电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及车载空调【技术领域】，具体为电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统。本发明主要解决现有技术中电动汽车空调系统使用过程中新风负荷过高，导致设备耗电量大的技术问题。采用本发明所述电动汽车排风热回收的方法，通过热回收装置大量回收排风中的热量，可最大程度的降低新风负荷，进而设备耗电量相比现有技术达到更进一步的节能。本发明所述热泵空调系统，可实现制冷、常规制热和低温制热三种模式的转换。本发明所述系统具有低温环境下系统效率高、制热性能强、热需求小、抗振性能强、系统安全性高等特点。
【专利说明】
电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载空调【技术领域】，具体为电动汽车排风热回收的方法及应用该方法的热泵空调系统。
【背景技术】
[0002]电动汽车空调系统通过车内环境控制，维持车内舒适性；通过车窗防雾除霜，保证驾驶安全性，对维持汽车运行时的舒适性、安全性、高效性等方面都具有重要作用，已成为汽车中的重要组成部分。尤其是对于纯电动汽车，由于无发动机余热可以利用，单用电池电力供冷和电加热供暖造成可行驶里程减少30%到50%左右，使其成为电动汽车中耗能最大的辅助系统。
[0003]传统汽车冬季为防止车窗玻璃结雾，采用直接从车体外引入大量新风(新风量大于总送风量的80% )，经过发动机冷却系统加热后送入车室以降低车内含湿量的方式。目前电动汽车冬季供热系统仍沿用此法，但会引起大量的新风负荷，尤其在环境温度较低时，新风负荷最高占到所需制热量的60%以上。此外，目前电动汽车冬季供暖主要采用常规热泵及PTC(正温度系数)电加热供暖。常规热泵系统在环境温度较低时制热量和效率均大幅下降，无法满足供热需求；且在此工况下，压缩机排气温度上升，运行安全无法保障，使得常规热泵系统在冬季低温车外环境下无法正常运行。PTC电加热系统运行效率低，耗电量大，启动后会大大减少电动汽车的运行里程。因此，针对如何将电动车内的待排放能量通过能量回收装置实现热交换，实现对废弃能量的二次利用，进而实现车载空调节能降耗的研发成为一种必需。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]现有技术中电动汽车空调系统使用过程中新风负荷过高，导致设备耗电量大的技术问题。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车排风热回收的方法，所述方法为:
[0008]在电动汽车内安装排风热回收装置；所述排风热回收装置为具有两组风道的，能将同时通过的新风与排风进行热交换的换热装置，所述排风热回收装置的其中一组风道紧固连接在新风入口与新风送风口之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口与排风风道之间。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统包括风道系统和空调系统；
[0010]所述风道系统包括:排风管道、回风管道、送风管道、新风管道、排风机、送风机、排风热回收装置、位于所述送风道首端，控制所述新风送风口与所述回风风口开闭的第一风阀和位于所述送风道的末端，设置在所述室内冷凝器前端与所述室内冷凝器并列布置的第二风阀；所述第二风阀拥有用于闭合所述风道的阀位114a和遮挡所述室内冷凝器的阀位114b ;所述排风管道包括:排风出口和排风风道；所述回风管道包括:回风入口、回风风道和回风风口 ；所述送风管道包括:送风道和设置在所述送风道末端，与车厢内部相连通的分流风道；所述新风管道包括:新风风道、新风入口和新风送风口 ；所述排风风道的一端与所述回风风道的一端紧固连接；所述回风风道在两端口之间通过所述回风风口与所述送风道首端紧固连接；所述回风风道的另一端通过紧固连接的所述回风入口与车厢内部相连通；所述新风风道的一端通过所述新风送风口与所述送风道首端紧固连接；所述排风热回收装置的一组风道紧固连接在新风入口与新风送风口之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口与排风风道之间；所述送风道内紧固连接有送风机；所述排风风道内紧固连接有所述排风机；
