CN110186222A - 热泵空调系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其涉及一种热泵空调系统及车辆。本申请提供一种热泵空调系统，包括：热泵空调单元，所述热泵空调单元包括室外换热器；发热件冷却单元，所述发热件冷却单元包括相互连接并形成回路的发热件冷却板和第一换热器；电池冷却单元，所述电池冷却单元包括相互连接并形成回路的电池冷却板和第二换热器；还包括第一管路，所述第一换热器与所述第二换热器通过所述第一管路串联，所述第一管路与所述室外换热器并联。本申请能够避免目前为实现对发热器件产生的热量进行回收利用或进行冷却导致的系统内阀件较多且相应接头较多，使系统制冷剂泄漏的风险增大的技术问题。

Description

热泵空调系统及车辆

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其涉及一种热泵空调系统及车辆。

背景技术

目前，新能源电动汽车因没有发动机，无法在冬季利用发动机热源给乘员舱供暖，这就需要利用其他方式制取热量供给乘员舱，从客户舒适性角度及整车经济性角度考虑，很多企业开始采用使用制冷剂的热泵空调系统以实现低环境温度下乘客的采暖需求，且一般会将车辆内发热器件产生的热量进行回收利用，并要对电池进行冷却或维温以保障电池工作在舒适温度区间，进而减少电源能量消耗，增加续航里程。但在分别采集各发热器件和电池产生的热量时会相应的增加一些阀件以实现对系统的控制，这导致接头较多，使系统制冷剂泄漏的风险增大、成本增加。

发明内容

本申请的目的在于提供一种热泵空调系统及车辆，以避免目前为实现分别采集各发热器件和电池产生的热量导致的系统内阀件较多且相应接头较多，使系统制冷剂泄漏的风险增大、成本增加的技术问题。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

本申请的一个方面提供一种热泵空调系统，包括：

热泵空调单元，所述热泵空调单元包括室外换热器；

发热件冷却单元，所述发热件冷却单元包括相互连接并形成回路的发热件冷却板和第一换热器；

电池冷却单元，所述电池冷却单元包括相互连接并形成回路的电池冷却板和第二换热器；

还包括第一管路，所述第一换热器与所述第二换热器通过所述第一管路串联，所述第一管路与所述室外换热器并联。

优选地，所述发热件冷却单元包括散热件、第一水泵和三通调节阀，所述散热件和所述第一换热器均通过该三通调节阀与所述串联通路串联，且所述第一水泵与所述发热件冷却板串联并形成串联通路，所述散热件和所述第一换热器通过所述三通调节阀并联。

该技术方案的有益效果在于：通过三通调节阀对从发热件冷却板中流出的循环液进行分配，使发热件产生的热量不但可以通过制冷剂被回收利用，还可以通过散热件将热量散布到环境中，进而根据需要调节三通调节阀，控制发热件所产生的热量被利用的量。

优选地，在所述第一管路上安装有用于开关所述第一管路的第一阀门。

该技术方案的有益效果在于：在一些情况下，完全不需要对发热件的热量进行回收利用且不需要对电池冷却时，可通过第一阀门关闭第一管路，使制冷剂不在第一换热器和第二换热器中流通。

优选地，包括第二管路，所述第一换热器与所述第二换热器通过所述第一管路串联成换热单元，所述室外换热器具有室外换热器出液口，所述换热单元具有换热单元进液口，所述室外换热器出液口与所述换热单元进液口通过所述第二管路连通，且所述第二管路与所述第一管路连接的位置位于所述第一阀门与所述进液口之间。

该技术方案的有益效果在于：可以利用发热件产生的热量融化室外换热器上结的霜。

优选地，包括第三管路和第二阀门，所述换热单元具有换热单元出液口，所述室外换热器出液口与所述换热单元出液口通过所述第三管路连通，所述第二阀门安装在所述第三管路上以开关所述第三管路。

