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CN118003833A - 可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统 - Google Patents

可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统 Download PDF

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CN118003833A
CN118003833A CN202410228153.5A CN202410228153A CN118003833A CN 118003833 A CN118003833 A CN 118003833A CN 202410228153 A CN202410228153 A CN 202410228153A CN 118003833 A CN118003833 A CN 118003833A
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cold
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Abstract

本发明涉及一种可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，包括制冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统。本发明直接从充电桩取电，驱动车载热泵蓄存冷热，且在车辆使用过程中，仅靠消耗少量车载电池电能，即可实现冷暖供应；不仅如此，该系统具有充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式、储冷/热装置直接供冷/暖运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式和电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式，稳定高效地满足电动汽车的冷暖需求；解决了因制冷采暖系统能耗高导致的电动汽车续航能力衰减的问题。

Description

可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统。
背景技术
电动汽车因其无污染、噪声小、舒适度高等特点，正日益受到广大消费者的青睐。电动汽车的电驱、制冷采暖和控制等系统所耗用的能量全部依赖于车载电池，其中，制冷采暖系统的耗电量仅次于电驱系统耗电量，一般占车载电池总放电量的18～30％，在低温环境下，采暖系统耗电量占比甚至可达50％以上。由此可见，冷暖系统高电耗是导致电动汽车续航能力衰减的关键因素。
为改善电动汽车的续航表现，部分汽车厂商采取了增大电池包容量的策略。然而，这种方案并非长久之计，因为增大电池包容量会大幅增加车辆生产成本，推高车辆市场售价，不仅不能推动技术进步，而且难以获得市场的广泛接纳和认可。因此，在当前电池技术发展受限的情况下，业界更倾向于研发更为高效节能的制冷采暖系统来解决此类问题。
近年来，相关从业人员也提出了一些技术方案。
如CN104121723A公开的电动汽车热回收热泵系统，该方案通过回收电动汽车空调内部散热系统散发的热量及空调排放的废气热量，实现了电动汽车废热的重复利用，提高了电动汽车的能源利用效率。如CN109398026A公开的电动汽车及其空调系统，提供了一种可回收利用动力电池和电驱系统废热的电动汽车空调系统，改善了低温下电动汽车空调的制热性能，降低了系统制热耗电量。又如CN216048480U公开的基于相变蓄热的多热源热泵型电动汽车热管理系统，通过在电动汽车动力总成散热管路内增设相变蓄热单元，高效回收系统中各部件产生的余热，并在合适的时候释放，充分利用车内热源实现了电动汽车制热系统节能，同时，相变蓄热单元可以通过吸收夏季电机及电池产生的热量，降低制冷系统负荷。
上述专利提供的技术通过回收电动汽车电机、电池包或者热泵空调系统废热，虽然能够在一定程度上降低热泵空调系统负荷，但由于可回收的余热资源极为有限，因此难以显著降低电动汽车冷暖系统能耗、明显提升电动汽车续航能力。
发明内容
本发明为解决制冷采暖系统能耗高导致的电动汽车续航能力衰减的问题提供了一种可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，在车辆充电时，利用充电桩直接驱动车载热泵进行储冷/热，并在车辆使用过程中释放这部分冷/热，为车辆驾乘室高效稳定地供应冷/暖，避免了电动汽车冷暖系统对车载电池包携带电能的大量消耗，实现了电动汽车续航能力的显著提升。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，包括制冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统。
所述制冷剂循环系统包括压缩机、四通换向阀、制冷剂-水换热器、气液分离器、节流装置、车外换热器和车外换热器风机，所述压缩机的出口依次连接四通换向阀、制冷剂-水换热器、节流装置、车外换热器、四通换向阀、气液分离器和压缩机的进口。
