CN212267184U - 一种新能源汽车空调热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新能源汽车空调热泵系统，包括压缩机、电辅热装置、气液分离器、四通阀、膨胀阀和热交换器；所述热交换器包括室外热交换器和室内热交换器；所述四通阀的四个端口分别与所述压缩机、室外热交换器、室内热交换器和气液分离器一端连接；所述膨胀阀包括室外热交换器膨胀阀和室内热交换器膨胀阀；所述室外热交换器膨胀阀分别与所述室外热交换器和所述室内热交换器膨胀阀一端连接；所述室内热交换器膨胀阀另一端与所述室内热交换器连接；所述电辅热装置分别与所述压缩机和所述气液分离器另一端连接。本实用新型的新能源汽车空调热泵系统可以在全工况下工作，在低温环境下可以提高新能源汽车的能源利用效率。

Description

一种新能源汽车空调热泵系统

技术领域

本实用新型涉及新能源电动汽车空调技术领域，特别是涉及一种新能源汽车空调热泵系统。

背景技术

混合动力和纯电动汽车将是未来汽车行业的发展趋势，与传统燃油汽车相比,新能源汽车(纯电动、混动)的动力总成结构有了巨大的变化。利用电机取代传统车中的燃油发动机后,其热管理系统也发生了根本的改变。新能源车整车热管理系统主要包含电池的热管理，控制单元的热管理以及驾驶舱的热管理。

针对驾驶舱的热管理，在现有的技术中，电动汽车比较常见的热管理系统采用PTC(正温度系数热敏电阻)电阻加热，加热效率最高也就是1，即电能全部转换为热能，对于新能源汽车的能源利用效率仍然较低，节能效果较差。一般的低温热泵，由于受冷媒的蒸发温度限制，在低温环境(温度低于-20℃)时，制热效果极差。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种新能源汽车空调热泵系统，可以在全工况下工作，在低温环境下可以提高新能源汽车的能源利用效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种新能源汽车空调热泵系统，包括压缩机、电辅热装置、气液分离器、四通阀、膨胀阀和热交换器；

所述热交换器包括室外热交换器和室内热交换器；所述四通阀的四个端口分别与所述压缩机、室外热交换器、室内热交换器和气液分离器一端连接；

所述膨胀阀包括室外热交换器膨胀阀和室内热交换器膨胀阀；所述室外热交换器膨胀阀分别与所述室外热交换器和所述室内热交换器膨胀阀一端连接；所述室内热交换器膨胀阀另一端与所述室内热交换器连接；

所述电辅热装置分别与所述压缩机和所述气液分离器另一端连接。

作为上述电路的进一步改进为：

还包括：经济器和截止阀；

所述截止阀设于所述室外热交换器膨胀阀和室内热交换器膨胀阀之间，所述截止阀一端分别与所述室外热交换器膨胀阀和室内热交换器膨胀阀连接；所述截止阀另一端连接所述经济器一端；

所述经济器另一端连接所述气液分离器一端。

上述电路中，优选地，所述压缩机连接直流电源。

上述回路中，优选地，所述膨胀阀为内平衡式膨胀阀。

优选地，所述膨胀阀为内平衡式膨胀阀。

优选地，所述膨胀阀为外平衡式膨胀阀。

优选地，所述经济器为增焓经济器。

优选地，所述压缩机为电动压缩机。

由以上方案可以看出，本实用新型的新能源汽车空调热泵系统，通过室外热交换器和室内热交换器的协作，与外界空气进行热交换，在需要制冷和制热的情况下进行对应处理，可以提高热效率；在低温环境下，通过电辅热装置和气液分离器，可以根据需求对冷媒回气加热，保障足够质量和回气温度的冷媒返回压缩机循环压缩，从而进一步提高新能源汽车的能源利用效率，提高节能效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例的新能源汽车空调热泵系统结构图。

其中，1、压缩机；2、四通阀；3、室内热交换器；4、室内热交换器膨胀阀；5、室外热交换器；6、室外热交换器膨胀阀；7、截止阀；8、经济器；9、气液分离器；10、电辅热装置。

