本實(shí)用新型涉及熱泵型電動(dòng)汽車空調(diào)領(lǐng)域，具體涉及一種熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置。

背景技術(shù)：
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目前，全球氣候變暖、大氣污染以及能源成本高漲等問題日趨嚴(yán)峻，汽車作為環(huán)境污染和能源消耗的主要來源之一，其節(jié)能減排問題受到了越來越廣泛的重視，各國政府和汽車企業(yè)均將節(jié)能環(huán)保當(dāng)作未來汽車技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)方向，這樣節(jié)能環(huán)保的電動(dòng)汽車也就應(yīng)運(yùn)而生。

隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，電動(dòng)汽車空調(diào)的研究開發(fā)提出了新的課題與挑戰(zhàn)。汽車空調(diào)的功能就是把車廂內(nèi)的溫度、濕度、空氣清潔度及空氣流動(dòng)性保持在使人感覺舒適的狀態(tài)。在各種氣候環(huán)境條件下，電動(dòng)汽車車廂內(nèi)應(yīng)保持舒適狀態(tài)，以提供舒適的駕駛和乘坐環(huán)境。另外，擁有一套節(jié)能高效的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)汽車開拓市場也起到至關(guān)重要的作用。因此，在開發(fā)研制電動(dòng)汽車同時(shí),必然也要對(duì)其配套的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與研制。

對(duì)于目前傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)，制冷主要采用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)進(jìn)行降溫，而制熱主要采用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱。而對(duì)于電動(dòng)汽車中的純電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車來說，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)作為空調(diào)壓縮機(jī)的動(dòng)力源，也不能提供作為汽車空調(diào)冬天制熱用的熱源，因此無法直接采用傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的解決方案；對(duì)于混合動(dòng)力車型來說，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方式多樣，故空調(diào)壓縮機(jī)也不能采用發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的方案。對(duì)于電動(dòng)汽車來說，車上擁有高壓直流電源，因此，采用電動(dòng)熱泵型空調(diào)系統(tǒng)，壓縮機(jī)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，成為電動(dòng)汽車可行的解決方案。

但以上解決方案也存在一些問題：1、汽車在行駛過程中開啟空調(diào)系統(tǒng)會(huì)增加蓄電池的耗電量，縮短了電動(dòng)汽車原有的續(xù)航距離；2、電動(dòng)汽車空調(diào)開啟影響了汽車的動(dòng)力性能；3、冬天汽車空調(diào)取暖還需增加PTC加熱設(shè)備；4、如需滿足使用要求需增加電池的數(shù)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是提供一種熱泵型具有蓄冷蓄熱雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置，不消耗車載蓄電池本身容量，利用電動(dòng)汽車充電過程實(shí)現(xiàn)同步蓄能，大幅度降低制造成本，或者提高電動(dòng)汽車的續(xù)航距離；采用不同模式運(yùn)行滿足汽車制冷制熱和除濕等需求，熱泵制熱加熱蓄熱，有效提高系統(tǒng)的COP值，降低了能耗。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置，該裝置安裝在電動(dòng)汽車內(nèi)，包括壓縮機(jī)、四通閥、冷凝器、膨脹閥、蓄能器、汽液分離器、循環(huán)泵和蒸發(fā)器；所述壓縮機(jī)連接外部直流電源或電動(dòng)汽車電源，由外部直流電源或電動(dòng)汽車電源驅(qū)動(dòng)；所述循環(huán)泵連接電動(dòng)汽車電源；所述蓄能器壁設(shè)有中間夾層，為高度絕熱真空保溫層，蓄能器內(nèi)設(shè)有蓄能盤管、放能盤管和雙蓄能介質(zhì)，所述蓄能盤管和放能盤管互相纏繞，通過雙蓄能介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞；所述冷凝器上設(shè)有軸流風(fēng)扇用來散熱；所述蒸發(fā)器設(shè)有離心風(fēng)機(jī)用來散熱；所述壓縮機(jī)出口連通四通閥的第一閥口，四通閥的第二閥口連通冷凝器，冷凝器經(jīng)膨脹閥連通蓄能器的蓄能盤管，蓄能盤管跟四通閥第四閥口連通，四通閥的第三閥口經(jīng)汽液分離器跟壓縮機(jī)進(jìn)口連通，形成制冷劑循環(huán)回路；蓄能器的放能盤管依次跟循環(huán)泵和蒸發(fā)器連通，形成載冷劑循環(huán)回路。

特別地，所述蓄能盤管為并列的若干個(gè)盤管；所述放能盤管為并列的若干個(gè)盤管，兩者交替排列。

特別低，所述雙蓄能介質(zhì)為水。

所述熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置，通過四通閥轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)制冷或制熱功能的切換，載冷劑通過循環(huán)泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)蓄冷蓄熱雙蓄和釋放能量。

所述熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置有以下幾種運(yùn)行模式：蓄冷模式、蓄熱模式、釋冷供冷模式、釋熱供熱模式，制冷直供模式，制熱直供模式。

