一种纯电动汽车热泵空调系统及纯电动汽车技术方案

为解决现有技术中热泵空调系统由制冷剂换向延时、换向不到位而引起的制冷或制热延迟、甚至无法进行制冷或制热，导致舒适性差的问题，本发明专利技术实施例提供了一种纯电动汽车热泵空调系统及纯电动汽车。一种纯电动汽车热泵空调系统，包括电动压缩机、气液分离器、内部第一换热器、外部第一换热器、系统间换热器、第一膨胀阀、外部第二换热器、第二膨胀阀、电动水泵、内部第二换热器、若干接在上述设备间的管道以及设置在所述管道上的阀门。其实现了汽车空调系统制冷剂制冷、冷却液二次制热的功能，有效地避免了制冷或制热延时，甚至无法进行制冷或制热的情况出现，同时，采用该种方案，其采暖能效更高，舒适性好，简单易实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车上空调系统，尤其指用于无发动机余热系统的纯电动汽车空调热栗系统。
技术介绍
传统燃油汽车上均设有空调系统，一般在夏季时进行制冷，在冬季时则利用温度较高的发动机冷却水进行制热。但电动汽车无法利用该发动机冷却水，因此，目前常见的纯电动车上的空调体统采用热泵空调系统。比如有专利公开了一种热泵空调系统。其包括:压缩机、四通阀、第一单向阀、内部冷凝器、F型热力膨胀阀、第二单向阀、外部冷凝器、第一截止阀、第二截止阀、H型热力膨胀阀、内部蒸发器、气液分离器。压缩机出口与四通阀进口相连，四通阀两个出口分别与第一单向阀进口和内部冷凝器进口相连，第一单向阀出口与外部冷凝器的进气口相连，内部冷凝器的出口与F型热力膨胀阀进口相连，F型热力膨胀阀出口与第二单向阀进口相连，第二单向阀出口与外部冷凝器进口相连，外部冷凝器出口分别于第一截止阀和第二截止阀进口相连，第一截止阀出口和内部蒸发器出口与气液分离器进口相连。采用上述结构，可以通过关闭第二单向阀和第一截止阀、及切换四通阀的出口来选择制冷循环实现制冷，并通过关闭第一单向阀和第二截止阀、及切换四通阀的出口来选择制热循环实现制热。各类汽车热泵空调系统中使用，但该系统中采用的零部件四通换向阀在汽车上运行时性能不稳定，在工作时存在换向延迟、换向不到位导致制冷剂在空调系统中内漏串流等问题，一旦四通换向阀失效，汽车热泵空调系统将无法实现制冷、制热等功倉泛。
技术实现思路
为解决现有技术中热泵空调系统由制冷剂换向延时、换向不到位而引起的制冷或制热延迟、甚至无法进行制冷或制热，导致空调舒适性差的问题，本专利技术实施例提供了一种纯电动汽车热泵空调系统及纯电动汽车。本专利技术实施例一方面提供了一种纯电动汽车热泵空调系统，包括电动压缩机、气液分离器、内部第一换热器、外部第一换热器、系统间换热器、第一膨胀阀、外部第二换热器、第二膨胀阀、电动水泵、内部第二换热器、若干接在上述设备间的管道以及设置在所述管道上的阀门；其中，电动压缩机、气液分离器、内部第一换热器、外部第一换热器、第一膨胀阀、外部第二换热器、第二膨胀阀、系统间换热器形成制冷剂单向循环系统；所述电动压缩机的出口通过阀门分别连接至所述外部第一换热器的入口、系统间换热器的制冷剂入口；所述电动压缩机的入口连接至所述气液分离器的出口；所述外部第一换热器的出口通过第一膨胀阀连接至所述内部第一换热器的入口，所述内部第一换热器的出口通过阀门连接至所述气液分离器的入口；所述系统间换热器的制冷剂出口通过第二膨胀阀连接至所述外部第二换热器的入口，所述外部第二换热器的出口通过阀门连接至所述气液分离器的入口；所述系统间换热器、所述电动水泵和所述内部第二换热器形成冷却液单向循环系统；所述系统间换热器的冷却液出口通过阀门连接至所述电动水泵的入口，所述电动水泵的出口连接至所述内部第二换热器的入口，所述内部第二换热器的出口通过阀门连接至所述系统间换热器冷却液入口。采用本专利技术实施例提供的纯电动汽车热泵空调系统，其采用两套单向循环系统，即冷却液单向循环系统和制冷剂单向循环系统；其制冷功能由制冷剂单向循环系统实现，制热采暖功能通过系统间换热器由制冷剂和冷却液进行一次换热，再由冷却液与车内进行二次换热实现，因此在不改变制冷剂循环方向及空调箱体内部换热器结构设计的前提下实现了汽车空调系统制冷剂制冷、冷却液二次制热的功能，由于上述系统均为单向循环系统，无需采用四通阀等换向部件进行换向，因此不存在换向延时或换向不到位的问题。有效地避免了制冷或制热延时，甚至无法进行制冷或制热的情况出现，同时，采用该种方案，其采暖能效更高，舒适性好，简单易实施。优选地，接在所述系统间换热器的冷却液出口和所述电动水泵的入口之间的阀门为第一电动三通阀；接在所述内部第二换热器的出口和所述系统间换热器冷却液入口之间的阀门为第二电动二通阀；还包括一 PTC液体电加热器，所述PTC液体电加热器的出口连接至所述第一电动三通阀；所述PTC液体电加热器的入口连接至所述第二电动三通阀。