[发明专利]一种高效热泵空调系统

权利要求书

1.一种高效热泵空调系统，所述系统包括空调回路（102）、乘员舱采暖回路（104）、电驱冷却回路（101）和电池冷却回路（103）及阀门系统（105）；其特征在于，所述乘员舱采暖回路（104）与所述空调回路（102）通过水冷冷凝器（202）热连通；所述电驱冷却回路（101）与空调回路（102）通过余热回收器（206）热连通；所述电池冷却回路（103）与空调回路（102）通过换热器（211）热连通；通过阀门系统（105）控制空调回路（102）被热耦合到其它回路中的一个或多个，使得系统在热泵余热回收模式、复用余热回收器作冷凝器模式、电机冷却模式三种模式之间进行选择切换。

2.根据权利要求1所述的高效热泵空调系统，其特征在于，所述阀门系统包括连接在水冷冷凝器（202）输出端与空调回路（102）的冷凝器（205）之间的第一电子节流阀（203）、与第一电子节流阀（203）并联并与余热回收器206连接的第二电子节流阀（204）、连接在余热回收器（206）与电驱冷却回路（101）的低温散热器（221）之间的三通阀（220）；

所述电子节流阀（204）、三通阀（220）被配置为使得当在所述热泵余热回收模式下时，所述电子节流阀（204）将所述空调回路（102）流入余热回收器（206）的冷媒节流膨胀，所述三通阀（220）将所述电驱冷却回路（101）的低温散热器（221）部分解除耦合；

所述电子节流阀（204）、三通阀（220）被配置为使得当在所述复用余热回收器作冷凝器模式下时，所述电子节流阀（204）开度全开，使所述空调回路（102）冷媒直接流入余热回收器（206）而不再节流膨胀，所述三通阀（220）将所述电驱冷却回路（101）的低温散热器（221）耦合到电驱冷却回路（101）；

所述电子节流阀（204）、三通阀（220）还被配置为使得当在所述电机冷却模式下时，所述电子节流阀（204）关闭，使所述空调回路冷媒不再经过余热回收器（206），所述三通阀（220）将所述电驱冷却回路（101）的低温散热器（221）耦合到电驱冷却回路（101）。

3.根据权利要求1或2所述的高效热泵空调系统，其特征在于，在所述余热回收模式下，空调回路（102）的电动压缩机（201）将低温低压冷媒压缩为高温高压冷媒，通过水冷冷凝器（202）向所述乘员舱采暖回路（104）进行放热，导致冷媒从气态到液态的相变，液态冷媒通过第一和第二电子膨胀阀（203、204）节流膨胀为低温低压的气态，经过外置冷凝器（205）从环境吸收热量，并经过余热回收器（206）从所述电驱冷却回路（101）吸收热量；所述余热回收模式下电磁膨胀阀（207、208）关闭，冷媒经过电磁阀（209）后回到电动压缩机（201），所述电驱冷却回路（101）中三通阀（220） A向导通，将所述低温散热器（221）从所述电驱冷却回路（101）中隔离。

4.根据权利要求1或2所述的高效热泵空调系统，其特征在于，在冷凝器模式下，所述空调回路（102）的电动压缩机（201）将低温低压冷媒压缩为高温高压冷媒，乘员舱采暖回路（104）的水泵I（213）不工作，冷媒通过水冷冷凝器（202）不进行热交换，第一和第二电子膨胀阀不节流（203、204），高温高压冷媒直接经过外置冷凝器（205）将热量散到环境中，并同时经过余热回收器（206）将热量散到所述电驱冷却回路（101）；所述复用余热回收器作冷凝器模式下电磁阀209关闭，冷媒经电磁膨胀阀I（207）节流后变为低温低压的冷媒，经蒸发器（210）从乘员舱吸收热量，同时冷媒经电磁膨胀阀II（208）节流后变为低温低压的冷媒，经电池冷却器（211）吸收电池冷却回路（103）中的热量，最后回到电动压缩机（201）；所述电驱冷却回路（101）中三通阀（220） B向导通，将所述低温散热器（221）耦合到所述电驱冷却回路（101）中，使热量散出到环境中。

5.根据权利要求1或2所述的高效热泵空调系统，其特征在于，在所述电机冷却模式下，空调回路（102）的电动压缩机（201）将低温低压冷媒压缩为高温高压冷媒，乘员舱采暖回路（104）的水泵I（213）不工作，冷媒通过水冷冷凝器（202）不进行热交换，第一电子膨胀阀（203）不节流，高温高压冷媒直接经过外置冷凝器（205）将热量散到环境中，第二电子膨胀阀（204）关闭，冷媒不经过余热回收器（206）；电磁阀（209）关闭，冷媒经电磁膨胀阀207节流后变为低温低压的冷媒，经蒸发器（210）从乘员舱吸收热量，同时冷媒经电磁膨胀阀II（208）节流后变为低温低压的冷媒，经电池冷却器（211）吸收电池冷却回路（103）中的热量，最后回到压缩机；所述电驱冷却回路（101）中三通阀（220） B向导通，将所述低温散热器（221）耦合到所述电驱冷却回路（101）中，使热量散出到环境中。