[发明专利]双温区室外换热器热泵系统

说明书

一种双温区室外换热器热泵系统，包括：设置于电动压缩机输入端的气液分离器和与气液分离器相连的室内蒸发器和室外换热器、设置于电动压缩机输出端的室内冷凝器、与室内蒸发器并联的电池板式换热器，第一四通电磁阀的两个输出端分别与室外换热器的两个输入端相连、两个输入端分别与电动压缩机的输出端和室内冷凝器的输出端相连，电动压缩机的输出端分别与室内冷凝器相连以实现冷凝放热，即向乘客舱制热、以及与室外换热器相连，将系统冷凝热释放到环境中或者可实现室外换热器除霜。本发明利用热气旁通技术减少低温环境对热泵系统的影响，使得热泵可运行在‑20℃甚至更低环境温度下，同时也可实现高温高湿、低温高湿等工况下的除湿效果。

技术领域

本发明涉及的是一种热泵空调领域的技术，具体是一种双温区室外换热器热泵系统。

背景技术

现有汽车空调系统制冷依靠空调系统，采暖依靠发动机冷却液散发热量，但在新能源电动车上没有了发动机，采暖成为了一大难题，因此目前行业内通常采用车辆搭载热泵系统或高压电加热PTC来解决这个难题。

当前市场采暖采用电加热PTC，在一定程度上实现了乘员舱舒适性的要求，然而电加热PTC的效率始终小于1，耗损电池能量大，造成整车续航里程大大降低，加剧了客户的里程焦虑。随着国家政策和用户对汽车关键参数-续航里程提出的越来越高的要求时，各种热泵系统应运而生，伴随搭载热泵系统的整车热管理概念也变得越来越火热。

当前，作为整车热管理重要的新能源热泵系统都会存在制冷、制热、除湿和化霜模式。制热运行一段时间后，室外换热器表层会结一层厚厚的霜，堵塞换热翅片，热泵系统制热效果变差，此时需要运行化霜模式。压缩机排出的高温高压气态冷媒直接进入室外换热器，通过热气融霜方式实现换热器化霜的目的，然而该模式牺牲了乘客舱的采暖，需要电加热PTC等其他额外热源保证乘客舱热舒适性。同时制热模式-化霜模式-制热模式的切换也会引起系统波动，影响乘客舱的舒适性。

此外，当前主流制冷剂R134a和1234yf在环境温度-10℃以下，存在密度低、单位质量吸热量小、蒸发压力低等弊端。热泵系统在该环境温度下运行时容易造成吸气压力和排气压力的压比大、排气温度高的难题，环境温度低至-20℃以下，热泵系统根本无法运行。

新能源车的热泵系统运行制冷制热除湿时，由于没有了发动机的热水热源可用，最经济的方式是室内冷凝器配合室内蒸发器使用，由于室内冷凝器的制热量与室内蒸发器的制冷量是关联耦合的，容易出现制冷除湿的需求和制热升温的需求不匹配，导致系统震荡。

发明内容

本发明针对当前新能源汽车乘客舱舒适性不高、冬天制热需间歇性化霜、低环境温度下热泵无法运行、制冷制热除湿模式运行难的不足，提出一种双温区室外换热器热泵系统，通过创新的连接控制方式可从根本上解决热泵连续制热时室外换热器结霜问题，实现连续不间断制热；利用热气旁通技术减少低温环境对热泵系统的影响，使得热泵可运行在-20℃甚至更低环境温度下，同时也可实现高温高湿、低温高湿等工况下的除湿效果，从而满足乘客舱在多环境温度下舒适性的需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种四换热器热泵系统，包括：设置于电动压缩机输入端的气液分离器和与气液分离器相连的室内蒸发器和室外换热器、设置于电动压缩机输出端的室内冷凝器、与室内蒸发器并联的电池chiller板式换热器，其中：第一四通电磁阀的两个输出端分别与室外换热器的两个输入端相连、两个输入端分别与电动压缩机的输出端和室内冷凝器的输出端相连，电动压缩机的输出端分别与室内冷凝器相连以实现冷凝放热，即向乘客舱制热、以及与室外换热器相连，将系统冷凝热释放到环境中或者可实现室外换热器除霜。

所述的室外换热器具有左右两个独立分区，对应两个输入端和至少一个输出端，左半边换热器为一区，右半边换热器为二区，其分别实现同时冷凝放热、同时蒸发吸热、一侧放热另一侧吸热或两侧都不换热。