[發明專利]一種可實現冷熱聯供的電動汽車吸附熱池空調系統

有效

• 申請號: 201610470203.6
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN106114140B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 許嘉興;李廷賢;閆霆;仵斯;吳東靈;翟天堯;王如竹
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;B60H1/32;B60L11/18;F25B29/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及電動汽車空調領域，尤其是涉及一種可實現冷熱聯供的電動汽車吸附熱池空調系統。

背景技術

能源是人類社會賴以生存與發展的基礎，而近百年來化石燃料的使用逐年增加趨于殆盡，并且隨之而來的環境污染問題日益嚴重，因此提高能源利用效率、發展清潔能源與可再生能源越來越受到關注。汽車行業是尤為突出的高耗能行業，電動汽車由于其安全、高效、清潔無污染等諸多優勢是代替傳統燃油汽車的不二之選，但依然存在著行駛里程短、充電不便捷等諸多問題。

目前電動汽車的空調系統是以電驅動壓縮式制冷循環與電加熱供熱相結合的系統，數據顯示，電動汽車空調系統的耗電量最高可達蓄電池蓄電量的20％，這些附加的電負荷導致了電動汽車行駛里程的降低，另外，電動汽車蓄電池由于其嚴苛的工作溫度要求，在高負荷運行下需要輸入較高的冷量以維持其溫度穩定。在此背景下，一種可實現冷熱聯供的電動汽車吸附熱池空調系統被提出以增加汽車行駛里程并提高電池使用效率。

經現有文獻的查閱，中國專利申請號為CN201310675642.7的“基于吸附式制冷的汽車廢熱回收停車空調及其工作方法”，即將吸附式制冷技術運用在汽車上，利用汽車廢氣熱量通過吸附式制冷循環產生冷量，但只能運用在燃油動力汽車中。除此之外有諸多相關利用汽車尾氣的吸附式空調系統，但是關于電動汽車的吸附式制冷系統并沒有被提出。中國專利申請號為CN200910138651.6的“一種電動汽車冷卻系統及其控制方法”提出了一種高效的水冷冷卻系統但是需要消耗蓄電池電量并且獨立于汽車空調系統外增加了水箱、水泵等部件。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可實現冷熱聯供的電動汽車吸附熱池空調系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種可實現冷熱聯供的電動汽車吸附熱池空調系統，包括吸附反應管路、解吸管路、制冷回路和供熱回路；

所述的吸附反應管路包括沿流體流動方向依次連接的水箱、第一水泵、蒸發器和內置吸附劑的吸附器；行駛過程中，水箱內的水經第一水泵流入蒸發器中蒸發，產生冷量，蒸發后的水再流入吸附器中，吸附劑吸收水蒸氣并釋放吸附熱；

所述的解吸管路包括沿流體流動方向依次連接的吸附器、冷凝器、節流閥和水箱，所述的吸附器內還設有連接外部電源的電加熱絲；電動汽車充電時，電加熱絲加熱吸附器內的吸附劑，解吸出水蒸氣，經冷凝器冷凝成液態水后經節流閥返回水箱中儲存；

所述的制冷回路包括沿流體流動方向循環連接的蒸發器、第二水泵和供冷/供熱器；行駛過程中，制冷回路內的循環水流經蒸發器，吸收經吸附反應管路中水在蒸發器處蒸發產生的冷量，再流回供冷/供熱器，對車內制冷；

所述的吸附器內還設有換熱器，所述的供熱回路包括沿流體流動方向循環連接的第二水泵、供冷/供熱器和換熱器；行駛過程中，供熱回路中的循環水流經換熱器，吸收吸附器中的吸附熱，再返回供冷/供熱器，對車內供熱。

所述的空調系統還包括蓄電池冷卻回路，該蓄電池冷卻回路包括沿流體流動方向循環連接的水箱、第一水泵、蒸發器、蓄電池冷熱交換器和冷凝器。

所述的冷凝器為風冷式冷凝器，該冷凝器安裝在電動汽車行駛過程中的迎風面，在冷凝器旁還裝有用于風冷散熱的散熱風機。

在蒸發器與蓄電池冷熱交換器之間還設有流量控制閥。

所述的供冷/供熱器通過一個三通閥門分別連接蒸發器和換熱器。

所述的蒸發器與吸附器之間管路上還裝有吸附反應控制閥，所述的吸附器與冷凝器之間管路還設有解吸控制閥。

所述的供冷/供熱器旁還設有將其產生的冷量或熱量輸送至車內的供冷/供熱風機。

本發明的裝置根據不同的用戶需求可以實現以下三種功能：夏季冷負荷較高時，利用固氣吸附過程中液體水的蒸發提供冷量的制冷模式；冬季熱負荷較高時，利用吸附器吸附反應的反應熱實現供暖模式；在蓄電池高負荷運行時，利用水箱水循環以及冷凝器散熱與蒸發器制冷實現蓄電池的散熱模式。

所述系統運行模式為制冷模式時，蒸發器與吸附器之間的吸附反應控制閥打開，水箱與蒸發器之間的水泵工作，供冷/供熱器與蒸發器相連接，供冷/供熱器與吸附器之間閥門關閉，供冷/供熱器與蒸發器之間的第二水泵工作。

所述系統運行模式為供熱模式時，蒸發器與吸附器之間的吸附反應控制閥打開，水箱與蒸發器之間的第一水泵工作，供冷/供熱器與吸附器相連接，供冷/供熱器與蒸發器之間閥門關閉，供冷/供熱器與換熱器之間的第二水泵工作。