所述水循环系统包括循环泵、车内换热器、车内换热器风机、电池包内部换热器、储冷/热装置、储冷/热装置换热器、以及开关阀F1、开关阀F2、开关阀F3、开关阀F4，开关阀F5、开关阀F6和开关阀F7。
所述充/供电系统包括充电桩、充电桩接口、电池包充电接线端子、电池包放电接线端子、电池包、整流/调压模块、车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4、电池包放电开关K5、电池包直驱开关K6和电池包充电开关K7。
进一步地，所述制冷剂循环系统包括制冷结构和制热结构。
所述压缩机驱动制冷剂循环，所述制冷剂-水换热器作为蒸发器，所述车外换热器作为冷凝器，构成制冷结构。
压缩机和所述车外换热器风机启动，且所述四通换向阀的接口1#和3#连通、接口2#
和4#连通时，制冷结构工作。
压缩机驱动制冷剂循环，制冷剂-水换热器作为冷凝器、车外换热器作为蒸发器，构成制热结构。
压缩机和车外换热器风机启动，且所述四通换向阀的接口1#和2#连通、接口3#和4#
连通时，制热结构工作。
进一步地，所述水循环系统包括通道1、通道2、通道3、通道4和通道5。
所述储冷/热装置通过所述开关阀F2、开关阀F4和开关阀F6经所述制冷剂-水换热器连接所述循环泵构成通道1，所述通道1用于储冷或储热。
储冷/热装置通过开关阀F2、开关阀F4和开关阀F7经制冷剂-水换热器连接循环泵构成通道2，所述通道2用于储冷同时对电池包进行降温。
储冷/热装置通过开关阀F1、开关阀F4、开关阀F6、开关阀F3顺序连接循环泵构成通道3，所述通道3用于使用储冷/热装置储存的冷或热能量为车内供冷或供暖。
循环泵顺序连接开关阀F1和开关阀F5经开关阀F6连接冷剂-水换热器构成通道4，所述通道4用于使用制冷剂循环系统为车内供冷或供暖。
循环泵顺序连接开关阀F2和开关阀F5经开关阀F7连接冷剂-水换热器构成通道5，所述通道5用于使用冷剂循环系统冷却电池包。
进一步地，所述冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统结合后形成：
充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式、储冷/热装置直接供冷/暖运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式和电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式。
所述充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式包括：
所述充电桩接口接通，所述循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4、充电桩直驱开关K6和电池包充电开关K7闭合，所述四通换向阀的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F2、开关阀F4和开关阀F7开启，所述压缩机、车外换热器风机和循环泵通电工作。
充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式包括：
充电桩接口接通，循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4、充电桩直驱开关K6和电池包充电开关K7闭合，四通换向阀的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，开关阀F2、开关阀F4和开关阀F6开启，压缩机、车外换热器风机和循环泵通电工作。
储冷/热装置直接供冷/暖运行模式包括：
车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2和电池包放电开关K5闭合，开关阀F1、开关阀F3、开关阀F4和开关阀F6开启，循环泵和所述车内换热器风机通电工作。
电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式包括：
车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和电池包放电开关K5闭合，四通换向阀102的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F1、开关阀F5和开关阀F6开启，压缩机、车外换热器风机、循环泵和车内换热器风机通电工作。
电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式包括：
车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和电池包放电开关K5闭合，四通换向阀的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，开关阀F1、开关阀F5和开关阀F6开启，压缩机、车外换热器风机、循环泵和车内换热器风机启动通电工作。
