[发明专利]用于车辆的加热和冷却系统

说明书

一种用于车辆的加热和冷却系统可以包括：制冷剂管线，其设置成穿过压缩机、用于内部空气调节的内部热交换器、空气冷却冷凝器和用于内部空气调节的蒸发器芯，所述制冷剂管线配置成使制冷剂流过；冷却剂管线，其设置成穿过高压电池芯、用于电气部件的电气部件芯和用于电气部件的散热器，所述冷却剂管线配置成使冷却剂流过；以及热交换部件，其配置成在制冷剂与冷却剂之间进行热交换，所述制冷剂在内部热交换器与空气冷却冷凝器之间流动，所述冷却剂在电气部件芯与散热器之间流动。

技术领域

本申请总体上涉及用于车辆的加热和冷却系统，并且更具体地涉及能够改善内部空调效率的用于车辆的加热和冷却系统。

背景技术

最近出现了用于解决诸如能量耗尽的问题的环保技术的进步。电动车辆是针对这些问题的常见的环保对策。

传统的电动车辆由电动机驱动，该电动机从电池接收电力以输出动力。电动车辆不排放二氧化碳，它们产生的噪声很小，并且电动机的能量效率高于内燃机的能量效率。

实现电动汽车的关键技术是电池模块。最近，已经对这种电池模块进行了研究，以减小其重量、尺寸和充电时间。

当在最佳温度环境中使用时，大多数电池模块可以实现最佳性能和长寿命。然而，由于在驱动期间产生的热量以及外部温度变化，可能难以创造最佳温度环境。

通常，在寒冷天气期间必须加热车厢以改善电池的充电/放电性能。由于电动车辆不像在内燃机燃烧期间产生热量的传统车辆那样具有废热源，所以它依靠电加热器来进行车辆的内部加热。因此，为了保持电池模块的最佳温度环境，传统的电动车辆操作用于控制电池模块温度的加热和冷却系统，所述加热和冷却系统与用于车辆内部的加热和冷却系统分开。换句话说，电动车辆可以具有两个独立的冷却和加热系统，一个用于内部加热和冷却，另一个用于控制电池模块的温度。

然而，由于当以上述方式操作加热和冷却系统时不能有效地管理能量，因此电动车辆由于短的续航里程而不能长距离行驶，在夏季冷却车辆的同时行驶距离减小30％，在冬季加热车辆的同时行驶距离减少40％或更多。如果提供高容量PTC(正温度系数)加热器解决加热时的问题，则会出现另一个问题，即热泵的使用变得过多。

因此，已经提出了彼此交换热量的用于内部空调的加热和冷却系统、电池加热和冷却系统以及电气系统，从而提高加热效率。然而，如果不执行加热逻辑和电池升温逻辑的精确协调控制(因为加热器的主要操作温度(例如，80℃或更高)和电池升温的温度(例如，50℃)彼此不同)，存在的问题在于高温冷却剂流入电池，对其造成损坏。

已经提供的作为相关技术描述的内容仅用于辅助理解本申请的背景，并且不应视为对应于本领域技术人员已知的相关技术。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于车辆的加热和冷却系统，其能够通过在用于内部空气调节的制冷剂和循环通过电气部件芯和高压电池芯的冷却剂之间进行热交换从而有效地加热和冷却车辆内部，有效地升高车辆电池的温度，并且有效地冷却电池。

根据本申请的实施方案，用于车辆的加热和冷却系统可以包括：制冷剂管线，其设置成穿过压缩机、用于内部空气调节的内部热交换器、空气冷却冷凝器和用于内部空气调节的蒸发器芯，所述制冷剂管线配置成使得制冷剂流过；冷却剂管线，其设置成穿过高压电池芯、用于电气部件的电气部件芯和用于电气部件的散热器，所述冷却剂管线配置成使得冷却剂流过；和热交换部件，其配置成在制冷剂与冷却剂之间进行热交换，所述制冷剂在内部热交换器和空气冷却冷凝器之间流动，所述冷却剂在电气部件芯和散热器之间流动。

车辆的加热和冷却系统还可以包括第一制冷剂旁通管线，所述第一制冷剂旁通管线的一端从热交换部件与空气冷却冷凝器之间的点分支，另一端连接至空气冷却冷凝器与蒸发器芯之间的点。