CN103158487B - 一种汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车空调系统具有：制冷模式、制热模式、除雾模式、电池预暖模式四种工作模式；空调系统包括发热部件温控回路、具有冷媒循环回路的热泵系统，冷媒循环回路与发热部件温控回路通过双流道热交换器进行热交换，双流道热交换器的第一流道与冷媒循环回路连通，双流道热交换器的第二流道与发热部件温控回路连通；所述热泵系统包括压缩机、位于压缩机进气口前的汽液分离器、分别设置的向车厢内提供热量的加热器和向车厢内提供冷量的冷却器，加热器和冷却器根据车厢内的工况需求给所述车厢进行供热、供冷或除雾。本发明分别设置了冷却器与加热器，可以避免换热器内高低温的冲击，提高使用寿命。

Description

一种汽车空调系统

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，特别涉及一种电动汽车空调系统。

背景技术

随着低碳经济的发展，对节能减排提出了更加严格的要求，电动汽车由于有节能环保的特点，成为今后汽车发展方面之一。但电动汽车由于使用电池作为动力来源，其空调系统也不同于原有的汽车空调系统。

随着生活品质的不断提高，汽车车厢内的舒适度也越来越受到人们的重视，传统的内燃机式汽车，可以利用内燃机的余热和发动机排气的热量来加热车厢，而电动汽车的动力主要来自于电机，缺少了发动机的热量可以利用，从而很难达到冬天的取暖要求。现有技术中，为了实现电动汽车的车厢内的温度保持在人体感觉舒适的温度，有的采用了多种方式向车厢内加热，如采用独立热源，即利用PTC加热；或者利用汽油、煤油、乙醇等燃料加热；也有的采用回收设备余热，再辅助采用独立热源；还有的采用热泵保证车厢内的温度等等。

然而，上述各种加热方式中，若采用独立热源，比如：纯粹使用PTC进行加热，则需要消耗较多电池的能量，进而会减少汽车的行驶里程；若采用燃料加热，不仅加热效率较低，而且还会对环境产生污染，同时会增加汽车的负载。另外，目前的汽车空调中除雾时车厢内吹出冷风，在天气相对较冷时会造成车厢内的不舒适。

所以目前，本领域的技术人员目前需要解决的有如下的技术问题：使电动汽车空调系统能够在全天候的复杂天气下运行，以保证车内的舒适度；另外如何使发热部件（比如电机变频器、电池等）在正常的温度范围内工作，以保持相对较高的效率；能够保证制冷系统的性价比（初始成本、运行成本及性能）的最优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电动汽车空调系统，包括热泵系统，使电动汽车空调系统能够在全天候的复杂天气下运行，以保证车内相对的舒适度；同时如何使发热部件（比如电机变频器、电池等）在正常的温度范围内工作，以保持相对较高的效率。本发明采用以下技术方案：

一种汽车空调系统，包括发热部件温控回路、具有冷媒循环回路的热泵系统，其中冷媒循环回路与发热部件温控回路通过双流道热交换器进行热交换，所述双流道热交换器的第一流道与冷媒循环回路连通，双流道热交换器的第二流道与发热部件温控回路连通；

所述汽车空调系统具有：制冷模式、制热模式、除雾模式、电池预暖模式共四种工作模式；

所述热泵系统包括压缩机、位于压缩机进气口前的汽液分离器、分别设置的向车厢内提供热量的加热器和向车厢内提供冷量的冷却器、位于车厢外的车厢外侧换热器、及节流组件；所述车厢内的加热器和冷却器根据车厢内的工况需求给所述车厢进行供热、供冷或除雾。

优选地，在所述热泵系统的冷媒循环回路中，针对所述双流道热交换器的第一流道设置有一个旁通流路，在所述旁通流路上设置有电磁控制阀或所述双流道热交换器的第一流道与所述旁通流路的连接处设置有电磁控制阀，以控制通过双流道热交换器第一流道的冷媒的流量，进一步保证针对发热元件的温度控制的要求。