[0011]所述空调系统包括:压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器、室外换热器、室外换热器风机、第一阀门、气液分离器、第一三通阀和第一节流装置；
[0012]所述压缩机的出口通过管路与所述室内冷凝器的进口、所述室内冷凝器的出口、第一阀门、室外换热器、第一三通阀、第一节流装置及室内蒸发器的进口依次串联连接；所述室内蒸发器的出口通过管路与所述气液分离器及压缩机的入口依次串联连接；所述第一三通阀的旁路通过管路与所述室内蒸发器的出口连接。
[0013]优选地，所述第一阀门处并联有第二节流装置。
[0014]优选地，所述空调系统还包括:第三节流装置、中间换热器、第四节流装置和第二阀门；所述中间换热器为通过第一换热通道和第二换热通道之间的热交换进行换热的中间换热器；所述第三节流装置和中间换热器的第一换热通道串联后并联在所述第一阀门的两端，所述第三节流装置连接于所述中间换热器的第一换热通道的上游端；所述室内冷凝器的出口通过管路与第二阀门、第四节流装置、中间换热器的第二换热通道及压缩机的中间补气口依次串联连接。
[0015]优选地，所述中间换热器的第二换热通道与所述压缩机的中间补气口之间连接有第一单向阀。
[0016]优选地，所述空调系统还包括:闪蒸分离器、第二三通阀、第五节流装置和第六节流装置；所述第五节流装置、第二三通阀、闪蒸分离器的进口、闪蒸分离器的底端出口、第六节流装置通过管路依次串联实现连接后，并联在所述第一阀门的两端；所述第二三通阀的支路通过管路与所述第六节流装置和第一阀门之间的连接管路连通；所述闪蒸分离器的顶端出口通过管路与所述压缩机的中间补气口连接。
[0017]优选地，所述闪蒸分离器的顶端出口与所述压缩机的中间补气口之间通过管路连接有第二单向阀。
[0018]优选地，所述分流风道包括:防雾除霜风道、面部送风风道、脚部送风风道；所述防雾除霜风道包括:防雾除霜送风口和防雾除霜送风风阀；所述面部送风风道包括:面部送风口和面部送风风阀；所述脚部送风风道包括:脚部送风口和脚部送风风阀。
[0019]优选地，所述室内冷凝器后端设置有辅助电加热设备。
[0020](三)有益效果
[0021]采用本发明所述电动汽车排风热回收的方法，通过热回收装置对新风进行预冷/预热处理，回收排风中的冷/热能，能够有效的降低系统新风负荷，减少系统所需制冷/制热量，进而设备耗电量相比现有技术达到更进一步的节能。冬季运行时，为保证挡风玻璃内表面不发生结露结霜现象，而大量使用新风时，采用排风热回收可降低一半左右的新风负荷，占总负荷的30%左右，很大程度上节省了空调系统的供热量，并能尽量减少电加热的使用，节约电池能耗，延长电动汽车的续航里程；夏季运行时，仍可通过热回收系统减低新风负荷，降低空调制冷能耗。
[0022]本发明所述热泵空调系统，可实现制冷、常规制热和低温制热三种模式的转换。
[0023]本发明采用的三换热器系统避免采用四通阀系统，系统工况运行稳定；通过阀门切换，送风风道内冷热不共用换热器，工况切换迅速；换热器不存在逆向运行，无需特殊设计。
[0024]本发明采用中间补气系统用于低温制热，可以在蒸发温度较低时提升制冷剂循环量，降低蒸发器入口焓值，提升系统制热量；同时可以降低压缩机排气温度，维持系统安全运行；低温环境下系统效率高、制热性能强、热需求小、抗振性能强、系统安全性高等特点。
[0025]本发明采用带换热器的中间补气系统，除具有中间补气系统特点外，还可以通过电动阀或电动膨胀阀较好的实现补气状态的调节，具有较好的控制特性。
[0026]本发明采用带闪发罐的中间补气系统，不同于带换热器的中间补气系统，由于无换热器等阻力部件，系统运行阻力较小，运行阻力损失较小；由于在闪发罐中进行了气液两相分离，可以保证进入压缩机补气口的制冷剂为气态。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是实施例1中的三换热器常规热泵空调系统的结构示意图；
[0029]图2是实施例2中的带有换热器的中间补气系统的三换热器低温热泵空调系统的结构示意图；
