本發(fā)明屬于電動(dòng)商用車熱管理，涉及一種co2間接型熱泵系統(tǒng)及電動(dòng)商用車。

背景技術(shù)：

1、電動(dòng)商用車的應(yīng)用促進(jìn)貨運(yùn)行業(yè)低碳、高質(zhì)量、可持續(xù)的發(fā)展，電動(dòng)商用車的普及減少了運(yùn)輸行業(yè)對(duì)化石能源的依賴，有效降低了溫室氣體排放。為避免電池?zé)崾Э?、保證電池良好的工作溫度、提升駕駛室溫度舒適性，高效的熱管理系統(tǒng)成為電動(dòng)商用車不可缺少的一部分。

2、由于電動(dòng)商用車負(fù)載高能量密度、高輸出功率的動(dòng)力電池，夏季高溫環(huán)境和長(zhǎng)時(shí)間重載爬坡等惡劣工況下電池發(fā)熱嚴(yán)重，熱管理系統(tǒng)必須有效降低電池溫度，避免熱失控。冬季低溫工況下，ptc加熱電池和駕駛室需要消耗大量電能，顯著影響續(xù)航里程。熱泵逆循環(huán)的工作模式擺脫了制熱工況電加熱ptc依賴性過(guò)高的困境，是提升續(xù)航里程的有效方案。并且相較于傳統(tǒng)集成冷卻、ptc加熱和電機(jī)液冷的空調(diào)系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)可以綜合電池和駕駛室溫度控制需求，回收電機(jī)余熱，提升系統(tǒng)能效。

3、熱泵工質(zhì)是提升系統(tǒng)性能、推動(dòng)熱管理系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵因素，環(huán)保制冷劑co2由于其極低的全球變暖潛力和高效制熱性能而成為替代傳統(tǒng)制冷劑的理想選擇。但co2工質(zhì)極高的運(yùn)行壓力和安全性一直是阻礙其廣泛應(yīng)用的重要原因。

4、綜上所述，面向電動(dòng)商用車開(kāi)發(fā)高制熱性能的熱泵系統(tǒng)，高效滿足電池組和駕駛室差異較大的制熱和制冷需求成為了現(xiàn)階段面臨的巨大挑戰(zhàn)之一，并且將高壓制冷劑回路與駕駛室分離，提升系統(tǒng)安全性也是推廣co2熱泵系統(tǒng)應(yīng)用需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中面向電動(dòng)商用車熱管理系統(tǒng)低溫工況制熱效率低的問(wèn)題，提供一種co2間接型熱泵系統(tǒng)及電動(dòng)商用車。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提出的一種co2間接型熱泵系統(tǒng)，包括電池?zé)岜孟到y(tǒng)、駕駛室熱泵系統(tǒng)、前端散熱模塊及駕駛室模塊；

4、所述電池?zé)岜孟到y(tǒng)用于對(duì)電動(dòng)商用車中電池溫度進(jìn)行控制；

5、所述駕駛室熱泵系統(tǒng)用于控制電動(dòng)商用車駕駛室溫度；

6、所述前端散熱模塊用于實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)循環(huán)散熱及吸熱；

7、所述駕駛室模塊用于調(diào)節(jié)駕駛室換熱量；

8、其中，電池?zé)岜孟到y(tǒng)的第一端口與駕駛室熱泵系統(tǒng)的第一端口相連，電池?zé)岜孟到y(tǒng)的第二端口與前端散熱模塊的第一端口相連，前端散熱模塊的第二端口與駕駛室熱泵系統(tǒng)的第二端口相連，駕駛室熱泵系統(tǒng)的第三端口與駕駛室模塊相連。

9、優(yōu)選地，所述電池?zé)岜孟到y(tǒng)包括電池?zé)岜孟到y(tǒng)制冷劑回路和電池?zé)岜孟到y(tǒng)冷卻液回路；所述電池?zé)岜孟到y(tǒng)制冷劑回路包括第一壓縮機(jī)、第一氣體冷卻器、第一回?zé)崞鳌⒌谝还?jié)流閥、第一蒸發(fā)器、第一氣液分離器和第一回?zé)崞髋酝ㄩy；所述電池?zé)岜孟到y(tǒng)冷卻液回路包括第一水泵、四通閥、電池加熱ptc、第二水泵、第一比例三通閥和第五比例三通閥；

