本發(fā)明屬于車用熱泵空調技術領域，具體涉及一種采用壓力傳感器的車用熱泵空調。

背景技術：

隨著國家對新能源車的大力補貼和推廣，現(xiàn)有純電動大巴車的市場占有率越來越高，由于沒有傳統(tǒng)車的燃油余熱可利用，冬季只能依靠空調機組或者PTC給車廂供暖，但是在高寒地區(qū)，普通熱泵機組的供熱能力明顯不足、PTC的換熱效率低下影響整車的續(xù)航里程。另一方面，現(xiàn)有的電子閥采用排氣溫度控制來調節(jié)冷媒流量，在系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏或者冬季運行過程中由于匹配不當，易出現(xiàn)系統(tǒng)回氣帶液，系統(tǒng)結霜甚至壓縮機液擊等情況，從而使得系統(tǒng)不能正常運行。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種采用壓力傳感器的車用熱泵空調，能夠在低溫環(huán)境下正常運行，采用壓力傳感器能夠實時監(jiān)控系統(tǒng)運行壓力是否正常，也能夠利用過熱度控制系統(tǒng)的冷媒循環(huán)量，使得控制更加精確，節(jié)能效果更好。

本發(fā)明的技術方案具體為：

一種采用壓力傳感器的車用熱泵空調，包括補氣壓縮機，補氣壓縮機的排氣口與四通閥的A口連接，四通閥的B口與車外換熱器連接，車外換熱器的另一端分別與單向閥Ⅰ的出口和單向閥Ⅱ的進口連接，板式換熱器的第一通道分別與單向閥Ⅱ的出口和單向閥Ⅲ的出口連接，板式換熱器的第一通道的另一端與主路電子閥連接，主路電子閥的另一端分別與單向閥Ⅰ的進口和單向閥Ⅳ的進口連接，單向閥Ⅳ的出口與車內換熱器連接，車內換熱器另一端與四通閥的C口連接，四通閥的D口與補氣壓縮機的進氣口連接；輔路電子閥的一端分別與單向閥Ⅱ的出口和單向閥Ⅲ的出口連接，其另一端與板式換熱器的第二通道連接，板式換熱器的第二通道的另一端與補氣壓縮機的補氣口連接；補氣壓縮機的排氣口設有壓力傳感器Ⅰ和與之配合作用的溫度傳感器Ⅰ，補氣壓縮機的進氣口設有壓力傳感器Ⅱ和與之配合作用的溫度傳感器Ⅱ。

單向閥Ⅱ的出口和單向閥Ⅲ的出口的管路上設有干燥過濾器，與主路電子閥進口連接的管路和與輔路電子閥進口連接的管路上均設有過濾器。

車內換熱器與輔助PTC加熱器連接。

四通閥的D口與補氣壓縮機進氣口連接的管路上設有氣液分離器。

一種采用壓力傳感器的車用熱泵空調的系統(tǒng)控制方法，其步驟為：

1. 模式判定，若為制熱模式，進行車外溫度檢測，若溫度<-23℃，則不允許補氣壓縮機開啟，返回重新進行車外溫度檢測；若溫度≥-23℃，進一步判定溫度≥-5℃，則主路電子閥按預定開度開啟，輔路電子閥關閉；判斷壓力傳感器Ⅱ無故障，給出壓力傳感器Ⅱ檢測值，根據(jù)公式Δt=t₂-t₁，分三種情況討論：一是Δt<3℃，則主路電子閥下調20步；二是3℃≤Δt≤5℃，則主路電子閥不調節(jié)；三是Δt>5℃，則主路電子閥上調20步，完成一個循環(huán)過程；

2. 車外溫度檢測，若溫度≥-23℃，進一步判定溫度<-5℃，則分別判斷壓力傳感器Ⅰ和壓力傳感器Ⅱ無故障，分別測出壓力傳感器Ⅰ檢測值和壓力傳感器Ⅱ檢測值，根據(jù)公式Δt=t₂-t₁，分三種情況討論：一是Δt<3℃，則主路電子閥下調20步；二是3℃≤Δt≤5℃，則主路電子閥不調節(jié)；三是Δt>5℃，則主路電子閥上調20步；同時，根據(jù)公式Δt’=t₄-t₃，分三種情況討論：一是Δt’<10℃，則輔路電子閥下調20步；二是10℃≤Δt’≤25℃，則輔路電子閥不調節(jié)；三是Δt’>25℃，則輔路電子閥上調20步，完成一個循環(huán)過程；

