一種純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)及純電動(dòng)汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車上空調(diào)系統(tǒng)，尤其指用于無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)余熱系統(tǒng)的純電動(dòng)汽車空調(diào)熱栗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)燃油汽車上均設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)，一般在夏季時(shí)進(jìn)行制冷，在冬季時(shí)則利用溫度較高的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行制熱。
[0003]但電動(dòng)汽車無(wú)法利用該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水，因此，目前常見的純電動(dòng)車上的空調(diào)體統(tǒng)采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
[0004]比如有專利公開了一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)。其包括:壓縮機(jī)、四通閥、第一單向閥、內(nèi)部冷凝器、F型熱力膨脹閥、第二單向閥、外部冷凝器、第一截止閥、第二截止閥、H型熱力膨脹閥、內(nèi)部蒸發(fā)器、氣液分離器。壓縮機(jī)出口與四通閥進(jìn)口相連，四通閥兩個(gè)出口分別與第一單向閥進(jìn)口和內(nèi)部冷凝器進(jìn)口相連，第一單向閥出口與外部冷凝器的進(jìn)氣口相連，內(nèi)部冷凝器的出口與F型熱力膨脹閥進(jìn)口相連，F(xiàn)型熱力膨脹閥出口與第二單向閥進(jìn)口相連，第二單向閥出口與外部冷凝器進(jìn)口相連，外部冷凝器出口分別于第一截止閥和第二截止閥進(jìn)口相連，第一截止閥出口和內(nèi)部蒸發(fā)器出口與氣液分離器進(jìn)口相連。
[0005]采用上述結(jié)構(gòu)，可以通過關(guān)閉第二單向閥和第一截止閥、及切換四通閥的出口來選擇制冷循環(huán)實(shí)現(xiàn)制冷，并通過關(guān)閉第一單向閥和第二截止閥、及切換四通閥的出口來選擇制熱循環(huán)實(shí)現(xiàn)制熱。各類汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)中使用，但該系統(tǒng)中采用的零部件四通換向閥在汽車上運(yùn)行時(shí)性能不穩(wěn)定，在工作時(shí)存在換向延遲、換向不到位導(dǎo)致制冷劑在空調(diào)系統(tǒng)中內(nèi)漏串流等問題，一旦四通換向閥失效，汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)制冷、制熱等功倉(cāng)泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)中熱泵空調(diào)系統(tǒng)由制冷劑換向延時(shí)、換向不到位而引起的制冷或制熱延遲、甚至無(wú)法進(jìn)行制冷或制熱，導(dǎo)致空調(diào)舒適性差的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)及純電動(dòng)汽車。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例一方面提供了一種純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括電動(dòng)壓縮機(jī)、氣液分離器、內(nèi)部第一換熱器、外部第一換熱器、系統(tǒng)間換熱器、第一膨脹閥、外部第二換熱器、第二膨脹閥、電動(dòng)水泵、內(nèi)部第二換熱器、若干接在上述設(shè)備間的管道以及設(shè)置在所述管道上的閥門；
[0008]其中，電動(dòng)壓縮機(jī)、氣液分離器、內(nèi)部第一換熱器、外部第一換熱器、第一膨脹閥、外部第二換熱器、第二膨脹閥、系統(tǒng)間換熱器形成制冷劑單向循環(huán)系統(tǒng)；
[0009]所述電動(dòng)壓縮機(jī)的出口通過閥門分別連接至所述外部第一換熱器的入口、系統(tǒng)間換熱器的制冷劑入口；所述電動(dòng)壓縮機(jī)的入口連接至所述氣液分離器的出口；
[0010]所述外部第一換熱器的出口通過第一膨脹閥連接至所述內(nèi)部第一換熱器的入口，所述內(nèi)部第一換熱器的出口通過閥門連接至所述氣液分離器的入口；
[0011]所述系統(tǒng)間換熱器的制冷劑出口通過第二膨脹閥連接至所述外部第二換熱器的入口，所述外部第二換熱器的出口通過閥門連接至所述氣液分離器的入口；
[0012]所述系統(tǒng)間換熱器、所述電動(dòng)水泵和所述內(nèi)部第二換熱器形成冷卻液?jiǎn)蜗蜓h(huán)系統(tǒng)；
[0013]所述系統(tǒng)間換熱器的冷卻液出口通過閥門連接至所述電動(dòng)水泵的入口，所述電動(dòng)水泵的出口連接至所述內(nèi)部第二換熱器的入口，所述內(nèi)部第二換熱器的出口通過閥門連接至所述系統(tǒng)間換熱器冷卻液入口。
[0014]采用本發(fā)明實(shí)施例提供的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其采用兩套單向循環(huán)系統(tǒng)，即冷卻液?jiǎn)蜗蜓h(huán)系統(tǒng)和制冷劑單向循環(huán)系統(tǒng)；其制冷功能由制冷劑單向循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，制熱采暖功能通過系統(tǒng)間換熱器由制冷劑和冷卻液進(jìn)行一次換熱，再由冷卻液與車內(nèi)進(jìn)行二次換熱實(shí)現(xiàn)，因此在不改變制冷劑循環(huán)方向及空調(diào)箱體內(nèi)部換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)了汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑制冷、冷卻液二次制熱的功能，由于上述系統(tǒng)均為單向循環(huán)系統(tǒng)，無(wú)需采用四通閥等換向部件進(jìn)行換向，因此不存在換向延時(shí)或換向不到位的問題。有效地避免了制冷或制熱延時(shí)，甚至無(wú)法進(jìn)行制冷或制熱的情況出現(xiàn)，同時(shí)，采用該種方案，其采暖能效更高，舒適性好，簡(jiǎn)單易實(shí)施。
