用于电动汽车的热泵空调系统技术方案

本实用新型专利技术属于电动汽车空调系统领域，具体提供一种用于电动汽车的热泵空调系统。本实用新型专利技术旨在解决在保证乘员舱采暖和制冷性能的同时如何降低空调系统的功耗和提升电动汽车续航里程的问题。本实用新型专利技术的热泵空调系统包括并联的车载空调回路和动力设备冷却回路；车载空调回路包括依次首尾相接的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器；动力设备冷却回路包括依次首尾相接的动力总成、散热器和三通控制阀以及选择性地连接到三通控制阀与动力总成之间的第一冷凝器。由于具有上述结构，本实用新型专利技术的热泵空调系统能够有效地降低空调系统在加热和制冷时的功率损耗，进而增加电动汽车的续航里程。

【技术实现步骤摘要】
用于电动汽车的热泵空调系统
本技术属于电动汽车空调系统领域，具体提供一种用于电动汽车的热泵空调系统。
技术介绍
在传统汽车的空调系统中，乘员舱采暖利用的是发动机冷却散发的热量，其水温较高，暖风效果较好；乘员舱制冷利用的是压缩机驱动制冷剂回路，通过压力变化和相变换热达到降温效果。但是，在纯电动汽车中，由于纯电动车动力总成冷却液温度需要控制得相对较低，无法提供较好的暖风效果。当前纯电动车空调系统，乘员舱采暖通常采用电加热器作为热源，产生的热源通过鼓风机吹入乘员舱内；乘员舱制冷通常采用电动压缩机驱动制冷剂回路，通过蒸发器的蒸发作用换热，对乘员舱进行降温。两个系统通常是相互独立、各自工作的，并且集成度不高、效率较低、功耗大，严重地缩短了电动汽车的续航里程。相应地，本领域需要一种新的电动汽车空调系统来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决在保证乘员舱采暖和制冷性能的同时如何降低空调系统的功耗和提升电动汽车续航里程的问题，本技术提供了一种用于电动汽车的热泵空调系统，该热泵空调系统包括并联的车载空调回路和动力设备冷却回路；所述车载空调回路包括依次首尾相接的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器；所述动力设备冷却回路包括依次首尾相接的动力总成、散热器和三通控制阀以及选择性地连接到所述三通控制阀与所述动力总成之间的所述第一冷凝器。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述三通控制阀能够在第一通路与第二通路之间切换，当切换到所述第一通路时，所述第一冷凝器被接入所述动力设备冷却回路中；当切换到所述第二通路时，所述第一冷凝器被从所述动力设备冷却回路中去除。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述热泵空调系统还包括制冷风扇，所述制冷风扇邻近所述蒸发器设置，用于将所述蒸发器周围的冷风吹向车内的乘员舱或者吹向车外。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述热泵空调系统还包括制热风扇，所述制热风扇邻近所述第二冷凝器设置，用于将所述第二冷凝器周围的热风吹向车内的乘员舱。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述第一冷凝器是液冷式冷凝器；并且/或者所述第二冷凝器是气冷式冷凝器。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述动力设备冷却回路还包括邻近所述散热器设置的散热器风扇，所述散热器风扇用于增强所述散热器内部与外部的热交换；并且/或者所述动力设备冷却回路还包括用于使所述动力设备冷却回路内的冷却液循环流动的第一循环泵；并且/或者所述车载空调回路还包括用于使所述车载空调回路内的冷媒循环流动的第二循环泵。在另一方面，本技术提供了一种用于电动汽车的热泵空调系统，所述热泵空调系统包括并联的车载空调回路和动力设备冷却回路；所述车载空调回路包括依次首尾相接的压缩机、三通控制阀、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器以及选择性地连接到所述三通控制阀下游的第一冷凝器；所述动力设备冷却回路包括依次首尾相接的动力总成、散热器和所述第一冷凝器。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述三通控制阀能够在第一通路与第二通路之间切换，当切换到所述第一通路时，所述第一冷凝器被接入所述车载空调回路中；当切换到所述第二通路时，所述第一冷凝器被从所述车载空调回路中去除。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述热泵空调系统还包括制冷风扇和制热风扇，所述制冷风扇邻近所述蒸发器设置，用于将所述蒸发器周围的冷风吹向车内的乘员舱或者吹向车外；所述制热风扇邻近所述第二冷凝器设置，用于将所述第二冷凝器周围的热风吹向车内的乘员舱。