[0030]图3是实施例3中的带有闪发罐的中间补气系统的三换热器低温热泵空调系统的结构示意图。
[0031]图1?3中:101、排风热回收装置；102、新风风道；103、新风入口 ；104、新风送风口 ；105、回风风道；106、回风入口 ；107、回风风口 ；108、排风风道；109、排风风机；110、排风出口 ；111、第一风阀；112、送风风道；113、送风风机；114、第二风阀；115、防雾除霜送风风口 ；116、防雾除霜风阀；117、面部送风口 ；118、面部送风风阀；119、脚部送风口 ；120、脚部送风风阀；
[0032]201、压缩机；202、室内冷凝器；203、辅助电加热设备；204、第一阀门；205、第二节流装置；206、室外换热器；207、室外换热器风机；208、第一三通阀；209、第一节流装置；210、室内蒸发器；211、气液分离器；301、中间换热器；302、第三节流装置；303、第二阀门；304、第四节流装置；305、第一单向阀；
[0033]401、第五节流装置；402、第二三通阀；403、闪蒸分离器；404、第二单向阀；405、第六节流装置。
【具体实施方式】
[0034]下面结合说明书附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0035]本发明中低温制热是指车外温度较低，低于本领域常见的制热模式的车外温度的制热模式。此外，本发明将连通压缩机补气口支路压力/温度等定义为中间压力/温度或补气压力/温度。需要说明的是，本发明在所用术语“蒸气”和“气体”或“液体”和“液态”则总体上指在某一位置中制冷剂处于气态或液态，但不排除制冷剂接近但不完全是气态或液态的气液混合态，本领域技术人员可以根据实际情况判断该术语的唯一可能，另外本发明中设计的“高温”、“高压”、“低温”、“低压”均为常见的术语，具体的“高温” “高压”的制冷剂大体上指在制冷或制热循环中从压缩机出来并且直至主节流装置的制冷剂，“低温” “低压”的制冷剂大体上指经过主节流装置节流之后回到压缩机并从压缩机主入口送入之前的制冷剂，“冷凝压力”、“蒸发压力”大体上指的是制冷剂在冷凝器中发生冷凝、在蒸发器中蒸发处于两相态所对应的压力。本发明中的“三换热器”指的是空调系统包含:室外换热器206、室内冷凝器202、室内蒸发器210。
[0036]本发明提供一种电动汽车排风热回收的方法，所述方法为:
[0037]在电动汽车内安装排风热回收装置；所述排风热回收装置为具有两组风道的，能将同时通过的新风与排风进行“风一风”热交换的换热装置，所述排风热回收装置的其中一组风道紧固连接在新风入口 103与新风送风口 102之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口 110与排风风道108之间。
[0038]本发明提供一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，所述热泵空调系统包括风道系统和空调系统；
[0039]所述风道系统包括:排风管道、回风管道、送风管道、新风管道、排风机109、送风机113、排风热回收装置101、位于所述送风道112首端，控制所述新风送风口 104与所述回风风口 107开闭的第一风阀111和位于所述送风道112的末端，设置在所述室内冷凝器202前端与所述室内冷凝器202并列布置的第二风阀114;所述第二风阀114拥有用于闭合所述风道112的阀位114a和遮挡所述室内冷凝器202的阀位114b ;所述排风管道包括:排风出口 110和排风风道108 ;所述回风管道包括:回风入口 106、回风风道105和回风风口 107 ;所述送风管道包括:送风道112和设置在所述送风道112末端，与车厢内部相连通的分流风道；所述新风管道包括:新风风道102、新风入口 103和新风送风口 104 ;所述排风风道108的一端与所述回风风道105的一端紧固连接；所述回风风道105在两端口之间通过所述回风风口 107与所述送风道112首端紧固连接；所述回风风道105的另一端通过紧固连接的所述回风入口 106与车厢内部相连通；所述新风风道102的一端通过所述新风送风口 104与所述送风道112首端紧固连接；所述排风热回收装置101的一组风道紧固连接在新风入口 103与新风送风口 102之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口 110与排风风道108之间；所述送风道112内紧固连接有送风机113 ;所述排风风道108内紧固连接有所述排风机109 ；
