CN109484133A - 电动汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车空调系统，其包括压缩机、温度风门、采暖回路、制冷回路、除湿回路及空调控制器；其中，压缩机上设置有补气孔；采暖回路包括第一电子膨胀阀，第一电子膨胀阀与压缩机相连；空调控制器用于控制压缩机以及温度风门的运行；空调控制器还用于控制采暖回路、制冷回路及除湿回路的导通或关闭。本发明提供的电动汽车空调系统，保证了热泵的正常工作，提升了制冷效率，同时解决了低温采暖问题。

Description

电动汽车空调系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车空调系统。

背景技术

电动车由于没有发动机导致余热少，一般通过设置空调系统来实现采暖。现有技术中，一般采用以下几种空调系统方案：

第一，采用电加热辅助空调系统，即单冷空调和外置式热敏电阻加热器辅助加热。而热敏电阻加热器的缺点是，热敏电阻加热器的电能转换成热能的效率理论上限为1.0，但实际转换率小于0.9，制热效率较低，对汽车续航里程影响较大。

第二，采用热泵双向制冷制热，其中可通过四通换向阀将制热过程转换为制冷过程，这样热泵从室内吸热排到室外换热器，以融化室外换热器上的积霜。这种方案虽然不需要附加如热敏电阻加热器这样的外置设备，但蒸发器和冷凝器频繁转换会破坏机组的正常运行。此外，这种热泵仅能满足-5℃以上的采暖需求，如果需要更低温度的采暖，由于热泵的实际电-热转换率小于0.9，因此不能实现更低温度的采暖需求。

其中，如果采用三换热器热泵来解决四通换向阀热泵存在的上述问题，虽然性能有较大提升，但空调主机结构相比传统车有较大变动，需要增加室内换热器，而由于室内冷凝器尺寸空间限制，散热性能有较大的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车空调系统，以解决上述现有技术中的问题，以保证热泵的正常工作，提升制冷效率，同时解决低于-5℃的低温采暖问题。

