动的电动车辆和利用发动机和电池来驱动的混合动力车辆。

在环保车辆的电动车辆和混合动力车辆中，与普通车辆的空调装置不同，不使用单独的加热器，并且应用于环保车辆的空调装置通常被称为热泵系统。

在使用燃料电池的电动车辆的情况下，通过将氧和氢的化学反应能转换成电能来产生驱动力，并且在该过程中，通过燃料电池中的化学反应产生热能，因此，需要有效地消除产生的热量以确保燃料电池的性能。

即使在混合动力车辆中，通过利用从燃料电池或电池供应的电力以及由普通燃料致动的发动机来驱动马达，从而产生驱动力，因此，只有有效地消除从燃料电池或电池以及马达产生的热量，才能确保马达的性能。

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、冷却装置和热泵系统应构造成具有各自单独的回路，以防止马达、电气部件以及包括燃料电池的电池的发热。

因此，增加了设置在车辆前部的冷却模块的尺寸和重量，并且用于在发动机室内部将制冷剂或冷却剂供应到热泵系统、冷却装置和电池冷却系统的连接管的布局变得复杂。

另外，由于根据车辆的状态分别设置用于加热或冷却电池的电池冷却系统以使得电池可以在最佳状态下工作，因此应用了用于与各个连接管连接的多个阀，因而由于这些阀的频繁打开和关闭操作所产生的噪声和振动被传递到车辆室内，从而降低乘坐舒适性。

另外，当加热车辆的室内时，由于缺乏热源而导致加热性能下降，由于使用电加热器而使电力消耗增加，并且压缩机的功耗增加。

本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，并且因此可能包含不构成本国本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

因此，做出本公开以旨在提供一种用于车辆的热泵系统，其可以利用制冷剂和冷却剂进行热交换的一个制冷机来控制电池模块的温度和自动驾驶控制器的温度，并且可以通过回收从电气部件、电池模块和自动驾驶控制器产生的废热并将废热用于室内加热来提高加热性能和效率。