该技术方案的有益效果在于：这样可根据需要开或管第二阀门，以实现不同的化霜模式对室外换热器进行化霜。

优选地，在所述第一管路中安装有第一膨胀阀，所述第一膨胀阀集成在所述换热单元上。

该技术方案的有益效果在于：这简化了车辆前舱的布置，并使得车辆前舱能够布置的更加紧凑，并能够节省系统成本，简化控制。

优选地，所述室外换热器具有室外换热器进液口，在所述室外换热器进液口处集成有第二膨胀阀。

该技术方案的有益效果在于：这同样简化了车辆前舱的布置，并使得车辆前舱能够布置的更加紧凑，并能够节省系统成本，简化控制。

优选地，所述热泵空调单元包括气液分离器、电动压缩机、第三换热器、第二水泵和暖风芯体，所述气液分离器、电动压缩机、第三换热器与所述室外换热器依次连接形成供制冷剂流通的回路，所述第三换热器、第二水泵与所述暖风芯体依次连接形成供循环液流通的回路。

该技术方案的有益效果在于：通过采用暖风芯体实现对乘员舱进行供热，由于暖风芯体内部循环液温度分布均匀性更好，进而提高了通过其加热的风的温度均匀性，相比直接电加热，人体舒适性会更强。

优选地，所述热泵空调单元包括加热器，所述加热器安装在第三换热器的出液口与所述暖风芯体的进液口之间。

该技术方案的有益效果在于：通过该加热器使乘客根据乘员舱热需求决定是否开启加热器，增加了本申请实施例所提供的热泵空调系统对不同情况的适用性。

本申请的另一个方面提供一种车辆，包括上述的热泵空调系统。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的热泵空调系统及车辆，通过第一换热器及发热件冷却板对发热件的热量进行回收，通过第二换热器及电池冷却板对电源进行冷却，而通过第一管路使第一换热器和第二换热器串联，仅通过阀门控制第一管路即可实现对第一换热器和第二换热器进行控制，相对于使第一换热器和第二换热器并联并分别采用阀门对第一换热器和第二换热器进行控制，上述系统架构设计减少了阀门的数量，进而减少了系统内接头的数量，降低了制冷剂泄露的风险。

本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的热泵空调系统的一种实施方式的结构示意图。

附图标记：

110-气液分离器； 120-电动压缩机；

130-第三换热器； 140-第二膨胀阀；

150-室外换热器； 160-第二阀门；

170-第三管路； 180-电子风扇；

210-加热器； 220-暖风芯体；

230-第三水壶； 240-第二水泵；

250-风门； 310-单向阀；

320-第三膨胀阀； 330-室内蒸发器；

410-第一换热器； 420-三通调节阀；

430-发热件冷却板； 440-第一水泵；

450-第一水壶； 460-散热件；

510-第一阀门； 520-第一管路；

530-第一膨胀阀； 610-第二管路；

710-第二换热器； 720-电池冷却板；

730-第二水壶； 740-第三水泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请的一个方面提供一种热泵空调系统，包括：

