一種純電動汽車熱泵空調系統及純電動汽車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車上空調系統，尤其指用于無發動機余熱系統的純電動汽車空調熱栗系統。
【背景技術】
[0002]傳統燃油汽車上均設有空調系統，一般在夏季時進行制冷，在冬季時則利用溫度較高的發動機冷卻水進行制熱。
[0003]但電動汽車無法利用該發動機冷卻水，因此，目前常見的純電動車上的空調體統采用熱泵空調系統。
[0004]比如有專利公開了一種熱泵空調系統。其包括:壓縮機、四通閥、第一單向閥、內部冷凝器、F型熱力膨脹閥、第二單向閥、外部冷凝器、第一截止閥、第二截止閥、H型熱力膨脹閥、內部蒸發器、氣液分離器。壓縮機出口與四通閥進口相連，四通閥兩個出口分別與第一單向閥進口和內部冷凝器進口相連，第一單向閥出口與外部冷凝器的進氣口相連，內部冷凝器的出口與F型熱力膨脹閥進口相連，F型熱力膨脹閥出口與第二單向閥進口相連，第二單向閥出口與外部冷凝器進口相連，外部冷凝器出口分別于第一截止閥和第二截止閥進口相連，第一截止閥出口和內部蒸發器出口與氣液分離器進口相連。
[0005]采用上述結構，可以通過關閉第二單向閥和第一截止閥、及切換四通閥的出口來選擇制冷循環實現制冷，并通過關閉第一單向閥和第二截止閥、及切換四通閥的出口來選擇制熱循環實現制熱。各類汽車熱泵空調系統中使用，但該系統中采用的零部件四通換向閥在汽車上運行時性能不穩定，在工作時存在換向延遲、換向不到位導致制冷劑在空調系統中內漏串流等問題，一旦四通換向閥失效，汽車熱泵空調系統將無法實現制冷、制熱等功倉泛。

【發明內容】

[0006]為解決現有技術中熱泵空調系統由制冷劑換向延時、換向不到位而引起的制冷或制熱延遲、甚至無法進行制冷或制熱，導致空調舒適性差的問題，本發明實施例提供了一種純電動汽車熱泵空調系統及純電動汽車。
[0007]本發明實施例一方面提供了一種純電動汽車熱泵空調系統，包括電動壓縮機、氣液分離器、內部第一換熱器、外部第一換熱器、系統間換熱器、第一膨脹閥、外部第二換熱器、第二膨脹閥、電動水泵、內部第二換熱器、若干接在上述設備間的管道以及設置在所述管道上的閥門；
[0008]其中，電動壓縮機、氣液分離器、內部第一換熱器、外部第一換熱器、第一膨脹閥、外部第二換熱器、第二膨脹閥、系統間換熱器形成制冷劑單向循環系統；
[0009]所述電動壓縮機的出口通過閥門分別連接至所述外部第一換熱器的入口、系統間換熱器的制冷劑入口；所述電動壓縮機的入口連接至所述氣液分離器的出口；
[0010]所述外部第一換熱器的出口通過第一膨脹閥連接至所述內部第一換熱器的入口，所述內部第一換熱器的出口通過閥門連接至所述氣液分離器的入口；
[0011]所述系統間換熱器的制冷劑出口通過第二膨脹閥連接至所述外部第二換熱器的入口，所述外部第二換熱器的出口通過閥門連接至所述氣液分離器的入口；
[0012]所述系統間換熱器、所述電動水泵和所述內部第二換熱器形成冷卻液單向循環系統；
[0013]所述系統間換熱器的冷卻液出口通過閥門連接至所述電動水泵的入口，所述電動水泵的出口連接至所述內部第二換熱器的入口，所述內部第二換熱器的出口通過閥門連接至所述系統間換熱器冷卻液入口。
[0014]采用本發明實施例提供的純電動汽車熱泵空調系統，其采用兩套單向循環系統，即冷卻液單向循環系統和制冷劑單向循環系統；其制冷功能由制冷劑單向循環系統實現，制熱采暖功能通過系統間換熱器由制冷劑和冷卻液進行一次換熱，再由冷卻液與車內進行二次換熱實現，因此在不改變制冷劑循環方向及空調箱體內部換熱器結構設計的前提下實現了汽車空調系統制冷劑制冷、冷卻液二次制熱的功能，由于上述系統均為單向循環系統，無需采用四通閥等換向部件進行換向，因此不存在換向延時或換向不到位的問題。有效地避免了制冷或制熱延時，甚至無法進行制冷或制熱的情況出現，同時，采用該種方案，其采暖能效更高，舒適性好，簡單易實施。
