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原文传递电动汽车的热泵空调

专利名称：	电动汽车的热泵空调
摘要：	本发明揭示了电动汽车的热泵空调，包括：压缩机组件、外换热组件、内换热组件和动力源组件。外换热组件与车外空气进行热交换。内换热组件与乘员舱内空气进行热交换。压缩机组件、外换热组件和内换热组件通过热传递管路连接，热传递管路上安装有数个导向阀、节流阀和截止阀，热传递管路中使用二氧化碳作为热传递介质。动力源组件形成封闭回路，封闭回路中有循环介质，封闭回路通过换热器与热传递管路进行热交换。通过数个导向阀、节流阀和截止阀控制热传递介质的流向和流经压缩机组件、外换热组件和内换热组件的顺序来改变热泵空调的工作模式。本发明保留热泵的细化功能，同时兼顾电池的冷热需求，实现了能量最优化与舒适性最佳的双重目标。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上汽大众汽车有限公司
发明人：	郑铭铸;杨坚;武悦;彭晓勇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910874949.7
公开号：	CN110450602A
代理机构：	上海专利商标事务所有限公司
代理人：	陆嘉
分类号：	B60H1/00(2006.01);B;B60;B60H;B60H1
申请人地址：	201805上海市嘉定区安亭镇于田路123号
主权项：	1.一种电动汽车的热泵空调，其特征在于，包括：压缩机组件；外换热组件，外换热组件与车外空气进行热交换；内换热组件，内换热组件与乘员舱内空气进行热交换；动力源组件；压缩机组件、外换热组件和内换热组件通过热传递管路连接，热传递管路上安装有数个导向阀、节流阀和截止阀，热传递管路中使用二氧化碳作为热传递介质；动力源组件形成封闭回路，封闭回路中有循环介质，封闭回路通过换热器与热传递管路进行热交换；通过数个导向阀、节流阀和截止阀控制热传递介质的流向和流经压缩机组件、外换热组件和内换热组件的顺序来改变热泵空调的工作模式。 2.如权利要求1所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，所述压缩机组件包括：压缩机和气液分离器；压缩机的输出通过导向阀连接到热传递管路，气液分离器的输出连接到压缩机，气液分离器的输入通过截止阀连接到热传递管路。 3.如权利要求2所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，所述外换热组件包括：风扇、并联的第一外换热器和第二外换热器；风扇带动车外的空气吹过第一外换热器和第二外换热器进行热交换；第一外换热器和第二外换热器各自通过截止阀接入热传递管路；在不同的工作模式中，第一外换热器和第二外换热器被配置成蒸发器或者冷凝器。 4.如权利要求3所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，所述内换热组件包括：鼓风机、串联的第一内换热器和第二内换热器；鼓风机带动乘员舱内的空气吹过第一内换热器和第二内换热器进行热交换；第一内换热器和第二内换热器之间安装有节流阀，串联的第一内换热器和第二内换热器通过节流阀接入热传递管路；在不同的工作模式中，第一内换热器和第二内换热器被配置成蒸发器或者冷凝器。 5.如权利要求4所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，所述动力源组件包括：PTC回路和热泵回路，PTC回路和热泵回路通过导向阀连通，共同形成封闭回路； PTC回路包括第一泵、PTC加热器、电池和第一换热器，第一泵驱动循环介质在PTC回路内流动，PTC回路接入第一换热器，位于外换热组件内的热传递管路也接入第一换热器，热传递介质与PTC回路内的循环介质在第一换热器内进行换热；热泵回路包括第二泵、电池和第二换热器，第二泵驱动循环介质在热泵回路内流动，热泵回路接入第二换热器，热传递管路内有一与内换热组件并联的支路，该支路上具有节流阀，该支路也接入第二换热器，该支路内的热传递介质与热泵回路内的循环介质在第二换热器内进行换热。 6.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为空调制冷模式，热传递介质从压缩机流出，经导向阀流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质散热，热传递介质再经过节流阀节流后流经串联的第一内换热器和第二内换热器，第一内换热器和第二内换热器配置为冷凝器使得热传递介质吸热，热传递介质流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机。 7.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为空调给电池冷却模式，热传递介质从压缩机流出，经导向阀流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质散热，热传递介质再经过节流阀节流后流经所述支路并进入第二换热器，第二泵工作，循环介质在热泵回路中流动并进入第二换热器，热传递介质和循环介质在第二换热器中进行热交换，热传递介质吸热而循环介质散热，循环介质给电池冷却，热传递介质流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机。 