热泵系统的低温运行控制方法技术方案

本发明专利技术提供了电动汽车热泵空调系统技术领域一种热泵系统的低温运行控制方法，包括控制方法一与控制方法二。方法一：热泵系统包括驱动单元，即电控驱动单元与电机驱动单元加热冷却液，冷却液加热制冷剂，用于改变制冷循环低压侧的工作压力，提升制冷循环高压侧的工作温度和压力，提升制热量。方法二：热泵系统还包括空调箱温度风门和蒸发器，空调箱温度风门的开度改变对应蒸发器内进风风温的改变，进风风温变化用于改变蒸发器内制冷剂的温度和压力状态，提升制冷循环高压侧的工作温度和压力，提升制热量。本发明专利技术涉及的两种控制方法，在不改变硬件结构的情况下，可有效提升热泵空调系统的低温运行的性能，提升乘员舱舒适性，满足整车低温除霜要求。整车低温除霜要求。整车低温除霜要求。

【技术实现步骤摘要】
热泵系统的低温运行控制方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车热泵空调系统
，具体地，涉及一种热泵系统的低温运行控制方法。

技术介绍

[0002]热泵空调系统已经成为电动汽车热管理系统的重要组成部分。也是电动汽车热管理系统技术发展的重要方向。但受制于当前主流制冷剂(R134a与R1234yf)的物性参数，当环境温度达到
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20℃甚至更低的时候，热泵系统无法从环境空气中吸热。
[0003]经现有技术检索发现，中国专利技术专利公告号为CN202420020U，公开了一种汽车热泵空调系统，包括压缩机的制冷剂流出口经冷疑器芯子、制热膨胀阀的阀门部、第一电磁截止阀与车外机总成进液口连接，所述制冷剂流出口还经第三电磁截止阀与车外机总成进液口连接；所述车外机总成出液口经第二截止阀、制冷膨胀阀的阀门部、蒸发器芯体、制冷膨胀阀的感温部与压缩机的制冷剂流入口连接，所述车外机总成出液口还经第四电磁截止阀、制热膨胀阀的感温部与压缩机的制冷剂流入口连接；所述冷凝器芯子及蒸发器芯体位于鼓风电机及风门之间。该专利技术就存在当环境温度达到
‑
20℃甚至更低的时候，热泵系统无法从环境空气中吸热，以及空调箱出风温度不够高，不能提升乘员舱舒适性，不能满足整车低温除霜要求的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种热泵系统的低温运行控制方法。
[0005]根据本专利技术提供的一种热泵系统的低温运行控制方法，包括空调系统，所述空调系统包括压缩机、第一换热器、蒸发器、气液分离器、截止阀以及车内冷凝器；
[0006]所述气液分离器的出口通过管路连接所述压缩机的进口，所述压缩机的出口一侧设置有三通阀，所述压缩机的出口通过所述制冷剂三通阀连接所述车内冷凝器的进口以及所述第一换热器的进口，且所述车内冷凝器的进口一侧设置有空调箱出风温度传感器；
[0007]所述第一换热器的出口一侧设置有第一节流阀，所述第一换热器的出口通过所述第一节流阀连接所述蒸发器的进口，且所述车内冷凝器的出口一侧设置有单向阀，所述车内冷凝器的出口通过所述单向阀以及所述第一节流阀连接所述蒸发器的进口；
[0008]所述气液分离器的进口通过管路连接所述蒸发器的出口，所述截止阀的进口连接所述第一换热器与所述制冷剂三通阀之间的管路，且所述气液分离器的进口通过管路连接所述截止阀的出口；
[0009]所述气液分离器的出口通过管路连接所述压缩机的进口，且所述压缩机的进口一侧管路上设置有压缩机进口压力传感器。
[0010]一种低温运行控制方法，应用于所述的热泵系统，包括控制方法一与控制方法二；
[0011]当气体从所述气液分离器进入所述压缩机变为高温高压气体，所述高温高压气体
通过所述三通阀进入所述车内冷凝器后变为中温高压液体，所述中温高压液体依次通过所述单向阀以及所述第一节流阀变为低温低压气液两相混合物，所述低温低压气液两相混合物通过所述第一换热器变为低温低压气体，所述低温低压气体通过所述截止阀进入所述气液分离器内，通过所述车内冷凝器的放热实现制热效果，此时，所述制冷剂三通阀通往所述第一换热器的管路为关闭状态；
[0012]所述控制方法一：所述热泵系统包括驱动单元，所述驱动单元包括电控驱动单元和电机驱动单元，所述电控驱动单元与所述电机驱动单元加热制冷剂，用于改变制冷循环低压侧的气体工作压力，提升所述制冷循环高压侧的气体工作温度和压力，提升制热量；
[0013]所述控制方法二：所述热泵系统还包括空调箱温度风门和蒸发器，所述空调箱温度风门的开度改变对应所述蒸发器内进风风温的改变，所述进风风温变化用于改变所述蒸发器内所述制冷剂的温度和压力状态，提升所述制冷循环高压侧的气体工作温度和压力，提升制热量；
[0014]所述控制方法一与所述控制方法二同时或者单独进行应用。
[0015]一些实施方式中，所述空调系统还包括第一风扇，所述第一风扇设置在所述蒸发器一侧。
[0016]一些实施方式中，还包括冷却液回路系统，所述冷却液回路系统包括第一水泵、散热器以及所述驱动单元，所述第一水泵、所述散热器以及所述驱动单元依次通过管路与所述第一换热器连接。
[0017]一些实施方式中，所述冷却液回路系统还包括第一膨胀水壶，所述第一膨胀水壶的进口与所述第一换热器的出口连接，所述第一膨胀水壶的出口与所述第一水泵的进口连接。
[0018]一些实施方式中，所述冷却液回路系统还包括第二风扇，所述第二风扇设置在所述散热器一侧。
[0019]一些实施方式中，还包括电池温控系统，所述电池温控系统包括第二水泵、电加热器和电池，所述空调系统还包括第三节流阀和第二换热器，所述第二换热器、所述电加热器、所述第一水泵以及所述电池通过管路相互连接，所述第二换热器的进口通过所述第三节流阀与所述第一换热器连接，所述第二换热器的出口与所述气液分离器的进口连接。
[0020]一些实施方式中，所述电池温控系统还包括第二膨胀水壶，所述第二膨胀水壶的进口与所述电池的出口连接，所述第二膨胀水壶的出口与所述第二水泵的进口连接。
[0021]一种汽车，其特征在于，采用所述的热泵系统。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0023]1、本专利技术通过设置电控驱动单元与电机驱动单元加热冷却液，冷却液加热制冷剂，可以改变制冷剂循环中低压侧制冷剂的温度和压力状态，进而提升压缩机排气的温度和压力，提升空调箱出风温度；
[0024]2、本专利技术通过设置空调箱温度风门，通过改变空调箱内外循环风门的开度，相应改变通过蒸发器的空气温度，减少低温环境中温度对制冷循环中低压侧制冷剂的温度和压力状态的影响，进而提升压缩机排气的温度和压力，提升空调箱出风温度；
[0025]3、本专利技术涉及的两种控制方法，在不改变硬件结构的情况下，可有效提升热泵空调系统的低温运行的性能，提升乘员舱舒适性，满足整车低温除霜要求；同时两种控制方法
相互之间基本不存在耦合情况，可以单独或者同时采用，控制逻辑简单可靠，抗干扰性强。
附图说明
[0026]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0027]图1为本专利技术热泵系统的低温运行控制方法对应的热管理系统回路示意图；
[0028]图2为本专利技术热泵系统的低温运行控制方法在低温环境下的水源热泵工作示意图；
[0029]图3为本专利技术热泵系统的低温运行控制方法的第一控制方法逻辑示意图；
[0030]图4为本专利技术热泵系统的低温运行控制方法的第二控制方法逻辑示意图。
[0031]附图标记：
[0032]压缩机1
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截止阀10
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第一膨胀水壶19
[0033]制冷剂三通阀2
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车内冷凝器11
ꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括空调系统，所述空调系统包括压缩机(1)、第一换热器(3)、蒸发器(6)、气液分离器(9)、截止阀(10)以及车内冷凝器(11)；所述气液分离器的出口(9)通过管路连接所述压缩机的进口(1)，所述压缩机(1)的出口一侧设置有三通阀(2)，所述压缩机(1)的出口通过所述制冷剂三通阀(2)连接所述车内冷凝器(11)的进口以及所述第一换热器(3)的进口，且所述车内冷凝器(11)的进口一侧设置有空调箱出风温度传感器(26)；所述第一换热器(3)的出口一侧设置有第一节流阀(4)，所述第一换热器(3)的出口通过所述第一节流阀(4)连接所述蒸发器(6)的进口，且所述车内冷凝器(11)的出口一侧设置有单向阀(12)，所述车内冷凝器(11)的出口通过所述单向阀(12)以及所述第一节流阀(4)连接所述蒸发器(6)的进口；所述气液分离器(9)的进口通过管路连接所述蒸发器(6)的出口，所述截止阀(10)的进口连接所述第一换热器(3)与所述制冷剂三通阀(2)之间的管路，且所述气液分离器(9)的进口通过管路连接所述截止阀(10)的出口；所述气液分离器(9)的出口通过管路连接所述压缩机(1)的进口，且所述压缩机(1)的进口一侧管路上设置有压缩机进口压力传感器(25)。2.一种低温运行控制方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的热泵系统，包括控制方法一与控制方法二；当气体从所述气液分离器(9)进入所述压缩机(1)变为高温高压气体，所述高温高压气体通过所述三通阀(2)进入所述车内冷凝器(11)后变为中温高压液体，所述中温高压液体依次通过所述单向阀(12)以及所述第一节流阀(4)变为低温低压气液两相混合物，所述低温低压气液两相混合物通过所述第一换热器(3)变为低温低压气体，所述低温低压气体通过所述截止阀(10)进入所述气液分离器(9)内，通过所述车内冷凝器(11)的放热实现制热效果，此时，所述制冷剂三通阀(2)通往所述第一换热器(3)的管路为关闭状态；所述控制方法一：所述热泵系统包括驱动单元，所述驱动单元包括电控驱动单元(17)和电机驱动单元(18)，所述电控驱动单元(17)与所述电机驱动单元(18)加热制冷剂，用于改变制冷循...

【专利技术属性】
技术研发人员：于吉乐，陈海涛，赵琰巍，王磊，于睿，
申请(专利权)人：上海爱斯达克汽车空调系统有限公司，
类型：发明
国别省市：