CN215850630U - 电动汽车空调热泵***和汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动汽车空调热泵***和汽车。电动汽车空调热泵***包括电池；以及和电池连接的电动压缩机、室外换热器、第一室内换热器和第二室内换热器，室外换热器和第一室内换热器连接；其中，电动压缩机通过四通换向阀分别和室外换热器、第一室内换热器连接，以使得在制热模式或者制冷模式中自由切换；本申请的有益效果是：通过电池分别与电动压缩机、室外换热器、第一室内换热器和第二室内换热器连接，用于实现电控制，该室外换热器和第一室内换热器连接，进行热交换，电动压缩机通过四通换向阀分别和室外换热器、第一室内换热器连接，在制热模式或者制冷模式中自由切换，切换速度快，进一步提高热交换效率，可降低能耗，从而节省电能。

Description

电动汽车空调热泵***和汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车空调的技术领域，具体而言涉及电动汽车空调热泵***和汽车。

背景技术

传统燃油汽车中，汽车空调在制冷时压缩机由发动机驱动，在制热时利用发动机余热，对续航里程几乎没有影响。而对于纯电动汽车，汽车空调在制冷时压缩机由电能驱动，在制热时利用PTC(Positive Temperature Coefficient)电加热器，制冷模式和制热模式切换不够便捷，且消耗电能较多，因此，电动汽车空调***对电动汽车续航里程的影响不容忽视。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

为此，本实用新型的第一方面提供了一种电动汽车空调热泵***。

本实用新型第二方面提供了一种汽车。

为实现本实用新型的第一方面，本实用新型的技术方案提供了一种电动汽车空调热泵***，包括：电池；以及和所述电池连接的电动压缩机、室外换热器、第一室内换热器和第二室内换热器，所述室外换热器和所述第一室内换热器连接；其中，所述电动压缩机通过四通换向阀分别和所述室外换热器、所述第一室内换热器连接，以使得在制热模式或者制冷模式中自由切换；所述电动压缩机和所述四通换向阀通过第一连接管连接；所述第一连接管的一端和所述电动压缩机的一侧连接，所述第一连接管的另一端和所述四通换向阀的入口连接；所述四通换向阀与所述室外换热器通过第二连接管连接；所述第二连接管的一端和所述四通换向阀的一个出口连接，所述第二连接管和所述室外换热器的一侧连接。

本申请的有益效果是：通过电池分别与电动压缩机、室外换热器、第一室内换热器和第二室内换热器连接，用于实现电控制，该室外换热器和第一室内换热器连接，进行热交换，电动压缩机通过四通换向阀分别和室外换热器、第一室内换热器连接，在制热模式或者制冷模式中自由切换，切换速度快，进一步提高热交换效率，可降低能耗，从而节省电能。

另外，本实用新型的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，所述第二连接管和所述室外换热器的一侧连接处的一侧设置温度传感器。

上述技术方案中，在所述室外换热器的侧部安装有室外换热器风扇；在所述室外换热器的另一侧部安装有室外换热器温度传感器。

上述技术方案中，所述室外换热器和所述第一室内换热器通过第三连接管连接；所述第三连接管的一端与所述室外换热器的另一侧连接，所述第三连接管的另一端和所述第一室内换热器连接。

上述技术方案中，在所述第三连接管上依次安装有过滤器、第一温压传感器、电子膨胀阀和第二温压传感器。

上述技术方案中，所述第一室内换热器与所述四通换向阀通过第四连接管连接；所述第四连接管的一端和所述第一室内换热器连接，所述第四连接管的另一端和所述四通换向阀的另一入口连接。

上述技术方案中，所述第一室内换热器的侧部安装有室内换热器鼓风机、阳光传感器、以及室内换热器温度传感器；所述第二室内换热器的侧部安装有 PTC温度传感器和室内温度传感器。

上述技术方案中，所述电动压缩机和所述四通换向阀还通过第五连接管连接，所述第五连接管的一端和所述电动压缩机的一侧连接，所述第五连接管的另一端和所述四通换向阀连接。

上述技术方案中，所述第五连接管连接有气液分离器。

为实现本实用新型的第二方面，本实用新型的技术方案提供了一种汽车，包括如第一方面任一项所述的电动汽车空调热泵***。

本技术方案的汽车包括如本实用新型任一技术方案的电动汽车空调热泵***，因而其具有如本实用新型任一技术方案的燃烧器的全部技术效果。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的电动汽车空调热泵***的示意性主视图；

