一种储能化霜新能源汽车热泵空调论文和设计-余泽民

全文摘要

一种储能化霜新能源汽车热泵空调，涉及新能源汽车热管理设备的技术领域。本实用新型包括位于车外的电动压缩机，电动压缩机通过电磁四通阀分别与微通道平行流热交换器、汽液分离器、储热罐连接，微通道平行流热交换器通过第二电动截止阀与储热罐连接，微通道平行流热交换器通过双向电子膨胀阀与位于车内的供热通风与空气调节装置连接，储热罐通过第一电动截止阀分别与电磁四通阀、供热通风与空气调节装置连接。本实用新型利用电动压缩机排气热或电机运行过程的余热，根据相变吸放热原理，在热泵运行过程中不停止供热而达到除霜的目的，此技术使系统运行更加平稳，同时可以提高供热效率，提高乘客的舒适性。

主设计要求

1.一种储能化霜新能源汽车热泵空调，其特征在于：包括位于车外的电动压缩机（1），电动压缩机（1）通过电磁四通阀（2）分别与微通道平行流热交换器（3）、汽液分离器（5）、储热罐（10）连接，微通道平行流热交换器（3）通过第二电动截止阀（12）与储热罐（10）连接，微通道平行流热交换器（3）通过双向电子膨胀阀（6）与位于车内的供热通风与空气调节装置（7）连接，储热罐（10）通过第一电动截止阀（11）分别与电磁四通阀（2）、供热通风与空气调节装置（7）连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的储能化霜新能源汽车热泵空调，其特征在于：上述微通道平行流热交换器（3）上设置电子风扇（4）。

3.根据权利要求1所述的储能化霜新能源汽车热泵空调，其特征在于：上述供热通风与空气调节装置（7）包括相互连接的冷凝器（8）、辅助加热器（9）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车热管理设备的技术领域，尤其涉及一种利用储热化霜技术的新能源汽车热泵空调。

背景技术

汽车是传统产业，也成为了出行的代步工具，极大地影响着每个人的生活。随着人们生活水平的日益提高，人们对车载空调的要求越来越高。汽车空调是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。能够为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。汽车空调已成为衡量汽车功能的标志之一。

现有新能源汽车热泵空调化霜时一般采用制冷循环除霜方式，在除霜过程中不能对车室进行供热，影响空调的舒适性。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有新能源汽车热泵空调化霜的技术问题，提供一种储能化霜新能源汽车热泵空调，它利用电动压缩机排气热或电机运行过程的余热，根据相变吸放热原理，在热泵运行过程中不停止供热而达到除霜的目的，此技术使系统运行更加平稳，同时可以提高供热效率，提高乘客的舒适性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种储能化霜新能源汽车热泵空调，包括位于车外的电动压缩机，电动压缩机通过电磁四通阀分别与微通道平行流热交换器、汽液分离器、储热罐连接，微通道平行流热交换器通过第二电动截止阀与储热罐连接，微通道平行流热交换器通过双向电子膨胀阀与位于车内的供热通风与空气调节装置连接，储热罐通过第一电动截止阀分别与电磁四通阀、供热通风与空气调节装置连接。

比较好的是，本实用新型的微通道平行流热交换器上设置电子风扇。

比较好的是，本实用新型的供热通风与空气调节装置包括相互连接的冷凝器、辅助加热器。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型运行简单、可靠。热泵除霜运行时不需要进行制热、制冷的切换，只需对第一电动截止阀、第二电动截止阀进行控制，解决了模式切换引起的系统不稳定的问题。在除霜过程中驾驶室内继续供热，不会出现吹冷风感觉，增加了人员的舒适性。

2、本实用新型在环境温度低、蒸发压力低的情况下可以适时向微通道平行流热交换器补充制冷剂，使系统不容易结霜，同时通过补充制冷剂，可以便于压缩机的回油和对压缩机的冷却，使压缩机的排气温度不至于过高，可以保护压缩机。

3、本实用新型利用了新能源电机余热和压缩机排气余热，使系统能效提高。

4、本实用新型除霜控制更加简便，融霜速度快。

5、本实用新型利用电动压缩机排气热或电机运行过程的余热，根据相变吸放热原理，在热泵运行过程中不停止供热而达到除霜的目的，此技术使系统运行更加平稳，同时可以提高供热效率，提高乘客的舒适性。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

