CN208867817U - 电动汽车热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车热泵空调系统，属于汽车空调领域。它解决了现有的电动汽车热泵空调系统的换热效率不佳且结构较为繁琐问题。本电动汽车热泵空调系统，包括压缩机、室外换热器、室内冷凝器、室内蒸发器、气液分离器、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀和第一单向阀，所述压缩机、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二电子膨胀阀、所述室内蒸发器和所述气液分离器通过管道依次连接形成闭合回路。本实用新型实现室外换热器的双向流通，提高室外换热器的换热效率，减少热/冷循环系统的管路和阀门，有利于增强系统的稳定性、减小损耗。

Description

电动汽车热泵空调系统

技术领域

本实用新型属于汽车空调技术领域，具体涉及一种电动汽车热泵空调系统。

背景技术

电动汽车不能以发动机预热作为供暖热源，通常采用热泵空调系统，可以满足车室供暖和制冷的需求同时节约大量的能耗。然而，现有热泵空调系统的结构较为复杂，如一般使用多个并联或串联的室外换热器，导致汽车前端模块风阻较大，影响空调系统的使用效果。

中国专利(申请号201610305666.7)公开了一种热泵空调系统及电动汽车，所述热泵空调系统包括压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器和室外换热器，所述压缩机的出口于所述室内冷凝器的入口连通，所述室外换热器的出口选择性地经由第二通流支路与所述压缩机的入口连通或经由第二节流支路与所述室内蒸发器的入口连通，所述室内蒸发器的出口与所述压缩机的入口连通。采用一个室外换热器实现电动车的采暖、除霜和除雾等功能，减小了汽车前端模块的风阻。

该技术方案虽然在一定程度上简化了系统结构，但还存在以下缺点：第一，制冷时冷媒的流向是从压缩机先经过室内冷凝器后再到达室外换热器，使得冷媒的流经路径比较长，不利于减小流阻，影响系统的制冷性能。第二，在制冷或制热时，冷媒循环均采用相同路径从室内冷凝器经过室外换热器，而实际为了提高换热效率，当冷媒流经室外换热器时，要求制冷时车外换热器的进口管尺径大于出口管尺径，制热时车外换热器的进口管尺径小于出口管尺径，因此现有热泵空调系统单向经过室外换热器不利于提高室外换热器的换热效率。第三，该热泵空调系统的管路上采用了较多的管路和阀门，使得系统稳定性变差、损耗增加。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电动汽车热泵空调系统，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高室外换热器的换热效率同时简化热泵系统结构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种电动汽车热泵空调系统，包括压缩机、室外换热器、室内冷凝器、室内蒸发器、气液分离器、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，其特征在于，所述热泵空调系统还包括第一单向阀，所述压缩机、所述室外换热器、所述第一单向阀、所述第二电子膨胀阀、所述室内蒸发器和所述气液分离器通过管道依次连接形成闭合回路；所述压缩机和所述室外换热器之间的管路上设有第一电磁阀；所述室内冷凝器的入口通过管道同所述压缩机的出口连通，所述室内冷凝器的出口通过管道同所述第一单向阀和所述第二电子膨胀阀之间的管路连通；所述第一单向阀上并联有第一电子膨胀阀。

第一电子膨胀阀和第一单向阀的并联连接，可分别实现制冷循环时关闭第一电子膨胀阀、冷媒从室外换热器流出后经过第一单向阀流向室内蒸发器，制热循环时打开第一电子膨胀阀、冷媒从室内冷凝器流出后经过第一电子膨胀阀流向室外换热器，从而实现室外换热器的双向流通，提高室外换热器的换热效率，同时减少了热/制冷循环系统的管路和阀门，简化了热泵系统结构，有利于增强系统的稳定性、减小损耗。并且，制冷循环时冷媒不经过室内冷凝器，减短冷媒流经的路径和流阻，有利于提高系统的制冷性能。