热泵空调单元，热泵空调单元包括室外换热器150；

发热件冷却单元，发热件冷却单元包括相互连接并形成回路的发热件冷却板430和第一换热器410；

电池冷却单元，电池冷却单元包括相互连接并形成回路的电池冷却板720和第二换热器710；

还包括第一管路520，第一换热器410与第二换热器710通过第一管路520串联，第一管路520与室外换热器150并联。

具体地，上述的第一换热器410与第二换热器710通过第一管路520串联，第一管路520与室外换热器150并联，即为，第一换热器410与第二换热器710通过第一管路520串联后与室外换热器150并联；发热件可为电机电控，通过第三水泵740实现循环液在电池冷却板720与第二换热器710之间流动；热泵空调单元包括与室外换热器150串联的气液分离器110、电动压缩机120和第三换热器130。在进行热泵和发热件余热回收采暖时，发热件产生的热量通过发热件冷却板430传递到第一换热器410，电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体流向第三换热器130，在第三换热器130中换热以将热量送入乘员舱内，经过第三换热器130冷却后的制冷剂液体分两路，一路流入室外换热器150吸收室外热量然后回到气液分离器110，另一路经第二换热器710进入第一换热器410吸收发热件的热量然后回到气液分离器110，在气液分离器110中进行气液分离，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环；在进行电池冷却时，电池产生的热量通过流经电池冷却板720的循环液传递到第二换热器710，电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体经第三换热器130后进入室外换热器150向外界环境放热，冷却后的制冷剂流向第二换热器710，制冷剂在第二换热器710中与来自电池冷却板720的高温循环液进行热交换，被冷却的循环液重新流入电池冷却板720对电池进行冷却，升温后的制冷剂流经第一换热器410后依次进入气液分离器110和电动压缩机120完成一个循环。

优选地，还包括第二水壶730，电池冷却板720、第二水壶730和第三水泵740依次连接。本申请实施例中，制冷剂可以为R134a或R1234yf或其他适用的制冷剂，循环液可采用水或水-乙二醇冷冻液。

本申请实施例所提供的热泵空调系统，通过第一换热器410对发热件的热量进行回收，通过第二换热器710对电池进行冷却，而通过第一管路520使第一换热器410和第二换热器710串联，仅通过阀门控制第一管路520即可实现对第一换热器410和第二换热器710进行控制，相对于使第一换热器410和第二换热器710并联并分别采用阀门对第一换热器410和第二换热器710进行控制，减少了阀门的数量，进而减少了系统内接头的数量，降低了制冷剂泄露的风险。通过第一管路可串联多个用于采集不同发热件热量的换热器。

在本申请的一种实施方式中，发热件冷却单元包括散热件460、第一水泵440和三通调节阀420，第一水泵440与发热件冷却板430串联并形成串联通路，散热件460和第一换热器410均通过该三通调节阀420与串联通路串联，且散热件460和第一换热器410通过三通调节阀420并联。

使用时，通过三通调节阀420对从发热件冷却板430中流出的循环液进行分配，使发热件产生的热量不但可以通过制冷剂被回收利用，还可以通过散热件460将热量散布到环境中，进而根据需要调节三通调节阀420，控制发热件所产生的热量被利用的量。上述散热件460优选为散热水箱，发热件冷却单元还包括第一水壶450，循环液流经第一水壶450后流经第一水泵440。

在本申请的一种实施方式中，在第一管路520上安装有用于开关第一管路520的第一阀门510。在一些情况下，完全不需要对发热件的热量进行回收利用且不需要对电池冷却时，例如在热泵空调系统对乘员舱进行制冷时，可通过第一阀门510关闭第一管路520，使制冷剂不在第一换热器410和第二换热器710中流通。

在本申请的一种实施方式中，申请实施例所提供的热泵空调系统，包括第二管路610，第一换热器410与第二换热器710通过第一管路520串联成换热单元，室外换热器150具有室外换热器出液口，换热单元具有换热单元进液口，室外换热器出液口与换热单元进液口通过第二管路610连通，且第二管路610与第一管路520连接的位置位于第一阀门510与进液口之间。这样，可以利用发热件产生的热量融化室外换热器150上结的霜。具体地，关闭第一阀门510，电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体流向第三换热器130，在第三换热器130中将制冷剂热量释放到循环液中并通过循环液带至乘员舱，经过冷却后的中高温制冷剂进入室外换热器150，向室外换热器150表面的霜层和外界环境放热，对室外换热器150进行表面化霜，由室外换热器150流出的液体制冷剂经第二管路610进入换热单元吸收发热件的热量成为近饱和气态制冷剂，之后流入气液分离器110中进行气液分离，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环；在此过程中，换热单元中的热量可根据室外换热器150上结霜程度控制用于化霜的量，从而进一步提高了化霜能力和效率。