本发明提供了一种电动汽车空调系统，其中，包括：

压缩机、温度风门、采暖回路、制冷回路、除湿回路及空调控制器；

所述压缩机上设置有补气孔；

所述采暖回路包括第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀与所述压缩机相连；

所述空调控制器用于控制所述压缩机以及所述温度风门的运行；所述空调控制器还用于控制所述采暖回路、所述制冷回路及所述除湿回路的导通或关闭。

如上所述的电动汽车空调系统，其中，优选的是，所述采暖回路还包括：

气液分离器、冷凝器、第二电子膨胀阀及室外换热器；

所述气液分离器与所述压缩机的一端相连，所述压缩机的另一端与所述冷凝器的入液口相连；

所述冷凝器的出液口与所述第二电子膨胀阀的一端相连，所述第二电子膨胀阀的另一端与所述室外换热器相连；

所述室外换热器还与所述空压机相连。

如上所述的电动汽车空调系统，其中，优选的是，所述制冷回路包括：

气液分离器、室外换热器、第二电子膨胀阀、中间换热器、第三电子膨胀阀和蒸发器；

所述气液分离器与所述压缩机的一端相连，所述压缩机的另一端与所述室外换热室相连；

所述室外换热室还与所述第二电子膨胀阀的一端相连，所述第二电子膨胀阀的另一端与所述中间换热器的第一端相连；

所述中间换热器的第二端与所述第三电子膨胀阀的一端相连，所述第三电子膨胀阀的另一端与所述蒸发器的一端相连；

所述蒸发器的另一端与所述中间换热器的第三端相连；

所述中间换热器的第四端与所述气液分离器相连。

如上所述的电动汽车空调系统，其中，优选的是，所述除湿回路包括：

气液分离器、冷凝器、中间换热器、第三电子膨胀阀和蒸发器；

所述气液分离器与所述压缩机的一端相连，所述压缩机的另一端与所述冷凝器的入液口相连；

所述冷凝器的出液口与所述中间换热器的第一端相连，所述中间换热器的第二端与所述第三电子膨胀阀的一端相连；

所述第三电子膨胀阀的另一端与所述蒸发器的一端相连，所述蒸发器的另一端与所述中间换热器的第三端相连；

所述中间换热器的第四端与所述气液分离器相连。

如上所述的电动汽车空调系统，其中，优选的是，还包括冷却液回路，所述冷却液回路用于向所述冷凝器中输入冷却液，使冷却液与所述采暖回路和所述除湿回路中的制冷剂进行热交换。

如上所述的电动汽车空调系统，其中，优选的是，所述冷却液回路包括：

加热器、膨胀水壶和水泵；

所述加热器设置在空调主机中，所述加热器的一端与所述膨胀水壶的一端相连，所述膨胀水壶的另一端与所述冷凝器的入水口相连；

所述膨胀水壶的出水口与所述加热器的另一端相连；

所述水泵用于将所述膨胀水壶中的冷却液泵入所述冷凝器中。

如上所述的电动汽车空调系统，其中，优选的是，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述压缩机的排气口相连。

本发明提供的电动汽车空调系统，保证了热泵的正常工作，提升了制冷效率，同时解决了低温采暖问题。

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电动汽车空调系统结构框图；

图2为本发明实施例提供的电动汽车空调系统的原理图。

附图标记说明：

1-气液分离器 2-压缩机 3-室外换热器

4-第一电子膨胀阀 5-中间换热器 6-第三电子膨胀阀

7-蒸发器 8-冷凝器 9-第二电子膨胀阀

10-加热器 11-膨胀水壶 12-水泵

a-入液口 b-出液口 c-入水口

d-出水口

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。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种电动汽车空调系统，其包括压缩机2、温度风门、采暖回路、制冷回路、除湿回路及空调控制器；其中，压缩机2上设置有补气孔；采暖回路包括第一电子膨胀阀4，第一电子膨胀阀4与压缩机2相连；空调控制器用于控制压缩机2以及温度风门的运行；空调控制器还用于控制采暖回路、制冷回路及除湿回路的导通或关闭。

其中，压缩机2为准双级涡旋压缩机，通过在压缩机2上设置补气孔，使压缩机2可以在喷射高压气体的同时实现补气，保证压缩机2喷气压力的稳定；此外，在采暖回路中，由于冷凝器8中高压制冷剂大部分通过第一电子膨胀阀4进入室外换热器3，并在吸收空气的热量后返回至压缩机2，而少量制冷剂经过第二电子膨胀阀9减压成气液混合物，并与处于压缩中的制冷剂混合后继续被压缩，由于处于压缩中的制冷剂吸收了热量温度相对较高，而经过第二电子膨胀阀9的制冷剂未经过室外换热器3吸收热量，从而经过第二电子膨胀阀9的制冷剂温度相对较低，由此，当压缩中的制冷剂与经过第二电子膨胀阀9的制冷剂混合后，可以有效降低压缩机2的排气温度，保证热泵系统的安全进行，从而通过对压缩机2的排气温度及压力的控制，满足了更低温度采暖需求。

具体地，如图2所示，采暖回路还包括：气液分离器1、冷凝器8、第二电子膨胀阀9及室外换热器3；气液分离器1与压缩机2的一端相连，压缩机2的另一端与冷凝器8的入液口相连；冷凝器8的出液口与第二电子膨胀阀9的一端相连，第二电子膨胀阀9的另一端与室外换热器3相连；室外换热器3还与空压机相连。其中，在采暖模式中，可以将温度风门调至全暖状态。

其中，该系统还包括冷却液回路，冷却液回路用于向冷凝器8中输入冷却液，使冷却液与采暖回路中的制冷剂进行热交换。

具体地，冷却液回路包括：加热器10、膨胀水壶11和水泵12；加热器10设置在空调主机中，加热器10的一端与膨胀水壶11的一端相连，膨胀水壶11的另一端与冷凝器8的入水口c相连；膨胀水壶11的出水口d与加热器10的另一端相连；水泵12用于将膨胀水壶11中的冷却液泵入冷凝器8中。