附图标记说明：1、电动压缩机，2、电磁四通阀，3、微通道平行流热交换器，4、电子风扇，5、汽液分离器，6、双向电子膨胀阀， 7、HVAC，8、室风冷凝器，9、辅助加热器，10、储热罐，11、第一电动截止阀，12、第二电动截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

如图1所示，一种储能化霜新能源汽车热泵空调，包括位于车外的电动压缩机1，电动压缩机1通过电磁四通阀2分别与微通道平行流热交换器3、汽液分离器5、储热罐10连接，微通道平行流热交换器3通过第二电动截止阀12与储热罐10连接，微通道平行流热交换器3通过双向电子膨胀阀6与位于车内的供热通风与空气调节装置7连接，储热罐10通过第一电动截止阀11分别与电磁四通阀2、供热通风与空气调节装置7连接。

如图1所示，本实用新型的微通道平行流热交换器3上设置电子风扇4。

如图1所示，本实用新型的供热通风与空气调节装置7包括相互连接的冷凝器8、辅助加热器9。

本实用新型在制冷时的工作流程为：电动压缩机1-电磁四通阀2-微通道平行流热交换器3-双向电子膨胀阀6-室风冷凝器8-电磁四通阀2-汽液分离器5-电动压缩机1；在制热时的工作流程为：电动压缩机1-电磁四通阀2-室风冷凝器8-双向电子膨胀阀6-微通道平行流热交换器3-电磁四通阀2-汽液分离器5-电动压缩机1。在制热时因微通道平行流热交换器3处的蒸发温度很低，特别是在低温高湿的环境中冷凝水容易结霜，影响制热效果。为了除霜，这时需要把系统从制热工作状态转换到制冷工作状态，对微通道平行流热交换器3进行除霜，除霜结束后再重新转回到制热循环进行供热。

本实用新型增加了一个储热罐10，储热罐10中有两个热交换盘管，一个是电机防冻液的通道，一个是制冷剂的通道，储热罐中填充了一些相变吸热材料，在电机工作时，可以储存电机散发的余热，在制热充足时也可以吸收电动压缩机的排气热量，当需要除霜时，第一电动截止阀11、第二电动截止阀12打开，使高温高压的制冷剂进入微通道平行流热交换器3，对其进行除霜。同时原有的制热循环继续工作。待除霜结束后，第一电动截止阀11、第二电动截止阀12关闭，储热罐吸收电机余热或第一电动截止阀11、第二电动截止阀12打开，储热罐吸收压缩机排气余热，储热罐温度达到一定目标后再关闭第一电动截止阀11、第二电动截止阀12。

本实用新型在使用过程中：

（1）储热过程：采用电机余热进行吸热储存时，电机运行过程中产生的热，通过管路接入储热罐10，储热罐10中的吸热材料与电机防冻液盘管中电机的热水进行热交换，吸收热量；如果采用电动压缩机1排气温度进行热储存时，在制热循环时打开第一电动截止阀11、第二电动截止阀12，这时部分高温高压制冷剂气体进入储热罐10，在储热罐10的制冷剂盘管与吸热材料进行热交换，达到储热的目的；

（2）热泵运行：在车内驾驶出现供热需求时，系统进入制热循环，制热时的工作流程为：电动压缩机1-电磁四通阀2-室风冷凝器8-双向电子膨胀阀6-微通道平行流热交换器3-电磁四通阀2-汽液分离器5-电动压缩机1，在运行一段时间和低温高湿的环境下，微通道平行流热交换器3会出现结霜现象，如控制不好严重时会出现结冰情况; 适时断打开第一电动截止阀11、第二电动截止阀12，协助双向电子膨胀阀6调节进入微通道平行流热交换器3制冷剂流量和物理状态，起到防止结霜的目的。

（3）除霜运行:在制热循环的基础上打开第一电动截止阀11、第二电动截止阀12，部分制冷剂通过储热罐10制冷剂盘管与储热罐10中的相变材料进行热交换，相变材料放出热量，制冷剂吸收热量，热制冷剂进入微通道平行流热交换器3进行熔霜，同时原有的制热循环继续工作。

（4）退出除霜：待除霜结束后，关闭第一电动截止阀11、第二电动截止阀12，储热罐10吸收电机余热或第一电动截止阀11、第二电动截止阀12保持打开，储热罐10吸收电动压缩机1排气热，待储热罐10温度达到所需温度后再关闭第一电动截止阀11、第二电动截止阀12。

以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

设计图

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主设计要求

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