1.本实用新型涉及汽车空调技术领域，具体涉及一种适用于新能源汽车的空调热泵系统。

背景技术：

2.随着国际环保意识的提升以及新能源汽车行业的快速发展，汽车从传统燃油汽车朝新能源汽车方向发展已成为汽车行业的研究热点，也是我国的重点政策。相比于传统燃油车可利用发动机余热提供乘员舱以足够的热量，新能源汽车如强混动、纯电动车都将面临空调制热量不足以支持冬季、尤其是极寒天气下乘员舱的热舒适性要求；并且，现有的强混动、纯电动车的采暖方式都是直接消耗电能，从而导致电池的续航里程降低。

3.同时，新能源汽车如强混动、纯电动汽车在长时间续航后、电池容易出现过热现象，若不进行及时冷却，易加速电池老化、甚至出现短路自然等安全问题。针对电池发热问题，现有技术通常采用电池直冷冷却的方式对电池进行降温，上述方式容易造成电池过冷、影响电池的性能，同时过热过冷也会加速电池老化；且电池直冷冷却方式能耗高、未能有效利用电池产生的热量。并且，在冬季、尤其是极寒天气下，通常需要对电池进行加热保温，从而最大程度的发挥电池性能、确保续航里程，而现有技术通常只存在对电池降温的管路系统。

技术实现要素：

4.针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种适用于新能源汽车的空调热泵系统，该系统能够有效回收利用电池、电机产生的余热，从而最大程度减少ptc对乘员舱内的制热功耗，有效节约电池电能，提高续航里程；同时，该系统还能在对电池冷却时进行调节，避免电池过冷的现象；并且，该系统能够在初始启动时对电池进行加热保温，从而实现预热效果，保证电池性能以及使用寿命。

5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

6.一种适用于新能源汽车的空调热泵系统，其特征在于：包括顺次循环连接的电动压缩机、冷凝器、外置换热器、蒸发器以及气液分离装器；所述冷凝器与一ptc加热器管路循环连接；所述外置换热器并联一余热回收系统管路，且所述余热回收系统管路的支路并联一电池温控管路，所述电池温控管路并联在ptc加热器管路上；

7.所述电池温控管路包括电池温控板、第一电子水泵、第一水壶、第一换热器以及第二换热器；所述电池温控板、第一电子水泵与第一水壶位于电池温控管路的主管路上，所述第一换热器与第二换热器相对并联在主管路上且第一换热器的支路上设置第一单向阀与第一截止阀、第二换热器的支路上设置第二单向阀与第二截止阀；所述第一换热器位于余热回收系统管路的支路上，所述第二换热器位于ptc加热器管路的支路上。

8.作进一步优化，所述ptc加热器管路包括ptc加热器、暖风芯体、第二电子水泵以及第二水壶，所述ptc加热器、暖风芯体、第二电子水泵以及第二水壶组成循环回路与冷凝器

连通，且所述第二换热器两端通过两个三通阀与暖风芯体并联。

9.作进一步优化，所述冷凝器与外置换热器之间还串联接入第一电子膨胀阀与第三截止阀的并联支路。

10.作进一步优化，所述余热回收系统管路包括第二电子膨胀阀、余热回收器、第三水壶、电子风扇散热器、第三电子水泵、三通比例调节阀、电控模块以及电机，所述余热回收器与外置换热器并联且余热回收器与冷凝器之间设置第二电子膨胀阀；所述余热回收器、第三水壶、电子风扇散热器、第三电子水泵、三通比例调节阀、电控模块与电机组成循环回路；所述电控模块以及电机组成的支路与第一换热器通过三通比例调节阀并联；所述电子风扇散热器两端通过两个三通阀并联一支路。

