CN115091919A - 一种用于车辆的空调系统以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供一种用于车辆的空调系统以及车辆，所述空调系统用于在所述车辆内实现分区或者全区的温度调节，其包括制冷循环装置和制热循环装置，所述制冷循环装置采用HFO‑1234yf制冷剂进行制冷循环，所述制热循环装置采用CO2制冷剂进行制热循环，所述制冷循环装置包括通过管路依次连接的第一电动压缩机、室外冷凝器、蒸发器以及第一液气分离器，所述制热循环装置包括通过管路依次连接的第二电动压缩机、水冷空冷器、过冷回热换热器以及第二液气分离器，所述水冷空冷器还与辅助加热装置以及暖风芯体依次连接形成制热循环。本公开实施例针对车辆的空调系统进行改进，可以充分发挥两种制冷剂的不同优势，从而降低空调系统的能耗，提升车辆的续航里程。

Description

一种用于车辆的空调系统以及车辆
技术领域
本公开涉及车用空调技术领域，具体地涉及一种用于车辆的空调系统以及车辆。
背景技术
随着新能源电动汽车在各国蓬勃发展，对热管理的技术需求也日益迫切，所提出的要求也越来越高。相较于传统燃油车，纯电动汽车空调系统最大的不同在于采暖源上，传统的燃油汽车可以利用发动机的余热在空调开启制热模式时向车内供暖，而纯电动汽车没有发动机的余热可以利用，这就要求汽车空调系统的设计要做出相应的调整来满足采暖的要求，目前电动车当前主要采用热泵系统进行采暖，目前主流的制冷剂是和CO2，其中R134a制冷剂作为首批被禁止的温室气体，2024年后会被禁止，目前替代方案是采用HFO-1234yf制冷剂,但该制冷剂无法实现低温热泵采暖，而CO2制冷剂在高温下的制冷效率偏低，都不是理想的新能源车用制冷剂。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种用于车辆的空调系统以及车辆，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本公开的实施例采用了如下技术方案：
一种用于车辆的空调系统，用于在所述车辆内实现分区或者全区的温度调节，其包括制冷循环装置和制热循环装置，所述制冷循环装置采用HFO-1234yf制冷剂进行制冷循环，所述制热循环装置采用CO2制冷剂进行制热循环，所述制冷循环装置包括通过管路依次连接的第一电动压缩机、室外冷凝器、蒸发器以及第一液气分离器，所述制热循环装置包括通过管路依次连接的第二电动压缩机、水冷空冷器、过冷回热换热器以及第二液气分离器，所述水冷空冷器还与辅助加热装置以及暖风芯体依次连接形成制热循环。
在一些实施例中，所述制冷循环装置和所述制热循环装置均与外部循环装置连接，所述外部循环装置用于针对所述车辆中的电池进行冷却或加热以及对所述车辆中的电驱系统进行冷却。
在一些实施例中，在所述室外冷凝器的出口侧和所述液气分离器的进口侧之间还设置第一冷却器，所述第一冷却器用于与所述外部循环装置之间实现换热。
在一些实施例中，在所述室外冷凝器和所述蒸发器之间设置第一电子膨胀阀，在所述室外冷凝器和所述第一冷却器之间设置第二电子膨胀阀。
在一些实施例中，在所述过冷回热换热器的出口侧和所述第二液气分离器的进口侧之间设置第二冷却器，所述第二冷却器用于与所述外部循环装置之间实现换热。
在一些实施例中，在所述第二冷却器和所述过冷回热换热器之间设置第三电子膨胀阀。
在一些实施例中，在所述水冷空冷器与所述辅助加热装置之间设置第三水泵。
在一些实施例中，所述辅助加热装置至少包括高压水暖PTC加热器和低压风暖PTC加热器。
在一些实施例中，所述外部循环装置包括第一水泵、所述第二水泵、第四水泵以及低温散热器。
本公开实施例还提供一种车辆，其包括电池，还包括上述任一项所述的空调系统。
本公开实施例能够同时兼容两种制冷剂的优势，将HFO-1234yf制冷剂主要用于制冷，将CO2制冷剂用于制热，其中，可以根据用户需求采用HFO-1234yf制冷剂单独制冷或者用CO2制冷剂单独采暖，也可以用HFO-1234yf、CO2制冷剂同时工作进行除湿以及多温区的温度调节。
本公开实施例针对车辆的空调系统进行改进，可以充分发挥两种制冷剂的不同优势，从而降低空调系统的能耗，提升车辆的续航里程。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例的空调系统的布置示意图；
图2为本公开实施例的空调系统的第一工作场景的原理示意图；
图3为本公开实施例的空调系统的第二工作场景的原理示意图；
图4为本公开实施例的空调系统的第三工作场景的原理示意图；
