CN213383775U - 一种汽车空调热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车空调热泵系统，属于汽车空调热泵领域。包括余热回收器，余热回收器的冷媒出口与气液分离器连通。还包括水冷冷凝器，余热回收器的冷媒进口与水冷冷凝器连通。余热回收器与水冷冷凝器之间设置有膨胀阀。还包括外置冷凝器，外置冷凝器的冷媒进口与水冷冷凝器连通，外置冷凝器的冷媒出口与气液分离器连通。余热回收器的冷媒出口与气液分离器连通，利用电机余热。外置冷凝器化霜时，本实用新型中，冷媒可以在余热回收器内蒸发吸热，保证空调系统的换热效率，降低整车能耗，提高电动车续航里程；余热回收器可单独进行热泵模式工作，解除外置冷凝器的结霜风险，电池冷却器可不参与工作，防止冬季电池过度冷却，延长电池寿命。

Description

一种汽车空调热泵系统

技术领域

本实用新型属于汽车空调热泵领域，涉及一种汽车空调热泵系统。

背景技术

传统的电动汽车热泵空调系统如图1所示，包括依次连通的压缩机6、水冷冷凝器1、外置冷凝器2、电池冷却器4及气液分离器5，气液分离器5与电池冷却器4连通后再与压缩机6连通，形成闭环。冷媒在压缩机6、水冷冷凝器1、外置冷凝器2、电池冷却器4及气液分离器5中依次循环流动。外置冷凝器2与水冷冷凝器1之间设置有膨胀阀7及截止阀8，截止阀8与膨胀阀7并联。外置冷凝器2与电池冷却器4之间设置有膨胀阀7。还包括用于回收电机系统热量的余热回器3，余热回收器3与外置冷凝器2并联，余热回收器3的一端与水冷冷凝器1相连，余热回收器 3与水冷冷凝器1之间设置有膨胀阀7。余热回收器3的另一端与外置冷凝器2的冷媒出口直接连通。

传统热泵空调系统制热时，冷媒经过膨胀阀7后进入外置冷凝器2，冷媒在外置冷凝器2 内蒸发吸热，冷凝器温度降低。周围环境中的水气会在外置冷凝器2的表面上逐步凝结成霜。外置冷凝器2长时间使用后，结霜面积会逐步增大，影响空调系统的运行稳定性，降低换热能力，这时候需要切换到除霜模式。关闭外置冷凝器2与水冷冷凝器1之间的膨胀阀7，打开截止阀8，外置冷凝器2不再作为蒸发器使用，冷媒直接进入外置冷凝器2中，提升外置冷凝器2的温度，消除霜冻。由于余热回收器3的冷媒出口与外置冷凝器2的冷媒出口直接连通，外置冷凝器2除霜模式下，余热回收器3的冷媒出口与外置冷凝器2的冷媒出口之间存在压力差，余热回收器3不能作为散热器使用。导致空调系统的整体换热能力会下降，冷媒循环过程中吸热量大幅度减少，进而使整车的出风温度降低影响整车舒适度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目在于提供一种汽车空调热泵系统，在外置冷凝器除霜时能够采用余热回收器进行蒸发吸热，保证空调系统的换热效率，降低整车能耗。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种汽车空调热泵系统，包括余热回收器，所述余热回收器的冷媒出口与气液分离器直接连通。

可选地，还包括水冷冷凝器，所述余热回收器的冷媒进口与所述水冷冷凝器连通。

可选地，所述余热回收器与水冷冷凝器之间设置有膨胀阀。

可选地，还包括外置冷凝器，所述外置冷凝器的冷媒进口与所述水冷冷凝器连通，所述外置冷凝器的冷媒出口与气液分离器连通。

可选地，还包括电池冷却器，所述电池冷却器设置在所述外置冷凝器与所述气液分离器之间，所述外置冷凝器通过所述电池冷却器与所述气液分离器连通。

可选地，所述外置冷凝器与所述水冷冷凝器之间设置有截止阀。

可选地，所述外置冷凝器与所述水冷冷凝器之间还设置有膨胀阀，所述截止阀与所述外置冷凝器与所述水冷冷凝器之间的膨胀阀并联设置。

本实用新型的有益效果在于：(1)余热回收器的冷媒出口与气液分离器连通，利用电机余热，外置冷凝器化霜时，冷媒可以在余热回收器内蒸发吸热，保证空调系统的换热效率，降低整车能耗，提高电动车续航里程；(2)可单独利用余热回收器进行热泵模式工作，外置冷凝器不参与工作，解除外置冷凝器的结霜风险，热泵模式制热时，使电池冷却器可不参与工作，防止冬季电池过度冷却，延长电池寿命。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为传统的电动汽车热泵空调系统的结构示意图；