图2是电动汽车空调热泵***的四通换向阀剖面图。

图中标记：

1、电动压缩机；2、四通换向阀；3、第一室内换热器；4、电子膨胀阀；5、室外换热器；6、气液分离器；7、室外换热器风扇；8、第二室内换热器；9、室内换热器温度传感器；10、第一温压传感器；11、第二温压传感器；12、室内换热器鼓风机；13、室外换热器温度传感器；14、室内温度传感器；15、阳光传感器；16、PTC温度传感器；17、温度传感器；18、过滤器；19、第一连接管；20、第二连接管；21、第三连接管；22、第四连接管；23、第五连接管。

具体实施方式

下面通过具体的实施例结合附图，对本申请做进一步详细介绍。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

实施例1：

图1是根据本申请一个实施例的电动汽车空调热泵***的示意性主视图。如图1和图2所示，在一个具体地实施例中电动汽车空调热泵***一般性地可包括电池、电动压缩机1、室外换热器5、第一室内换热器3和第二室内换热器 8。其中，电池分别与电动压缩机1、室外换热器5、第一室内换热器3和第二室内换热器8连接，该室外换热器5和第一室内换热器3连接。电动压缩机1 通过四通换向阀2分别和室外换热器5、第一室内换热器3连接，以使得在制热模式或者制冷模式中自由切换，该四通换向阀2用于控制空调热泵***的工作模式，切换当前工作回路为制冷回路或者制热回路中的任意一个。电动压缩机1和四通换向阀2通过第一连接管19连接，该第一连接管19的一端和电动压缩机1的一侧螺纹连接，该第一连接管19的另一端和四通换向阀2的入口螺纹连接。该四通换向阀2与室外换热器5通过第二连接管20螺纹连接，该第二连接管20的一端和四通换向阀2的一个出口螺纹连接，该第二连接管20和室外换热器5的一侧螺纹连接。

通过电池分别与电动压缩机1、室外换热器5、第一室内换热器3和第二室内换热器8连接，用于实现电控制，该室外换热器5和第一室内换热器3连接，进行热交换，电动压缩机1通过四通换向阀2分别和室外换热器5、第一室内换热器3连接，在制热模式或者制冷模式中自由切换，切换速度快，进一步提高热交换效率，可降低能耗，从而节省电能。

其中，四通换向阀2为现有的四通换向阀。

进一步地，第二室内换热器8用于加强热交换，用于在极端低温下启动电加热来满足整车制热需求。

在本实施例中，可选地，第二连接管20和室外换热器5的一侧连接处的一侧设置温度传感器17。

在本实施例中，可选地，在室外换热器5的侧部安装有室外换热器风扇7，用于加强热交换，在室外换热器5的另一侧部安装有室外换热器温度传感器13。

在本实施例中，可选地，室外换热器5和第一室内换热器3通过第三连接管21连接。

具体为，第三连接管21的一端与室外换热器5的另一侧螺纹连接，该第三连接管21的另一端和第一室内换热器3螺纹连接。

进一步地，在第三连接管21上依次安装有过滤器18、第一温压传感器10、电子膨胀阀4和第二温压传感器11。

在本实施例中，可选地，第一室内换热器3与四通换向阀2通过第四连接管22连接。

其中，第四连接管22的一端和第一室内换热器3螺纹形式连接，该第四连接管22的另一端和四通换向阀2的另一入口螺纹形式连接。

可选地，第一室内换热器3的侧部安装有室内换热器鼓风机12用于加强热交换、阳光传感器15、以及室内换热器温度传感器9。

进一步地，第二室内换热器8的侧部安装有PTC温度传感器16和室内温度传感器14。

在本实施例中，可选地，电动压缩机1和四通换向阀2还通过第五连接管 23连接。

具体地，第五连接管23的一端和电动压缩机1的一侧螺纹连接，该第五连接管23的另一端和四通换向阀2螺纹连接。

进一步地，第五连接管23连接有气液分离器6。

该热泵***，具备制热模式和制冷模式，分别对应制热回路和制冷回路。热泵***利用四通换向阀2来选择工作模式，在不同的时间，四通换向阀2处于不同的导通模式，引导制冷剂沿着不同的方向前进，从而使得热泵***在制热模式或者制冷模式中自由切换。

