CN114379324B - 一种电动汽车跨临界循环空调系统及制冷、制热方法 - Google Patents

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Abstract

一种电动汽车跨临界循环空调系统及制冷、制热方法，空调系统包括蒸气压缩循环子系统和换热回路子系统；蒸气压缩循环子系统包括车外侧热交换器、车内侧热交换器、回热热交换器、预冷热交换器以及补气热交换器，换热回路子系统包括液体驱动装置、载冷剂换向装置、风量热交换器、风量调节装置、风量预混装置、风门以及风道，风道包括第一风道和第二风道，风量热交换器设置在第二风道中，预冷热交换器设置在第一风道中，进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，另一部分来自车内的回风。本发明空调系统具有制热、制冷、加强制热以及加强制冷四种模式。本发明能够提高汽车空调系统制冷、制热的性能，提升电动汽车续航能力。

Description

一种电动汽车跨临界循环空调系统及制冷、制热方法
技术领域
本发明属于汽车空调系统技术领域，具体涉及一种电动汽车跨临界循环空调系统及制冷、制热方法。
背景技术
由于环境保护的需要，目前汽车空调主要使用的制冷剂R134a将被逐渐替代，CO2是主要选择之一。研究表明，当环境温度不是很高时，CO2汽车空调系统能够取得和R134a汽车空调系统一样的制冷效果。然而，现有的CO2汽车空调系统制冷能效随环境温度升高下降明显，主要原因有：环境温度升高，排气压力随之增加，使得压缩机吸、排气压差增大、排气温度升高、效率下降；压缩过程不可逆损失太大，高压侧制冷剂和空气之间的换热温差也被进一步拉大；由于CO2本身的物性特点，节流后CO2的干度很大，膨胀损失大，单位质量制冷量浪费严重。CO2空调系统具有较为优良的制热性能。由于CO2本身的物性特点，CO2空调系统在制热时，存在亟待解决的问题：环境温度降低，压缩机吸、排气压差增大，排气温度升高及效率下降。与R290等制冷剂相比，理论上CO2低温制热性能较好，但CO2空调系统压缩机的排气温度相对较高。同时，当前CO2空调系统在制热时大都在蒸发器和压缩机之间增加回热器，提升制热性能。回热器产生的过热度严重升高了压缩机排气温度，部件热变形问题更加突出。综上，对于CO2空调系统，在制冷时，需采取措施增加高环境温度条件下系统的能效；在制热时，需要采取措施降低压缩机的排气温度，并保证系统的制热性能。
由于化石能源短缺的影响和环境保护的需要，电动汽车已经成为目前国内汽车行业的主要发展方向。CO2同样是电动汽车空调制冷剂的新选择之一。电动汽车目前面临的续航里程问题仍未完全解决，因此，节能是CO2电动汽车空调需要关注的一个重要问题。
在汽车空调中，根据人体对空气质量、相对湿度等要求，会从车外环境引入一定量的新风到乘员舱内，引入新风的方式主要有两种：一种是新风风量不可调式的，即全新风和全循环风交替流过蒸发器空气侧换热通道；另一种是新风风量可调式的，即新风和循环风按一定比例混合后连续流过蒸发器空气侧换热通道。两种方式由于引入新风，都会造成车内一定量温度较低的空气排出乘员舱，这部分低温空气具有的冷量存在较大利用空间。电动汽车的电池存在最佳工作温度区间。电池工作时，由于电池产热，电池的温度会升高。环境温度较高时，电池温度过高，需空调系统对电池进行制冷；环境温度较低时，电池温度过低，需空调系统对电池进行制热。因此，电动汽车空调系统需考虑电池热管理，以经济、高效利用能源。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种电动汽车跨临界循环空调系统及制冷、制热方法，提高汽车空调系统制冷、制热的性能，提升电动汽车续航能力。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种电动汽车跨临界循环空调系统，包括蒸气压缩循环子系统和换热回路子系统；所述的蒸气压缩循环子系统包括车外侧热交换器、车内侧热交换器、回热热交换器、预冷热交换器以及补气热交换器，车外侧热交换器的接口3、4与车内侧热交换器的接口1、2以及预冷热交换器的接口1、2通过第一管道串联形成回路；车外侧热交换器的接口3与车内侧热交换器的接口1之间的第一管道上设置第二换向装置，第二换向装置的第二端口、第三端口与第一管道连接，第二换向装置的第一端口经过压缩机与回热热交换器的接口2连接，第二换向装置的第四端口与回热热交换器的接口1连接，回热热交换器的接口3、4连接在车内侧热交换器的接口2与预冷热交换器的接口2之间的第一管道上；所述压缩机还连接补气热交换器的接口3，补气热交换器的接口1、2、4连接在车内侧热交换器的接口2与预冷热交换器的接口2之间的第一管道上，且补气热交换器的接口4通过第一换向装置与第一管道连接；所述第一管道以及连接管路上设置有用于降低制冷剂工作压力的节流装置以及用于切断对应位置制冷剂流通的多个截止阀；所述的换热回路子系统包括液体驱动装置、载冷剂换向装置、风量热交换器、风量调节装置、风量预混装置、风门以及风道，车内侧热交换器的接口3、4与风量热交换器的接口3、4以及电动汽车的电池通过第二管道串联形成循环载冷剂的回路，所述载冷剂换向装置设置在第二管道上，载冷剂换向装置的第二端口、第三端口与第二管道连接，载冷剂换向装置的第一端口经过液体驱动装置与载冷剂换向装置的第四端口连接；所述风道包括第一风道和第二风道，风量热交换器设置在第二风道中，预冷热交换器设置在第一风道中，风量调节装置设置在风道外部；进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，另一部分来自车内的回风，风量预混装置和风门设置在第二风道。
优选的，所述的截止阀包括截止阀a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m，所述回热热交换器的接口1、2分别与截止阀a和截止阀c的一端连接，截止阀a和截止阀c的另一端通过第一分支管路连接，第一分支管路上设置截止阀b；压缩机与补气热交换器之间的管路上设置截止阀d，预冷热交换器的接口1、2分别与截止阀e和截止阀g的一端连接，截止阀e和截止阀g的另一端通过第二分支管路连接，第二分支管路上设置截止阀f，回热热交换器的接口3、4分别与截止阀h和截止阀j的一端连接，截止阀h和截止阀j的另一端连接第一管道，在截止阀h和截止阀j连接点之间的第一管道上设置截止阀i；补气热交换器的接口1、2分别与截止阀k和截止阀m的一端连接，截止阀k和截止阀m的另一端连接第一管道，在截止阀k和截止阀m连接点之间的第一管道上设置截止阀l。