在上述的电动汽车热泵空调系统中，所述压缩机和所述室内冷凝器之间的管路上设有第二电磁阀。制冷循环时关闭第二电磁阀、打开第一电磁阀，冷媒从压缩机经过第一电磁阀流向室外换热器，不会分流至室内冷凝器，有利于提高室外换热器的换热效率。

在上述的电动汽车热泵空调系统中，所述热泵空调系统还包括电池冷却箱，所述电池冷却箱的入口通过管道同所述第一单向阀的出口连通，所述电池冷却箱的出口通过管道同所述气液分离器的入口连通，且所述电池冷却箱入口端的管路上设有第三电子膨胀阀。制冷循环时，打开第三电子膨胀阀，可使从室外换热器流出的冷媒经过第一单向阀后分流流向电池冷却箱，实现电池冷却箱的冷却循环。制热循环时，关闭第三电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，可保障从室内冷凝器流出的冷媒流向室外换热器，不会分流至电池冷却箱，从而保障室外换热器的换热效率。

在上述的电动汽车热泵空调系统中，所述室内蒸发器和所述气液分离器之间的管路上设有第二单向阀，所述第二单向阀的入口同所述室内蒸发器的出口连通，所述第二单向阀的出口同所述气液分离器的入口连通。第二单向阀可防止制冷循环时冷媒从电池冷却箱逆流至室内蒸发器，减小室内蒸发器使用时的热量损失。

在上述的电动汽车热泵空调系统中，所述热泵空调系统还包括第三电磁阀，所述第三电磁阀的一端通过管路同所述第一电磁阀和所述室外换热器之间的管路连通，另一端通过管路同所述气液分离器的入口连通。制热循环时打开第三电磁阀，从室外换热器流出的冷媒流向气液分离器，实现制制热循环过程；制冷循环时关闭第三电磁阀，可防止从压缩机流出的冷媒经过第一电磁阀后分流至气液分离器，从而保障室外换热器的换热效率。

在上述的电动汽车热泵空调系统中，所述压缩机为涡旋压缩机。涡旋压缩机力矩变化小，平衡性高，且易于实现自动化。

与现有技术相比，本电动汽车热泵空调系统具有以下优点：第一电子膨胀阀和第一单向阀的并联连接，可实现室外换热器的双向流通，提高室外换热器的换热效率，同时减少了热/制冷循环系统的管路和阀门，简化了热泵系统结构，有利于增强系统的稳定性、减小损耗。并且，制冷循环时冷媒不经过室内冷凝器，减短冷媒流经的路径和流阻，有利于提高系统的制冷性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中，1、压缩机；2、第二电磁阀；3、第一电磁阀；4、室内冷凝器；5、室外换热器；6、第一单向阀；7、第一电子膨胀阀；8、第二电子膨胀阀；9、第三电磁阀；10、第三电子膨胀阀；11、室内蒸发器；12、电池冷却箱；13第二单向阀；14、气液分离器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型实施例包括压缩机1、室外换热器5、室内冷凝器4、室内蒸发器11、气液分离器14、第一电子膨胀阀7、第二电子膨胀阀8和第一单向阀6。

压缩机1、室外换热器5、第一单向阀6、第二电子膨胀阀8、室内蒸发器11和气液分离器14通过管道依次连接形成闭合回路；压缩机1和室外换热器5之间的管路上设有第一电磁阀；室内冷凝器4的入口通过管道同压缩机1的出口连通，室内冷凝器4的出口通过管道同第一单向阀6和第二电子膨胀阀8之间的管路连通；第一单向阀6上并联有第一电子膨胀阀7。

压缩机1和室内冷凝器4之间的管路上设有第二电磁阀2。制冷循环时关闭第二电磁阀2、打开第一电磁阀，冷媒从压缩机1经过第一电磁阀流向室外换热器5，不会分流至室内冷凝器4，有利于提高室外换热器5的换热效率。