[0015]優選地，接在所述系統間換熱器的冷卻液出口和所述電動水泵的入口之間的閥門為第一電動三通閥；
[0016]接在所述內部第二換熱器的出口和所述系統間換熱器冷卻液入口之間的閥門為第二電動二通閥；
[0017]還包括一 PTC液體電加熱器，所述PTC液體電加熱器的出口連接至所述第一電動三通閥；所述PTC液體電加熱器的入口連接至所述第二電動三通閥。采用上述方案，由于在內部第二換熱器旁設置了 PTC液體電加熱器作為輔助采暖設備，具備輔助采暖的功能，其采暖能效進一步提高。還可防止室外側換熱器除霜過程中為車內提供輔助供暖，使舒適性更好。
[0018]在所述電動壓縮機的出口和所述外部第二換熱器的入口之間還設有一除霜管道；所述除霜管道上設有一閥門。采用該種方式，當車外環境溫度較低，導致外部第二換熱器(該外部第二換熱器為室外側換熱器)結霜的問題可以得到有效解決，其直接在電動壓縮機的出口安裝除霜管道，電動壓縮機出來的高溫高壓的氣體制冷劑對已結霜的外部第二換熱器進行熱氣融霜。
[0019]優選地，除上述第一膨脹閥、第二膨脹閥、第一電動三通閥及第二電動三通閥外，其余的閥門均為電磁閥。
[0020]優選地，所述系統間換熱器為冷凝板換熱器。
[0021]優選地，所述外部第一換熱器為冷凝器，所述外部第二換熱器為蒸發器，所述內部第一換熱器為蒸發器，所述第二內部換熱器為暖風芯體。
[0022]優選地，所述外部第二換熱器布置在純電動汽車上的電機冷卻系統中的散熱器附近。采用該種設計，在低溫制熱工況時，可吸收電機冷卻系統中的余熱，提高外部第二換熱器的換熱量，進而提高熱泵空調系統的制熱能效比，增加車內空調的舒適性。
[0023]優選地，還包括一空調箱體，所述內部第一換熱器、內部第二換熱器安裝在空調箱體內。
[0024]優選地，所述系統間換熱器布置在所述電動壓縮機和所述空調箱體附近。采用該種方案，可有效提升單向冷卻液循環系統的采暖效率，從而提升空調系統能效比。
[0025]本發明實施例第二方面提供了一種純電動汽車，包括上述的純電動汽車熱泵空調系統。
[0026]采用本發明實施例提供的純電動汽車，其上安裝有純電動汽車熱泵空調系統，該熱泵空調系統采用兩套單向循環系統，即冷卻液單向循環系統和制冷劑單向循環系統；其制冷功能由制冷劑單向循環系統實現，制熱米暖功能通過系統間換熱器由制冷劑和冷卻液進行一次換熱，再由冷卻液與車內進行二次換熱實現，因此在不改變制冷劑循環方向及空調箱體內部換熱器結構設計的前提下實現了汽車空調系統制冷劑制冷、冷卻液二次制熱的功能，由于上述系統均為單向循環系統，無需采用四通閥等換向部件進行換向，因此不存在換向延時或換向不到位的問題。有效地避免了制冷或制熱延時，甚至無法進行制冷或制熱的情況出現，同時，采用該種方案，其采暖能效更高，舒適性好，簡單易實施。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明【具體實施方式】中提供的純電動汽車熱泵空調系統整體原理圖；
[0028]圖2是本發明【具體實施方式】中提供的純電動汽車熱泵空調系統高溫制冷工作過程不意圖；
[0029]圖3是本發明【具體實施方式】中提供的純電動汽車熱泵空調系統低溫制熱工作過程不意圖；
[0030]圖4是本發明【具體實施方式】中提供的純電動汽車熱泵空調系統單獨運行PTC液體電加熱工作過程示意圖；
[0031]圖5是本發明【具體實施方式】中提供的純電動汽車熱泵空調系統春秋季節同時制冷制熱工作過程示意圖；
[0032]圖6是本發明【具體實施方式】中提供的純電動汽車熱泵空調系統室外側換熱器融霜工作過程不意圖。
[0033]其中，1、電動壓縮機；2、第一電磁閥；3、