优选地，在所述热泵系统的冷媒循环回路中，针对所述向车厢内提供冷量的冷却器设置有一个冷媒的旁通通道，所述旁通通道在热泵系统运行制热模式或电池预暖模式时导通，在制冷模式、电池预暖模式时不通。

可选地，所述热泵系统的冷媒循环回路包括第一电磁三通控制阀，第一电磁三通控制阀的一个接口与所述冷却器连接，另外一个接口与双流道热交换器的第一流道过来的管路连接，所述第一电磁三通控制阀可以选择性地控制通往所述冷却器的流路或所述冷却器的所述旁通通道的导通。

优选地，所述热泵系统的冷媒循环回路包括四通阀，在所述热泵系统的制冷模式、制热模式、除雾模式及电池预暖模式的四种工作模式下，所述四通阀的高压进口与所述热泵系统的加热器的出口连接，而所述四通阀的低压出口与在压缩机前设置的汽液分离器的进口连接。

优选地，所述汽液分离器内的冷媒液体的贮存量是所述热泵系统冷媒充注量的20-40%。

优选地，所述节流组件为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

优选地，所述汽车空调系统还包括用于向车厢内送风的风机，在所述热泵系统处于除雾模式时，所述风机送出的风是先通过所述冷却器进行除湿，再通过加热器后送向车厢内的；所述加热器可以根据车厢内的工况选择性地给经除湿后的风进行加温或不加温，以保证车厢内的舒适度。

优选地，在所述加热器的进风口设置有第一风门，第一风门可以无级调节，通过所述第一风门的调节从而实现通过加热器的风量的比例的控制调节；

优选地，所述汽车空调系统在所述车厢内还设置有PTC加热器，在制热模式时通过选择性地运行所述PTC加热器以控制车厢内的温度，且向所述车厢内的风是先通过加热器、再通过所述PTC加热器然后再向车厢内送风的。

优选地，所述热泵系统的冷媒循环回路还包括一个所述车厢外侧换热器的第二旁通流路，当系统为除雾模式和制热模式时，可以选择性地导通所述车厢外侧换热器的第二旁通流路。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的空调系统通过设置电池预暖模式，可以避免使用环境的温度过低对电池寿命产生影响并影响行驶里程的问题，当汽车运行在气温相对较低的情况下如在极端恶劣的大雪天，这时电池外围的环境温度远远低于正常的工作温度，这样当开始启动汽车时，就能对对电池等元件进行预暖，使其快速升温，以保证电池的使用寿命及保证行驶里程。同时本发明的空调系统，在车厢内设置了冷却器与加热器，两者分别设置，可以避免换热器内高低温的冲击，且除雾模式时，同时开启加热器及冷却器，实现同时除湿又加热的效果，保证车厢内的温湿度，从而满足车厢内的舒适要求。

附图说明

图1是本发明第一种具体实施方式在制冷模式时的管路连接示意图；

图2是本发明第一种具体实施方式在制热模式时的管路连接示意图；

图3是本发明第一种具体实施方式在除雾模式时的管路连接示意图；

图4是本发明第一种具体实施方式在电池预暧模式时的管路连接示意图；

图5是本发明第一种具体实施方式在除雾模式时除湿时的焓湿示意图；

图6是本发明第二种具体实施方式的管路连接示意图；

图7是本发明第三种具体实施方式的管路连接示意图（制冷模式）。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明的空调系统具有：制冷模式、制热模式、除雾模式、电池预暖模式共四种工作模式。本发明的第一种具体实施方式如图1-图5所示，其中图1是本发明第一种具体实施方式在制冷模式时的管路连接示意图，图2是本发明第一种具体实施方式在制热模式时的管路连接示意图，图3是本发明第一种具体实施方式在除雾模式时的管路连接示意图，图4是本发明第一种具体实施方式在电池预暧模式时的管路连接示意图，图5是本发明第一种具体实施方式在除湿时的焓湿示意图。其中图中的虚线表示该处管路被切断不通。