利用单一的四通换向阀2来完成制冷回路和制热回路的切换，同时制热回路和制冷回路共享电动压缩机1、电子膨胀阀4、气液分离器6、室外换热器5、室内换热器3、室内换热器鼓风机12、室外换热器风扇7和过滤器18，优化了***结构复杂程度，减少了零件的使用数量，节约了***的制造成本。

为了监控整个***的工作状态，在电子膨胀阀4进口和出口分别设置用于监测制冷剂温度和压力的第一温压传感器10和第二温压传感器11，用于监测在不同工作模式下双向流通的制冷剂压力和温度。在室外换热器5的外侧，还设置用于监测由室外换热器风扇7吹出气流的温度的室外换热器温度传感器13。在室内换热器3的外侧设置用于监测被室内换热器鼓风机12吹出的气流温度的室内换热器温度传感器9。室外换热器温度传感器13和室内换热器温度传感器 9用于监测热泵的工作状态。在第二室内换热器8的外侧设置PTC温度传感器 16用于测量PTC的温度，在PTC工作时实时反馈，智能调节PTC工作功率。进一步地，在乘员舱内设置室内温度传感器14，在乘员舱外设置阳光传感器15。室内温度传感器14监测室内温度，阳光传感器15监测阳光强度，当达到一定阈值的时候，例如：参考用户设定的温度值，反馈给热泵***，调整热泵***的风机风量及压缩机档位，更加精准且主动的进行室内温度控制。

本***的制冷运行模式为：来自电动压缩机1的高温高压气态制冷剂经过四通换向阀2进入室外换热器5，通过室外换热器5进行换热并冷凝成为高温高压的液态制冷剂，高温高压的液态制冷剂经过电子膨胀阀4的节流，成为低温低压的气液两相制冷剂送入第一室内换热器3，通过室内换热器鼓风机12吹出的冷风与乘员舱内进行换热，达到制冷的目的；然后，流出室内换热器3的低温低压的气态制冷剂经过气液分离器6返回电动压缩机1进行压缩，重新开始制冷循环。

在制冷模式下，当温度传感器17、第一温压传感器10、第二温压传感器 11或室内换热器温度传感器9的读数超过设定极限值后将实现自动报警。

热泵***在制热模式下，此时，由电动压缩机1驱动的制冷剂依次流过四通换向阀2、室内换热器3、电子膨胀阀4、过滤器18、室外换热器5和气液分离器6，形成制热回路。在极端低温下，启动第二室内换热器8采用电加热来满足整车制热需求。

本***的制热运行模式为：来自电动压缩机1的高温高压气态制冷剂经过四通换向阀2进入室内换热器3，通过室内换热器3与乘员舱内进行换热并冷凝成为高温高压的液态制冷剂，达到制热的目的。然后，高温高压的液态制冷剂经过电子膨胀阀4的节流，成为低温低压的气液两相制冷剂送入室外换热器5，通过室外换热器5与外界环境进行换热，流出室外换热器5的低温低压的制冷剂进入气液分离器6，该气液分离器6分离出来的低温低压气态制冷剂返回电动压缩机1进行压缩，重新开始制热循环。第二室内换热器8采用电加热来直接加热空气，满足整车制热需求。

在制热模式下，当温度传感器17、第一温压传感器10、第二温压传感器 11或室外换热器温度传感器13的读数超过设定极限值后将实现自动报警。

在本***一个较佳实施例中，四通换向阀2为球阀，其结构相对于传统的四通阀，控制稳定性较好，在路况不好，车辆颠簸较大时，也能稳定控制，而传统四通阀在颠簸状态下容易出现阀片控制失效。当四通换向阀2切换到制冷模式时的工作状态。此时，从压缩机出口流出的制冷剂从底部的入口进入，自左侧流出；完成管道循环的制冷剂从右侧的入口进入，从顶部流出进入压缩机进口。当四通换向阀2切换到制热模式时的工作状态。此时，从压缩机1出口流出的制冷剂从底部的入口进入，自右侧流出，完成管道循环的制冷剂从左侧的入口进入，从顶部流出进入压缩机1进口。