电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式包括：
循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和电池包放电开关K5闭合，四通换向阀的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F2、开关阀F5和开关阀F7开启，压缩机、车外换热器风机和循环泵通电工作。
进一步地，所述压缩机包括涡旋式压缩机、转子式压缩机或活塞式压缩机中的一种。
进一步地，所述制冷剂-水换热器包括套管式制冷剂-水换热器、钎焊板式制冷剂-水换热器或管壳式制冷剂-水换热器中的一种。
进一步地，所述节流装置包括电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管中的一种。
进一步地，所述车外换热器包括平行流式换热器、翅片管式换热器或微通道式换热器中的一种。
进一步地，所述车外换热器风机包括轴流式换热器风机或贯流式换热器风机中的一种。
通过上述技术方案，本发明的有益效果为：
1.本发明的电动汽车冷暖系统，可在电动汽车充电的同时，利用充电桩直接驱动车载热泵空调系统制取并储存冷能和热能。在电动汽车使用过程中，仅靠少量电力驱动循环泵和车内换热器风机将储存的冷能和热能循环释放，即可实现驾乘室的冷暖供应，因此可显著降低电动汽车行驶过程中冷暖系统的耗电量、有效提升电动汽车的续航能力。
2.本发明的电动汽车冷暖系统，采用的储冷/热材料与电动汽车采用的锂离子电池相比成本较低、安全性较好、使用寿命较长、维修和更换代价较小，因此相比于单纯增大电池容量提升续航能力的电动汽车，采用本发明所述冷暖系统的电动汽车具有较低的生产和维修成本、较好的安全性以及较长的使用寿命。
3.本发明的电动汽车冷暖系统，采用热泵空调系统为电动汽车制/储冷、制/储热，可充分利用空气中的冷能和热能为电动汽车供冷、供暖，能耗低且工作效率高。
附图说明
图1为本发明可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统的原理图；
图2为本发明充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式原理图；
图3为本发明充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式原理图；
图4为本发明储冷/热装置直接供冷/暖运行模式原理图；
图5为本发明电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式原理图；
图6为本发明电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式原理图；
图7为本发明电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式原理图。
附图标号：101为压缩机、102为四通换向阀、103为制冷剂为水换热器、104为气液分离器、105为节流装置、106为车外换热器、107为车外换热器风机、201为循环泵、202为车内换热器、203为车内换热器风机、204为电池包内部换热器、205为储冷/热装置、206为储冷/热装置换热器、301为充电桩、302为充电桩接口、303为电池包充电接线端子、304为电池包放电接线端子、305为电池包、306为整流/调压模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1所示，一种可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，包括制冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统。
所述制冷剂循环系统包括压缩机101、四通换向阀102、制冷剂-水换热器103、气液分离器104、节流装置105、车外换热器106和车外换热器风机107，所述压缩机101的出口依次连接四通换向阀102、制冷剂-水换热器103、节流装置105、车外换热器106、四通换向阀102、气液分离器104和压缩机101的进口。
所述水循环系统包括循环泵201、车内换热器202、车内换热器风机203、电池包内部换热器204、储冷/热装置205、储冷/热装置换热器206、以及开关阀F1、开关阀F2、开关阀F3、开关阀F4，开关阀F5、开关阀F6和开关阀F7。
所述充/供电系统包括充电桩301、充电桩接口302、电池包充电接线端子303、电池包放电接线端子304、电池包305、整流/调压模块306、车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4、电池包放电开关K5、电池包直驱开关K6和电池包充电开关K7。
在本实施例，通过控制制冷剂循环系统中压缩机101、车外换热器风机107的启停和四通换向阀102各接口的通断切换，控制水循环系统中循环泵201的启停和开关阀F1～F7的开闭，以及控制充/供电系统中充电桩接口302和电路开关K1～K7的通断，系统可实现电动汽车充电过程中电、热、冷三种能源的联合储存，且可通过消耗极少电能满足电动汽车行驶过程中驾乘室的冷暖需求和电池包的冷却降温需求。