图5为本公开实施例的空调系统的第四工作场景的原理示意图；
图6为本公开实施例的空调系统的第五工作场景的原理示意图。
附图标记：
1-第一电动压缩机；2-室外冷凝器；3-蒸发器；4-第一液气分离器；5-第一冷却器；6-第一电子膨胀阀；7-第二电子膨胀阀；11-第二电动压缩机；12-水冷空冷器；13-过冷回热换热器；14-第二液气分离器；15-第二冷却器；16-第三电子膨胀阀；21-高压水暖PTC加热器21；22-低压风暖PTC加热器；23-暖风芯体；31-第一水泵；32-第二水泵；33-第三水泵；34-第四水泵；35-低温散热器；100-电池；200-电驱系统。
具体实施方式
此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。
应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
本公开的第一实施例提供一种用于车辆的空调系统，这里的所述空调系统包括用于实现制冷循环和制热循环相互独立工作的制冷循环装置和制热循环装置，其中，所述制冷循环装置采用HFO-1234yf制冷剂作为第一制冷剂进行制冷循环，所述制热循环装置采用CO2制冷剂作为第二制冷剂进行制热循环。这里的HFO-1234yf作为单一工质制冷剂，具有优异的环境参数，GWP＝4，ODP＝0，寿命期气候性能(LCCP)低于HFC-134a，大气分解物与HFC-134a相同，而且其系统性能优于HFC-134a。
这里的所述车辆可以是具有电池的任意类型的车辆，例如纯电动车辆、混合动力车辆等，本公开在此不做限定。
如图1所示本实施例下面以纯电动车辆为例进行介绍，所述空调系统能够实现所述纯电动车辆在多种场景下的制冷和/或制热循环操作。这里的所述制冷循环装置和所述制热循环装置还均与外部循环装置连接，其中，所述外部循环装置用于针对所述车辆中的电池100通过防冻液进行冷却和加热，还可以用于对所述车辆中的电驱系统200进行冷却。
这里的所述制冷循环装置和所述制热循环装置能够在所述车辆内不同的温区内分别执行制冷和/或制热循环操作，例如能够实现所述车辆的车内空调的单温区制冷、驾驶室区空调的单独制热、驾驶室区空调的单独制热和电池制热以及车内的各种多温区控制。
具体地，如图1所示，所述制冷循环装置包括通过管路依次连接的用于所述第一制冷剂的第一电动压缩机1、室外冷凝器2、蒸发器3以及第一液气分离器4；在所述室外冷凝器2的出口侧和所述液气分离器4的进口侧之间还设置第一冷却器5，这里的所述第一冷却器5用于与所述外部循环装置中的防冻液之间实现换热。这里的所述室外冷凝器还可以配备风扇。
此外，在所述室外冷凝器2和所述蒸发器3之间设置第一电子膨胀阀6，在所述室外冷凝器2和所述第一冷却器5之间设置第二电子膨胀阀7。
所述制热循环装置包括通过管路依次连接的用于所述第二制冷剂的第二电动压缩机11、水冷空冷器12、过冷回热换热器13以及第二液气分离器14；在所述过冷回热换热器13的出口侧和所述第二液气分离器14的进口侧之间设置第二冷却器15，所述第二冷却器15用于与所述外部循环装置之间实现换热。此外，在所述第二冷却器15和所述过冷回热换热器13之间设置第三电子膨胀阀16。
进一步地，所述水冷空冷器12还与高压水暖PTC加热器21、低压风暖PTC加热器22以及暖风芯体23依次连接形成制热循环，以用于对驾驶室区进行制热操作，在所述水冷空冷器12与高压水暖PTC加热器21之间设置第三水泵33。
如上所述，这里的所述制冷循环装置和所述制热循环装置均与外部循环装置连接，这里的所述外部循环装置在不同的使用场景下可以对所述电池100进行冷却和加热，还可以对所述电驱系统200进行冷却，其包括第一水泵31、所述第二水泵32、第四水泵34以及低温散热器35。此外，在管路上还可以根据需要设置压力传感器。
在通过本公开实施例的所述空调系统进行单温区制冷时，所述制冷循环装置能够实现单温区的单独制冷，还能根据所述电池100的制冷需求适时开启所述第一冷却器5和所述第四水泵34以针对所述电池100进行冷却；在通过所述空调系统进行单温区制热时，所述制热循环装置能够实现单独制热，并根据所述电池100的制热需求适时开启所述水冷空冷器12或者所述第二冷却器15以及所述第四水泵34以针对所述电池100进行加热；在通过所述空调系统进行除雾操作时，所述制冷循环装置和所述制热循环装置同时运行；在当所述电池100处于超级快充等大负荷工况时，所述制冷循环装置和所述制热循环装置也可以同时工作，通过所述第一冷却器5和所述第二冷却器15同时实现制冷循环和换热循环操作，以提升所述电池100的降温速度。