在本申请的一种实施方式中，本申请实施例所提供的热泵空调系统，包括第三管路170和第二阀门160，换热单元具有换热单元出液口，室外换热器出液口与换热单元出液口通过第三管路170连通，第二阀门160安装在第三管路170上以开关第三管路170。

不需要进行化霜而需利用发热件的热量对乘员舱进行加热时，将第一阀门510和第二阀门160打开，实现室外换热器150与第一管路520的并联，使制冷剂分别流过室外换热器150和换热单元进行热量采集，实现热量采集的最大化；当需要化霜时，可将第一阀门510关闭，而第二阀门160保持打开状态，进而仅通过电动压缩机120对制冷剂做工产生的热量进行化霜，此时，可以停止对乘员舱内进行供热；当需要化霜时，还可以同时关闭第一阀门510和第二阀门160，使室外换热器150与换热单元串联，进而使全部制冷剂均用来收集换热单元中的热量，使发热件的更多热量能够被利用，提高了发热件利用率的同时，增加了化霜的能力和效率。优选地，第一阀门510和第二阀门160均为电磁阀。

在本申请的一种实施方式中，在第一管路520中安装有第一膨胀阀530，第一膨胀阀530集成在换热单元上。这简化了车辆前舱的布置，并使得车辆前舱能够布置的更加紧凑，并能够节省系统成本，简化控制。

在本申请的一种实施方式中，室外换热器150具有室外换热器150进液口，在室外换热器150进液口处集成有第二膨胀阀140。这同样简化了车辆前舱的布置，并使得车辆前舱能够布置的更加紧凑，并能够节省系统成本，简化控制。

在本申请的一种实施方式中，热泵空调单元包括气液分离器110、电动压缩机120、第三换热器130、第二水泵240和暖风芯体220，气液分离器110、电动压缩机120、第三换热器130与室外换热器150依次连接形成供制冷剂流通的回路，第三换热器130、第二水泵240与暖风芯体220依次连接形成供循环液流通的回路。通过采用暖风芯体220实现对乘员舱进行供热，由于暖风芯体220内部循环液温度分布均匀性更好，进而提高了通过其加热的风的温度均匀性，相比直接电加热，人体舒适性会更强。连接于暖风芯体220和第二水泵240之间的管路上还设置有第三水壶230。

在本申请的一种实施方式中，热泵空调单元包括加热器210，加热器210安装在第三换热器130的出液口与暖风芯体220的进液口之间。加热器210优选为PTC加热器。通过该加热器210使乘客根据乘员舱热需求决定是否开启加热器210，增加了本申请实施例所提供的热泵空调系统对不同情况的适用性。

优选地，本申请实施例所提供的热泵空调系统还包括单向阀310、第三膨胀阀320和室内蒸发器330，并使单向阀310、第三膨胀阀320和室内蒸发器330三者串联后与第二阀门160并联，需要对乘员舱进行降温时，关闭第二阀门160；

由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体先后经过第三换热器130、第二膨胀阀140后进入室外换热器150，向外界环境放热使内部制冷剂冷凝为过冷制冷剂后经过单向阀310进入第二膨胀阀140节流成为低温低压两相态制冷剂，之后流向室内蒸发器330，对通过室内蒸发器330的高温空气进行冷却，并利用鼓风机将冷却下来的空气送入乘员舱，由室内蒸发器330流出的近饱和气态的制冷剂进入气液分离器110，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。此时，则无需采集发热件所产生的热量。本申请的另一个方面提供一种车辆，包括上述本申请实施例所提供的热泵空调系统。

