[發明專利]新能源汽車電動熱泵空調熱量回收及化霜裝置

在審

• 申請號: 202011269101.0
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112248757A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 潘仕瑯;周良曉;胡曦;韋黨和
• 申請（專利權）人: 柳州易舟汽車空調有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/03
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 周晟

本發明旨在提供一種新能源汽車電動熱泵空調熱量回收及化霜裝置，包括熱泵空調回路、電機及電控系統冷卻回路、電池熱管理系統回路、熱量回收及余熱化霜回路。熱泵空調回路、熱量回收、余熱化霜回路包括：電動壓縮機、熱交換器b、電子膨脹閥a、截止閥a、車外冷凝器、電磁膨脹閥a、截止閥b、熱交換器a、氣液分離器，及三通閥a、電機及電控系統、水壺a、制冷系統、制熱系統、冷媒輸送系統、冷卻液輸送管路、電池熱管理系統。本發明能夠充分利用電機及電控系統工作后的余熱，在熱泵空調制熱工作及車外冷凝器化霜模式時，提供冷媒回熱增焓，利用電控系統工作后的余熱，給駕駛室采暖輔助供熱，降低電動車熱泵空調能耗，提升電動車續航能力。

技術領域

本發明涉及熱泵空調領域，具體涉及一種新能源汽車電動熱泵空調熱量回收及化霜裝置。

背景技術

隨著世界各國出臺的汽車排放標準及節能降耗要求越來越高，新能源電動車的應用起來越廣泛。相較于傳統燃油車，電動車沒有發動機提供的余熱作為采暖熱源，冬季的采暖制熱一般采用PTC電加熱的形式，PTC電加熱能效比在1.0以內，冬季的駕駛室內外的溫差大，在制熱模式下運行時，要耗費大量的電池電能，如此，電動車的續航能力將大打折扣；對于電動車來說，保障續航能力是首要任務，所有的耗能部件均要向節能降耗靠齊，所以開發高效節能的電動車熱泵空調是降低電池耗能的首選任務。

現階段的新能源電動車熱泵空調系統主要有直接式或間接式兩種形式。直接式熱泵空調系統技術方案主要是在空調箱已經放置有極端工況下需要的風暖PTC的同時，內增加一個內置冷凝器，制熱采暖時，壓縮機排出的高溫高壓的汽態制冷劑經過空調箱內置冷凝器，經過風機的作用，把暖氣帶給駕駛室內。由于熱泵空調在制熱模式下，車外冷凝器當蒸發器使用，吸收外界的熱量，很容易結霜，結霜后空調化霜需要由制熱模式切換為化霜模式，化霜期間車內無熱源續供，車內溫度降低的同時會產生結露，當化霜完成后繼續制熱模式時，結露的冷凝水會迅速蒸發，霧化后吹到熱風玻璃上，產生“閃霧”現象，影響行車安全。間接式熱泵空調系統技術方案主要是使用與傳統燃油車一樣的空調箱，使用冷卻液作為傳熱介質，在冷卻液回路中，增加一個板式換熱器，制熱采暖時，壓縮機排出的高溫高壓的汽態制冷劑先經過板式換熱器，把冷卻液加熱后，通過水泵的作用，把流動的冷卻液體經過暖氣芯體在風機的作用下，把暖氣帶給駕駛室內。

無論是直接式或間接式熱泵空調系統，車外冷凝器作為蒸發器使用后，結霜后的化霜過程中，保持駕駛室內的溫度差不過大，以及解決過低溫的制冷劑返回壓縮機，是熱泵空調系統技術研發的重點方向。

發明內容

本發明旨在提供一種新能源汽車電動熱泵空調熱量回收及化霜裝置，本發明能夠充分利用行車后的電機及電控系統產生的余熱，回收用于空調系統的熱泵工作及熱泵工作后的車外冷凝器化霜，相當于給返回壓縮機前的過低溫的制冷劑加熱，提高電動壓縮機的入口冷媒焓值，有效降低電動車熱泵空調能耗，提升電動車續航能力。

本發明的技術方案如下：

所述的新能源汽車電動熱泵空調熱量回收及化霜裝置，包括三通閥a、電機及電控系統、熱交換器a、電機散熱器、制熱采暖系統、冷媒輸送系統、水壺a、水泵a；

所述的電機及電控系統內設有電機及電控熱交換管道，所述的電機及電控熱交換管道的出口通過管路與三通閥a的入口閥門連接，所述的三通閥a的第一個出口閥門通過管路與電機散熱器的入口連接，所述的電機散熱器的出口經過管路與水壺a入口連接，所述的水壺a的出口與水泵a的入口連接，所述的水泵a的出口通過管路與電機熱交換管道的入口連接；

所述的三通閥a的第二個出口閥門通過管路與熱交換器a的冷卻液管的入口連接，所述的熱交換器a的冷卻液管的出口通過管路與水壺a入口連接，所述的水壺a的出口與水泵a的入口連接，所述的水泵a的出口通過管路與電機熱交換管道的入口連接；所述的熱交換器a的冷媒管與冷媒輸送系統連接；