[发明专利]利用中间气体再压缩的车辆热泵系统和方法

权利要求书

1.一种热泵系统，用于在具有电池和乘客舱的车辆中使用，热泵系统包括：

加热回路，构造为在第一操作模式中使制冷剂循环，以加热乘客舱并冷却电池，其中加热回路还包括第一冷凝器，使得第一冷凝器是制冷剂-冷却剂冷凝器，其具有制冷剂腔室和冷却剂腔室；

冷却回路，构造为在第二操作模式中使制冷剂循环，以调节被乘客舱接收的空气并冷却电池，其中冷却回路还包括第二冷凝器；

冷却剂环路，构造为让冷却剂流动通过，冷却剂环路包括所述第一冷凝器和沿其设置的冷却剂加热器；

压缩机，具有第一入口和第二入口，其中压缩机被并入到加热回路和冷却回路中的每一个中，且被构造为在第一入口和第二入口每一个处接收制冷剂并进一步构造为压缩制冷剂；

蒸气-液体分离器，在加热回路和冷却回路中的每一个中，所述蒸气-液体分离器构造为将气态制冷剂和液态制冷剂分离，且进一步构造为将气态制冷剂传递到压缩机，用于在第二入口处注射；

第一膨胀装置，并入到加热回路中，并设置在蒸气-液体分离器上游，其中所述第一膨胀装置构造为从第一冷凝器的制冷剂腔室接收制冷剂；

第一流动控制阀，并入到加热回路和冷却回路每一个中，其中第一流动控制阀构造为从第一膨胀装置和第二冷凝器中的一个接收制冷剂，并进一步构造为将制冷剂传递到蒸汽-液体分离器；

第二流动控制阀，并入到加热回路和冷却回路每一个中，其中第二流动控制阀构造为从蒸汽-液体分离器接收气态制冷剂并在第二入口处将制冷剂传递到压缩机，其中第二流动控制阀计量蒸汽-液体分离器和压缩机之间的气态制冷剂的流量；

控制器，至少与压缩机、第一流动控制阀和第二流动控制阀通信，且配置为：

评估进入压缩机的制冷剂的压力；和

在评估的压力在最小临界值以下时，将第二流动控制阀促动到打开位置，使得来自蒸气-液体分离器的制冷剂在第二入口处注入压缩机中，以增加流动通过压缩机的制冷剂的质量流速；

并且其中，蒸气-液体分离器构造为将气态制冷剂在第二入口处传送并注入压缩机中，以增加进入压缩机的制冷剂的质量流速。

2.如权利要求1所述的热泵系统，其中，所述第一冷凝器配置为在制冷剂腔室处接收来自压缩机的制冷剂，且进一步配置为在冷却剂腔室处接收来自冷却剂加热器芯部的冷却剂，使得流动通过制冷剂腔室的制冷剂与流动通过冷却剂腔室冷却剂处于热交换关系。

3.如权利要求1所述的热泵系统，其中，冷却剂加热器芯部与流动通过冷却剂加热器芯部的冷却剂和跨过冷却剂加热器芯部并流动至乘客舱的空气处于热交换关系，所述冷却剂加热器芯部还构造为从第一冷凝器的冷却剂腔室接收冷却剂。

4.如权利要求3所述的热泵系统，其中，在冷却剂环路内循环的冷却剂从第一冷凝器的冷却剂腔室引导到冷却剂加热器芯部并回到第一冷凝器的冷却剂腔室。

5.如权利要求1所述的热泵系统，其中冷却剂加热器芯部与流动通过冷却剂加热器芯部的冷却剂和流动经过冷却剂加热器芯部并进入乘客车厢的空气成热交换关系，冷却剂加热器芯部进一步配置为从第一冷凝器的冷却剂腔室接收冷却剂。

6.如权利要求1所述的热泵系统，其中蒸汽-液体分离器是接收器干燥器和蒸汽-液体分离器的组合。

7.如权利要求6所述的热泵系统，其中加热回路进一步包括：

第一膨胀装置，其配置为从第一冷凝器的制冷剂腔室接收制冷剂；

第一流动控制阀，其配置为经由第一膨胀装置从第一冷凝器的制冷剂腔室接收制冷剂和将制冷剂传送到蒸汽-液体分离器；

蒸汽-液体分离器，其配置为从第一流动控制阀接收制冷剂且进一步配置为将气态制冷剂与液态制冷剂分开并从制冷剂中移除湿气；和

其中蒸汽-液体分离器配置为通过加热回路排出液态制冷剂，和经由第二流动控制阀在第二入口处将气态制冷剂排出到压缩机。