[发明专利]一种新能源汽车超低温热泵空调系统及控制方法

权利要求书

1.一种新能源汽车超低温热泵空调系统，其特征在于：包括压缩机、气液分离器、车内换热器、蒸发器、车外换热器以及蒸汽喷射器；所述蒸汽喷射器的一个入口端与TXVⅠ及两通阀Ⅱ出口端相串联，所述两通阀Ⅱ的入口端与蒸汽喷射器的另一入口端相并联；所述压缩机的高压端口通过三通换向阀Ⅰ与车内换热器相连接，所述车内换热器通过两通阀Ⅲ与两通阀Ⅱ的入口端相连接，所述蒸汽喷射器的一个出口端依次通过三通换向阀Ⅱ、Ⅲ与车外换热器的入口端相连接，所述车外换热器的出口端依次通过三通换向阀Ⅳ、气液分离器与压缩机的低压端口连接在一起，所述蒸汽喷射器的另一个出口端与压缩机的中压端口相连；所述三通换向阀Ⅳ的另一端口依次通过TXVⅡ、蒸发器、两通阀Ⅰ与气液分离器的入口端相连接，所述三通换向阀Ⅲ的另一端口通过EXV与车外换热器的入口端相连接。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车超低温热泵空调系统，其特征在于：所述三通换向阀Ⅰ的另一端口与两通阀Ⅲ的入口端相连接。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车超低温热泵空调系统，其特征在于：所述两通阀Ⅲ的入口端与三通换向阀Ⅱ的另一端口相连接。

4.根据权利要求1～3任一项所述的新能源汽车超低温热泵空调系统，其特征在于：所述车外换热器与气液分离器之间还设有热交换器。

5.根据权利要求1～3任一项所述的新能源汽车超低温热泵空调系统，其特征在于：所述车外换热器为双层芯体结构，其中一层芯体与外部循环冷却系统相连成循环回路，所述外部循环冷却系统主要由散热器及冷却装置组成。

6.一种适用于权利要求1～5任一项所述的新能源汽车超低温热泵空调系统的控制方法，其特征在于主要包括以下步骤：

(1)制冷循环：关闭两通阀Ⅱ，压缩机做功，经三通换向阀Ⅰ流向三通换向阀Ⅱ、Ⅲ及车外换热器，然后冷媒通过三通换向阀Ⅳ流经TXVⅡ、蒸发器、两通阀Ⅰ与气液分离器后返回压缩机；

(2)制热循环：压缩机做功，经三通换向阀Ⅰ流向车内换热器，此时空气经鼓风机吸入空调系统被车内换热器加热，再送入乘员舱内取暖；然后冷媒经过两通阀Ⅲ流向蒸汽喷射器，打开两通阀Ⅱ，冷媒被分成两条路径，一条经由TXVⅠ节流降压后直接回到压缩机的中压端口，另一条则依次经过蒸汽喷射器、三通换向阀Ⅱ、Ⅲ后流入EXV节流降压，再通过车外换热器与气液分离器回到压缩机；

(3)除湿循环：在(2)状态下，关闭EXV，使三通换向阀Ⅲ直接与车外换热器连通，改变三通换向阀Ⅳ连通状态，关闭三通换向阀Ⅳ与气液分离器的连接支路，开启三通换向阀Ⅳ与蒸发器、气液分离器的连接支路，使冷媒流向蒸发器后再回到气液分离器和压缩机，此时气流经过蒸发器除湿后再经过车内换热器加热；

(4)除霜循环：在(2)状态下，关闭两通阀Ⅱ与蒸汽喷射器，直接连通车内换热器与三通换向阀Ⅱ，关闭EXV，使三通换向阀Ⅲ直接与车外换热器连通，从车内换热器流出的冷媒直接进入车外换热器，后通过三通换向阀Ⅳ直接回到气液分离器。

7.根据权利要求6所述的新能源汽车超低温热泵空调系统的控制方法，其特征在于：所述制冷循环中，从压缩机内流出的冷媒通过三通换向阀Ⅰ选择性经过车内换热器或不经过车内换热器到达两通阀Ⅲ入口端处，到达两通阀Ⅲ入口端处的冷媒选择性经过蒸汽喷射器或不经过蒸汽喷射器到达三通换向阀Ⅱ。