CN202200801U - 一种带有吸热器的电动汽车采暖系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种带有吸热器的电动汽车采暖系统，包括外部冷凝器、蒸发器、压缩机、内部冷凝器、所述外部冷凝器、蒸发器、压缩机和内部冷凝器依次相连，所述内部冷凝器再与所述外部冷凝器相连，其中，还包括吸热器，所述吸热器一端与所述外部冷凝器相连，另一端连接至所述蒸发器和所述压缩机，且所述吸热器的第三端连接至所述电动汽车的动力控制装置上的冷却水系统。本实用新型的一种带有吸热器的电动汽车采暖系统通过在现有的电动汽车采暖系统中增加吸热器，对电动汽车上的电机、PCU和FCE上的低温热源进行收集，实现对电动汽车的供暖，其结构简单，操作方便，且极大的降低了电动汽车的能源消耗，提高了制热效率，避免了对环境的污染。

Description

一种带有吸热器的电动汽车采暖系统
技术领域
    本实用新型涉及一种电动汽车采暖系统，特别地，涉及一种带有吸热器的电动汽车采暖系统。
背景技术
目前，对于机动车，特别是电动汽车的冬季车箱采暖技术成为汽车制造行业较为关心的一项技术。在传统的电动汽车采暖系统中，有的是采集利用汽车尾气的热量对车箱进行供暖，如中国专利号为CN90224135.4的专利申请“汽车余热采集器”，这种采暖系统结构通常较为复杂，采暖效率低下；有的是采用发动机的热水或者冷却液形成的热量进行供暖，然而这种采暖系统不仅浪费能源，而且产生的热风过于干燥而影响车箱内的舒适度；另外，还有一种汽车采暖系统是采用PTC电加热所释放出来的热量进行供暖，由于PTC电阻值较大，因而消耗了大量的电能，这不仅影响汽车的续驶里程，且制热效率较低，小于1。因此，一种CO2或HFC-134a热泵循环的电动汽车采暖系统应运而生，其取消了传统的热水供暖循环和PTC加热器，但对电动汽车本身电能损耗所产生的废热并未加以应用，导致制热效率相对较低。
对于电动汽车本身而言，其上的电机、动力控制装置（PCU）或FCE上均产生一定的热能，这一部分的低温热源并未应用于电动汽车本身的采暖中，在一定程度上造成能源的浪费。因而，将电动汽车上的低温热源应用于自身采暖系统将是很有前景的一项课题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带有吸热器的电动汽车采暖系统，其利用电动汽车上的低温热源实现自身的采暖，不仅可以极大的减少了能源的消耗，且保证了较高的制热效率。
为了实现上述目的，本实用新型的一种带有吸热器的电动汽车采暖系统，包括外部冷凝器、蒸发器、压缩机、内部冷凝器、所述外部冷凝器、蒸发器、压缩机和内部冷凝器依次相连，所述内部冷凝器再与所述外部冷凝器相连，其中，还包括吸热器，所述吸热器一端与所述外部冷凝器相连，另一端连接至所述蒸发器和所述压缩机，且所述吸热器的第三端连接至所述电动汽车的动力控制装置上的冷却水系统。
根据上述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其中，所述外部冷凝器和所述内部冷凝器通过相互并联的第一旁通阀和第一膨胀阀相连。
根据上述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其中，所述吸热器通过第二旁通阀连接至所述压缩机。
根据上述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其中，所述吸热器通过第二膨胀阀连接至所述蒸发器。
根据上述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其中，所述吸热器与所述电动汽车的动力控制装置上的冷却水系统通过水阀相连。
根据上述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其中，所述吸热器的第三端连接至所述电动汽车的电机上的冷却水系统。
进一步地，根据上述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其中，所述吸热器与所述电动汽车的电机上的冷却水系统通过水阀相连。
根据上述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其中，所述内部冷凝器上连接有混合风门。
因此，本实用新型的一种带有吸热器的电动汽车采暖系统通过在现有的电动汽车采暖系统中增加吸热器，对电动汽车上的电机、PCU和FCE上的低温热源进行收集，进而实现对电动汽车的供暖，其结构简单，操作方便，且极大的降低了电动汽车的能源消耗，提高了制热效率，避免了对环境的污染，实现了电动汽车节能减排的目标。
附图说明
图1为本实用新型的一种带有吸热器的电动汽车采暖系统在加热模式下的结构示意图；
图2为本实用新型的一种带有吸热器的电动汽车采暖系统在制冷模式下的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明，但并不作为对本实用新型的限定。
本实用新型的一种带有吸热器的电动汽车采暖系统对现有的电动汽车热泵系统进行了相应的改进，从而实现对电动汽车上电机，PCU和FCE上的具有一定温度的低品质热水的热量进行吸收，继而用于对电动汽车的采暖除霜操作中。
本实用新型的一种带有吸热器的电动汽车采暖系统如图1所示，其中箭头所标识的方向为该电动汽车采暖系统加热模式下的冷媒的流向。由图可知，该带有吸热器的电动汽车采暖系统包括有外部冷凝器1，吸热器10，蒸发器6，压缩机9和内部冷凝器4。其中，外部冷凝器1，吸热器10，蒸发器6，压缩机9和内部冷凝器4依次相连，构成一个闭合的循环系统。另外，外部冷凝器1和内部冷凝器4之间通过相互并联的第一旁通阀2和第一膨胀阀3相连，吸热器10的一端连接在外部冷凝器1上，另一端连接在压缩机9和蒸发器6上。具体地，吸热器10与压缩机9之间通过第二旁通阀8相连；吸热器10通过第二膨胀阀7与蒸发器6相连。同时，吸热器10还与该电动汽车的电机，PCU或FCE上的冷却水系统相连，以吸收电机，PCU或FCE上的冷却水系统中具有一定温度的低品质热能，从而为整个电动汽车进行供暖除霜的操作。特别地，吸热器10通过水阀11与上述冷却水系统相连，以控制相应热量的收集。另外，在内部冷凝器4上安装有混合风门5，通过混合风门5的开关可实现对内部冷凝器4的控制。
本实用新型中所采用的冷媒为HFC-134a，相应地，本实用新型中采用的是内部冷凝器作为放热部件，取代了现有热泵系统中的暖风芯体，从而通过HFC-134a的凝结放热实现了电动汽车的采暖，其制热效率远高于现有的通过冷却水放热的制热效率。
上述电动汽车采暖系统可以同时实现对电动汽车的加热和制冷操作。下面详细介绍一下该电动汽车采暖系统在加热和制冷模式下的操作原理。
具体地，参见图1，在加热模式下第一旁通阀2关闭，混合风门5，第二旁通阀8和水阀11 开启，该电动汽车采暖系统中的冷媒通过第一膨胀阀3节流降压进入外部冷凝器1中，并向外部环境的空气进行一次吸热；接着，再进入吸热器10中，进行第二次吸热；最后，冷媒由压缩机9压缩成高温气体，并进入内部冷凝器4进行凝结放热，从而实现对电动汽车车箱内部的加热除霜操作。
同时，本实用新型的带吸热器的电动汽车采暖系统还能实现制冷功能，其结构流程如图2所示。由图可知，在制冷模式下，第一旁通阀2开启，混合风门5，第二旁通阀8和水阀11关闭，该电动汽车采暖系统中的冷媒经过第二膨胀阀7节流降压进入蒸发器6中，向室内空气进行吸热；接着，再通过压缩机9将上述冷媒压缩成为高温气体；最后，该高温气体再依次通过内部冷凝器4，外部冷凝器1和吸热器10后，进入第二膨胀阀7中。其中，上述高温气体在外部冷凝器1中进行凝结放热，从而实现对电动汽车车箱的制冷操作。
相对于传统的增加PTC加热器或燃油辅助加热设备的电动汽车采暖系统，本实用新型的带有吸热器的电动汽车采暖系统利用电动汽车自身的剩余能源实现了高效率的采暖除霜的目的，从而避免了额外能源的消耗，以及随之产生的有害气体对环境造成的污染。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该带有吸热器的电动汽车采暖系统进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所做出的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (8)

