热泵空调和汽车的制作方法

本发明涉及热泵空调，具体涉及一种热泵空调和汽车。

背景技术：

1、随着纯电汽车的不断发展，对续航里程要求的不断提升，电池包放电量在不断增加，电池包的体积随之增加。大容量电池包应用的同时对于充电速率的要求也同步增进，电池在大功率充电时的发热量远大于高温天气或高速行车工况下电池的发热量，对于冷却的需求也显得尤为迫切，当前系统面临着难以满足电池冷却需求的风险。

2、此外，当前系统中都配备有正温度系数(positive temperature coefficient，ptc)加热器作为热补偿的一种手段，其常启用的工况主要在相对低温如0-10℃之间春秋季的除湿工况，该工况下通过制冷使车舱空气中湿气变成冷凝水排出，同时要保持乘员舱舱温度向乘员舱内供暖，由于低温下制冷吸气压力和温度较低导致蒸发器有结霜风险，因此会对压缩机转速进行限制，压缩机无法充分发挥性能，需要ptc来对乘员舱进行热补偿。但整体来说，ptc加热器全年的工作时段较短，导致现有的热泵空调成本较高。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本申请实施方式提供了一种热泵空调和汽车，该热泵空调使冷媒可以直接到达所要进行换热的零部件，减少系统部件压损和热损的干扰，且无需ptc加热器进行热补偿，取消ptc集热器，对系统实现降本减重。

2、第一方面，本申请的实施方式提供了一种热泵空调，包括：

3、冷凝通路、电池调温通路、换热通路、电机调温通路、热泵压缩机和气液分离器；

4、其中，冷凝通路用于对热泵压缩机泵出的冷媒进行冷却，冷凝通路的第一端，分别与热泵压缩机的一端和电池调温通路的第一端连接，冷凝通路的第二端，分别与换热通路的第一端以及电池调温通路的第二端连接；

5、换热通路用于对通路中的冷媒进行热量交换，换热通路的第二端，分别与气液分离器的一端和电池调温通路的第一端连接，换热通路的第三端与电机调温通路的第一端连接，换热通路的第四端端与电机调温通路的第二端连接；

6、气液分离器用于对冷媒进行气液分离，气液分离器的另一端与热泵压缩机的另一端连接；

7、其中，在热泵空调进行工作时，通过冷凝通路调整工作环路中的冷媒量，使工作环路中的冷媒量满足预设条件，工作环路指热泵空调在工作时冷媒循环的环路。

8、在本发明的一个实施方式中，电池调温通路包括：上冷板、下冷板、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀和第四节流阀；

