[發明專利]一種帶有冷卻液回路的新能源汽車用空調熱泵系統

有效

• 申請號: 201710227945.0
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107020915B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 呼延吉;蘇林;周國梁;李康;吳龍兵;黃俊鋒
• 申請（專利權）人: 延擎動力科技（上海）有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/22;B60H1/32
• 代理公司: 江蘇昆成律師事務所 32281
• 代理人: 劉尚軻

本發明公開了一種帶有冷卻液回路的新能源汽車用空調熱泵系統，包括熱泵系統和冷卻液回路系統；熱泵系統包括電動壓縮機、車外換熱器、板式換熱器、車內蒸發器、車內換熱器、氣液分離器、第一電控膨脹閥、第二電控膨脹閥，常開電磁閥、常閉電磁閥、單向截止閥及其連接管路；電動壓縮機通過常開電磁閥、常閉電磁閥分別與車外換熱器、板式換熱器連接，車外換熱器通過第二電控膨脹閥與車內蒸發器連接，車內換熱器與板式換熱器連接，氣液分離器設置在電動壓縮機前方；冷卻液回路系統包括冷卻液泵、冷卻液膨脹水箱、PTC電加熱器及其連接管路；熱泵系統通過調節常開電磁閥、常閉電磁閥的開啟與關閉來實現熱泵系統的制冷、制熱和除濕運行模式。

技術領域

本發明涉及汽車空調領域，特別是涉及一種帶有冷卻回路的新能源汽車用空調熱泵系統。

背景技術

能源危機和環境污染日趨嚴重早已成為全球性的問題，采用新能源代替傳統化石燃料是國家發展的一種必然趨勢，空調系統是提高新能源汽車舒適度的重要因素，可以根據不同的情況合理的對汽車內部的溫度進行調節，主要采用空氣調節系統進行制冷、供熱、除濕作用。新能源汽車空調系統主要是利用電力和混合動力作為能源消耗，但是由于新能源汽車的電容量是固定的，不能利用發動機的余熱進行有效供暖，空調系統的能源消耗，會對新能源的續航能力造成影響，迫使新能源汽車的空調系統技術需要更加趨近于節能和高效能源利用。

目前，新能源汽車比較常見的供暖方式為采用PTC電加熱器進行供暖，而PTC電加熱器效率較低，同時PTC電加熱器消耗新能源汽車電池的電能，這將大大降低新能源汽車的行駛里程。而熱泵系統理論效率COP大于1，這將使熱泵系統成為替代PTC電加熱的一種可行方案。

在空調熱泵系統中，通過四通換向閥進行不同模式的切換。在夏季制冷模式中，壓縮機壓縮后的高溫高壓的氣體制冷劑在車外換熱器(車外冷凝器)冷卻并冷凝后，通過膨脹閥節流后進入蒸發器。通過HVAC模塊與外部空氣進行熱交換，在蒸發器中蒸發成低溫低壓制冷劑氣體，引入HVAC模塊的空氣被冷卻。在冬季制熱模式中，壓縮機壓縮后的高溫高壓的氣體制冷劑進入室內冷凝器與引入HVAC模塊的空氣熱交換，加熱車內空氣，通過膨脹閥節流后進入車外換熱器(蒸發器)吸熱后返回壓縮機。在冬季除濕模式中，引入HVAC模塊的空氣首先經過車內蒸發器，空氣中的水分被冷凝，除濕后的空氣通過車內冷凝器加熱供暖。

由于車輛的使用環境較為復雜，并且車用四通換向閥技術仍然不是很成熟，在低溫環境中或者系統出現故障時無法保證熱泵系統能正常供暖。同時，在除濕過程中，引入的空氣經過車內蒸發器，空氣溫度將大幅度降低，之后再通過車內冷凝器進行加熱，這將導致出風溫度的降低，影響供暖效果，這些將進一步迫使新能源汽車用空調熱泵系統需要更加優秀的解決方案。

發明內容

為了解決上述存在的技術問題，本發明提供一種帶有冷卻液回路的新能源汽車用空調熱泵系統。

本發明為解決上述問題所采用的技術方案為：提供一種帶有冷卻液回路的新能源汽車用空調熱泵系統，包括：熱泵系統和冷卻液回路系統；

熱泵系統包括產生高溫高壓制冷劑的電動壓縮機、車外換熱器、板式換熱器、車內蒸發器、車內換熱器、氣液分離器、第一電控膨脹閥、第二電控膨脹閥，常開電磁閥、常閉電磁閥、單向截止閥及其連接管路；電動壓縮機通過常開電磁閥、常閉電磁閥分別與車外換熱器、板式換熱器連接，車外換熱器通過第二電控膨脹閥與車內蒸發器連接，車內換熱器與板式換熱器連接，氣液分離器設置在電動壓縮機前方；

冷卻液回路系統包括冷卻液泵、冷卻液膨脹水箱、PTC電加熱器及其連接管路；板式換熱器與冷卻液泵連接，冷卻液泵為直流無刷電機泵，可調節冷卻液流量從而調節出風溫度高低；

熱泵系統通過調節常開電磁閥、常閉電磁閥的開啟與關閉來切換所述熱泵系統管路連接關系實現熱泵系統的制冷、制熱和除濕運行模式。夏季時，該系統在制冷模式下運行，降低車內空氣的溫度；冬季時，該系統在制熱模式下運行，提高車內空氣溫度；冬季時，當車內相對濕度較大，車擋風玻璃結霧時，系統在除濕模式下運行