优选的，所述的节流装置包括第一节流装置和第二节流装置，第一节流装置设置在截止阀f和截止阀h连接点之间的第一管道上；所述第一换向装置为三通阀，所述的第二节流装置设置在补气热交换器的接口4与第一换向装置的第一端口之间，所述第一换向装置的第二端口、第三端口与第一管道连接。
优选的，制冷剂采用CO2，载冷剂采用乙二醇溶液。
优选的，空调系统具有制热、制冷、加强制热以及加强制冷四种模式；所述回热热交换器应用于制热模式，实现流出车外侧热交换器的制冷剂和流出车内侧热交换器的制冷剂热交换；所述预冷热交换器应用于加强制冷模式，实现流出车外侧热交换器的制冷剂和第一风道中的风热交换；所述补气热交换器应用于加强制热模式，实现补气回路制冷剂和主回路制冷剂热交换。
优选的，所述的风量调节装置将车内的回风分为两部分，一部分回风进入第一风道，和制冷剂在预冷热交换器热交换，制冷剂放热，这部分回风吸热，而后排出车外；另一部分回风进入第二风道；或者，车内回风经风量调节装置，提取所需回风量，该部分回风先进入第一风道，和制冷剂在预冷热交换器热交换；而后进入第二风道，与新风经风量预混装置预混后，和载冷剂在风量热交换器中完成热交换。
一种所述电动汽车跨临界循环空调系统的制热方法，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置的第一端口关闭、第二、三端口打开；将第二换向装置的第一端口和第三端口连通，第二换向装置的第二端口和第四端口连通；
将截止阀b、d、e、g、i、k、m关闭，将截止阀a、c、f、h、j、l打开；
制冷剂流经车内侧热交换器，和载冷剂热交换，载冷剂吸热升温，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流入回热热交换器和流出车外侧热交换器、进入压缩机前的制冷剂热交换，温度进一步降低；
制冷剂流出回热热交换器，流经第一节流装置成为低温低压的两相流体；
制冷剂流经车外侧热交换器和车外空气热交换，干度不断增加；
制冷剂流经回热热交换器和流出车内侧热交换器、进入第一节流装置前的制冷剂热交换，最终成为低压过热蒸气，流入压缩机中，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统的控制方式如下：
将载冷剂换向装置的第一、二端口连通，第三、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置中流出，经过车内侧热交换器，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂吸热成为高温液体；
载冷剂流经风量热交换器和第二风道中的混合风热交换，载冷剂放热，混合风吸热成为热风后进入车内；
进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置，一部分回风进入第二风道，经风量预混装置和新风混合后，进入风量热交换器；
从风量热交换器中流出的载冷剂，流经电动汽车的电池，根据对电池的预设温度，对电池放热，使电池在预设温度下工作；
流出电池的载冷剂成为低温液体，经液体驱动装置加压，弥补载冷剂在换热回路系统中的流动阻力损失，完成整个循环。
一种所述电动汽车跨临界循环空调系统的制冷方法，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置的第一端口关闭、第二、三端口打开；将第二换向装置的第一端口和第二端口连通，第二换向装置的第三端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、d、e、g、h、j、k、m关闭，将截止阀b、f、i、l打开；
制冷剂流入车外侧热交换器和车外空气热交换，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流出车外侧热交换器，流经第一节流装置，成为低温低压的两相流体；
制冷剂流入车内侧热交换器，和载冷剂热交换，干度不断增加；
最终制冷剂成为低压过热蒸气，流入压缩机中，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统的控制方式如下：
将载冷剂换向装置的第一、三端口连通，第二、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置中流出，流经电池，根据对电池的预设温度，对电池吸热，使电池在预设温度下工作；
载冷剂从电池中流出，流经风量热交换器，和第二风道中的混合风热交换，载冷剂吸热，混合风放热成为冷风后进入车内；
进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置，一部分回风进入第二风道，经风量预混装置，和新风混合后，进入风量热交换器；
从风量热交换器中流出的载冷剂，流入车内侧热交换器，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂放热，成为低温液体，经液体驱动装置加压，弥补载冷剂在换热回路系统中的流动阻力损失，完成整个循环。
一种所述电动汽车跨临界循环空调系统的加强制热方法，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置的第一端口打开、第二、三端口打开；将第二换向装置的第一端口和第三端口连通，第二换向装置的第二端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、e、g、h、j、l关闭，将截止阀b、d、f、i、m、k打开；
制冷剂流经车内侧热交换器，和载冷剂热交换，载冷剂吸热升温，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流经第一换向装置，根据两个端口的开度，制冷剂分流：主路制冷剂从第二端口流出，流入补气热交换器；支路制冷剂从第一端口流出，经第二节流装置节流，支路制冷剂压力降低，而后流入补气热交换器；
补气热交换器中，主路制冷剂和支路制冷剂热交换：主路制冷剂放热，成为高压低温流体；支路制冷剂吸热，成为中压过热蒸气，进入压缩机的中间腔；
主路制冷剂从补气热交换器中流出，流经第一节流装置节流，成为低温低压的两相流体；主路制冷剂流经车外侧热交换器，和车外空气热交换，干度不断增加，最终成为低压过热蒸气，流入压缩机中；
主路制冷剂经压缩机压缩，压力升高，成为中压蒸气；主路制冷剂和支路制冷剂在中间腔混合，并经压缩机压缩，最终成为高压蒸气，排除压缩机，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统的控制方式如下：
将载冷剂换向装置的第一、二端口连通，第三、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置中流出，经过车内侧热交换器，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂吸热成为高温液体；