9、其中，第一节流阀的一端作为电池调温通路的第一端，与第三节流阀的一端连接，第一节流阀的另一端与上冷板的一端连接；

10、上冷板用于对冷媒进行存储和释放，上冷板的另一端与第二节流阀的一端连接；

11、第二节流阀的另一端作为电池调温通路的第二端，与第四节流阀的一端连接；

12、第四节流阀的另一端与下冷板的一端连接；

13、下冷板用于对冷媒进行存储和释放，下冷板的另一端与第三节流阀的另一端连接。

14、在本发明的一个实施方式中，电池调温通路的第一端、气液分离器的一端和热泵压缩机的一端，通过第一三通水阀进行连接。

15、在本发明的一个实施方式中，通过冷凝通路调整工作环路中的冷媒量，包括：

16、根据工况参数确定最佳冷媒量；

17、检测工作环路中冷媒的第一实际量；

18、当第一实际量大于最佳冷媒量时，开启第一节流阀和/或第三节流阀，使冷媒流入上冷板和/或下冷板进行分离存储，直至工作环路中的冷媒量等于最佳冷媒量；

19、检测工作环路中冷媒的第二实际量；

20、当第二实际量小于最佳冷媒量时，开启第三节流阀和/或第四节流阀，使冷媒从上冷板和/或下冷板中流回工作环路进行补充，直至工作环路中的冷媒量等于最佳冷媒量。

21、在本发明的一个实施方式中，上冷板和下冷板分别设置于电池包的两侧。

22、在本发明的一个实施方式中，冷凝通路包括：车外冷凝器和车内冷凝器；

23、其中，车外冷凝器的一端作为冷凝通路的第一端，与车内冷凝器的一端连接，车外冷凝器的另一端作为冷凝通路的第二端，与车内冷凝器的另一端连接。

24、在本发明的一个实施方式中，热泵压缩机的一端、车外冷凝器的一端和车内冷凝器的一端，通过第二三通水阀连接。

25、在本发明的一个实施方式中，换热通路包括：蒸发器、换热器、第五节流阀和第六节流阀；

26、其中，第五节流阀的一端作为换热通路的第一端，与第六节流阀的一端连接，第五节流阀的另一端与蒸发器的一端连接；

27、蒸发器的另一端作为换热通路的第二端，与换热器的第二端连接；

28、换热器的第一端与第六节流阀的另一端连接，换热器的第三端作为换热通路的第三端，换热器的第四端作为换热通路的第四端。

29、在本发明的一个实施方式中，电机调温通路包括：水泵、四通水阀、电机散热器和电子风扇；

30、其中，水泵的一端作为电机调温通路的第一端，与四通水阀的第一端连接，水泵的另一端，分别与四通水阀的第二端和电机散热器的一端连接；

31、电机散热器的另一端与四通水阀的第三端连接；

32、四通水阀的第四端作为电机调温通路的第二端；

33、电子风扇与电机散热器相邻设置。

34、第二方面，本申请实施方式提供一种汽车，该汽车包括本发明实施方式第一方面公开的热泵空调。

35、实施本申请实施方式，具有如下有益效果：

36、可以看出，本申请实施方式所提供的热泵空调采用直冷直热的技术，结合上冷板、下冷板的双层冷板，以及节流阀的控制提高了电池包的加热及冷却性能。根据不同的热管理需求可通过冷板对工作环路中的冷媒循环量进行调节，使整个空调系统在工作时冷媒量处在一个最佳范围，进一步提升系统性能，降低能耗。同时，设计不同回路的组合在实现多种功能的同时通过三通阀的联合使用，大大减少了系统电磁阀/单向阀等零部件的装载，提升系统集成度的同时有利于整车的减重降本，水路中也采用了四通水阀来实现多种水路循环的组合以实现在不同的情境下达到最佳的换热效果。此外该热泵系统通过将蒸发器和水路换热器的并联设计，优化了在低温除湿工况下的低压侧冷媒温度和压力，使压缩机转速不受限制，可以充分发挥性能而无需ptc进行热补偿，实现整车ptc零件的取消，有利于整车减重降本。

技术特征：

1.一种热泵空调，其特征在于，所述热泵空调包括：

2.根据权利要求1所述的热泵空调，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的热泵空调，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的热泵空调，其特征在于，所述通过所述冷凝通路调整工作环路中的冷媒量，包括：

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的热泵空调，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的热泵空调，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的热泵空调，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的热泵空调，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的热泵空调，其特征在于，

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1-9中任意一项所述的热泵空调。

技术总结本申请公开了一种热泵空调和汽车，包括：冷凝通路、电池调温通路、换热通路、电机调温通路、热泵压缩机和气液分离器；冷凝通路用于对热泵压缩机泵出的冷媒进行冷却，冷凝通路的第一端分别与热泵压缩机的一端和电池调温通路的第一端连接，冷凝通路的第二端分别与换热通路的第一端以及电池调温通路的第二端连接；换热通路用于对通路中的冷媒进行热量交换，换热通路的第二端与气液分离器的一端连接，第三端与电机调温通路的第一端连接，换热通路的第四端端与电机调温通路的第二端连接；气液分离器用于对冷媒进行气液分离，气液分离器的另一端与热泵压缩机的另一端连接。技术研发人员：刘志栋,张经科,刘公正,黄宪辉,雷达受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4