3. 若為制冷模式，則主路電子閥按預定開度開啟，輔路電子閥關閉；判斷壓力傳感器Ⅱ無故障，給出壓力傳感器Ⅱ檢測值，根據(jù)公式Δt=t₂-t₁，分三種情況討論：一是Δt<3℃，則主路電子閥下調20步；二是3℃≤Δt≤5℃，則主路電子閥不調節(jié)；三是Δt>5℃，則主路電子閥上調20步，完成一個循環(huán)過程；

式中：t₁為壓力傳感器Ⅱ對應的飽和溫度；t₂為進氣溫度；Δt為進氣溫度與壓力傳感器Ⅱ對應的飽和溫度的溫差；t₃為壓力傳感器Ⅰ對應的飽和溫度；t₄為排氣溫度；Δt’為排氣溫度與壓力傳感器Ⅰ對應的飽和溫度的溫差。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明運用壓力傳感器和溫度傳感器配合作用對補氣壓縮機的進氣溫度和排氣溫度進行監(jiān)測，從而根據(jù)監(jiān)測結果控制冷媒循環(huán)量，按需對補氣壓縮機進行補氣，可實現(xiàn)空調產品在高溫高寒地區(qū)可靠穩(wěn)定運行；另外，壓力傳感器能夠實時監(jiān)控系統(tǒng)壓力，判斷系統(tǒng)冷媒是否泄漏、系統(tǒng)是否出現(xiàn)堵塞等情況，為系統(tǒng)的正常運行提供保障。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工作示意圖。

圖2是本發(fā)明系統(tǒng)控制邏輯圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種采用壓力傳感器的車用熱泵空調，包括補氣壓縮機1，補氣壓縮機1的排氣口與四通閥3的A口連接，四通閥3的B口與車外換熱器4連接，車外換熱器4的另一端分別與單向閥Ⅰ7的出口和單向閥Ⅱ13的進口連接，板式換熱器9的第一通道分別與單向閥Ⅱ13的出口和單向閥Ⅲ14的出口連接，板式換熱器9的第一通道的另一端與主路電子閥11連接，主路電子閥11的另一端分別與單向閥Ⅰ7的進口和單向閥Ⅳ15的進口連接，單向閥Ⅳ15的出口與車內換熱器5連接，車內換熱器5另一端與四通閥3的C口連接，四通閥3的D口與補氣壓縮機1的進氣口連接；輔路電子閥12的一端分別與單向閥Ⅱ13的出口和單向閥Ⅲ14的出口連接，其另一端與板式換熱器9的第二通道連接，板式換熱器9的第二通道的另一端與補氣壓縮機1的補氣口連接；補氣壓縮機1的排氣口設有壓力傳感器Ⅰ和與之配合作用的溫度傳感器Ⅰ，補氣壓縮機1的進氣口設有壓力傳感器Ⅱ和與之配合作用的溫度傳感器Ⅱ。本發(fā)明運用壓力傳感器和溫度傳感器配合作用對補氣壓縮機1的進氣溫度和排氣溫度進行監(jiān)測，從而根據(jù)監(jiān)測結果控制冷媒循環(huán)量，按需對補氣壓縮機1進行補氣，可實現(xiàn)空調產品在高溫高寒地區(qū)可靠穩(wěn)定運行；另外，壓力傳感器能夠實時監(jiān)控系統(tǒng)壓力，判斷系統(tǒng)冷媒是否泄漏、系統(tǒng)是否出現(xiàn)堵塞等情況，為系統(tǒng)的正常運行提供保障。

本發(fā)明采用板式換熱器9實現(xiàn)冷媒主回路和補氣回路的熱交換；在該系統(tǒng)中設置有四通閥3實現(xiàn)制冷/制熱的切換，采用單向閥搭建不同的冷媒流動橋路，保證冷媒在板式換熱器9中流向的一致性。

本發(fā)明所述的單向閥Ⅱ13的出口和單向閥Ⅲ14的出口的管路上設有干燥過濾器8，與主路電子閥11進口連接的管路和輔路電子閥12進口連接的管路上均設有過濾器10，保證系統(tǒng)的清潔度，防止主路電子閥11和輔路電子閥12堵塞，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明所述的車內換熱器5與輔助PTC加熱器6連接，主要作用為系統(tǒng)化霜時輔助制熱或者是在制熱開始運行時輔助升溫，提升整車舒適性和客戶滿意度。