如图1所示，空调系统包括具有冷媒循环回路的热泵系统与发热部件温控回路，其中冷媒循环回路与发热部件温控回路之间通过一个双流道热交换器16进行热交换：双流道热交换器16的第一流道与冷媒循环回路连通；双流道热交换器16的第二流道与发热部件温控回路连通，冷媒循环回路与发热部件温控回路可以在双流道热交换器16进行热交换。热泵系统包括压缩机10、位于压缩机进气口前的汽液分离器11、位于车厢内的加热器18和冷却器17、位于车厢外的车厢外侧换热器13及节流组件；所述车厢内的加热器和冷却器根据车厢内的工况需求给所述车厢进行供热、供冷或除雾。加热器18和冷却器17也可以设置于车厢外，通过送风管道向车厢内送风即可。

热泵系统还包括四通阀12，四通阀12的高压进口125与热泵系统的车厢内加热器18的出口连接，而四通阀12的低压出口126与在压缩机前设置的汽液分离器11的进口连接。车厢内设置有加热器18与冷却器17，加热器18与冷却器17分别根据需要选择与车厢内进行热交换。

当夏天车内需要制冷时，热泵系统的冷媒循环回路切换为制冷模式，经过四通阀12的流路切换至制冷模式，四通阀12的高压出口与车厢外侧换热器连接。在制冷时，使加热器18的第一风门25开度为零，让风道旁通，不让风经过加热器18。当高温高压的气态冷媒从压缩机10出来，经过加热器18时，由于此时没有风经过，所以，经过加热器18的冷媒不会与空气产生热交换，高温高压的冷媒经过四通阀12再到车厢外侧换热器13，在这里与空气进行热交换，冷媒向空气排出热量之后，冷媒再通过节流阀组件进行节流，变成低温低压的流体，然后通过第一电磁三通控制阀19再进入车厢内侧换热器即冷却器17，在这里与车厢内的空气进行热交换，吸取车厢内多余的热量，达到制冷的目的。冷媒经过冷却器17之后，变成低温低压的气态流体或低温低压气液两相的流体，之后，再通过四通阀的低压流道，冷媒进入汽液分离器11，低温低压的气态冷媒（过热状态）回到压缩机，通过压缩机做功，再把低温低压的气态冷媒变成高温高压的气态冷媒，形成一个制冷循环。节流阀组件可以选用热力膨胀阀；另外本实施例中为保证冷媒流体的节流效果，节流阀组件优先选用电子膨胀阀14。同时为保证空调系统四种模式的正常运行，电子膨胀阀或热力膨胀阀都是可双向流动节流的。

由于在制冷模式时，电动汽车的电池、电机变频器等发热部件同样会需要冷却，为此，在经过节流阀组件后的冷媒流体通过三通31分为两路，其中第一支路通过电磁控制阀15、及第一电磁三通控制阀19直接流向冷却器；另外一路经过双流道热交换器16后再与第一支路汇合一起流向第一电磁三通控制阀19，再流向冷却器17。同时，发热部件温控回路的水泵22启动，使发热部件温控回路的流体如水进行循环，这样电动汽车的电池、电机变频器等发热部件21的热量就传给发热部件温控回路的流体，并进一步通过双流道热交换器16传递给冷媒循环回路中的冷媒。本发明说明书中的电磁控制阀具有流量控制调节的功能，而并不局限于简单的开关控制。

