一种组合式气-水双热源热泵型电动汽车空调系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种组合式气-水双热源热泵型电动汽车空调系统，其特征在于：所述空调系统包括由直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机、车外组合式气-水双热源换热装置、车内双热源分级加热装置、动力电机余热回收系统、储液干燥器、低压节流阀、气液分离器、系统模式切换装置、压缩机降温增效混气系统等。本实用新型专利技术通过压缩机降温增效混气系统、车外组合式气-水双热源利用装置和车内双热源分级加热装置在该热泵型空调系统中的合理利用，可实现对电动汽车的制冷、普通制热、低温制热、车窗除霜/除雾和车外低温热源换热器表面除霜五种工作模式。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动汽车空调系统，具体说是涉及一种组合式气-水双热源热泵型电动汽车空调系统。
技术介绍
随着电动汽车技术的发展，电动汽车空调对其发展的制约性也越来越大，其原因在于由于缺少了内燃发动机，冬季制热受到很大的制约。目前开发的电动汽车空调系统在室外环境温度过低时会引起压缩机排气温度过高，使其无法在低温供热时正常运行，故基本上采用制冷系统与电加热相互配合运行的系统模式，从而大大增加了冬季供热时的耗电量，严重影响了电动汽车在北方地区的应用与普及。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于提供一种组合式气-水双热源热泵型电动汽车空调系统，以解决目前普通电动汽车空调系统在室外温度过低时无法正常制热和制冷系统与电加热相互配合运行的电动汽车空调系统模式耗电量过大的突出问题。本技术的目的可通过下述技术措施来实现本技术的组合式气-水双热源热泵型电动汽车空调系统包括由直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机、车外组合式气-水双热源利用装置、车内双热源分级加热装置、储液干燥器、低压节流阀、气液分离器、系统模式切换装置、压缩机降温增效混气系统以及动力电机余热回收系统等。其中所述车用全封闭变频式空调压缩机由压缩机壳体、电动机、静涡旋体、动涡旋体及降温增效混气系统构成。所述压缩机降温增效混气系统由压缩机内置降温增效混气机构和压缩机外部混气处理与控制装置组成；所述压缩机内置降温增效混气机构由压缩机内置混气孔、压缩机内置混气孔连接通道以及与压缩机内置混气孔连接通道另一端连接并固定在压缩机壳体上的外置快速接头组成，并分为低压混气机构、中压混气机构、高压混气机构三种形式；所述低压混气机构的压缩机内置混气孔开设在压缩机吸气腔对应的机壳部分或通过快速三通接头与压缩机吸气管连接、所述中压混气机构的压缩机内置混气孔开设在压缩机静涡旋体与第一压缩腔对应部分的相应位置、所述高压混气机构的压缩机内置混气孔开设在压缩机静涡旋体与第二压缩腔对应部分的相应位置；所述压缩机外部混气处理与控制装置由混气节流阀、混气换热器、混气止回阀、压缩机混气接口外部连接管组成，其中混气节流阀为电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管或节流短管中的任意一种节流降压装置；混气换热器为异径套管式、间隔板式、箱管式或壳管式换热器中的任意一种；所述动力电机余热回收系统由电机余热水冷却装置、电机冷却水泵、第一、 二、三电机余热循环控制阀、第一、二、三空气一电机余热辅助热源两介质换热器及连接管道组成。所述系统模式切换装置由功能控制阀、第一、二、三、四单向阀、混气控制阀、混气换热器旁通阀、除霜旁通阀、第一空调风道控制阀和第二空调风道控制阀组成(可实现电动汽车空调系统对电动汽车车内的制冷、普通制热、低温制热、车窗除霜/除雾和车外低温热源换热器表面除霜五种工作模式切换)。