本公开实施例能够同时兼容两种制冷剂的优势，提高制冷和制热操作的效率，降低能耗，尤其在电池超级快充等工况下通过两种制冷剂的能力叠加满足提高制冷能力的需求。
如上所述，所述车辆在多种场景下的制冷循环和制热循环操作，此外，这里的所述制冷循环装置和所述制热循环装置能够在所述车辆内不同的温区内分别执行制冷循环或者制热循环操作。
具体地，如图2所示，在第一工作场景下，在通过所述第一制冷剂(也就是HFO-1234yf制冷剂)进行单温区制冷操作的过程中，所述第一制冷剂通过所述第一电动压缩机1进行压缩形成高温高压气体，输送至所述室外冷凝器2后与室外空气进行换热，所述第一制冷剂从高温高压气体变为高温高压有一定过冷度的液体，然后所述第一制冷剂通过所述第一电子膨胀阀6进行节流以形成低温低压饱和状态的气液混合物，进一步输送至所述蒸发器3并在所述蒸发器3内与车内的空气进行换热，然后输送至所述第一液气分离器4以将液态的所述第二制冷剂留下，并将气态的所述第二制冷剂输送回所述第一电动压缩机1，从而完成一次制冷循环。
如果所述电池100具有冷却请求时，开启所述第一冷却器5并通过所述第一冷却器5与所述外部循环装置实现，具体地，从所述室外冷凝器2流出的部分所述第一制冷剂通过所述第二电子膨胀阀7进行节流，然后在所述第一冷却器5中与所述外部循环装置中的防冻液进行换热，然后输送至所述第一液气分离器4；换热后的防冻液通过所述第二水泵32和所述第四水泵34被输送流入所述电池100，以实现针对所述电池100的冷却。
在第二工作场景下，如图3所示，在通过所述第二制冷剂(也就是CO2制冷剂)进行驾驶室区空调的单独制热的过程中，所述第二制冷剂通过所述第二电动压缩机11进行压缩形成高温高压气体，输送至所述水冷空冷器12后在所述水冷空冷器12中与防冻液进行换热，换热后的所述防冻液通过所述高压水暖PTC加热器21以及所述低压风暖PTC加热器22进行辅助加热后输送至驾驶室内并通过所述暖风芯体31给车内空气换热；换热后的所述第二制冷剂仍为高温高压气体，所述第二制冷剂通过所述过冷回热换热器13进行换热以形成高压液体，然后通过所述第三电子膨胀阀16进行节流以形成低温低压饱和状态的气液混合物，然后输送至所述第二冷却器15并在所述第二冷却器15中与所述外部循环装置中的防冻液的热量进行吸热，换热后的防冻液用于通过所述第一水泵31和所述第四水泵34在所述低温散热器35进行散热以及冷却所述电驱系统200和所述电池100；再次换热后的所述第二制冷剂被输送至所述第二液气分离器14从而将液态的所述第二制冷剂留下，将气态的所述第二制冷剂输送回所述第二电动压缩机11，从而完成一次制热循环。
在第三工作场景下，如图4所示，在通过所述第二制冷剂(也就是CO2制冷剂)进行驾驶室区空调的单独制热以及单独电池加热的过程中，所述第二制冷剂通过所述第二电动压缩机11进行压缩形成高温高压气体，输送至所述水冷空冷器12后与所述驾驶室制热循环装置中的防冻液进行换热，换热后的所述第二制冷剂仍为高温高压气体，输送至所述水冷空冷器12后在所述水冷空冷器12中与防冻液进行换热，换热后的所述防冻液通过所述高压水暖PTC加热器21以及所述低压风暖PTC加热器22进行辅助加热后输送至驾驶室内并通过所述暖风芯体31给车内空气换热，同时通过所述外部循环装置针对所述电池100进行加热；换热后的所述第二制冷剂通过所述过冷回热换热器13进行换热后形成高压液体，然后通过所述第三电子膨胀阀16进行节流形成低温低压饱和状态的气液混合物，然后在所述第二冷却器15中对所述外部循环装置中的防冻液的热量进行吸热，换热后的防冻液用于通过所述第一水泵31和所述第四水泵34在所述低温散热器35进行散热以及冷却所述电驱系统200和所述电池100，再次换热后的所述第二制冷剂被输送至所述第二液气分离器14从而将液态的所述第二制冷剂留下，将气态的所述第二制冷剂输送回所述第二电动压缩机11，从而完成一次制热循环。相对于上述驾驶室区单独制热的过程而言，本实施方式中能够将利用所述水冷空冷器12换热后的热量同时实现对于驾驶室区的制热以及对所述电池100的加热，制热效率更高。
在第四工作场景下，如图5所示，在所述车辆内进行多温区控制的过程中，通过进行空调制热以及电池制热的过程中，两套系统独立工作，工作方式参照上述单温区制冷和单温区制热的方式工作，其中，例如可以不开启所述第一冷却器5，使所述第二冷却器15处于工作状态，从而同时满足不同温区的制冷和制热的需求，例如使得驾驶区制热而提高温度，其他区域制冷而降低温度。