载冷剂流经风量热交换器和第二风道中的混合风热交换，载冷剂放热，混合风吸热成为热风后进入车内；
进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置，一部分回风进入第二风道，经风量预混装置和新风混合后，进入风量热交换器；
从风量热交换器中流出的载冷剂，流经电动汽车的电池，根据对电池的预设温度，对电池放热，使电池在预设温度下工作；
流出电池的载冷剂成为低温液体，经液体驱动装置加压，弥补载冷剂在换热回路系统中的流动阻力损失，完成整个循环。
一种电动汽车跨临界循环空调系统的加强制冷方法，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置的第一端口关闭、将第二、三端口打开；第二换向装置的第一端口和第二端口连通，第二换向装置的第三端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、d、f、h、j、k、m关闭，将截止阀b、e、g、i、l打开；
制冷剂流入车外侧热交换器，和车外空气热交换，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流出车外侧热交换器，流入预冷热交换器，和车内回风热交换，制冷剂放热，温度进一步降低，成为低温高压流体；
制冷剂流经第一节流装置节流，成为低温低压的两相流体；
制冷剂流入车内侧热交换器，和载冷剂热交换，干度不断增加；
最终制冷剂成为低压过热蒸气，流入压缩机中，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统的控制方式如下：
将载冷剂换向装置的第一、三端口连通，第二、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置中流出，流经电池，根据对电池的预设温度，对电池吸热，使电池在预设温度下工作；
载冷剂从电池中流出，流经风量热交换器，和第二风道中的混合风热交换，载冷剂吸热，混合风放热成为冷风后进入车内；
进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置，一部分回风进入第二风道，经风量预混装置，和新风混合后，进入风量热交换器；
从风量热交换器中流出的载冷剂，流入车内侧热交换器，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂放热，成为低温液体，经液体驱动装置加压，弥补载冷剂在换热回路系统中的流动阻力损失，完成整个循环。
相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：
本发明在低环境温度时，通过启用补气热交换器，可以使制冷模式转变为加强制热模式，进一步提升制热性能。从车内侧热交换器流出的制冷剂经第一换向装置分流、一部分制冷剂经补气热交换器热交换获得能量，进入压缩机中。与制热模式相比，这一过程减少了制冷剂从车内侧热交换器流出，直接进入节流装置造成的节流损失，从而使得系统制热性能提升。在高环境温度时，通过启用预冷热交换器，可以使制冷模式转变为加强制冷模式，进一步提升制冷性能。通过加入预冷热交换器，放热过程终点左移，这导致吸热过程起点更加接近饱和液相线，制冷剂在节流过程中的膨胀损失减少，吸热过程的单位质量制冷量增加，系统制冷性能提升。车内设置通向风量调节装置的风道，风道进口低压，保证车内回风绝大多数进入风道中，减少了车内漏风造成的冷量损失。本发明采用了换热回路系统，优化风量调节分配方式，并对电池进行热管理，可以优化电动汽车能量利用情况，提升电动汽车续航能力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的蒸气压缩循环子系统结构示意图；
图2为本发明实施例换热回路子系统的风量调节装置第一种结构形式示意图；
图3为本发明实施例换热回路子系统的风量调节装置第二种结构形式示意图；
图4为图1在制热模式时的系统工质循环示意图；
图5为图1在制冷模式时的系统工质循环示意图；
图6为图1在加强制热模式时的系统工质循环示意图；
图7为图1在加强制冷模式时的系统工质循环示意图；
图8为图1在加强制热模式时的热力循环示意图；
图9为图1在加强制冷模式时的热力循环示意图；
图10为图2在制热模式和加强制热模式时的系统图；
图11为图3在制热模式和加强制热模式时的系统图；
图12为图2在制冷模式和加强制冷模式时的系统图；
图13为图3在制冷模式和加强制冷模式时的系统图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1，本发明的电动汽车跨临界循环空调系统，包括蒸气压缩循环子系统1和换热回路子系统2。其中，所述蒸气压缩循环子系统1包括车外侧热交换器1201、车内侧热交换器1202、回热热交换器1203、预冷热交换器1204以及补气热交换器1205，车外侧热交换器1201实现制冷剂和车外空气热交换，车内侧热交换器1202实现制冷剂和载冷剂热交换。车外侧热交换器1201的接口3、4与车内侧热交换器1202的接口1、2以及预冷热交换器1204的接口1、2通过第一管道串联形成回路。车外侧热交换器1201的接口3与车内侧热交换器1202的接口1之间的第一管道上设置第二换向装置1402，第二换向装置1402的第二端口、第三端口与第一管道连接，第二换向装置1402的第一端口经过压缩机11与回热热交换器1203的接口2连接，第二换向装置1402的第四端口与回热热交换器1203的接口1连接，回热热交换器1203的接口3、4连接在车内侧热交换器1202的接口2与预冷热交换器1204的接口2之间的第一管道上。压缩机11还连接补气热交换器1205的接口3，补气热交换器1205的接口1、2、4连接在车内侧热交换器1202的接口2与预冷热交换器1204的接口2之间的第一管道上，且补气热交换器1205的接口4通过第一换向装置1401与第一管道连接。本发明的压缩机11为容积式压缩机，可选地，压缩机11为涡旋压缩机或滚动转子压缩机。第一管道以及连接管路上设置有用于降低制冷剂工作压力的节流装置以及用于切断对应位置制冷剂流通的多个截止阀。参见图2及图3，换热回路子系统2包括液体驱动装置21、载冷剂换向装置22、风量热交换器23、风量调节装置24、风量预混装置25、风门26以及风道28，车内侧热交换器1202的接口3、4与风量热交换器23的接口3、4以及电动汽车的电池27通过第二管道串联形成循环载冷剂的回路，载冷剂换向装置22设置在第二管道上，载冷剂换向装置22的第二端口、第三端口与第二管道连接，载冷剂换向装置22的第一端口经过液体驱动装置21与载冷剂换向装置22的第四端口连接；风道28包括第一风道2801和第二风道2802，风量热交换器23设置在第二风道2802中，预冷热交换器1204设置在第一风道2801中，风量调节装置24设置在风道28外部；进入第二风道2802中的风，一部分来自车外环境的新风，另一部分来自车内的回风，风量预混装置25和风门26设置在第二风道2802。
