车用热泵空调系统及电动汽车技术方案

本发明专利技术提供了一种车用热泵空调系统及电动汽车。该车用热泵空调系统包括：依次设置在同一回路上的压缩机、第一换热器、第一节流元件以及第二换热器；第二节流元件和第三换热器，第三换热器和第二节流元件通过管道串联成一体后与压缩机的出口端和第一换热器入口端之间的管道并联设置；车用热泵空调系统中的冷媒依次流经压缩机、第三换热器、第二节流元件、第一换热器、以及第二换热器后回到压缩机时，车用热泵空调系统处于制热工作模式。本发明专利技术的车用热泵空调系统及电动汽车舒适性高、耗电量低、驾驶安全。

Automotive heat pump air conditioning system and electric vehicle

The invention provides a vehicle heat pump air conditioning system and an electric vehicle. The car with a heat pump air conditioning system includes a compressor, in the same loop in the first heat exchanger, a first throttle element and a second heat exchanger; second throttling element and the third heat exchanger, the heat exchanger pipes in parallel between the third and second series throttle components into one through the pipeline and compressor outlet and the first heat exchanger entrance end of the set; sequentially through the compressor, with a refrigerant air conditioning system in the car third heat exchangers, second throttling element, a first heat exchanger and a second heat exchanger after returning to compressor, car air conditioning system with heat pump in the heating mode. The vehicle heat pump air conditioning system and the electric vehicle have high comfort, low power consumption and safe driving.

【技术实现步骤摘要】
车用热泵空调系统及电动汽车
本专利技术涉及交通装置
，具体而言，涉及一种车用热泵空调系统及电动汽车。
技术介绍
目前电动汽车仍广泛沿用和燃油车同样的单体系统，只是将燃油系统中的发动机余热制热系统改成PTC水加热或电加热。少数采用的PTC水加热，由于功率不可控、温度不可控、水泵的流量与加热器的功率、暖风水管的空间布置匹配性不好，造成PTC水加热器装置存在换热量低、能效低、故障率高、耗电等弊端。PTC电加热直接利用电池电能转换成热能从而达到制热效果。相同制热量，PTC电加热的耗电量为热泵空调系统耗电量的2倍左右。空调系统能量的消耗对汽车每充一次电的行程影响很大。而普通热泵空调系统的结构，需要开发允许双向流动的膨胀阀，并在热泵工况下，融霜结束后系统转为制热模式时,风道内换热器温度升高，上面的冷凝水将迅速蒸发，水蒸气再遇到低温的挡风玻璃就会结霜，影响驾驶安全。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种舒适性高、耗电量低、驾驶安全的车用热泵空调系统及电动汽车。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种车用热泵空调系统，该车用热泵空调系统包括：依次设置在同一回路上的压缩机、第一换热器、第一节流元件以及第二换热器；第二节流元件和第三换热器，第三换热器和第二节流元件通过管道串联成一体后与压缩机的出口端和第一换热器入口端之间的管道并联设置；车用热泵空调系统中的冷媒依次流经压缩机、第三换热器、第二节流元件、第一换热器、以及第二换热器后回到压缩机时，车用热泵空调系统处于制热工作模式。进一步地，热泵空调系统中的冷媒依次流经压缩机、第一换热器、第一节流元件以及第二换热器后回到压缩机时，车用热泵空调系统处于制冷/融霜工作模式。进一步地，车用热泵空调系统还包括：控制组件，控制组件包括第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀的入口端与压缩机的出口端连接，第一控制阀的出口端与第一换热器的入口端和第三换热器的入口端连接，第二控制阀与第一节流元件并联，其中，控制组件用于控制车用热泵空调系统在制热工作模式和制冷/融霜工作模式之间进行切换。进一步地，第一控制阀为四通阀，四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口以及第四阀口，第一阀口与压缩机的出口端连通，第二阀口与第一换热器的入口端连通，第三阀口与第三换热器的入口端连通，第四阀口为封闭阀口，其中，控制四通阀的第一阀口和第二阀口之间导通，且第一阀口和第三阀口之间断开，并关闭第二控制阀时，车用热泵空调系统处于制冷/融霜工作模式；控制四通阀的第一阀口和第二阀口之间断开，且第一阀口和第三阀口之间导通，并打开第二控制阀时，车用热泵空调系统处于制热工作模式。进一步地，第二控制阀为电磁开关阀。进一步地，第一节流元件和第二节流元件均为膨胀阀。进一步地，车用热泵空调系统还包括散热装置，散热装置用于对第一换热器进行散热。进一步地，散热装置为第一风机。进一步地，车用热泵空调系统还包括风道，第二换热器和第三换热器均设置在风道内。进一步地，风道内设置有第二风机。进一步地，第三换热器和压缩机之间设置有储液罐。进一步地，第一换热器为车外冷凝器，第二换热器为车内蒸发器，第三换热器为车内冷凝器。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电动汽车，包括车用热泵空调系统，车用热泵空调系统为上述的车用热泵空调系统。应用本专利技术的技术方案，本专利技术的车用热泵空调系统以制热工作模式时，第一换热器的表面温度受设备运行及环境温度影响逐渐下降结霜，当下降到设定的融霜温度时，控制组件控制车用热泵空调系统转为制冷/融霜工作模式。此时，高温高压制冷剂气体从压缩机经过第一控制阀进入第一换热器变成低温高压制冷剂液体，再经过第一节流元件进行节流形成低温低压制冷剂液体，再经过第二换热器进行吸热蒸发为低温低压制冷剂气体，再回到压缩机，此时第二控制阀关闭。制冷/融霜工作模式时，第一换热器由低压转为高压，第一换热器发热，完成融霜工作。融霜结束后,车用热泵空调系统内的空气通过第二换热器来降温除湿，再通过第三换热器加热，然后将空气送到车室。这样既能减少对传统汽车空调系统的改动，又能避免热泵空调系统融霜时对行驶安全性的影响，且耗电量低。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示意性示出了本专利技术的车用热泵空调系统的主视图；图2示意性示出了本专利技术的车用热泵空调系统处于制冷/融霜工作模式时的主视图；以及图3示意性示出了本专利技术的车用热泵空调系统处于制热工作模式时的主视图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、压缩机；20、第一换热器；30、第一节流元件；40、第二换热器；50、第二节流元件；60、第三换热器；70、第一控制阀；71、第一阀口；72、第二阀口；73、第三阀口；74、第四阀口；80、第二控制阀；90、风道；100、第一风机；110、第二风机；120、储液罐。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。结合图1至图3所示，根据本专利技术的实施例，提供了一种车用热泵空调系统，该车用热泵空调系统包括压缩机10、第一换热器20、第一节流元件30、第二换热器40、第二节流元件50、第三换热器60以及控制组件。其中，压缩机10、第一换热器20、第一节流元件30以及第二换热器40依次设置在同一回路上，第三换热器60和第二节流元件50通过管道串联成一体后与压缩机10的出口端和第一换热器20入口端之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用热泵空调系统，其特征在于，包括：依次设置在同一回路上的压缩机(10)、第一换热器(20)、第一节流元件(30)以及第二换热器(40)；第二节流元件(50)和第三换热器(60)，所述第三换热器(60)和所述第二节流元件(50)通过管道串联成一体后与所述压缩机(10)的出口端和所述第一换热器(20)入口端之间的管道并联设置；所述车用热泵空调系统中的冷媒依次流经所述压缩机(10)、所述第三换热器(60)、所述第二节流元件(50)、所述第一换热器(20)、以及所述第二换热器(40)后回到所述压缩机(10)时，所述车用热泵空调系统处于制热工作模式。

