一种车用太阳能热泵系统及车辆技术方案

本发明专利技术涉及汽车热管理技术领域，为一种车用太阳能热泵系统及车辆。通过在车辆上设置太阳能组件、水箱以及循环系统以水箱为热量交换器，针对于水箱的一侧流入从太阳辐射吸收的高温热水，另一侧流入低温的冷媒，从而完成热量交换。本发明专利技术以解决现有汽车中热泵空调效率高时温度范围较窄，总效率相对较低，加热时间长，制热量不足等问题。制热量不足等问题。制热量不足等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种车用太阳能热泵系统及车辆


[0001]本专利技术涉及汽车热管理
，为一种车用太阳能热泵系统及车辆。

技术介绍

[0002]面对不可再生资源的巨大消耗，加大可再生资源利用率已成为重要的发展趋势之一，太阳能是其中最有代表性能源之一，无污染、无毒等优点。汽车作为全球最重要的能源产业之一，将太阳能参与汽车的工作会有巨大的发展前景。
[0003]纯电动汽车目前采用的热泵空调多为空气源热泵方式，利用从空气中吸热为乘员舱加热，由于空气的比热容较低，所以吸收的热量有限。除此之外，空气源热泵效率较高时的温度范围较窄，并且达到目标温度需要较长时间。假如在纯电动汽车上采用太阳能热泵空调，效率将会有明显提升，同时有助于降低汽车排放、增加续航里程、缓解乘客里程焦虑等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决以上的技术问题，本申请提供一种车用太阳能热泵系统及车辆，目的在于解决以上现有技术中的多个问题。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]第一方面，一种车用太阳能热泵系统，包括太阳能组件，以及与所述太阳能组件连接的水箱，还包括与所述水箱连接的循环系统，所述循环系统包括低压压缩机，所述低压压缩机通过第一三通换向阀、第一四通换向阀与所述水箱连接；所述空调循环系统包括第一循环子系统、第二子循环系统、第三子循环系统、第四子循环系统、第五子循环系统和第六循环子系统；所述第一三通换向阀、所述第一四通换向阀和所述低压压缩机分别与所述第一循环子系统、第二循环子系统、第三循环子系统、第四循环子系统、第五循环子系统和所述第六循环子系统连接。
[0007]在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一循环子系统包括第二三通换向阀、第六三通换向阀、冷凝器、第七三通换向阀、第二四通换向阀、第三三通换向阀、第一膨胀阀、蒸发器；所述低压压缩机与所述第二三通换向阀连接，所述第二三通换向阀与所述第一四通换向阀，所述第一四通换向阀与所述第六三通换向阀连接，所述第六三通换向阀与所述冷凝器连接，所述冷凝器通过所述第七三通换向阀与所述第二四通换向阀连接，所述第二四通换向阀通过所述第三三通换向阀、所述第一膨胀阀与所述蒸发器连接，所述蒸发器与所述低压压缩机连接。
[0008]在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第二循环子系统包括第七三通换向阀、第二四通换向阀以及第一支路和第二支路；所述第一支路包括相互连接的第三三通换向阀、第一膨胀阀和蒸发器，所述第二支路包括相互连接的集热发生器、冷凝器和电池包。
[0009]在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第三循环子系统包括冷凝器和第七三通换向阀，还包括与所述第七三通换向阀连接第三支路和第四支路；所述第三支路包括
相互连接的第二膨胀阀、冷凝蒸发器、高压压缩机和冷凝器，所述第四支路包括相互连接的第二四通换向阀、第三三通换向阀、第一膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器与所述低压压缩机连接，所述低压压缩机与所述冷凝蒸发器连接。
[0010]在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第四循环子系统包括冷凝蒸发器、第四三通换向阀，还包括与所述第四三通换向阀连接的第五支路和第六支路；所述第五支路包括相互连接的第三三通换向阀、第一膨胀阀、蒸发器，所述蒸发器与所述低压压缩机连接；第六支路包括高压压缩机、冷凝器、第二膨胀阀和冷凝蒸发器。
[0011]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述冷凝蒸发器与所述电池包连接。
[0012]在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第五循环子系统与所述电池包和乘员舱连接，包括冷凝器以及与所述冷凝器连接的第七支路和第八支路，所述第七支路和所述第八支路经过所述水箱、所述太阳能组件进行热交换并通过第六三通换向阀混合，所述第六三通换向阀与冷凝器连接；所述第七支路包括相互连接的第二膨胀阀、冷凝蒸发器、高压压缩机，所述第八支路包括冷凝蒸发器、第一膨胀阀、蒸发器，所述蒸发器与所述低压压缩机连接后与冷凝蒸发器连接。
