电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统技术方案

本发明专利技术涉及车载空调技术领域，具体为电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统。本发明专利技术主要解决现有技术中电动汽车空调系统使用过程中新风负荷过高，导致设备耗电量大的技术问题。采用本发明专利技术所述电动汽车排风热回收的方法，通过热回收装置大量回收排风中的热量，可最大程度的降低新风负荷，进而设备耗电量相比现有技术达到更进一步的节能。本发明专利技术所述热泵空调系统，可实现制冷、常规制热和低温制热三种模式的转换。本发明专利技术所述系统具有低温环境下系统效率高、制热性能强、热需求小、抗振性能强、系统安全性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统
本专利技术涉及车载空调
，具体为电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统。
技术介绍
电动汽车空调系统通过车内环境控制，维持车内舒适性；通过车窗防雾除霜，保证驾驶安全性，对维持汽车运行时的舒适性、安全性、高效性等方面都具有重要作用，已成为汽车中的重要组成部分。尤其是对于纯电动汽车，由于无发动机余热可以利用，单用电池电力供冷和电加热供暖造成可行驶里程减少30%到50%左右，使其成为电动汽车中耗能最大的辅助系统。 传统汽车冬季为防止车窗玻璃结雾，采用直接从车体外引入大量新风(新风量大于总送风量的80% )，经过发动机冷却系统加热后送入车室以降低车内含湿量的方式。目前电动汽车冬季供热系统仍沿用此法，但会引起大量的新风负荷，尤其在环境温度较低时，新风负荷最高占到所需制热量的60%以上。此外，目前电动汽车冬季供暖主要采用常规热泵及PTC(正温度系数)电加热供暖。常规热泵系统在环境温度较低时制热量和效率均大幅下降，无法满足供热需求；且在此工况下，压缩机排气温度上升，运行安全无法保障，使得常规热泵系统在冬季低温车外环境下无法正常运行。PTC电加热系统运行效率低，耗电量大，启动后会大大减少电动汽车的运行里程。因此，针对如何将电动车内的待排放能量通过能量回收装置实现热交换，实现对废弃能量的二次利用，进而实现车载空调节能降耗的研发成为一种必需。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题 现有技术中电动汽车空调系统使用过程中新风负荷过高，导致设备耗电量大的技术问题。 ( 二 )技术方案 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电动汽车排风热回收的方法，所述方法为: 在电动汽车内安装排风热回收装置；所述排风热回收装置为具有两组风道的，能将同时通过的新风与排风进行热交换的换热装置，所述排风热回收装置的其中一组风道紧固连接在新风入口与新风送风口之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口与排风风道之间。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统包括风道系统和空调系统； 所述风道系统包括:排风管道、回风管道、送风管道、新风管道、排风机、送风机、排风热回收装置、位于所述送风道首端，控制所述新风送风口与所述回风风口开闭的第一风阀和位于所述送风道的末端，设置在所述室内冷凝器前端与所述室内冷凝器并列布置的第二风阀；所述第二风阀拥有用于闭合所述风道的阀位114a和遮挡所述室内冷凝器的阀位114b ;所述排风管道包括:排风出口和排风风道；所述回风管道包括:回风入口、回风风道和回风风口 ；所述送风管道包括:送风道和设置在所述送风道末端，与车厢内部相连通的分流风道；所述新风管道包括:新风风道、新风入口和新风送风口 ；所述排风风道的一端与所述回风风道的一端紧固连接；所述回风风道在两端口之间通过所述回风风口与所述送风道首端紧固连接；所述回风风道的另一端通过紧固连接的所述回风入口与车厢内部相连通；所述新风风道的一端通过所述新风送风口与所述送风道首端紧固连接；所述排风热回收装置的一组风道紧固连接在新风入口与新风送风口之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口与排风风道之间；所述送风道内紧固连接有送风机；所述排风风道内紧固连接有所述排风机； 所述空调系统包括:压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器、室外换热器、室外换热器风机、第一阀门、气液分离器、第一三通阀和第一节流装置； 所述压缩机的出口通过管路与所述室内冷凝器的进口、所述室内冷凝器的出口、第一阀门、室外换热器、第一三通阀、第一节流装置及室内蒸发器的进口依次串联连接；所述室内蒸发器的出口通过管路与所述气液分离器及压缩机的入口依次串联连接；所述第一三通阀的旁路通过管路与所述室内蒸发器的出口连接。 优选地，所述第一阀门处并联有第二节流装置。 优选地，所述空调系统还包括:第三节流装置、中间换热器、第四节流装置和第二阀门；所述中间换热器为通过第一换热通道和第二换热通道之间的热交换进行换热的中间换热器；所述第三节流装置和中间换热器的第一换热通道串联后并联在所述第一阀门的两端，所述第三节流装置连接于所述中间换热器的第一换热通道的上游端；所述室内冷凝器的出口通过管路与第二阀门、第四节流装置、中间换热器的第二换热通道及压缩机的中间补气口依次串联连接。 优选地，所述中间换热器的第二换热通道与所述压缩机的中间补气口之间连接有第一单向阀。 优选地，所述空调系统还包括:闪蒸分离器、第二三通阀、第五节流装置和第六节流装置；所述第五节流装置、第二三通阀、闪蒸分离器的进口、闪蒸分离器的底端出口、第六节流装置通过管路依次串联实现连接后，并联在所述第一阀门的两端；所述第二三通阀的支路通过管路与所述第六节流装置和第一阀门之间的连接管路连通；所述闪蒸分离器的顶端出口通过管路与所述压缩机的中间补气口连接。 