另外，为了保证电动汽车的电池、电机变频器等发热部件的散热要求，也可以将经过电子膨胀阀14后的第一支路切断，具体地如通过将电磁控制阀15关闭的形式，这样，冷媒循环回路的冷媒就全部通过双流道热交换器16的第一流道，在这里与发热部件温控回路进行热交换。具体地，电磁控制阀15关闭，并开启使发热部件温控回路循环的水泵22；从电子膨胀阀14出来的低温冷媒经过双流道热交换器16的第一流道，具体地双流道热交换器16可以为板式换热器，并通过水泵的水流量的控制及电磁控制阀的调节，可以方便地控制电池等发热部件的用冷量，也可以满足电池的温度控制在其较佳使用的工作温度范围内。也就是说，针对通过双流道热交换器16的第一流道设置了一个旁通流路，并且在旁通流路上设置电磁控制阀15，通过电磁控制阀15的动作来保证通过双流道热交换器16的冷媒的流量，进一步保证针对发热元件如电池21的温度控制的要求。另外，还可以在双流道热交换器16的第一流道与所述旁通流路的连接处如现图中设置三通31或三通29的位置改为设置一个三通电磁控制阀，这样同样可以控制通过双流道热交换器16的第一流道的冷媒的流量，从而达到对发热元件如电池21的温度控制的要求。图中发热部件只示出了电池21一种，另外还可以为并联或串联的多种。

当冬天需要热量时，系统切换为制热模式如图2所示，第一风门25可以开到最大，避免风旁通而不经过加热器，这时冷媒循环回路的流动方式如下：高温高压的气态冷媒从压缩机10出来，经过加热器18，这里通过的空气与加热器18的高温高压的气态冷媒进行热交换，空气升温后流向车厢以加热车厢内的温度；而冷媒吸收空气中的冷量之后，经过四通阀12的高压流路，冷媒再经过车厢外侧换热器13，在车厢外侧换热器13中，可以根据车厢内的温度，开启或关闭车厢外侧的风机，控制车厢外侧换热器是否需要与外界空气进行热交换，之后，冷媒进入节流阀组件如电子膨胀阀14，至此，冷媒变成低温低压的气液两相流，电磁控制阀15关闭，并开启发热部件温控回路循环的水泵22；从而使从电子膨胀阀14出来的气液两相冷媒经过双流道热交换器16，进行对发热部件的冷却；经过双流道热交换器16的冷媒与发热部件温控回路循环的流体进行热交换后，再经过第一电磁三通控制阀19的第二出口通过一个三通32后再通向四通阀12的低压流道，这时第一电磁三通控制阀19的通向冷却器17的第一出口关闭，即冷媒是不通过冷却器17的，即第一电磁三通控制阀19的第二出口与三通32形成了冷却器的旁通通道；冷媒通过四通阀12后再进入汽液分离器11，低温低压的气态冷媒（过热状态）回到压缩机10，通过压缩机做功，再把低温低压的气态冷媒变成高温高压的气态冷媒，形成一个热泵循环；而经过汽液分离器11时如果有液态冷媒，液态冷媒就会贮存在汽液分离器11中，以避免压缩机10液击或过冷影响热泵系统的效率。如果加热器18的制热量不能满足车厢内的舒适度要求，可以同时开启PTC加热器26进行电加热。另外，针对电池等发热元件的温控，通过水泵22控制水流量及电磁控制阀15的调节，可以方便地控制该部份的用冷量，也可以满足电池的温度控制在其使用的工作温度范围内。同时，由于车厢外侧换热器并不用于散冷，因此本热泵系统无须除冰模式。另外，冷却器17的旁通通道并不局限于上面描述的方式，另外还可以用两个电磁阀来实现。

本发明的汽车空调系统中还包括PTC加热器26，在只启动热泵系统进行制热，而车厢内温度还达不到要求时，PTC加热器26启动进行加热，以保证车厢内的温度达到舒适度要求。