[0040]所述空调系统包括:压缩机201、室内冷凝器202、室内蒸发器210、室外换热器206、室外换热器风机207、第一阀门204、气液分离器211、第一三通阀208和第一节流装置209 ；
[0041]所述压缩机201的出口通过管路与所述室内冷凝器202的进口、所述室内冷凝器202的出口、第一阀门204、室外换热器206、第一三通阀208、第一节流装置209及室内蒸发器210的进口依次串联连接；所述室内蒸发器210的出口通过管路与所述气液分离器211及压缩机201的入口依次串联连接；所述第一三通阀208的旁路通过管路与所述室内蒸发器210的出口连接。
[0042]优选地，所述第一阀门204处并联有第二节流装置205。
[0043]优选地，所述空调系统还包括:第三节流装置302、中间换热器301、第四节流装置304和第二阀门303 ;所述中间换热器301为通过第一换热通道和第二换热通道之间的热交换进行换热的中间换热器；所述第三节流装置302和中间换热器301的第一换热通道串联后并联在所述第一阀门204的两端，所述第三节流装置302连接于所述中间换热器301的第一换热通道的上游端；所述室内冷凝器202的出口通过管路与第二阀门303、第四节流装置304、中间换热器301的第二换热通道及压缩机201的中间补气口依次串联连接。
[0044]优选地，所述中间换热器301的第二换热通道与所述压缩机201的中间补气口之间连接有第一单向阀305。
[0045]优选地，所述空调系统还包括:闪蒸分离器403、第二三通阀402、第五节流装置401和第六节流装置405 ;所述第五节流装置401、第二三通阀402、闪蒸分离器403的进口、闪蒸分离器403的底端出口、第六节流装置405通过管路依次串联实现连接后，并联在所述第一阀门204的两端；所述第二三通阀402的支路通过管路与所述第六节流装置405和第一阀门204之间的连接管路连通；所述闪蒸分离器403的顶端出口 404通过管路与所述压缩机201的中间补气口连接。
[0046]优选地，所述闪蒸分离器403的顶端出口与所述压缩机201的中间补气口之间通过管路连接有第二单向阀404。
[0047]优选地，所述分流风道包括:防雾除霜风道、面部送风风道、脚部送风风道；所述防雾除霜风道包括:防雾除霜送风口 115和防雾除霜送风风阀116 ;所述面部送风风道包括:面部送风口 117和面部送风风阀118 ;所述脚部送风风道包括:脚部送风口 119和脚部送风风阀120。
[0048]优选地，所述室内冷凝器202后端设置有辅助电加热设备203。
[0049]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0050]实施方案1:
[0051]如图1所示的电动汽车热泵空调系统，该系统可在电动汽车中实现制冷、常规制热模式，并能充分回收排风热量，对新风进行预冷/预热，降低新风负荷，尤其在冬季运行时，很大程度上降低系统对热量的需求，达到节能的目的。
[0052]系统包括放置于新风风道102内的排风热回收装置101，排风热回收装置101—侧入口为新风入口 103、对应出口为新风送风口 104;排风热回收装置101另一侧入口为与回风风道105相连的排风风道108、对应的另一侧出口为排风出口 110 ;排风风道108与回风风口 107并联与回风风道105连接；系统还包括送风道112，送风道112入口与新风送风口104及回风风口 107相连、并包括设置在送风道112内的送风风机113、设置在送风风道112末端的三个送风通道及其前端的送风风阀，其分别为玻璃防雾除霜送风口 115及防雾除霜送风风阀116、面部送风口 117及面部送风风阀118、脚部送风口 119及脚部送风风阀120。送风风道112入口与新风送风口 104及回风风口 107之间设置有第一风阀111。在排风风道108内布置有排风风机109。
