本發(fā)明涉及商用車，尤其涉及一種商用車三源熱泵架構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、熱泵可大幅提升新能源汽車?yán)m(xù)航里程，是新能源汽車重要的核心技術(shù)，目前主要推廣應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域，商用車特別是重型載貨車，在春秋季節(jié)單駕駛室制冷/制熱功率600～800w，常規(guī)需求2～4kw，而夏季快充最大制冷量需求20kw以上，冬季極端嚴(yán)寒工況加熱需求達(dá)30kw。

2、商用車制冷/制熱的需求跨度較大，壓縮機(jī)排量難以滿足，選大排量的，春、秋季制冷量過(guò)剩，蒸發(fā)器表面易結(jié)霜，從而易觸發(fā)系統(tǒng)的結(jié)霜保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致系統(tǒng)啟停頻繁，而頻繁啟停會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，其次，駕駛艙的溫度波動(dòng)大，人體感受忽冷忽熱，駕乘熱舒適差；然而小排量的滿足不了冬/夏極端工況設(shè)計(jì)需求。

3、商用車特別是重型載貨車，主要以拉貨為主，電機(jī)功率很高，普遍超過(guò)100kw，峰值功率高達(dá)400kw以上，電機(jī)產(chǎn)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于乘用車，常規(guī)使用工況可達(dá)5-20kw，極端嚴(yán)寒怠速工況可降低電機(jī)效率或堵轉(zhuǎn)電機(jī)制熱替代ptc輔助加熱，常規(guī)行駛工況電機(jī)余熱回收+空氣源熱泵也足以滿足駕乘艙和電池制熱需求。夏季制冷瓶頸主要在電池快充制冷量需求大，但是商用車底盤空間大，可通過(guò)加大電機(jī)散熱系統(tǒng)并通過(guò)四通閥將電機(jī)冷卻回路與電池回路串聯(lián)，快充時(shí)電機(jī)不工作，可以用電機(jī)散熱器給電池散熱，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)提供冷能再次給駕駛艙和電池降溫以滿足夏季極端工況下的制冷需求，從而可以采納單壓縮機(jī)解決制冷/制熱跨度大的問(wèn)題。

4、因此，為解決制冷/制熱跨度大問(wèn)題，現(xiàn)階段商用車熱泵架構(gòu)均是采納雙壓縮機(jī)架構(gòu)，春秋季采納小排量壓縮機(jī)工作，夏季及嚴(yán)寒冬季采納雙壓縮機(jī)工作，由于冬季低溫環(huán)境(-10℃以下)壓縮機(jī)的制熱能力差，還需輔以高功率的ptc，通過(guò)焦耳熱效應(yīng)提供熱源，但ptc效率不超過(guò)1，是新能源汽車能耗高的主要原因之一，而增加的壓縮機(jī)或ptc會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)及算法非常復(fù)雜，一來(lái)影響開(kāi)發(fā)進(jìn)度，二來(lái)成本增加30％左右?？傊F(xiàn)有的商用車特別是重型商用車熱泵架構(gòu)復(fù)雜、成本高、能耗高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種商用車三源熱泵架構(gòu)，解決了現(xiàn)有的商用車熱泵架構(gòu)在冬季低溫環(huán)境時(shí)，需輔以高功率的ptc來(lái)提供熱源，而增加的ptc會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)及算法較為復(fù)雜、成本高、能耗高的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種商用車三源熱泵架構(gòu)，包括電機(jī)冷卻回路，所述電機(jī)冷卻回路內(nèi)設(shè)置有室外換熱回路和電池包回路，所述室外換熱回路內(nèi)設(shè)置有室內(nèi)換熱回路；

3、所述電機(jī)冷卻回路包括電控、電機(jī)、散熱器和第一水泵，所述電控、所述電機(jī)、所述散熱器和所述第一水泵依次連通；

4、所述電池包回路包括電池包、第二水泵和制冷裝置，所述制冷裝置、所述電池包和所述第二水泵依次連通，所述電池包處設(shè)置有液冷板；

5、所述室外換熱回路包括水冷冷凝器、室外換熱器、壓縮機(jī)和氣液分離器，所述氣液分離器、所述壓縮機(jī)、所述水冷冷凝器和所述室外換熱器依次連通，所述室外換熱器處設(shè)置有風(fēng)扇；

6、所述室內(nèi)換熱回路包括鼓風(fēng)機(jī)、室內(nèi)蒸發(fā)器和室內(nèi)冷凝器，所述鼓風(fēng)機(jī)分別與所述室內(nèi)蒸發(fā)器或所述室內(nèi)冷凝器連通；