当需要除掉空气内的湿气或玻璃上的雾气时，启动除雾模式，第一风门25可以处于半开或相应的开度位置；另外如果需要快速除去玻璃上的雾气或水汽时,可直接关闭第一风门25，并通过相应的风管，直接把冷风吹向玻璃，达到快速除去玻璃表面雾的目的。其冷媒的流动为：高温高压的气态冷媒从压缩机10出来，经过加热器18，这时风机24是开启的，所以有风经过加热器18，这样经过加热器18的冷媒会与空气产生热交换，加热车内空气；然后冷媒经过四通阀12的高压流路后进入车厢外侧换热器13，并与空气进行热交换，冷媒向空气排出热量之后，冷媒通过节流阀组件如电子膨胀阀14进行节流，变成低温低压的流体，经过第一电磁三通控制阀19，再进入冷却器17；在这里冷媒与车厢内的空气进行热交换，由于冷却器的表面温度相对车厢内温度要低得多，因此在此过程中，如果冷却器前的空气的露点温度高于冷却器的表面温度，就会有水分在冷却器的表面上冷凝而析出并通过设置的管道排出，这样就降低了车厢内空气中的水蒸汽的含量即降低了相对湿度，从而达到车厢内除雾的目的。冷媒经过冷却器之后，再通过四通阀12的低压流道，冷媒进入汽液分离器11，低温低压的气态冷媒（饱和或过热状态）回到压缩机10，通过压缩机10做功，再把低温低压的气态冷媒变成高温高压的气态冷媒，形成一个循环。而送向车厢内的风是先经过冷却器17去湿、然后再通过加热器18，在加热器18可以选择是否进行加温，然后再将风送到车厢内，这样，保证了车厢内的温度，即满足了舒适度要求。

在除雾的同时，如果电池等发热部件需要冷却，可以通过第一电磁三通控制阀19前的电磁控制阀15的动作来控制，并开启水循环的水泵22，使冷媒先通过双流道热交换器16，使冷媒在双流道热交换器16与发热部件温控回路中的流体进行热交换，也可以使部份冷媒先通过双流道热交换器16，这样以利于控制发热部件温控回路中的流体的温度，通过水泵22的水流量及电磁控制阀15的调节控制，可以方便地控制电池等发热部件的用冷量从而控制电池等发热部件使用的工作温度范围。

具体地，除雾过程的焓湿图如图5所示，图5是本发明第一种具体实施方式在除湿时的焓湿示意图：首先由室外的新风W点与室内的N点，一起混合至C点，经过冷却器冷却至L点（露点温度），空气接触到冷却器17后会冷凝析出水分，再将析出水分后的空气通过加热器18加热至O点（即送风状态点）；这样，本发明既能有效地满足车内除湿的需要，并保证车内的舒适度。另外，本实施方式时的除雾模式避免了制冷与制热模式的反复切换，相对于传统的空调中，加热器和冷却器为同一个换热器，这样在除雾时，需要不断地切换制冷及制热模式，使换热器芯体总是处于冷热冲击状态，这样浪费能量，随着切换模式的增加，很容易引起换热器的失效。而本发明的实施方式只需要控制第一电磁三通控制阀19等控制阀即可完成相应的切换，且加热器只走热的冷媒，而冷却器也只走冷的冷媒，这样完全可以避免冷热冲击，节省能源。同时在除湿的同时，又能加热除湿之后的空气，满足车内的舒适度。

本发明的实施方式中，向车厢内送风的风机24吹出的风是先通过冷却器17进行除湿后再通过加热器18，这样最后吹出的风就能保持一定的温度与湿度，从而避免了直接用冷风吹向车厢内，解决了现有的汽车空调中除湿或除雾时吹出冷风造成人的舒适度降低的问题。另外，吹出的风的温度可以通过控制第一风门25的开度来进行适当调节，需要温度相对高时，第一风门25的开度相对大一些，这样有利于保持车厢内的舒适度。另外，风机24的进风包括新风与回风，两者的比例通过第二风门23来控制的。

另外，对于电动汽车而言，使用环境的温度过低也对电池寿命产生影响并影响行驶里程。当汽车运行在气温相对较低的情况下如在极端恶劣的大雪天，其电池等发热元件同样需要在正常的温度下工作，但外围的环境温度远远低于正常的工作温度，这样当开始启动汽车时，就需要对电池等元件进行预暖，使其快速升温，以保证电池的使用寿命及保证行驶里程。

