[發明專利]用于電池電動車輛的HVAC-APU系統

有效

• 申請號: 201210028366.0
• 申請日: 2012-02-09
• 公開（公告）號: CN102635968A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: E.D.小泰特;J.R.巴克內爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B31/02;F25B41/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;楊楷

1.一種用于電動車輛的HVAC-APU系統，所述系統包括：

致冷劑流體；

構造成使致冷劑流體前進的功率循環回路部分；

與所述功率循環回路部分選擇性流體連通的客艙加熱循環回路部分，構造成使致冷劑流體前進；

與所述功率循環回路部分和所述客艙加熱循環回路部分選擇性流體連通的客艙致冷循環回路部分，構造成利用所述功率循環回路部分和所述客艙加熱循環回路部分來使致冷劑流體前進；

壓縮機-膨脹機系，所述壓縮機-膨脹機系包括可反轉的壓縮機-膨脹機、高壓泵和軸，所述軸操作地將所述可反轉的壓縮機-膨脹機與所述高壓泵聯接，所述高壓泵沿著所述功率循環回路部分設置并且構造成對致冷劑流體加壓以形成高壓致冷劑流體；

輔助燃料容器和燃燒單元，包含熱傳遞流體，并構造成加熱熱傳遞流體以形成被加熱的傳遞流體；以及

熱交換器，所述熱交換器沿著所述功率循環回路部分設置以便接收所述高壓致冷劑流體，并且與所述輔助燃料容器和燃燒單元流體連通以便接收所述被加熱的傳遞流體，所述熱交換器構造成將熱量從所述被加熱的傳遞流體傳遞至所述高壓致冷劑流體，以便形成被加熱的高壓致冷劑流體，其中，所述可反轉的壓縮機-膨脹機與所述熱交換器選擇性地流體連通以便接收所述被加熱的高壓致冷劑流體，并且構造成使所述被加熱的高壓致冷劑流體膨脹以使所述軸沿著第一方向旋轉來驅動所述高壓泵。

2.如權利要求1所述的系統，其中，所述壓縮機-膨脹機系還包括馬達發電機，所述馬達發電機通過所述軸操作地聯接到所述可反轉的壓縮機-膨脹機，并且其中，所述馬達發電機構造成由沿第一方向旋轉的所述軸驅動，以產生電能來限定功率產生模式。

3.如權利要求2所述的系統，還包括電池，所述電池構造成存儲在所述功率產生模式期間產生的電能。

4.如權利要求2所述的系統，還包括電動馬達，所述電動馬達構造成在所述功率產生模式期間利用電能操作地驅動電動車輛。

5.如權利要求2所述的系統，還包括沿著所述客艙加熱循環回路部分設置的客艙蒸發器，所述客艙蒸發器與所述熱交換器選擇性地流體連通，并且構造成接收所述被加熱的高壓致冷劑流體，所述客艙蒸發器還構造成從所述被加熱的高壓致冷劑流體提取熱量，用于加熱電動車輛的乘員艙。

6.如權利要求5所述的系統，其中，當所述功率循環回路部分和所述客艙加熱循環回路部分流體連通時，所述系統可以操作在客艙加熱模式和功率產生模式。

7.如權利要求5所述的系統，還包括：

與所述可反轉的壓縮機-膨脹機流體連通的主回路冷凝器，構造成接收致冷劑流體；

沿著所述客艙致冷循環回路部分設置的膨脹閥，所述膨脹閥與所述主回路冷凝器選擇性地流體連通，以便接收致冷劑流體；

沿著所述客艙致冷循環回路部分設置的客艙冷凝器，所述客艙冷凝器與所述主回路冷凝器選擇性地流體連通，以便接收致冷劑流體，所述膨脹閥和所述客艙冷凝器協作地構造成使致冷劑流體膨脹并冷卻，用于冷卻乘員艙；以及

與所述熱交換器和所述客艙致冷循環回路部分選擇性地流體連通的線性螺線管噴射器AC泵，構造成接收所述被加熱的高壓致冷劑流體和所述致冷劑流體，所述線性螺線管噴射器AC泵還構造成使所述被加熱的高壓致冷劑流體和所述致冷劑流體前進，在所述客艙致冷循環回路部分上產生壓力降，以使所述致冷劑流體前進通過所述膨脹閥和所述客艙冷凝器。

8.如權利要求7所述的系統，其中，當所述功率循環回路部分和所述客艙致冷循環回路部分流體連通時，所述系統可以操作在客艙冷卻模式和功率產生模式。

9.如權利要求7所述的系統，其中，當所述功率循環回路部分、所述客艙加熱循環回路部分和所述客艙致冷循環回路部分流體連通時，所述系統可以操作在客艙除霧模式和功率產生模式。

10.一種用于具有乘員艙的電池電動車輛的HVAC-APU系統，所述HVAC-APU系統構造成容納輔助燃料容器和燃燒單元，所述輔助燃料容器和燃燒單元包含熱傳遞流體，并操作來加熱熱傳遞流體以形成被加熱的傳遞流體，所述系統包括：

致冷劑流體；

功率循環回路部分、客艙加熱循環回路部分、以及客艙致冷循環回路部分，這些部分彼此選擇性地流體連通，以便使致冷劑流體前進通過系統，以提供各種操作模式；

壓縮機-膨脹機系，所述壓縮機-膨脹機系包括可反轉的壓縮機-膨脹機、高壓泵和軸，所述軸操作地將所述可反轉的壓縮機-膨脹機與所述高壓泵聯接，所述高壓泵沿著所述功率循環回路部分設置并且構造成對致冷劑流體加壓以形成高壓致冷劑流體；以及

熱交換器，所述熱交換器沿著所述功率循環回路部分設置以便接收所述高壓致冷劑流體，并且所述熱交換器構造成與所述輔助燃料容器和燃燒單元流體連通以便接收所述被加熱的傳遞流體，以及將熱量從所述被加熱的傳遞流體傳遞至所述高壓致冷劑流體，以便形成被加熱的高壓致冷劑流體，其中，所述可反轉的壓縮機-膨脹機與所述熱交換器選擇性地流體連通以便接收所述被加熱的高壓致冷劑流體，并且構造成使所述被加熱的高壓致冷劑流體膨脹以使所述軸沿著第一方向旋轉來驅動所述高壓泵。