[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，属于空调技术和汽车技术领域。

背景技术

目前电动汽车普遍采用PTC辅助电加热方式实现制热功能，耗电量大，制热效率低，单纯依靠PTC电加热制热会减少电动汽车的续行里程。为降低空调系统的能耗、增加电动汽车续行里程，提出采用蒸汽压缩循环的电动汽车热泵空调系统，该系统可实现制冷/制热功能，与PTC辅助电加热相比，具有耗电量低、能耗高、不存在安全隐患等特点。冬季电动汽车所于寒冷的工作环境下，热泵空调系统制热模式下系统冷凝压力及冷凝温度较低、制冷剂充注量不足，会造成冬季制热量不足，制热效果差。

发明内容

本发明的目的是为了解决电动汽车热泵空调系统制热模式下系统冷凝压力及冷凝温度较低、制冷剂充注量不足，导致制热效果差的问题，提出一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，该装置能够实现电动汽车热泵空调制冷/制热模式系统冷凝压力的调节及制冷剂充注量的匹配。

一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统，主要包括：压缩机，压力传感器，车外湿度传感器，车外温度传感器，车内温度传感器，电控单元，四通换向电磁阀，车内换热器，车内换热器风扇，第一单向阀，第二单向阀，第一节流管，第三单向阀、第四单向阀，第二节流管，第五单向阀，第六单向阀，二位三通电磁阀，蓄能器，车外换热器风扇，车外换热器，气液分离器。

本发明的一种制冷剂充注量可调的电动汽车热泵空调系统中，压缩机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连接，并在该管路中安装压力传感器，压缩机进气口通过空调软管与气液分离器连接。四通换向电磁阀的其余接口分别通过空调软管连接车内换热器、车外换热器及气液分离器。用铜管将第一节流管与第三单向阀串联后与第二单向阀并联，并用铜管与车内换热器连接；用铜管将第二节流管与第四单向阀串联后与第五单向阀并联，并用铜管与车外换热器连接。蓄能器通过空调软管与二位三通电磁阀连接。第一单向阀通过铜管与车内换热器及二位三通电磁阀连接，确保二位三通电磁阀通电时制冷剂可由蓄能器单向流入热泵空调系统；第六单向阀通过铜管与车外换热器及二位三通电磁阀连接，确保二位三通电磁阀断电时制冷剂可有热泵空调系统单向流入蓄能器。

所述压缩机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。该压缩机密封性好、容积效率高、体积小、重量轻、动作平稳、噪声低，适合于电动汽车空调系统使用。

所述节流管作为电动汽车热泵空调制热模式的节流膨胀装置，相比于膨胀阀，节流管通孔截面积较大，不易堵塞，可保证低温环境下制冷剂的节流降压。该节流管结构简单，可靠性高，节省能耗，但为防止压缩机液击需与气液分离器配合使用。

所述车内换热器为管翅式换热器，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。

所述车外换热器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。

所述蓄能器为弹簧式蓄能器，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，结构简单，反应灵敏。电动汽车热泵空调制冷模式下，二位三通电磁阀断电，蓄能器通过二位三通电磁阀、第六单向阀与车外换热器相连，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中，实现蓄能器中制冷剂的存储，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，二位三通电磁阀通电，蓄能器通过二位三通电磁阀、第一单向阀与车内换热器相连，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。