一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)及應(yīng)用其的電動汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機、車內(nèi)主換熱器、節(jié)流裝置以及車外換熱器，還包括：閃蒸器，設(shè)置在車外換熱器與車內(nèi)主換熱器之間的連接管路上，并通過補氣管路與壓縮機補氣口選擇性連通；回?zé)崞?設(shè)置在所述壓縮機與所述車內(nèi)主換熱器之間，用于對進入壓縮機吸氣口的冷媒與所述車內(nèi)主換熱器的出口的冷媒進行熱交換。本發(fā)明采用閃蒸器對壓縮機進行噴氣增焓，在壓縮機吸氣口和車內(nèi)主換熱器之間設(shè)置回?zé)崞?在低溫制熱工況下,可以有效提高冷凝器出口過冷度,壓縮機吸氣過熱度,從而提高系統(tǒng)制熱能力、防止壓縮機液擊、提高系統(tǒng)可靠性。另外本發(fā)明還提供了采用上述電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的電動汽車，可以有效延長續(xù)航里程。
【專利說明】
一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)及應(yīng)用其的電動汽車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電動車領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)及應(yīng)用其的電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]冬季低溫環(huán)境下，純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)無法利用引擎冷卻水等的燃燒余熱制熱運行，目前電動汽車冬季供暖主要采用PTC電熱供暖，但是PTC電熱供暖需要大量消耗電動汽車電池儲備的電能，大大影響電動汽車的續(xù)航里程;而采用傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，隨著車外溫度降低，空調(diào)系統(tǒng)制熱量和制熱效率迅速下降，壓縮比增大，影響系統(tǒng)運行可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個目的在于:提供一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其能夠有效提高系統(tǒng)制熱量以及換熱效率，保證電動汽車的續(xù)航里程。
[0004]本發(fā)明的另一個目的在于:提供一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其能夠有效提高低溫工況下的冷凝器出口過冷度、壓縮機吸氣過熱度、提高系統(tǒng)制熱能力。
[0005]本發(fā)明的再一個目的在于:提供一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其能夠防止壓縮機液擊、提尚系統(tǒng)可靠性。
[0006]本發(fā)明的又一個目的在于:提供一種電動汽車，其能夠延長電動汽車的續(xù)航里程。
[0007]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]—方面，提供一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機、車內(nèi)主換熱器、節(jié)流裝置以及車外換熱器，還包括:
[0009]閃蒸器，設(shè)置在所述車外換熱器與所述車內(nèi)主換熱器之間的連接管路上，并通過補氣管路與壓縮機補氣口選擇性連通；
[0010]回?zé)崞?，設(shè)置在壓縮機與所述車內(nèi)主換熱器之間，用于對進入所述壓縮機吸氣口的冷媒進行熱交換。
[0011]另一方面，提供一種電動汽車包括如上所述的電動車空調(diào)系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明采用閃蒸器對壓縮機進行噴氣增焓，利用壓縮機中間補氣提高低溫環(huán)境適用性，有效提高系統(tǒng)制熱量，使電動汽車無需采用PTC供暖，換熱效率提高，延長續(xù)航里程;在壓縮機吸氣口和車內(nèi)主換熱器之間設(shè)置回?zé)崞?，在低溫制熱工況下，可以有效提高冷凝器出口過冷度，壓縮機吸氣過熱度，從而提高系統(tǒng)制熱能力、防止壓縮機液擊、提高系統(tǒng)可靠性。
【附圖說明】
[0013]下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014]圖1為實施例所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖2為實施例所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷狀態(tài)冷媒流向示意圖
[0016]圖3為實施例所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制熱狀態(tài)冷媒流向示意圖
[0017]圖4為實施例所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制熱除霧、除濕狀態(tài)冷媒流向示意圖
[0018]圖中:
[0019]100、壓縮機；101、壓縮機吸氣口；102、壓縮機排氣口；103、壓縮機補氣口；200、車外換熱器;300、車內(nèi)主換熱器;400、節(jié)流裝置;401、第一節(jié)流元件;402、第二節(jié)流元件;500、閃蒸器;501、第一冷媒接口； 502、第二冷媒接口； 503、第三冷媒接口 ； 504、補氣管路;505、電磁閥;600、回?zé)崞?601、第一換熱支路;602、第二換熱支路;603、回?zé)崞鞑⑿兄?604、控制閥；700、車內(nèi)輔助換熱器;800、四通閥；900、三通閥。
【具體實施方式】
[0020]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上部”、“下部”、“側(cè)部”、“底部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0021]此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
[0022]在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”、“固定”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0023]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0024]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0025]圖1是本發(fā)明實施例提供的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，于本實施例中，本發(fā)明所述的一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機100、車內(nèi)主換熱器300、節(jié)流裝置400以及車外換熱器200，還包括閃蒸器500以及回?zé)崞?00，閃蒸器500設(shè)置在車外換熱器200與車內(nèi)主換熱器300之間的連接管路上，并通過補氣管路504與壓縮機補氣口 103選擇性連通；回?zé)崞?00設(shè)置在壓縮機100與車內(nèi)主換熱器300之間，用于對進入壓縮機吸氣口 101的冷媒與車內(nèi)主換熱器300的出口的冷媒進行熱交換。
[0026]當(dāng)室外溫度很低時，車外換熱器200熱交換能力下降，壓縮機吸氣口101的回氣量減少，壓縮機100功率降低，不能發(fā)揮最好效果。本方案中采用閃蒸器500進行氣液分離，并通過閃蒸器500向壓縮機100補充冷媒氣體，車內(nèi)主換熱器300制熱的循環(huán)制冷劑量增加，實現(xiàn)增焓效果、提高壓縮機100排氣量，達到低溫環(huán)境下提升制熱能力的目的，有效提高系統(tǒng)制熱量。
[0027]同時，在壓縮機吸氣口101與車內(nèi)主換熱器300之間設(shè)置回?zé)崞?00，使壓縮機100吸入的冷媒可選擇性的與車內(nèi)主換熱器300中排出的冷媒進行熱交換，在低溫制熱工況下可以有效提高車內(nèi)主換熱器300出口冷媒的過冷度以及壓縮機吸氣口 101冷媒的過熱度，從而提高系統(tǒng)制熱能力、防止壓縮機100液擊。
[0028]綜上，本發(fā)明通過在電動汽車空調(diào)系統(tǒng)中同時采用了閃蒸器500以及回?zé)崞?00，能夠提高系統(tǒng)制熱量，達到在低溫環(huán)境下提高制熱能力的目的，能夠取代PTC電熱供暖，減少對電動汽車的電能消耗，延長電動汽車續(xù)航里程。
[0029]回?zé)崞?00具有與壓縮機吸氣口101連接的第一換熱支路601以及與車內(nèi)主換熱器300的出口連接的第二換熱支路602，進入壓縮機吸氣口 101的冷媒通過回?zé)崞?00與車內(nèi)主換熱器300的出口排出的冷媒進行熱交換。
[0030]圖2為本發(fā)明實施例所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷狀態(tài)冷媒流向示意圖，如圖2所示，在制冷情況下，冷媒的運行過程為:壓縮機100排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑直接流入車外換熱器200(此時車外換熱器作為冷凝器)進行冷凝換熱，然后通過節(jié)流裝置400節(jié)流降溫為中間壓力的液態(tài)制冷劑進入閃蒸器500，在閃蒸器500中上層氣態(tài)制冷劑被吸入壓縮機100，下層液態(tài)制冷劑從閃蒸器500流出后通過節(jié)流裝置400節(jié)流降壓，進入車內(nèi)主換熱器300(此時車內(nèi)主換熱器作為蒸發(fā)器)進行蒸發(fā)吸熱，吸熱后的冷媒氣體流入壓縮機100，完成制冷循環(huán)，在制冷循環(huán)中回?zé)崞?00不參與換熱工作，即冷媒在回?zé)崞?00中不進行熱交換。
[0031]圖3為本發(fā)明實施例所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制熱狀態(tài)冷媒流向示意圖，如圖3所示，在制熱情況下，冷媒的運行過程為:壓縮機100排氣直接流入車內(nèi)主換熱器300放熱冷凝，由車內(nèi)主換熱器300排出的冷媒在回?zé)崞?00中與壓縮機吸氣口 101處冷媒進行換熱，提高冷媒過冷度，之后經(jīng)過第二節(jié)流元件402節(jié)流降壓后流入閃蒸器500，在閃蒸器500中下層液態(tài)冷媒經(jīng)第一節(jié)流元件401繼續(xù)節(jié)流降壓后流入車外換熱器200(此時車外換熱器作為蒸發(fā)器)吸熱蒸發(fā)，之后流經(jīng)回?zé)崞?00作為上述制熱情況中所述的壓縮機吸氣口 101處冷媒與車內(nèi)主換熱器300排出的冷媒在回?zé)崞?00中進行換熱。
