[发明专利]利用中间气体再压缩的车辆热泵系统和方法

摘要

提供了一种利用中间气体再压缩的车辆热泵系统。热泵系统用于在具有电池和乘客舱的车辆中使用。热泵系统可包括加热回路和冷却回路，其每个包括具有第一入口和第二入口的压缩机，和蒸气‑液体分离器，蒸气‑液体分离器构造为将通过第一膨胀装置供应的中间压力制冷剂分离为流动通过其中的气态制冷剂和流动通过其中的液态制冷剂。蒸气‑液体分离器可构造为将气态制冷剂在第二入口处选择性地注射到压缩机中，以增加制冷剂的质量流速。这允许热泵系统在冷的环境温度下有效地操作。还提供了一种操作利用中间气体再压缩的热泵系统的方法。

主权项

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。