优选地，所述闪蒸分离器的顶端出口与所述压缩机的中间补气口之间通过管路连接有第二单向阀。 优选地，所述分流风道包括:防雾除霜风道、面部送风风道、脚部送风风道；所述防雾除霜风道包括:防雾除霜送风口和防雾除霜送风风阀；所述面部送风风道包括:面部送风口和面部送风风阀；所述脚部送风风道包括:脚部送风口和脚部送风风阀。 优选地，所述室内冷凝器后端设置有辅助电加热设备。 (三)有益效果 采用本专利技术所述电动汽车排风热回收的方法，通过热回收装置对新风进行预冷/预热处理，回收排风中的冷/热能，能够有效的降低系统新风负荷，减少系统所需制冷/制热量，进而设备耗电量相比现有技术达到更进一步的节能。冬季运行时，为保证挡风玻璃内表面不发生结露结霜现象，而大量使用新风时，采用排风热回收可降低一半左右的新风负荷，占总负荷的30%左右，很大程度上节省了空调系统的供热量，并能尽量减少电加热的使用，节约电池能耗，延长电动汽车的续航里程；夏季运行时，仍可通过热回收系统减低新风负荷，降低空调制冷能耗。 本专利技术所述热泵空调系统，可实现制冷、常规制热和低温制热三种模式的转换。 本专利技术采用的三换热器系统避免采用四通阀系统，系统工况运行稳定；通过阀门切换，送风风道内冷热不共用换热器，工况切换迅速；换热器不存在逆向运行，无需特殊设计。 本专利技术采用中间补气系统用于低温制热，可以在蒸发温度较低时提升制冷剂循环量，降低蒸发器入口焓值，提升系统制热量；同时可以降低压缩机排气温度，维持系统安全运行；低温环境下系统效率高、制热性能强、热需求小、抗振性能强、系统安全性高等特点。 本专利技术采用带换热器的中间补气系统，除具有中间补气系统特点外，还可以通过电动阀或电动膨胀阀较好的实现补气状态的调节，具有较好的控制特性。 本专利技术采用带闪发罐的中间补气系统，不同于带换热器的中间补气系统，由于无换热器等阻力部件，系统运行阻力较小，运行阻力损失较小；由于在闪发罐中进行了气液两相分离，可以保证进入压缩机补气口的制冷剂为气态。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车排风热回收的方法，所述方法为：在电动汽车内安装排风热回收装置；所述排风热回收装置为具有两组风道的，能将同时通过的新风与排风进行热交换的换热装置，所述排风热回收装置的其中一组风道紧固连接在新风入口(103)与新风送风口(102)之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口(110)与排风风道(108)之间。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车排风热回收的方法，所述方法为: 在电动汽车内安装排风热回收装置；所述排风热回收装置为具有两组风道的，能将同时通过的新风与排风进行热交换的换热装置，所述排风热回收装置的其中一组风道紧固连接在新风入口(103)与新风送风口(102)之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口(110)与排风风道(108)之间。2.一种应用权利要求1所述的电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统包括风道系统和空调系统； 所述风道系统包括:排风管道、回风管道、送风管道、新风管道、排风机(109)、送风机(113)、排风热回收装置(101)、位于所述送风道(112)首端，控制所述新风送风口(104)与所述回风风口(107)开闭的第一风阀(111)和位于所述送风道(112)的末端，设置在所述室内冷凝器(202)前端与所述室内冷凝器(202)并列布置的第二风阀(114);所述第二风阀(114)拥有用于闭合所述风道(112)的阀位114a和遮挡所述室内冷凝器(202)的阀位114b ;所述排风管道包括:排风出口(110)和排风风道(108);所述回风管道包括:回风入口(106)、回风风道(105)和回风风口(107);所述送风管道包括:送风道(112)和设置在所述送风道(112)末端，与车厢内部相连通的分流风道；所述新风管道包括:新风风道(102)、新风入口(103)和新风送风口(104);所述排风风道(108)的一端与所述回风风道(105)的一端紧固连接；所述回风风道(105)在两端口之间通过所述回风风口(107)与所述送风道(112)首端紧固连接；所述回风风道(105)的另一端通过紧固连接的所述回风入口(106)与车厢内部相连通；所述新风风道(102)的一端通过所述新风送风口(104)与所述送风道(112)首端紧固连接；所述排风热回收装置(101)的一组风道紧固连接在新风入口(103)与新风送风口(102)之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口(110)与排风风道(108)之间；所述送风道(112)内紧固连接有送风机(113);所述排风风道(108)内紧固连接有所述排风机(109)； 所述空调系统包括:压缩机(201)、室内冷凝器(202)、室内蒸发器(210)、室外换热器(206)、室外换热器风机(207)、第一阀门(204)、气液分离器(211)、第一三通阀(208)和第一节流装置(209)； 所述压缩机(201)的出口通过管路与所述室内冷凝器(202)的进口、所述室内冷凝器(202)的出口、第一阀门(204)、室外换热器(206)、第一三通阀(208)、第一节流装置(209)及室内蒸发器(210)的进口依次串联连接；所述室内蒸发器(210)的出口通过管路与所述气液分离器(211)及压缩机(201)的入口依次串联连接；所述第一三通阀(208)的旁路通过管路与所述室...

【专利技术属性】
技术研发人员：田长青，秦菲，邹慧明，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11