1. 一种带有吸热器的电动汽车采暖系统，包括外部冷凝器、蒸发器、压缩机、内部冷凝器、所述外部冷凝器、蒸发器、压缩机和内部冷凝器依次相连，所述内部冷凝器再与所述外部冷凝器相连，其特征在于，还包括吸热器，所述吸热器一端与所述外部冷凝器相连，另一端连接至所述蒸发器和所述压缩机，且所述吸热器的第三端连接至所述电动汽车的动力控制装置上的冷却水系统。
2.根据权利要求1所述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其特征在于，所述外部冷凝器和所述内部冷凝器通过相互并联的第一旁通阀和第一膨胀阀相连。
3.根据权利要求1所述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其特征在于，所述吸热器通过第二旁通阀连接至所述压缩机。
4.根据权利要求1所述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其特征在于，所述吸热器通过第二膨胀阀连接至所述蒸发器。
5.根据权利要求1所述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其特征在于，所述吸热器与所述电动汽车的动力控制装置上的冷却水系统通过水阀相连。
6.根据权利要求1所述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其特征在于，所述吸热器的第三端连接至所述电动汽车的电机上的冷却水系统。
7.根据权利要求6所述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其特征在于，所述吸热器与所述电动汽车的电机上的冷却水系统通过水阀相连。
8.根据权利要求1所述的带有吸热器的电动汽车采暖系统，其特征在于，所述内部冷凝器上连接有混合风门。
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EP3453544A4 (en) * 2016-05-10 2019-05-22 BYD Company Limited HEAT PUMP AIR CONDITIONING SYSTEM AND ELECTRIC MOTOR VEHICLE

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