本发明所述冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统结合后形成：充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式、储冷/热装置直接供冷/暖运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式和电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式。
1、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式，模式1用于电动汽车夏季驻车充电过程中。
如图2所示，在模式1下充电桩接口302接通，电池包充电开关K7闭合，由充电桩为电池包305补充电能。同时，循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和充电桩直驱开关K6闭合，循环泵201、压缩机101和车外换热器风机107启动，并由充电桩直接供电驱动循环泵201、压缩机101和车外换热器风机107。此外，四通换向阀102的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F2、开关阀F4和第七开关阀F7开启。
如图2所示，在模式1下制冷剂循环系统的运行原理为：由压缩机101吸入的低温低压气态制冷剂，被压缩机101压缩为高温高压气态制冷剂，经四通换向阀102进入车外换热器106，将其携带的潜热释放至车外空气，冷凝为高温高压的液态制冷剂，然后经节流装置105节流而降温降压，成为低温低压的气液混合态的制冷剂，继而进入制冷剂-水换热器103吸收循环水的热量而蒸发为气态制冷剂，最终经四通换向阀102和气液分离器104回到压缩机101。
如图2所示，在模式1下水循环系统的运行原理为：水在循环泵201的驱动下，流经制冷剂-水换热器103，并被该换热器中的低温制冷剂冷却而温度下降，继而流经开启的开关阀F2和开关阀F4进入储冷/热装置换热器206，吸收储冷/热装置205的热量，被水吸收的热量以冷能的形式储存于储冷/热装置205内，从储冷/热装置换热器206流出的水经第七开关阀F7进入电池包内部换热器204，冷却充电中的电池包305后，进入制冷剂-水换热器103并被其中的制冷剂冷却降温，最后回流入循环泵201；水按照以上过程循环流动，吸收储冷/热装置205和电池包305的热量，并在制冷剂-水换热器103中将这部分热量释放，最终实现夏季系统储冷和电池包冷却的功能。
2、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式，模式2用于电动汽车冬季驻车充电过程中。
如图3所示，在模式2下充电桩接口302接通，电池包充电开关K7闭合，由充电桩为电池包305补充电能。同时，循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和充电桩直驱开关K6闭合，压缩机101、车外换热器风机107和循环泵201启动，并由充电桩直接供电驱动压缩机101、车外换热器风机107和循环泵201。此外，四通换向阀102的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，开关阀F2、开关阀F4和开关阀F6开启。
如图3所示，在模式2下制冷剂循环系统的运行原理为：由压缩机101吸入的低温低压的气态制冷剂被压缩机101压缩为高温高压的气态制冷剂，经四通换向阀102流入制冷剂-水换热器103，在该换热器中，高温高压气态制冷剂携带的潜热释放至循环水而冷凝为高温高压液态制冷剂，然后经节流装置105节流而降温降压，成为低温低压的气液混合态的制冷剂，继而进入车外换热器106吸收空气热量而蒸发为气态制冷剂，最终经四通换向阀102和气液分离器104回到压缩机101。
如图3所示，在模式2下水循环系统的运行原理为：水在循环泵201的驱动下，流经制冷剂-水换热器103，并被该换热器中的高温制冷剂加热而温度上升，继而流经开启的开关阀F2和开关阀F4进入储冷/热装置换热器206，储冷/热装置205吸收循环水释放的热量并予以储存，从储冷/热装置换热器206流出的水流经开关阀F6，进入制冷剂-水换热器4并被其中的制冷剂加热升温，最后回流入循环泵201；水按照以上过程循环流动，在制冷剂-水换热器103中吸热升温，并向储冷/热装置205释放这部分热量，最终实现冬季系统储热的功能。
3、储冷/热装置直接供冷/暖运行模式，模式3用于储冷/热装置205储存的冷量或热量，可满足车辆使用过程中驾乘室的供冷/暖需求时，通过储冷/热装置205进行供冷/暖。
如图4所示，在模式3下，车内换热器开关K1和循环泵开关K2闭合，循环泵201和车内换热器风机203启动，并闭合电池包放电开关K5，由电池包305供电驱动循环泵201和车内换热器风机203；此外，开关阀F1、开关阀F3、开关阀F4和开关阀F6开启。
