紧凑型电动汽车用二氧化碳空调热泵系统的制作方法

本实用新型涉及的是一种汽车空调技术领域的热泵系统，特别是一种二氧化碳工质循环管路与各串联部件采用焊接方式连接的紧凑型电动汽车用二氧化碳空调热泵系统。

背景技术：

小型电动汽车因为其空间有限，内部空调部分的布置较为困难，需要进行简化，甚至于牺牲一部分功能来实现空间上的要求。电动汽车因为没有内燃机提供余热供暖因此在冬天需要热泵系统提供暖风。热泵可以吸收环境空气中的热量，通过工质循环，将热量传递给循环水，起到加热的作用。传统的热泵大多使用r134a，r410a等传统工质，环保性较差，面临逐渐淘汰的趋势。

但是在现有技术中，一般的汽车空调采用压板式的空调管路接口，方便安装和拆卸，密封性较差，仅能用于低压工质，co2工作压力较高，一般的压板式接口密封性差。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种紧凑型电动汽车用二氧化碳空调热泵系统，采用两个套管式换热器，可以进行更灵活的空间布置；通过对两个三通阀，节流阀，压缩机和四个水泵的控制，保证空调制冷、制热、除霜工作模式的稳定高效运行。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括室外换热器、第一水泵、第二水箱、第二水泵、第一水箱、第一三通阀、第二三通阀、第一套管换热器、暖风芯体、节流阀、压缩机、第二套管换热器、第三水泵、第三水箱、第四水泵、第四水箱、电池冷板、冷风芯体、第一水循环管路、第二水循环管路、第三水循环管路、第四水循环管路、二氧化碳工质循环管路、旁通管路；第一套管换热器由第一套管换热器总管、第一套管换热器第一分管、第一套管换热器第二分管组成，第一套管换热器第一分管、第一套管换热器第二分管均套装在第一套管换热器总管内；第二套管换热器由第二套管换热器总管、第二套管换热器第一分管、第二套管换热器第二分管、第二套管换热器第三分管组成，第二套管换热器第一分管、第二套管换热器第二分管、第二套管换热器第三分管均套装在第二套管换热器总管内；第一水箱、第一水泵、室外换热器、第二三通阀、第一套管换热器总管、第一三通阀通过第一水循环管路依次串接在一起，其中第一三通阀、第二三通阀各自的两个端口均串接在第一水循环管路中；第二水箱、第二水泵、暖风芯体、第一套管换热器第一分管通过第二水循环管路依次串接在一起；节流阀、第二套管换热器第一分管、压缩机、第一套管换热器第二分管通过二氧化碳工质循环管路依次串接在一起；第三水箱、第三水泵、第二套管换热器第二分管、电池冷板通过第三水循环管路依次串接在一起；第四水泵、第四水箱、冷风芯体、第二套管换热器第三分管通过第四水循环管路依次串接在一起；旁通管路的一个端口与第一三通阀的第三端口相连接，旁通管路的另一个端口与第二三通阀的第三端口相连接，第二套管换热器总管串接在旁通管路中。

进一步地，在本实用新型中，压缩机的排气压力为115bar至123bar。

更进一步地，在本实用新型中，二氧化碳工质循环管路与各串联部件采用焊接方式连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：第一，可以实现制冷模式、制热模式、除湿模式和快充模式，满足了电动汽车的需求；第二，整个系统采用两个套管式换热器，可以进行灵活的空间布置，更加适用于小型电动汽车；第三，co2管路采用焊接的方式连接，避免了接口工质泄漏的问题；第四，系统采用co2工质，天然环保，在低温下有较好的制热性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中第一套管换热器端口布置示意图；

图3为本实用新型实施例中第二套管换热器端口布置示意图；

其中：1、室外换热器，2、第一水泵，3、第二水箱，4、第二水泵，5、第一水箱，6、第一三通阀，7、第二三通阀，8、第一套管换热器，9、暖风芯体，10、节流阀，11、压缩机，12、第二套管换热器，13、第三水泵，14、第三水箱，15、第四水箱，16、第四水泵，17、电池冷板，18、冷风芯体，19、第一水循环管路，20、第二水循环管路，21、第三水循环管路，22、第四水循环管路，23、二氧化碳工质循环管路，24、旁通管路，25、第一套管换热器总管，26、第一套管换热器第一分管，27、第一套管换热器第二分管，28、第二套管换热器总管，29、第二套管换热器第一分管，30、第二套管换热器第二分管，31、第二套管换热器第三分管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

实施例如图1至图3所示，本实用新型包括室外换热器1、第一水泵2、第二水箱3、第二水泵4、第一水箱5、第一三通阀6、第二三通阀7、第一套管换热器8、暖风芯体9、节流阀10、压缩机11、第二套管换热器12、第三水泵13、第三水箱14、第四水箱15、第四水泵16、电池冷板17、冷风芯体18、第一水循环管路19、第二水循环管路20、第三水循环管路21、第四水循环管路22、二氧化碳工质循环管路23、旁通管路24；

