一种超低温热泵空调控制系统、方法及电动汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种超低温热泵空调控制系统、方法及电动汽车，其中控制系统包括：室内冷凝器、室外换热器、压缩机、管路、蒸发器、气液分离器、冷却器以及电子膨胀阀；在压缩机的排气口处装有高压传感器，在气液分离器的进气口装有低压传感器；从压缩机排气口处分成两路，一路设置有常开型的第一电磁阀并与室内冷凝器连通，另一路设置有常开型的第二电磁阀并与室外换热器连通；在室外换热器与管路连接之间装有常闭型的第三电磁阀；蒸发器的入口处装有常开型的第四电磁阀；冷却器的一个端口连接电子膨胀阀后分为两路，一路与室外换热器连接，另一路与蒸发器连接。本发明专利技术解决了超级快充系统散热问题，从而提升制冷能力。从而提升制冷能力。从而提升制冷能力。

【技术实现步骤摘要】
一种超低温热泵空调控制系统、方法及电动汽车


[0001]本专利技术涉及热泵空调领域，更具体地，涉及一种超低温热泵空调控制系统、方法及电动汽车。

技术介绍

[0002]随着电动车热管理技术的发展，热泵空调是冬季加热节能的重要的热管理措施。普通空调冬季采暖，主要通过PTC加热，无论是风暖PTC还是水暖PTC，本质上都是直接将电能通过PTC片转换为热能，理论效率为100％，但算上损耗，实际可能只有90％。而热泵空调的效率为200％。根据行业内大数据显示，冬季PTC平均能耗约2kw，热泵空调平均能耗约1kw，节能约50％。目前采用R134a制冷剂的热泵空调仅能用于
‑
10℃以上的环境温度，更低的温度下，均需增加辅助PTC。电动汽车目前大部分使用区域在北京以南地区，但就算以北京为例，冬季最低气温也能达到
‑
20℃，解决环境温度
‑
20℃～
‑
10℃的采暖节能是一个重要命题。
[0003]现有技术中电动热泵空调系统，采用3个换热器节流短管式，通过两个SOV实现制冷剂流向的切换。
[0004]现有技术存在如下缺点：
[0005]1、热泵系统仅能工作在环境温度
‑
10℃以上；
[0006]2、电池、电机、空调相互独立，没有形成一体化热管理，节能效果有限；
[0007]3、大电流的超级快充，发热量巨大，现有架构，散热能力明显不足。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个目的是提供一种超低温热泵空调控制系统、方法及电动汽车的新技术方案。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提供了一种超低温热泵空调控制系统，包括，室内冷凝器、室外换热器、压缩机、管路、蒸发器、气液分离器、冷却器以及电子膨胀阀；在所述压缩机的排气口处装有高压传感器，在所述气液分离器的进气口装有低压传感器；从所述压缩机排气口处分成两路，一路设置有常开型的第一电磁阀并与室内冷凝器连通，另一路设置有常开型的第二电磁阀并与所述室外换热器连通；在所述室外换热器与所述管路连接之间装有常闭型的第三电磁阀；所述蒸发器的入口处装有常开型的第四电磁阀；
[0010]所述冷却器的一个端口连接所述电子膨胀阀后分为两路，一路与所述室外换热器连接，另一路与所述蒸发器连接；通过电子膨胀阀的设置实现室内制冷和电池制冷的通断。
[0011]可选地，在所述电子膨胀阀和室外换热器连接中间设置有第一单向阀。
[0012]可选地，在所述室内冷凝器和室外换热器连接中间设置有第二单向阀。
[0013]可选地，在所述室外换热器和第所述二单向阀之间设置有第一节流管；在所述蒸发器和第四电磁阀之间设置有第二节流管。
[0014]可选地，所述控制系统的循环介质为冷却液。
[0015]可选地，所述系统还包括水侧回路，作为热泵余热回收热管理的回路，媒介为水；所述水侧回路包括：集成式水壶、五通阀、余热回收器、水加热器、电池、电机和散热器；
[0016]所述集成式水壶的水口包括：电池进水口、电池出水口、电机进水口、散热器出水口、散热器进水口和电机出水口；
[0017]所述五通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口；
[0018]所述第一阀口与电池进水口对应连通，所述第二阀口与电池出水口对应连通，所述第三阀口与电机进水口对应连通，所述第四阀口与散热器出水口对应连通，所述第五阀口可选择的与散热器进水口或电机出水口对应连通；
[0019]所述电池进水口与所述冷却器、所述水加热器、电池出水口依次连接；
[0020]所述电机进水口与所述电机、余热回收器、所述电机出水口依次连接；
[0021]所述散热器进水口与所述散热器、散热器出水口依次连接。
[0022]可选地，所述余热回收器与室外换热器串联。
[0023]可选地，所述电机与所述余热回收器之间设置有电子三通水阀，所述电子三通水阀的第三端口直接与电机出水口连接。
