一种电动汽车热泵系统技术方案

技术编号:42065635 阅读:19 留言:0更新日期:2024-07-19 16:49
本技术涉及一种电动汽车热泵系统,属于电动汽车热管理技术领域,包括冷媒回路和冷却液回路,冷媒回路与冷却液回路彼此之间通过水冷冷凝器、电池冷却器进行热耦合。该系统能够通过热泵系统自身制热量补偿来提升热泵系统蒸发温度,进而拓宽了热泵系统在低温环境的运行范围,因此能在‑10℃以下低温环境下运行制热模式。该系统运行制热模式时,在向车内提供热量的同时利用蒸发器进行除湿,避免起雾风险,提升行车安全性和舒适性。同时,该系统运行制热模式时,实现乘员舱内空气热回收及电驱余热回收,减少了能耗;另外由于系统冷媒需求流量降低,压缩机转速降低,因此性能提升。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电动汽车热管理,涉及一种电动汽车热泵系统


技术介绍

1、电动汽车作为新能源汽车的主流产品,在减少碳排放上具有卓越潜能。目前市场上电动汽车热泵系统有以下不足:

2、1、运行范围:在环境温度-10℃以下性能极低,甚至不能工作;

3、2、运行经济性方面:在制热模式下进风为环境空气,车内冷侵入大,系统能耗高;另外此种制热模式也导致系统蒸发温度低,压缩机吸气压力低,系统循环流量小,压缩机一直处于高转速工作,等熵效率低,能效比低;

4、3、安全性方面:在制热模式下若进风为乘员舱空气,也会由于乘员舱人员散湿而导致车内起雾,人员越多起雾风险越高,影响行车安全;

5、4、舒适性方面:制热模式需经常切换到除雾模式,车内舒适性差;

6、5、可靠性方面:在冬季低温和夏季高温压缩机运行压比高,排气温度高,易触发排气温度过高停机保护,并因此导致压缩机使用寿命严重衰减;

7、6、成本方面:冬季采用水暖电加热器辅助制热,导致系统成本较高且管路结构复杂。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术的目的在于提供一种电动汽车热泵系统,以解决现有电动汽车热泵系统存在的问题。

2、为达到上述目的,本技术提供如下技术方案:

3、一种电动汽车热泵系统,包括压缩机、冷媒三通比例阀、水冷冷凝器、外置冷凝器、气液分离器、第一电子膨胀阀、电池冷却器、第二电子膨胀阀、内置冷凝器、蒸发器、第一电子水泵、第一三通阀、电池包、第二三通阀、电驱、冷却液三通比例阀、第二电子水泵、第三三通阀、散热器;

4、压缩机、冷媒三通比例阀、内置冷凝器、第二电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器顺次串联形成第一冷媒回路;

5、压缩机、冷媒三通比例阀、内置冷凝器、第一电子膨胀阀、电池冷却器的冷媒通道、气液分离器顺次串联形成第二冷媒回路;

6、压缩机、冷媒三通比例阀、水冷冷凝器的冷媒通道、外置冷凝器、第一电子膨胀阀、电池冷却器的冷媒通道、气液分离器顺次串联形成第三冷媒回路;

7、压缩机、冷媒三通比例阀、水冷冷凝器的冷媒通道、外置冷凝器、第二电子膨胀阀、蒸发器、气液分离器顺次串联形成第四冷媒回路;

8、第一电子水泵、第一三通阀、电驱、冷却液三通比例阀、第二三通阀、电池冷却器的冷却液通道顺次串联形成第一电驱冷却液回路;

9、第二电子水泵、电驱、冷却液三通比例阀、第三三通阀、散热器顺次串联形成第二电驱冷却液回路;

10、第二电子水泵、电驱、冷却液三通比例阀、第三三通阀、水冷冷凝器、散热器顺次串联形成水冷冷凝器冷却液回路;

11、第一电子水泵、第一三通阀、电池包、第二三通阀、电池冷却器的冷却液通道顺次串联形成第一电池包冷却液回路;

12、第二电子水泵、第一三通阀、电池包、第二三通阀、冷却液三通比例阀、第三三通阀、散热器顺次串联形成第二电池包冷却液回路;