所述熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置安裝在電動(dòng)汽車內(nèi)，利用電動(dòng)汽車充電過程中，啟動(dòng)制冷或制熱系統(tǒng)，將汽車空調(diào)運(yùn)行所需的冷量或熱量儲(chǔ)存在蓄能器中，在汽車行駛時(shí)再將冷量或者熱量釋放出來。

在汽車需要用冷時(shí)，在電動(dòng)汽車充電時(shí)，熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置啟動(dòng)蓄冷模式，由外部直流電源啟動(dòng)壓縮機(jī)，將冷量通過雙蓄能介質(zhì)儲(chǔ)存在蓄能器中，以雙蓄能介質(zhì)水為蓄冷介質(zhì)，冷量以冰的形式儲(chǔ)存于蓄能器中，汽車用冷時(shí)啟用釋冷供冷模式，當(dāng)蓄冷量不夠時(shí)，啟用制冷直供模式，以保證車內(nèi)空調(diào)的有效運(yùn)行。

在汽車需要用熱時(shí)，同樣利用電動(dòng)汽車充電時(shí)間，熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置啟動(dòng)蓄熱模式，將熱量儲(chǔ)存在蓄能器中雙蓄能介質(zhì)進(jìn)行蓄熱，汽車用熱時(shí)啟用釋熱供熱模式，當(dāng)蓄熱量不夠時(shí)，啟用制熱直供模式，以保證車內(nèi)空調(diào)的有效運(yùn)行。

所述系統(tǒng)加熱為熱加熱方式，直接對(duì)雙蓄能介質(zhì)進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)快速高效蓄熱。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

1、本實(shí)用新型為熱泵型冷熱雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置，不消耗車載蓄電池本身容量，利用電動(dòng)汽車充電過程實(shí)現(xiàn)同步蓄能，大幅度降低制造成本，或者提高電動(dòng)汽車的續(xù)航距離。

2、熱泵制熱加熱蓄熱，有效提高系統(tǒng)的COP值，降低了能耗。

3、本實(shí)用新型通過四通閥轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)制冷或制熱功能的切換，載冷劑通過循環(huán)泵循環(huán)實(shí)現(xiàn)蓄冷蓄熱雙蓄和釋放能量，采用不同模式運(yùn)行滿足汽車制冷制熱和除濕等需求。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、壓縮機(jī)，2、四通閥，3、汽液分離器，4、膨脹閥，5、冷凝器，6、軸流風(fēng)扇，7、制冷劑管路，8、蓄能器，9、蓄能盤管，10、載冷劑管路，11、循環(huán)泵，12、蒸發(fā)器，13、離心風(fēng)機(jī)，14、放能盤管。

具體實(shí)施方式：

以下是對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示的一種熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置，該裝置安裝在電動(dòng)汽車內(nèi)，包括壓縮機(jī)1、四通閥2、冷凝器5、膨脹閥4、蓄能器8、汽液分離器3、循環(huán)泵11和蒸發(fā)器12；所述壓縮機(jī)1分別連接外部直流電源或電動(dòng)汽車電源，由外部直流電源或電動(dòng)汽車電源驅(qū)動(dòng)，所述循環(huán)泵11連接電動(dòng)汽車電源，由電動(dòng)汽車電源驅(qū)動(dòng)；所述蓄能器8壁設(shè)有中間夾層，為高度絕熱真空保溫層，蓄能器8內(nèi)設(shè)有蓄能盤管9、放能盤管14和雙蓄能介質(zhì)，所述蓄能盤管9和放能盤管14分別為并列的若干個(gè)盤管，兩者交替排列，通過雙蓄能介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞；所述雙蓄能介質(zhì)具有蓄冷蓄熱性能；所述冷凝器5上設(shè)有軸流風(fēng)扇6用來散熱；所述蒸發(fā)器12設(shè)有離心風(fēng)機(jī)13用來散熱；所述壓縮機(jī)1出口經(jīng)制冷劑管路7連通四通閥2的第一閥口，四通閥2的第二閥口連通冷凝器5，冷凝器5經(jīng)膨脹閥4連通蓄能器8的蓄能盤管9，蓄能盤管9跟四通閥2第四閥口連通，四通閥2的第三閥口經(jīng)汽液分離器3跟壓縮機(jī)1進(jìn)口連通，形成制冷劑循環(huán)回路；蓄能器8的放能盤管14經(jīng)載冷劑管路10依次跟循環(huán)泵和蒸發(fā)器連通，形成載冷劑循環(huán)回路。

所述熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置，通過四通閥轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)制冷或制熱功能的切換。所述熱泵型雙蓄能電動(dòng)汽車空調(diào)儲(chǔ)能裝置有以下幾種運(yùn)行模式：蓄冷模式、蓄熱模式、釋冷供冷模式、釋熱供熱模式，制冷直供模式，制熱直供模式。