在一种可能的实施方案中，截止阀用于切断蒸气压缩循环子系统1的部分管路，本发明实施例的截止阀包括截止阀a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m，回热热交换器1203的接口1、2分别与截止阀a和截止阀c的一端连接，截止阀a和截止阀c的另一端通过第一分支管路连接，第一分支管路上设置截止阀b；压缩机11与补气热交换器1205之间的管路上设置截止阀d，预冷热交换器1204的接口1、2分别与截止阀e和截止阀g的一端连接，截止阀e和截止阀g的另一端通过第二分支管路连接，第二分支管路上设置截止阀f，回热热交换器1203的接口3、4分别与截止阀h和截止阀j的一端连接，截止阀h和截止阀j的另一端连接第一管道，在截止阀h和截止阀j连接点之间的第一管道上设置截止阀i；补气热交换器1205的接口1、2分别与截止阀k和截止阀m的一端连接，截止阀k和截止阀m的另一端连接第一管道，在截止阀k和截止阀m连接点之间的第一管道上设置截止阀l。本发明实施例的节流装置包括第一节流装置1301和第二节流装置1302，节流装置用于降低制冷剂工作压力，第一节流装置1301作用于主回路，第二节流装置1302作用于补气回路，节流装置13包括但不限于毛细管。换向装置14用于改变制冷剂的流动方向，本发明的第一换向装置1401为三通阀，第二换向装置1402为四通阀。第一节流装置1301设置在截止阀f和截止阀h连接点之间的第一管道上，第二节流装置1302设置在补气热交换器1205的接口4与第一换向装置1401的第一端口之间，第一换向装置1401的第二端口、第三端口与第一管道连接。
本发明应用于汽车空调系统的制冷剂，进行蒸汽压缩循环时，在放热过程制冷剂压力高于临界压力，在吸热过程制冷剂压力低于临界压力，制冷剂优选R744(CO2)。而载冷剂在工作温度范围内呈液态，流动性好，无毒，不挥发，包括但不限于乙二醇溶液。
本发明实施例的空调系统具有制热、制冷、加强制热以及加强制冷四种模式。其中，回热热交换器1203应用于制热模式，实现流出车外侧热交换器1201的制冷剂和流出车内侧热交换器1202的制冷剂热交换；本发明实施例的预冷热交换器1204应用于加强制冷模式，实现流出车外侧热交换器1201的制冷剂和第一风道2801中的风热交换；本发明实施例的补气热交换器1205应用于加强制热模式，实现补气回路制冷剂和主回路制冷剂热交换。
在一种可能的实施方案中，本发明换热回路子系统2的液体驱动装置21用以克服载冷剂流动阻力，驱动载冷剂在换热回路中流动，优选容积式液泵。载冷剂换向装置22用以改变载冷剂流动方向，载冷剂换向装置22采用四通阀。风道28用以引导风量，包括第一风道2801和第二风道2802。风量热交换器23实现载冷剂和第二风道2802中的风热交换。风量调节装置24用以调节车内回风风量，并将风量分配至风道28中。风门25则用以控制从车外进入第二风道2802中的新风风量。风量预混装置26用以混合进入第二风道2802中的新风和回风。本发明的电池27为电动汽车提供动力，其电极材料包括但不限于磷酸铁锂。
参见图2，本发明风量调节装置24的第一种结构形式，风量调节装置24将车内的回风分为两部分，一部分回风进入第一风道2801，和制冷剂在预冷热交换器1204热交换，制冷剂放热，这部分回风吸热，而后排出车外；另一部分回风进入第二风道2802。参见图3，本发明风量调节装置24的第二种结构形式，车内回风经风量调节装置24，提取所需回风量，该部分回风先进入第一风道2801，和制冷剂在预冷热交换器1204热交换；而后进入第二风道2802，与新风经风量预混装置26预混后，和载冷剂在风量热交换器23中完成热交换。
本发明实施例电动汽车跨临界循环空调系统的制热方法，包括：
参见图4，一方面，对蒸气压缩循环子系统1的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机11压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置1401的第一端口关闭、第二、三端口打开；将第二换向装置1402的第一端口和第三端口连通，第二换向装置1402的第二端口和第四端口连通；
将截止阀b、d、e、g、i、k、m关闭，将截止阀a、c、f、h、j、l打开；
制冷剂流经车内侧热交换器1202，和载冷剂热交换，载冷剂吸热升温，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流入回热热交换器1203和流出车外侧热交换器1201、进入压缩机11前的制冷剂热交换，温度进一步降低；
制冷剂流出回热热交换器1203，流经第一节流装置1301成为低温低压的两相流体；
制冷剂流经车外侧热交换器1201和车外空气热交换，干度不断增加；
制冷剂流经回热热交换器1203和流出车内侧热交换器1202、进入第一节流装置1301前的制冷剂热交换，最终成为低压过热蒸气，流入压缩机11中，完成整个循环；
参见图10及图11，另一方面，对换热回路子系统2的控制方式如下：
载冷剂换向装置22中，载冷剂换向装置第一端口2201和载冷剂换向装置第二端口2202连通，载冷剂换向装置第三端口2203和载冷剂换向装置第四端口2204连通。
载冷剂从液体驱动装置21中流出，经车内侧热交换器1202，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂吸热成为高温液体。
载冷剂流经风量热交换器23，和第二风道2802中的混合风热交换，载冷剂放热，混合风吸热成为热风后进入车内。
进入第二风道2802中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风。来自车外环境的新风，可经过净化提升风的质量，经过风门25的开度调节新风风量。而来自车内的回风，经风量调节装置24，一部分回风进入风道2802，经风量预混装置26，和新风混合后，进入风量热交换器23。
车内设置通向风量调节装置24的风道，风道进口低压，保证车内回风绝大多数进入风道中，减少了车内漏风造成的冷量损失。
风量调节装置24和风门25对风量的调节基本满足：进入车内的混合风风量＝一部分回风量+新风量≈来自车内的回风量。
从风量热交换器23中流出的载冷剂，流经电池27，根据对电池27的预设温度，对电池27放热，使电池27在预设温度下工作。
