[发明专利]一种带有冷却液回路的新能源汽车用空调热泵系统

说明书

本发明公开了一种带有冷却液回路的新能源汽车用空调热泵系统，包括热泵系统和冷却液回路系统；热泵系统包括电动压缩机、车外换热器、板式换热器、车内蒸发器、车内换热器、气液分离器、第一电控膨胀阀、第二电控膨胀阀，常开电磁阀、常闭电磁阀、单向截止阀及其连接管路；电动压缩机通过常开电磁阀、常闭电磁阀分别与车外换热器、板式换热器连接，车外换热器通过第二电控膨胀阀与车内蒸发器连接，车内换热器与板式换热器连接，气液分离器设置在电动压缩机前方；冷却液回路系统包括冷却液泵、冷却液膨胀水箱、PTC电加热器及其连接管路；热泵系统通过调节常开电磁阀、常闭电磁阀的开启与关闭来实现热泵系统的制冷、制热和除湿运行模式。

技术领域

本发明涉及汽车空调领域，特别是涉及一种带有冷却回路的新能源汽车用空调热泵系统。

背景技术

能源危机和环境污染日趋严重早已成为全球性的问题，采用新能源代替传统化石燃料是国家发展的一种必然趋势，空调系统是提高新能源汽车舒适度的重要因素，可以根据不同的情况合理的对汽车内部的温度进行调节，主要采用空气调节系统进行制冷、供热、除湿作用。新能源汽车空调系统主要是利用电力和混合动力作为能源消耗，但是由于新能源汽车的电容量是固定的，不能利用发动机的余热进行有效供暖，空调系统的能源消耗，会对新能源的续航能力造成影响，迫使新能源汽车的空调系统技术需要更加趋近于节能和高效能源利用。

目前，新能源汽车比较常见的供暖方式为采用PTC电加热器进行供暖，而PTC电加热器效率较低，同时PTC电加热器消耗新能源汽车电池的电能，这将大大降低新能源汽车的行驶里程。而热泵系统理论效率COP大于1，这将使热泵系统成为替代PTC电加热的一种可行方案。

在空调热泵系统中，通过四通换向阀进行不同模式的切换。在夏季制冷模式中，压缩机压缩后的高温高压的气体制冷剂在车外换热器(车外冷凝器)冷却并冷凝后，通过膨胀阀节流后进入蒸发器。通过HVAC模块与外部空气进行热交换，在蒸发器中蒸发成低温低压制冷剂气体，引入HVAC模块的空气被冷却。在冬季制热模式中，压缩机压缩后的高温高压的气体制冷剂进入室内冷凝器与引入HVAC模块的空气热交换，加热车内空气，通过膨胀阀节流后进入车外换热器(蒸发器)吸热后返回压缩机。在冬季除湿模式中，引入HVAC模块的空气首先经过车内蒸发器，空气中的水分被冷凝，除湿后的空气通过车内冷凝器加热供暖。

由于车辆的使用环境较为复杂，并且车用四通换向阀技术仍然不是很成熟，在低温环境中或者系统出现故障时无法保证热泵系统能正常供暖。同时，在除湿过程中，引入的空气经过车内蒸发器，空气温度将大幅度降低，之后再通过车内冷凝器进行加热，这将导致出风温度的降低，影响供暖效果，这些将进一步迫使新能源汽车用空调热泵系统需要更加优秀的解决方案。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种带有冷却液回路的新能源汽车用空调热泵系统。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：提供一种带有冷却液回路的新能源汽车用空调热泵系统，包括：热泵系统和冷却液回路系统；

热泵系统包括产生高温高压制冷剂的电动压缩机、车外换热器、板式换热器、车内蒸发器、车内换热器、气液分离器、第一电控膨胀阀、第二电控膨胀阀，常开电磁阀、常闭电磁阀、单向截止阀及其连接管路；电动压缩机通过常开电磁阀、常闭电磁阀分别与车外换热器、板式换热器连接，车外换热器通过第二电控膨胀阀与车内蒸发器连接，车内换热器与板式换热器连接，气液分离器设置在电动压缩机前方；

冷却液回路系统包括冷却液泵、冷却液膨胀水箱、PTC电加热器及其连接管路；板式换热器与冷却液泵连接，冷却液泵为直流无刷电机泵，可调节冷却液流量从而调节出风温度高低；

热泵系统通过调节常开电磁阀、常闭电磁阀的开启与关闭来切换所述热泵系统管路连接关系实现热泵系统的制冷、制热和除湿运行模式。夏季时，该系统在制冷模式下运行，降低车内空气的温度；冬季时，该系统在制热模式下运行，提高车内空气温度；冬季时，当车内相对湿度较大，车挡风玻璃结雾时，系统在除湿模式下运行