[发明专利]一种新能源汽车用R290热泵热管理系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车用R290热泵热管理系统及其工作方法，该系统包括动力电池、电动压缩机、冷凝器、HVAC总成、电磁四通阀、电子风扇、热交换器、电子水泵、烃类物质浓度传感器，电动压缩机采用R290制冷剂。电动压缩机制连接电磁四通阀第一端口，电磁四通阀第二端口连接冷凝器，电磁四通阀第三端口连接电动压缩机，电磁四通阀第四端口连接热交换器制冷剂通道，热交换器制冷剂通道连接冷凝器；热交换器载冷剂通道分别连接冷却水管路、蒸发器，热交换器载冷剂通道连接电子水泵，电子水泵分别连接冷却水管路、蒸发器。本发明解决了现有新能源汽车空调系统存在的不环保、环境适用性差、热泵效率低、系统兼容性差的问题。

技术领域

本发明涉及新能源汽车热管理领域，尤其是一种新能源汽车用R290热泵热管理系统及其工作方法。

背景技术

目前在汽车空调上所使用的制冷剂是R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)，这种制冷剂GWP(全球变暖潜能值)为1300，是一种温室排放气体，将限制使用；同时R134a在新能源汽车上作为热泵工质使用时，低温环境适用性不是太好，热泵效率较低，低于-10℃环境使用时系统不稳定，不利于整车热管理。CO2制冷剂是一种完全环保的制冷剂，且低温环境适用效果好，但压力高，现有空调系统结构不兼容，完全需要重新设计开发。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种新能源汽车用R290热泵热管理系统及其工作方法，从而解决现有新能源汽车空调系统在使用R134a和CO2作为热泵工质时存在的不利于环保、低温环境适用性差、热泵效率低、对现有空调系统不兼容的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种新能源汽车用R290热泵热管理系统，包括动力电池、电动压缩机、冷凝器、HVAC总成，动力电池、电动压缩机、冷凝器设置在车前舱，动力电池设有冷却水管路，HVAC总成设置在车内舱，HVAC总成包括鼓风机、空气分配风门、空气加热器、蒸发器，所述电动压缩机采用R290制冷剂，还包括设置在车前舱的电磁四通阀、电子风扇、热交换器、电子水泵、烃类物质浓度传感器；

电动压缩机制冷剂出口连接电磁四通阀第一端口，电磁四通阀第二端口连接冷凝器一端，电磁四通阀第三端口连接电动压缩机制冷剂入口，电磁四通阀第四端口连接热交换器制冷剂通道一端，热交换器制冷剂通道另一端连接冷凝器另一端，热交换器载冷剂通道一端分别连接冷却水管路出口、蒸发器一端，热交换器载冷剂通道另一端连接电子水泵一端，电子水泵另一端分别连接冷却水管路入口、蒸发器另一端。

进一步的，所热交换器采用水或乙二醇作为载冷剂。

进一步的，所述热交换器制冷剂通道另一端通过双向电子膨胀阀连接冷凝器另一端。

进一步的，所述电磁四通阀第三端口通过汽液分离器连接电动压缩机制冷剂入口。

进一步的，所述冷却水管路入口设有液体加热器。

上述新能源汽车用R290热泵热管理系统的工作方法，该工作方法包括：

当车内舱需要降温时，电磁四通阀第一端口与第二端口导通，同时第三端口与第四端口导通，从电动压缩机排出的制冷剂依次经过冷凝器、热交换器后再回到电动压缩机，在电子水泵作用下，载冷剂循环流经热交换器、蒸发器，在鼓风机和空气分配风门作用下，车内舱空气进入HVAC总成并流经蒸发器，最后排出HVAC总成，制冷剂在流经冷凝器时进行冷凝，冷凝过程中将热量散发到车外，制冷剂在流经热交换器时进行蒸发，蒸发过程中吸收流经热交换器的载冷剂的热量，载冷剂在流经热交换器时将热量传递给制冷剂，载冷剂在流经蒸发器时吸收车内舱空气的热量，进而实现车内舱降温；