8.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为空调制冷及给电池冷却模式，热传递介质从压缩机流出，经导向阀流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质散热，热传递介质分为两路，其中一路热传递介质经过节流阀节流后流经串联的第一内换热器和第二内换热器，第一内换热器和第二内换热器配置为冷凝器使得热传递介质吸热，另一路热传递介质再经过节流阀节流后流经所述支路并进入第二换热器，第二泵工作，循环介质在热泵回路中流动并进入第二换热器，热传递介质和循环介质在第二换热器中进行热交换，热传递介质吸热而循环介质散热，循环介质给电池冷却，两路热传递介质合并后流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机。 9.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为空调除湿或加热模式，热传递介质从压缩机流出，经导向阀流经串联的第二内换热器和第一内换热器，对乘员舱进行除湿或加热，热传递介质再流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质吸热，热传递介质流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机。 10.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为空调除湿或加热及电池热泵加热模式，热传递介质从压缩机流出经导向阀后分为两路，其中一路热传递介质流经串联的第二内换热器和第一内换热器，对乘员舱进行除湿或加热，另一路热传递介质流经所述支路并进入第二换热器，第二泵工作，循环介质在热泵回路中流动并进入第二换热器，热传递介质和循环介质在第二换热器中进行热交换，热传递介质散热而循环介质吸热，循环介质给电池加热，两路热传递介质合并后流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质吸热，热传递介质流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机。 11.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为空调除湿或加热及电池PTC加热模式，热传递介质从压缩机流出，经导向阀流经串联的第二内换热器和第一内换热器，对乘员舱进行除湿或加热，热传递介质再流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质吸热，热传递介质流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机；第一泵和PTC加热器工作，PTC加热器发热，循环介质在PTC回路中流动，经由PTC加热器加热的循环介质给电池加热。 12.如权利要求9-11中任一项所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，第一内换热器和第二内换热器之间的节流阀节流，而接入热传递管路的节流阀全开，第一内换热器配置为蒸发器，第二内换热器配置为冷凝器，进行除湿；第一内换热器和第二内换热器之间的节流阀全开，而接入热传递管路的节流阀节流，第一内换热器和第二内换热器均配置为冷凝器，进行加热。 13.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为电池热泵加热模式，热传递介质从压缩机流出，经导向阀流经所述支路并进入第二换热器，第二泵工作，循环介质在热泵回路中流动并进入第二换热器，热传递介质和循环介质在第二换热器中进行热交换，热传递介质散热而循环介质吸热，循环介质给电池加热，热传递介质合并后流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质吸热，热传递介质流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机。 14.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为电池PTC加热模式，压缩机不工作，第一泵和PTC加热器工作，PTC加热器发热，循环介质在PTC回路中流动，经由PTC加热器加热的循环介质给电池加热。 15.如权利要求5所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，热泵空调的工作模式为动力源辅助空调除湿或加热模式，第一外换热器或第二外换热器中的至少一个结霜，热传递介质从压缩机流出，经导向阀流经串联的第二内换热器和第一内换热器，对乘员舱进行除湿或加热，热传递介质再流经并联的第一外换热器和第二外换热器，第一外换热器和第二外换热器配置为蒸发器使得热传递介质吸热，热传递介质流入气液分离器进行气液分离，再进入压缩机；第一泵工作，循环介质在PTC回路中流动，电池的余热给循环介质加热，经加热的循环介质进入第一换热器，热传递介质也进入第一换热器，循环介质和热传递介质在第一换热器中进行热交换，热传递介质吸热而循环介质散热，循环介质给热传递介质加热。 16.如权利要求15所述的电动汽车的热泵空调，其特征在于，PTC工作，PTC加热器为循环介质加热以辅助为热传递介质加热。
所属类别：	发明专利