实施例2：

本实用新型还公开了一种汽车，该汽车包括实施例1电动汽车空调热泵***。

本技术方案的汽车包括如本实用新型任一技术方案的电动汽车空调热泵***，因而其具有如本实用新型任一技术方案的电动汽车空调热泵***的全部技术效果。

热泵是一种基于逆卡诺循环的高效节能装置，其从低位热源中吸取热量，并将热量传递给高位热源。汽车热泵***通过转换汽车空调***中制冷剂运行流向，从外部环境低温空气中吸热并向乘员舱内放热，使乘员舱内空气升温的蒸汽压缩式循环***。电动汽车空调热泵***实现乘员舱内采暖，其消耗的电能仅用于将车外的热量“转移”到车内，通常其能效比高于2.0。从原理上讲达到同样的制热量，热泵***消耗的能源仅为PTC加热器电加热器5的一半，即如果乘员舱内需要4000W的采暖需求热量，只需要消耗约2000W的电能，可以一定幅度提高电动车的行驶里程，对电动汽车的发展有重要意义。同时该***采用室内换热器和室外换热器制冷制热模式共用，减少了换热器数量，同时使用四通换向阀进行模式切换，减少了阀的使用数量及管路复杂程度，与现有热泵***相比，更节约零部件制造成本。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电动汽车空调热泵***，其特征在于，包括：

电池；

以及和所述电池连接的电动压缩机(1)、室外换热器(5)、第一室内换热器(3)和第二室内换热器(8)，所述室外换热器(5)和所述第一室内换热器(3)连接；

其中，所述电动压缩机(1)通过四通换向阀(2)分别和所述室外换热器(5)、所述第一室内换热器(3)连接，以使得在制热模式或者制冷模式中自由切换；

所述电动压缩机(1)和所述四通换向阀(2)通过第一连接管(19)连接；

所述第一连接管(19)的一端和所述电动压缩机(1)的一侧连接，所述第一连接管(19)的另一端和所述四通换向阀(2)的入口连接；

所述四通换向阀(2)与所述室外换热器(5)通过第二连接管(20)连接；

所述第二连接管(20)的一端和所述四通换向阀(2)的一个出口连接，所述第二连接管(20)和所述室外换热器(5)的一侧连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

所述第二连接管(20)和所述室外换热器(5)的一侧连接处的一侧设置温度传感器(17)。

3.根据权利要求1所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

在所述室外换热器(5)的侧部安装有室外换热器风扇(7)；

在所述室外换热器(5)的另一侧部安装有室外换热器温度传感器(13)。

4.根据权利要求1所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

所述室外换热器(5)和所述第一室内换热器(3)通过第三连接管(21)连接；

所述第三连接管(21)的一端与所述室外换热器(5)的另一侧连接，所述第三连接管(21)的另一端和所述第一室内换热器(3)连接。

5.根据权利要求4所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

在所述第三连接管(21)上依次安装有过滤器(18)、第一温压传感器(10)、电子膨胀阀(4)和第二温压传感器(11)。

6.根据权利要求1所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

所述第一室内换热器(3)与所述四通换向阀(2)通过第四连接管(22)连接；

所述第四连接管(22)的一端和所述第一室内换热器(3)连接，所述第四连接管(22)的另一端和所述四通换向阀(2)的另一入口连接。

7.根据权利要求1所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

所述第一室内换热器(3)的侧部安装有室内换热器鼓风机(12)、阳光传感器(15)、以及室内换热器温度传感器(9)；

所述第二室内换热器(8)的侧部安装有PTC温度传感器(16)和室内温度传感器(14)。

8.根据权利要求1所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

所述电动压缩机(1)和所述四通换向阀(2)还通过第五连接管(23)连接，所述第五连接管(23)的一端和所述电动压缩机(1)的一侧连接，所述第五连接管(23)的另一端和所述四通换向阀(2)连接。

9.根据权利要求8所述的电动汽车空调热泵***，其特征在于：

所述第五连接管(23)连接有气液分离器(6)。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电动汽车空调热泵***。

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