本申请实施例所提供的车辆，通过采用本申请实施例所提供的热泵空调系统，通过第一换热器410及发热件冷却板430对发热件的热量进行回收，通过第二换热器710及电池冷却板对电池进行冷却，而通过第一管路520使第一换热器410和第二换热器710串联，仅通过阀门控制第一管路520即可实现对第一换热器410和第二换热器710进行控制，相对于使第一换热器410和第二换热器710并联并分别采用阀门对第一换热器410和第二换热器710进行控制，减少了阀门的数量，进而减少了系统内接头的数量，降低了制冷剂泄露的风险。

下面，对本申请实施例所提供的热泵空调系统及车辆的几种运行模式进行举例：

实施例一：热泵及余热回收并用采暖模式。

当单纯的热泵无法满足乘员舱热需求时，热泵及余热回收并用采暖模式。由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体流向第三换热器130，在第三换热器130经过冷却冷凝后的制冷剂液体分两路。一路流经第二膨胀阀140进行节流成为低温低压两相态制冷剂，之后流向室外换热器150，与外部环境进行换热，再通过第二阀门160，从第三换热器130流出的另一路液体制冷剂经第一阀门510、第一膨胀阀530、第二换热器710，进入第一换热器410，吸收来自电机电控的热量，之后汇合由第二阀门160流出的近饱和气态制冷剂流入气液分离器110中进行气液分离，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。由电动压缩机120排出的高温高压制冷剂气体在第三换热器130中与低温循环液进行热交换，被加热的循环液流向暖风芯体220中与经过室内蒸发器330后的冷空气进行热交换，被加热的风送入乘员舱；由暖风芯体220流出的低温循环液经第三水壶230、第二水泵240重新进入第三换热器130，完成一个循环，此时温度风门250打开。由发热件冷却板430流出的循环液经三通调节阀420进入第一换热器410，向第一换热器410中的制冷剂进行放热使其蒸发，之后经过第一水壶450、第一水泵440流向发热件冷却板430完成一个循环。此时，可根据乘员舱热需求，调节三通调节阀420的开度进行循环液流量分配。此模式下，第二膨胀阀140节流，第三膨胀阀320关闭，第一膨胀阀530节流，第二阀门160打开，第一阀门510打开，第二水泵240、第一水泵440根据工况需求调节循环液流量，第三水泵740关闭，室外换热器150后的电子风扇180开启，空调箱内部的鼓风机开启，温度风门250打开。如以上模式仍无法满足乘员舱热需求，可开启加热器进行辅助加热。

实施例二：制冷模式。

在高温工况下，当乘员舱需要降温时，系统启用以下运行模式。

由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体经过第三换热器130、第二膨胀阀140后进入室外换热器150，向外界环境放热使内部制冷剂冷凝为过冷制冷剂后经过单向阀310进入第三膨胀阀320节流成为低温低压两相态制冷剂，之后流向室内蒸发器330，对通过室内蒸发器330的高温空气进行冷却，并利用鼓风机将冷却下来的空气送入乘员舱，由室内蒸发器330流出的近饱和气态的制冷剂进入气液分离器110，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。此时，温度风门250关闭。由发热件冷却板430流出的高温循环液经三通调节阀420全部进入散热件460，向环境中散热，流出的低温循环液经第一水壶450、第一水泵440进入发热件冷却板430对电机电控等电器件进行冷却，完成一个循环。此模式下，第二膨胀阀140全开，第三膨胀阀320节流，第一膨胀阀530、第二阀门160、第一阀门510关闭，第二水泵240、第三水泵740关闭，第一水泵440根据工况需求调节循环液流量，室外换热器150后的电子风扇180开启，空调箱内部的鼓风机开启，温度风门250关闭。

