[发明专利]一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统

权利要求书

1.一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，包括：压缩机（1），压力传感器（2），车外湿度传感器（3），车外温度传感器（4），车内温度传感器（5），电控单元（6），四通换向电磁阀（7），车内换热器（8），车内换热器风扇（9），第二单向阀（11），第三单向阀（13）、第四单向阀（14），第五单向阀（16），车外换热器风扇（20），车外换热器（21），气液分离器（22）；其特征在于：还包括第一单向阀（10），第一节流管（12），第二节流管（15），第六单向阀（17），二位三通电磁阀（18），蓄能器（19）；压缩机（1）由直流电源直接驱动，压缩机排气口通过空调软管与四通换向电磁阀(7)连接，并在该管路中安装压力传感器(2)，压缩机进气口通过空调软管与气液分离器(22)连接；四通换向电磁阀(7)的其余接口分别通过空调软管连接车内换热器(8)、车外换热器(21)及气液分离器(22)；用铜管将第一节流管(12)与第三单向阀(13)串联后与第二单向阀(11)并联，并用铜管与车内换热器(8)连接；用铜管将第二节流管(15)与第四单向阀(14)串联后与第五单向阀(16)并联，并用铜管与车外换热器(21)连接；蓄能器(19)通过空调软管与二位三通电磁阀(18)连接；第一单向阀(10)通过铜管与车内换热器(8)及二位三通电磁阀(18)连接，确保二位三通电磁阀(18)通电时制冷剂可由蓄能器(19)单向流入热泵空调系统；第六单向阀(17)通过铜管与车外换热器(21)及二位三通电磁阀(18)连接，确保二位三通电磁阀(18)断电时制冷剂可有热泵空调系统单向流入蓄能器(19)。

2.如权利要求1所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，其特征在于：通过电控单元(6)控制二位三通换向电磁阀(18)的切换，实现制冷剂的存储及释放，从而实现制冷/制热模式制冷剂充注量的匹配。

3.如权利要求1所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，其特征在于：所述蓄能器(19)为弹簧式蓄能器，利用弹簧的压缩与伸长来存储与释放制冷剂，该蓄能器弹簧预紧力可调。

4.利用权利要求1或2或3所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统调节制冷/制热模式下制冷剂充注量的方法，其特征在于：电动汽车热泵空调制冷模式下，二位三通电磁阀(18)断电，蓄能器（19）通过二位三通电磁阀(18)、第六单向阀(17)与车外换热器(21)相连，当热泵空调系统冷凝压力低于蓄能器弹簧预紧力时，热泵空调系统中制冷剂充注量多制冷效果好，当热泵空调系统冷凝压力高于蓄能器弹簧预紧力时，制冷剂被压入至蓄能器（19）中，实现蓄能器（19）中制冷剂的存储，降低系统冷凝压力，起到高压保护作用；电动汽车热泵空调制热模式下，二位三通电磁阀(18)通电，蓄能器（19）通过二位三通电磁阀(18)、第一单向阀(10)与车内换热器(8)相连，当热泵空调系统冷凝压力低于蓄能器弹簧预紧力时，制冷剂被压入至热泵空调系统中，实现蓄能器（19）中制冷剂的释放，增大系统冷凝压力，增加系统制热量，当热泵空调系统冷凝压力高于蓄能器弹簧预紧力时，由于单向阀的作用，制冷剂不会回流，保证制热模式下系统内较高的制冷剂充注量。

5.如权利要求1所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，其特征在于：所述节流管(12)、（15）作为电动汽车热泵空调制热模式的节流膨胀装置，可保证低温环境下制冷剂的节流降压。

6.如权利要求1所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，其特征在于：所述压缩机(1)为直流调速电动涡旋式压缩机，包含电源接口及信号接口，能够通过电控单元调节压缩机转速信号。

7.如权利要求1所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，其特征在于：所述车内换热器（8）为管翅式换热器，电动汽车热泵空调在制冷模式下用作蒸发器，在制热模式下用作冷凝器；在满足换热量的前提下，应使车内换热器的体积尽可能小。

8.如权利要求1所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，其特征在于：所述车外换热器（21）为微通道平行流换热器，电动汽车热泵空调在制冷模式下用作冷凝器，在制热模式下用作蒸发器；在满足换热量的前提下，应使车外换热器的体积尽可能小。

9.如权利要求1所述的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，其特征在于：所述电控单元（6）能够采集压缩机排气压力传感器（2）、车外湿度传感器（3）、车外温度传感器（4）、车内温度传感器（5）的信号；该电控单元（6）可根据车外温度传感器（4）的信号切换四通换向电磁阀（7）实现电动汽车热泵空调的制冷/制热模式，当四通换向电磁阀（7）断电时，电动汽车热泵空调处于制冷模式，当四通换向阀（7）通电时，电动汽车热泵空调处于制热模式；该电控单元（6）可根据车内温度传感器（8）的信号随时调节压缩机（1）、车外换热器风扇（20）、车内换热器风扇（9）的转速，从而使热泵空调系统处于最优的工作状态；该电控单元（6）可根据压缩机排气压力传感器（2）的信号切换二位三通电磁阀（18）实现蓄能器（19）内制冷剂的存储及释放，实现制冷/制热模式制冷剂充注量的匹配，当制冷模式下二位三通电磁阀（18）断电，系统冷凝压力过高时，制冷剂被压入至蓄能器（19）中，实现制冷剂的存储；当制热模式二位三通电磁阀（18）通电，系统冷凝压力过低时，制冷剂被压入至热泵空调系统中，实现制冷剂的释放。