11.作进一步优化，所述蒸发器与外置换热器之间设置第四截止阀与膨胀阀，且蒸发器处设置鼓风电机，蒸发器、暖风芯体以及鼓风电机组成驾驶舱内的空调系统。

12.作进一步优化，所述外置换热器与气液分离装器通过一支路直接连接且支路上设置第五截止阀。

13.作进一步优化，所述电池温控板均匀包裹在新能源汽车的电池外部。

14.作进一步优化，所述空调热泵系统上设置多个pt传感器空调电子膨胀阀，用于检测管路各点温度。

15.本实用新型具有如下技术效果：

16.本技术通过余热回收系统管路与电池温控管路的并联、以及电池温控管路与ptc加热器管路的并联，通过电池温控板、第一电子水泵、第一水壶、第一换热器及第二换热器的配合，既能够在极寒条件下的行驶初段对电池进行加热保温或者除霜、又能在长时间行驶过程中对电池降温，加热保温与降温两个阶段相互独立、互不影响，从而有效的降低电池的损耗、老化，确保电池的使用寿命，降低后续维护成本。同时，本技术通过通过余热回收系统实现对电控模块、电机与电池处产生热量的回收利用，并实现对电控模块、电机与电池的冷却，从而高效利用电动汽车行驶过程中的废热，减少ptc加热器的使用、减少行驶过程中的耗电、有效延长新能源汽车的续航里程。通过三通比例调节阀的设置空调电子膨胀阀，有效实现对电控模块以及电机、电池两条支路的不同比例冷却，从而避免电池过冷的问题。

17.本技术空调热泵系统结构紧凑、控制流程简单、管路连接紧密，能够有效节省生产成本，保证电池活性、避免电池由于温差而出现的损伤。

附图说明

18.图1为本实用新型实施例中空调热泵系统的系统结构示意图。

19.图2为本实用新型实施例中空调热泵系统的电池加热保温的原理示意图。

20.图3为本实用新型实施例中空调热泵系统的余热回收利用的原理示意图。

21.图4为本实用新型实施例中空调热泵系统的强制散热的原理示意图。

22.其中，10、电动压缩机；100、三通阀；20、冷凝器；21、ptc加热器；22、暖风芯体；23、第二电子水泵；24、第二水壶；30、外置换热器；301、第一电子膨胀阀；302、第三截止阀；31、第二电子膨胀阀；32、余热回收器；33、第三水壶；34、电子风扇散热器；35、第三电子水泵；36、三通比例调节阀；37、电控模块；38、电机；40、蒸发器；401、鼓风电机；402、第四截止阀；403、膨胀阀；50、气液分离装器；501、第五截止阀；61、电池温控板；62、第一电子水泵；63、第一水壶；64、第一换热器；641、第一单向阀；642、第一截止阀；65、第二换热器；651、第二单向

阀；652、第二截止阀。

具体实施方式

23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

24.如图1所示，一种适用于新能源汽车的空调热泵系统，其特征在于：包括顺次循环连接的电动压缩机10、冷凝器20、外置换热器30、蒸发器40以及气液分离装器50；

25.冷凝器20与一ptc加热器管路循环连接；ptc加热器管路包括ptc加热器21、暖风芯体22、第二电子水泵23以及第二水壶24，ptc加热器21、暖风芯体22、第二电子水泵23以及第二水壶24组成循环回路与冷凝器20连通（如图1所示）。

26.外置换热器30并联一余热回收系统管路，余热回收系统管路包括第二电子膨胀阀31、余热回收器32、第三水壶33、电子风扇散热器34、第三电子水泵35、三通比例调节阀36、电控模块37以及电机38，余热回收器32与外置换热器30并联且余热回收器31与冷凝器20之间设置第二电子膨胀阀31（如图1所示，即在余热回收器32的并联支路上设置第二电子膨胀阀31）；余热回收器32、第三水壶33、电子风扇散热器34、第三电子水泵35、三通比例调节阀36、电控模块37与电机38组成循环回路（如图1所示）；电控模块37以及电机38组成的支路与第一换热器64通过三通比例调节阀36并联（如图1所示，即电控模块37及电机38、第一换热器64组成两条并联支路，且并联支路的起始端为三通比例调节阀36）；电子风扇散热器34两端通过两个三通阀100并联一支路（如图1所示）。

27.且余热回收系统管路的支路并联一电池温控管路，电池温控管路并联在ptc加热器管路上；电池温控管路包括电池温控板61、第一电子水泵62、第一水壶63、第一换热器64以及第二换热器65；电池温控板61、第一电子水泵62与第一水壶63位于电池温控管路的主管路上，第一换热器64与第二换热器65相对并联在主管路上且第一换热器64的支路上设置第一单向阀641与第一截止阀642、第二换热器65的支路上设置第二单向阀651与第二截止阀652（如图1所示，第一换热器64、第一单向阀641及第一截止阀642为第一支路且第一单向阀641、第一截止阀642位于第一换热器64两端，第二换热器65、第二单向阀651、第二截止阀652为第二支路且第二单向阀651、第二截止阀652位于第二换热器65两端，第一支路与第二支路并联且第一支路上的第一单向阀641、第一截止阀642与第二支路上的第二单向阀651、第二截止阀652对称设置，如图1所示）；第一换热器64位于余热回收系统管路的支路上，即电池温控管路中第一换热器64通过三通比例调节阀36与余热回收系统管路中电控模块37及电机38组成的支路并联（如图1所示，即电控模块37及电机38、第一换热器64组成两条并联支路，且并联支路的起始端为三通比例调节阀36、第一换热器64位于电池温控管路上）；第二换热器65位于ptc加热器管路的支路上，即电池温控管路中第二换热器65两端通过两个三通阀100与暖风芯体22并联（如图1所示，第二换热器65与暖风芯体22通过两个三通阀100组成两条并联支路，且第二换热器65位于电池温控管路上）。