实施例三：电池冷却模式。

在高温工况下，当车辆需要进行快充或因其他极限工况造成的电池温度迅速上升时，需要对电池进行冷却，此时系统启用以下运行模式。由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体经过第三换热器130、第二膨胀阀140后进入室外换热器150，向外界环境放热使内部制冷剂冷凝为过冷制冷剂后经过单向阀310，再经第一膨胀阀530节流成为低温低压两相态制冷剂，之后流向第二换热器710对来自电池冷却板720的高温循环液进行冷却，由第二换热器710流出的低温近饱和气态制冷剂经第一换热器410进入气液分离器110，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。由电池冷却板720流出的高温循环液经第二水壶730、第三水泵740进入第二换热器710，并与由第一膨胀阀530流出的低温低压两相态制冷剂进行换热，冷却后的循环液流入电池冷却板720对电池进行冷却，完成一个循环。由发热件冷却板430流出的高温循环液经三通调节阀420全部进入散热件460，向环境中散热，流出的低温循环液经第一水壶450、第一水泵440进入发热件冷却板430对电机电控等电器件进行冷却，完成一个循环。此模式下，第二膨胀阀140全开，第三膨胀阀320、第二阀门160、第一阀门510关闭，第一膨胀阀530节流，第二水泵240关闭，第三水泵740、第一水泵440根据工况需求调节循环液流量，室外换热器150后的电子风扇180开启，空调箱内部的鼓风机关闭。

实施例四：双蒸模式。

在高温工况下，当乘员舱和电池同时需要冷却时，此时系统启用双蒸模式。由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体经过第三换热器130、第二膨胀阀140后进入室外换热器150，向外界环境放热使内部制冷剂冷凝为过冷制冷剂后经单向阀310分两路。一路经第一膨胀阀530节流成为低温低压两相态制冷剂，之后流向第二换热器710对来自电池冷却板720的高温循环液进行冷却，另一路经第三膨胀阀320节流成为低温低压两相态制冷剂，之后流向室内蒸发器330，对通过室内蒸发器330的高温空气进行冷却，并利用鼓风机将冷却下来的空气送入乘员舱，之后由第二换热器710流出的低温制冷剂经第一换热器410后与由室内蒸发器330流出的低温制冷剂汇合后进入气液分离器110，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。此时，温度风门250关闭。由电池冷却板720流出的高温循环液经第二水壶730、第三水泵740进入第二换热器710，并与其内部低温制冷剂进行换热，冷却后的循环液进入电池冷却板720对电池进行冷却，完成一个循环。由发热件冷却板430流出的高温循环液经三通调节阀420全部进入散热件460，向环境中散热，流出的低温循环液经第一水壶450、第一水泵440进入发热件冷却板430对电机电控等电器件进行冷却，完成一个循环。此模式下，第二膨胀阀140全开，第二阀门160、第一阀门510关闭，第三膨胀阀320、第一膨胀阀530节流，第二水泵240关闭，第三水泵740、第一水泵440根据工况需求调节循环液流量，室外换热器150后的电子风扇180开启，空调箱内部的鼓风机开启，温度风门250关闭。

实施例五：高环境温度除湿模式。

当车内外温度较高、湿度较大时，系统运行高环境温度除湿模式。由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体经过第三换热器130向第三换热器130中的循环液放热成为高温高压制冷剂，之后经过第二膨胀阀140节流后进入室外换热器150，与外部环境进行换热，成为中温中压制冷剂，之后经单向阀310进入第三膨胀阀320进行节流成为低温低压两相态制冷剂，然后进入室内蒸发器330，与鼓风机鼓入的风进行换热，并将风中的水分冷凝析出达成除湿目的，由室内蒸发器330流出的低温制冷剂进入气液分离器110，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。由电动压缩机120排出的高温高压制冷剂气体在第三换热器130中与低温循环液进行热交换，被加热的循环液流向暖风芯体220中与经过室内蒸发器330后的干燥冷空气进行热交换，被加热的风送入乘员舱；由暖风芯体220流出的低温循环液经第三水壶230、第二水泵240重新进入第三换热器130，完成一个循环，此时温度风门250打开。由发热件冷却板430流出的高温循环液经三通调节阀420全部进入散热件460，向环境中散热，流出的低温循环液经第一水壶450、第一水泵440进入发热件冷却板430对电机电控等电器件进行冷却，完成一个循环。此模式下，第二膨胀阀140、第三膨胀阀320根据除湿负荷需求调节其自身阀芯开度对制冷剂进行节流，第一膨胀阀530、第二阀门160、第一阀门510关闭，第三水泵740关闭，第二水泵240、第一水泵440根据工况需求调节循环液流量，室外换热器150后的电子风扇180开启，空调箱内部的鼓风机开启，温度风门250打开。

