用于車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年12月2日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2013-0148737號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)，其通過(guò)減少PTC加熱器的使用增加車(chē)輛的行駛距離，并且在冬季以加熱模式工作時(shí)，如果必要的話其能夠利用用于加熱車(chē)輛的加熱模式連續(xù)地運(yùn)行除濕模式，而使其整體效率得到改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0004]一般而言，自動(dòng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于加熱/冷卻車(chē)輛的內(nèi)部的空氣調(diào)節(jié)模塊。
[0005]這樣的空氣調(diào)節(jié)模塊設(shè)計(jì)為使用熱交換介質(zhì)冷卻車(chē)輛的內(nèi)部，在循環(huán)經(jīng)過(guò)冷凝器、接收干燥器、膨脹閥門(mén)、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)的同時(shí)，熱交換介質(zhì)從壓縮機(jī)排出并且通過(guò)蒸發(fā)器交換熱量，或者它們使用通過(guò)加熱器交換熱量的冷卻水來(lái)加熱車(chē)輛的內(nèi)部。
[0006]最近，隨著關(guān)于能量效率和環(huán)境污染問(wèn)題的關(guān)注的增加，存在著發(fā)展可以實(shí)質(zhì)上替代ICE(內(nèi)燃機(jī))車(chē)輛的環(huán)境友好型車(chē)輛的需要，而且環(huán)境友好型車(chē)輛一般屬于由作為電源的燃料電池或者電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)輛以及由發(fā)動(dòng)機(jī)和電池驅(qū)動(dòng)的混合車(chē)輛。
[0007]在那些環(huán)境友好型車(chē)輛中，與普通車(chē)輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)不同，電動(dòng)車(chē)輛沒(méi)有裝備特定的加熱器，而用于電動(dòng)車(chē)輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常稱(chēng)作熱泵系統(tǒng)。
[0008]在熱泵系統(tǒng)中，在夏季在制冷模式中通過(guò)冷凝器將高溫而且高壓的氣態(tài)制冷劑(已被壓縮機(jī)壓縮)冷凝，并且通過(guò)接收干燥器和膨脹閥門(mén)將其蒸發(fā)來(lái)降低車(chē)輛內(nèi)部的溫度和濕度的方法與普通空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方法是一樣的；然而，在冬季在加熱模式中高溫而且高壓的氣態(tài)制冷劑被用作加熱介質(zhì)。
[0009]這就是說(shuō)，在電動(dòng)車(chē)輛的加熱模式中，高溫而且高壓的氣態(tài)制冷劑不會(huì)流入室外冷凝器，而是通過(guò)閥門(mén)流入室內(nèi)冷凝器并且與吸入其中的外部空氣交換熱量，而且外部空氣隨著交換的熱量通過(guò)PCT(正溫度系數(shù))加熱器流入車(chē)輛的內(nèi)部，使得車(chē)輛內(nèi)部的溫度上升。
[0010]在冷凝后，通過(guò)與其中的外部空氣進(jìn)行交換，流到室內(nèi)冷凝器中的高溫而且高壓的氣態(tài)制冷劑作為液態(tài)制冷劑排出。
[0011]然而，當(dāng)上述相關(guān)技術(shù)的熱泵系統(tǒng)在冬季以加熱模式運(yùn)行的同時(shí)需要除濕時(shí)，其必須停止以加熱模式運(yùn)行，改變?yōu)槭褂肞TC加熱器的加熱模式，然后改變?yōu)橹评淠Ｊ?，使得由于在加熱模式和冷卻模式之間的頻繁改變而產(chǎn)生噪聲并且耐久性降低，而且整體熱泵系統(tǒng)的性能下降。
[0012]此外，在頻繁運(yùn)行除濕模式時(shí)，由于PTC加熱器使用范圍的擴(kuò)張而電力消耗增加，所以以相同電量的全部行駛距離減小。
[0013]公開(kāi)于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)，其具有以下優(yōu)點(diǎn):當(dāng)在冬季的加熱模式期間需要內(nèi)部除濕時(shí)，通過(guò)在甚至不改變到制冷模式的情況下執(zhí)行加熱模式和除濕模式，其能夠防止在相關(guān)技術(shù)中由于在加熱模式和制冷模式之間的頻繁改變而引起的噪聲以及耐久性的降低，并且通過(guò)利用減少PTC的使用來(lái)增加車(chē)輛的行駛距離而改進(jìn)整體系統(tǒng)的效率。