【技术特征摘要】
1.一种车用热泵空调系统，其特征在于，包括：依次设置在同一回路上的压缩机(10)、第一换热器(20)、第一节流元件(30)以及第二换热器(40)；第二节流元件(50)和第三换热器(60)，所述第三换热器(60)和所述第二节流元件(50)通过管道串联成一体后与所述压缩机(10)的出口端和所述第一换热器(20)入口端之间的管道并联设置；所述车用热泵空调系统中的冷媒依次流经所述压缩机(10)、所述第三换热器(60)、所述第二节流元件(50)、所述第一换热器(20)、以及所述第二换热器(40)后回到所述压缩机(10)时，所述车用热泵空调系统处于制热工作模式。2.根据权利要求1所述的车用热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统中的冷媒依次流经所述压缩机(10)、所述第一换热器(20)、所述第一节流元件(30)以及所述第二换热器(40)后回到所述压缩机(10)时，所述车用热泵空调系统处于制冷/融霜工作模式。3.根据权利要求2所述的车用热泵空调系统，其特征在于，所述车用热泵空调系统还包括：控制组件，所述控制组件包括第一控制阀(70)和第二控制阀(80)，所述第一控制阀(70)的入口端与所述压缩机(10)的出口端连接，所述第一控制阀(70)的出口端与所述第一换热器(20)的入口端和所述第三换热器(60)的入口端连接，所述第二控制阀(80)与所述第一节流元件(30)并联，其中，所述控制组件用于控制所述车用热泵空调系统在所述制热工作模式和所述制冷/融霜工作模式之间进行切换。4.根据权利要求3所述的车用热泵空调系统，其特征在于，所述第一控制阀(70)为四通阀，所述四通阀包括第一阀口(71)、第二阀口(72)、第三阀口(73)以及第四阀口(74)，所述第一阀口(71)与所述压缩机(10)的出口端连通，所述第二阀口(72)与所述第一换热器(20)的入口端连通，所述第三阀口(73)与所述第三换热器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：董金颖，孙雪梅，崔学平，袁永香，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11