流出电池27的载冷剂成为低温液体，经液体驱动装置21加压，弥补载冷剂在换热回路系统2中的流动阻力损失，完成整个循环。
本发明电动汽车跨临界循环空调系统的制冷方法，包括：
参见图5，一方面，对蒸气压缩循环子系统1的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机11压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置1401的第一端口关闭、第二、三端口打开；将第二换向装置1402的第一端口和第二端口连通，第二换向装置1402的第三端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、d、e、g、h、j、k、m关闭，将截止阀b、f、i、l打开；
制冷剂流入车外侧热交换器1201和车外空气热交换，制冷剂放热降温成中温高压流体；
制冷剂流出车外侧热交换器1201，流经第一节流装置1301，成为低温低压的两相流体；
制冷剂流入车内侧热交换器1202，和载冷剂热交换，干度不断增加；
最终制冷剂成为低压过热蒸气，流入压缩机11中，完成整个循环；
参见图12及图13，另一方面，对换热回路子系统2的控制方式如下：
载冷剂换向装置22中，载冷剂换向装置第一端口2201和载冷剂换向装置第三端口2203连通，载冷剂换向装置第二端口2202和载冷剂换向装置第四端口2204连通。
载冷剂从液体驱动装置21中流出，经电池27，根据对电池27的预设温度，对电池吸热，使电池在预设温度下工作。
载冷剂从电池27中流出，流经风量热交换器23，和第二风道2802中的混合风热交换，载冷剂吸热，混合风放热成为冷风后进入车内。
可选地，进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风。来自车外环境的新风，可经过净化提升风的质量，经过风门25的开度调节新风风量。来自车内的回风，经风量调节装置24，一部分回风进入风道2802，经风量预混装置26，和新风混合后，进入风量热交换器23。
风量调节装置24和风门25，对风量的调节基本满足：进入车内的混合风风量＝进入第二风道2802的回风量+新风量≈来自车内的回风量。
对于加强制冷模式，在风量调节装置第一种结构形式中，风量调节装置24将车内的回风分为两部分，一部分回风进入第一风道2801，和制冷剂在预冷热交换器1204热交换，制冷剂放热，这部分回风吸热，而后排出车外；另一部分回风进入第二风道2802。
对于加强制冷模式，在风量调节装置第二种结构形式中，车内回风经风量调节装置24，提取所需回风量；该部分回风先进入第一风道2801，和制冷剂在预冷热交换器1204热交换；而后进入第二风道2802，与新风经风量预混装置26预混后，和载冷剂在风量热交换器23中热交换。
从风量热交换器23中流出的载冷剂，流入车内侧热交换器1202，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂放热，成为低温液体，经液体驱动装置21加压，弥补载冷剂在换热回路系统2中的流动阻力损失，完成整个循环。
本发明电动汽车跨临界循环空调系统的加强制热方法，包括：
参见图6，一方面，对蒸气压缩循环子系统1的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机11压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置1401的第一端口打开、第二、三端口打开；将第二换向装置1402的第一端口和第三端口连通，第二换向装置1402的第二端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、e、g、h、j、l关闭，将截止阀b、d、f、i、m、k打开；
制冷剂流经车内侧热交换器1202，和载冷剂热交换，载冷剂吸热升温，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流经第一换向装置1401，根据两个端口的开度，制冷剂分流：主路制冷剂从第二端口流出，流入补气热交换器1205；支路制冷剂从第一端口流出，经第二节流装置1302节流，支路制冷剂压力降低，而后流入补气热交换器1205；
补气热交换器1205中，主路制冷剂和支路制冷剂热交换：主路制冷剂放热，成为高压低温流体；支路制冷剂吸热，成为中压过热蒸气，进入压缩机11的中间腔；
主路制冷剂从补气热交换器1205中流出，流经第一节流装置1301节流，成为低温低压的两相流体；主路制冷剂流经车外侧热交换器1201，和车外空气热交换，干度不断增加，最终成为低压过热蒸气，流入压缩机11中；
主路制冷剂经压缩机11压缩，压力升高，成为中压蒸气；主路制冷剂和支路制冷剂在中间腔混合，并经压缩机11压缩，最终成为高压蒸气，排除压缩机11，完成整个循环；
参见图10及图11，另一方面，对换热回路子系统2的控制方式如下：
载冷剂换向装置22中，载冷剂换向装置第一端口2201和载冷剂换向装置第二端口2202连通，载冷剂换向装置第三端口2203和载冷剂换向装置第四端口2204连通。
载冷剂从液体驱动装置21中流出，经车内侧热交换器1202，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂吸热成为高温液体。
载冷剂流经风量热交换器23，和第二风道2802中的混合风热交换，载冷剂放热，混合风吸热成为热风后进入车内。
进入第二风道2802中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风。来自车外环境的新风，可经过净化提升风的质量，经过风门25的开度调节新风风量。而来自车内的回风，经风量调节装置24，一部分回风进入风道2802，经风量预混装置26，和新风混合后，进入风量热交换器23。
车内设置通向风量调节装置24的风道，风道进口低压，保证车内回风绝大多数进入风道中，减少了车内漏风造成的冷量损失。
风量调节装置24和风门25对风量的调节基本满足：进入车内的混合风风量＝一部分回风量+新风量≈来自车内的回风量。
从风量热交换器23中流出的载冷剂，流经电池27，根据对电池27的预设温度，对电池27放热，使电池27在预设温度下工作。
流出电池27的载冷剂成为低温液体，经液体驱动装置21加压，弥补载冷剂在换热回路系统2中的流动阻力损失，完成整个循环。
本发明电动汽车跨临界循环空调系统的加强制冷方法，包括：