[0032]具體的，于本發(fā)明示例中，閃蒸器500包括與車外換熱器200連接的第一冷媒接口501、與車內(nèi)主換熱器300連接的第二冷媒接口 502以及與補氣管路504連接的第三冷媒接口503，補氣管路504上設(shè)置有電磁閥505，通過電磁閥505的開合控制補氣管路504的通斷，SP通過電磁閥505控制閃蒸器500與壓縮機100連通。
[0033]在壓縮機100需要補氣的情況下開啟電磁閥505，當(dāng)閃蒸器500中冷媒狀態(tài)符合壓縮機100補氣要求時對壓縮機100進行補氣，當(dāng)壓縮機100不需要補氣時可將電磁閥505關(guān)閉，使冷媒在車內(nèi)主換熱器300與車外換熱器200之間流動時不對壓縮機100進行補氣。
[0034]優(yōu)選的，閃蒸器500包括一本體，第一冷媒接口501以及第二冷媒接口 502設(shè)置在閃蒸器500的本體的底部，第三冷媒接口 503設(shè)置在閃蒸器500的頂部，補氣管路504由第三冷媒接口 503伸入閃蒸器500內(nèi)部并向閃蒸器500的底部延伸。補氣管路504伸入閃蒸器500內(nèi)部的距離根據(jù)壓縮機100以及閃蒸器500的具體工作參數(shù)以及尺寸參數(shù)而定，本實施例中補氣管路504伸入閃蒸器500內(nèi)部的距離為閃蒸器500內(nèi)部高度的1/3。
[0035]節(jié)流裝置400包括設(shè)置在閃蒸器500與所述車外換熱器200之間的連接管路上的第一節(jié)流元件401以及設(shè)置在閃蒸器500與車內(nèi)主換熱器300之間的第二節(jié)流元件402。在閃蒸器500的兩端分別設(shè)置第一節(jié)流元件401以及第二節(jié)流元件402可以使冷媒在制冷循環(huán)以及制熱循環(huán)過程中進入閃蒸器500以前均進行節(jié)流降壓提高過冷度。
[0036]本發(fā)明所述的方案中第一節(jié)流元件401可以是電子膨脹閥或節(jié)流毛細管;第二節(jié)流元件402可以是電子膨脹閥或節(jié)流毛細管。具體到本實施例中，第一節(jié)流元件401采用電子膨脹閥，第二節(jié)流元件402采用節(jié)流毛細管。
[0037]為了對回?zé)崞?00進行控制，本發(fā)明的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)還包括回?zé)崞鞑⑿兄?03，回?zé)崞鞑⑿兄?03設(shè)置在車內(nèi)主換熱器300與閃蒸器500之間且與第二換熱支路602相并聯(lián)，回?zé)崞鞑⑿兄?03上設(shè)置有控制閥604，通過控制閥604的開啟或閉合選擇性控制回?zé)崞鞑⑿兄?03的導(dǎo)通或阻斷，當(dāng)控制閥604開啟時，冷媒直接從回?zé)崞鞑⑿兄?03流過而不流入回?zé)崞?00ο優(yōu)選的，控制閥604為僅能夠在制冷情況下使冷媒由閃蒸器500向所述車內(nèi)主換熱器300方向流動的單向閥，同時為了更好的保證控制閥604開啟時第二換熱支路602中沒有冷媒流通，本實施例中在第二換熱支路602中設(shè)置有換熱控制閥(圖中未示出)，當(dāng)換熱控制閥開啟時將第二換熱支路602阻斷，其中冷媒無法流通。
[0038]如圖1、2、3所示，為了實現(xiàn)上述制冷以及制熱過程的控制，在本實施例中的壓縮機排氣口 102處設(shè)置有四通閥800，四通閥800具有與壓縮機排氣口 102連接的第一閥門開口、與回?zé)崞?00的第一換熱支路601連接的第二閥門開口、與車內(nèi)主換熱器300連接的第三閥門開口以及與車外換熱器200連接的第四閥門開口，通過四通閥800選擇性控制壓縮機100向車外換熱器200或車內(nèi)主換熱器300提供高壓冷媒。
[0039]在制冷時，通過四通閥800控制壓縮機排氣口102與車外換熱器200連接，壓縮機吸氣口 101與車內(nèi)主換熱器300連接。
[0040]在制熱時，同樣通過四通閥800控制壓縮機排氣口102與車內(nèi)主換熱器300連接，壓縮機吸氣口 101與車外換熱器200連接。
[0041]另外，本實施例中為了提高電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的除霧、除濕性能，還在該系統(tǒng)中設(shè)置車內(nèi)輔助換熱器700，如圖4所示為本發(fā)明實施例所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制熱除霧、除濕狀態(tài)冷媒流向示意圖，車內(nèi)輔助換熱器700并聯(lián)在車外換熱器200與四通閥800之間的管路上，通過三通閥900選擇性與車外換熱器200連通。車內(nèi)主換熱器300設(shè)置在靠近空調(diào)系統(tǒng)出風(fēng)口的位置，車內(nèi)輔助換熱器700設(shè)置在靠近空調(diào)系統(tǒng)進風(fēng)口的位置。