[0053]热泵空调系统主回路包括压缩机201、设置在压缩机201出口管路上的室内冷凝器202、设置在压缩机201吸气管路上的室内蒸发器210、设置在室内冷凝器202与室内蒸发器210之间管路上的室外换热器206、设置在室内冷凝器202和室外换热器206之间的第一阀门204、并第一阀门204并联的第二节流装置205、设置在室外换热器206和室内蒸发器210之间的第一三通阀208、及设置在第一三通阀208与室内蒸发器210入口之间的第一节流装置209 ;所述第一三通阀208的旁路和压缩机201入口连接。该系统包括在送风风道112内设置在室内冷凝器202前端与其并联布置的第二风阀114。
[0054]系统通过第一三通阀208、第一阀门204和第二风阀114进行制冷模式、制热模式的切换。系统运行时，新风由新风口 103进入空气调节系统，经过排风热回收装置101与排风进行换热后，通过新风送风口 104及第一风阀111进入送风道112，通过对排风的热量回收，实现节能目的。
[0055]其具体工作模式如下:
[0056]制冷模式(如夏季运行)时，车内温度低于环境温度，室外温度较高的新风与来自车室内温度较低的排风在排风热回收装置中换热，对新风进行预冷，再进入送风风道112内经过室内蒸发器210降温后送入车内。车内温度较低的空气通过回风入口 106进入回风风道105，一部分经过回风风口 107及第一风阀111进入送风道112与预冷后的新风混合经过室内蒸发器210降温后送入车内，即为回风；另一部分则经过装有排风风机109的排风风道108进入排风热回收装置101，与新风换热后温度升高，从排风风口 110排出车外。
[0057]制冷模式时，电动汽车热泵空调系统通过第一三通阀208直接连通室外换热器206和室内蒸发器210，第一阀门204处于开启状态，并关闭第二风阀114至114b的位置用以遮挡室内冷凝器202。此时高温高压制冷剂从压缩机201出口排除后，进入室内冷凝器202，但由于第二风阀114调节至114b，遮挡室内冷凝器，制冷剂不与空气进行换热，制冷剂通过第一阀门204后进入室外换热器206，与室外空气换热冷凝，得到高温液体，后经过第一三通阀208进入第一节流装置209，降温降压后进入室内蒸发器210，对送风风道112内的空气降温，制冷剂蒸发为气体后通过气液分离器211进入压缩机入口，再被压缩为高温高压气体，完成整个制冷循环。
[0058]制热模式(如冬季运行)时，室外较冷的新风与来自车室内温暖的排风在排风热回收装置中换热，对新风进行预热，再进入送风风道112内经过车内冷凝器202加热至设定温度后送入车内。车内温度较高的空气通过回风入口 106进入回风风道105，一部分经过回风风口 107及第一风阀111进入送风道112与预热后的新风混合经过车内冷凝器202升温后送入车内，即为回风；另一部分则经过装有排风风机109的排风风道108进入排风热回收装置101，与新风换热后温度降低，从排风风口 110排出车外。
[0059]制热模式时，电动汽车热泵空调系统通过第一三通阀208通过旁通管理将室外换热器206与压缩机201入口直接相连，第一阀门204处于关闭状态，使制冷剂流经与之并联的第二节流装置205，并调整第二风阀114至114a的位置关闭室内冷凝器202并联的风道，使待处理的空气可以流经室内冷凝器202。此时高温高压制冷剂从压缩机201出口排除后，进入室内冷凝器202，与风道内的冷空气进行换热，制冷剂在室内冷凝器202中冷凝为过冷液体，制冷剂通过第二节流装置205节流降温，后进入室外换热器206，与室外空气换热蒸发，得到制冷剂低温低压蒸汽，后经过第一三通阀208进入通过气液分离器211进入压缩机入口，再被压缩为高温高压气体，完成整个热泵制热循环。
[0060]该系统在制冷模式和制热模式时，均可以采用排风热回收装置101利用排风相较于室外空气更接近送风设定值的特点，对新风进行预冷/预热处理，回收排风中的冷/热能，能够有效的降低系统新风负荷，减少系统所需制冷/制热量，在一定程度上节省系统运行能耗。由于冬季室内外温差较大，且为了防止车窗玻璃结雾结霜，多采用全新风或大新风比例送风(一般新风比例超过80% )，冬季制热工况下排风热回收系统能降低50%左右的新风负荷，通过计算分析，最多可以降低30%以上的冬季制热量需求，很大程度上节省了冬季制热能耗，对电动汽车冬季制热运行具有非常明显的节能效果和广阔的应用前景。
[0061]实施方案2:
[0062]如图2所示，实施方案2是在实施例1的基础上，采用带换热器的中间补气式的低温空气源热泵系统，该实施方案可以在制冷模式、常规制热模式的基础上，实现低温制热运行模式。带换热器的中间补气系统的控制特性优于带闪发罐的中间补气系统。
[0063]该电动汽车热泵空调系统在实施方案I空气源热泵基础上，包括第一阀门204并联的中间补气支路替代原有的第二膨胀阀205，所述主路节流支路用于节流室内冷凝器202排出的制冷剂；所述中间补气支路用于将制冷剂处理至中间补气压力，并返回至压缩机201的中间补气口。
[0064]此方案中所述的主路节流支路包括中间换热器301和第三节流装置302 ;所述的中间补气支路包括第二阀门303和第四节流装置304 ;所述室内冷凝器202或室内换热器213排出的制冷剂直接通过中间换热器301和第三节流装置302进入室外换热器206，形成常规制热模式；所述室内冷凝器202或室内换热器213排出的制冷剂分成两路，一路直接通过主路节流支路的中间换热器301和第三节流装置302进入室外换热器206，另一路通过第二阀门303、第四节流装置304和中间换热器301后进入压缩机201的中间补气口，形成低温制热模式。所述压缩机201中间补气口之前管路上设置单向阀305。
[0065]其具体工作模式如下:
[0066]制冷模式时(如夏季运行)，系统运行方式及阀门调节和实施方案I相同，第二阀门303此时为关闭状态。
[0067]常规制热模式(如冬季非寒冷时间运行)，系统运行方式与阀门调节大体上与实施方案I相同，此时第二阀门303为关闭状态。需要说明的是，从室内冷凝器202出口的高温过冷液态制冷剂经过换热器301，并不进行换热(另一侧制冷剂管道成关闭状态)，后通过第三节流装置302进行节流降温进入室外换热器206，其他过程与实施方案I相同。
[0068]低温制热模式(如冬季严寒时间运行)，在常规制热模式的基础上，打开第二阀门303，使室内冷凝器202出口的部分高温高压液体部分进入补气支路，通过第四节流装置304进行降压，得到低于冷凝压力而高于蒸发压力的中间补气压力，中间压力的制冷剂通过中间换热器301与主路上另一部分未经过节流的高温高压液态制冷剂进行换热蒸发，变为补气压力下的气态或两相制冷剂，经过单向阀305进入压缩机201中间的补气口，与压缩机201内正在被压缩的制冷剂混合。此时，另一部分高温高压制冷剂通过中间换热器301与补气支路的制冷剂换热降温，过冷度加大，再通过第三节流装置302节流膨胀，进入室外换热器206蒸发，主路循环其他部分与常规制热方案相同。在低温制热模式下，如制热量仍不能满足室内/车内制热需要，可以开启电加热元件203进行辅助加热，以保证车内制热、除雾、除霜等情况的需要。需要说明的是，第二阀门303可以是电磁阀，也可以用调节阀替换，一方面可以用作常规制热模式和低温制热模式转换，也可通过调节阀门开度来对补气状态进行工况调节。可以根据需要，设置或者不设置单向阀305。
[0069]对于不含补气过程的常规热泵，当室外温度较低时(蒸发器温度较低)，压缩吸气比容较大，吸气量较小，导致系统整体制冷剂循环量较小，制热量不足；同时由于蒸发压力和冷凝压力压比变大，压缩机排气温度过高，影响系统运行效率，此外高温还会影响压缩机运行的安全性。低温空气源空调热泵技术(压缩机中间补气技术)，将中间温度的制冷剂喷入压缩机内，一来可以加大压缩机排气流量，增加冷凝器制冷剂流量，二来可以降低压缩机排气温度，保护压缩机润滑油正常工作，此外该系统形式还可以降低蒸发器入口焓值，综合来看，该技术较常规热泵可以提高制热量、提高系统运行效率，同时提高系统安全性。
[0070]实施方案3:
[0071]实施方案3是在实施例1的基础上，采用带闪发罐的中间补气式的低温空气源热泵系统，如图3所示。该实施方案可以在制冷模式、常规制热模式的基础上，实现低温制热运行模式。相较于实施方案2，该系统阻力部件少，具有较高的能效比。
[0072]所述空调系统还包括:第二单向阀404、闪蒸分离器403、第二三通阀402、第五节流装置401和第六节流装置405 ;所述第五节流装置401、第二三通阀402、闪蒸分离器403的进口、闪蒸分离器403的底端出口、第六节流装置405通过管路依次串联实现连接后，并联在所述第一阀门204的两端；所述第二三通阀402的支路通过管路与所述第六节流装置405和第一阀门204之间的连接管路连通；所述闪蒸分离器403的顶端出口 404通过管路与所述第二单向阀404、压缩机201的中间补气口连接。
[0073]其具体工作模式如下:
[0074]制冷模式时(如夏季运行)，系统运行方式与阀门调节大体上与实施方案I相同，此时第一阀门204打开，第二三通阀302至旁通支路，即将第五节流装置401与第一阀门204上下游联通。
[0075]常规制热模式(如冬季非寒冷时间运行)，系统运行方式与阀门调节大体上与实施方案I相同。此时第一阀门204关闭，第二三通阀302至旁通支路，将第五节流装置401与第一阀门204上下游联通。高温高压的制冷剂从室内蒸发器202中流出后经过第五节流装置401降温后进入室外换热器206蒸发吸热。
[0076]低温制热模式(如冬季严寒时间运行)，在常规制热模式的基础上，调节第二三通阀402至联通闪蒸分离器403，切断旁通支路。制冷剂在通过第五节流阀401降温中间压力后，通过第二三通阀402进入闪蒸分离器403内，得到分为上层气态和下层的液态的两相态的制冷剂；上层气态的制冷剂从闪蒸分离器403顶端的出口经过单向阀404至压缩机201补气口 ；下层液态制冷剂从闪蒸分离器403低端出口流出，经过第六节流装置405，压力降至蒸发压力，进入室外换热器206。其他循环过程如常规热泵模式
[0077]带闪发罐的中间补气系统，不同于带换热器的中间补气系统，由于无换热器等阻力部件，系统阻力较小，阻力损失较小；由于在闪发罐中进行了气液两相分离，可以保证进入压缩机补气口的制冷剂为气态。
[0078]以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种电动汽车排风热回收的方法，所述方法为: 在电动汽车内安装排风热回收装置；所述排风热回收装置为具有两组风道的，能将同时通过的新风与排风进行热交换的换热装置，所述排风热回收装置的其中一组风道紧固连接在新风入口(103)与新风送风口(102)之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口(110)与排风风道(108)之间。
2.一种应用权利要求1所述的电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统包括风道系统和空调系统； 所述风道系统包括:排风管道、回风管道、送风管道、新风管道、排风机(109)、送风机(113)、排风热回收装置(101)、位于所述送风道(112)首端，控制所述新风送风口(104)与所述回风风口(107)开闭的第一风阀(111)和位于所述送风道(112)的末端，设置在所述室内冷凝器(202)前端与所述室内冷凝器(202)并列布置的第二风阀(114);所述第二风阀(114)拥有用于闭合所述风道(112)的阀位114a和遮挡所述室内冷凝器(202)的阀位114b ;所述排风管道包括:排风出口(110)和排风风道(108);所述回风管道包括:回风入口(106)、回风风道(105)和回风风口(107);所述送风管道包括:送风道(112)和设置在所述送风道(112)末端，与车厢内部相连通的分流风道；所述新风管道包括:新风风道(102)、新风入口(103)和新风送风口(104);所述排风风道(108)的一端与所述回风风道(105)的一端紧固连接；所述回风风道(105)在两端口之间通过所述回风风口(107)与所述送风道(112)首端紧固连接；所述回风风道(105)的另一端通过紧固连接的所述回风入口(106)与车厢内部相连通；所述新风风道(102)的一端通过所述新风送风口(104)与所述送风道(112)首端紧固连接；所述排风热回收装置(101)的一组风道紧固连接在新风入口(103)与新风送风口(102)之间；所述排风热回收装置的另一组风道紧固连接在排风出口(110)与排风风道(108)之间；所述送风道(112)内紧固连接有送风机(113);所述排风风道(108)内紧固连接有所述排风机(109)； 