CN108128116A - 汽车热回收空调系统 - Google Patents

汽车热回收空调系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108128116A
CN108128116A CN201711320217.0A CN201711320217A CN108128116A CN 108128116 A CN108128116 A CN 108128116A CN 201711320217 A CN201711320217 A CN 201711320217A CN 108128116 A CN108128116 A CN 108128116A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
valve
water
evaporator
indoor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711320217.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108128116B (zh
Inventor
柳慈翀
张子琦
高天元
俞彬彬
施骏业
陈江平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201711320217.0A priority Critical patent/CN108128116B/zh
Publication of CN108128116A publication Critical patent/CN108128116A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108128116B publication Critical patent/CN108128116B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Abstract

一种电动汽车热回收二次回路热泵空调系统，包括：由压缩式机、冷凝器的制冷剂侧部分、膨胀阀、蒸发器的制冷剂侧部分、气液分离器依次串联构成的制冷回路、由冷凝器的水侧部分、第一水泵、第二水泵和蒸发器的水侧部分依次串联构成的车载空调回路，其中：室内暖风芯体、室内排风热回收热交换器和内冷风芯分别并联设置于车载空调回路中。本发明通过二次回路能够充分利用车内排出的废热，在空调模式降低系统冷凝温度，在热泵模式提高系统蒸发温度从而有效地提升了系统的运行效率。

Description

汽车热回收空调系统
技术领域
本发明涉及的是一种车用空调领域的技术，具体是一种电动汽车热回收二次回路热泵空调系统。
背景技术
目前在电动汽车热泵空调系统技术中，主要采用三换热器系统或四通阀模式来实现制冷、制热与除湿模式的切换，但三换热器系统结构复杂，成本高，需要做进一步的改进；而四通换向阀在车载工况下不能满足可靠换向要求。
汽车在行驶过程中，为了满足车内的舒适性并控制车内湿度，会将车厢内的空气排除并吸入车外新鲜空气进行循环。但是车厢内的空气所携带的冷量/热量也同时被排出，造成了很大的能源浪费。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种电动汽车热回收二次回路热泵空调系统，能够在车载工况下高效的实现制冷制热以及除霜功能，并且结构简单紧凑，切换快捷简单。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：室内排风热回收热交换器、由压缩式机、冷凝器的制冷剂侧部分、膨胀阀、蒸发器的制冷剂侧部分、气液分离器依次串联构成的制冷回路、由冷凝器的水侧部分、第一水泵、第二水泵和蒸发器的水侧部分依次串联构成的车载空调回路，其中：室内暖风芯体、室内排风热回收热交换器和内冷风芯分别并联设置于车载空调回路中，室内排风热回收热交换器依靠冷却液与车厢内排出的空气交换能量，利用了车厢内空气的冷量/热量提升系统运行效率。
所述的室内暖风芯体和内冷风芯的并联支路上分别设有第一水阀和第二水阀。
所述的室内排风热回收热交换器的并联支路上设有三通调节阀和三通截止阀，三通调节阀和三通截止阀分别设置于并联支路的两端。
本发明涉及上述空调系统的控制方法，通过控制三通调节阀、三通截止阀、第一水阀和第二水阀的状态实现制冷模式、制热模式及除霜模式的切换。
所述的制冷模式是指：三通截止阀切换至冷凝器端口，第二水阀打开，第一水阀关闭，使得冷凝器与室内排风热回收热交换器及车前进风水箱进行换热，而蒸发器仅与室内冷风芯体进行换热。通过调节三通调节阀控制通过车前进风水箱及室内排风热回收热交换器的水流量，从而控制冷凝器的进水温度，降低系统冷凝温度，从而提高系统运行效率；
所述的制热模式是指：三通截止阀切换至蒸发器端口，第二水阀关闭，第一水阀打开，使得蒸发器与室内排风热回收热交换器及车前进风水箱进行换热，而蒸发器仅与室内暖风芯体进行换热。通过调节三通调节阀控制通过车前进风水箱及室内排风热回收热交换器的水流量，从而控制蒸发器的进水温度，升高系统蒸发温度，从而提高系统运行效率；
所述的除湿模式是指：三通截止阀关闭，第二水阀关闭，第一水阀关闭。致使冷凝器仅与室内暖风芯体进行换热，而蒸发器仅与室内冷风芯体换热，从而达到除湿效果。
所述的模式切换中，冷凝器与蒸发器共用部件中的室内排风热回收热交换器和车前进风水箱。
技术效果
与现有技术相比，本发明结构简单紧凑，易于整车安装布置，且控制简单，通过水阀的切换即可实现各模式间的切换。相较于常规的热泵空调系统，本发明充分利用了车厢内排放空气的余热，减少了资源的浪费，提高了系统运行效率。本发明改进的系统无论在零下20℃以下还是40℃以上，或是在这之间，都能保持有效地运行，为电动汽车热泵空调不受地域限制，在全球范围内的推广使用提供了技术支持。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明制冷模式循环图；
图3为本发明制热模式循环图；
图4为本发明除雾模式循环图
图中：压缩式机101、冷凝器102、膨胀阀103、蒸发器104、气液分离器105、第一水泵106、第一水阀107、室内暖风芯体108、第二水阀109、室内冷风芯110、第二水泵111、室内排风热回收热交换器112、风机113、膨胀水壶114、三通调节阀115、车前进风水箱116、风机117、三通截止阀118。
具体实施方式
如图1所示，为本实施例电动汽车热回收二次回路热泵空调系统，其具体包括：由压缩式机101、冷凝器102的制冷剂侧部分、膨胀阀103、蒸发器104的制冷剂侧部分、气液分离器105依次串联构成的制冷回路、由冷凝器102的水侧部分、第一水泵106、第二水泵111和蒸发器的水侧部分依次串联构成的车载空调回路，其中：室内暖风芯体108、上述室内排风热回收热交换器112和内冷风芯110分别并联设置于车载空调回路中。
所述的室内暖风芯体108和内冷风芯110的并联支路上分别设有第一水阀107和第二水阀109。
所述的室内排风热回收热交换器112的并联支路上设有三通调节阀115和三通截止阀118，优选三通调节阀115和三通截止阀118分别设置于并联支路的两端；
所述的室内排风热回收热交换器112的并联支路上还设有车前进风水箱116；
所述的室内排风热回收热交换器112和车前进风水箱116上优选分别设有风机。
所述的室内排风热回收热交换器112的并联支路上进一步优选设有膨胀水壶114。
本实施例涉及上述空调系统的控制方法，通过控制三通调节阀、三通截止阀、第一水阀和第二水阀的状态实现制冷模式、制热模式及除霜模式的切换，其中：冷凝器102与蒸发器104共用室内排风热回收热交换器112和车前进风水箱116。
如图2所示，为本实施例电动汽车热回收二次回路热泵空调系统在制冷模式下的运行简图。在制冷模式下，三通截止阀118切换至冷凝器端口，第二水阀109打开，第一水阀107关闭，使得冷凝器102与室内排风热回收热交换器112及车前进风水箱116进行换热，而蒸发器104仅与室内冷风芯体110进行换热。通过调节三通调节阀115控制通过车前进风水箱116及室内排风热回收热交换器112的水流量，从而控制冷凝器102的进水温度，降低系统冷凝温度，从而提高系统运行效率。
如图3所示，为本实施例电动汽车热回收二次回路热泵空调系统在制热模式下的运行简图。在制热模式下，三通截止阀118切换至蒸发器端口，第二水阀109关闭，第一水阀107打开，使得蒸发器104与室内排风热回收热交换器112及车前进风水箱116进行换热，而蒸发器102仅与室内暖风芯体110进行换热。通过调节三通调节阀115控制通过车前进风水箱116及室内排风热回收热交换器112的水流量，从而控制蒸发器102的进水温度，升高系统蒸发温度，从而提高系统运行效率。
如图4所示，为本实施例电动汽车热回收二次回路热泵空调系统在除湿模式下的运行简图。在除湿模式下，三通截止阀118关闭，第二水阀109关闭，第一水阀107关闭。致使冷凝器102仅与室内暖风芯体108进行换热，而蒸发器104仅与室内冷风芯体110换热，从而达到除湿效果。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (8)

