[发明专利]电动汽车热泵空调系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车热泵空调系统，包括电池冷却回路、电机电控冷却回路以及热泵空调回路，热泵空调回路包括外部换热器、内部蒸发器、压缩机、水冷冷凝器以及与水冷冷凝器连接的电加热器和内部冷凝器；制热模式时，空调介质流经外部热交换器时汽化吸热，吸热后的空调介质经过压缩机的压缩后形成高压气体，高压气体流经水冷冷凝器液化放热，将热量转移到循环水，电加热器继续对来自水冷冷凝器的循环水加热，最后通过内部冷凝器将循环水的热量转移到汽车乘员舱内。本发明的电动汽车热泵空调系统，通过增加电加热水循环回路间接地给车辆乘员舱内制热，可实现不同工况下车辆乘员舱内空气温度调节需求，提高制热效果。

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种电动汽车热泵空调系统。

背景技术

随着国家排放标准的日益严格，电动汽车得到国家越来越大的关注及支持。传统燃油车空调制热通常以发动机为热源，而电动车由于没有发动机热源，在冬季高寒工况下，如何提高空调制热效果成为一个技术难题。解决这个技术问题，通常有两个方案。第一个方案是依靠动力蓄电池，采用电加热器取得热源，这种方案极大影响车辆续航里程。第二个方案是采用热泵空调技术。汽车热泵空调通过热交换器直接采集电机和电池的热源，通过空调系统经过室内冷凝器给驾驶室进行温度调节。热泵空调技术一定程度上能改善这一问题，但在冬季车外温度低的情况下，这一方案仍然存在制热效果不佳的情况。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种电动汽车热泵空调系统，目的是提高制热效果。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：电动汽车热泵空调系统，包括电池冷却回路、电机电控冷却回路以及与电池冷却回路和电机电控冷却回路连接的热泵空调回路，所述热泵空调回路包括外部换热器、内部蒸发器、压缩机、水冷冷凝器以及与水冷冷凝器连接的电加热器和内部冷凝器；制热模式时，空调介质流经外部热交换器时汽化吸热，吸热后的空调介质经过压缩机的压缩后形成高压气体，高压气体流经水冷冷凝器液化放热，将热量转移到循环水，电加热器继续对来自水冷冷凝器的循环水加热，最后通过内部冷凝器将循环水的热量转移到汽车乘员舱内。

所述热泵空调回路还包括一水泵，该水泵位于所述内部冷凝器和所述电加热器之间且水泵与内部冷凝器和电加热器连接。

所述热泵空调回路还包括四通阀、第一双向三通阀、第二双向三通阀和第三双向三通阀，所述外部换热器与第一双向三通阀和第二双向三通阀连接且外部换热器位于第一双向三通阀和第二双向三通阀之间，四通阀与所述压缩机、第一双向三通阀和第三双向三通阀连接且四通阀位于第一双向三通阀和第三双向三通阀之间，内部蒸发器与第二双向三通阀和第二双向三通阀连接且内部蒸发器位于第二双向三通阀和第二双向三通阀之间，所述水冷冷凝器与第二双向三通阀和第二双向三通阀连接且水冷冷凝器位于第二双向三通阀和第二双向三通阀之间。

所述热泵空调回路还包括干燥瓶，干燥瓶位于所述四通阀和所述压缩机之间且干燥瓶与四通阀和压缩机连接。

所述电池冷却回路包括与所述热泵空调回路连接的冷水机、与冷水机连接的低温散热器、第一单向阀、与低温散热器连接的第二单向阀以及与冷水机和动力电池连接的水泵，第一单向阀和第二单向阀与动力电池连接。

制热模式时，汽车运行一段时间且所述电池冷却回路的循环水的水温达到设定值后，所述第一单向阀关闭，所述第二单向阀开启，循环水依次流经冷水机、水泵、动力电池、第二单向阀和低温散热器，对动力电池进行冷却；所述热泵空调回路的空调介质流经冷水机时，吸收热量，将电池冷却回路的热量转移到热泵空调回路，同时所述电机电控冷却回路的热量也转移到热泵空调回路。

所述电池冷却回路还包括设置于所述动力电池和所述第二单向阀之间的第一温度传感器以及设置于所述冷水机和所述水泵之间的第二温度传感器。