[發明專利]一種電動汽車用熱泵空調系統

在審

• 申請號: 201810013877.2
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108248336A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 鄒慧明;田長青
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/22;B60H1/32
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 王喆

本發明公開一種電動汽車用熱泵空調系統，該系統包括：熱泵循環系統和車內空調風系統；所述熱泵循環系統包括壓縮機、車外換熱器、帶回熱的氣液分離器、制熱用膨脹閥、制冷用膨脹閥、制冷回熱器、高壓三通切換閥、低壓三通切換閥、壓縮機中間冷卻器、蒸發器、冷凝器；所述車內空調風系統包括向車內送風的送風管道，所述送風管道的入口設置有新風入口和回風入口，所述新風入口和回風入口處設置有新回風調節閥；所述送風管道內設置有風機。本發明的壓縮機為連接有中間冷卻器的雙級壓縮機，并且壓縮機中間冷卻器設置有噴淋嘴，制冷時利用車內蒸發器產生的凝結水通過噴淋嘴蒸發，改善了熱泵空調系統的性能。

技術領域

本發明涉及空調技術領域，尤其涉及一種電動汽車用熱泵空調系統。

背景技術

作為節能環保型電動汽車冷暖一體式空調的重要解決方案，空氣源熱泵技術已成為電動汽車行業的研究熱點。

現行的電動汽車熱泵空調系統通常采用如圖1所示的配置流程，通過高壓三通切換閥10、低壓三通切換閥11實現制冷和制熱循環。制冷循環：系統中的高壓三通切換閥10與低壓三通切換閥11的ac兩端導通，ab兩端關閉。工質經壓縮機1的壓縮成高溫高壓的氣體，流經高壓三通切換閥10的ac端，進入車外換熱器2經冷卻放熱后，經制冷用膨脹閥8截流后進入風道內蒸發器4內蒸發吸熱，經由低壓三通切換閥11的ac端，進入氣液分離器61后，回到壓縮機1經壓縮后排出，完成制冷循環。制熱循環：系統中的高壓三通切換閥10與低壓三通切換閥11的ab兩端導通，ac兩端關閉。工質經壓縮機1的壓縮成高溫高壓的氣體，流經高壓三通切換閥10的ab端，進入風道內冷凝器5經冷卻放熱后，經制熱用膨脹閥7截流后進入車外換熱器2內蒸發吸熱，再經由低壓三通切換閥11的ab端，進入氣液分離器61后，回到壓縮機1經壓縮后排出，完成制熱循環。

由于汽車特有的機動性及各地區氣候條件的多樣性，當電動汽車處于極高溫或極低溫的環境中，熱泵空調系統的性能受環境的影響極大，常常會出現冷量或熱量不足，制冷制熱COP低等，導致空調系統的耗電量嚴重影響電動汽車的續駛里程，這已成為電動汽車發展的一個瓶頸。

發明內容

為了解決電動汽車空調系統在高溫環境和低溫環境下性能不足的問題，本發明提供一種電動汽車用熱泵空調系統，利用環境空氣與蒸發器凝結水中的冷量對壓縮機的壓縮氣體進行中間冷卻，并通過制冷回熱器的設置，降低壓縮機的排氣溫度，提高系統性能。

為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案：

一種電動汽車用熱泵空調系統，該系統包括：熱泵循環系統和車內空調風系統；

所述熱泵循環系統包括壓縮機、車外換熱器、帶回熱的氣液分離器、制熱用膨脹閥、制冷用膨脹閥、制冷回熱器、高壓三通切換閥、低壓三通切換閥、壓縮機中間冷卻器、蒸發器、冷凝器；

所述車內空調風系統包括向車內送風的送風管道，所述送風管道的入口設置有新風入口和回風入口，所述新風入口和回風入口處設置有新回風調節閥；所述送風管道內設置有風機；

所述壓縮機的出口通過管路與所述高壓三通切換閥、冷凝器、帶回熱的氣液分離器的回熱流道、制熱用膨脹閥、車外換熱器、制冷回熱器的高溫側、制冷用膨脹閥、蒸發器、制冷回熱器的低溫側、低壓三通切換閥、帶回熱的氣液分離器的氣液分離流道和壓縮機的進口依次串聯連接；所述高壓三通切換閥和低壓三通切換閥的旁路分別通過管路與車外換熱器連接；所述冷凝器和蒸發器設置在送風管道內；

所述壓縮機為預留中間冷卻進出口的雙級壓縮機，所述中間冷卻進出口與所述壓縮機中間冷卻器通過管路連接形成閉合環路。

優選地，所述車外換熱器設置有車外風扇，所述壓縮機中間冷卻器與車外換熱器并列安裝，共用一個車外風扇。

更優選地，所述蒸發器設置有凝結水盤，所述壓縮機中間冷卻器上方設置有噴淋嘴；所述凝結水盤通過管路與噴淋嘴連接。