本实施例还包括电池冷却箱12，电池冷却箱12的入口通过管道同第一单向阀6的出口连通，电池冷却箱12的出口通过管道同气液分离器14的入口连通，且电池冷却箱12入口端的管路上设有第三电子膨胀阀10。

室内蒸发器11和气液分离器14之间的管路上设有第二单向阀13，第二单向阀13的入口同室内蒸发器11的出口连通，第二单向阀13的出口同气液分离器14的入口连通。

本实施例还包括第三电磁阀9，第三电磁阀9的一端通过管路同第一电磁阀和室外换热器5之间的管路连通，另一端通过管路同气液分离器14的入口连通。

压缩机1为涡旋压缩机。

制冷循环时，关闭第二电磁阀2和第三电磁阀9，打开第一电磁阀，冷媒从压缩机1依次流经第一电磁阀、室外换热器5和第一单向阀6后分流成两路，一路经第二电子膨胀阀8、室内蒸发器11、第二单向阀13、气液分离器14后再回到压缩机1，完成车内乘员舱制冷，另一路经第三电子膨胀阀10、电池冷却箱12、气液分离器14后再回到压缩机1，完成电池冷却。

制热循环时，关闭第一电磁阀、第二电子膨胀阀8和第三电子膨胀阀10，打开第二电磁阀2、第三电磁阀9和第一电子膨胀阀7，冷媒从压缩机1依次流经第二电磁阀2、室内冷凝器4、第一电子膨胀阀7、室外换热器5、第三电磁阀9、气液分离器14后再回到压缩机1。

除湿循环时，关闭第一电磁阀、第三电磁阀9、第一电子膨胀阀7和第三电子膨胀阀10，打开第二电磁阀2和第二电子膨胀阀8，冷媒从压缩机1依次流经第二电磁阀2、室内冷凝器4、第二电子膨胀阀8、室内蒸发器11、第二单向阀13、气液分离器14后再回到压缩机1。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车热泵空调系统，包括压缩机(1)、室外换热器(5)、室内冷凝器(4)、室内蒸发器(11)、气液分离器(14)、第一电子膨胀阀(7)和第二电子膨胀阀(8)，其特征在于，所述热泵空调系统还包括第一单向阀(6)，所述压缩机(1)、所述室外换热器(5)、所述第一单向阀(6)、所述第二电子膨胀阀(8)、所述室内蒸发器(11)和所述气液分离器(14)通过管道依次连接形成闭合回路；所述压缩机(1)和所述室外换热器(5)之间的管路上设有第一电磁阀(3)；所述室内冷凝器(4)的入口通过管道同所述压缩机(1)的出口连通，所述室内冷凝器(4)的出口通过管道同所述第一单向阀(6)和所述第二电子膨胀阀(8)之间的管路连通；所述第一单向阀(6)上并联有第一电子膨胀阀(7)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述压缩机(1)和所述室内冷凝器(4)之间的管路上设有第二电磁阀(2)。

3.根据权利要求1所述的电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括电池冷却箱(12)，所述电池冷却箱(12)的入口通过管道同所述第一单向阀(6)的出口连通，所述电池冷却箱(12)的出口通过管道同所述气液分离器(14)的入口连通，且所述电池冷却箱(12)入口端的管路上设有第三电子膨胀阀(10)。

4.根据权利要求3所述的电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述室内蒸发器(11)和所述气液分离器(14)之间的管路上设有第二单向阀(13)，所述第二单向阀(13)的入口同所述室内蒸发器(11)的出口连通，所述第二单向阀(13)的出口同所述气液分离器(14)的入口连通。

5.根据权利要求1所述的电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括第三电磁阀(9)，所述第三电磁阀(9)的一端通过管路同所述第一电磁阀(3)和所述室外换热器(5)之间的管路连通，另一端通过管路同所述气液分离器(14)的入口连通。

6.根据权利要求1所述的电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述压缩机(1)为涡旋压缩机。