实施例六：低环境温度除湿模式。

当车内外温度较低、湿度较大时，系统运行低环境温度除湿模式。由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体流向第三换热器130，向循环液释放热量，在第三换热器130经过冷却冷凝后的制冷剂液体分两路。一路流经第二膨胀阀140进行节流成为低温低压两相态制冷剂，之后流向室外换热器150，吸收外部环境中的热量，再通过第二阀门160。从第三换热器130流出的另一路液体制冷剂经第一阀门510，再通过第三膨胀阀320进行节流成为低温低压两相态制冷剂，之后进入室内蒸发器330，与鼓风机鼓入的风进行换热，并将风中的水分冷凝析出达成除湿目的，由室内蒸发器330流出的低温制冷剂与由第二阀门160流出的制冷剂汇合后进入气液分离器110，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。由电动压缩机120排出的高温高压制冷剂气体在第三换热器130中与低温循环液进行热交换，被加热的循环液流向暖风芯体220中与经过室内蒸发器330后的干燥冷空气进行热交换，被加热的风送入乘员舱；由暖风芯体220流出的低温循环液经第三水壶230、第二水泵240重新进入第三换热器130，完成一个循环，此时温度风门250打开。此模式下，第二膨胀阀140、第三膨胀阀320节流，第一膨胀阀530关闭，第二阀门160、第一阀门510打开，室外换热器150后的电子风扇180开启，空调箱内部的鼓风机开启，温度风门250打开。与高环境温度除湿模式相比，低环境温度除湿模式在满足更低环境温度下除湿需求的同时可以尽可能多的利用室外换热器中的制冷剂从环境中吸取热量并释放到乘员舱中，这样就可以使加热器以较小的功率介入采暖需求，降低整车功耗。

实施例七：三角化霜模式。

在低温高湿工况下，当室外换热器结霜严重时，系统启用以下运行模式可以快速化霜，但在此模式下系统无法持续向乘员舱供暖。由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体流向第三换热器130，在第三换热器130中不发生相变换热，此后经过第二膨胀阀140进行节流成为中温气态制冷剂，之后流向室外换热器150，向室外换热器150表面的霜层和外界环境放热，对室外换热器150进行表面化霜，冷却后的近饱和气态制冷剂经第二阀门160进入气液分离器110，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。由发热件冷却板430流出的高温循环液经三通调节阀420全部进入散热件460，向环境中散热，流出的低温循环液经第一水壶450、第一水泵440进入发热件冷却板430对电机电控等电器件进行冷却，完成一个循环。此模式下，第二膨胀阀140根据化霜需求调节其自身阀芯开度对来自第三换热器130的高温气态制冷剂进行节流，第三膨胀阀320、第一膨胀阀530关闭，第二阀门160打开，第一阀门510关闭，第二水泵240、第三水泵740关闭，第一水泵440根据工况需求调节循环液流量，室外换热器150后的电子风扇180根据化霜需求决定是否开启以及风量调节，空调箱内部的鼓风机关闭。