如图4所示，在模式3下直接利用储冷/热装置为车内供冷/暖的运行原理为：冷水或热水在循环泵201的驱动下，流经开关阀F1进入车内换热器202，空气在车内换热器风机203的驱动下吹向车辆驾乘室，将低温冷水携带的冷量或高温热水携带的热量释放至驾乘室，从车内换热器202流出的循环水，经储冷/热装置换热器206向储冷/热装置205释放热量而降温，或者吸收储冷/热装置205的热量而升温，继而依次流经开关阀F6和开关阀F3，回流入循环泵201；冷水或热水在循环泵201的驱动下按照以上过程循环流动，在储冷/热装置205中释热降温或吸热升温，并在车内换热器202吸收空气热量或向空气释放热量，最终实现直接利用储冷/热装置205为驾乘室供冷和供暖的功能。
4、电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式，模式4用于储冷/热装置205储存的冷量，无法满足车辆行驶和使用过程中驾乘室的制冷需求时进行供冷。
如图5所示，在模式4下，车内换热器开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3和车外换热器K4闭合，压缩机101、车外换热器风机107、循环泵201和车内换热器风机203启动，电池包放电开关K5闭合，由电池包305供电驱动压缩机101、车外换热器风机107、循环泵201和车内换热器风机203；此外，四通换向阀102的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F1、开关阀F5和开关阀F6开启。
如图5所示，在模式4下制冷剂循环系统的运行原理为：由压缩机101吸入的低温低压气态制冷剂，被压缩机101压缩为高温高压气态制冷剂，经四通换向阀102流入车外换热器106，并将其携带的潜热释放至车外空气，冷凝为高温高压的液态制冷剂，然后经节流装置105节流而降温降压，成为低温低压的气液混合态的制冷剂，继而进入制冷剂-水换热器103吸收循环水的热量而蒸发为气态制冷剂，最终经四通换向阀102和气液分离器104回到压缩机101。
如图5所示，模式4下水循环系统的运行原理为：水在循环泵201的驱动下，流经制冷剂-水换热器103，并被该换热器中的低温制冷剂冷却而温度下降，继而流经开启的开关阀F1进入车内换热器202，吸收驾乘室内空气热量而使其降温，吸热升温后的水从车内换热器202流出，经开关阀F5和开关阀F6流入制冷剂-水换热器103，并被其中的低温制冷剂冷却降温，最后回流入循环泵201；水按照以上过程循环流动，吸收驾乘室空气热量，并在制冷剂-水换热器103将这部分热量释放，最终实现为汽车驾乘室供冷的功能。
5、电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式，模式5用于储冷/热装置205储存的热量，无法满足车辆行驶和使用过程中驾乘室的制热需求时进行供暖。
如图6所示，在模式5下，车内换热器开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3和车外换热器K4闭合，压缩机101、车外换热器风机107、循环泵201和车内换热器风机203启动，电池包放电开关K5闭合，由电池包305供电驱动压缩机101、车外换热器风机107、循环泵201和车内换热器风机203。此外，四通换向阀102的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，开关阀F1、开关阀F5和开关阀F6开启。
如图6所示，在模式5下制冷剂循环系统的运行原理为：由压缩机101吸入的低温低压的气态制冷剂，被压缩机101压缩为高温高压的气态制冷剂，经四通换向阀102流入制冷剂-水换热器103，在该换热器中，高温高压气态制冷剂携带的潜热释放至循环水，加热循环水的同时冷凝为高温高压的液态制冷剂，然后经节流装置105节流而降温降压，成为低温低压的气液混合态的制冷剂，继而进入车外换热器106吸收车外空气热量而蒸发为气态制冷剂，最终经四通换向阀102和气液分离器104回到压缩机101。
如图6所示，在模式5下水循环系统的运行原理为：水在循环泵201的驱动下，流经制冷剂-水换热器103，并被该换热器中的高温制冷剂加热而升温，继而流经开启的开关阀F1进入车内换热器202，释放热量而加热驾乘室空气，释热降温后的水从车内换热器202流出，经开关阀F5和开关阀F6后，进入制冷剂-水换热器103并被其中的高温制冷剂加热而升温，最后回流入循环泵201；水按照以上过程循环流动，在制冷剂-水换热器103中加热升温，并通过车内换热器202将吸收的热量释放至驾乘室，最终实现为汽车驾乘室供暖的功能。
6、电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式，模式6用于在电动汽车使用过程中，电池包305的工作温度升至对其工作效率产生不良影响时，对电池包305进行冷却。
如图7所示，在模式6下，循环泵开关K2、压缩机开关K3和车外换热器K4闭合，压缩机101、车外换热器风机107和循环泵201启动，电池包放电开关K5闭合，由电池包305供电驱动压缩机101、循环泵201和车外换热器风机107；此外，四通换向阀102的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，开关阀F2、开关阀F5和第七开关阀F7开启。