第一套管换热器8由第一套管换热器总管25、第一套管换热器第一分管26、第一套管换热器第二分管27组成，第一套管换热器第一分管26、第一套管换热器第二分管27均套装在第一套管换热器总管25内；第二套管换热器12由第二套管换热器总管28、第二套管换热器第一分管29、第二套管换热器第二分管30、第二套管换热器第三分管31组成，第二套管换热器第一分管29、第二套管换热器第二分管30、第二套管换热器第三分管31均套装在第二套管换热器总管28内；

第一套管换热器总管25的两个端口分别是b和e，第一套管换热器第一分管26的两个端口分别是a和d，第一套管换热器第二分管27的两个端口分别是c和f，第二套管换热器总管28的两个端口分别是h和l，第二套管换热器第一分管29的两个端口分别是g和k，第二套管换热器第二分管30的两个端口分别是i和m，第二套管换热器第三分管31的两个端口分别是j和n；第一三通阀6的三个端口分别是o、p和q，第二三通阀7的三个端口分别是r、s和t；

第一水箱5、第一水泵2、室外换热器1、第二三通阀7、第一套管换热器总管25、第一三通阀6通过第一水循环管路19依次串接在一起，其中第一三通阀6的第一端口o、第二端口p分别与第一水循环管路19相连接，第二三通阀7的第一端口r、第二端口s分别与第一水循环管路19相连接，第一套管换热器总管25的两个端口b、e分别与第一水循环管路19相连接；

第二水箱3、第二水泵4、暖风芯体9、第一套管换热器第一分管26通过第二水循环管路20依次串接在一起，其中第一套管换热器第一分管26的两个端口a、d分别与第二水循环管路20相连接；

节流阀10、第二套管换热器第一分管29、压缩机11、第一套管换热器第二分管27通过二氧化碳工质循环管路23依次串接在一起，其中第一套管换热器第二分管27的两个端口c和f分别与二氧化碳工质循环管路23相连接，第二套管换热器第一分管29的两个端口g和k分别与二氧化碳工质循环管路23相连接；

第三水箱14、第三水泵13、第二套管换热器第二分管30、电池冷板17通过第三水循环管路21依次串接在一起，其中第二套管换热器第二分管30的两个端口i和m分别与第三水循环管路21相连接；

第四水箱15、第四水泵16、冷风芯体18、第二套管换热器第三分管31通过第四水循环管路22依次串接在一起，其中第二套管换热器第三分管31的两个端口j、n分别与第四水循环管路22相连接；

旁通管路24的一个端口与第一三通阀6的第三端口q相连接，旁通管路24的另一个端口与第二三通阀7的第三端口t相连接，第二套管换热器总管28串接在旁通管路24中，第二套管换热器总管28的两个端口h、l分别与旁通管路24相连接。

在本实用新型的实施过程中，二氧化碳经过压缩机11压缩后，进入第一套管换热器第二分管27的f端口，经过放热后，从第一套管换热器第二分管27的c端口流出，接着进入节流阀10，从节流阀10流出后进入第二套管换热器第一分管29的g端口，从第二套管换热器第一分管29的k端口流出后回到压缩机11。

本实用新型的制冷模式、制热模式、除湿模式和快充模式实施过程分别如下：

制冷模式：第一三通阀6接通o和p端口，第二三通阀7接通r和s端口，第二水泵4不工作，第一水泵2、第三水泵13和第四水泵16工作；控制压缩机11的转速和第四水泵16流量，保证冷风芯体18的出风温度为5℃，为车厢内提供冷风。

制热模式：第一三通阀6接通o和q端口，第二三通阀7接通r和t端口，第四水泵16和第三水泵13不工作，第一水泵2和第二水泵4工作；控制压缩机11的转速和第二水泵4流量，保证暖风芯体9的出风温度为55℃，为车厢内提供暖风。

除湿模式：第一三通阀6接通o和p端口，第二三通阀7接通r和s端口。第三水泵13不工作，第一水泵2、第二水泵4、第四水泵16工作；控制压缩机11的转速和第四水16泵流量，保证冷风芯体18的出风温度为5℃，室外空气经过冷风芯体18后，空气的湿度降低，控制第二水泵4流量，保证空气经过暖风芯体9后，温度回升达到室外空气温度。

快充模式：第一三通阀6接通o和p端口，第二三通阀7接通r和s端口，第二水泵4和第四水泵16不工作，第一水泵2和第三水泵13工作；控制压缩机11的转速和第三水泵13流量，保证电池冷板17的出口温度25℃。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。