参见图7，一方面，对蒸气压缩循环子系统1的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机11压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置1401的第一端口关闭、将第二、三端口打开；第二换向装置1402的第一端口和第二端口连通，第二换向装置1402的第三端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、d、f、h、j、k、m关闭，将截止阀b、e、g、i、l打开；
制冷剂流入车外侧热交换器1201，和车外空气热交换，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流出车外侧热交换器1201，流入预冷热交换器1204，和车内回风热交换，制冷剂放热，温度进一步降低，成为低温高压流体；
制冷剂流经第一节流装置1301节流，成为低温低压的两相流体；
制冷剂流入车内侧热交换器1202，和载冷剂热交换，干度不断增加；
最终制冷剂成为低压过热蒸气，流入压缩机11中，完成整个循环；
参见图12及图13，另一方面，对换热回路子系统2的控制方式如下：
载冷剂换向装置22中，载冷剂换向装置第一端口2201和载冷剂换向装置第三端口2203连通，载冷剂换向装置第二端口2202和载冷剂换向装置第四端口2204连通。
载冷剂从液体驱动装置21中流出，经电池27，根据对电池27的预设温度，对电池吸热，使电池在预设温度下工作。
载冷剂从电池27中流出，流经风量热交换器23，和第二风道2802中的混合风热交换，载冷剂吸热，混合风放热成为冷风后进入车内。
可选地，进入第二风道中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风。来自车外环境的新风，可经过净化提升风的质量，经过风门25的开度调节新风风量。来自车内的回风，经风量调节装置24，一部分回风进入风道2802，经风量预混装置26，和新风混合后，进入风量热交换器23。
风量调节装置24和风门25，对风量的调节基本满足：进入车内的混合风风量＝进入第二风道2802的回风量+新风量≈来自车内的回风量。
对于加强制冷模式，在风量调节装置第一种结构形式中，风量调节装置24将车内的回风分为两部分，一部分回风进入第一风道2801，和制冷剂在预冷热交换器1204热交换，制冷剂放热，这部分回风吸热，而后排出车外；另一部分回风进入第二风道2802。
对于加强制冷模式，在风量调节装置第二种结构形式中，车内回风经风量调节装置24，提取所需回风量；该部分回风先进入第一风道2801，和制冷剂在预冷热交换器1204热交换；而后进入第二风道2802，与新风经风量预混装置26预混后，和载冷剂在风量热交换器23中热交换。
从风量热交换器23中流出的载冷剂，流入车内侧热交换器1202，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂放热，成为低温液体，经液体驱动装置21加压，弥补载冷剂在换热回路系统2中的流动阻力损失，完成整个循环。
相较于现有技术，本发明在低环境温度时，通过启用补气热交换器1205，制冷模式转变为加强制热模式，进一步提升制热性能。如图8所示，从车内侧热交换器1202流出的制冷剂经第一换向装置1401分流、一部分制冷剂经补气热交换器1205热交换获得能量，进入压缩机11中。与制热模式相比，这一过程减少了制冷剂从车内侧热交换器1202流出，直接进入节流装置13造成的节流损失，从而使得系统制热性能提升。在高环境温度时，通过启用预冷热交换器1204，制冷模式转变为加强制冷模式，进一步提升制冷性能。如图9所示，通过加入预冷热交换器1204，放热过程终点左移，这导致吸热过程起点更加接近饱和液相线，制冷剂在节流过程中的膨胀损失减少，吸热过程的单位质量制冷量增加，系统制冷性能提升。
以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限定，本领域技术人员在不脱离本发明基本构思的前提下，其他一些修改和替换也均属于保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车跨临界循环空调系统，其特征在于：包括蒸气压缩循环子系统(1)和换热回路子系统(2)；所述的蒸气压缩循环子系统(1)包括车外侧热交换器(1201)、车内侧热交换器(1202)、回热热交换器(1203)、预冷热交换器(1204)以及补气热交换器(1205)，车外侧热交换器(1201)的接口3、4与车内侧热交换器(1202)的接口1、2以及预冷热交换器(1204)的接口1、2通过第一管道串联形成回路；车外侧热交换器(1201)的接口3与车内侧热交换器(1202)的接口1之间的第一管道上设置第二换向装置(1402)，第二换向装置(1402)的第二端口、第三端口与第一管道连接，第二换向装置(1402)的第一端口经过压缩机(11)与回热热交换器(1203)的接口2连接，第二换向装置(1402)的第四端口与回热热交换器(1203)的接口1连接，回热热交换器(1203)的接口3、4连接在车内侧热交换器(1202)的接口2与预冷热交换器(1204)的接口2之间的第一管道上；所述压缩机(11)还连接补气热交换器(1205)的接口3，补气热交换器(1205)的接口1、2、4连接在车内侧热交换器(1202)的接口2与预冷热交换器(1204)的接口2之间的第一管道上，且补气热交换器(1205)的接口4通过第一换向装置(1401)与第一管道连接；所述第一管道以及连接管路上设置有用于降低制冷剂工作压力的节流装置以及用于切断对应位置制冷剂流通的多个截止阀；所述的换热回路子系统(2)包括液体驱动装置(21)、载冷剂换向装置(22)、风量热交换器(23)、风量调节装置(24)、风量预混装置(26)、风门(25)以及风道(28)，车内侧热交换器(1202)的接口3、4与风量热交换器(23)的接口3、4以及电动汽车的电池(27)通过第二管道串联形成循环载冷剂的回路，所述载冷剂换向装置(22)设置在第二管道上，载冷剂换向装置(22)的第二端口、第三端口与第二管道连接，载冷剂换向装置(22)的第一端口经过液体驱动装置(21)与载冷剂换向装置(22)的第四端口连接；所述风道(28)包括第一风道(2801)和第二风道(2802)，风量热交换器(23)设置在第二风道(2802)中，预冷热交换器(1204)设置在第一风道(2801)中，风量调节装置(24)设置在风道(28)外部；进入第二风道(2802)中的风，一部分来自车外环境的新风，另一部分来自车内的回风，风量预混装置(26)和风门(25)设置在第二风道(2802)。
