[發明專利]一種電動車噴射熱泵空調系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201410346859.8
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104110911B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 趙家威
• 申請（專利權）人: 奇瑞新能源汽車技術有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B49/02
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所44239
• 代理人: 黃洋,蓋軍

技術領域

?本發明屬于電動汽車空調系統，特別涉及一種電動車噴射熱泵空調系統及其控制方法。

背景技術

?傳統車用空調系統屬于單制冷空調系統，冬天采暖來源于發動機的循環熱水，而電動車使用電池作為驅動動力,使得它的空調系統也不同于燃油汽車。目前電動車的電動空調系統一般采用電動熱泵空調系統，也是屬于單制冷空調系統，其在低溫情況（-5℃以下）熱泵工作失效，因此采暖熱源使用PTC制熱，而PTC的耗電功率很高，同時傳統熱泵空調的制熱能效比難以進一步提高，這些都不利于提高電動車的續駛里程。電動車完全采用以電為能源的電動空調系統進行制熱和熱冷，電動空調系統的能耗占電池容量的15-20%，電動空調系統對電動車行程有很大的影響。因此，開發低能耗，高效率的電動車空調系統具有重要的意義。

發明內容

?本發明的目的是提出一種新型的電動車噴射熱泵空調系統及其控制方法，該種熱泵空調系統具有低能耗，高效率的優點，可以在保證乘員的舒適性的前提下，提高冬天低溫條件下電動車的續駛里程。

本發明的電動車噴射熱泵空調系統包括電動二級壓縮機、四通閥、車外換熱器、電子閥、儲液器、噴射器、車內換熱器、氣液分離器；所述電動二級壓縮機的高壓端口依次經過四通閥、車外換熱器、電子閥、儲液器后與噴射器的主流體進口相連；所述電動二級壓縮機的中壓端口與噴射器的引射流體出口相連；所述電動二級壓縮機的低壓端口依次通過氣液分離器、四通閥、車內換熱器后與噴射器的主流體出口相連。

上述電動車噴射熱泵空調系統與原有汽車熱泵空調系統相比，引入了噴射器、二級壓縮技術。上述二級壓縮技術可以用渦旋式壓縮機實現，具有力矩變化小、振動小、噪音低等優點，其二次增加補氣的開始與結束是隨渦旋盤的旋轉自動打開、關閉的，控制方便可靠。研究表明，電動車噴射熱泵空調系統的制熱量和功耗隨著噴射器溫度（壓力）的增大而增大的，通過調試，可以在某一中間開度（溫度壓力）獲得最佳的制熱量和能效比（COP）。

進一步地，所述車內換熱器處設有PTC加熱器，以彌補在低溫狀態下（-15℃以下）熱泵采暖量不足的問題。

上述電動車噴射熱泵空調系統的控制方法包括制熱過程和制冷過程，其中：

制熱過程如下：打開電動二級壓縮機，并通過四通閥控制冷媒的流向，使得冷媒自電動壓縮機的高壓端口經過四通閥依次流經車內換熱器、噴射器后分成兩路，一路依次經過儲液器、電子閥、車外換熱器后，再經過四通閥、氣液分離器流回電動二級壓縮機的低壓端，另一路直接流回至電動二級壓縮機的中壓端，形成閉路循環。

所述制熱過程中打開PTC加熱器，進行輔助加熱。

制冷過程如下：打開電動二級壓縮機，并通過四通閥控制冷媒的流向，使得冷媒自電動壓縮機的高壓端口經過四通閥依次流經車外換熱器、電子閥、儲液器、噴射器、車內換熱器后，再經過四通閥、氣液分離器流回至電動二級壓縮機的低壓端口，形成閉路循環。

本發明通過四通換向閥使冷媒能夠按照控制的方向進行流動，與噴射器、車內換熱器、車外換熱器及壓縮機配合，實現了冬季低溫采暖、夏季制冷功能的自如轉換；二級壓縮機能夠改變壓縮機里冷媒工質的壓力流速，增加壓縮機出口冷媒的排氣量、壓力，提高壓縮機的排氣溫度和制熱量；而噴射器對不同壓力溫度的冷媒進行分流壓縮，以便二級壓縮機分流壓縮，提高了熱泵系統效率。

附圖說明

???????圖1是本發明的電動車噴射熱泵空調系統的原理圖。

???????圖2是本發明的電動車噴射熱泵空調系統的制熱原理圖。

???????圖3是本發明的電動車噴射熱泵空調系統的制冷原理圖。

???????圖4是2℃環境下本發明的電動車噴射熱泵空調系統的采暖曲線圖。

???????圖5是2℃環境下傳統PTC的采暖曲線圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。

實施例1：