一種純電動汽車熱泵空調系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電動汽車空調技術領域，即涉及一種純電動汽車熱栗空調系統。
【背景技術】
[0002]隨著能源的日漸枯竭和環境的不斷惡化，環保低耗的電動汽車越來越受到各國的重視。與傳統的燃油汽車相比，電動汽車也需要一個舒適的乘坐環境，而電動汽車結構和傳統汽車有很大的區別，傳統燃油汽車利用發動機帶動蒸汽壓縮機制冷，利用發動機冷卻水循環加熱空氣制熱，而純電動汽車采用蓄電池作為唯一動力源，沒有發動機為空調壓縮機提供動力，也沒有發動機冷卻水提供熱源，這就為電動汽車空調系統提出挑戰。
[0003]目前國內大多數電動汽車空調系統在傳統內燃機汽車上做適當改進，采用電動壓縮機制冷，采用高效PTC元件加熱空氣制熱，這種建立在純消耗電能基礎上的制熱方式，其制熱效率極低，嚴重縮短了電動汽車的續航里程。
[0004]如圖1為現有的一種電動汽車熱栗空調系統，其包括壓縮機101、四通換向閥103、車室外換熱器風扇104、車室外換熱器105、第一三通閥106、第一單向閥107、第一膨脹閥108、第二單向閥109、第二三通閥110、第三三通閥111、第三單向閥112、第二膨脹閥113、第四單向閥114、第四三通閥115、車室內換熱器116、車室內換熱器風扇117、車室內溫度傳感器118、控制系統119、氣液分離器120、車室外溫度傳感器121、變頻電機122。該系統能同時實現制冷和制熱，但在低溫環境尤其是在零下10度環境下熱栗制熱效率極低，甚至達不到制熱效果。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的就是提供一種能夠將電機的熱能充分有效利用的純電動汽車熱栗空調系統。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0007]—種純電動汽車熱栗空調系統，由設置于駕駛室的室內機構和室外機構構成；其特征在于:
[0008]所述的駕駛室室內機構包括:串聯連接的車內換熱器和第二干燥器；
[0009]所述的駕駛室室外機構包括:通過電池組和壓縮機控制器控制的渦旋壓縮機;構成該壓縮機的排氣口和吸氣口分別與四通換向閥的入口和氣液分離器的出口連接;所述四通換向閥的其余三口分別與所述車室內換熱器的出口、車室外換熱器的出口及氣液分離器的入口相連;所述車外換熱器與第一干燥器連接;所述的第一、第二兩個干燥器之間通過三通閥分別連接第一膨脹閥、第一單向閥和第二單向閥、第二膨脹閥；電機與所述車外換熱器之間連接有設置有第一、第二風口的電機換熱風道，在所述的第一風口處設置有將電機余熱吸入到所述車外換熱器處的風扇，在所述第一、第二風口處設置有風口轉換控制機構;在所述車外換熱器和車內換熱器的出口處固定有控制所述第一、二膨脹閥的感溫包。
[0010]構成上述純電動汽車熱栗空調系統的結構中，[0011 ] ——所述的風道控制機構由軸固定的擋板構成；
[0012]一一所述的渦旋壓縮機為電動渦旋壓縮機；
[0013]一一所述車室外換熱器最好使用平行流換熱器；
[0014]一一所述的車室內換熱器最好使用管翅式換熱器；
[0015]一一所述的膨脹閥采用內平衡式單尾閥。
[0016]本實用新型所提供的純電動汽車熱栗空調系統與現有技術相比具有以下優點:該純電動汽車熱栗空調系統，充分利用了電機余熱，提高了室外換熱器蒸發溫度，有效解決了熱栗空調系統在低溫環境下制熱效率低的問題;本系統結構緊湊，成本低，性能可靠的特點。
【附圖說明】
[0017]圖1為現有技術電動汽車熱栗空調系統的結構圖；
[0018]圖2為本實用新型的電動汽車熱栗空調系統及在制冷模式下工質的流動方向示意圖；
[0019]圖3為上述裝置在制熱模式下工質的流動方向示意圖；
[0020]圖4為電機換熱風道的結構圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型提供的純電動汽車熱栗空調系統的結構和使用原理做進一步詳細說明。
[0022]如圖2所示為本實用新型提供的純電動汽車熱栗空調系統的結構示意圖。其結構包括:由電池組3連接壓縮機控制器2，該控制器連接渦旋壓縮機I;壓縮機的排氣口連接四通換向閥的入口 121，壓縮機的吸氣口連接氣液分離器15的出口 151;四通換向閥的其余三口 123、122、124分別與車室內換熱器11的出口、車室外換熱器4的出口及氣液分離器15的入口 152相連;車外換熱器4與第一干燥器5連接，車內換熱器11與第二干燥器10連接;上述兩個干燥器之間通過三通閥分別連接第一膨脹閥7、第一單向閥6和第二單向閥9第二膨脹閥8;電機14與車外換熱器4之間連接電機換熱風道13，風道內置有風扇16和風道控制機構17，可以實現將電機余熱吸入到車外換熱器處;在上述車外換熱器和車內換熱器的出口處分別固定有控制第一、二膨脹閥的感溫包41、42。
