一种热泵汽车空调系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车空调技术领域，具体是一种热泵汽车空调系统，包括：多功能多通道控制阀；依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、板式换热器I、电机散热器，电磁四通阀I形成连通回路；依次相连的压缩机、板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器、电磁三通阀I、换热组件及气液分离器形成连通回路；依次相连的水泵II、电池换热模块、换热组件、电磁三通阀IV、板式换热器III形成连通回路；依次相连的集成加热器、电磁三通阀III、车内散热器或板式换热器III及多通道控制阀形成连通回路；有益效果是：设置的多功能多通道控制阀、多通道控制阀和集成加热器，使系统的接头和部件数量有效降低，从而有效提升系统的紧凑性、安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种热泵汽车空调系统
本专利技术涉及汽车空调
，具体是一种热泵汽车空调系统。
技术介绍
在汽车领域，为了减少环境污染，大规模发展电动汽车已经成为一种趋势，实现新能源汽车的规模应用同时全面提升电动汽车整车品质与性能是目前发展的主流方向之一。纯电动汽车没有燃油发动机，汽车空调系统除压缩机不能继续由发动机直接带动外，冬季制热也无法继续利用发动机余热，现电动汽车多采用PTC电加热器直接供暖，效率较低，显著的降低了电动汽车的续航里程，从长远来看不符合节能减排的目标。因此，研究能效比较高的热泵空调系统对电动汽车的技术发展有着极其重要的意义。常用的汽车空调系统在超低温情况下，热泵空调的性能会显著降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热泵汽车空调系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种热泵汽车空调系统，包括：依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、板式换热器I、电机散热器及电磁四通阀I形成连通回路；依次相连的压缩机、板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器、电磁三通阀I、换热组件及气液分离器形成连通回路；依次相连的水泵II、电池换热模块、换热组件、电磁三通阀IV、板式换热器III形成连通回路；依次相连的集成加热器、电磁三通阀III、车内散热器或板式换热器III及多通道控制阀形成连通回路；当所述空调系统处于低温工况时，切换所述多通道控制阀、多功能多通道控制阀以接通部分连通回路，使得电机模块产生的热量通过板式换热器I、板式换热器II供给车内散热器或集成加热器。作为本专利技术进一步的方案：所述换热组件包括电池散热器、板式换热器IV。作为本专利技术再进一步的方案：所述多功能多通道控制阀具有的部分或全部通道内设有电子膨胀阀，用于节流调压。作为本专利技术再进一步的方案：还包括：依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、电磁四通阀II、电机散热器及电磁四通阀I形成连通回路；依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、电磁四通阀II、电磁四通阀I形成连通回路；依次相连的压缩机、板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器或板式换热器I及气液分离器形成连通回路；依次相连的集成加热器、电磁三通阀III、车内散热器、多通道控制阀、板式换热器II及多功能多通道控制阀形成连通回路。作为本专利技术再进一步的方案：所述电机散热器、蒸发器、电池散热器上分别设有散热部件，用于辅助电机散热器、蒸发器、电池散热器散热；所述散热部件包含有电机散热风扇、车内散热风扇、电池散热风扇。作为本专利技术再进一步的方案：还包括膨胀壶，一个所述膨胀壶与集成加热器和多通道控制阀的连接管路相连，同时接入电磁三通阀III与板式换热器III的连接管路；另一个所述膨胀壶与电磁四通阀I相连，同时连接电机散热器。作为本专利技术再进一步的方案：当所述空调系统处于车内制冷和电池冷却模式时，调节多功能多通道控制阀、电磁三通阀I、电磁三通阀IV使所述压缩机循环输送制冷剂依次经过板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器、电磁三通阀I、换热组件和车内蒸发器、气液分离器，所述水泵II循环输送电池冷却液依次经过电池换热模块、换热组件的部分、电磁三通阀IV、板式换热器III；当所述空调系统处于PTC车内制热模式时，调节电磁三通阀III和多通道控制阀使所述集成加热器循环输送冷却液依次经过电磁三通阀III、车内散热器及多通道控制阀；当所述空调系统处于PTC电池预热模式时，调节电磁三通阀IV、电磁三通阀III和多通道控制阀使所述集成加热器循环输送冷却液依次经过电磁三通阀III、板式换热器III、及多通道控制阀，同时所述水泵II循环输送电池冷却液依次经过电池换热模块、换热组件的部分、电磁三通阀IV、板式换热器III；当所述空调系统处于第一热泵车内制热模式和PTC补热模式时，调节多功能多通道控制阀、电磁三通阀III和多通道控制阀使所述压缩机循环输送制冷剂依次经过板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器及气液分离器；所述集成加热器循环输送冷却液依次经过电磁三通阀III、车内散热器、多通道控制阀、板式换热器II及多通道控制阀；当所述空调系统处于第二热泵车内制热模式和PTC补热模式时，调节电磁三通阀II、多功能多通道控制阀、电磁四通阀I、电磁三通阀III多通道控制阀使所述水泵I循环输送电机冷却液依次经过电机模块、电磁三通阀II及电磁四通阀I；压缩机循环输送制冷剂依次经过板式换热器II、多功能多通道控制阀、板式换热器I及气液分离器；集成加热器循环输送冷却液依次经过电磁三通阀III、车内散热器、多通道控制阀、板式换热器II及多通道控制阀；当所述空调系统处于第二除霜模式时，调节多功能多通道控制阀、电磁三通阀I、电磁三通阀III、多通道控制阀、电磁三通阀IV使所述压缩机循环输送制冷剂依次经过板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器、电磁三通阀I、换热组件的部分及气液分离器；集成加热器循环输送冷却液依次经过电磁三通阀III、板式换热器III及多通道控制阀；所述水泵II循环输送电池冷却液依次经过电池换热模块、换热组件的部分、电磁三通阀IV及板式换热器III。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：设置的多功能多通道控制阀、多通道控制阀和集成加热器，均是带有多种功能的集成式部件，使系统的接头和部件数量有效降低，从而有效提升系统的紧凑性、安全性和可靠性；满足系统的多种工作模式；实现了在低温工况下通过利用电机余热作为低温热源进行车内采暖，解决了热泵式汽车空调系统低温工况运行时，压缩机的排气温度过高，制热量明显不足的问题。附图说明图1为本专利技术提供的一个实施例中热泵汽车空调系统的结构示意图。图2为本专利技术提供的一个实施例中车内制冷模式工作状态示意图。图3为本专利技术提供的一个实施例中车内制冷和电池冷却模式工作状态示意图。图4为本专利技术提供的一个实施例中第一电池单独冷却模式即空调制冷剂冷却工作状态示意图、第一除霜模式工作状态示意图。图5为本专利技术提供的一个实施例中第二电池单独冷却模式即环境风冷却工作状态示意图。图6为本专利技术提供的一个实施例中电机冷却模式工作状态示意图。图7为本专利技术提供的一个实施例中PTC车内制热模式工作状态示意图。图8为本专利技术提供的一个实施例中PTC电池预热模式工作状态示意图。图9为本专利技术提供的一个实施例中第一热泵车内制热模式和PTC补热工作状态示意图。图10为本专利技术提供的一个实施例中第二热泵车内制热模式（电机余热）和PTC补热工作状态示意图。图11为本专利技术提供的一个实施例中第二除霜模式工作状态示意图。附图中：1、电磁四通阀I，2、水泵I，3、充电系统，4、直流电源转换器，5、电动机控制系统，6、电动机，7、电磁三通阀I，8、车外换热器，9、电机散热器，10、电机散热风扇，11、电磁四通阀II，12、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热泵汽车空调系统，其特征在于，包括：/n依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、板式换热器I、电机散热器及电磁四通阀I形成连通回路；/n依次相连的压缩机、板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器、电磁三通阀I、换热组件及气液分离器形成连通回路；/n依次相连的水泵II、电池换热模块、换热组件、电磁三通阀IV、板式换热器III形成连通回路；/n依次相连的集成加热器、电磁三通阀III、车内散热器或板式换热器III及多通道控制阀形成连通回路；/n当所述空调系统处于低温工况时，切换所述多通道控制阀、多功能多通道控制阀以接通部分连通回路，使得电机模块产生的热量通过板式换热器I、板式换热器II供给车内散热器或集成加热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种热泵汽车空调系统，其特征在于，包括：
依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、板式换热器I、电机散热器及电磁四通阀I形成连通回路；
依次相连的压缩机、板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器、电磁三通阀I、换热组件及气液分离器形成连通回路；
依次相连的水泵II、电池换热模块、换热组件、电磁三通阀IV、板式换热器III形成连通回路；
依次相连的集成加热器、电磁三通阀III、车内散热器或板式换热器III及多通道控制阀形成连通回路；
当所述空调系统处于低温工况时，切换所述多通道控制阀、多功能多通道控制阀以接通部分连通回路，使得电机模块产生的热量通过板式换热器I、板式换热器II供给车内散热器或集成加热器。