28.冷凝器20与外置换热器30之间还串联接入第一电子膨胀阀301与第三截止阀302的并联支路（如图1所示，第一电子膨胀阀301与第三截止阀302并联，且第一电子膨胀阀301

与第三截止阀302组成的支路与外置换热器30串联）。

29.蒸发器40与外置换热器30之间设置第四截止阀402与膨胀阀403，且蒸发器40处设置鼓风电机401（鼓风电机401的设置位置采用本领域常规设计），蒸发器40、暖风芯体22以及鼓风电机401组成驾驶舱内的空调系统（采用本领域常规设计）。外置换热器30与气液分离装器50通过一支路直接连接且支路上设置第五截止阀501（如图1所示，即蒸发器40、第四截止阀402与膨胀阀403组成第三支路，第五截止阀501组成第四支路，且第三支路与第四支路并联）。

30.电池温控板61均匀包裹在新能源汽车的电池外部。空调热泵系统上设置多个pt传感器，用于检测管路各点温度（pt传感器的安装位置采用本领域的常规安装位置，根据实际标定情况进行设置，本领域技术人员能够理解，本技术不做过多论述）。

31.工作原理：

32.如图2、图3、图4所示，将三通阀100横线端的开口设定为b口、c口，凸出端的开口设定为a口。需要说明的是：电动压缩机10、冷凝器20、外置换热器30、蒸发器40及气液分离装器50的循环回路为本领域的常规设计，其流通方式为本领域常规流动方式，因此本技术具体实施方式中不做详细说明；本技术工作原理仅说明电池加热保温、余热回收利用、强制散热的部分工况，其他管路工况本领域技术人员能够理解。

33.电池加热保温：当在冬季、尤其是极寒天气下，初始启动、需要对电池进行加热保温时，启动暖风芯体22两端的三通阀100、使其a口与b口（或c口，图2所示均为b口）连通，并同时导通第二截止阀652、断开第一截止阀642；冷凝器20的循环回路为：冷凝器20

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ptc加热器21-第二换热器65-第二电子水泵23-第二水壶24，电池加热回路为：电池温控板61-第二换热器65-第一电子水泵62-第一水壶63，从而实现对电池的加热保温，如图2所示。

34.余热回收利用：当需要回收利用电控模块37、电机38以及新能源汽车电池处产生的热量时，启动电子风扇散热器34两端处的三通阀100、使其a口与c口（或b口，图2所示均为c口）连通，同时导通第一截止阀642、断开第二截止阀652；余热回收系统管路的循环回路为：余热回收器32-第三水壶33-第三电子水泵35-三通比例调节阀36-电控模块37及电机38组成的支路、第一换热器64支路，电池冷却回路为：电池温控板61-第一换热器64-第一电子水泵62-第一水壶63，如图3所示，从而吸收电控模块37、电机38以及电池处产生的热量，通过余热回收器32传递给电动压缩机10、冷凝器20、外置换热器30、蒸发器40及气液分离装器50组成的循环回路，实现余热利用、减少能耗。

35.同时，需要暖风芯体22制热时，启动暖风芯体22两端的三通阀100、使其b口与c口连通，暖风芯体22制热回路为：冷凝器20

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ptc加热器21-暖风芯体22-第二电子水泵23-第二水壶24，实现对驾驶舱的吹热，根据加热实际情况开启ptc加热器21。

36.强制散热（即不需要利用余热换热对驾驶舱进行加热）：启动电子风扇散热器34两端处的三通阀100、使其b口与c口连通，同时导通第一截止阀642、断开第二截止阀652；余热回收系统管路的循环回路为：余热回收器32-第三水壶33-电子风扇散热器34-第三电子水泵35-三通比例调节阀36-电控模块37及电机38组成的支路、第一换热器64支路，电池冷却回路为：电池温控板61-第一换热器64-第一电子水泵62-第一水壶63，如图4所示，从而吸收电控模块37、电机38以及电池处产生的热量，通过电子风扇散热器34进行强制对流散热、带走整个回路中的热量。

37.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。