[实用新型]一种热泵空调系统

说明书

本实用新型公开了一种热泵空调系统，包括动力电池、功率器件、驱动电机及控制器、低温散热器、高压水暖PTC、电池换热器、室外气冷器、气液分离器、HVAC总成、压缩机、通断阀组、电子膨胀阀组和控制器；动力电池、功率器件、驱动电机及控制器、低温散热器、高压水暖PTC和电池换热器形成冷却液循环系统；压缩机、HVAC总成、电池换热器、气液分离器、室外气冷器、通断阀组和电子膨胀阀组形成制冷剂循环系统；通断阀组和电子膨胀阀组与控制器电连接；控制器用于调整通断阀组、电子膨胀阀组的开度。本实用新型减少了制冷剂侧阀数、冷却液侧三通阀、冷却液管路分支以及暖风芯体，有利于降低成本。

技术领域

本实用新型涉及热管理技术领域，具体涉及一种热泵空调系统。

背景技术

出于节能目的，越来越多的电动汽车使用热泵空调系统，热泵空调系统具有良好的制冷和制热性能，是电动汽车冷暖一体式空调的重要解决方案，已成为电动汽车行业的研究热点。传统的热泵型汽车空调其制冷剂均采用R134a，然而，采用R134a作为制冷剂存在以下缺陷：

首先，目前的R134a制冷剂在-20℃环境下，制热能力低，无法满足采暖需求，这种低温下制热能力低归根结底是由R134a制冷剂的物理性质决定的，在较低的环境温度下，R134a系统的吸气压力太低，例如在-15度时，R134a对应饱和压力1.64bar，为了避免系统真空，压缩机吸气压力控制在不低于1bar，同时为了保护压缩机需要对吸气压力限制，压缩机转速减小，制冷剂流量减小，进一步导致性能变低。

其次，R134a制冷剂GWP＝1300，在使用和生产过程中，均会对环境产生污染，不符合国家对“碳中和、碳达峰”的目标，随着《蒙特利尔协议》以及其他相关国际公约的推进，可以预见的是，在数年之内，汽车行业将逐步削减HFC类物质的生产和使用，汽车空调制冷剂R134a(GWP＝1300)被替代已成为必然。

CO₂作为自然工质，低温下采暖能力优良，且GWP仅为1，是公认的汽车空调最终解决方案。目前部分汽车厂家尤其是欧洲车型，已经大力推广CO2制冷剂的使用。但是采用CO₂作为制冷剂的热泵空调系统其使用方案仍有较多差异，且部分方案仅公开了制冷剂侧方案，对于冷却液侧匹配未作过多涉及。因此，有必要提供一种能够对制冷剂侧与冷却液侧功能进行全面描述，定义各个工作模式，形成全面的整车热管理系统的热泵空调系统。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种热泵空调系统，包括动力电池、功率器件、驱动电机及控制器、低温散热器、高压水暖PTC、电池换热器、室外气冷器、气液分离器、HVAC总成、压缩机、通断阀组、电子膨胀阀组和控制器；

所述动力电池、所述功率器件、所述驱动电机及所述控制器、所述低温散热器、所述高压水暖PTC和所述电池换热器形成冷却液循环系统；所述压缩机、所述HVAC总成、所述电池换热器、所述气液分离器、所述室外气冷器、所述通断阀组和所述电子膨胀阀组形成制冷剂循环系统；所述通断阀组和所述电子膨胀阀组与所述控制器电连接；

所述控制器用于根据车外环境温度、乘员舱和/或电池包的温度调控需求调整所述通断阀组、所述电子膨胀阀组的开度；所述电池换热器用于对流经所述电池换热器的冷却液和制冷剂进行热量交换；所述气液分离器包括内部换热器，所述内部换热器用于对流经所述气液分离器高压侧的制冷剂和流经所述气液分离器低压侧的制冷剂进行热量交换。

进一步地，所述HVAC总成包括内部气冷器、内部蒸发器和鼓风机，所述内部气冷器与所述内部蒸发器连接，所述鼓风机与所述内部蒸发器相对设置。

进一步地，所述内部气冷器的第一端为制冷剂进口，所述内部气冷器的第二端为制冷剂出口，所述内部蒸发器的第一端为制冷剂进口，所述内部蒸发器的第二端为制冷剂出口，所述压缩机的高压侧与所述内部气冷器的第一端连接。

进一步地，所述通断阀组包括第一通断阀和第二通断阀；