图2为实施例中汽车空调热泵系统的结构示意图；

附图标记：水冷冷凝器1、外置冷凝器2、余热回收器3、电池冷却器4、气液分离器5、压缩机6、膨胀阀7、截止阀8。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图2，为一种汽车空调热泵系统，包括依次连通的压缩机6、水冷冷凝器1、外置冷凝器2、电池冷却器4及气液分离器5。气液分离器5与电池冷却器4连通后再与压缩机6连通，形成闭环。冷媒在压缩机6、水冷冷凝器1、外置冷凝器2、电池冷却器4及气液分离器5中依次循环流动。外置冷凝器2与水冷冷凝器1之间设置有膨胀阀7及截止阀8，截止阀8与膨胀阀7并联。外置冷凝器2与电池冷却器4之间也设置有膨胀阀7。水冷冷凝器1 与气液分离器5之间还设置有余热回收器3，余热回收器3用于回收电机系统热量。余热回收器3与外置冷凝器2并联，余热回收器3的一端与水冷冷凝器1连通，余热回收器3与水冷冷凝器1之间设置有膨胀阀7。余热回收器3的另一端为冷媒出口，余热回收器3的冷媒出口与气液分离器5直接连通。

截止阀8和电子膨胀阀7可组合为新型组合阀，节省整车布置空间。外置冷凝器2与电池冷却器4之间设置的膨胀阀7可根据整车需求选择为电子膨胀阀、电磁膨胀阀。余热回收器3与水冷冷凝器1之间设置的膨胀阀7可根据整车需求选择为节流孔装置、电子膨胀阀、带截止功能的电磁膨胀阀。

外置冷凝器2进行化霜时，关闭外置冷凝器2与水冷冷凝器1之间的膨胀阀7与截止阀 8，水冷冷凝器1中的冷媒进入余热回收器3中，冷媒在余热回收器3中蒸发吸热。吸热后的冷媒由气液分离器5进入压缩机6进行压缩，压缩后的冷媒进入水冷冷凝器1中进行放热，完成制热循环。余热回收器3为电机余热回收器3，冷媒在余热回收器3内蒸发吸收电机工作所产生的热量，提升了冷媒温度，保证了空调系统的换热效率，降低整车能耗，提高电动车续航里程。除霜模式下冷媒不再经过电池冷却器4，防止电池冷却过度，延长电池寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种汽车空调热泵系统，其特征在于：包括余热回收器，所述余热回收器的冷媒出口与气液分离器直接连通。

2.根据权利要求1所述的一种汽车空调热泵系统，其特征在于：还包括水冷冷凝器，所述余热回收器的冷媒进口与所述水冷冷凝器连通。

3.根据权利要求2所述的一种汽车空调热泵系统，其特征在于：所述余热回收器与所述水冷冷凝器之间设置有膨胀阀。

4.根据权利要求2所述的一种汽车空调热泵系统，其特征在于：还包括外置冷凝器，所述外置冷凝器的冷媒进口与所述水冷冷凝器连通，所述外置冷凝器的冷媒出口与气液分离器连通。

5.根据权利要求4所述的一种汽车空调热泵系统，其特征在于：还包括电池冷却器，所述电池冷却器设置在所述外置冷凝器与所述气液分离器之间，所述外置冷凝器通过所述电池冷却器与所述气液分离器连通。

6.根据权利要求4所述的一种汽车空调热泵系统，其特征在于：所述外置冷凝器与所述水冷冷凝器之间设置有截止阀。

7.根据权利要求6所述的一种汽车空调热泵系统，其特征在于：所述外置冷凝器与所述水冷冷凝器之间还设置有膨胀阀，所述截止阀与所述外置冷凝器与所述水冷冷凝器之间的膨胀阀并联设置。

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