[發(fā)明專利]一種純電動汽車雙蒸發(fā)器熱泵空調系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111422025A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 巫江虹;段禮邦
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60L58/24;F25B13/00;F25B41/00;F25B41/06;F25B43/00;F25B39/02;H01M10/663
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;陳偉斌

本發(fā)明公開了一種純電動汽車雙蒸發(fā)器熱泵空調系統(tǒng)，包括變頻壓縮機、四通換向閥、車外換熱器、變頻風機、過濾干燥器、儲液器、車內換熱器電子膨脹閥、車內換熱器、風罩、板式換熱器Chiller電子膨脹閥、板式換熱器Chiller、氣液分離器、電磁閥、MCU、CAN總線物理線、座椅傳感器、溫度傳感器。變頻壓縮機與車外換熱器連接，車外換熱器上設置有變頻風機，車外換熱器通過電磁閥與所述過濾干燥器連接，過濾干燥器與儲液器連接，儲液器分別連接車內換熱器電子膨脹閥和板式換熱器Chiller電子膨脹閥，氣液分離器通過四通換向閥與變頻壓縮機相連。

技術領域

本發(fā)明專利涉及電動汽車熱泵空調領域，具體涉及一種純電動汽車雙蒸發(fā)器熱泵空調系統(tǒng)。

背景技術

近幾年電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐加快，各大車企紛紛推出純電動汽車產(chǎn)品。 但是，電動汽車的熱管理系統(tǒng)及其控制策略比較復雜，因為熱管理方法不當， 引出一系列問題；按照熱管理對象不同，可分為動力電池熱管理問題和乘員艙 熱管理問題(佟麗珠.新能源汽車安全問題現(xiàn)狀分析[J].時代汽車,2018, 300(09):62-63.)。

動力電池熱管理問題與純電動汽車安全性密切相關。對已經(jīng)公開報道的純電動汽車自燃事件調查發(fā)現(xiàn)，純電動汽車自燃事件的發(fā)生與電池熱管理不當密切相關；在起火原因中，41%的車輛處于行駛狀態(tài)，19%的車輛處于充電狀態(tài)；特別在南方夏季，動力電池熱管理不當造成的起火現(xiàn)象顯著增加（陳秀娟 院士診脈電動汽車自燃事故[J] 汽車觀察，2018,10:78-81.）。而乘員艙熱管理問題又與冬季續(xù)航里程以及乘客舒適性密切相關，特別在冬季北方地區(qū)，采用PTC加熱的方式給乘員艙供暖，需要耗費動力電池很大一部分電量，降低續(xù)航里程，同時也影響電動汽車行駛安全性。

此外，現(xiàn)有汽車空調系統(tǒng)因為沒有較佳的控制策略，使得乘員艙舒適性和電動汽車用戶體驗大大降低。比如空調送風方向和送風強度設定不當，導致冷風直吹乘客面部，對乘客健康不利的同時也降低了空調系統(tǒng)能效；理想情況下，空調送風方向以及送風強度應該隨著車內乘客數(shù)量、位置而變化，實現(xiàn)多溫區(qū)可調送風（李卓. 汽車多溫區(qū)建模和控制方法的研究[D]. 南京理工大學, 2007.），保證乘客舒適性、提升用戶體驗的同時，也可以降低部分空調系統(tǒng)能效。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于改善所述存在的問題，提出一種可兼顧電池包與乘員艙熱管理的雙蒸發(fā)器熱泵空調系統(tǒng)。與PTC供暖時的高耗電量相比，本專利采用熱泵形式給乘員艙供暖，可降低耗電量，延長冬季電動汽車續(xù)航里程；除此之外，本套系統(tǒng)增加了電池包熱管理模塊，用于保證常規(guī)行駛中電池包工作在合理的溫度區(qū)間。整個雙蒸發(fā)器熱泵系統(tǒng)共計有６種工作模式。同時，為了改善乘員艙舒適性，進一步降低空調系統(tǒng)能耗；本發(fā)明提出一種控制策略，可根據(jù)車內乘客數(shù)量和位置，自動調整空調系統(tǒng)送風方向和送風強度，提高乘客舒適性和用戶體驗的同時，也可降低部分空調系統(tǒng)能耗。

本發(fā)明至少通過如下技術方案之一實現(xiàn)。

一種純電動汽車雙蒸發(fā)器熱泵空調系統(tǒng)，包括變頻壓縮機、四通換向閥、車外換熱器、變頻風機、過濾干燥器、儲液器、車內換熱器電子膨脹閥、車內換熱器、風罩、板式換熱器Chiller電子膨脹閥、板式換熱器Chiller、氣液分離器、電磁閥、微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)、CAN總線物理線、座椅傳感器、溫度傳感器；

所述變頻壓縮機的出口通過四通換向閥與所述車外換熱器的進口連接，所述車外換熱器上設置有變頻風機，所述車外換熱器的出口通過電磁閥與所述過濾干燥器進口連接，過濾干燥器的出口與儲液器的進口連接，所述儲液器出口設有三通管路，所述三通出口一支管路連接車內換熱器電子膨脹閥的進口，車內換熱器電子膨脹閥的出口與車內換熱器連接，車內換熱器電子膨脹閥與車內換熱器之間的管路上設有電磁閥；另一支出口管路連接電磁閥和板式換熱器Chiller電子膨脹閥的進口，所述板式換熱器Chiller電子膨脹閥、板式換熱器Chiller、氣液分離器依次連接，氣液分離器進口通過四通換向閥與變頻壓縮機出口相連；