一种新能源汽车热泵空调系统的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车空调领域，具体地，涉及一种新能源汽车热泵空调系统。

背景技术：

目前，新能源电动汽车一般采用热泵空调系统，在空调系统中一般采用R134a制冷剂作为制冷媒介，但当驾驶室外温度达到-15℃以下时，R134a制冷剂吸热效果不佳，空调通过纯热泵系统采暖效果不明显。目前，一种解决方法是在空调系统中增加水加热系统(WPTC)，通过WPTC加热的独立水温回路给整个系统提供热源，但该方法使得整个空调系统过于复杂，系统运行不稳定。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种新能源汽车热泵空调系统。本实用新型在热泵空调系统中增设空气加热器，当驾驶室外环境温度小于或等于设定值时，空气加热器与整个热泵系统同时工作，空气加热器不仅可以直接给室内提供热量，而且可以提高R134a制冷剂的运行温度，使其达到适宜工作温度，使得热泵空调系统能正常启动采暖模式。

根据本实用新型的一个方面，提供一种新能源汽车热泵空调系统，包括，冷却模块、集热模块、室内换热器、室外换热器和其他部件；

其中，

--所述其他部件，包括气液分离器、压缩机、二相截止阀A、二相截止阀B、截止膨胀阀A、三相截止阀A、三相截止阀B、截止膨胀阀C、二相截止阀C；增加三相截止阀A可以保证在室外换热器由于温度过低而无法正常工作的情况下，系统仍能够跳过室外热交换器利用水箱热量继续工作，可以更好的保证整个系统的正常运行；增加二相截止阀C达到了室内除湿的目的，解决了纯电动汽车冬季制热不足的问题，保证了系统即使在寒冷地区也能够正常运行，实现了对电池包的高温防护；通过控制三相截止阀、二相截止阀、截止膨胀阀可以实现制冷、最大采暖、最大采暖+除湿、采暖、采暖+除湿、最大电池包冷却六种模式的切换。

--所述冷却模块，包括电池包和截止膨胀阀B，电池包和截止膨胀阀串联，达到了对电池包的冷却保护，有效避免了电池由于温度过高而导致的危险；

--所述集热模块，包括水泵、变频器、马达、水箱、膨胀水箱和热交换器，所述水泵、变频器、马达、水箱依次串联，所述膨胀水箱与水箱连接，实现了对水箱冷却系统的热量搜集，节省了电能损耗；

--所述室内换热器，包括蒸发器和冷凝器，设置在汽车车厢内；

--所述冷凝器、截止膨胀阀A、三相截止阀A、三相截止阀B、截止膨胀阀C、蒸发器、汽液分离器、压缩机和二相截止阀A依次串联；

--所述冷却模块并联于蒸发器和截止膨胀阀C之间；

--所述集热模块并联于三相截止阀B与汽液分离器之间；

--所述二相截止阀B一端接二相截止阀A流入端，另一端接冷凝器出口；

--所述二相截止阀C一端接截止膨胀阀A出口端，另一端接蒸发器进口端；

--所述三相截止阀A为一进二出式，进口与截止膨胀阀A出口相连，出口一与室外换热器进口相连，出口二与室外换热器出口相连；

--所述三相截止阀B为一进二出式，进口与室外换热器出口相连，出口一与膨胀截止阀C进口相连，出口二与热交换器的进口一相连；

--所述截止膨胀阀A进口接冷凝器出口，出口接三相截止阀A进口；

--所述截止膨胀阀B进口接截止膨胀阀C进口端，出口接电池包冷却管进口；

--所述截止膨胀阀C进口接三相截止阀B出口一，出口接蒸发器进口；

--所述热交换器为四个端口，进口一接三相截止阀B出口二，出口一接汽液分离器进口二，进口二接水箱进口端，出口二接水箱出口端；

--所述汽液分离器为二进一出式，进口一接蒸发器出口，进口二接热交换器出口一，出口接压缩机进口；

--所述室内换热器还包括空气加热器，设置在汽车车厢内，空调控制面板控制所述空气加热器运行，所述空气加热器与温度传感器配合使用。

优选的，所述室外换热器为过冷式。

优选的，所述蒸发器、冷凝器和室外换热器均为平行流式。

优选的，截止膨胀阀A、截止膨胀阀B和截止膨胀阀C均为截止阀膨胀阀一体式，相比较于传统的膨胀阀并联一个电磁阀，一体式截止膨胀阀具有运行稳定、节约空间和成本的作用。

优选的，所述热交换器为板式。

优选的，所述热交换器中的制冷剂和冷却液流向相反。

优选的，所述蒸发器、冷凝器和室外热交换器端口均为压板式。

优选的，所述冷凝器流出端串联有单向阀。

优选的，为实现上述目的，可以采用以下控制方法进行：

步骤一，汽车启动，热泵空调系统运行；

步骤二，所述温度传感器检测到环境温度小于或等于温度设定值，并把数据传送给所述空调控制面板；

步骤三，所述空调控制面板控制所述空气加热器开始工作，给室内提供热量；

步骤四，所述热交换器中的R134a制冷剂开始运行，热泵空调系统启动正常采暖模式。

优选的，所述温度设定值为-15℃，可以根据R134a制冷剂的性能具体设置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

(1)本实用新型涉及的新能源汽车热泵空调系统，设计原理为：当驾驶室外温度小于或等于设定值时，空气加热器与整个热泵系统同时工作，一方面空气加热器可以直接给室内提供热量，另一方面，空气加热器可以提高R134a的运行温度，使其达到适宜工作温度，使得热泵空调系统能正常启动采暖模式；

(2)本实用新型涉及的新能源汽车热泵空调系统，该系统相比与水加热器配合使用的热泵系统，本系统更为简单可靠，与蒸发器和冷凝器集成，节省开发成本；

(3)本实用新型涉及的新能源汽车热泵空调系统，该系统相比纯空气加热器的传统空调，可以极大节省电能；

(4)本实用新型涉及的新能源汽车热泵空调系统，其系统结构简单，设计巧妙，效果显著；

(5)本实用新型涉及的新能源汽车热泵空调系统，其系统运行安全可靠，适合大范围推广应用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为新能源汽车热泵空调系统的组件连接示意图；

图2为新能源汽车热泵空调系统的控制方法的原理流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种新能源汽车热泵空调系统，其系统组件连接示意图如附图1所示，包括，冷却模块、集热模块、室内换热器、室外换热器和其他部件；

其中，

--所述其他部件，包括气液分离器、压缩机、二相截止阀A、二相截止阀B、截止膨胀阀A、三相截止阀A、三相截止阀B、截止膨胀阀C、二相截止阀C；增加三相截止阀A可以保证在室外换热器由于温度过低而无法正常工作的情况下，系统仍能够跳过室外热交换器利用水箱热量继续工作，可以更好的保证整个系统的正常运行；增加二相截止阀C达到了室内除湿的目的，解决了纯电动汽车冬季制热不足的问题，保证了系统即使在寒冷地区也能够正常运行，实现了对电池包的高温防护；通过控制三相截止阀、二相截止阀、截止膨胀阀可以实现制冷、最大采暖、最大采暖+除湿、采暖、采暖+除湿、最大电池包冷却六种模式的切换。

--所述冷却模块，包括电池包和截止膨胀阀B，电池包和截止膨胀阀串联，达到了对电池包的冷却保护，有效避免了电池由于温度过高而导致的危险；

--所述集热模块，包括水泵、变频器、马达、水箱、膨胀水箱和热交换器，所述水泵、变频器、马达、水箱依次串联，所述膨胀水箱与水箱连接，实现了对水箱冷却系统的热量搜集，节省了电能损耗；

--所述室内换热器，包括蒸发器和冷凝器，设置在汽车车厢内；

--所述冷凝器、截止膨胀阀A、三相截止阀A、三相截止阀B、截止膨胀阀C、蒸发器、汽液分离器、压缩机和二相截止阀A依次串联；

--所述冷却模块并联于蒸发器和截止膨胀阀C之间；

--所述集热模块并联于三相截止阀B与汽液分离器之间；

--所述二相截止阀B一端接二相截止阀A流入端，另一端接冷凝器出口；

--所述二相截止阀C一端接截止膨胀阀A出口端，另一端接蒸发器进口端；

--所述三相截止阀A为一进二出式，进口与截止膨胀阀A出口相连，出口一与室外换热器进口相连，出口二与室外换热器出口相连；

--所述三相截止阀B为一进二出式，进口与室外换热器出口相连，出口一与膨胀截止阀C进口相连，出口二与热交换器的进口一相连；

--所述截止膨胀阀A进口接冷凝器出口，出口接三相截止阀A进口；

--所述截止膨胀阀B进口接截止膨胀阀C进口端，出口接电池包冷却管进口；

--所述截止膨胀阀C进口接三相截止阀B出口一，出口接蒸发器进口；

--所述热交换器为四个端口，进口一接三相截止阀B出口二，出口一接汽液分离器进口二，进口二接水箱进口端，出口二接水箱出口端；

--所述汽液分离器为二进一出式，进口一接蒸发器出口，进口二接热交换器出口一，出口接压缩机进口；

--所述室内换热器还包括空气加热器，设置在汽车车厢内，空调控制面板控制所述空气加热器运行；所述空气加热器与温度传感器配合使用。

进一步的，所述室外换热器为过冷式。

进一步的，所述蒸发器、冷凝器和室外换热器均为平行流式。

进一步的，截止膨胀阀A、截止膨胀阀B和截止膨胀阀C均为截止阀膨胀阀一体式，相比较于传统的膨胀阀并联一个电磁阀，一体式截止膨胀阀具有运行稳定、节约空间和成本的作用。

进一步的，所述热交换器为板式。

进一步的，所述热交换器中的制冷剂和冷却液流向相反。

进一步的，所述蒸发器、冷凝器和室外热交换器端口均为压板式。

进一步的，所述冷凝器流出端串联有单向阀。

实施例2

本实施例涉及一种新能源汽车热泵空调系统，所述系统如同实施例1，其系统的原理流程示意图如图2所示，包括以下步骤：

步骤一，汽车启动，热泵空调系统运行；

步骤二，所述温度传感器检测到环境温度小于或等于温度设定值，并把数据传送给所述空调控制面板；

步骤三，所述空调控制面板控制所述空气加热器开始工作，给室内提供热量；

步骤四，所述热交换器中的R134a制冷剂开始运行，热泵空调系统启动正常采暖模式。

进一步的，所述温度设定值为-15℃。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。