具体地，本发明的热泵系统在电池预暖模式时运行情况基本如下：热泵系统运行，压缩机10启动，四通阀12进行的高低压流道进行动作切换，高温高压的气态冷媒从压缩机出来，先进入加热器18（这时第一风门25可以开到最大，避免风旁通而不经过加热器，向车内排放部分能量之后，通过四通阀12后，进入第一电磁三通控制阀19，双流道热交换器16旁通流路上的电动阀15关闭，这样冷媒全部流向双流道热交换器16，这时启动水泵22，通过水流路的循环，对电池进行预加热，提升电池的温度。经过双流道热交换器16之后的冷媒温度进一步降低；最后冷媒通过节流阀组件如电子膨胀阀14节流后，冷媒变成液态的低温低压的冷媒，并进入车厢外侧换热器13，向车厢外吸收热量，这时启动车厢外侧换热器的风机，促使两者进行热交换，这样冷媒变成低温低压的气液两相或过热蒸气冷媒，经过四通阀12后，回到汽液分离器11，最后，回到压缩机；并通过压缩机做功，又变成高温高压的过热蒸气，形成一个完整的循环。等到电池等发热元件的温度升温达到一定程度时，可以将工作模式切换到制热模式运行。

如果要保证电池能快速升温，还可以在上述的电池预暖模式时作一下改动：在汽车刚开始时可以使第一风门25先关闭，让压缩机排出的高温高压的冷媒不在加热器18先进行热交换，而是让冷媒直接沿流路到双流道热交换器16对电池进行升温，这样电池的升温更快，但车厢内的人体舒适度可能要差一些，这样也可以让架乘人员自行选择。另外，控制加热部件温控回路中的水温不超过电池的工作温度范围。

下面介绍本发明的第二种具体实施方式，图6是本发明第二种具体实施方式的管路连接示意图。本实施方式是在上面第一种具体实施方式上的一种改进，具体地是在车厢外侧换热器的进出口分别设置一个三通管路件、第二电磁三通控制阀，如图6中是在车厢外侧换热器13与四通阀12之间的管路中设置一个第二电磁三通控制阀28，在车厢外侧换热器13的出口之后的管路中设置一个三通管路件27，第二电磁三通控制阀28的一个接口与四通阀12的一个接口连接，另外两个接口分别通往车厢外侧换热器13、三通管路件27；同样地，三通管路件27的另外两个接口分别连接车厢外侧换热器13、电子膨胀阀14，这样，也就是增加了一个车厢外侧换热器13的旁通流路，车厢外侧换热器13的旁通流路作为空调系统的第二旁通流路，是旁通车厢外侧换热器13的；当系统为除雾模式和制热模式时，可以不需要使用车厢外侧换热器13，这时，第二电磁三通控制阀28到三通管路件27的接口开启，冷媒直接从第二旁通流路中通过，这样同样可以组成完整的热泵系统，并且避免了能源的浪费，提高热泵系统的能效比。这个第二旁通流路也可以只是制热模式时进行旁通。

另外，第二旁通流路中电磁三通控制阀的设置位置也可以调整，在车厢外侧换热器13与四通阀12之间的管路中设置一个三通管路件，而在车厢外侧换热器13与电子膨胀阀14之间的管路中设置一个电磁三通控制阀，这样同样可以实现本发明目的；另外电磁三通控制阀还可以用一般的电磁阀替代，如将电磁阀分别安装在车厢外侧换热器13与四通阀之间的管路、第二旁通流路中等等。

下面介绍本发明的第三种具体实施方式，如图7所示。与上面所述具体实施方式不同的是，本实施方式中没有四通阀，在汽车空调中四通阀的制造难度相对较大，因此，本实施方式中是采用一个电磁三通控制阀与一个电磁阀组合来替代四通阀的。具体地，热泵系统包括设置于加热器18与车厢外侧换热器13之间的电磁三通控制阀124，电磁三通控制阀124还有一个接口连接到双流道热交换器16的一端；另外在电磁三通控制阀124与车厢外侧换热器13之间的管路上设置有三通管路件121，三通管路件121的另一接口连接有电磁阀122，电磁阀122的另一接口连接有三通管路件123，三通管路件123的另二个接口分别与汽液分离器11的进口、冷却器17的出口连接。即该实施方式通过电磁阀122、与电磁三通控制阀124组合后替代了上面实施方式中的四通阀，由于电磁阀、电磁三通控制阀的使用寿命要比四通阀长，且制造相对方便，这样既能保证空调系统的使用寿命，同时制造相对成本也相对较低。该实施方式的运行模式与上面的实施方式相同，也都包括四种运行模式：制冷模式、制热模式、除雾模式、电池预暖模式，下面以制冷模式为例来进行说明。

