CN107082005B - 汽车高绝缘等级的电动空调系统及其开启和关闭控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车高绝缘等级电动空调系统，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、电磁阀、单向阀、空调控制器、压缩机控制器和三元压力开关；其中，压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次串联形成一种闭环回路；电磁阀串联在压缩机与蒸发器之间；单向阀串联在压缩机与冷凝器之间；空调控制器与电磁阀电连接，压缩机控制器与压缩机电连接；三元压力开关串联在闭环回路中。本发明提供的汽车高绝缘等级电动空调系统及控制方法，通过设置电磁阀、单向阀和三元压力开关，实现了对压缩机腔体内制冷剂混合液的量的较佳控制，解决了现有技术中电子部件浸泡在制冷剂混合液中的问题，增强了空调系统的绝缘性，同时也保证了空调系统和人员的安全性。

Description

汽车高绝缘等级的电动空调系统及其开启和关闭控制方法

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，尤其涉及一种汽车高绝缘等级的电动空调系统及其开启和关闭控制方法。

背景技术

汽车空调系统具有制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制等多项功能，是汽车必备的基本配置。目前，普通轿车上的空调系统通过纯机械动能驱动压缩机制冷或通过发动机热水进行制热，不涉及到电能的转换，因此也就没有绝缘的技术要求。而对于纯电动、混合动力车辆，其本身空调系统完全是纯电力驱动，而且多为高压体制，关系到人员和设备的安全性，所以绝缘就是一个十分重要的指标。现有电动空调系统采用的压缩机多为高压直流电动涡旋压缩机，其特点为电机和涡旋泵体集成在一个封闭壳体内，若系统长时间不工作，电机将浸泡在制冷剂和润滑油组成的混合溶液中，当溶液浸泡到压缩机内部裸露的接线端子时就会造成绝缘低下的问题。因此，现有电动空调系统无法保证在各种工况下的绝缘性。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车高绝缘等级的电动空调系统及其开启和关闭控制方法，以解决上述现有技术中的问题，使进入到压缩机腔体内的制冷剂混合液的量得到最佳控制，防止电子部件浸泡在制冷剂混合液中，增强空调系统的绝缘性，同时保证空调系统和人员的安全性。

本发明提供了一种汽车高绝缘等级的电动空调系统，其中，包括：

压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次串联形成一种闭环回路；

电磁阀，所述电磁阀的出口与所述压缩机的入口连通，所述电磁阀入口与所述蒸发器的出口连通；

单向阀，所述单向阀的入口与所述压缩机的出口连通，所述单向阀的出口与所述冷凝器的入口连通；

空调控制器和压缩机控制器，所述空调控制器与所述电磁阀电连接，所述压缩机控制器与所述压缩机电连接；

三元压力开关，所述三元压力开关串联在所述闭环回路中。

如上所述的电动空调系统，其中，优选的是，所述三元压力开关串联在所述压缩机和所述单向阀之间。

本发明还提供了一种开启控制方法，其中，应用于本发明提供的所述电动空调系统，所述开启控制方法包括如下步骤：

步骤S1、启动所述压缩机；

步骤S2、监测所述电动空调系统中的压力；

步骤S3、判断所述电动空调系统中的压力是否在第一压力范围内，如果是，则进入步骤S4；

步骤S4、打开所述电磁阀，使所述电动空调系统处于正常运行状态。

如上所述的开启控制方法，其中，优选的是，通过所述三元压力开关监测所述电动空调系统中的压力，通过所述空调控制器控制所述电磁阀的开启，通过所述压缩机控制器控制所述压缩机的启动，所述空调控制器、所述压缩机控制器和所述三元压力开关通过CAN通讯进行数据交换。

如上所述的开启控制方法，其中，优选的是，控制所述压缩机为变频启动。

如上所述的开启控制方法，其中，优选的是，所述第一压力范围为0.8-1.4MPa。

本发明还提供了一种关闭控制方法，其中，应用于本发明提供的所述电动空调系统，所述关闭控制方法包括如下步骤：

步骤S10、关闭所述电磁阀；

步骤S20、监测所述电动空调系统中的压力；

步骤S30、判断所述电动空调系统中的压力是否在第二压力范围内，如果是，则进入步骤S40；

步骤S40、关闭所述压缩机。

如上所述的关闭控制方法，其中，优选的是，通过所述三元压力开关监测所述电动空调系统中的压力，通过所述空调控制器控制所述电磁阀的关闭，通过所述压缩机控制器控制所述压缩机的关闭，所述空调控制器、所述压缩机控制器和所述三元压力开关通过CAN通讯进行数据交换。