如图7所示，在模式6下制冷剂循环系统的运行原理为：由压缩机101吸入的低温低压的气态制冷剂，被压缩机101压缩为高温高压的气态制冷剂，经四通换向阀102流入车外换热器106，并将其携带的潜热释放至车外空气，冷凝为高温高压的液态制冷剂，然后经节流装置105节流而降温降压，成为低温低压的气液混合态的制冷剂，继而进入制冷剂-水换热器103吸收循环水的热量而蒸发为气态制冷剂，最终经四通换向阀102和气液分离器104回到压缩机101。
如图7所示，模式6下水循环系统的运行原理为：水在循环泵201的驱动下，流经制冷剂-水换热器103，并被该换热器中的低温制冷剂冷却而温度下降，继而依次流经开启的开关阀F2、开关阀F5和第七开关阀F7进入电池包内部换热器204，吸收电池包305产生的多余热量，使电池包305冷却降温，吸热升温后的水从电池包内部换热器204流出，而后进入制冷剂-水换热器103并被其中的低温制冷剂冷却降温，最终回流入循环泵201；水按照以上过程循环流动，吸收电池包305的多余热量，并在制冷剂-水换热器103将这部分热量释放，最终实现冷却电池包305的功能。
优选的，所述压缩机101包括涡旋式压缩机、转子式压缩机或活塞式压缩机中的一种。
优选的，所述制冷剂-水换热器103包括套管式制冷剂-水换热器、钎焊板式制冷剂-水换热器或管壳式制冷剂-水换热器中的一种。
优选的，所述节流装置105包括电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管中的一种。
优选的，所述车外换热器106包括平行流式换热器、翅片管式换热器或微通道式换热器中的一种。
优选的，所述车外换热器风机107包括轴流式换热器风机或贯流式换热器风机中的一种。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施例，在不违背本发明的精神即公开范围内，凡是对发明的技术方案进行多种等同或等效的变形或替换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于，包括制冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统；
所述制冷剂循环系统包括压缩机(101)、四通换向阀(102)、制冷剂-水换热器(103)、气液分离器(104)、节流装置(105)、车外换热器(106)和车外换热器风机(107)，所述压缩机(101)的出口依次连接四通换向阀(102)、制冷剂-水换热器(103)、节流装置(105)、车外换热器(106)、四通换向阀(102)、气液分离器(104)和压缩机(101)的进口；
所述水循环系统包括循环泵(201)、车内换热器(202)、车内换热器风机(203)、电池包内部换热器(204)、储冷/热装置(205)、储冷/热装置换热器(206)、以及开关阀F1、开关阀F2、开关阀F3、开关阀F4，开关阀F5、开关阀F6和开关阀F7；
所述充/供电系统包括充电桩(301)、充电桩接口(302)、电池包充电接线端子(303)、电池包放电接线端子(304)、电池包(305)、整流/调压模块(306)、车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4、电池包放电开关K5、电池包直驱开关K6和电池包充电开关K7。
2.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于：
所述制冷剂循环系统包括制冷结构和制热结构；
所述四通换向阀(102)的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，所述压缩机(101)驱动制冷剂循环，所述制冷剂-水换热器(103)作为蒸发器，所述车外换热器(106)作为冷凝器，构成制冷结构；
四通换向阀(102)的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，压缩机(101)驱动制冷剂循环，制冷剂-水换热器(103)作为冷凝器、车外换热器(106)作为蒸发器，构成制热结构。
3.根据权利要求2所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于：
所述水循环系统包括通道1、通道2、通道3、通道4和通道5；
所述储冷/热装置(205)通过所述开关阀F2、开关阀F4和开关阀F6经所述制冷剂-水换热器(103)连接所述循环泵(201)构成通道1，所述通道1用于储冷或储热；
储冷/热装置(205)通过开关阀F2、开关阀F4和开关阀F7经制冷剂-水换热器(103)连接循环泵(201)构成通道2，所述通道2用于储冷同时对电池包进行降温；
储冷/热装置(205)通过开关阀F1、开关阀F4、开关阀F6、开关阀F3顺序连接循环泵(201)构成通道3，所述通道3用于使用储冷/热装置(205)储存的冷或热能量为车内供冷或供暖；
循环泵(201)顺序连接开关阀F1和开关阀F5经开关阀F6连接冷剂-水换热器(103)构成通道4，所述通道4用于使用制冷剂循环系统为车内供冷或供暖；