当夏天车内需要制冷时，热泵系统的冷媒循环回路切换为制冷模式，在制冷模式下，使加热器18的第一风门25开度为零，让风道旁通，不让风经过加热器18。当高温高压的气态冷媒从压缩机10出来，经过加热器18时，由于此时没有风经过，所以，经过加热器的冷媒不会与空气产生热交换；另外电磁阀122关闭，冷媒经过电磁三通控制阀124、再到三通管路件121、再到车厢外侧换热器13，在这里与空气进行热交换，冷媒向空气排出热量之后，冷媒再通过节流阀组件进行节流，变成低温低压的冷媒，然后通过双流道热交换器16，在双流道热交换器16与发热部件温控回路进行热交换，以降低电池21等发热元件的温度，同时，发热部件温控回路的水泵22启动，使发热部件温控回路的流体如水进行循环，这样电动汽车的电池、电机变频器等发热部件21的热量就传给发热部件温控回路的流体，并进一步通过双流道热交换器16传递给冷媒循环回路中的冷媒。

经过双流道热交换器16后冷媒再流向车厢内侧换热器即冷却器17，在这里与车厢内的空气进行热交换，吸取车厢内多余的热量，达到制冷的目的。冷媒经过冷却器17之后，变成低温低压的气态流体或低温低压气液两相的流体，之后，再通过三通管路件32、三通管路件123回到汽液分离器11，低温低压的气态冷媒（过热状态）回到压缩机10，通过压缩机10做功，再把低温低压的气态冷媒变成高温高压的气态冷媒，形成一个制冷循环。节流阀组件优先选用电子膨胀阀14。

由于在制冷模式时，电动汽车的电池、电机变频器等发热部件是需要一定的冷却程度，为此，双流道热交换器16还设置有旁通流路，具体地是与双流道热交换器16的第一流道并联设置有旁通管路，旁通管路中设置有电磁控制阀15；这样在经过节流阀组件后的冷媒流体可通过三通31分为两路，其中第一支路通过电磁控制阀15、及第一电磁三通控制阀19直接流向冷却器；另外一路经过双流道热交换器16后再与第一支路汇合一起流向第一电磁三通控制阀19，再流向冷却器17。另外，为了保证电动汽车的电池、电机变频器等发热部件的散热要求，也可以将经过电子膨胀阀14后的第一支路切断，如将电磁控制阀15关闭，这样，冷媒循环回路的冷媒就全部通过双流道热交换器16，在这里与发热部件温控回路进行热交换。另外，通过双流道热交换器16的冷媒流量还可以通过电磁控制阀15的动作进行调节，同时通过水泵22调节发热部件温控回路的水流量，可以方便地控制电池等发热部件的用冷量。这样，通过水泵22的水流量的控制及电磁控制阀15的调节，可以方便地控制电池等发热部件的用冷量，也可以满足电池的温度控制在其较佳使用的工作温度范围内。具体地双流道热交换器16可以为板式换热器。也就是说，针对通过双流道热交换器16的第一流道设置了一个旁通流路，并且在旁通流路上设置电磁控制阀15，通过电磁控制阀15的动作来保证通过双流道热交换器16的冷媒的流量，进一步保证针对发热元件如电池21的温度控制的要求。另外，还可以在双流道热交换器16的第一流道与所述旁通流路的连接处如现图中设置三通31或三通29的位置改为设置一个电磁三通控制阀，这样同样可以控制通过双流道热交换器16的第一流道的冷媒的流量，从而达到对发热元件如电池21的温度控制的要求。