13、冷媒回路中设有冷媒,冷却液回路中设有冷却液,每个回路均能够独立开启。

14、可选地,第一冷媒回路、第二冷媒回路、第一电驱冷却液回路、第二电驱冷却液回路开启为乘员舱第一制热模式;

15、第一冷媒回路、第三冷媒回路、第一电驱冷却液回路、水冷冷凝器冷却液回路开启为乘员舱第二制热模式;

16、第四冷媒回路、水冷冷凝器冷却液回路开启为乘员舱制冷模式;

17、第一冷媒回路、第四冷媒回路、水冷冷凝器冷却液回路开启为乘员舱除湿模式;

18、第三冷媒回路、第一电池包冷却液回路、水冷冷凝器冷却液回路开启为电池包制冷模式;

19、第二电驱冷却液回路、第二电池包冷却液回路开启为电池包及电驱自然冷却模式。

20、可选地,第一冷媒回路开启为低温启动模式,当环境温度低于设定值时,运行乘员舱第一制热模式或乘员舱第二制热模式前运行低温启动模式。

21、可选地,第一电子水泵和第二电子水泵并联有水壶。

22、可选地,蒸发器一侧设有鼓风机。

23、可选地,外置冷凝器一侧设有电子风扇。

24、本技术的有益效果在于:

25、1、运行范围广:该系统能通过热泵系统自身制热量补偿来提升热泵系统蒸发温度,进而拓宽了热泵系统在低温环境的运行范围,因此能在-10℃以下低温环境下运行制热模式。

26、2、安全性和舒适性好:该系统运行制热模式时,在向车内提供热量的同时利用蒸发器进行除湿,避免了起雾风险,提升了行车安全性和舒适性。

27、3、运行经济:该系统运行制热模式时,实现了乘员舱内空气热回收及电驱余热回收,减少了能耗;另外由于系统冷媒需求流量降低,压缩机转速降低,性能升高。

28、4、可靠性高:通过增加水冷冷凝器、引入水冷冷凝器冷却液回路,降低冷凝温度,在夏季能够有效降低系统运行压比;在冬季电驱冷却液回路回收电驱散热量,提高蒸发温度,同样可降低系统运行压比。压缩机压比降低,排气温度降低,进而降低了因排气温度过高而触发停机保护的机率。

29、5、成本低:取消了传统热泵系统的水暖电加热器,降低了成本,简化了管路结构。

30、本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电动汽车热泵系统,其特征在于:包括压缩机(1)、冷媒三通比例阀(2)、水冷冷凝器(3)、外置冷凝器(4)、气液分离器(6)、第一电子膨胀阀(7)、电池冷却器(8)、第二电子膨胀阀(9)、内置冷凝器(10)、蒸发器(11)、第一电子水泵(13)、第一三通阀(14)、电池包(15)、第二三通阀(16)、电驱(17)、冷却液三通比例阀(18)、第二电子水泵(19)、第三三通阀(20)、散热器(21);

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车热泵系统,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车热泵系统,其特征在于:第一冷媒回路开启为低温启动模式,当环境温度低于设定值时,运行乘员舱第一制热模式或乘员舱第二制热模式前运行低温启动模式。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车热泵系统,其特征在于:第一电子水泵(13)和第二电子水泵(19)并联有水壶(22)。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车热泵系统,其特征在于:蒸发器(11)一侧设有鼓风机(12)。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车热泵系统,其特征在于:外置冷凝器(4)一侧设有电子风扇(5)。

...

【技术特征摘要】

1.一种电动汽车热泵系统,其特征在于:包括压缩机(1)、冷媒三通比例阀(2)、水冷冷凝器(3)、外置冷凝器(4)、气液分离器(6)、第一电子膨胀阀(7)、电池冷却器(8)、第二电子膨胀阀(9)、内置冷凝器(10)、蒸发器(11)、第一电子水泵(13)、第一三通阀(14)、电池包(15)、第二三通阀(16)、电驱(17)、冷却液三通比例阀(18)、第二电子水泵(19)、第三三通阀(20)、散热器(21);

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车热泵系统,其特征在于:

3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋铭媛胡昊覃旗开谭柏川黄川关明华
申请(专利权)人:南方英特空调有限公司
类型:新型
国别省市:

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