[发明专利]电动汽车的空调热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及空调热泵领域，尤其是涉及电动汽车的空调热泵系统。

背景技术

汽车空调系统是保证车内驾驶人员和乘客舒适性的重要保障系统。传统燃油汽车空调系统由汽车发动机带动，通过消耗燃油来提供空调系统所需动力，夏季向车内供冷；冬季，利用发动机余热向车内供暖。而电动汽车，是全部或部分以电力来作为驱动系统动力源的汽车，尤其是纯电动驱动电动汽车，由于无发动机余热可以利用，因此如何解决电动汽车的冬季供暖问题十分重要。

目前电动汽车冬季供暖主要采用PTC(正温度系数)电热供暖，但是PTC电热供暖需要大量消耗电动汽车电池储备的电能，这将使电动汽车的行驶距离大为缩短。而空气源热泵由于能够以较低的能耗满足车内的供暖需求，正在引起大家关注。例如在中国专利公开号CN101324382A中公开了一种汽车热泵空调系统，其对原有的空调热泵系统做出了改进，具体而言是增加了由四个单向阀所构成的单向阀组，并且将原来空调热泵系统中的双向膨胀阀替换为普通膨胀阀，以试图解决原有的双向膨胀阀系统的制冷和制热不均衡的情形。

但是，在普通空气源热泵在车外温度较低时，压缩机排气温度过高造成系统无法正常工作，并且，随着车外温度降低，热泵系统制热量和制热效率迅速下降，无法满足车内供暖要求，这样就影响了空气源热泵在电动汽车空调系统中的应用。而包括上述公开的文献在内的先前的车辆热泵空调系统均不能很好地应对这种情况。

为了解决上述空气源热泵在低温车外环境下的问题，满足车内供暖需求，希望提供一种利用低温空气源的空调热泵技术方案，其能够有效地应对较常规的低温状况更低的车外或室外低温情况。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种能够解决上述技术问题的空调热泵系统，尤其是电动汽车空调热泵系统。

根据本发明的一个方案，提供一种电动汽车的空调热泵系统，包括通过制冷剂连接管路顺序连接的压缩机、四通阀、其上安置有室外风机的室外风冷换热器、单向阀组、具有主节流元件的节流流路和其上安置有室内风机的室内风冷换热器，用于在该空调热泵系统中相应地提供制冷模式和第一制热模式(普通制热模式)，其中，该压缩机的出口连接该四通阀的第一阀口，该室外风冷换热器和该室内风冷换热器分别连接该四通阀的第二和第三阀口，该压缩机具有与该四通阀的用于回流的第四阀口连接而被供应低温低压气体的主入口。压缩机还包括补气入口，该空调热泵系统还包括设有补气装置的补气流路。补气流路的一端在该主节流元件之前连接到该节流流路，另一端连接到该补气入口从而向该压缩机提供高于该低温低压气体的气体以提供低温制热模式。

通过采用本发明的热泵系统不仅具有普通热泵系统在夏季制冷和冬季普通工况下制热(以下简称为普通制热)的模式，而且能够在车外温度较低时正常运行，并提供保证车内供暖需求的低温制热模式。

根据一个实施例，单向阀组包括第一、第二、第三、第四单向阀以及并联设置的两条单向阀流路，该第一和第三单向阀以流入侧相面对的方式串联设置在一条单向阀流路中，而第二和第四单向阀以流出侧相面对的方式串联设置在另一条单向阀流路中，其中所述节流流路的两端分别在第一和第三单向阀之间以及第二和第四单向阀之间连接到这两条单向阀流路。

根据本发明的一个优选实施例，该补气装置包括依次布置的补气阀和补气节流元件。

更优选地，空调热泵系统还包括用于节流流路和补气流路经过并换热的中间冷却器。优选，该节流流路还包括设置在所述主节流元件之前的储液干燥器，且该补气流路在该储液干燥器之后连接到所述节流流路。

根据本发明的另一个优选实施例，所述补气装置包括具有顶部出口和底部出口的闪蒸分离器，该顶部出口通过该补气流路连接到所述补气入口，而该底部出口连接到所述主节流元件。

根据本发明的又一个优选的实施例，该节流流路还包括设置在所述主节流元件之前的贮液器，且该补气装置包括喷射器，该喷射器具有连接到该贮液器的第一入口、连接到该气液分离器的第二入口和连接到该补气入口的出口。

优选地，所述压缩机为电动变频压缩机。更优选地，该电动变频压缩机是涡旋式、螺杆式、旋叶式、滚动活塞式、或三角转子式压缩机等。

优选地，所述主节流元件选自热力膨胀阀、电子膨胀阀和节流短管中的任何一种。

根据本发明的一个优选实施例，在所述压缩机的主入口和/或补气入口前设置有用于防止对压缩机造成液击的气液分离器。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：