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，通過(guò)根據(jù)加熱模式和制冷模式循環(huán)制冷劑來(lái)控制電動(dòng)車(chē)輛內(nèi)部的冷卻/加熱的用于電動(dòng)車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)可以包括:室外冷凝器，所述室外冷凝器將所述制冷劑冷凝；膨脹閥門(mén)，所述膨脹閥門(mén)流體連接至所述室外冷凝器并且使通過(guò)所述室外冷凝器冷凝的制冷劑膨脹；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器流體連接至所述膨脹閥門(mén)并且使通過(guò)所述膨脹閥門(mén)膨脹的制冷劑蒸發(fā)；壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)流體連接至所述蒸發(fā)器并且壓縮通過(guò)所述蒸發(fā)器蒸發(fā)的制冷劑；室內(nèi)冷凝器，所述室內(nèi)冷凝器將通過(guò)所述壓縮機(jī)壓縮的制冷劑初級(jí)冷凝，其中所述室內(nèi)冷凝器通過(guò)制冷劑管道與所述室外冷凝器、所述膨脹閥門(mén)、所述蒸發(fā)器、所述壓縮機(jī)以及所述室內(nèi)冷凝器連接；第一閥門(mén)，所述第一閥門(mén)布置于在所述室外冷凝器和所述膨脹閥門(mén)之間的所述制冷劑管道的第一制冷劑管道中；制冷器，在所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間，所述制冷器通過(guò)第二制冷劑管道與所述第一閥門(mén)連接，并且通過(guò)交換熱量控制所述制冷劑的溫度；連接管道，在除濕模式中，所述連接管道選擇性地允許所述制冷劑中的一些流入所述制冷器中；以及第二閥門(mén)，所述第二閥門(mén)布置在所述連接管道中。
[0016]所述連接管道將布置在所述第一閥門(mén)和所述制冷器之間的第二制冷劑管道和布置在所述膨脹閥門(mén)和所述蒸發(fā)器之間的第三制冷劑管道連接。
[0017]所述制冷器通過(guò)所述第三制冷劑管道與蓄能器連接，所述蓄能器布置在所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間，其中所述第三制冷劑管道連接所述蒸發(fā)器、所述蓄能器、所述壓縮機(jī)和所述室內(nèi)冷凝器。
[0018]所述第二閥門(mén)是止回閥，所述第二閥門(mén)防止所述制冷劑從所述蒸發(fā)器通過(guò)所述連接管道流回所述制冷器中。
[0019]所述第一閥門(mén)是二通閥門(mén)。
[0020]所述制冷劑管道的第四制冷劑管道可以進(jìn)一步具有在所述室外冷凝器和所述室內(nèi)冷凝器之間的孔口，其中所述第四制冷劑管道將所述室外冷凝器與所述室內(nèi)冷凝器連接。
[0021]在加熱模式中，通過(guò)所述第一閥門(mén)的操作，來(lái)自所述室外冷凝器的制冷劑沒(méi)有送至所述膨脹閥門(mén)和所述蒸發(fā)器中，而是送至所述制冷器中，然后隨著上升的溫度而送至所述壓縮機(jī)中，并且當(dāng)在所述加熱模式期間需要所述除濕模式時(shí)，通過(guò)打開(kāi)所述第二閥門(mén)，流入所述制冷器的制冷劑中的一些通過(guò)所述連接管道送至所述蒸發(fā)器中，同時(shí)所述加熱模式保持運(yùn)行。
[0022]在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，根據(jù)加熱模式和制冷模式來(lái)控制電動(dòng)車(chē)輛內(nèi)部的冷卻/加熱的用于電動(dòng)車(chē)輛的熱泵系統(tǒng)可以包括:室外冷凝器，所述室外冷凝器將制冷劑冷凝；膨脹閥門(mén)，所述膨脹閥門(mén)流體連接到所述室外冷凝器并且使通過(guò)所述室外冷凝器冷凝的制冷劑膨脹；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器流體連接到所述膨脹閥門(mén)并且使通過(guò)所述膨脹閥門(mén)膨脹的制冷劑蒸發(fā)；壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)流體連接至所述蒸發(fā)器并且壓縮通過(guò)所述蒸發(fā)器蒸發(fā)的制冷劑；室內(nèi)冷凝器，所述室內(nèi)冷凝器將通過(guò)所述壓縮機(jī)壓縮的制冷劑初級(jí)冷凝，其中所述室內(nèi)冷凝器通過(guò)制冷劑管道與所述室外冷凝器、所述膨脹閥門(mén)、所述蒸發(fā)器、所述壓縮機(jī)以及所述室內(nèi)冷凝器連接；第一閥門(mén)，所述第一閥門(mén)布置于在所述室外冷凝器和膨脹閥門(mén)之間的所述制冷劑管道的第一制冷劑管道中；制冷器，所述制冷器與在所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間的蓄能器連接，所述制冷器布置在所述第一閥門(mén)和所述蓄能器之間，并且通過(guò)交換熱量控制所述制冷劑的溫度；連接管道，所述連接管道連接至所述制冷劑管道的第二制冷劑管道并且連接至所述制冷劑管道的第三制冷劑管道，所述第二制冷劑管道布置于所述膨脹閥門(mén)和所述蒸發(fā)器之間，所述第三制冷劑管道布置于所述室外冷凝器和所述室內(nèi)冷凝器之間，以便在所述除濕模式中選擇性地將流入所述室外冷凝器的制冷劑中的一些送至所述蒸發(fā)器；以及第二閥門(mén)，所述第二閥門(mén)布置在所述連接管道中。
[0023]所述第二閥門(mén)是止回閥，其防止所述連接管道中的制冷劑從所述蒸發(fā)器流回所述制冷器。
[0024]所述第一閥門(mén)是三通閥門(mén)。
[0025]所述第三制冷劑管道可以包括在所述室外冷凝器和所述室內(nèi)冷凝器之間的孔口，而且所述連接管道在所述孔口和所述室外冷凝器之間與所述第三制冷劑管道連