[0024]根据本专利技术的第二方面，提供了一种超低温热泵空调控制方法，应用本专利技术第一方面所述的超低温热泵空调控制系统，具体所述方法包括：
[0025]室内制冷模式：关闭所述第一电磁阀和第三电磁阀，打开所述第二电磁阀和第四电磁阀，此时余热回收器的水路不参与循环；
[0026]超级快充模式：关闭所述第一电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，打开所述第二电磁阀，打开电子膨胀阀；同时，使所述第一阀口与第二阀口连通，使所述第三阀口与第四阀口连通，并关闭第五阀口；
[0027]常温制热模式：打开所述第一电磁阀和第三电磁阀，关闭所述第二电磁阀和第四电磁阀；
[0028]低温制热同时回收电机余热模式：打开所述第一电磁阀和第三电磁阀，关闭所述第二电磁阀和第四电磁阀，同时，使所述第三阀口与第五阀口连通，所述第五阀口与所述电机出水口连通，使所述第一阀口与第二阀口连通，关闭第四阀口；
[0029]低温制热同时回收电机和电池余热模式：打开所述第一电磁阀和第三电磁阀，关闭所述第二电磁阀和第四电磁阀，同时，使所述第二阀口与第三阀口连通，使所述第一阀口与第五阀口连通，所述第五阀口与所述散热器进水口连通，关闭所述第四阀口；所述余热回收器与所述电机的水回路串联。
[0030]根据本专利技术的第三方面，提供了一种电动汽车，包括本专利技术第一方面任一项所述的超低温热泵空调控制系统。
[0031]根据本专利技术公开的一个实施例，具有如下有益效果：本专利技术通过增宽热泵空调工作的环境温度，以热泵空调为基础，通过五通阀、电磁阀、电子三通水阀等部件，综合利用环境、乘员舱、驱动、电池的能量，进行高效智能管理，解决超级快充系统散热问题，从而提升制冷能力。
[0032]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0033]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。
[0034]图1为根据实施例提供的一种超低温热泵空调控制系统示意图。
[0035]图中：
[0036]11
‑
第一电磁阀；12
‑
第二电磁阀；13
‑
第三电磁阀；14
‑
第四电磁阀；
[0037]21
‑
第一单向阀；22
‑
第二单向阀；
[0038]31
‑
第一节流管；32
‑
第二节流管；
[0039]41
‑
高压传感器；42
‑
低压传感器；
[0040]5‑
五通阀
[0041]51
‑
第一阀口；52
‑
第二阀口；53
‑
第三阀口；54
‑
第四阀口；55
‑
第五阀口；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低温热泵空调控制系统，其特征在于，包括：室内冷凝器、室外换热器、压缩机、管路、蒸发器、气液分离器、冷却器以及电子膨胀阀；在所述压缩机的排气口处装有高压传感器，在所述气液分离器的进气口装有低压传感器；所述压缩机从排气口处分成两路，一路设置有常开型的第一电磁阀并与室内冷凝器连通，另一路设置有常开型的第二电磁阀并与所述室外换热器连通；在所述室外换热器与所述管路连接之间装有常闭型的第三电磁阀；所述蒸发器的入口处装有常开型的第四电磁阀；所述冷却器的一个端口连接所述电子膨胀阀后在所述电子膨胀阀的另一端分为两路，一路与所述室外换热器连接，另一路与所述蒸发器连接；通过电子膨胀阀的设置实现室内制冷和电池制冷的通断。2.根据权利要求1所述的超低温热泵空调控制系统，其特征在于，在所述电子膨胀阀和室外换热器连接中间设置有第一单向阀。3.根据权利要求2所述的超低温热泵空调控制系统，其特征在于，在所述室内冷凝器和室外换热器连接中间设置有第二单向阀。4.根据权利要求3任一项所述的超低温热泵空调控制系统，其特征在于，在所述室外换热器和第所述二单向阀之间设置有第一节流管；在所述蒸发器和所述第四电磁阀之间设置有第二节流管。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的超低温热泵空调控制系统，其特征在于，所述控制系统的循环介质为冷却液。6.根据权利要求1
‑
4任一项所述的超低温热泵空调控制系统，其特征在于，所述系统还包括水侧回路，作为热泵余热回收热管理的回路，媒介为水；所述水侧回路包括：集成式水壶、五通阀、余热回收器、水加热器、电池、电机和散热器；所述集成式水壶的水口包括：电池进水口、电池出水口、电机进水口、散热器出水口、散热器进水口和电机出水口；所述五通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口和第五阀口；所述第一阀口与电池进水口对应连通，所述第二阀口与电池出水口对应连通，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健豪，杨启富，杨杨，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：