带除霜功能的电动汽车用热泵空调制造技术

一种电动汽车车载空调技术领域的带除霜功能的电动汽车用热泵空调，包括蒸发器、室外换热器、储液罐、压缩机、热泵芯体；室外换热器是过冷式换热器，包括过冷段和非过冷段；蒸发器、热泵芯体、室外换热器、所述储液罐、压缩机籍由管路连接，并籍由设置在所述管路上阀门的开闭形成制冷结构、制热结构、第一除湿结构、第二除湿结构、除霜结构。本实用新型专利技术籍由热泵芯体取代原有的PTC供暖，在保证空调功能的同时，尽量减少电量的消耗，在室外换热器结霜时，通过切换截止阀至除霜模式，将压缩机排出的高温气体直接通过室外换热器，快速除霜。

Heat pump air conditioner with defrosting function for electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
带除霜功能的电动汽车用热泵空调
本技术涉及的是一种电动汽车车载空调
的热泵空调，特别是一种可以同时实现制冷、制热、除湿、除霜功能的带有导流槽的电动汽车用热泵空调。
技术介绍
在现有技术中，电动汽车部分或全部由电力驱动，所以电动汽车车载空调目前主要采用PTC供暖。但是，采用PTC供暖需要消耗大量的电能，这就大大降低了电动汽车的行驶里程。因此，急需对现有的电动汽车车载空调系统进行改进，克服现有技术的缺陷，在保证空调功能的同时，尽量减少电量的消耗。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术的不足，提供了一种热泵空调，采用热泵芯体取代原有的PTC供暖，在保证空调功能的同时，尽量减少电量的消耗。本技术是通过以下技术方案来实现的，本技术包括蒸发器、室外换热器、储液罐、压缩机、热泵芯体和设置在管路上的阀门；室外换热器为过冷式换热器，包括过冷段和非过冷段；蒸发器、热泵芯体、室外换热器、储液罐、压缩机籍由管路连接，并籍由设置在管路上阀门的开关分别形成制冷结构、制热结构、第一除湿结构、第二除湿结构和除霜结构；制冷结构包括依次串联，且形成循环的压缩机、室外换热器的非过冷段、室外换热器的过冷段、蒸发器、储液罐；制热结构包括依次串联，且形成循环的压缩机、热泵芯体、室外换热器的非过冷段、储液罐；第一除湿结构包括依次串联，且形成循环的压缩机、热泵芯体、蒸发器、储液罐；第二除湿结构包括依次串联的储液罐、压缩机、热泵芯体；室外换热器的非过冷段与蒸发器并联，且室外换热器的非过冷段、蒸发器输入端均与热泵芯体的输出端连接，室外换热器的非过冷段、蒸发器输出端均与储液罐的输入端连接，形成循环；除霜结构包括依次串联，且形成循环的压缩机、室外换热器的非过冷段、室外换热器的过冷段。进一步地，在本技术中，设置在管路上的阀门包括第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀、第七截止阀、第八截止阀、第九截止阀。更进一步地，在本技术中，第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、第六截止阀、第七截止阀、第八截止阀、第九截止阀均为电动控制阀。更进一步地，在本技术中，设置在管路上的部分阀门可以由电动三通阀替代。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果为：第一，由热泵芯体取代原有的PTC供暖，在保证空调功能的同时，尽量减少电量的消耗。第二，在室外换热器结霜时，通过切换截止阀至除霜模式，将压缩机排出的高温气体直接通过室外换热器，快速除霜。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中：1、蒸发器，2、热泵芯体，3、室外换热器，4、储液罐，5、压缩机，6、第一电子膨胀阀，7、第二电子膨胀阀，8、第三电子膨胀阀，9、第一单向阀，10、第二单向阀，11、第三单向阀，12、第一截止阀，13、第二截止阀，14、第三截止阀，15、第四截止阀，16、第五截止阀，17、第六截止阀，18、第七截止阀，19、第八截止阀，20、第九截止阀，31、非过冷段第一接口，32、非过冷段第二接口，33、过冷段第一接口，34、过冷段第二接口。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例作详细说明，本实施例以本技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例具体实施例图1所示，本技术包括蒸发器1、热泵芯体2、室外换热器3、储液罐4、压缩机5；室外换热器3是过冷式换热器，包括过冷段和非过冷段；蒸发器1、热泵芯体2、室外换热器3、储液罐4、压缩机5籍由管路连接，并籍由设置在管路上阀门的开、关形成制冷结构、制热结构、第一除湿结构、第二除湿结构，除霜结构。本技术的原理在于：采用热泵芯体取代原有的PTC供暖，在保证空调功能的同时，尽量减少电量的消耗；然而，在采用上述技术时，在制热模式下，室外换热器在低温环境中用作蒸发器，制冷剂蒸发温度一般都在-7℃以下，因此非常容易引起室外换热器的结霜，从而导致制热性能迅速下降，过多的结霜也会缩短室外换热器的寿命。本技术，在室外换热器结霜时，通过切换截止阀至除霜模式，将压缩机排出的高温气体直接通过室外换热器，快速除霜。制冷结构包括依次串联，且形成循环的压缩机5、室外换热器3的非过冷段、室外换热器3的过冷段、蒸发器1、储液罐4。在实际使用中，第一截止阀12、第二截止阀13、第三截止阀14打开，第四截止阀15、第五截止阀16、第六截止阀17、第七截止阀18、第八截止阀19、第九截止阀20关闭。在此结构中，室外换热器3的非过冷段起冷凝作用，制冷剂从室外换热器3的非过冷段第一接口31进入，非过冷段第二接口32出来，经过截止阀13再从室外换热器3的过冷段第一接口33接入，从室外换热器3的过冷段第二接口34输出，通过过冷段增加制冷剂的过冷度。制热结构包括依次串联，且形成循环的压缩机5、热泵芯体2、室外换热器3的非过冷段、储液罐4；在实际使用中，第四截止阀15、第五截止阀16、第六截止阀17打开，第一截止阀12、第二截止阀13、第七截止阀18、第八截止阀19、第九截止阀20关闭。在此结构中，室外换热器3的非过冷段作为蒸发器，制冷剂从室外换热器3的非过冷段第二接口32进入，非过冷段第一接口31出来，室外换热器3的非过冷段中制冷剂流向与制冷模式相反，相比于PTC制热COP＝1，本结构的COP可达到4以上，对于电动汽车节能效果非常明显，汽车行程里程可显著提高。该模式的温度适用范围是：-5℃～10℃，高于10℃，COP较低，低于-5℃，室外换热器容易结霜。第一除湿结构包括依次串联，且形成循环的压缩机5、热泵芯体2、蒸发器1、储液罐4；在实际使用中，第四截止阀15、第七截止阀18打开，第一截止阀12、第二截止阀13、第三截止阀14、第五截止阀16、第六截止阀17、第八截止阀19、第九截止阀20关闭。在此结构中，制冷剂流经蒸发器1和热泵芯体2，空气先经过蒸发器1降温除湿再通过热泵芯体2升温，达到除湿升温效果。第二除湿结构包括依次串联的储液罐4、压缩机5、热泵芯体2；室外换热器3的非过冷段与蒸发器1并联，且室外换热器3的非过冷段、蒸发器1输入端均与热泵芯体2的输出端连接，室外换热器3的非过冷段、蒸发器1输出端均与储液罐4的输入端连接，形成循环；在实际使用中，第四截止阀15、第五截止阀16、第六截止阀17、第七截止阀18打开，第一截止阀12、第二截止阀13、第三截止阀14、第八截止阀19、第九截止阀20关闭。在此结构中，制冷剂从室外换热器3的非过冷段第二接口32进入，非过冷段第一接口31出来；再与室内蒸发器出来的制冷剂汇合进入储液罐。由于并联了室外换热器3的非过冷段，并将其作为蒸发器使用，可通过调整EXV步数，更有效的防止蒸发器结霜，相比于除湿模式1，热泵后的出风温度明显提高，且更可控。...