[0042]需要指出的是，本發(fā)明所述的“靠近”意在說明車內(nèi)主換熱器300相對于車內(nèi)輔助換熱器700距離空調(diào)系統(tǒng)的出風(fēng)口更近，并不涉及車內(nèi)主換熱器300與空調(diào)系統(tǒng)的出風(fēng)口的具體參數(shù)限制；同理，車內(nèi)輔助換熱器700所述的“靠近”也僅用于描述車內(nèi)輔助換熱器700相對于車內(nèi)主換熱器300更接近空調(diào)系統(tǒng)的進風(fēng)口，并不限制具體距離。
[0043]電動汽車空調(diào)系統(tǒng)可在制熱狀態(tài)下進行除霧、除濕工作，其具體工作過程為:系統(tǒng)在運行制熱模式時通過三通閥900切斷壓縮機排氣口 102與車外換熱器200的連接，導(dǎo)通車外換熱器200和車內(nèi)輔助換熱器700的連接，經(jīng)車外換熱器200蒸發(fā)吸熱的冷媒繼續(xù)流經(jīng)車內(nèi)輔助換熱器700進行換熱，在車內(nèi)輔助換熱器700處，由進風(fēng)口進入的空氣受該換熱器作用實現(xiàn)降溫除濕，此時車內(nèi)主換熱器300進行正常的制熱工作，而經(jīng)過除濕的干燥空氣經(jīng)車內(nèi)主換熱器300加熱后吹入車內(nèi)空間，在制熱的同時實現(xiàn)除霧。
[0044]本實施例中還提供一種電動汽車，其通過采用如上所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，能夠取代PTC電熱供暖，減少對電動汽車的電能消耗，延長電動汽車續(xù)航里程。
[0045]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一實施例”、“示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0046]以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，包括依次連接的壓縮機、車內(nèi)主換熱器、節(jié)流裝置以及車外換熱器，其特征在于，還包括: 閃蒸器，設(shè)置在所述車外換熱器與所述車內(nèi)主換熱器之間的連接管路上，并通過補氣管路與壓縮機補氣口選擇性連通； 回?zé)崞?，設(shè)置在所述壓縮機與所述車內(nèi)主換熱器之間，用于對進入壓縮機吸氣口的冷媒與所述車內(nèi)主換熱器的出口的冷媒進行熱交換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述回?zé)崞骶哂信c所述壓縮機吸氣口連接的第一換熱支路以及與所述車內(nèi)主換熱器的出口連接的第二換熱支路，進入所述壓縮機吸氣口的冷媒通過所述回?zé)崞鬟x擇性與所述車內(nèi)主換熱器的出口排出的冷媒進行熱交換。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述閃蒸器包括與所述車外換熱器連接的第一冷媒接口、與所述車內(nèi)主換熱器連接的第二冷媒接口以及與所述補氣管路連接的第三冷媒接口，所述補氣管路上設(shè)置有電磁閥，通過所述電磁閥控制所述閃蒸器選擇性與所述壓縮機連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一冷媒接口以及所述第二冷媒接口設(shè)置在所述閃蒸器的底部，所述第三冷媒接口設(shè)置在所述閃蒸器的頂部，所述補氣管路由所述第三冷媒接口伸入所述閃蒸器內(nèi)部并向所述閃蒸器的底部延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置包括設(shè)置在所述閃蒸器與所述車外換熱器之間的連接管路上的第一節(jié)流元件以及設(shè)置在所述閃蒸器與所述車內(nèi)主換熱器之間的第二節(jié)流元件。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括回?zé)崞鞑⑿兄罚龌責(zé)崞鞑⑿兄吩O(shè)置在所述車內(nèi)主換熱器與所述閃蒸器之間，且與所述第二換熱支路相并聯(lián)，所述回?zé)崞鞑⑿兄飞显O(shè)置有控制閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，壓縮機排氣口處設(shè)置有四通閥，所述四通閥具有與所述壓縮機排氣口連接的第一閥門開口、與所述回?zé)崞鞯乃龅谝粨Q熱支路連接的第二閥門開口、與所述車內(nèi)主換熱器連接的第三閥門開口以及與所述車外換熱器連接的第四閥門開口，通過所述四通閥選擇性控制所述壓縮機向所述車外換熱器或所述車內(nèi)主換熱器提供高壓冷媒。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括車內(nèi)輔助換熱器，所述車內(nèi)輔助換熱器并聯(lián)在所述車外換熱器與所四通閥之間的管路上，通過三通閥選擇性與所述車外換熱器連通。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述車內(nèi)主換熱器設(shè)置在靠近空調(diào)系統(tǒng)出風(fēng)口的位置，所述車內(nèi)輔助換熱器設(shè)置在靠近空調(diào)系統(tǒng)進風(fēng)口的位置。10.—種電動汽車，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9中任一項所述的電動車空調(diào)系統(tǒng)。
【文檔編號】B60H1/00GK106004323SQ201610357099
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】吳會麗, 李瀟, 李俊峰
【申請人】珠海格力電器股份有限公司