其他三种运行模式可以参照上面的第一种具体实施方式与上面制冷模式，使电磁控制的相关阀件进行动作切换相关的流向，使冷媒的流动方式作改动即可，这里就不再说明。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车空调系统，包括发热部件温控回路、具有冷媒循环回路的热泵系统，其中冷媒循环回路与发热部件温控回路通过双流道热交换器进行热交换，所述双流道热交换器的第一流道与冷媒循环回路连通，双流道热交换器的第二流道与发热部件温控回路连通；

所述汽车空调系统具有：制冷模式、制热模式、除雾模式、电池预暖模式共四种工作模式；

所述热泵系统包括压缩机、位于压缩机进气口前的汽液分离器、分别设置的向车厢内提供热量的加热器和向车厢内提供冷量的冷却器、位于车厢外的车厢外侧换热器、及节流组件；所述车厢内的加热器和冷却器根据车厢内的工况需求给所述车厢进行供热、供冷或除雾。

2.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，在所述热泵系统的冷媒循环回路中，针对所述双流道热交换器的第一流道设置有一个旁通流路，在所述旁通流路上设置有电磁控制阀或所述双流道热交换器的第一流道与所述旁通流路的连接处设置有电磁控制阀，以控制通过双流道热交换器第一流道的冷媒的流量，进一步保证针对发热元件的温度控制的要求。

3.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统，其特征在于，在所述热泵系统的冷媒循环回路中，针对所述向车厢内提供冷量的冷却器设置有一个冷媒的旁通通道，所述旁通通道在热泵系统运行制热模式或电池预暖模式时导通，在制冷模式、电池预暖模式时不通。

4.根据权利要求3所述的汽车空调系统，其特征在于，所述热泵系统的冷媒循环回路包括第一电磁三通控制阀，第一电磁三通控制阀的一个接口与所述冷却器连接，另外一个接口与双流道热交换器的第一流道过来的管路连接，所述第一电磁三通控制阀可以选择性地控制通往所述冷却器的流路或所述冷却器的所述旁通通道的导通。

5.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统，其特征在于，所述热泵系统的冷媒循环回路包括四通阀，在所述热泵系统的制冷模式、制热模式、除雾模式及电池预暖模式的四种工作模式下，所述四通阀的高压进口与所述热泵系统的加热器的出口连接，而所述四通阀的低压出口与在压缩机前设置的汽液分离器的进口连接。

6.根据权利要求5所述的汽车空调系统，其特征在于，所述汽液分离器内的冷媒液体的贮存量是所述热泵系统冷媒充注量的20-40％。

7.根据权利要求5所述的汽车空调系统，其特征在于，所述节流组件为双向节流的电子膨胀阀或热力膨胀阀。

8.根据权利要求6或7所述的汽车空调系统，其特征在于，所述汽车空调系统还包括用于向车厢内送风的风机，在所述热泵系统处于除雾模式时，所述风机送出的风是先通过所述冷却器进行除湿，再通过加热器后送向车厢内的；所述加热器可以根据车厢内的工况选择性地给经除湿后的风进行加温或不加温，以保证车厢内的舒适度。

9.根据权利要求8所述的汽车空调系统，其特征在于，在所述加热器的进风口设置有第一风门，第一风门可以无级调节，通过所述第一风门的调节从而实现通过加热器的风量的比例的控制调节；

和或所述汽车空调系统在所述车厢内还设置有PTC加热器，在制热模式时通过选择性地运行所述PTC加热器以控制车厢内的温度，且向所述车厢内的风是先通过加热器、再通过所述PTC加热器然后再向车厢内送风的。

10.根据权利要求8所述的汽车空调系统，其特征在于，所述热泵系统的冷媒循环回路还包括一个所述车厢外侧换热器的第二旁通流路，当系统为除雾模式和制热模式时，可以选择性地导通所述车厢外侧换热器的第二旁通流路。