2.根据权利要求1所述的电动汽车跨临界循环空调系统，其特征在于：所述的截止阀包括截止阀a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m，所述回热热交换器(1203)的接口1、2分别与截止阀a和截止阀c的一端连接，截止阀a和截止阀c的另一端通过第一分支管路连接，第一分支管路上设置截止阀b；压缩机(11)与补气热交换器(1205)之间的管路上设置截止阀d，预冷热交换器(1204)的接口1、2分别与截止阀e和截止阀g的一端连接，截止阀e和截止阀g的另一端通过第二分支管路连接，第二分支管路上设置截止阀f，回热热交换器(1203)的接口3、4分别与截止阀h和截止阀j的一端连接，截止阀h和截止阀j的另一端连接第一管道，在截止阀h和截止阀j连接点之间的第一管道上设置截止阀i；补气热交换器(1205)的接口1、2分别与截止阀k和截止阀m的一端连接，截止阀k和截止阀m的另一端连接第一管道，在截止阀k和截止阀m连接点之间的第一管道上设置截止阀l。
3.根据权利要求2所述的电动汽车跨临界循环空调系统，其特征在于：所述的节流装置包括第一节流装置(1301)和第二节流装置(1302)，第一节流装置(1301)设置在截止阀f和截止阀h连接点之间的第一管道上；所述第一换向装置(1401)为三通阀，所述的第二节流装置(1302)设置在补气热交换器(1205)的接口4与第一换向装置(1401)的第一端口之间，所述第一换向装置(1401)的第二端口、第三端口与第一管道连接。
4.根据权利要求1所述的电动汽车跨临界循环空调系统，其特征在于：制冷剂采用CO2，载冷剂采用乙二醇溶液。
5.根据权利要求1所述的电动汽车跨临界循环空调系统，其特征在于：空调系统具有制热、制冷、加强制热以及加强制冷四种模式；所述回热热交换器(1203)应用于制热模式，实现流出车外侧热交换器(1201)的制冷剂和流出车内侧热交换器(1202)的制冷剂热交换；所述预冷热交换器(1204)应用于加强制冷模式，实现流出车外侧热交换器(1201)的制冷剂和第一风道(2801)中的风热交换；所述补气热交换器(1205)应用于加强制热模式，实现补气回路制冷剂和主回路制冷剂热交换。
6.根据权利要求1所述的电动汽车跨临界循环空调系统，其特征在于：所述的风量调节装置(24)将车内的回风分为两部分，一部分回风进入第一风道(2801)，和制冷剂在预冷热交换器(1204)热交换，制冷剂放热，这部分回风吸热，而后排出车外；另一部分回风进入第二风道(2802)；或者，车内回风经风量调节装置(24)，提取所需回风量，该部分回风先进入第一风道(2801)，和制冷剂在预冷热交换器(1204)热交换；而后进入第二风道(2802)，与新风经风量预混装置(26)预混后，和载冷剂在风量热交换器(23)中完成热交换。
7.一种如权利要求3所述电动汽车跨临界循环空调系统的制热方法，其特征在于，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统(1)的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机(11)压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置(1401)的第一端口关闭、第二、三端口打开；将第二换向装置(1402)的第一端口和第三端口连通，第二换向装置(1402)的第二端口和第四端口连通；
将截止阀b、d、e、g、i、k、m关闭，将截止阀a、c、f、h、j、l打开；
制冷剂流经车内侧热交换器(1202)，和载冷剂热交换，载冷剂吸热升温，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流入回热热交换器(1203)和流出车外侧热交换器(1201)、进入压缩机(11)前的制冷剂热交换，温度进一步降低；
制冷剂流出回热热交换器(1203)，流经第一节流装置(1301)成为低温低压的两相流体；
制冷剂流经车外侧热交换器(1201)和车外空气热交换，干度不断增加；
制冷剂流经回热热交换器(1203)和流出车内侧热交换器(1202)、进入第一节流装置(1301)前的制冷剂热交换，最终成为低压过热蒸气，流入压缩机(11)中，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统(2)的控制方式如下：
将载冷剂换向装置(22)的第一、二端口连通，第三、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置(21)中流出，经过车内侧热交换器(1202)，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂吸热成为高温液体；
载冷剂流经风量热交换器(23)和第二风道(2802)中的混合风热交换，载冷剂放热，混合风吸热成为热风后进入车内；
进入第二风道(2802)中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门(25)的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置(24)，一部分回风进入第二风道(2802)，经风量预混装置(26)和新风混合后，进入风量热交换器(23)；
从风量热交换器(23)中流出的载冷剂，流经电动汽车的电池(27)，根据对电池(27)的预设温度，对电池(27)放热，使电池(27)在预设温度下工作；
流出电池(27)的载冷剂成为低温液体，经液体驱动装置(21)加压，弥补载冷剂在换热回路系统(2)中的流动阻力损失，完成整个循环。
8.一种如权利要求3所述电动汽车跨临界循环空调系统的制冷方法，其特征在于，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统(1)的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机(11)压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置(1401)的第一端口关闭、第二、三端口打开；将第二换向装置(1402)的第一端口和第二端口连通，第二换向装置(1402)的第三端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、d、e、g、h、j、k、m关闭，将截止阀b、f、i、l打开；
制冷剂流入车外侧热交换器(1201)和车外空气热交换，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流出车外侧热交换器(1201)，流经第一节流装置(1301)，成为低温低压的两相流体；
制冷剂流入车内侧热交换器(1202)，和载冷剂热交换，干度不断增加；
最终制冷剂成为低压过热蒸气，流入压缩机(11)中，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统(2)的控制方式如下：
