[发明专利]汽车热泵系统及其控制方法

说明书

本发明涉及汽车空调技术领域，公开了一种汽车热泵系统及其控制方法，其中汽车热泵系统包括沿送风方向依次安装于汽车的空调风道内的第一车内换热器和第二车内换热器，还包括安装于空调风道外的压缩单元、制热膨胀阀和第一车外换热器，压缩单元包括第一级压缩机和第二级压缩机；第一车外换热器的出口、第一级压缩机、第一车内换热器、第二级压缩机、第二车内换热器、制热膨胀阀和第一车外换热器的进口依次连接，以形成制热循环回路。该汽车热泵系统利用第一车内换热器对压缩单元的第一级压缩机的排气进行冷却，同时利用第一车内换热器对刚进入空调风道的温度较低的空气进行预加热，有效回收中间冷却的废热，提升冬季工况的制热量。

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，尤其涉及一种汽车热泵系统及其控制方法。

背景技术

在能源结构转型和节能减排的双重压力下，纯电动汽车逐渐成为汽车工业的主要发展方向。相较于传统燃油车，由于没有发动机余热可以利用，电动汽车对汽车空调领域提出了额外的冬季供暖需求。目前，电动汽车冬季普遍采用电加热器辅助空调系统进行供暖，但是电加热供暖不仅效率低，而且消耗大量车载电能，严重影响电动汽车的续航里程，要求电动汽车配备更高容量的电池，大大增加了车辆成本和重量。

空气源热泵是现阶段解决电动汽车供暖需求的最优方案。现有的电动汽车热泵系统多采用单级压缩模式，当环境温度较低时，由于压比增大，常导致压缩机效率下降以及排气温度过高等问题，并且伴随着系统性能衰减严重以及供暖不足的问题，影响制热效果，不能满足严寒地区冬季供暖需求。

发明内容

本发明实施例提供一种汽车热泵系统及其控制方法，用以解决现有的电动汽车制热效率低、供暖不足的问题，以提高车辆制热效果。

本发明实施例提供一种汽车热泵系统，包括沿送风方向依次安装于汽车的空调风道内的第一车内换热器和第二车内换热器，还包括安装于所述空调风道外的压缩单元、制热膨胀阀和第一车外换热器，所述压缩单元包括第一级压缩机和第二级压缩机；所述第一车外换热器的出口、所述第一级压缩机、所述第一车内换热器、所述第二级压缩机、所述第二车内换热器、所述制热膨胀阀和所述第一车外换热器的进口依次连接，以形成制热循环回路。

其中，还包括第二车外换热器，所述第二车外换热器的第一接口通过第一截止阀连接于所述第一车外换热器的进口，所述第二车外换热器的第二接口通过第二截止阀连接于所述第一车外换热器的出口。

其中，还包括低压三通阀、第一中压三通阀、第二中压三通阀、高压三通阀和制冷膨胀阀；

所述低压三通阀的第一接口连接于所述第一车外换热器的出口，所述低压三通阀的第二接口连接于所述第一级压缩机的进口，所述低压三通阀的第三接口连接于所述第一车内换热器的出口；所述制冷膨胀阀设于所述低压三通阀的第一接口和第一车内换热器的进口之间；

所述第一中压三通阀的第一接口连接于所述第一级压缩机的出口，所述第一中压三通阀的第二接口连接于所述第一车内换热器的进口，所述第一中压三通阀的第三接口连接于所述第二车外换热器的第二接口；

所述第二中压三通阀的第一接口连接于所述第一车内换热器的出口，所述第二中压三通阀的第二接口连接于所述第二级压缩机的进口，所述第二中压三通阀的第三接口连接于所述第二车外换热器的第一接口；

所述高压三通阀的第一接口连接于所述第二级压缩机的出口，所述高压三通阀的第二接口连接于所述第二车内换热器的进口，所述高压三通阀的第三接口连接于所述第一车外换热器的进口。

其中，还包括回热器，所述回热器的第一换热侧串联接入所述第一车内换热器的出口和所述低压三通阀的第三接口之间，所述回热器的第二换热侧串联接入所述制冷膨胀阀和所述低压三通阀的第一接口之间。

其中，还包括气液分离器，所述气液分离器的进口连接于所述低压三通阀的第二接口，所述气液分离器的出口连接于所述第一级压缩机的进口。