一种电动汽车的热泵空调系统技术方案

本发明专利技术公开一种电动汽车的热泵空调系统，该热泵空调系统包括冷媒系统和风系统；所述冷媒系统内包括压缩机、车外换热器、气液分离器、制热用膨胀阀和制冷/除湿用膨胀阀；所述风系统内包括：风机、新回风比调节阀、风道内蒸发器、风道内冷凝器和调向风阀；本发明专利技术的电动汽车的热泵空调系统中的车外换热器为双向适用换热器，制热工况下冷媒在车外换热器的流动方向与制冷工况下流动方向相反，避免了车外换热器在制冷和制热两种工况下互相制约的局限性；本发明专利技术的新回风调节阀采用无级调节的电动马达进行阀片角度调节，在保证车前挡风玻璃不结雾的情况下，最大限度地提高回风利用率，降低系统能耗。

Heat pump air conditioner system for electric automobile

The invention discloses a heat pump air conditioning system for electric vehicles, the heat pump air conditioning system includes a refrigerant system and air system; the refrigerant system includes a compressor, exterior heat exchanger, a gas-liquid separator, used for heating and cooling dehumidification / expansion valve with the expansion valve; the air system including: fan and the new return air ratio control valve, air duct, air duct condenser and evaporator wind valve; heat pump air conditioning system for electric vehicles in the car outside the exchanger for two-way application, the flow direction of the refrigerant heating mode of heat exchanger on the outside of the vehicle and cooling conditions with opposite direction outside the car, to avoid the limitations of heat exchanger which restrict each other in cooling and heating under two working conditions; the invention of the electric motor air valve adopts stepless adjustment of valve angle adjustment, ensure the front windshield without fogging In the case of maximizing the return air utilization, the system energy consumption is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车的热泵空调系统
本专利技术涉及空调
，尤其涉及一种电动汽车的热泵空调系统。
技术介绍
汽车空调是汽车车室舒适性及行驶安全性的必要保证，是汽车的重要组成部分。对于电动汽车来说，由于其没有发动机余热作为供暖热源，采用电池电力进行电加热供暖的方式会造成电动汽车行驶里程大大缩减。相比于电加热供暖方式，热泵空调系统可以节约大量的能耗，同时可以满足车室供暖和制冷两种需求，已成为电动汽车空调系统的主要发展方向。然而，在车外运行工况复杂多变的条件下，热泵空调系统中的车外换热器兼作蒸发器和冷凝器而面临的多种技术难点。比如车外换热器在制冷工况下作为冷凝器使用时，需要使其出口冷媒满足一定的过冷度以提高系统的制冷能效，这就需要车外换热器设计时考虑在其出口设置一定的过冷段，但当车外换热器在制热工况下作为蒸发器使用时，该过冷段的存在却特别不利于蒸发器末端气态冷媒的流动，严重影响系统性能。因而车外换热器的设计配置成为电动汽车热泵空调系统的关键之一。本专利技术主要通过热泵空调系统流程的设计，避免了电动汽车热泵空调系统中车外换热器在制冷和制热两种工况下互相制约的局限性，使其在各种工况下均具有较高的换热效率，解决车外换热器在车外运行工况复杂多变的条件下，兼作蒸发器和冷凝器而面临的难题，而且本专利技术的热泵空调系统兼具制冷、制热和除雾三种功能，为电动汽车车室舒适性及行驶安全性的提供必要保证。