所述车用全封闭变频式空调压缩机出口通过功能控制阀以及相应连接管路分别与车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一热泵工质两介质换热器、车内双热源分级加热装置的第一空气一热泵工质两介质换热器、气液分离器相应接口连接；所述气液分离器出口接入车用全封闭变频式空调压缩机吸气口 ；所述车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一热泵工质两介质换热器另一接口接第一单向阀出口和第二单向阀入口，第二单向阀出口接储液干燥器和第四单向阀出口，储液干燥器出口分别与混气控制阀的入口、混气换热器旁通阀的入口以及混气换热器的第一入口连接，混气换热器旁通阀出口和混气换热器第一出口接低压节流阀入口和除霜旁通阀入口， 低压节流阀出口接第一单向阀入口和第三单向阀入口，除霜旁通阀出口接第一单向阀入口和第三单向阀入口，第三单向阀出口接车内双热源分级加热装置的第一空气一热泵工质两介质换热器入口和第四单向阀入口 ；所述混气控制阀出口接混气节流阀入口，混气节流阀出口接混气换热器第二入口，混气换热器第二出口接混气止回阀入口，混气止回阀出口接车用全封闭变频式空调压缩机混气口 ；所述车内双热源分级加热装置由第一空气一电机余热辅助热源两介质换热器和第一空气一热泵工质两介质换热器组合安装在车内风道中，组合方式为第一空气一电机余热辅助热源两介质换热器置于第一空气一热泵工质两介质换热器出风口一侧；第一空调风道控制阀安装在车内空调风道的出风口处(能够实现除霜/ 雾出风口和车内出风口的相互切换)；第二空调风道控制阀安装在车内空调风道的进风口处(能够实现车内、车外进风的相互切换)。本技术所述的由直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机为活塞式、涡旋式、三角转子式压缩机中的任意一种，且所述的车用全封闭变频式空调压缩机与直流电机封闭在同一密闭壳体内。更具体说，本技术从系统组成结构上可分为主循环系统和混气循环系统，其中主循环系统特征为直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机出口接功能控制阀， 功能控制阀接车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一热泵工质两介质换热器接口，车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一热泵工质两介质换热器另一接口接第一单向阀出口和第二单向阀入口，第二单向阀出口接储液干燥器和第四单向阀出口，储液干燥器出口接混气换热器第一入口和混气换热器旁通阀入口，混气换热器第一出口接低压节流阀入口，混气换热器旁通阀出口接低压节流阀入口和除霜旁通阀入口，低压节流阀出口接第一单向阀入口和第三单向阀入口，除霜旁通阀出口接第一单向阀入口和第三单向阀入口，第三单向阀出口接车内双热源分级加热装置的第一空气一热泵工质两介质换热器入口，车内双热源分级加热装置的第一空气一热泵工质两介质换热器出口接功能控制阀，功能控制阀接气液分离器入口，气液分离器出口接直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机吸气口。混气循环系统特征为直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机出口接功能控制阀，功能控制阀接车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一热泵工质两介质换热器接口，车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一热泵工质两介质换热器另一接口接第一单向阀出口和第二单向阀入口，第二单向阀出口接储液干燥器和第四单向阀出口，储液干燥器出口接混气控制阀入口，混气控制阀出口接混气节流阀入口，混气节流阀出口接混气换热器第二入口，混气换热器第二出口接混气止回阀入口，混气止回阀出口接直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机混气口。气-水双热源利用系统特征为电机余热水冷却装置的出口接电机冷却水泵进口，电机冷却水泵出口分别接第一余热回收控制阀进口、第二余热回收控制阀进口和第三余热回收控制阀进口，第一余热回收控制阀出口接设置在车内空调风道中并安装在车内双热源分级加热装置出风口一侧的第一空气一电机余热辅助热源两介质换热器的进口，第一空气一电机余热辅助热源两介质换热器的出口接电机余热水冷却装置进口，第二余热回收控制阀出口接车外组合式气-水双热源换热装置的第三空气一电机余热辅助热源两介质换热器进口，第三余热回收控制阀出口接车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一电机余热辅助热源两介质换热器进口，第二、三空气一电机余热辅助热源两介质换热器的出口接电机余热水冷却装置的进口。