在蓄冷模式下，電動(dòng)汽車充電時(shí)由外部電源供電，外部直流電源啟動(dòng)壓縮機(jī)1，制冷劑循環(huán)工作，低溫低壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)1變成高溫高壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)四通閥2進(jìn)入冷凝器5，經(jīng)軸流風(fēng)扇6散熱冷凝為液態(tài)制冷劑，經(jīng)膨脹閥4節(jié)流，經(jīng)制冷劑管路7進(jìn)入蓄能器8內(nèi)蓄能盤管9，經(jīng)能量交換冷能存儲(chǔ)于蓄能器8中雙蓄能介質(zhì)內(nèi)，從蓄能盤管9出來的氣液態(tài)制冷劑從四通閥4的第四閥口進(jìn)入，四通閥4的第三閥口出來，經(jīng)汽液分離器3分離得到的低溫低壓氣態(tài)制冷劑回到壓縮機(jī)，完成蓄冷循環(huán)。

釋冷供冷模式下，電動(dòng)汽車電源啟動(dòng)循環(huán)泵11，載冷劑循環(huán)工作，載冷劑經(jīng)循環(huán)泵11，進(jìn)入蒸發(fā)器12，經(jīng)離心風(fēng)機(jī)13散熱，經(jīng)載冷劑管路10，回放能盤管14，完成釋冷循環(huán)。

在蓄熱模式下，電動(dòng)汽車充電時(shí)由外部電源供電，外部直流電源啟動(dòng)壓縮機(jī)1，制熱劑循環(huán)工作，低溫低壓氣態(tài)制冷劑依次經(jīng)過壓縮機(jī)1變成高溫高壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)四通閥2，進(jìn)入蓄能器8中蓄能盤管9，對(duì)雙蓄能介質(zhì)進(jìn)行加熱，把熱量存儲(chǔ)于蓄能器8中雙蓄能介質(zhì)內(nèi)，從蓄能盤管9出來的低溫低壓液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥4節(jié)流，經(jīng)制冷劑管路7進(jìn)入冷凝器5，在冷凝器5中吸改熱量，經(jīng)四通閥2和汽液分離器3回壓縮機(jī)，完成蓄熱循環(huán)。

釋熱供熱模式下，電動(dòng)汽車電源啟動(dòng)循環(huán)泵11，載冷劑循環(huán)工作，載冷劑經(jīng)循環(huán)泵11，進(jìn)入蒸發(fā)器12，經(jīng)離心風(fēng)機(jī)13散熱，流經(jīng)載冷劑管路10，回放能盤管14，完成釋熱循環(huán)。

當(dāng)蓄冷量不夠時(shí)，啟用制冷直供模式，此時(shí)由電動(dòng)汽車電源供電，啟動(dòng)壓縮機(jī)1，制冷劑循環(huán)工作，低溫低壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)過壓縮機(jī)1變成高溫高壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)四通閥2進(jìn)入冷凝器5，經(jīng)軸流風(fēng)扇6散熱冷凝為液態(tài)制冷劑，經(jīng)膨脹閥4節(jié)流，經(jīng)制冷劑管路7進(jìn)入蓄能器8內(nèi)蓄能盤管9，經(jīng)能量交換冷能存儲(chǔ)于蓄能器8中雙蓄能介質(zhì)內(nèi)，從蓄能盤管9出來的氣液態(tài)制冷劑從四通閥4的第四閥口進(jìn)入，四通閥4的第三閥口出來，經(jīng)汽液分離器3分離得到的低溫低壓氣態(tài)制冷劑回到壓縮機(jī)，完成蓄冷循環(huán)，同時(shí)，電動(dòng)汽車電源啟動(dòng)循環(huán)泵11，載冷劑循環(huán)工作，載冷劑經(jīng)循環(huán)泵11，進(jìn)入蒸發(fā)器12，經(jīng)離心風(fēng)機(jī)13散熱，經(jīng)載冷劑管路10，回放能盤管14，完成釋冷循環(huán)。

當(dāng)蓄熱量不夠時(shí)，啟用制熱直供模式，此時(shí)由電動(dòng)汽車電源供電，啟動(dòng)壓縮機(jī)1，制熱劑循環(huán)工作，低溫低壓氣態(tài)制冷劑依次經(jīng)過壓縮機(jī)1變成高溫高壓氣態(tài)制冷劑，經(jīng)四通閥2，進(jìn)入蓄能器8中蓄能盤管9，對(duì)雙蓄能介質(zhì)進(jìn)行加熱，把熱量存儲(chǔ)于蓄能器8中雙蓄能介質(zhì)內(nèi)，從蓄能盤管9出來的低溫低壓液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥4節(jié)流，經(jīng)制冷劑管路7進(jìn)入冷凝器5，在冷凝器5中吸改熱量，經(jīng)四通閥2和汽液分離器3回壓縮機(jī)，完成蓄熱循環(huán)。同時(shí)，電動(dòng)汽車電源啟動(dòng)循環(huán)泵11，載冷劑循環(huán)工作，載冷劑經(jīng)循環(huán)泵11，進(jìn)入蒸發(fā)器12，經(jīng)離心風(fēng)機(jī)13散熱，流經(jīng)載冷劑管路10，回放能盤管14，完成釋熱循環(huán)。