【技术保护点】
1.一种带除霜功能的电动汽车用热泵空调，包括蒸发器(1)、室外换热器(3)、储液罐(4)、压缩机(5)和设置在管路上的阀门，其特征在于，还包括热泵芯体(2)；室外换热器(3)为过冷式换热器，包括过冷段和非过冷段；蒸发器(1)、热泵芯体(2)、室外换热器(3)、储液罐(4)、压缩机(5)籍由管路连接，并籍由设置在管路上阀门的开关分别形成制冷结构、制热结构、第一除湿结构、第二除湿结构和除霜结构；/n制冷结构包括依次串联，且形成循环的压缩机(5)、室外换热器(3)的非过冷段、室外换热器(3)的过冷段、蒸发器(1)、储液罐(4)；/n制热结构包括依次串联，且形成循环的压缩机(5)、热泵芯体(2)、室外换热器(3)的非过冷段、储液罐(4)；/n第一除湿结构包括依次串联，且形成循环的压缩机(5)、热泵芯体(2)、蒸发器(1)、储液罐(4)；/n第二除湿结构包括依次串联的储液罐(4)、压缩机(5)、热泵芯体(2)；室外换热器(3)的非过冷段与蒸发器(1)并联，且室外换热器(3)的非过冷段、蒸发器(1)输入端均与热泵芯体(2)的输出端连接，室外换热器(3)的非过冷段、蒸发器(1)输出端均与储液罐(4)的输入端连接，形成循环；/n除霜结构包括依次串联，且形成循环的压缩机(5)、室外换热器(3)的非过冷段、室外换热器(3)的过冷段、储液罐(4)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带除霜功能的电动汽车用热泵空调，包括蒸发器(1)、室外换热器(3)、储液罐(4)、压缩机(5)和设置在管路上的阀门，其特征在于，还包括热泵芯体(2)；室外换热器(3)为过冷式换热器，包括过冷段和非过冷段；蒸发器(1)、热泵芯体(2)、室外换热器(3)、储液罐(4)、压缩机(5)籍由管路连接，并籍由设置在管路上阀门的开关分别形成制冷结构、制热结构、第一除湿结构、第二除湿结构和除霜结构；
制冷结构包括依次串联，且形成循环的压缩机(5)、室外换热器(3)的非过冷段、室外换热器(3)的过冷段、蒸发器(1)、储液罐(4)；
制热结构包括依次串联，且形成循环的压缩机(5)、热泵芯体(2)、室外换热器(3)的非过冷段、储液罐(4)；
第一除湿结构包括依次串联，且形成循环的压缩机(5)、热泵芯体(2)、蒸发器(1)、储液罐(4)；
第二除湿结构包括依次串联的储液罐(4)、压缩机(5)、热泵芯体(2)；室外换热器(3)的非过冷段与蒸发器(1)并联，且室外换热器(3)的非过冷段、蒸发器(1)输入端均与热泵芯体(2)的输出端连接，室外换热器(3)的非过冷段、蒸发器(1)输出端均与储液...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宇晨，
申请(专利权)人：上海马勒热系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31