2.根据权利要求1所述的热泵汽车空调系统，其特征在于，所述换热组件包括电池散热器、板式换热器IV。


3.根据权利要求1所述的热泵汽车空调系统，其特征在于，所述多功能多通道控制阀具有的部分或全部通道内设有电子膨胀阀，用于节流调压。


4.根据权利要求1-3任一所述的热泵汽车空调系统，其特征在于，还包括：
依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、电磁四通阀II、电机散热器及电磁四通阀I形成连通回路；
依次相连的水泵I、电机模块、电磁三通阀II、电磁四通阀II、电磁四通阀I形成连通回路；
依次相连的压缩机、板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器或板式换热器I及气液分离器形成连通回路；
依次相连的集成加热器、电磁三通阀III、车内散热器、多通道控制阀、板式换热器II及多功能多通道控制阀形成连通回路。


5.根据权利要求1所述的热泵汽车空调系统，其特征在于，当所述空调系统处于车内制冷和电池冷却模式时，调节多功能多通道控制阀、电磁三通阀I、电磁三通阀IV使所述压缩机循环输送制冷剂依次经过板式换热器II、多功能多通道控制阀、车外换热器、电磁三通阀I、换热组件和车内蒸发器、气液分离器，所述水泵II循环输送电池冷却液依次经过电池换热模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭勤，秦贵和，程思淇，时权，姜明哲，吕然，时华，初遥，李明，
申请(专利权)人：吉林大学，富奥翰昂汽车热系统长春有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22