[发明专利]一种R744制冷剂热泵空调机组、系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种R744制冷剂热泵空调机组、系统及其控制方法，该热泵空调机组包括电源模块、处理器模块、辅助逆变器模块和变频压缩机，其特征在于，变频压缩机的制冷剂为R744制冷剂，变频压缩机用于根据处理模块的指令切换至制冷循环回路和制热循环回路；电源模块的输出端连接至辅助逆变器模块的输入端，辅助逆变器模块的输出端连接至变频压缩机的输入端，变频压缩机的输入端还连接至处理器模块的输出端；本发明能够满足轨道空调的环保需求，同时采用了变频热泵技术，能够满足热泵空调机组的制冷量、制热量的设计需求；此外，本发明提升了电源效率，节省了空调成本并实现空调减重，可广泛应用于轨道交通技术领域。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是一种R744制冷剂热泵空调机组、系统及其控制方法。

背景技术

轨道车辆空调与普通商用及民用空调存在很大的差别，轨道车辆空调是专门用于铁路客运列车的一种特殊空调系统，空调机组振动性能、高温性能、可靠性要求高，目前制冷业界所应用的HFCs制冷剂如R134a、R407C、R410A、R32等均为非自然工质，属过渡制冷剂，因温室效应指数较高将面临全面禁用。由于R717、R290自然工质制冷剂存在刺激性气味、有毒、可燃和容易爆炸等高风险因素，而车辆空调安全可靠性要求极高，故R717、R290不适用于车辆空调。

此外，现有的轨道车辆变频空调通常由辅助逆变器将DC1500V电源通过降压逆变成三相380V交流电、提供空调机组内部变频器，变频器将AC380V交流电源升压滤波、作为变频电源供给空调压缩机使用，存在空调输入电源的中间转换环节多，电源整体效率较低的问题。并且轨道车辆空调安装在车顶，空调机组的冷凝效果与列车运行的速度有关，运行速度越高，车外负压增大、目前冷凝风机为不可调速型导致冷凝风量下降、冷凝效果衰减。。

发明内容

为解决上述技术问题之一，本发明的目的在于：提供一种采用天然工质R744(CO₂)制冷剂的热泵空调机组、对应的空调系统以及相应的控制方法。

本发明所采取的技术方案是：

第一方面，本发明方案提供了一种R744制冷剂热泵空调机组，包括电源模块、处理器模块、辅助逆变器模块和变频压缩机；

所述变频压缩机的制冷剂为R744制冷剂，所述变频压缩机用于根据所述处理模块的指令切换至制冷循环回路和制热循环回路；

所述电源模块的输出端连接至所述辅助逆变器模块的输入端，所述辅助逆变器模块的输出端连接至所述变频压缩机的输入端，所述变频压缩机的输入端还连接至所述处理器模块的输出端。

在一些可选的实施例中，所述热泵空调机组还包括室外冷凝风机，所述室外冷凝风机用于增大风量加速换热。

在一些可选的实施例中，所述制冷循环回路还包括室外换热器、中间换热器、室内换热器、气液分离器以及干燥过滤器；

所述变频压缩机的输出端连接至所述室外换热器的输入端，所述室外换热器的输出端连接至所述中间换热器的输入端，所述中间换热器的输出端连接至所述室内换热器的输入端，所述室内换热器的输出端连接至气液分离器的输入端，所述气液分离器的输出端连接至所述中间换热器的输入端，所述中间换热器的输出端还连接至所述干燥过滤器的输入端，所述干燥过滤器的输出端连接至所述变频压缩机的输入端。

在一些可选的实施例中，所述制热循环回路包括所述室外换热器、所述中间换热器、所述室内换热器、所述气液分离器以及所述干燥过滤器；

所述变频压缩机的输出端连接至所述室内换热器的输入端，所述室内换热器的输出端连接至所述中间换热器的输入端，所述中间换热器的输出端连接至所述室外换热器的输入端，所述室外换热器的输出端连接至气液分离器的输入端，所述气液分离器的输出端连接至所述中间换热器的输入端，所述中间换热器的输出端还连接至所述干燥过滤器的输入端，所述干燥过滤器的输出端连接至所述变频压缩机的输入端。