技术实现思路
为解决电动汽车热泵空调系统在运行工况复杂多变条件下的节能问题，以及车外换热器兼作蒸发器和冷凝器而面临的互相制约问题。本专利技术提供一种电动汽车的热泵空调系统。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种电动汽车的热泵空调系统，该热泵空调系统包括冷媒系统和风系统；所述冷媒系统包括压缩机、车外换热器、气液分离器、制热用膨胀阀和制冷/除湿用膨胀阀；所述风系统包括：风机、新回风比调节阀、风道内蒸发器、风道内冷凝器和调向风阀；所述风系统安装在风道中。所述压缩机与风道内冷凝器、制热用膨胀阀、制冷/除湿用膨胀阀、风道内蒸发器和气液分离器通过冷媒管道依次连接形成闭合环路；所述压缩机和制热用膨胀阀之间并联连接车外换热器；所述制热用膨胀阀的两端并联连接有除湿阀；所述车外换热器和压缩机的之间设有制冷阀；所述制冷阀和气液分离器之间设有制热阀；所述风系统内设置新回风比调节阀；所述新回风比调节阀和风道内蒸发器之间设置风机；所述风道内冷凝器设置在风道内蒸发器的左侧；靠近风道内冷凝器的右侧设置调向风阀；所述车外换热器为双向适用换热器。进一步，所述车外换热器上设有车外换热器风扇。进一步，所述热泵空调系统的通过切换除湿阀、制冷阀和制热阀分别实现除湿、制冷和制热循环。进一步，当所述热泵空调系统进行制冷循环时，关闭热泵空调系统的除湿阀和制热阀，打开制冷阀；所述压缩机的出口与制冷阀的入口连接，制冷阀的出口与车外换热器的入口连接；车外换热器的出口与制冷/除湿用膨胀阀入口连接；制冷/除湿用膨胀阀的出口与风道内蒸发器的入口连接；风道内蒸发器的出口和气液分离器的入口连接；气液分离器的出口与压缩机的入口连接；进而形成制冷闭合环路。进一步，当所述热泵空调系统进行除湿循环时，关闭热泵空调系统的制冷阀和制热阀，打开除湿阀；所述压缩机的出口与风道内冷凝器的入口连接；风道内冷凝器的出口与除湿阀的入口连接；除湿阀的出口与制冷/除湿用膨胀阀的入口连接；制冷/除湿用膨胀阀的出口与风道内蒸发器的入口连接；风道内蒸发器的出口与气液分离器的入口连接；气液分离器的出口与压缩机的入口连接；进而形成除湿闭合循环。进一步，当所述热泵空调系统进行制热循环时，关闭热泵空调系统的制冷阀和除湿阀，打开制热阀；所述压缩机的出口与风道内冷凝器的入口连接；风道内冷凝器的出口与制热用膨胀阀的入口连接；制热用膨胀阀的出口与车外换热器的入口连接；车外换热器的出口与制热阀的入口连接；制热阀的出口与气液分离器的入口连接；气液分离器的出口与压缩机的入口连接；从而形成制热闭合循环。由于车外换热器为双向适用换热器；因此制冷闭合循环时车外换热器的出口正好是制热循环时车外换热器的入口。进一步，所述风系统还包括新风入口、回风入口、吹面风口、吹脚风口和挡风玻璃除雾风口；所述新风入口和回风入口设置在风系统左端；所述吹面风口、吹脚风口和挡风玻璃除雾风口设置在风系统右端。进一步，在所述风机的作用下，新风和回风经新回风比调节阀混合，混合后依次经风道内蒸发器和风道内冷凝器处理，然后经由吹面风口、吹脚风口或档风玻璃防雾风口送入车厢内。本专利技术的挡风玻璃除雾风口在制热循环时，需持续送风，以免车前挡风玻璃结雾。本专利技术的新回风比调节阀采用无极调节的电动马达进行阀片角度调节，从而可实现新、回风混合比例的无级调节，以保证车前挡风玻璃不结雾的情况下，最大限度地提高回风利用率，实现系统节能。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术的电动汽车的热泵空调系统兼具制冷、制热和除湿三种功能，为电动汽车车室舒适性及行驶安全性的提供必要保证。2、本专利技术的电动汽车的热泵空调系统中的车外换热器为双向适用换热器，制热工况下冷媒在车外换热器的流动方向与制冷工况下流动方向相反，避免了车外换热器在制冷和制热两种工况下互相制约的局限性。