如上所述的关闭控制方法，其中，优选的是，所述第二压力范围为0-0.2MPa。

本发明提供的汽车高绝缘等级电动空调系统及其开启和关闭控制方法，通过设置电磁阀、单向阀和三元压力开关，实现了对压缩机腔体内制冷剂混合液的量的较佳控制，解决了现有技术中电子部件浸泡在制冷剂混合液中的问题，增强了空调系统的绝缘性，同时也保证了空调系统和人员的安全性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的汽车高绝缘等级电动空调系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的系统启动时的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的系统停止运行时的控制方法的流程图。

附图标记说明：

100-压缩机 200-单向阀 300-冷凝器

400-膨胀阀 500-蒸发器 600-电磁阀

700-空调控制器 800-压缩机控制器 900-三元压力开关

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的汽车高绝缘等级电动空调系统的示意图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种汽车高绝缘等级电动空调系统，包括压缩机100、冷凝器300、膨胀阀400和蒸发器500，以及电磁阀600、单向阀200、空调控制器700、压缩机控制器800和三元压力开关900；其中，压缩机100、冷凝器300、膨胀阀400和蒸发器500依次串联形成一种闭环回路；电磁阀600的出口与压缩机100的入口连通，电磁阀600入口与蒸发器500的出口连通；单向阀200的入口与压缩机100的出口连通，单向阀200的出口与冷凝器300的入口连通；空调控制器700与电磁阀600电连接，压缩机控制器800与压缩机100电连接；三元压力开关900串联在闭环回路中，用以监测回路中的压力。

在本发明实施例提供的汽车高绝缘等级电动空调系统工作过程中，从压缩机100输出的高温高压气体经过单向阀200流入冷凝器300，在冷凝器300中进行液化散热后，从冷凝器300输出的高温高压液体流入膨胀阀400，经过膨胀阀400的节流孔节流后体积变大，制冷剂的温度和压力急剧下降，以雾状排向蒸发器500；雾状液态制冷剂进入蒸发器500，将液态制冷剂蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，降低了车内的温度，而后低温低压的制冷剂蒸气又经过电磁阀600进入压缩机100，循环往复，起到制冷的效果。

当需要该电动空调系统停止运行时，人员可以通过空调控制器700发出停机指令，关闭电磁阀600，从而封堵了压缩机100的入口，停止了继续向压缩机100输送制冷剂，同时，压缩机100保持运行，而且受到单向阀200单向截止的作用，可以将压缩机100内由于蒸发不充分而残余的液态制冷剂混合液通过单向阀200输送到后级管路，而单向阀200后级管路中的制冷剂则不能反向输送回压缩机100，从而保证了在停机过程中，压缩机100内没有制冷剂液体；随着系统压力降低到一定范围时，三元压力开关900向压缩机控制器800发出停机指令，驱动压缩机100停止。相对于现有技术，本发明实施例提供的汽车高绝缘等级电动空调系统，通过设置电磁阀600、单向阀200和三元压力开关900，实现了对压缩机100腔体内制冷剂混合液的量的较佳控制，解决了现有技术中电子部件浸泡在制冷剂混合液中而削弱绝缘性能的问题，增强了空调系统的绝缘性，同时也保证了空调系统和人员的安全性。

可以理解的是，为了提高对压缩机100附近压力检测的精确度，三元压力开关900可以串联在压缩机100和单向阀200之间。

图2为本发明实施例提供的系统启动时的控制方法的流程图。

如图2所示，本发明实施例还提供了一种在启动系统时的控制方法，该控制方法应用于本发明任意实施例提供的电动空调系统，该控制方法包括如下步骤：

步骤S1、启动压缩机100。

具体地，可以通过压缩机控制器800控制启动压缩机100。

需要说明的是，压缩机100控制机器可以控制压缩机100变频启动，使压力逐渐建立，以防止对系统造成损坏，与此同时，压缩机控制器800逐步提高电机的电压，以保证压缩机100在低压状态下的绝缘性；同时，由于电磁阀600处于关闭状态，没有制冷剂进入压缩机100，此时随着压缩机100运行，其腔体内的液态制冷剂会逐渐排空，当压缩机100的电压上升到额定电压时，压缩机100内部不存在液态制冷剂，从而保证了压缩机100在额定电压下的绝缘性。