10、第一壓縮機(jī)的出口連接第一氣體冷卻器的制冷劑入口，第一氣體冷卻器的出口通過(guò)第一回?zé)崞鞯牡谝还苈愤B接第一蒸發(fā)器的入口，第一蒸發(fā)器的出口通過(guò)第一氣液分離器連接第一回?zé)崞鞯牡诙苈?，第二管路出口連接第一壓縮機(jī)的入口；第一氣液分離器出口與第一壓縮機(jī)的入口設(shè)置第一回?zé)崞髋酝ㄩy；

11、第一水泵的出口連接四通閥?a端口，四通閥?d端口通過(guò)電池加熱ptc連接動(dòng)力電池冷卻液入口，動(dòng)力電池冷卻液出口連接九通閥?f端口，九通閥?h端口連接第一水泵入口，第一比例三通閥?c端口連接第二水泵的入口，第二水泵的出口通過(guò)第一蒸發(fā)器連接四通閥c端口，四通閥?b端口連接第五比例三通閥?a端口，第五比例三通閥?b端口連接前端散熱模塊，第五比例三通閥?c端口連接九通閥?e端口，第一比例三通閥?b端口連接九通閥?g端口；第一比例三通閥?a端口連接駕駛室熱泵系統(tǒng)。

12、優(yōu)選地，還包括空調(diào)箱，所述空調(diào)箱包括冷風(fēng)芯體、暖風(fēng)芯體和風(fēng)機(jī)；

13、所述冷風(fēng)芯體與所述暖風(fēng)芯體串聯(lián)連接，所述風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)依次經(jīng)過(guò)所述暖風(fēng)芯體和所述冷風(fēng)芯體。

14、優(yōu)選地，所述駕駛室熱泵系統(tǒng)包括駕駛室熱泵系統(tǒng)制冷劑回路和駕駛室熱泵系統(tǒng)冷卻液回路；所述駕駛室熱泵系統(tǒng)制冷劑回路包括第二壓縮機(jī)、第二氣體冷卻器、第二回?zé)崞?、第二?jié)流閥、第二蒸發(fā)器、第二氣液分離器及第二回?zé)崞髋酝ㄩy；所述駕駛室熱泵系統(tǒng)冷卻液回路包括第三水泵、駕駛室加熱ptc、第四比例三通閥、第三比例三通閥、第四水泵及第二比例三通閥；

15、第二壓縮機(jī)的出口連接第二氣體冷卻器的制冷劑入口，第二氣體冷卻器的出口通過(guò)第二回?zé)崞鞯牡谝还苈愤B接第二蒸發(fā)器的入口，第二蒸發(fā)器的出口通過(guò)第二氣液分離器連接第二回?zé)崞鞯牡诙苈?，第二管路出口連接第二壓縮機(jī)的入口；第二氣液分離器出口與第二壓縮機(jī)的入口設(shè)置第二回?zé)崞髋酝ㄩy；

16、第三水泵的出口連接九通閥?i端口，第四比例三通閥?c端口連接第三比例三通閥b端口，第三比例三通閥?a端口連接第三水泵入口，第三比例三通閥?c端口連接九通閥?b端口，第四比例三通閥?a端口連接第二比例三通閥?b端口，第二比例三通閥?a端口通過(guò)第四水泵與第二蒸發(fā)器連接，第二蒸發(fā)器出口連接九通閥?a端口，第二比例三通閥?c端口連接電池?zé)岜孟到y(tǒng)，第四比例三通閥?b端口連接駕駛室模塊。

17、優(yōu)選地，所述駕駛室模塊為入口并聯(lián)模塊時(shí)，入口并聯(lián)模塊包括駕駛室加熱ptc、第八比例三通閥和第九比例三通閥；

18、第八比例三通閥?a端口連接九通閥?c端口，第八比例三通閥?b端口連接冷風(fēng)芯體入口，第八比例三通閥?c端口連接駕駛室加熱ptc，第九比例三通閥?b端口連接暖風(fēng)芯體出口，第九比例三通閥?c端口連接冷風(fēng)芯體出口，第九比例三通閥?a端口連接駕駛室熱泵系統(tǒng)。

19、優(yōu)選地，所述駕駛室模塊為入口串聯(lián)模塊時(shí)，入口串聯(lián)模塊包括駕駛室加熱ptc；

20、九通閥?c端口連接冷風(fēng)芯體入口，冷風(fēng)芯體出口通過(guò)駕駛室ptc連接暖風(fēng)芯體，暖風(fēng)芯體連接駕駛室熱泵系統(tǒng)。