循环泵(201)顺序连接开关阀F2和开关阀F5经开关阀F7连接冷剂-水换热器(103)构成通道5，所述通道5用于使用冷剂循环系统冷却电池包。
4.根据权利要求3所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于，所述冷剂循环系统、水循环系统和充/供电系统结合后形成；
充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式、充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式、储冷/热装置直接供冷/暖运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式、电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式和电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式；
所述充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储冷运行模式包括：
所述充电桩接口(302)接通，所述循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4、充电桩直驱开关K6和电池包充电开关K7闭合，所述四通换向阀(102)的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F2、开关阀F4和开关阀F7开启，所述压缩机(101)、车外换热器风机(107)和循环泵(201)通电工作；
充电桩充电同时直驱车载热泵空调系统储热运行模式包括：
充电桩接口(302)接通，循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4、充电桩直驱开关K6和电池包充电开关K7闭合，四通换向阀(102)的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，开关阀F2、开关阀F4和开关阀F6开启，压缩机(101)、车外换热器风机(107)和循环泵(201)通电工作；
储冷/热装置直接供冷/暖运行模式包括：
车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2和电池包放电开关K5闭合，开关阀F1、开关阀F3、开关阀F4和开关阀F6开启，循环泵(201)和所述车内换热器风机(203)通电工作；
电池驱动车载热泵空调系统供冷运行模式包括：
车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和电池包放电开关K5闭合，四通换向阀102的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F1、开关阀F5和开关阀F6开启，压缩机(101)、车外换热器风机(107)、循环泵(201)和车内换热器风机(203)通电工作；
电池驱动车载热泵空调系统供暖运行模式包括：
车内换热器风机开关K1、循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和电池包放电开关K5闭合，四通换向阀(102)的接口1#和2#连通、接口3#和4#连通，开关阀F1、开关阀F5和开关阀F6开启，压缩机(101)、车外换热器风机(107)、循环泵(201)和车内换热器风机(203)启动通电工作；
电池驱动车载热泵空调系统冷却电池包运行模式包括：
循环泵开关K2、压缩机开关K3、车外换热器风机开关K4和电池包放电开关K5闭合，四通换向阀(102)的接口1#和3#连通、接口2#和4#连通，开关阀F2、开关阀F5和开关阀F7开启，压缩机(101)、车外换热器风机(107)和循环泵(201)通电工作。
5.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于，所述压缩机(101)包括涡旋式压缩机、转子式压缩机或活塞式压缩机中的一种。
6.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于，所述制冷剂-水换热器(103)包括套管式制冷剂-水换热器、钎焊板式制冷剂-水换热器或管壳式制冷剂-水换热器中的一种。
7.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于，所述节流装置(105)包括电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管中的一种。
8.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于，所述车外换热器(106)包括平行流式换热器、翅片管式换热器或微通道式换热器中的一种。
9.根据权利要求1所述可用充电桩直驱车载热泵实现冷热双储的电动车冷暖系统，其特征在于，所述车外换热器风机(107)包括轴流式换热器风机或贯流式换热器风机中的一种。
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