采用上述方案，由于在内部第二换热器旁设置了 PTC液体电加热器作为辅助采暖设备，具备辅助采暖的功能，其采暖能效进一步提高。还可防止室外侧换热器除霜过程中为车内提供辅助供暖，使舒适性更好。在所述电动压缩机的出口和所述外部第二换热器的入口之间还设有一除霜管道；所述除霜管道上设有一阀门。采用该种方式，当车外环境温度较低，导致外部第二换热器(该外部第二换热器为室外侧换热器)结霜的问题可以得到有效解决，其直接在电动压缩机的出口安装除霜管道，电动压缩机出来的高温高压的气体制冷剂对已结霜的外部第二换热器进行热气融霜。优选地，除上述第一膨胀阀、第二膨胀阀、第一电动三通阀及第二电动三通阀外，其余的阀门均为电磁阀。优选地，所述系统间换热器为冷凝板换热器。优选地，所述外部第一换热器为冷凝器，所述外部第二换热器为蒸发器，所述内部第一换热器为蒸发器，所述第二内部换热器为暖风芯体。优选地，所述外部第二换热器布置在纯电动汽车上的电机冷却系统中的散热器附近。采用该种设计，在低温制热工况时，可吸收电机冷却系统中的余热，提高外部第二换热器的换热量，进而提高热泵空调系统的制热能效比，增加车内空调的舒适性。优选地，还包括一空调箱体，所述内部第一换热器、内部第二换热器安装在空调箱体内。优选地，所述系统间换热器布置在所述电动压缩机和所述空调箱体附近。采用该种方案，可有效提升单向冷却液循环系统的采暖效率，从而提升空调系统能效比。本专利技术实施例第二方面提供了一种纯电动汽车，包括上述的纯电动汽车热泵空调系统。采用本专利技术实施例提供的纯电动汽车，其上安装有纯电动汽车热泵空调系统，该热泵空调系统采用两套单向循环系统，即冷却液单向循环系统和制冷剂单向循环系统；其制冷功能由制冷剂单向循环系统实现，制热米暖功能通过系统间换热器由制冷剂和冷却液进行一次换热，再由冷却液与车内进行二次换热实现，因此在不改变制冷剂循环方向及空调箱体内部换热器结构设计的前提下实现了汽车空调系统制冷剂制冷、冷却液二次制热的功能，由于上述系统均为单向循环系统，无需采用四通阀等换向部件进行换向，因此不存在换向延时或换向不到位的问题。有效地避免了制冷或制热延时，甚至无法进行制冷或制热的情况出现，同时，采用该种方案，其采暖能效更高，舒适性好，简单易实施。【附图说明】图1是本专利技术【具体实施方式】中提供的纯电动汽车热泵空调系统整体原理图；图2是本专利技术【具体实施方式】中提供的纯电动汽车热泵空调系统高温制冷工作过程不意图；图3是本专利技术【具体实施方式】中提供的纯电动汽车热泵空调系统低温制热工作过程不意图；图4是本专利技术【具体实施方式】中提供的纯电动汽车热泵空调系统单独运行PTC液体电加热工作过程示意图；图5是本专利技术【具体实施方式】中提供的纯电动汽车热泵空调系统春秋季节同时制冷制热工作过程示意图；图6是本专利技术【具体实施方式】中提供的纯电动汽车热泵空调系统室外侧换热器融霜工作过程不意图。其中，1、电动压缩机；2、第一电磁阀；3、当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车热泵空调系统，其特征在于，包括电动压缩机、气液分离器、内部第一换热器、外部第一换热器、系统间换热器、第一膨胀阀、外部第二换热器、第二膨胀阀、电动水泵、内部第二换热器、若干接在上述设备间的管道以及设置在所述管道上的阀门；其中，电动压缩机、气液分离器、内部第一换热器、外部第一换热器、第一膨胀阀、外部第二换热器、第二膨胀阀、系统间换热器形成制冷剂单向循环系统；所述电动压缩机的出口通过阀门分别连接至所述外部第一换热器的入口、系统间换热器的制冷剂入口；所述电动压缩机的入口连接至所述气液分离器的出口；所述外部第一换热器的出口通过第一膨胀阀连接至所述内部第一换热器的入口，所述内部第一换热器的出口通过阀门连接至所述气液分离器的入口；所述系统间换热器的制冷剂出口通过第二膨胀阀连接至所述外部第二换热器的入口，所述外部第二换热器的出口通过阀门连接至所述气液分离器的入口；所述系统间换热器、所述电动水泵和所述内部第二换热器形成冷却液单向循环系统；所述系统间换热器的冷却液出口通过阀门连接至所述电动水泵的入口，所述电动水泵的出口连接至所述内部第二换热器的入口，所述内部第二换热器的出口通过阀门连接至所述系统间换热器冷却液入口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂欢欢，叶梅娇，陈雪峰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44