3、本专利技术的挡风玻璃除雾风口在制热供暖工况时，保持持续送风，避免车前挡风玻璃结雾，新回风调节阀采用无级调节的电动马达进行阀片角度调节，在保证车前挡风玻璃不结雾的情况下，最大限度地提高回风利用率，降低系统能耗。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术电动汽车的热泵空调系统的工作原理示意图；图2示出了本专利技术各工况流程图；其中,(a)示出了本专利技术电动汽车的热泵空调系统的制冷流程图；(b)示出了本专利技术电动汽车的热泵空调系统的制热流程图；(c)示出了本专利技术电动汽车的热泵空调系统的除湿流程图。其中，1：压缩机；2：车外换热器；3：车外换热器风扇；4：风道内蒸发器；5：风道内冷凝器；6：气液分离器；7：制热用膨胀阀；8：制冷/除湿用膨胀阀；9：除湿阀；10：制冷阀；11：制热阀；12：风机；13：新回风比调节阀；14：调向风阀。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。实施例该热泵空调系统包括冷媒系统和风系统；所述冷媒系统内包括压缩机1、车外换热器2、气液分离器6、制热用膨胀阀7和制冷/除湿用膨胀阀8；所述风系统内包括：风机12、新回风比调节阀13、风道内蒸发器4、风道内冷凝器5和调向风阀14；所述压缩机1与风道内冷凝器5、制热用膨胀阀7、制冷/除湿用膨胀阀8、风道内蒸发器4和气液分离器6通过冷媒管道依次连接形成闭合环路；所述压缩机1和制热用膨胀阀7之间并联连接车外换热器2；所述制热用膨胀阀7的两端并联连接有除湿阀9；所述车外换热器2和压缩机1的之间设有制冷阀10；所述压缩机1的出口和制热用膨胀阀7之间设置车外换热器2；所述制热用膨胀阀7两端之间设有除湿阀9；所述车外换热器2和压缩机1的出口之间设有制冷阀10；所述制冷阀10和气液分离器6之间设有制热阀11；所述风系统内设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，该热泵空调系统包括冷媒系统和风系统；所述冷媒系统内包括压缩机(1)、车外换热器(2)、气液分离器(6)、制热用膨胀阀(7)和制冷/除湿用膨胀阀(8)；所述风系统内包括：风机(12)、新回风比调节阀(13)、风道内蒸发器(4)、风道内冷凝器(5)和调向风阀(14)；所述压缩机(1)与风道内冷凝器(5)、制热用膨胀阀(7)、制冷/除湿用膨胀阀(8)、风道内蒸发器(4)和气液分离器(6)通过冷媒管道依次连接形成闭合环路；所述压缩机(1)和制热用膨胀阀(7)之间并联连接车外换热器(2)；所述制热用膨胀阀(7)的两端并联连接有除湿阀(9)；所述车外换热器(2)和压缩机(1)的之间设有制冷阀(10)；所述制冷阀(10)和气液分离器(6)之间设有制热阀(11)；所述风系统内设置新回风比调节阀(13)；所述新回风比调节阀(13)和风道内蒸发器(4)之间设置风机(12)；所述风道内冷凝器(5)设置在风道内蒸发器(4)的左侧；靠近风道内冷凝器(5)的右侧设置调向风阀(14)；所述车外换热器(2)为双向适用换热器。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，该热泵空调系统包括冷媒系统和风系统；所述冷媒系统内包括压缩机(1)、车外换热器(2)、气液分离器(6)、制热用膨胀阀(7)和制冷/除湿用膨胀阀(8)；所述风系统内包括：风机(12)、新回风比调节阀(13)、风道内蒸发器(4)、风道内冷凝器(5)和调向风阀(14)；所述压缩机(1)与风道内冷凝器(5)、制热用膨胀阀(7)、制冷/除湿用膨胀阀(8)、风道内蒸发器(4)和气液分离器(6)通过冷媒管道依次连接形成闭合环路；所述压缩机(1)和制热用膨胀阀(7)之间并联连接车外换热器(2)；所述制热用膨胀阀(7)的两端并联连接有除湿阀(9)；所述车外换热器(2)和压缩机(1)的之间设有制冷阀(10)；所述制冷阀(10)和气液分离器(6)之间设有制热阀(11)；所述风系统内设置新回风比调节阀(13)；所述新回风比调节阀(13)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：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