1.一种电动汽车热回收二次回路热泵空调系统，其特征在于，包括：室内排风热回收热交换器、由压缩式机、冷凝器的制冷剂侧部分、膨胀阀、蒸发器的制冷剂侧部分、气液分离器依次串联构成的制冷回路、由冷凝器的水侧部分、第一水泵、第二水泵和蒸发器的水侧部分依次串联构成的车载空调回路，其中：室内暖风芯体、室内排风热回收热交换器和内冷风芯分别并联设置于车载空调回路中，室内排风热回收热交换器依靠冷却液与车厢内排出的空气交换能量，利用了车厢内空气的冷量/热量提升系统运行效率。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的室内暖风芯体和内冷风芯的并联支路上分别设有第一水阀和第二水阀。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的室内排风热回收热交换器的并联支路上设有三通调节阀和三通截止阀，三通调节阀和三通截止阀分别设置于并联支路的两端。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的室内排风热回收热交换器的并联支路上还设有车前进风水箱。
5.一种基于上述任一权利要求所述电动汽车热回收二次回路热泵空调系统的控制方法，其特征在于，通过控制三通调节阀、三通截止阀、第一水阀和第二水阀的状态实现制冷模式、制热模式及除霜模式的切换，切换过程中冷凝器与蒸发器共用室内排风热回收热交换器和车前进风水箱。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的制冷模式是指：三通截止阀切换至冷凝器端口，第二水阀打开，第一水阀关闭，使得冷凝器与室内排风热回收热交换器及车前进风水箱进行换热，而蒸发器仅与室内冷风芯体进行换热；通过调节三通调节阀控制通过车前进风水箱及室内排风热回收热交换器的水流量，从而控制冷凝器的进水温度，降低系统冷凝温度，从而提高系统运行效率。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的制热模式是指：三通截止阀切换至蒸发器端口，第二水阀关闭，第一水阀打开，使得蒸发器与室内排风热回收热交换器及车前进风水箱进行换热，而蒸发器仅与室内暖风芯体进行换热；通过调节三通调节阀控制通过车前进风水箱及室内排风热回收热交换器的水流量，从而控制蒸发器的进水温度，升高系统蒸发温度，从而提高系统运行效率。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的除湿模式是指：三通截止阀关闭，第二水阀关闭，第一水阀关闭。致使冷凝器仅与室内暖风芯体进行换热，而蒸发器仅与室内冷风芯体换热，从而达到除湿效果。
CN201711320217.0A 2017-12-12 2017-12-12 汽车热回收空调系统 Active CN108128116B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711320217.0A CN108128116B (zh) 2017-12-12 2017-12-12 汽车热回收空调系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711320217.0A CN108128116B (zh) 2017-12-12 2017-12-12 汽车热回收空调系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108128116A true CN108128116A (zh) 2018-06-08
CN108128116B CN108128116B (zh) 2021-03-16

