一种紧凑型热泵空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种紧凑型热泵空调系统及其控制方法，通过控制压缩机、膨胀阀、加热器、第一水泵、第一四通阀、第二水泵、第二四通阀、单通阀、三通阀、第三水泵、第三四通阀、鼓风机和风扇，实现如下工作模式：在低温环境下热泵加热座舱，在低温环境下热泵加热座舱及电驱余热回收，在低温环境下热泵加热电池，在中温环境下电驱风扇冷却，在高温环境下热泵空调冷却座舱、电驱风扇冷却及电池冷水机冷却。本发明专利技术在低温下进行加热座舱/电池和余热回收，在中、高温下充分冷却电驱、电池和座舱，在全天候状况下以低能耗满足多种热管理需求。况下以低能耗满足多种热管理需求。况下以低能耗满足多种热管理需求。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型热泵空调系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车热管理
，具体涉及一种紧凑型热泵空调系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]暖通空调是纯电动汽车附件中耗电最大的系统，其效能高低对整车续航里程有巨大的影响。在冬季制热工况下，大多数纯电动汽车使用PTC电加热器进行制热，极大降低了纯电动汽车的续航里程数。
[0003]热泵空调热管理系统虽然能够提高制冷、制热效率，但在低温环境下制热效能效率较低、化霜频繁，是目前行业较为常见的问题。由于动力电池、电驱热管理系统相对孤立，没能够统筹各系统间的能量耦合和进一步集成管理，系统废热无法充分利用。此外，大多数热泵空调系统结构复杂，特别是制冷剂循环与多个子系统和零部件紧密耦合，制造和维修的成本较高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种紧凑型热泵空调系统及其控制方法，在低温下进行加热座舱/电池和余热回收，在中、高温下充分冷却电驱、电池和座舱，并且在全天候状况下以低能耗满足多种热管理需求。
[0005]本专利技术是通过以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型热泵空调系统，其特征在于，包括：依次连通的压缩机(101)、水冷凝器(102)、膨胀阀(103)和冷水机(104)；依次连通的加热器(201)、第一水泵(202)、第一四通阀(203)和座舱加热器(301)，所述加热器(201)还与水冷凝器(102)连通；依次连通的座舱冷却器(302)、第二水泵(401)和第二四通阀(402)，所述第二水泵(401)和第二四通阀(402)还与冷水机(104)连通；依次连通的室外换热器(403)、电驱动系统(405)和三通阀(406)，单通阀(404)并联在电驱动系统(405)两端，所述室外换热器(403)还与第一四通阀(203)、第二四通阀(402)连通；依次连通的动力电池(501)、第三水泵(502)和第三四通阀(503)，所述第三四通阀(503)与三通阀(406)、座舱加热器(301)连通，所述动力电池(501)还与第一四通阀(203)和第二四通阀(402)连通；所述座舱加热器(301)还与第三四通阀(503)和三通阀(406)连通。2.根据权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于，所述座舱加热器(301)设有鼓风机(601)。3.根据权利要求2所述的热泵空调系统，其特征在于，所述室外换热器(403)处设有风扇(602)。4.根据权利要求3所述的热泵空调系统，其特征在于，所述压缩机(101)、膨胀阀(103)、加热器(201)、第一水泵(202)、第一四通阀(203)、第二水泵(401)、第二四通阀(402)、单通阀(404)、三通阀(406)、第三水泵(502)、第三四通阀(503)、鼓风机(601)、风扇(602)均与控制模块(7000)进行通讯连接。5.一种基于权利要求1
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4任一项所述的热泵空调系统的控制方法，其特征在于：控制模块(7000)控制压缩机(101)，实现制冷剂流量的控制；控制模块(7000)控制膨胀阀(103)、第一四通阀(203)、第二四通阀(402)、单通阀(404)、三通阀(406)和第三四通阀(503)，达到流体的连通、断开或者实现指定的流动状态的控制；控制模块(7000)控制第一水泵(202)、第二水泵(401)和第三水泵(502)，实现冷却液流量的控制；控制模块(7000)控制加热器(201)，实现加热功率的控制；控制模块(7000)控制鼓风机(601)和风扇(602)，实现空气流量的控制；上述控制实现如下工作模式：在低温环境下热泵加热座舱，在低温环境下热泵加热座舱及电驱余热回收，在低温环境下热泵加热电池，在中温环境下电驱风扇冷却，在高温环境下热泵空调冷却座舱、电驱风扇冷却及电池冷水机冷却。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在低温环境下热泵加热座舱，具体控制过程为：控制模块(7000)控制第一四通阀第一端口(2031)和第一四通阀第二端口(2032)打开、第一四通阀第三端口(2033)和第一四通阀第四端口(2034)关闭，控制第二四通阀第二端口(4022)和第二四通阀第三端口(4023)打开、第二四通阀第一端口(4021)和第二四通阀第四端口(4024)关闭，控制第三四通阀第一端口(5031)、第三四通阀第二端口(5032)、第三四通阀第三端口(5033)和第三四通阀第四端口(5034)关闭，控制三通阀第一端口(4061)和三通阀第二端口(4062)打开、三通阀第三端口(4063)关闭，控制膨胀阀(103)部分打开，控制压缩机(101)的制冷剂流量，控制第一水泵(202)和第二水泵(401)的冷却液流量，控制风扇
(602)和鼓风机(601)的空气流量。7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在低温环境下热泵加热座舱及电驱余热回收，具体控制过程为：控制模块(7000)控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蒙，高游游，徐兴，李勇，廉玉波，邱嵩，凌和平，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：