所述的系统模式切换装置通过功能控制阀能实现车用全封闭变频式空调压缩机出口与车外组合式气-水双热源换热装置的第二空气一热泵工质两介质换热器接口连接、 车用全封闭变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式气-水双热源热泵型电动汽车空调系统，其特征在于所述空调系统包括由直流电机驱动的车用全封闭变频式空调压缩机(I)、车外组合式气-水双热源换热装置(3)，车内双热源分级加热装置(7)，动力电机余热回收系统，储液干燥器(4)，气液分离器(8)，低压节流阀(6)，系统模式切换装置，压缩机降温增效混气系统等；所述车外组合式气-水双热源换热装置(3)由第二空气一电机余热辅助热源两介质换热器(9-7)、第三空气一电机余热辅助热源两介质换热器(9-8)和第二空气一热泵工质两介质换热器组合而成；所述车内双热源分级加热装置(7)由第一空气一热泵工质两介质换热器和第一空气一电机余热辅助热源两介质换热器(9-6)组合而成；所述车用全封闭变频式空调压缩机(I) 由压缩机壳体(17)、电动机(18)、静涡旋体(19)、动涡旋体(20)及降温增效混气系统构成； 压缩机壳体(17)设有压缩机吸气快速接头(21)和压缩机排气快速接头(22);所述压缩机降温增效混气系统由压缩机内置降温增效混气机构和压缩机外部混气处理与控制装置组成；所述压缩机内置降温增效混气机构由压缩机内置混气孔(14)、压缩机内置混气孔连接通道(15)以及与压缩机内置混气孔连接通道另一端连接并固定在压缩机壳体上的外置快速接头(16)组成，并分为低压混气机构、中压混气机构、高压混气机构三种形式；所述低压混气机构的压缩机内置混气孔(14)开设在压缩机吸气腔对应的机壳部分或通过快速三通接头与压缩机吸气管连接、所述中压混气机构的压缩机内置混气孔(14)开设在压缩机静涡旋体(19)与第一压缩腔对应部分的相应位置、所述高压混气机构的压缩机内置混气孔(14)开设在压缩机静涡旋体(19)与第二压缩腔对应部分的相应位置；所述压缩机外部混气处理与控制装置由混气节流阀(5-1)、混气换热器(5-2 )、混气止回阀(5-3 )、压缩机混气接口外部连接管组成；所述动力电机余热回收系统由电机余热水冷却装置(9-1)，电机冷却水泵(9-2)，第一、二、三电机余热循环控制阀(9-3)、(9-4)、(9-5)，第一、二、三空气一电机余热辅助热源两介质换热器(9-6)、(9-7)、(9-8)组成；所述系统模式切换装置由功能控制阀(2-1 )、混气控制阀(2-6 )、混气换热器旁通阀(2-7 )、除霜旁通阀(2-8 )、第一、二、三、 四单向阀(2-2 )、( 2-3 )、( 2-4)、( 2-5 )、第一空调风道控制阀(2-9 )和第二空调风道控制阀 (2-10)组成；所述车用全封闭变频式空调压缩机(I)出口通过功能控制阀(2-1)以及相应连接管路分别与车外组合式气-水双热源换热装置(3)的第二空气一热泵工质两介质换热器、车内双热源分级加热装置(7)的第一空气一热泵工质两介质换热器、气液分离器(8)相应接口连接；所述气液分离器(8)出口接入车用全封闭变频式空调压缩机(I)吸气口 ；所述车外组合式气-水双热源换热装置(3)的第二空气一热泵工质两介质换热器另一接口接第一单向阀(2-2 )出口和第二单向阀(2-3 )入口，第二单向阀(2-3 )出口接储液干燥器(4)和第四单向阀(2-5 )出口，储液干燥器(4)出口分别与混气控制阀(2-6 )的入口、混气换热器旁通阀(2-7)的入口以及混气换热器(5-2)的第一入口连接，混气换热器旁通阀(2-7)出口和混气换热器(5-2 )第一出口接低压节流阀(6 )入口和除霜旁通阀(2-8 )入口，低压节流阀(6 )出口接第一单向阀(2-2 )入口和第三单向阀(2-4 )入口，除霜旁通阀(2-8 )出口接第一单向阀(2-2)入口和第三单向阀(2-4)入口，第三单向阀(2-4)出口接车内双热源分级加热装置(7)的第一空气一热泵工质两介质换热器入口和第四单向阀(2-5)入口 ；所述混气控制阀(2-6 )出口接混气节流阀(5-1)入口，混气节流阀(5-1)出口接混气换热器(5-2 ) 第二入口，混气换热器(5-2 )第二出口接混气止回阀(5-3 )...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光辉，李海军，刘寅，
申请(专利权)人：济源市贝迪地能中央空调设备有限公司，中原工学院，
类型：实用新型
国别省市：