一种全封闭R290热泵系统冷媒的泄露消除装置及方法

本发明涉及电动汽车热管理安全，具体是一种全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置及方法。

背景技术：

1、r290直接来源于液化气，是一种清洁的碳氢制冷剂，具有优越的热物理性能，被普遍用作电动汽车热泵系统的理想替代制冷剂。然而，r290具有易燃易爆等特点是限制发展的重要因素，如何防止r290热泵系统制冷剂泄漏和应对泄漏后的消除方法一直是各大主机厂需要重点考虑的问题。

2、经现有技术检索发现，中国发明专利公告号为cn117565625a，公开了一种电动汽车全封闭空调系统制冷剂泄漏检测与消除系统，包括当r290泄漏浓度或r290泄漏瞬时浓度梯度超过预警设定值时，控制器会控制阀门、风扇引风机以及高压电火花装置的开启，使空调封闭系统内泄漏的r290气体与空气在燃烧反应区内燃烧。然而，火花塞成本较高，且长时间存放会导致绝缘老化，易发生危险，同时点火范围较小等问题也会影响泄漏制冷剂燃烧效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、一种全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其包括：

4、冷媒防爆浓度传感器，用于检测全封闭r290热泵系统中泄露的冷媒的浓度；

5、燃烧反应区，设置在全封闭r290热泵系统内部；

6、第一进气组件，用于将全封闭r290热泵系统中泄露的冷媒引入所述燃烧反应区；

7、第二进气组件，用于将外界空气引入所述燃烧反应区；

8、点火组件，用于对全封闭r290热泵系统中泄露的冷媒进行燃烧处理；所述点火组件包括导电环、导电元件、换能元件和点火药头；所述导电环和所述点火药头设置在所述燃烧反应区内；所述导电环通过所述导电元件与所述换能元件进行固定连接，形成发火回路；所述导电环通过所述导电元件将电流传递给所述换能元件；所述换能元件用于将电能转换成热能，以将所述点火药头点燃产生火源；

9、排气组件，用于将燃烧处理的产物排放至外界；

10、数据处理器，用于对所述冷媒防爆浓度传感器检测到的数据进行储存计算并进行预判处理，判断泄漏的冷媒的瞬时浓度或浓度梯度是否大于预设的预警值；

11、控制器，用于接收所述数据处理器的预判处理信号；当泄漏的冷媒的瞬时浓度大于预设的预警值，或预设浓度梯度大于预设的预警值时，进入泄漏保护模式，所述控制器控制所述第一进气组件、第二进气组件、排气组件的开启以及控制所述导电环的通电。

12、优选地，所述第一进气组件包括设置在所述燃烧反应区一侧的第一进气管；所述第一进气管的一端与所述燃烧反应区内部相通，另一端与全封闭r290热泵系统的内部相通；所述第一进气管上设置有用于控制所述第一进气管开启或闭合的第一电磁阀。

13、优选地，所述第二进气组件包括设置在所述燃烧反应区一侧的第二进气管；所述第二进气管的一端与所述燃烧反应区内部相通，另一端与全封闭r290热泵系统的外界相通；所述第二进气管上设置有用于控制外界空气进入所述燃烧反应区的风扇。

14、优选地，所述排气组件包括设置在所述燃烧反应区一侧的排气管；所述排气管的一端与所述燃烧反应区内部相通，另一端与全封闭r290热泵系统的外界相通；所述排气管上设置有用于控制所述排气管开启或闭合的第二电磁阀。

15、优选地，全封闭r290热泵系统包括依次相连并形成闭环的电动压缩机、第一换热器、电子膨胀阀、储液罐以及第二换热器。

16、优选地，全封闭r290热泵系统还包括用于检测全封闭r290热泵系统中的冷媒在不同位置的压力和温度状态的温度压力传感器。

17、优选地，所述换能元件采用桥丝。

18、优选地，所述点火药头的内部存有点火药，且其表面涂有防潮漆。

19、本发明实施例的另一目的在于提供一种全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除方法，其采用上述的泄露消除装置进行，包括以下步骤：