在第五工作场景下，如图6所示，例如在所述车辆面对电池大负荷工作的场景下(例如超级快充工况下)而进行制冷的过程中，需要实现两个制冷剂的联合工作)，其中一方面，所述第一制冷剂通过所述第一电动压缩机11进行压缩形成高温高压气体，输送至所述室外冷凝器2后与室外空气进行换热，所述第一制冷剂从高温高压气体变为高温高压并且具有一定过冷度的液体，然后所述第一制冷剂通过所述第一电子膨胀阀6进行节流，以形成低温低压饱和状态的气液混合物，进一步进入所述蒸发器3并在所述蒸发器3内与车内空气进行换热，然后输送至所述第一液气分离器4将液态的所述第一制冷剂冷媒留下，将气态的所述第一制冷剂输送回所述第一电动压缩机1，完成一次制冷循环。
如果所述电池100由于大负荷工作同时具有冷却请求时，从所述室外冷凝器2流出的部分所述第一制冷剂通过所述第二电子膨胀阀7进行节流，然后通过开启所述第一冷却器5以在所述第一冷却器5中与所述外部循环装置中的防冻液进行换热，以通过所述第四水泵34对所述电池100进行冷却。
另一方面，所述第二制冷剂通过所述第二电动压缩机11进行压缩形成高温高压气体，然后输送至所述水冷空冷器12后与所述外部循环装置中的防冻液进行换热(这里的所述防冻液会流入所述低温散热器35与环境温度进行换热)，换热后的所述第二制冷剂仍为高温高压气体，进一步通过所述过冷回热换热器13进行换热形成高压液体，然后所述第二制冷剂通过所述第三电子膨胀阀16进行节流形成低温低压饱和状态的气液混合物，在所述第二冷却器15中与已经在所述第一冷却器5中实现换热的防冻液进行再次换热，两次换热的防冻液流入所述电池100中给所述电池100进行冷却，这样通过与所述第一冷却器5和所述第二冷却器15进行两次换热后的所述防冻液通过所述第四水泵34流入所述电池100，增大制冷能力，实现叠加制冷量的效果，对于处于大负荷工作的所述电池100的冷却效果更好。
本公开实施例能够同时兼容两种制冷剂的优势，将HFO-1234yf制冷剂主要用于制冷，将CO2制冷剂用于制热，其中，可以根据用户需求采用HFO-1234yf制冷剂单独制冷或者用CO2制冷剂单独采暖，也可以用HFO-1234yf、CO2制冷剂同时工作进行除湿以及多温区的温度调节。
本公开实施例针对车辆的空调系统进行改进，可以充分发挥两种制冷剂的不同优势，从而降低空调系统的能耗，提升车辆的续航里程。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于车辆的空调系统，用于在所述车辆内实现分区或者全区的温度调节，其包括制冷循环装置和制热循环装置，其特征在于，所述制冷循环装置采用HFO-1234yf制冷剂进行制冷循环，所述制热循环装置采用CO2制冷剂进行制热循环，所述制冷循环装置包括通过管路依次连接的第一电动压缩机、室外冷凝器、蒸发器以及第一液气分离器，所述制热循环装置包括通过管路依次连接的第二电动压缩机、水冷空冷器、过冷回热换热器以及第二液气分离器，所述水冷空冷器还与辅助加热装置以及暖风芯体依次连接形成制热循环。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述制冷循环装置和所述制热循环装置均与外部循环装置连接，所述外部循环装置用于针对所述车辆中的电池进行冷却或加热以及对所述车辆中的电驱系统进行冷却。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，在所述室外冷凝器的出口侧和所述液气分离器的进口侧之间还设置第一冷却器，所述第一冷却器用于与所述外部循环装置之间实现换热。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，在所述室外冷凝器和所述蒸发器之间设置第一电子膨胀阀，在所述室外冷凝器和所述第一冷却器之间设置第二电子膨胀阀。
5.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，在所述过冷回热换热器的出口侧和所述第二液气分离器的进口侧之间设置第二冷却器，所述第二冷却器用于与所述外部循环装置之间实现换热。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，在所述第二冷却器和所述过冷回热换热器之间设置第三电子膨胀阀。
7.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，在所述水冷空冷器与所述辅助加热装置之间设置第三水泵。
8.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述辅助加热装置至少包括高压水暖PTC加热器和低压风暖PTC加热器。