[0023]構成上述純電動汽車熱栗空調系統的結構中，渦旋壓縮機為電動渦旋壓縮機，車室外換熱器最好使用平行流換熱器，車室內換熱器最好使用管翅式換熱器，膨脹閥采用內平衡式單尾閥。
[0024]其工作原理為:
[0025]當系統處于制冷模式時如圖2所示，四通閥12不通電，低溫低壓的氣態工質經壓縮機I壓縮后變成高溫高壓氣態工質，流經四通閥12到室外換熱器4，高溫高壓的氣態工質經室外換熱器與外界空氣對流換熱后變成中溫中壓的液體，流經第一干燥器5過濾雜質和水分，再流經第一單向閥6后經過第二膨脹閥8節流降壓，工質的溫度和壓力進一步降低，變成霧狀后經過第二干燥器干燥10后進入室內換熱器11，工質在室內換熱器11中蒸發吸熱，從而降低車室內的溫度，此時工質經室內換熱器11出口變成低溫低壓的氣體，最終經過四通換向閥12、氣液分離器15進入壓縮機I中，完成制冷循環。
[0026]當系統處于制熱模式時如圖3所示，四通閥12通電，其工質的流動方向如圖4所示:壓縮機I排出的高溫高壓氣態工質經過四通閥12進入室內換熱器11，工質將攜帶的熱量傳遞給車室內的空氣，從而實現取暖的功能，接著工質經過第二干燥器10、第二單向閥9，然后通過第一膨脹閥7的節流降壓后經過第一干燥器5進入室外換熱器4，在室外換熱器4中蒸發吸熱，將環境中的熱量帶入系統中，最后在壓縮機I的抽吸作用下，工質經四通閥12和氣液分離器15回到壓縮機中，完成制熱循環。
[0027]上述兩種模式下，固定于上述車外換熱器和車內換熱器的出口處的感溫包41、42分別控制第一、二膨脹閥7、8的大小膨脹。
[0028]當系統處于制冷模式時，室外換熱器4作為冷凝器向周圍環境放熱，需要冷風使換熱器4冷卻，此時向下撥動連桿132到圖4所示位置，風道擋板131將第一風口 134擋住，在風扇作用下空氣從第二風口 135進入室外換熱器4進行熱交換。
[0029]當系統處于制熱模式時，環境溫度較低的時候，室外換熱器4很難從環境吸收熱量，導致系統制熱效率下降，此時向下撥動第二連桿133將第二風口 135擋住，在風扇作用下電機余熱從第一風口進入室外換熱器4使其周圍空氣溫度提高，從而提高了熱栗空調的制熱效率。
【主權項】
1.一種純電動汽車熱栗空調系統，由設置于駕駛室的室內機構和室外機構構成；其特征在于: 所述的駕駛室室內機構包括:串聯連接的車內換熱器和第二干燥器； 所述的駕駛室室外機構包括:通過電池組和壓縮機控制器控制的渦旋壓縮機;構成該壓縮機的排氣口和吸氣口分別與四通換向閥的入口和氣液分離器的出口連接;所述四通換向閥的其余三口分別與所述車室內換熱器的出口、車室外換熱器的出口及氣液分離器的入口相連;所述車外換熱器與第一干燥器連接;所述的第一、第二兩個干燥器之間通過三通閥分別連接第一膨脹閥、第一單向閥和第二單向閥、第二膨脹閥；電機與所述車外換熱器之間連接有設置有第一、第二風口的電機換熱風道，在所述的第一風口處設置有將電機余熱吸入到所述車外換熱器處的風扇，在所述第一、第二風口處設置有風口轉換控制機構;在所述車外換熱器和車內換熱器的出氣口處固定有控制所述第一、二膨脹閥的感溫包。2.根據權利要求1所述的一種純電動汽車熱栗空調系統，其特征在于:所述的風道控制機構由軸固定的擋板構成。3.根據權利要求1所述的一種純電動汽車熱栗空調系統，其特征在于:所述的渦旋壓縮機為電動渦旋壓縮機。4.根據權利要求1所述的一種純電動汽車熱栗空調系統，其特征在于:所述車室外換熱器最好使用平行流換熱器。5.根據權利要求1所述的一種純電動汽車熱栗空調系統，其特征在于:所述的車室內換熱器最好使用管翅式換熱器。6.根據權利要求1所述的一種純電動汽車熱栗空調系統，其特征在于:所述的膨脹閥采用內平衡式單尾閥。
【專利摘要】本實用新型屬于電動汽車空調技術領域，公開了一種純電動汽車熱泵空調系統。其主要技術方案，串聯連接的車內換熱器和第二干燥器構成的駕駛室室內機構和駕駛室室外機構構成。其中駕駛室室外機構包括：電池組和壓縮機控制器控制的渦旋壓縮機；壓縮機的排氣口和吸氣口分別與四通換向閥的入口和氣液分離器出口連接；四通換向閥的其余三口分別與車室內換熱器的出口、車室外換熱器的出口及氣液分離器的入口相連；車外換熱器與第一干燥器連接；第一、第二兩個干燥器之間通過三通閥分別連接第一膨脹閥、第一單向閥和第二單向閥、第二膨脹閥；電機與車外換熱器之間連接有換熱風道，在第一風口處設置有風扇，在第一、第二風口處設置有風口轉換控制機構。該系統充分利用了電機余熱，提高了室外換熱器蒸發溫度，有效解決了熱泵空調系統在低溫環境下制熱效率低的問題；并具有結構緊湊、成本低、性能可靠的特點。
【IPC分類】B60H1/00
【公開號】CN205292210
【申請號】
【發明人】李延鋒, 石靜, 程勛, 劉恒, 孫孟宇
【申請人】河北馳特軌道交通設備有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月18日