21、優(yōu)選地，所述前端散熱模塊包括第一散熱器、第二散熱器、第六比例三通閥、第七比例三通閥、冷卻風(fēng)扇、第五水泵及電機(jī)；

22、第六比例三通閥?c端口連接第一散熱器，第六比例三通閥?b端口通過(guò)第二散熱器連接第七比例三通閥?c端口，第六比例三通閥?b端口通過(guò)第五水泵連接電機(jī)，電機(jī)出口連接第七比例三通閥?b端口，第一散熱器出口連接第七比例三通閥?a端口后連接九通閥?d端口，在第二散熱器處設(shè)有冷卻風(fēng)扇，第六比例三通閥的a端口連接電池?zé)岜孟到y(tǒng)。

23、優(yōu)選地，前端散熱模塊在獨(dú)立模式下：

24、第六比例三通閥?a端口、c端口連通，b端口關(guān)閉，第七比例三通閥?b端口、c端口連通，a端口關(guān)閉，電機(jī)冷卻液經(jīng)過(guò)第五水泵、電機(jī)、第七比例三通閥和第二散熱器獨(dú)立循環(huán)液冷，冷卻液經(jīng)過(guò)第一散熱器與空氣進(jìn)行熱交換。

25、優(yōu)選地，前端散熱模塊在并聯(lián)模式下：

26、第六比例三通閥?a端口、b端口和c端口均連通進(jìn)行比例分配，第七比例三通閥?a端口、b端口連通，c端口關(guān)閉，冷卻液經(jīng)過(guò)第六比例三通閥?b端口、第五水泵與電機(jī)進(jìn)行熱交換，同時(shí)冷卻液經(jīng)過(guò)第六比例三通閥?c端口、第一散熱器與空氣進(jìn)行熱交換。

27、一種電動(dòng)商用車，采用co2間接型熱泵系統(tǒng)。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

29、本發(fā)明提供了一種co2間接型熱泵系統(tǒng)，所述熱泵系統(tǒng)包括制冷劑回路獨(dú)立的電池?zé)岜孟到y(tǒng)和駕駛室熱泵系統(tǒng)，高效滿足電池溫度控制和駕駛室舒適性需求，電池?zé)岜孟到y(tǒng)和駕駛室熱泵系統(tǒng)均與駕駛室隔離，有效提升熱管理系統(tǒng)安全性；本發(fā)明提出的前端散熱模塊包括獨(dú)立模式和并聯(lián)模式，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)自循環(huán)散熱和利用電機(jī)余熱加熱冷卻液，特別適用于電機(jī)余熱回收加熱電池，有效降低壓縮機(jī)和電加熱ptc能耗；本發(fā)明提出的駕駛室入口并聯(lián)模塊，冷卻液分別進(jìn)入駕駛室冷風(fēng)芯體和暖風(fēng)芯體，增大駕駛室換熱量；低溫冷卻液流入冷風(fēng)芯體，駕駛室電加熱ptc啟動(dòng)，適用于駕駛室除霧模式。因此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案可提供具備高效制熱性能的熱泵系統(tǒng)，電池?zé)岜孟到y(tǒng)和駕駛室熱泵系統(tǒng)制冷劑回路獨(dú)立運(yùn)行，有效緩解電動(dòng)商用車電池高發(fā)熱量給熱管理系統(tǒng)帶來(lái)的制冷量需求壓力，并且高壓制冷劑回路和駕駛室隔離，系統(tǒng)安全性得到提升。前端散熱模塊包括獨(dú)立模式和并聯(lián)模式，回收電機(jī)余熱加熱電池，可以提高系統(tǒng)能效。

30、進(jìn)一步地，三通閥、四通閥、九通閥組合有效實(shí)現(xiàn)冷卻液分流和合流需求，適用于熱泵25種工作模式。進(jìn)一步地，四通閥d出口端設(shè)置有電池加熱ptc，用于在極端低溫工況下輔助發(fā)熱。暖風(fēng)芯體入口端設(shè)置有駕駛室加熱ptc，用于駕駛室熱泵系統(tǒng)除霧模式和極端低溫工況下輔助發(fā)熱。

31、進(jìn)一步地，電機(jī)溫度較低的工況，前端散熱模塊切換并聯(lián)模式，流經(jīng)電機(jī)冷卻液降低溫度；電機(jī)溫度較高的工況，前端散熱模塊切換獨(dú)立模式，電機(jī)自循環(huán)散熱；電機(jī)溫度較高且電池有制熱請(qǐng)求的工況，電機(jī)余熱回收加熱電池，減少電池加熱ptc電能消耗和第一壓縮機(jī)能量消耗。