[0015]優(yōu)選地，接在所述系統(tǒng)間換熱器的冷卻液出口和所述電動(dòng)水泵的入口之間的閥門為第一電動(dòng)三通閥；
[0016]接在所述內(nèi)部第二換熱器的出口和所述系統(tǒng)間換熱器冷卻液入口之間的閥門為第二電動(dòng)二通閥；
[0017]還包括一 PTC液體電加熱器，所述PTC液體電加熱器的出口連接至所述第一電動(dòng)三通閥；所述PTC液體電加熱器的入口連接至所述第二電動(dòng)三通閥。采用上述方案，由于在內(nèi)部第二換熱器旁設(shè)置了 PTC液體電加熱器作為輔助采暖設(shè)備，具備輔助采暖的功能，其采暖能效進(jìn)一步提高。還可防止室外側(cè)換熱器除霜過程中為車內(nèi)提供輔助供暖，使舒適性更好。
[0018]在所述電動(dòng)壓縮機(jī)的出口和所述外部第二換熱器的入口之間還設(shè)有一除霜管道；所述除霜管道上設(shè)有一閥門。采用該種方式，當(dāng)車外環(huán)境溫度較低，導(dǎo)致外部第二換熱器(該外部第二換熱器為室外側(cè)換熱器)結(jié)霜的問題可以得到有效解決，其直接在電動(dòng)壓縮機(jī)的出口安裝除霜管道，電動(dòng)壓縮機(jī)出來的高溫高壓的氣體制冷劑對(duì)已結(jié)霜的外部第二換熱器進(jìn)行熱氣融霜。
[0019]優(yōu)選地，除上述第一膨脹閥、第二膨脹閥、第一電動(dòng)三通閥及第二電動(dòng)三通閥外，其余的閥門均為電磁閥。
[0020]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)間換熱器為冷凝板換熱器。
[0021]優(yōu)選地，所述外部第一換熱器為冷凝器，所述外部第二換熱器為蒸發(fā)器，所述內(nèi)部第一換熱器為蒸發(fā)器，所述第二內(nèi)部換熱器為暖風(fēng)芯體。
[0022]優(yōu)選地，所述外部第二換熱器布置在純電動(dòng)汽車上的電機(jī)冷卻系統(tǒng)中的散熱器附近。采用該種設(shè)計(jì)，在低溫制熱工況時(shí)，可吸收電機(jī)冷卻系統(tǒng)中的余熱，提高外部第二換熱器的換熱量，進(jìn)而提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制熱能效比，增加車內(nèi)空調(diào)的舒適性。
[0023]優(yōu)選地，還包括一空調(diào)箱體，所述內(nèi)部第一換熱器、內(nèi)部第二換熱器安裝在空調(diào)箱體內(nèi)。
[0024]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)間換熱器布置在所述電動(dòng)壓縮機(jī)和所述空調(diào)箱體附近。采用該種方案，可有效提升單向冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的采暖效率，從而提升空調(diào)系統(tǒng)能效比。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供了一種純電動(dòng)汽車，包括上述的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
[0026]采用本發(fā)明實(shí)施例提供的純電動(dòng)汽車，其上安裝有純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)，該熱泵空調(diào)系統(tǒng)采用兩套單向循環(huán)系統(tǒng)，即冷卻液?jiǎn)蜗蜓h(huán)系統(tǒng)和制冷劑單向循環(huán)系統(tǒng)；其制冷功能由制冷劑單向循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，制熱米暖功能通過系統(tǒng)間換熱器由制冷劑和冷卻液進(jìn)行一次換熱，再由冷卻液與車內(nèi)進(jìn)行二次換熱實(shí)現(xiàn)，因此在不改變制冷劑循環(huán)方向及空調(diào)箱體內(nèi)部換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)了汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑制冷、冷卻液二次制熱的功能，由于上述系統(tǒng)均為單向循環(huán)系統(tǒng)，無(wú)需采用四通閥等換向部件進(jìn)行換向，因此不存在換向延時(shí)或換向不到位的問題。有效地避免了制冷或制熱延時(shí)，甚至無(wú)法進(jìn)行制冷或制熱的情況出現(xiàn)，同時(shí)，采用該種方案，其采暖能效更高，舒適性好，簡(jiǎn)單易實(shí)施。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)整體原理圖；
[0028]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)高溫制冷工作過程不意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)低溫制熱工作過程不意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行PTC液體電加熱工作過程示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)春秋季節(jié)同時(shí)制冷制熱工作過程示意圖；
[0032]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)室外側(cè)換熱器融霜工作過程不意圖。
[0033]其中，1、電動(dòng)壓縮機(jī)；2、第一電磁閥；3、