[0013]在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述第六循环子系统包括第九支路和第十支路，所述第九支路包括相互连接的第一膨胀阀、蒸汽阀，所述第十支路包括第三膨胀阀，所述第三膨胀阀与所述太阳能组件连接，所述太阳能组件连接有蒸发器，所述蒸发器与所述低压压缩机连接，所述低压压缩机与所述冷凝蒸发器连接，所述冷凝蒸发器连接有高压压缩机连接，所述高压压缩机连接有冷凝器连接后与第二膨胀阀连接，所述第二膨胀阀与冷凝蒸发器连接形成回路。
[0014]在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述太阳能组件包括依次设置的太阳能板、集热器和保温层。
[0015]第二方面，提供一种车辆，包括上述的车用太阳能热泵系统，所述太阳能组件设置于车辆车顶位置，所述水箱设置于所述车辆内部，所述太阳能组件、所述水箱与所述循环系统连接。
[0016]本申请实施例提供的技术方案中，通过在车辆上设置太阳能组件、水箱以及循环系统以水箱为热量交换器，针对于水箱的一侧流入从太阳辐射吸收的高温热水，另一侧流入低温的冷媒，从而完成热量交换。本专利技术以解决现有汽车中热泵空调效率高时温度范围较窄，总效率相对较低，加热时间长，制热量不足等问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]附图中的方法、系统和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中示例数字在附图的各个视图中代表相似的机构。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的车辆结构示意图。
[0020]图2是本专利技术实施例提供的循环系统的结构示意图。
[0021]图3是本专利技术实施例提供的太阳能组件结构示意图。
[0022]图4是本专利技术实施例提供的循环系统的部分结构示意图。
[0023]图标：
[0024]100
‑
车辆；
[0025]110
‑
太阳能组件；111
‑
太阳能发电板；112
‑
集热器；113
‑
保温层；
[0026]2‑
逆变器；3
‑
电压转换器；4
‑
电网；5
‑
负载；6
‑
正温度系数热敏电阻；7
‑
压缩机动力电源；8
‑
其他电力单元；9
‑
太阳辐射；10
‑
水箱；11
‑
工质泵；12
‑
第一四通换向阀；13
‑
第一三通换向阀；14
‑
低压压缩机；15
‑
第二三通换向阀；16
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车用太阳能热泵系统，其特征在于，包括太阳能组件，以及与所述太阳能组件连接的水箱，还包括与所述水箱连接的循环系统，所述循环系统包括低压压缩机，所述低压压缩机通过第一三通换向阀、第一四通换向阀与所述水箱连接；所述循环系统包括第一循环子系统、第二子循环系统、第三子循环系统、第四子循环系统、第五子循环系统和第六循环子系统；所述第一三通换向阀、所述第一四通换向阀和所述低压压缩机分别与所述第一循环子系统、第二循环子系统、第三循环子系统、第四循环子系统、第五循环子系统和所述第六循环子系统连接。2.根据权利要求1所述的车用太阳能热泵系统，其特征在于，所述第一循环子系统包括第二三通换向阀、第六三通换向阀、冷凝器、第七三通换向阀、第二四通换向阀、第三三通换向阀、第一膨胀阀、蒸发器；所述低压压缩机与所述第二三通换向阀连接，所述第二三通换向阀与所述第一四通换向阀，所述第一四通换向阀与所述第六三通换向阀连接，所述第六三通换向阀与所述冷凝器连接，所述冷凝器通过所述第七三通换向阀与所述第二四通换向阀连接，所述第二四通换向阀通过所述第三三通换向阀、所述第一膨胀阀与所述蒸发器连接，所述蒸发器与所述低压压缩机连接。3.根据权利要求1所述的车用太阳能热泵系统，其特征在于，所述第二循环子系统包括第七三通换向阀、第二四通换向阀以及第一支路和第二支路；所述第一支路包括相互连接的第三三通换向阀、第一膨胀阀和蒸发器，所述第二支路包括相互连接的集热发生器、冷凝器和电池包。4.根据权利要求1所述的车用太阳能热泵系统，其特征在于，所述第三循环子系统包括冷凝器和第七三通换向阀，还包括与所述第七三通换向阀连接第三支路和第四支路；所述第三支路包括相互连接的第二膨胀阀、冷凝蒸发器、高压压缩机和冷凝器，所述第四支路包括相互连接的第二四通换向阀、第三三通换向阀、第一膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器与所述低压压缩机连接，所述低压压缩机与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，黄江路，何联格，胡远志，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：