四通閥3的D口與補氣壓縮機1進氣口連接的管路上設有氣液分離器2，保證進入補氣壓縮機1的冷媒狀態(tài)為氣態(tài)，保障補氣壓縮機1的正常運行。

本發(fā)明的工作原理為：

制冷循環(huán)過程中，補氣壓縮機1排出的高溫高壓氣體冷媒經四通閥3進入車外換熱器4中，經車外換熱器4冷凝成高溫高壓的液態(tài)冷媒，流經單向閥Ⅱ13、干燥過濾器8、進入板式換熱器9，通過干燥器10進入到主路電子閥11，再經單向閥Ⅳ15流入車內換熱器5，在車內換熱器5中吸熱蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)冷媒，經四通閥3和氣液分離器2進入到補氣壓縮機1進氣口，完成制冷循環(huán)。

制熱循環(huán)過程中，補氣壓縮機1排出的高溫高壓氣體冷媒經四通閥3進入到車內換熱器5中，冷媒冷卻釋放的熱量在車內風機的作用下吹入風道給車廂供熱，然后經單向閥Ⅲ14、干燥過濾器8后，經過板式換熱器9和干燥器10進入主路電子閥11，在主路電子閥11的作用下經單向閥Ⅰ7進入車外換熱器4中，在車外換熱器4中吸熱蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)冷媒，經四通閥3和氣液分離器2進入到補氣壓縮機1進氣口；在高寒環(huán)境下，經干燥過濾器8后，一小部分冷媒經輔路膨脹閥12進入板式換熱器9與主路冷媒換熱后進入到補氣壓縮機1補氣口，完成制熱循環(huán)。

本發(fā)明的冷媒流量采用過熱度控制，其中主路電子閥11采用吸氣過熱度控制，保證補氣壓縮機1進氣口全是過熱氣態(tài)冷媒；輔路電子閥12采用排氣過熱度控制，控制補氣壓縮機1在低溫工況下的排氣溫度范圍，保證壓縮機的正常運行，該系統(tǒng)控制方法如圖2所示，其步驟為：

1. 模式判定，若為制熱模式，進行車外溫度檢測，若溫度<-23℃，則不允許補氣壓縮機1開啟，返回重新進行車外溫度檢測；若溫度≥-23℃，進一步判定溫度≥-5℃，則主路電子閥11按預定開度開啟，輔路電子閥12關閉；判斷壓力傳感器Ⅱ無故障，給出壓力傳感器Ⅱ檢測值，根據(jù)公式Δt=t₂-t₁，分三種情況討論：一是Δt<3℃，則主路電子閥11下調20步；二是3℃≤Δt≤5℃，則主路電子閥11不調節(jié)；三是Δt>5℃，則主路電子閥11上調20步，完成一個循環(huán)過程；

2. 車外溫度檢測，若溫度≥-23℃，進一步判定溫度<-5℃，則分別判斷壓力傳感器Ⅰ和壓力傳感器Ⅱ無故障，分別測出壓力傳感器Ⅰ檢測值和壓力傳感器Ⅱ檢測值，根據(jù)公式Δt=t₂-t₁，分三種情況討論：一是Δt<3℃，則主路電子閥11下調20步；二是3℃≤Δt≤5℃，則主路電子閥11不調節(jié)；三是Δt>5℃，則主路電子閥11上調20步；同時，根據(jù)公式Δt’=t₄-t₃，分三種情況討論：一是Δt’<10℃，則輔路電子閥12下調20步；二是10℃≤Δt’≤25℃，則輔路電子閥12不調節(jié)；三是Δt’>25℃，則輔路電子閥12上調20步，完成一個循環(huán)過程；

3. 若為制冷模式，則主路電子閥11按預定開度開啟，輔路電子閥12關閉；判斷壓力傳感器Ⅱ無故障，給出壓力傳感器Ⅱ檢測值，根據(jù)公式Δt=t₂-t₁，分三種情況討論：一是Δt<3℃，則主路電子閥11下調20步；二是3℃≤Δt≤5℃，則主路電子閥11不調節(jié)；三是Δt>5℃，則主路電子閥11上調20步，完成一個循環(huán)過程；

式中：t₁為壓力傳感器Ⅱ對應的飽和溫度；t₂為進氣溫度；Δt為進氣溫度與壓力傳感器Ⅱ對應的飽和溫度的溫差；t₃為壓力傳感器Ⅰ對應的飽和溫度；t₄為排氣溫度；Δt’為排氣溫度與壓力傳感器Ⅰ對應的飽和溫度的溫差。

通過此種控制邏輯，實現(xiàn)電子閥的精確控制和系統(tǒng)冷媒流量的最佳循環(huán)。

壓力傳感器的另一個作用就是能夠實時監(jiān)控系統(tǒng)壓力，判斷系統(tǒng)冷媒是否泄漏、系列是否出現(xiàn)堵塞等情況，為系統(tǒng)的正常運行提供保障；此外，還可以在售后維修時，便于檢查，迅速找出系統(tǒng)故障，為后期產品維護提供方便。