具体实施方式

下面结合附图以及具体的实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

参见图1所示，本实用新型的实施例首先要说明下本新型的新能源汽车空调热泵系统结构以及参数情况。

如图1所示，本实施例的新能源汽车空调热泵系统包括：

1、压缩机；冷媒循环系统的动力源；

2、四通阀；冷媒循环时实现高低压管路切换，达到不同热交换目的；

3、室内热交换器；与车辆驾驶室空气进行热交换，制冷时作为蒸发器向驾驶室内空气吸热，制热时作为冷凝器向驾驶室内空气吸热；

4、室内热交换器膨胀阀；室内热交换器作为蒸发器时起节流作用，室内交换器作为冷凝器时畅通；

5、室外热交换器；与外界空气进行热交换，制冷时作为冷凝器向外界空气放热，制热时作为蒸发器向外界空气吸热；

6、室外热交换器膨胀阀；室内外热交换器作为蒸发器时起节流作用，室外交换器作为冷凝器时畅通；

7、截止阀；系统制冷时冷媒截止进入经济器，系统低温加热时，截止阀打开，冷媒通过经济器；

8、经济器；系统低温加热时，为压缩机增焓(增加压缩机回气)；

9、气液分离器；冷媒进入压缩机前气液分离装置，保障冷媒以气态形式返回压缩机，避免压缩机液击；

10、电辅热装置；包裹在压缩机回气管路外面，系统低温制热时，加热芯片对冷媒加热，实现增焓。

本实施例的技术方案工作流程和原理如下：

一、驾驶室需制冷时：

冷媒循环系统工作状态：

压缩机1泵出高温高压的冷媒(气态)经过四通阀2流向室外热交换器5；冷媒经过室外热交换器5向外界空气放热，变成高温高压液体通过室外热交换器膨胀阀6(此时该膨胀阀畅通，不起节流作用)，流向室内热交换器膨胀阀4；经过膨胀阀节流后的冷媒在室内热交换器3内蒸发为气体，向驾驶室内空气吸热，实现制冷功能；冷媒通过室内交换器3后变成低压气体经过四通阀2流经气液分离器9，返回压缩机1。在此工况下，截止阀7关闭，经济器8和电辅热装置10没有冷媒通过，是不工作的。

二、驾驶室需制热时：

冷媒循环系统工作状态：

压缩机1泵出高温高压的冷媒(气态)经过四通阀2流向室内热交换器3；冷媒向驾驶室空气放热实现制热功能；之后变成高压液体通过室内热交换器膨胀阀4(此时膨胀阀畅通)分成两路流向室外热交换器膨胀阀6、经济器8(此时经济器截止阀打开)；经过室内热交换器膨胀阀4节流后的冷媒在室外热交换器5、经济器8内蒸发为气体，向外界吸热，变成低压气体经过四通阀2流向气液分离器9，在压缩机回气管路上，电辅热装置10根据需求对冷媒回气加热，保障足够质量和回气温度的冷媒返回压缩机1循环压缩。

在系统制热时，气液分离器返回压缩机的冷媒质量流量少时(外界温度低，热交换少)，截止阀7会打开，冷媒通过经济器返回气液分离器，经过电辅热装置加热后，以气态形式返回压缩机。

由以上方案可以看出，本实用新型的新能源汽车空调热泵系统，通过室外热交换器和室内热交换器的协作，与外界空气进行热交换，在需要制冷和制热的情况下进行对应处理，可以提高热效率；通过经济器、电辅热装置和气液分离器，可以根据需求对冷媒回气加热，保障足够质量和回气温度的冷媒返回压缩机循环压缩，从而进一步提高新能源汽车的能源利用效率，提高节能效果。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种新能源汽车空调热泵系统，其特征在于，包括压缩机、电辅热装置、气液分离器、四通阀、膨胀阀和热交换器；

所述热交换器包括室外热交换器和室内热交换器；所述四通阀的四个端口分别与所述压缩机、室外热交换器、室内热交换器和气液分离器一端连接；

所述膨胀阀包括室外热交换器膨胀阀和室内热交换器膨胀阀；所述室外热交换器膨胀阀分别与所述室外热交换器和所述室内热交换器膨胀阀一端连接；所述室内热交换器膨胀阀另一端与所述室内热交换器连接；

所述电辅热装置分别与所述压缩机和所述气液分离器另一端连接。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车空调热泵系统，其特征在于，还包括：经济器和截止阀；

所述截止阀设于所述室外热交换器膨胀阀和室内热交换器膨胀阀之间，所述截止阀一端分别与所述室外热交换器膨胀阀和室内热交换器膨胀阀连接；所述截止阀另一端连接所述经济器一端；

所述经济器另一端连接所述气液分离器一端。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车空调热泵系统，其特征在于，所述压缩机连接直流电源。

4.根据权利要求2所述的新能源汽车空调热泵系统，其特征在于，所述膨胀阀为内平衡式膨胀阀。

5.根据权利要求2所述的新能源汽车空调热泵系统，其特征在于，所述膨胀阀为外平衡式膨胀阀。

6.根据权利要求2所述的新能源汽车空调热泵系统，其特征在于，所述经济器为增焓经济器。

7.根据权利要求2所述的新能源汽车空调热泵系统，其特征在于，所述压缩机为电动压缩机。

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