[發明專利]一種制熱模式下能同時除濕的汽車熱泵空調系統

在審

• 申請號: 202010102542.5
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111169250A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 胡昊;張瑞;張繼鑫;覃旗開;關明華;江瀾;李彥平;李磊
• 申請（專利權）人: 南方英特空調有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/32;B60H3/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明屬于汽車空調領域，涉及一種制熱模式下能同時除濕的汽車熱泵空調系統，包括制冷劑回路以及并聯在其上的冷卻液回路；所述制冷劑回路包括依次連接的電動壓縮機、水冷冷凝器、外置冷凝器、蒸發器、氣液分離器；所述冷卻液回路并聯在水冷冷凝器上，包括水箱及暖風芯體。本發明在制熱模式下，能同時除去車廂內的濕氣，避免行車過程中車窗起霧帶來的安全隱患，提高車廂溫度舒適性。

技術領域

本發明屬于汽車空調領域，涉及一種制熱模式下能同時除濕的汽車熱泵空調系統。

背景技術

電動汽車與傳統燃油汽車相比，由于沒有發動機的余熱作為熱源，冬季車廂采暖無法像傳統燃油汽車那樣從集成在空調箱里面的暖風芯體直接取熱。電動汽車由于缺乏現成熱源，因此，常采用的辦法是在傳統空調系統里面增加PTC輔助加熱器，達到快速制熱目的。PTC指正溫度系數熱敏電阻，電阻與溫度正相關，當外界溫度降低，PTC電阻值隨之減小，通電發熱量會相應增加。但是，此方式制熱消耗電力巨大，存在車輛的實際運行里程因制熱使用而顯著下降問題。在寒冷的冬天打開暖風空調，電池續航減小三成甚至一半。

一般可以用所轉換熱量和輸入能量之間的比值COP(能效比)來衡量汽車空調性能的好壞，COP越高說明空調的轉化效率越高、越節能。PTC電加熱過程中，所耗的電能僅作為熱量的“搬運工”，而不是轉換成低品位的熱能。使用PTC制熱的COP僅為1。

因此，在汽車動力電池沒有突破性進展的情況下要保證冬季低能耗制熱，冷暖一體化雙模式(能實現制冷和制熱功能)且具有高能效系數的熱泵空調應運而生。熱泵空調的能效系數比PTC加熱高出2-3倍，可以有效延長20％以上續航里程。

熱泵空調是一種可以將低位熱源的熱能強制轉移到高位熱源的空調裝置，通過四通換向閥可以使熱泵空調的蒸發器和冷凝器功能相互對換，改變熱量轉移方向，從而達到夏天制冷冬天制熱的效果。這是目前為數不多適用于電動汽車制熱的有效技術。

在春秋季或冬季，采用汽車熱泵空調系統進行采暖，車廂內溫度逐漸上升，車內成員呼吸使車廂濕度顯著增大，導致車窗內表面玻璃開始起霧，影響駕駛員視線，帶來安全隱患，駕駛員需立即將空調調至制冷模式，以達到快速除霧目的，但急劇的冷風嚴重影響了車廂環境舒適性。另外，制熱和制冷頻繁切換，導致系統的COP較低。再者，制熱模式快速切換為制冷模式，需改變制冷劑流動通道，以改變制冷劑流向。實現制冷劑換向功能的是系統中的四通換向閥，在短時間內達到快速制冷效果，需克服四通換向閥換向延遲、換向不到位問題，這對四通換向閥的設計材料、加工精度和使用壽命提出了更加嚴苛的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種制熱模式下能同時除濕的汽車熱泵空調系統，在制熱模式下，能同時除去車廂內的濕氣，避免行車過程中車窗起霧帶來的安全隱患，提高車廂溫度舒適性。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種制熱模式下能同時除濕的汽車熱泵空調系統，包括制冷劑回路以及并聯在其上的冷卻液回路；所述制冷劑回路包括依次連接的電動壓縮機、水冷冷凝器、外置冷凝器、蒸發器、氣液分離器；所述冷卻液回路并聯在水冷冷凝器上，包括水箱及暖風芯體。

可選的，所述冷卻液回路上還設有HVH輔助加熱單元。

可選的，在水冷冷凝器和外置冷凝器之間設有第一截止閥。

可選的，還包括與第一截止閥并聯設置的第一電子膨脹閥。

可選的，所述第一截止閥與第一電子膨脹閥集成為第一組合閥。

可選的，所述外置冷凝器與所述蒸發器芯體之間還依次設有第二截止閥、第四截止閥。

可選的，還包括與所述第四截止閥并聯設置的熱力膨脹閥。

可選的，所述第四截止閥與熱力膨脹閥即成為第二組合閥。