Family

ID=62389364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711320217.0A Active CN108128116B (zh) 2017-12-12 2017-12-12 汽车热回收空调系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108128116B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109383228A (zh) * 2018-09-29 2019-02-26 珠海格力电器股份有限公司 一种热泵空调器及其控制方法
CN109703324A (zh) * 2018-12-11 2019-05-03 上海交通大学 采用二次回路的汽车空调系统
CN112440658A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 长城汽车股份有限公司 一种热泵空调系统及车辆
CN114043845A (zh) * 2021-12-15 2022-02-15 东风汽车集团股份有限公司 一种热泵空调系统及汽车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102767876A (zh) * 2011-05-06 2012-11-07 荣国华 热泵热回收空调机组
CN204243157U (zh) * 2014-11-11 2015-04-01 广州汽车集团股份有限公司 一种新能源汽车的冷却装置以及新能源汽车
CN106608157A (zh) * 2015-10-23 2017-05-03 杭州三花研究院有限公司 一种空调系统和空调控制方法
CN106808968A (zh) * 2017-03-08 2017-06-09 深圳沃海森科技有限公司 房车空调器能源回收利用装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102767876A (zh) * 2011-05-06 2012-11-07 荣国华 热泵热回收空调机组
CN204243157U (zh) * 2014-11-11 2015-04-01 广州汽车集团股份有限公司 一种新能源汽车的冷却装置以及新能源汽车
CN106608157A (zh) * 2015-10-23 2017-05-03 杭州三花研究院有限公司 一种空调系统和空调控制方法
CN106808968A (zh) * 2017-03-08 2017-06-09 深圳沃海森科技有限公司 房车空调器能源回收利用装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109383228A (zh) * 2018-09-29 2019-02-26 珠海格力电器股份有限公司 一种热泵空调器及其控制方法
CN109383228B (zh) * 2018-09-29 2020-05-05 珠海格力电器股份有限公司 一种热泵空调器及其控制方法
CN109703324A (zh) * 2018-12-11 2019-05-03 上海交通大学 采用二次回路的汽车空调系统
CN109703324B (zh) * 2018-12-11 2021-06-22 上海交通大学 采用二次回路的汽车空调系统
CN112440658A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 长城汽车股份有限公司 一种热泵空调系统及车辆
CN114043845A (zh) * 2021-12-15 2022-02-15 东风汽车集团股份有限公司 一种热泵空调系统及汽车
CN114043845B (zh) * 2021-12-15 2023-04-25 东风汽车集团股份有限公司 一种热泵空调系统及汽车

Also Published As

Publication number Publication date
CN108128116B (zh) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107160972B (zh) 一种电动汽车、电动汽车热泵空调总成及其控制方法
CN103256746B (zh) 一种汽车空调系统
KR101456007B1 (ko) 전기자동차용 공기조화장치
KR101241222B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템 제어방법
CN103373193B (zh) 一种汽车空调系统
CN107428222A (zh) 车辆热泵系统
CN108128116A (zh) 汽车热回收空调系统
CN107512150A (zh) 电动汽车热泵空调系统
CN103256747B (zh) 一种汽车空调系统
CN102679477A (zh) 车用热泵系统
CN105922845A (zh) 电动汽车空调系统及电动汽车
CN106938601A (zh) 一种电动汽车热泵空调系统及其控制方法
CN106274368A (zh) 电动汽车热泵空调系统及其换热方法
CN109080406A (zh) 一种结合热管理的热泵车用空调系统及其控制方法
CN103158486A (zh) 一种汽车空调系统
US11747057B2 (en) Heat pump system
CN206664198U (zh) 一种带有冷却液回路的新能源汽车用空调热泵系统
CN106335340A (zh) 一种热泵汽车空调
CN106627039A (zh) 一种电动汽车的热泵空调系统
CN106585323A (zh) 一种带快速融霜除雾功能的新能源汽车空调系统
CN108790672A (zh) 车辆用空调装置
CN103158490A (zh) 一种汽车空调系统
CN103292510B (zh) 一种汽车空调系统
CN104760601B (zh) 轨道交通车辆变频热泵空调
CN107310345B (zh) 一种汽车空调系统及其控制装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant