一种电动大巴用补气增焓热泵空调集成热管理系统的制作方法

本发明属于客车热管理领域，具体来说是涉及一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统。

背景技术：

1、目前大巴空调行业中针对高寒地区采暖可选择产品种类少，补气增焓集成热管理空调系统作为一种低温热泵空调产品具备有元器件成熟，超低温制热能力衰减小，低温制热能效高，常温制热能力能效高等优点，超低温热泵空调系统有其本身难题，即由于要兼顾到制冷、制热、低温制热宽范围工况，额定制冷、高温制冷情况下系统冷媒质量流量大所需节流元器件规格大，超低温制热时由于蒸发温度低，系统冷媒质量流量小所需节流元器件规格小，系统使用单一节流元器件会造成空调可靠性降低、低温制热能力差无法调节等结果，且目前行业中暂未有包含补气增焓技术的集成热管理空调系统。

2、综上，现有技术方案及技术缺陷如下：

3、（1）市场上大巴车用空调低温补气增焓系统少，无法适应北方寒冷区域。

4、（2）已有补气增焓系统未集成热管理系统功能，无法做到对整车热管理的调节。

5、（3）市场上现有空调系统制冷与制热共用同一节流元件，可靠性低、低温制热能差、无法实现低温精准调节，超低温无法调节等。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：解决现有技术中低温热泵系统质量流量无法兼顾的问题，旨在一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统。

2、为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统，包括压缩机，压缩机的高压侧连接有四通阀，四通阀分别连接压缩机、室外芯体、气液分离器和室内芯体；其中，室外芯体连接两个支路，其中一个支路为：室外芯体通过第一单向阀连接电池热管理换热器，电池热管理换热器连接气液分离器的入口侧，气液分离器的出口侧连接压缩机低压侧；另一个支路为：室外芯体连接主路膨胀阀，主路膨胀阀的出口也分为两路，一路经第二单向阀连接电池热管理换热器；另一路经补气中间换热器连接室内芯体，室内芯体连接四通阀；

4、所述补气中间换热器的第一端连接压缩机中压侧，第二端通过换热补气膨胀阀连接主路膨胀阀，第三端直接连接主路膨胀阀，第四端连接室内芯体；其中，连接压缩机中压侧的第一端和连接换热补气膨胀阀的第二端处于补气中间换热器的同侧；连接主路膨胀阀的第三端和连接室内芯体的第四端处于补气中间换热器的同侧。

5、主路膨胀阀为两个并联连接的主路膨胀阀；制冷时，两个主路膨胀阀均为节流元件且被同步控制；制热时，一个主路膨胀阀为节流元件，另一个主路膨胀阀为非节流元件，非节流元件的主路膨胀阀连接第三单向阀。

6、在室外芯体的冷媒出口侧连接有双向干燥过滤器。

7、补气中间换热器与室内芯体之间设置有双向过滤器。

8、电池热管理换热器的进口侧设置有换热器膨胀阀。

9、一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调控制方法，包括制冷循环控制方法和制热循环控制方法；

10、其中，制冷循环控制方法为：四通阀第一进口连接压缩机高压侧，第二进口连接室内芯体，第一出口连接室外芯体，第二出口连接气液分离器；此时，冷媒从压缩机排出后经四通阀进入室外芯体，经过室外芯体后，分两个支路，第一支路为：经第一单向阀流向电池热管理换热器，经电池热管理换热器换热后返回气液分离器；第二支路为：室外芯体出口的冷媒流向主路膨胀阀，此时两个主路膨胀阀均参与节流，节流完后，冷媒经过补气中间换热器直接流向室内芯体，此时，换热补气膨胀阀处于关闭状态，经过室内芯体换热后流入气液分离器；两条支路的冷媒汇合后返回压缩机；

11、制热循环控制方法为：四通阀第一进口连接压缩机高压侧，第二进口连接室外芯体，第一出口连接室内芯体，第二出口连接气液分离器；此时，冷媒从压缩机排出后经室内芯体后，室内芯体输出的冷媒进入补气中间换热器，经过补气中间换热器分三路，一路经补气膨胀阀节流后在补气中间换热器中进行第二次换热，二次换热后进入压缩机中压侧；第二路经第二单向阀流向电池热管理换热器，经电池热管理换热器换热后返回气液分离器；第三路流向主路膨胀阀，此时主路膨胀阀仅一个主路膨胀阀参与节流，节流完冷媒流向室外芯体，经过室外芯体换热后流入气液分离器，气液分离器的两路冷媒汇合后返回压缩机低压侧，经压缩机压缩后开始新一轮循环。

12、与现有技术相比，该系统集成有超低温补气增焓系统和热管理系统，适应于北方寒冷低温车辆，兼顾高温制冷、常温制冷、常温制热、低温制热、除霜、制冷电池冷却热管理和制热电池冷却热管理等功能，具有结构简单易实现等优点。

技术特征：

1.一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统，其特征在于：包括压缩机（1），压缩机（1）的高压侧连接有四通阀（10），四通阀（10）分别连接压缩机（1）、室外芯体（2）、气液分离器（5）和室内芯体（9）；其中，室外芯体（2）连接两个支路，其中一个支路为：室外芯体（2）通过第一单向阀（3）连接电池热管理换热器（4），电池热管理换热器（4）连接气液分离器（5）的入口侧，气液分离器（5）的出口侧连接压缩机（1）低压侧；另一个支路为：室外芯体（2）连接主路膨胀阀（6），主路膨胀阀（6）的出口也分为两路，一路经第二单向阀（11）连接电池热管理换热器（4）；另一路经补气中间换热器（7）连接室内芯体（9），室内芯体（9）连接四通阀（10）；

2.根据权利要求1所述的一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统，其特征在于：主路膨胀阀为两个并联连接的主路膨胀阀（6）；制冷时，两个主路膨胀阀（6）均为节流元件且被同步控制；制热时，一个主路膨胀阀（6）为节流元件，另一个主路膨胀阀（6）为非节流元件，非节流元件的主路膨胀阀连接第三单向阀（15）。

3.根据权利要求1所述的一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统，其特征在于：在室外芯体（2）的冷媒出口侧连接有双向干燥过滤器（12）。

4.根据权利要求1所述的一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统，其特征在于：补气中间换热器（7）与室内芯体（9）之间设置有双向过滤器（13）。

5.根据权利要求1所述的一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统，其特征在于：电池热管理换热器（4）的进口侧设置有换热器膨胀阀（14）。

6.一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调控制方法，包括制冷循环控制方法和制热循环控制方法；

技术总结
一种电动大巴用补气增焓热泵集成热管理空调系统及方法，压缩机的高压侧连接有四通阀，室外芯体连接两支路：室外芯体通过第一单向阀连接电池热管理换热器，电池热管理换热器连接气液分离器的入口侧，气液分离器的出口侧连接压缩机低压侧；室外芯体连接主路膨胀阀，主路膨胀阀的出口也分为两路，一路经第二单向阀连接电池热管理换热器；另一路经补气中间换热器连接室内芯体，室内芯体连接四通阀；所述补气中间换热器的第一端连接压缩机中压侧，第二端通过换热补气膨胀阀连接主路膨胀阀，第三端直接连接主路膨胀阀，第四端连接室内芯体。本发明兼顾高温制冷、常温制冷、常温制热、低温制热、除霜、制冷电池冷却热管理和制热电池冷却热管理等功能。

技术研发人员：赵朋举,吴志培,邓荣斌,朱平礼,郭军峰,张道凯,金林田
受保护的技术使用者：郑州科林车用空调有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17