7、其中，所述室外換熱回路還設(shè)置有電子膨脹閥和電磁閥，所述電子膨脹閥用于對(duì)所述制冷裝置的制冷劑的流量進(jìn)行控制，所述電磁閥用于對(duì)各種回路的開(kāi)閉進(jìn)行切換。

8、其中，所述電機(jī)冷卻回路與所述室外換熱回路之間以及所述電機(jī)冷卻回路與所述電池包回路之間分別通過(guò)冷卻液三通閥和冷卻液四通閥連通。

9、其中，所述冷卻液三通閥設(shè)置在所述散熱器和所述第一水泵之間，并分別與所述散熱器、所述水冷冷凝器和所述第一水泵連通。

10、其中，所述冷卻液四通閥設(shè)置在所述第二水泵和所述電控之間，并分別與所述制冷裝置、所述電控、所述第一水泵和所述第二水泵連通。

11、其中，所述電機(jī)冷卻回路、室外換熱回路和電池包回路均設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器用于對(duì)各回路的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

12、其中，所述室外換熱回路還設(shè)置有壓力傳感器和壓力、溫度傳感器，所述壓力傳感器用于測(cè)量所述室內(nèi)蒸發(fā)器與所述制冷裝置的出口的冷媒壓力，所述壓力、溫度傳感器用于測(cè)量回路的壓力和溫度。

13、其中，所述電機(jī)冷卻回路和所述電池包回路還設(shè)置有膨脹水箱，用于為所述電機(jī)冷卻回路和所述電池包回路補(bǔ)充冷卻液。

14、本發(fā)明的一種商用車三源熱泵架構(gòu)，通過(guò)采用所述電磁閥輔以管路設(shè)計(jì)換向來(lái)替代多通閥或島閥，通過(guò)四個(gè)所述電磁閥的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)了29種工作模式組合，價(jià)格便宜、控制簡(jiǎn)單且可靠性高，通過(guò)降低所述電機(jī)的效率、堵轉(zhuǎn)所述電機(jī)及余熱回收的方式來(lái)替代ptc，通過(guò)所述冷卻液四通閥將所述電池包與所述電機(jī)冷卻回路聯(lián)通，從而可取消一個(gè)壓縮機(jī)輔助制冷，相較于僅用壓縮制冷給所述電池包散熱，其散熱效率更高，系統(tǒng)能耗更低，同時(shí)取消了一個(gè)壓縮機(jī)，價(jià)格更便宜，解決了現(xiàn)有的商用車熱泵架構(gòu)在冬季低溫環(huán)境時(shí)，需輔以高功率的ptc來(lái)提供熱源，而增加的ptc會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)及算法較為復(fù)雜、成本高、能耗高的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種商用車三源熱泵架構(gòu)，其特征在于，

2.如權(quán)利要求1所述的商用車三源熱泵架構(gòu)，其特征在于，

3.如權(quán)利要求2所述的商用車三源熱泵架構(gòu)，其特征在于，

4.如權(quán)利要求3所述的商用車三源熱泵架構(gòu)，其特征在于，

5.如權(quán)利要求1所述的商用車三源熱泵架構(gòu)，其特征在于，

6.如權(quán)利要求5所述的商用車三源熱泵架構(gòu)，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1所述的商用車三源熱泵架構(gòu)，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及商用車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種商用車三源熱泵架構(gòu)，通過(guò)采用電磁閥輔以管路設(shè)計(jì)換向來(lái)替代多通閥或島閥，通過(guò)四個(gè)電磁閥的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)了29種工作模式組合，價(jià)格便宜、控制簡(jiǎn)單且可靠性高，通過(guò)降低電機(jī)的效率、堵轉(zhuǎn)電機(jī)及余熱回收的方式來(lái)替代PTC，通過(guò)冷卻液四通閥將電池包與電機(jī)冷卻回路聯(lián)通，從而可取消一個(gè)壓縮機(jī)輔助制冷，相較于僅用壓縮制冷給電池包散熱，其散熱效率更高，系統(tǒng)能耗更低，同時(shí)取消了一個(gè)壓縮機(jī)，價(jià)格更便宜，解決了現(xiàn)有的商用車熱泵架構(gòu)在冬季低溫環(huán)境時(shí)，需輔以高功率的PTC來(lái)提供熱源，而增加的PTC會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)及算法較為復(fù)雜、成本高、能耗高的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：陸增俊,唐榮江,陳振堂,朱新龍,詹凌峰,陳孟君,黃聰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21