实施例八：电机电控余热化霜模式。

在低温高湿工况下，当室外换热器结霜严重时，三角化霜模式无法持续向乘员舱供暖。此时，可以运行电机电控余热化霜模式。由电动压缩机120排出的高温高压的制冷剂气体流向第三换热器130，在第三换热器130中将制冷剂热量释放到循环液中，经过冷却后的中高温制冷剂经第二膨胀阀140进入室外换热器150，向室外换热器150表面的霜层和外界环境放热，对室外换热器进行表面化霜，由室外换热器150流出的液体制冷剂经单向阀310后，再经第一膨胀阀530节流为低温低压两相态制冷剂后经第二换热器710进入第一换热器410吸收电机电控热量成为近饱和气态制冷剂，之后流入气液分离器110中进行气液分离，分离后的气态制冷剂进入电动压缩机120，完成一个循环。由电动压缩机120排出的高温高压制冷剂气体在第三换热器130中与低温循环液进行热交换，被加热的循环液流向暖风芯体220中与经过室内蒸发器330后的冷空气进行热交换，被加热的风送入乘员舱；由暖风芯体220流出的低温循环液经第三水壶230、第二水泵240重新进入第三换热器130，完成一个循环，此时温度风门250打开。由发热件冷却板430流出的循环液经三通调节阀420进入第一换热器410，向第一换热器410中的制冷剂进行放热使其蒸发，之后经过第一水壶450、第一水泵440流向发热件冷却板430完成一个循环。此时，可根据化霜需求，调节三通调节阀420的开度进行循环液流量分配。此模式下，第二膨胀阀140全开，第三膨胀阀320关闭，第一膨胀阀530节流，第二阀门160、第一阀门510关闭，第二水泵240、第一水泵440根据工况需求调节循环液流量，第三水泵740关闭，室外换热器150后的电子风扇180关闭，空调箱内部的鼓风机开启，温度风门250打开。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管上述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。另外，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.热泵空调系统，其特征在于，包括：

热泵空调单元，所述热泵空调单元包括室外换热器；

发热件冷却单元，所述发热件冷却单元包括相互连接并形成回路的发热件冷却板和第一换热器；

电池冷却单元，所述电池冷却单元包括相互连接并形成回路的电池冷却板和第二换热器；

还包括第一管路，所述第一换热器与所述第二换热器通过所述第一管路串联，所述第一管路与所述室外换热器并联。

2.根据权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于，所述发热件冷却单元包括散热件、第一水泵和三通调节阀，所述第一水泵与所述发热件冷却板串联并形成串联通路，所述散热件和所述第一换热器均通过该三通调节阀与所述串联通路串联，且所述散热件和所述第一换热器通过所述三通调节阀并联。

3.根据权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于，在所述第一管路上安装有用于开关所述第一管路的第一阀门。

4.根据权利要求3所述的热泵空调系统，其特征在于，包括第二管路，所述第一换热器与所述第二换热器通过所述第一管路串联成换热单元，所述室外换热器具有室外换热器出液口，所述换热单元具有换热单元进液口，所述室外换热器出液口与所述换热单元进液口通过所述第二管路连通，且所述第二管路与所述第一管路连接的位置位于所述第一阀门与所述进液口之间。

5.根据权利要求4所述的热泵空调系统，其特征在于，包括第三管路和第二阀门，所述换热单元具有换热单元出液口，所述室外换热器出液口与所述换热单元出液口通过所述第三管路连通，所述第二阀门安装在所述第三管路上以开关所述第三管路。

6.根据权利要求4所述的热泵空调系统，其特征在于，在所述第一管路中安装有第一膨胀阀，所述第一膨胀阀集成在所述换热单元上。

7.根据权利要求4所述的热泵空调系统，其特征在于，所述室外换热器具有室外换热器进液口，在所述室外换热器进液口处集成有第二膨胀阀。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调单元包括气液分离器、电动压缩机、第三换热器、第二水泵和暖风芯体，所述气液分离器、所述电动压缩机、所述第三换热器与所述室外换热器依次连接形成供制冷剂流通的回路，所述第三换热器、所述第二水泵与所述暖风芯体依次连接形成供循环液流通的回路。

9.根据权利要求8所述的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调单元包括加热器，所述加热器安装在所述第三换热器的出液口与所述暖风芯体的进液口之间。

10.车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的热泵空调系统。