[发明专利]集合水冷冷凝器和水冷蒸发器的热泵空调及热管理系统

说明书

本发明公开了集合水冷冷凝器和水冷蒸发器的热泵空调及热管理系统，属于空调系统及车用热管理系统领域。集合水冷冷凝器和水冷蒸发器的热泵空调及热管理系统，包括主循环系统、辅助加热系统、辅助制冷系统，向驾驶室内的空调箱循环输入冷水、热水，通过水冷冷凝器以及水冷蒸发器进行热量交换的方式，实现常规车用空调的舒适性及安全性效果，满足乘客的舒适感。本发明提供的空调系统同时结合热管理技术方案、控制方法等，通过热管理子系统，实现冷媒增焓、冷媒分配、电池冷却等功能，以提高空调系统的能效比。

技术领域

本发明涉及车用空调及热管理系统领域，更具体的，涉及一种集合水冷冷凝器和水冷蒸发器的热泵空调及热管理系统。

背景技术

汽车空调是对车厢内空气进行制冷、加热、换气、空气净化等工作的装置，它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳，从而提高行车安全。随着人们生活水平的不断提高，人们对于汽车空调的要求也不断地提高。现有的新能源车用空调，无论是直接式还是间接式的热泵空调系统，由于其自身主要零部件的性能限制，如室内冷凝器、室外热交换器性能低下，水冷冷凝器效率不高，因此，整个空调系统性能不足，同时功能也受限；且不具备热管理系统，无法通过热管理系统实现冷媒增焓、电池冷却以及电池加热功能，容易产生制热不足，增加空调系统的能耗，同时还存在难以除霜除雾与难以满足客户舒适度要求等缺点。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种集合水冷冷凝器和水冷蒸发器的热泵空调及热管理系统，其能够提高空调的系统性能，提高系统的制冷制热效率，同时结合热管理系统，实现冷媒增焓、电池冷却以及电池加热功能，降低空调系统的能耗，可显著改善噪音、振动、异味、防电磁干扰等方面的要求。另外，本发明容易实现平台化设计、平台化供货，有利于在新能源车、智能共享无人驾驶车开发领域的推广与应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种集合水冷冷凝器和水冷蒸发器的热泵空调及热管理系统，包括主循环系统、辅助加热系统以及辅助制冷系统，所述主循环系统的管路通过水冷冷凝器与所述辅助加热系统的管路进行热量交换，所述主循环系统的管路通过水冷蒸发器与所述辅助制冷系统的管路进行热量交换。所述辅助加热系统包括第一电子水泵、水PTC、空调箱加热器、第一三通水阀、第一散热器、第一副水箱、鼓风机。所述第一电子水泵的输出端与所述水冷冷凝器的输入端连接，所述水冷冷凝器的输出端与所述水PTC的输入端连接，所述水PTC的输出端与所述空调箱加热器的输入端连接，所述空调箱加热器的输出端与所述第一三通水阀的输入端连接，所述第一三通水阀的第一输出端与所述第一电子水泵的输入端连接。所述第一三通水阀的第二输出端与所述第一散热器的输入端连接，所述第一散热器的输出端第一副水箱的输入端连接，所述第一副水箱的输出端与所述第一电子水泵的输入端连接，形成一个循环的水路系统。所述辅助制冷系统，包括第二电子水泵、第二三通水阀、空调箱蒸发器、第二散热器、第二副水箱。所述第二电子水泵的输出端与所述水冷蒸发器的输入端连接，所述水冷蒸发器的输出端与所述第二三通水阀的输入端连接，所述第二三通水阀的第一输出端与所述空调箱蒸发器的输入端连接，所述空调箱蒸发器的输出端与所述第二电子水泵的输入端连接。所述第二三通水阀的第二输出端与所述第二散热器的输入端连接，所述第二散热器的输出端与所述第二副水箱的输入端连接，所述第二副水箱的输出端与所述第二电子水泵的输入端连接，形成一个循环的水路系统。所述鼓风机开设在所述空调箱蒸发器与所述空调箱加热器的通风口一侧。

在本发明较佳地技术方案中，所述主循环系统包括电动压缩机、电子膨胀阀、低压调节阀、液气分离器。所述电动压缩机的输出端与所述水冷冷凝器的输入端连接，所述水冷冷凝器的输出端与所述电子膨胀阀的输入端连接，所述电子膨胀阀的输出端与所述水冷蒸发器的输入端连接，所述水冷蒸发器的输出端与所述低压调节阀输入端连接，所述低压调节阀的输出端与所述液气分离器的输入端连接，所述液气分离器的输出端与所述电动压缩机的输入端连接。