一种车载全天候压缩机及热泵系统的制作方法

本发明涉及车载热泵系统，特别涉及一种车载全天候压缩机及热泵系统。

背景技术：

1、常规热泵压缩机有控制器和压缩机本体组成，压缩机本体包含多段外壳、电机、传动部件、压缩部件，多段外壳上设置吸气口和排气口，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋盘组成。现有电动汽车热泵空调采用常规热泵压缩机，其使用环境温度最低到-10℃，如果环境温度低于-10℃，车外蒸发器从环境中汲取的热量很有限，容易造成吸气带液，损坏压缩机。为避免这种状况发生，系统一般会设计吸气压力过低保护。

2、目前在环境温度-10℃以下，电动汽车主要采用ptc电加热器对乘客舱和电池进行辅热（典型系统如图9）。由于需要单独的ptc 辅热系统，因此系统结构复杂、空间要求较大；又如专利：具有极端温度加热能力和高效预处理的最佳源电动汽车热泵（专利号us20190070924a1），系统原理如图10所示，虽然可以解决-10℃以下环境温度压缩机吸气压力过低的问题，但需要马达超高转速和高扭矩需求。其带来的后果是，其一，压缩机运动部件在超高转速下强度和润滑性能会变差，给可靠性带来挑战。另外，对马达能力有更高要求，在常规制热和制冷时，马达效率变差，压缩机性能降低，同时马达和电控成本也会增加。

技术实现思路

1、本发明目的是：提供一种车载全天候压缩机及热泵系统，以解决热泵系统在极端低温环境下吸气带液以及现有技术中热泵系统成本高、占用空间大以及压缩机运行不稳定等问题。

2、本发明的技术方案是：一种车载全天候压缩机，包括压缩机的本体、控制器和蒸发组件，所述控制器连接在本体的进气端，所述蒸发组件连接在控制器远离本体的一端或本体的进气端；所述蒸发组件上设置有吸气口和出气口，所述出气口与进气端的进气口连通；

3、所述蒸发组件包括壳体，所述壳体与控制器或本体的进气端连接形成密闭的腔体；所述腔体内设置有换热管道及多个加热元件，所述换热管道的一端与吸气口连接，另一端通往出气口；所述换热管道围绕并抵触连接加热元件。

4、优选的，所述换热管道远离吸气口的一端设置在腔体内，且远离出气口。

5、优选的，多个所述加热元件并列设置有多排，所述换热管道围绕加热元件呈s形盘排布设置。

6、优选的，包括设置在汽车的座舱蒸发器和座舱冷凝器，设置在座舱外的液冷冷凝器和换热器；所述座舱冷凝器和液冷冷凝器均与压缩机的排气端连接，所述座舱蒸发器和换热器与蒸发组件的吸气口连接。

7、优选的，至少包括三种冷媒回流模式：

8、制冷模式时，所述液冷冷凝器同时与座舱蒸发器及换热器串联，且座舱蒸发器与换热器并联；

9、制热模式且环境温度在预设温度以上时，所述座舱冷凝器与液冷冷凝器并联且同时与换热器串联；

10、制热模式且环境温度在预设温度以下时，所述座舱冷凝器与液冷冷凝器并联，二者同时与换热器串联，且座舱冷凝器和液冷冷凝器的冷媒出口端还通过第二通道与吸气口连接。

11、优选的，在所述制热模式且环境温度在预设温度以下时，所述液冷冷凝器对汽车电池进行预热。

12、优选的，在所述制热模式且环境温度在预设温度以下时，所述换热器对汽车电池和/或电机进行冷却。

13、优选的，在所述制冷模式时，所述液冷冷凝器通过其液冷向环境散热；控制器根据电池冷却需求开通所述换热器。

14、优选的，在所述制热模式且环境温度在预设温度以上时，所述换热器通过其液冷向环境吸热，控制器根据电池预热需求开通所述液冷冷凝器对电池进行预热。与现有技术相比，本发明的优点是：

15、（1）通过将蒸发组件集成至压缩机，在极端低温下，冷媒通过蒸发组件加热后回流入压缩机的低压腔内，保证压缩机的正常运行；蒸发器组件可以提高进入压缩机冷媒的压力和温度，使得压缩机的运行不受外界环境温度的影响，可以全天候运行；

16、（2）相较于传统的ptc辅助加热的热泵系统，降低了系统的占用空间，降低了成本，也能够降低汽车电池的电能的消耗；相较于传统的热气旁通压缩机的热泵系统，无需高转速和高扭矩的马达，降低成本，避免了马达效率差而导致压缩机性能降低的问题的发生，且在常规制热或制冷时，只需要关闭蒸发组件的加热即可；

17、（3）将蒸发组件集成至压缩机，可以取消传统的气液分离器的使用，降低热泵系统占用空间的同时，还降低了系统的成本；另外，将蒸发组件连接在控制器处，还能够对控制器起到冷却作用，进一步提升压缩机使用的稳定性。

技术特征：

1.一种车载全天候压缩机，其特征在于：包括压缩机的本体、控制器和蒸发组件，所述控制器连接在本体的进气端，所述蒸发组件连接在控制器远离本体的一端或本体的进气端；所述蒸发组件上设置有吸气口和出气口，所述出气口与进气端的进气口连通；

2.根据权利要求1所述的一种车载全天候压缩机，其特征在于：所述换热管道远离吸气口的一端设置在腔体内，且远离出气口。

3.根据权利要求1所述的一种车载全天候压缩机，其特征在于：多个所述加热元件并列设置有多排，所述换热管道围绕加热元件呈s形盘排布设置。

4.一种包含权利要求1所述的车载全天候压缩机的热泵系统，其特征在于：包括设置在汽车的座舱蒸发器和座舱冷凝器，设置在座舱外的液冷冷凝器和换热器；所述座舱冷凝器和液冷冷凝器均与压缩机的排气端连接，所述座舱蒸发器和换热器与蒸发组件的吸气口连接。

5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于：至少包括三种冷媒回流模式：

6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于：在所述制热模式且环境温度在预设温度以下时，所述液冷冷凝器对汽车电池进行预热。

7.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于：在所述制热模式且环境温度在预设温度以下时，所述换热器对汽车电池和/或电机进行冷却。

8.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于：在所述制冷模式时，所述液冷冷凝器通过其液冷向环境散热；控制器根据电池冷却需求开通所述换热器。

9.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于：在所述制热模式且环境温度在预设温度以上时，所述换热器通过其液冷向环境吸热，控制器根据电池预热需求开通所述液冷冷凝器对电池进行预热。

技术总结本发明涉及车载热泵系统领域，具体为一种车载全天候压缩机，包括压缩机的本体、控制器和蒸发组件，所述控制器连接在本体的进气端，所述蒸发组件连接在控制器远离本体的一端或本体的进气端；所述蒸发组件上设置有吸气口和出气口，所述出气口与进气端的进气口连通；所述蒸发组件的壳体与控制器或本体的进气端连接形成密闭的腔体；所述腔体内设置有换热管道及多个加热元件，所述换热管道的一端与吸气口连接，另一端通往出气口；所述换热管道围绕并抵触连接加热元件。通过将蒸发组件集成至压缩机，在极端低温下，冷媒通过蒸发组件加热后回流入压缩机的低压腔内，保证压缩机的正常运行，使得压缩机的运行不受外界环境温度的影响，可以全天候运行。技术研发人员：郭海涛,詹宏宏,张爱军受保护的技术使用者：苏州瑞驱电动科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13