步骤S2、监测电动空调系统中的压力。

具体地，可以通过三元压力开关900来监测该电动空调系统中的压力。

步骤S3、判断电动空调系统中的压力是否在第一压力范围内，如果是，则进入步骤S4。

需要说明的是，第一压力的范围需要根据系统承压能力及压缩机100等电气元件的参数而定，在本实施例中，该第一压力范围为0.8-1.4MPa。

步骤S4、打开电磁阀600，使电动空调系统处于正常运行状态。

具体地，可以通过空调控制器700打开电磁阀600，且为了实现系统内实时共享指令信号，空调控制器700、压缩机控制器800和三元压力开关900可以通过CAN通讯进行数据交换。

图3为本发明实施例提供的系统停止运行时的控制方法的流程图。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种在停止系统运行时的控制方法，该控制方法应用于本发明任意实施例提供的电动空调系统，该控制方法包括如下步骤：

步骤S10、关闭电磁阀600。

具体地，可以通过空调控制器700关闭电磁阀600，以封堵压缩机100的入口，阻断制冷剂的流入，以便在压缩机100继续运行的过程中，可以将压缩机100内残留的液态制冷剂通过单向阀200输送到后级管路。

步骤S20、监测该电动空调系统中的压力。

具体地，可以通过三元压力开关900监测该电动空调系统中的压力。

步骤S30、判断电动空调系统中的压力是否在第二压力范围内，如果是，则进入步骤S40。

需要说明的是，第二压力的范围需要根据系统承压能力及压缩机100等电气元件参数而定，在本实施例中，该第二压力范围为0-0.2MPa。

步骤S40、关闭压缩机100。

具体地，可以通过压缩机控制器800关闭压缩机100，且为了实现系统内实时共享指令信号，空调控制器700、压缩机控制器800和三元压力开关900可以通过CAN通讯进行数据交换。

本发明实施例提供的汽车高绝缘等级电动空调系统及其开启和关闭控制方法，通过设置电磁阀、单向阀和三元压力开关，实现了对压缩机腔体内制冷剂混合液的量的较佳控制，解决了现有技术中电子部件浸泡在制冷剂混合液中的问题，增强了空调系统的绝缘性，同时也保证了空调系统和人员的安全性。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种汽车高绝缘等级的电动空调系统，其特征在于，包括：

压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器依次串联形成一种闭环回路；

电磁阀，所述电磁阀的出口与所述压缩机的入口连通，所述电磁阀入口与所述蒸发器的出口连通；

单向阀，所述单向阀的入口与所述压缩机的出口连通，所述单向阀的出口与所述冷凝器的入口连通；

空调控制器和压缩机控制器，所述空调控制器与所述电磁阀电连接，所述压缩机控制器与所述压缩机电连接；

三元压力开关，所述三元压力开关串联在所述闭环回路中。

2.根据权利要求1所述的电动空调系统，其特征在于，所述三元压力开关串联在所述压缩机和所述单向阀之间。

3.一种开启控制方法，其特征在于，应用于权利要求1或2所述的电动空调系统，所述开启控制方法包括如下步骤：

步骤S1、启动所述压缩机；

步骤S2、监测所述电动空调系统中的压力；

步骤S3、判断所述电动空调系统中的压力是否在第一压力范围内，如果是，则进入步骤S4；

步骤S4、打开所述电磁阀，使所述电动空调系统处于正常运行状态。

4.根据权利要求3所述的开启控制方法，其特征在于，通过所述三元压力开关监测所述电动空调系统中的压力，通过所述空调控制器控制所述电磁阀的开启，通过所述压缩机控制器控制所述压缩机的启动，所述空调控制器、所述压缩机控制器和所述三元压力开关通过CAN通讯进行数据交换。

5.根据权利要求3所述的开启控制方法，其特征在于，控制所述压缩机为变频启动。

6.根据权利要求3所述的开启控制方法，其特征在于，所述第一压力范围为0.8-1.4MPa。

7.一种关闭控制方法，其特征在于，应用于权利要求1或2所述的电动空调系统，所述关闭控制方法包括如下步骤：

步骤S10、关闭所述电磁阀；

步骤S20、监测所述电动空调系统中的压力；

步骤S30、判断所述电动空调系统中的压力是否在第二压力范围内，如果是，则进入步骤S40；

步骤S40、关闭所述压缩机。

8.根据权利要求7所述的关闭控制方法，其特征在于，通过所述三元压力开关监测所述电动空调系统中的压力，通过所述空调控制器控制所述电磁阀的关闭，通过所述压缩机控制器控制所述压缩机的关闭，所述空调控制器、所述压缩机控制器和所述三元压力开关通过CAN通讯进行数据交换。

9.根据权利要求7所述的关闭控制方法，其特征在于，所述第二压力范围为0-0.2MPa。