20、通过所述冷媒防爆浓度传感器实时检测全封闭r290热泵系统中泄露的冷媒的浓度；

21、通过所述数据处理器对所述冷媒防爆浓度传感器检测到的数据进行储存计算并进行预判处理，判断泄漏的冷媒的瞬时浓度或浓度梯度是否大于预设的预警值；

22、若泄漏的冷媒的瞬时浓度大于预设的预警值，或预设浓度梯度大于预设的预警值时，进入泄漏保护模式，通过所述控制器控制所述第一进气组件、第二进气组件、排气组件的开启以及控制所述导电环的通电，同时控制所述导电环将电流通过所述导电元件传递给所述换能元件，将电能转换成热能，以将所述点火药头点燃产生火源，使得通过所述第一进气组件、第二进气组件引入的泄漏的冷媒与空气在所述燃烧反应区内进行充分燃烧反应，并通过所述排气组件将产生的燃烧产物排放至外界。

23、本发明实施例提供了一种全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，通过设置由导电环、导电元件、换能元件形成的发火回路以及点火药头，可以将电能转换成热能，以将点火药头点燃产生火源，使得泄露的冷媒可以与空气在燃烧反应区进行充分燃烧反应，其具有成本低、点火范围较大、燃烧效率较高等特点。本发明实施例可以在冷媒发生泄露的情况下，实现数据采集、处理与主动消除协同技术，充分保障了车内人员的生命安全，同时也在一定程度上减少了热泵系统冷媒的泄漏量。

技术特征：

1.一种全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，所述第一进气组件包括设置在所述燃烧反应区一侧的第一进气管；所述第一进气管的一端与所述燃烧反应区内部相通，另一端与全封闭r290热泵系统的内部相通；所述第一进气管上设置有用于控制所述第一进气管开启或闭合的第一电磁阀。

3.根据权利要求1所述的全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，所述第二进气组件包括设置在所述燃烧反应区一侧的第二进气管；所述第二进气管的一端与所述燃烧反应区内部相通，另一端与全封闭r290热泵系统的外界相通；所述第二进气管上设置有用于控制外界空气进入所述燃烧反应区的风扇。

4.根据权利要求1所述的全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，所述排气组件包括设置在所述燃烧反应区一侧的排气管；所述排气管的一端与所述燃烧反应区内部相通，另一端与全封闭r290热泵系统的外界相通；所述排气管上设置有用于控制所述排气管开启或闭合的第二电磁阀。

5.根据权利要求1所述的全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，全封闭r290热泵系统包括依次相连并形成闭环的电动压缩机、第一换热器、电子膨胀阀、储液罐以及第二换热器。

6.根据权利要求5所述的全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，全封闭r290热泵系统还包括用于检测全封闭r290热泵系统中的冷媒在不同位置的压力和温度状态的温度压力传感器。

7.根据权利要求1所述的全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，所述换能元件采用桥丝。

8.根据权利要求1所述的全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除装置，其特征在于，所述点火药头的内部存有点火药，且其表面涂有防潮漆。

9.一种全封闭r290热泵系统冷媒的泄露消除方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的泄露消除装置进行，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种全封闭R290热泵系统冷媒的泄露消除装置及方法，其属于电动汽车热管理安全技术领域，其中，该泄露消除装置包括冷媒防爆浓度传感器、燃烧反应区、第一进气组件、第二进气组件、点火组件、排气组件、数据处理器以及控制器；点火组件包括导电环、导电元件、换能元件和点火药头；导电环和点火药头设置在燃烧反应区内；导电环通过导电元件与换能元件进行固定连接，形成发火回路；导电环通过导电元件将电流传递给换能元件；换能元件用于将电能转换成热能，以将点火药头点燃产生火源。本发明可以在冷媒发生泄露的情况下，实现数据采集、处理与主动消除协同技术，充分保障了车内人员的生命安全，同时也减少了热泵系统冷媒的泄漏量。技术研发人员：李明,滕海旭,何煜,李晓桐,李斌受保护的技术使用者：吉林大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23