在上述热泵空调系统的优选技术方案中，所述第一冷凝器是水液冷式冷凝器；并且/或者所述第二冷凝器是气冷式冷凝器；并且/或者所述动力设备冷却回路还包括邻近所述散热器设置的散热器风扇，所述散热器风扇用于增强所述散热器内部与外部的热交换；并且/或者所述动力设备冷却回路还包括用于使所述动力设备冷却回路内的冷却液循环流动的第一循环泵；并且/或者所述车载空调回路还包括用于使所述车载空调回路内的冷媒循环流动的第二循环泵。本领域技术人员能够理解的是，在本技术的优选技术方案中，通过第一冷凝器将车载空调回路和动力设备冷却回路并联在一起，在热泵空调系统给乘员舱加热时，第一冷凝器从动力设备冷却回路被去除，制冷风扇将蒸发器周围的冷风吹向车外，车载空调回路中经压缩机液化的高温高压冷媒被输送至第二冷凝器，并通过第二冷凝器将热量传导出去，由制热风扇将第二冷凝器周围的热风吹向乘员舱，以此对乘员舱进行加热；在热泵空调系统给乘员舱制冷时，制热风扇不工作，第一冷凝器接入动力设备冷却回路，车载空调回路中经压缩机液化的高温高压冷媒被输送至第一冷凝器，与动力设备冷却回路中的冷却液发生热交换，变为低温高压冷媒，然后低温高压冷媒流经第二冷凝器，并由膨胀阀将其膨胀为低温低压冷媒，最后低温低压冷媒在流经蒸发器时被汽化并吸收热量，从而降低了蒸发器以及蒸发器周围的温度，此时制冷风扇将蒸发器周围的冷风吹向乘员舱，以此对乘员舱进行制冷。在本技术的技术方案中，由于压缩机的相变制热效率远大于电加热器的制热效率，并且由于冷媒与动力设备冷却回路中的冷却液在第一冷凝器处进行热交换的效率远高于其冷媒在第二冷凝器处与空气之间进行热交换的效率，以及动力设备冷却回路中的散热器的散热功率远大于车载空调回路中的第二冷凝器的散热功率，所以，本技术的热泵空调系统无论在制热模式中，还是在制冷模式中，都能够有效降地低空调系统的功率损耗，进而增加电动汽车的续航里程。附图说明图1示出了本技术的用于电动汽车的热泵空调系统的第一种实施方式的原理图；图2是图1中本技术的用于电动汽车的热泵空调系统采暖时的工作循环图；图3是图1中本技术的用于电动汽车的热泵空调系统制冷时的工作循环图；图4示出了本技术的用于电动汽车的热泵空调系统的第二种实施方式的原理图。具体实施方式下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。例如，虽然本技术的热泵空调系统是针对于电动汽车进行设计的，但是本技术的热泵空调系统的使用不仅限于此，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1所示，该图示出了本技术的用于电动汽车的热泵空调系统的第一种实施例。热泵空调系统包括车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统包括并联的车载空调回路和动力设备冷却回路；所述车载空调回路包括依次首尾相接的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器；所述动力设备冷却回路包括依次首尾相接的动力总成、散热器和三通控制阀以及选择性地连接到所述三通控制阀与所述动力总成之间的所述第一冷凝器。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统包括并联的车载空调回路和动力设备冷却回路；所述车载空调回路包括依次首尾相接的压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器；所述动力设备冷却回路包括依次首尾相接的动力总成、散热器和三通控制阀以及选择性地连接到所述三通控制阀与所述动力总成之间的所述第一冷凝器。2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，所述三通控制阀能够在第一通路与第二通路之间切换，当切换到所述第一通路时，所述第一冷凝器被接入所述动力设备冷却回路中；当切换到所述第二通路时，所述第一冷凝器被从所述动力设备冷却回路中去除。3.根据权利要求2所述的用于电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括制冷风扇，所述制冷风扇邻近所述蒸发器设置，用于将所述蒸发器周围的冷风吹向车内的乘员舱或者吹向车外。4.根据权利要求3所述的用于电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括制热风扇，所述制热风扇邻近所述第二冷凝器设置，用于将所述第二冷凝器周围的热风吹向车内的乘员舱。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，所述第一冷凝器是液冷式冷凝器；并且/或者所述第二冷凝器是气冷式冷凝器。6.根据权利要求5所述的用于电动汽车的热泵空调系统，其特征在于，所述动力设备冷却回路还包括邻近所述散热器设置的散热器风扇，所述散热器风扇用于增强所述散热器内部与外部的热交换；并且/或者所述动力设备冷却回路还包括用于使所述动力设备冷却回路内的冷却液循环流动的第一循环泵；并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凤梁，张国华，姜利民，宋岩，
申请(专利权)人：蔚来汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港,81