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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源,具体涉及一种可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统。
技术介绍
1、电动汽车因其无污染、噪声小、舒适度高等特点,正日益受到广大消费者的青睐。电动汽车的电驱、制冷采暖和控制等系统所耗用的能量全部依赖于车载电池,其中,制冷采暖系统的耗电量仅次于电驱系统耗电量,一般占车载电池总放电量的18~30%,在低温环境下,采暖系统耗电量占比甚至可达50%以上。由此可见,冷暖系统高电耗是导致电动汽车续航能力衰减的关键因素。
2、为改善电动汽车的续航表现,部分汽车厂商采取了增大电池包容量的策略。然而,这种方案并非长久之计,因为增大电池包容量会大幅增加车辆生产成本,推高车辆市场售价,不仅不能推动技术进步,而且难以获得市场的广泛接纳和认可。因此,在当前电池技术发展受限的情况下,业界更倾向于研发更为高效节能的制冷采暖系统来解决此类问题。
3、近年来,相关从业人员也提出了一些技术方案。
4、如cn104121723a公开的电动汽车热回收热泵系统,该方案通过回收电动汽车空调内部散热系统散发的热量及空调排放的废气热量,实现了电动汽车废热的重复利用,提高了电动汽车的能源利用效率。如cn109398026a公开的电动汽车及其空调系统,提供了一种可回收利用动力电池和电驱系统废热的电动汽车空调系统,改善了低温下电动汽车空调的制热性能,降低了系统制热耗电量。又如cn216048480u公开的基于相变蓄热的多热源热泵型电动汽车热管理系统,通过在电动汽车动力总成散热管路内增设相变蓄热单元,高效回收系统中各
5、上述专利提供的技术通过回收电动汽车电机、电池包或者热泵空调系统废热,虽然能够在一定程度上降低热泵空调系统负荷,但由于可回收的余热资源极为有限,因此难以显著降低电动汽车冷暖系统能耗、明显提升电动汽车续航能力。
技术实现思路
1、本专利技术为解决制冷采暖系统能耗高导致的电动汽车续航能力衰减的问题提供了一种可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,在车辆充电时,利用充电桩直接驱动车载热泵进行储冷/热,并在车辆使用过程中释放这部分冷/热,为车辆驾乘室高效稳定地供应冷/暖,避免了电动汽车冷暖系统对车载电池包携带电能的大量消耗,实现了电动汽车续航能力的显著提升。
2、为了解决上述问题,本专利技术的技术方案是:可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,包括制冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统。
3、所述制冷剂循环系统包括压缩机、四通换向阀、制冷剂-水换热器、气液分离器、节流装置、车外换热器和车外换热器风机,所述压缩机的出口依次连接四通换向阀、制冷剂-水换热器、节流装置、车外换热器、四通换向阀、气液分离器和压缩机的进口。
4、所述水循环系统包括循环泵、车内换热器、车内换热器风机、电池包内部换热器、储冷/热装置、储冷/热装置换热器、以及开关阀f1、开关阀f2、开关阀f3、开关阀f4,开关阀f5、开关阀f6和开关阀f7。
5、所述充/供电系统包括充电桩、充电桩接口、电池包充电接线端子、电池包放电接线端子、电池包、整流/调压模块、车内换热器风机开关k1、循环泵开关k2、压缩机开关k3、车外换热器风机开关k4、电池包放电开关k5、电池包直驱开关k6和电池包充电开关k7。
6、进一步地,所述制冷剂循环系统包括制冷结构和制热结构。
7、所述压缩机驱动制冷剂循环,所述制冷剂-水换热器作为蒸发器,所述车外换热器作为冷凝器,构成制冷结构。
8、压缩机和所述车外换热器风机启动,且所述四通换向阀的接口1#和3#连通、接口2#
9、和4#连通时,制冷结构工作。
10、压缩机驱动制冷剂循环,制冷剂-水换热器作为冷凝器、车外换热器作为蒸发器,构成制热结构。
11、压缩机和车外换热器风机启动,且所述四通换向阀的接口1#和2#连通、接口3#和4#
12、连通时,制热结构工作。
13、进一步地,所述水循环系统包括通道1、通道2、通道3、通道4和通道5。
14、所述储冷/热装置通过所述开关阀f2、开关阀f4和开关阀f6经所述制冷剂-水换热器连接所述循环泵构成通道1,所述通道1用于储冷或储热。
15、储冷/热装置通过开关阀f2、开关阀f4和开关阀f7经制冷剂-水换热器连接循环泵构成通道2,所述通道2用于储冷同时对电池包进行降温。
16、储冷/热装置通过开关阀f1、开关阀f4、开关阀f6、开关阀f3顺序连接循环泵构成通道3,所述通道3用于使用储冷/热装置储存的冷或热能量为车内供冷或供暖。
17、循环泵顺序连接开关阀f1和开关阀f5经开关阀f6连接冷剂-水换热器构成通道4,所述通道4用于使用制冷剂循环系统为车内供冷或供暖。
18、循环泵顺序连接开关阀f2和开关阀f5经开关阀f7连接冷剂-水换热器构成通道5,所述通道5用于使用冷剂循环系统冷却电池包。
19、进一步地,所述冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统结合后形成:
20、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式、储冷/热装置直接供冷/暖运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式和电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式。
21、所述充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式包括:
22、所述充电桩接口接通,所述循环泵开关k2、压缩机开关k3、车外换热器风机开关k4、充电桩直驱开关k6和电池包充电开关k7闭合,所述四通换向阀的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通,开关阀f2、开关阀f4和开关阀f7开启,所述压缩机、车外换热器风机和循环泵通电工作。
23、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式包括:
24、充电桩接口接通,循环泵开关k2、压缩机开关k3、车外换热器风机开关k4、充电桩直驱开关k6和电池包充电开关k7闭合,四通换向阀的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通,开关阀f2、开关阀f4和开关阀f6开启,压缩机、车外换热器风机和循环泵通电工作。
25、储冷/热装置直接供冷/暖运行模式包括:
26、车内换热器风机开关k1、循环泵开关k2和电池包放电开关k5闭合,开关阀f1、开关阀f3、开关阀f4和开关阀f6开启,循环泵和所述车内换热器风机通电工作。
27、电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式包括:
28、车内换热器风机开关k1、循环泵开关k2、压缩机开关k3、车外换热器风机开关k4和电池包放电开关k5闭合,四通换向阀102的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通,开关阀f1、开关本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,包括制冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统;
2.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于:
3.根据权利要求2所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于:
4.根据权利要求3所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统结合后形成;
5.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述压缩机(101)包括涡旋式压缩机、转子式压缩机或活塞式压缩机中的一种。
6.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述制冷剂-水换热器(103)包括套管式制冷剂-水换热器、钎焊板式制冷剂-水换热器或管壳式制冷剂-水换热器中的一种。
7.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述节流装置(105)包括电子膨胀阀
8.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述车外换热器(106)包括平行流式换热器、翅片管式换热器或微通道式换热器中的一种。
9.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述车外换热器风机(107)包括轴流式换热器风机或贯流式换热器风机中的一种。
...【技术特征摘要】
1.可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,包括制冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统;
2.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于:
3.根据权利要求2所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于:
4.根据权利要求3所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统结合后形成;
5.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统,其特征在于,所述压缩机(101)包括涡旋式压缩机、转子式压缩机或活塞式压缩机中的一种。
6.根据权利要求1所述可用充电桩直驱...
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