所述空调系统包括:压缩机(201)、室内冷凝器(202)、室内蒸发器(210)、室外换热器(206)、室外换热器风机(207)、第一阀门(204)、气液分离器(211)、第一三通阀(208)和第一节流装置(209)； 所述压缩机(201)的出口通过管路与所述室内冷凝器(202)的进口、所述室内冷凝器(202)的出口、第一阀门(204)、室外换热器(206)、第一三通阀(208)、第一节流装置(209)及室内蒸发器(210)的进口依次串联连接；所述室内蒸发器(210)的出口通过管路与所述气液分离器(211)及压缩机(201)的入口依次串联连接；所述第一三通阀(208)的旁路通过管路与所述室内蒸发器(210)的出口连接。
3.根据权利要求2所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述第一阀门(204)处并联有第二节流装置(205)。
4.根据权利要求2所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括:第三节流装置(302)、中间换热器(301)、第四节流装置(304)和第二阀门(303);所述中间换热器(301)为通过第一换热通道和第二换热通道之间的热交换进行换热的中间换热器；所述第三节流装置(302)和中间换热器(301)的第一换热通道串联后并联在所述第一阀门(204)的两端，所述第三节流装置(302)连接于所述中间换热器(301)的第一换热通道的上游端；所述室内冷凝器(202)的出口通过管路与第二阀门(303)、第四节流装置(304)、中间换热器(301)的第二换热通道及压缩机(201)的中间补气口依次串联连接。
5.根据权利要求4所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述中间换热器(301)的第二换热通道与所述压缩机(201)的中间补气口之间连接有第一单向阀(305)。
6.根据权利要求2所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括:闪蒸分离器(403)、第二三通阀(402)、第五节流装置(401)和第六节流装置(405);所述第五节流装置(401)、第二三通阀(402)、闪蒸分离器(403)的进口、闪蒸分离器(403)的底端出口、第六节流装置(405)通过管路依次串联实现连接后，并联在所述第一阀门(204)的两端；所述第二三通阀(402)的支路通过管路与所述第六节流装置(405)和第一阀门(204)之间的连接管路连通；所述闪蒸分离器(403)的顶端出口通过管路与所述压缩机(201)的中间补气口连接。
7.根据权利要求6所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述闪蒸分离器(403)的顶端出口与所述压缩机(201)的中间补气口之间通过管路连接有第二单向阀(404)。
8.根据权利要求2?7项，任一项所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述分流风道包括:防雾除霜风道、面部送风风道、脚部送风风道；所述防雾除霜风道包括:防雾除霜送风口(115)和防雾除霜送风风阀(116);所述面部送风风道包括:面部送风口(117)和面部送风风阀(118);所述脚部送风风道包括:脚部送风口 (119)和脚部送风风阀(120)。
9.根据权利要求2?7项，任一项所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述室内冷凝器(202)后端设置有辅助电加热设备(203)。
10.根据权利要求8所述的一种应用电动汽车排风热回收的方法制作的热泵空调系统，其特征在于，所述室内冷凝器(202)后端设置有辅助电加热设备(203)。
【文档编号】B60H1/22GK104290561SQ201410461291
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】田长青, 秦菲, 邹慧明 申请人:中国科学院理化技术研究所