将载冷剂换向装置(22)的第一、三端口连通，第二、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置(21)中流出，流经电池(27)，根据对电池(27)的预设温度，对电池(27)吸热，使电池(27)在预设温度下工作；
载冷剂从电池(27)中流出，流经风量热交换器(23)，和第二风道(2802)中的混合风热交换，载冷剂吸热，混合风放热成为冷风后进入车内；
进入第二风道(2802)中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门(25)的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置(24)，一部分回风进入第二风道(2802)，经风量预混装置(26)，和新风混合后，进入风量热交换器(23)；
从风量热交换器(23)中流出的载冷剂，流入车内侧热交换器(1202)，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂放热，成为低温液体，经液体驱动装置(21)加压，弥补载冷剂在换热回路系统(2)中的流动阻力损失，完成整个循环。
9.一种如权利要求3所述电动汽车跨临界循环空调系统的加强制热方法，其特征在于，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统(1)的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机(11)压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置(1401)的第一端口打开、第二、三端口打开；将第二换向装置(1402)的第一端口和第三端口连通，第二换向装置(1402)的第二端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、e、g、h、j、l关闭，将截止阀b、d、f、i、m、k打开；
制冷剂流经车内侧热交换器(1202)，和载冷剂热交换，载冷剂吸热升温，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流经第一换向装置(1401)，根据两个端口的开度，制冷剂分流：主路制冷剂从第二端口流出，流入补气热交换器(1205)；支路制冷剂从第一端口流出，经第二节流装置(1302)节流，支路制冷剂压力降低，而后流入补气热交换器(1205)；
补气热交换器(1205)中，主路制冷剂和支路制冷剂热交换：主路制冷剂放热，成为高压低温流体；支路制冷剂吸热，成为中压过热蒸气，进入压缩机(11)的中间腔；
主路制冷剂从补气热交换器(1205)中流出，流经第一节流装置(1301)节流，成为低温低压的两相流体；主路制冷剂流经车外侧热交换器(1201)，和车外空气热交换，干度不断增加，最终成为低压过热蒸气，流入压缩机(11)中；
主路制冷剂经压缩机(11)压缩，压力升高，成为中压蒸气；主路制冷剂和支路制冷剂在中间腔混合，并经压缩机(11)压缩，最终成为高压蒸气，排除压缩机(11)，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统(2)的控制方式如下：
将载冷剂换向装置(22)的第一、二端口连通，第三、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置(21)中流出，经过车内侧热交换器(1202)，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂吸热成为高温液体；
载冷剂流经风量热交换器(23)和第二风道(2802)中的混合风热交换，载冷剂放热，混合风吸热成为热风后进入车内；
进入第二风道(2802)中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门(25)的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置(24)，一部分回风进入第二风道(2802)，经风量预混装置(26)和新风混合后，进入风量热交换器(23)；
从风量热交换器(23)中流出的载冷剂，流经电动汽车的电池(27)，根据对电池(27)的预设温度，对电池(27)放热，使电池(27)在预设温度下工作；
流出电池(27)的载冷剂成为低温液体，经液体驱动装置(21)加压，弥补载冷剂在换热回路系统(2)中的流动阻力损失，完成整个循环。
10.一种如权利要求3所述电动汽车跨临界循环空调系统的加强制冷方法，其特征在于，包括：
一方面，对蒸气压缩循环子系统(1)的控制方式如下：
制冷剂经过压缩机(11)压缩成为高温高压蒸气；
将第一换向装置(1401)的第一端口关闭、将第二、三端口打开；第二换向装置(1402)的第一端口和第二端口连通，第二换向装置(1402)的第三端口和第四端口连通；
将截止阀a、c、d、f、h、j、k、m关闭，将截止阀b、e、g、i、l打开；
制冷剂流入车外侧热交换器(1201)，和车外空气热交换，制冷剂放热降温成为中温高压流体；
制冷剂流出车外侧热交换器(1201)，流入预冷热交换器(1204)，和车内回风热交换，制冷剂放热，温度进一步降低，成为低温高压流体；
制冷剂流经第一节流装置(1301)节流，成为低温低压的两相流体；
制冷剂流入车内侧热交换器(1202)，和载冷剂热交换，干度不断增加；
最终制冷剂成为低压过热蒸气，流入压缩机(11)中，完成整个循环；
另一方面，对换热回路子系统(2)的控制方式如下：
将载冷剂换向装置(22)的第一、三端口连通，第二、四端口连通；
载冷剂从液体驱动装置(21)中流出，流经电池(27)，根据对电池(27)的预设温度，对电池(27)吸热，使电池(27)在预设温度下工作；
载冷剂从电池(27)中流出，流经风量热交换器(23)，和第二风道(2802)中的混合风热交换，载冷剂吸热，混合风放热成为冷风后进入车内；
进入第二风道(2802)中的风，一部分来自车外环境的新风，一部分来自车内的回风；来自车外环境的新风，经过风门(25)的开度调节风量；来自车内的回风，经风量调节装置(24)，一部分回风进入第二风道(2802)，经风量预混装置(26)，和新风混合后，进入风量热交换器(23)；
从风量热交换器(23)中流出的载冷剂，流入车内侧热交换器(1202)，载冷剂和制冷剂热交换，载冷剂放热，成为低温液体，经液体驱动装置(21)加压，弥补载冷剂在换热回路系统(2)中的流动阻力损失，完成整个循环。
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