9.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述外部循环装置包括第一水泵、所述第二水泵、第四水泵以及低温散热器。
10.一种车辆，其包括电池，其特征在于，还包括权利要求1-9中任一项所述的空调系统。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010012949A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Calsonic Kansei Corp 車両用空気調和システム
CN101793439A (zh) * 2010-02-23 2010-08-04 林贤华 低温热回收多元热泵空调系统
CN102654324A (zh) * 2012-05-24 2012-09-05 东华大学 一种带有热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统
CN103968603A (zh) * 2014-03-24 2014-08-06 中国铁道科学研究院 一种新型超低环温空气源热泵及其翅片换热器化霜方法
CN105157274A (zh) * 2015-10-14 2015-12-16 中国科学院理化技术研究所 制冷/制热系统
CN105172523A (zh) * 2015-09-11 2015-12-23 上海交通大学 制冷和制热循环相互独立的电动汽车空调系统
CN106476565A (zh) * 2016-10-25 2017-03-08 珠海格力电器股份有限公司 一种热泵空调机组、其控制方法及电动客车
CN111251832A (zh) * 2020-03-12 2020-06-09 奇瑞汽车股份有限公司 电动汽车热泵空调系统
CN112172449A (zh) * 2020-09-14 2021-01-05 芜湖豫新世通汽车空调有限公司 一种热泵汽车空调系统及工作方法
CN113511043A (zh) * 2021-05-12 2021-10-19 上海爱斯达克汽车空调系统有限公司 一种双压缩机的电动汽车热管理系统
CN114475153A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 富奥汽车零部件股份有限公司 一种热管理系统及新能源汽车

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010012949A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Calsonic Kansei Corp 車両用空気調和システム
CN101793439A (zh) * 2010-02-23 2010-08-04 林贤华 低温热回收多元热泵空调系统
CN102654324A (zh) * 2012-05-24 2012-09-05 东华大学 一种带有热气旁通除霜装置的双级压缩热泵系统
CN103968603A (zh) * 2014-03-24 2014-08-06 中国铁道科学研究院 一种新型超低环温空气源热泵及其翅片换热器化霜方法
CN105172523A (zh) * 2015-09-11 2015-12-23 上海交通大学 制冷和制热循环相互独立的电动汽车空调系统
CN105157274A (zh) * 2015-10-14 2015-12-16 中国科学院理化技术研究所 制冷/制热系统
CN106476565A (zh) * 2016-10-25 2017-03-08 珠海格力电器股份有限公司 一种热泵空调机组、其控制方法及电动客车
CN111251832A (zh) * 2020-03-12 2020-06-09 奇瑞汽车股份有限公司 电动汽车热泵空调系统
CN112172449A (zh) * 2020-09-14 2021-01-05 芜湖豫新世通汽车空调有限公司 一种热泵汽车空调系统及工作方法
CN113511043A (zh) * 2021-05-12 2021-10-19 上海爱斯达克汽车空调系统有限公司 一种双压缩机的电动汽车热管理系统
CN114475153A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 富奥汽车零部件股份有限公司 一种热管理系统及新能源汽车

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