当空调需要实现低于-5℃的采暖需求时，加热器10提供较高的温度，导致冷却液的温度较高，而较高温度的冷却液可以被水泵12泵入至冷凝器8中，使冷却液和制冷剂在冷凝器8中进行充分的热交换，从而保证加热器10正常工作，提供较高温度，满足低温采暖需求。

进一步，制冷回路包括：气液分离器1、室外换热器3、第二电子膨胀阀9、中间换热器5、第三电子膨胀阀6和蒸发器7；气液分离器1与压缩机2的一端相连，压缩机2的另一端与室外换热室相连；室外换热室还与第二电子膨胀阀9的一端相连，第二电子膨胀阀9的另一端与中间换热器5的第一端相连；中间换热器5的第二端与第三电子膨胀阀6的一端相连，第三电子膨胀阀6的另一端与蒸发器7的一端相连；蒸发器7的另一端与中间换热器5的第三端相连；中间换热器5的第四端与气液分离器1相连。其中，在制冷模式中，可以将温度风门调至全冷状态。

其中，通过设置中间换热器5，可以实现在蒸发器7前后进行充分的热交换，有效提升了制冷效率。

进一步，除湿回路包括：气液分离器1、冷凝器8、中间换热器5、第三电子膨胀阀6和蒸发器7；气液分离器1与压缩机2的一端相连，压缩机2的另一端与冷凝器8的入液口a相连；冷凝器8的出液口b与中间换热器5的第一端相连，中间换热器5的第二端与第三电子膨胀阀6的一端相连；第三电子膨胀阀6的另一端与蒸发器7的一端相连，蒸发器7的另一端与中间换热器5的第三端相连；中间换热器5的第四端与气液分离器1相连。

其中，其中，该系统还包括冷却液回路，冷却液回路用于向冷凝器8中输入冷却液，使冷却液与除湿回路中的制冷剂进行热交换。

需要说明的是，该系统还可以包括温度传感器，该温度传感器与压缩机2的排气口相连，由此可以根据温度传感器准确调整温度风门。

本发明实施例提供的电动汽车空调系统，保证了热泵的正常工作，提升了制冷效率，同时解决了低温采暖问题。

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 (7)

1.一种电动汽车空调系统，其特征在于，包括：

压缩机、温度风门、采暖回路、制冷回路、除湿回路及空调控制器；

所述压缩机上设置有补气孔；

所述采暖回路包括第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀与所述压缩机相连；

所述空调控制器用于控制所述压缩机以及所述温度风门的运行；所述空调控制器还用于控制所述采暖回路、所述制冷回路及所述除湿回路的导通或关闭。

2.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述采暖回路还包括：

气液分离器、冷凝器、第二电子膨胀阀及室外换热器；

所述气液分离器与所述压缩机的一端相连，所述压缩机的另一端与所述冷凝器的入液口相连；

所述冷凝器的出液口与所述第二电子膨胀阀的一端相连，所述第二电子膨胀阀的另一端与所述室外换热器相连；

所述室外换热器还与所述空压机相连。

3.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述制冷回路包括：

气液分离器、室外换热器、第二电子膨胀阀、中间换热器、第三电子膨胀阀和蒸发器；

所述气液分离器与所述压缩机的一端相连，所述压缩机的另一端与所述室外换热室相连；

所述室外换热室还与所述第二电子膨胀阀的一端相连，所述第二电子膨胀阀的另一端与所述中间换热器的第一端相连；

所述中间换热器的第二端与所述第三电子膨胀阀的一端相连，所述第三电子膨胀阀的另一端与所述蒸发器的一端相连；

所述蒸发器的另一端与所述中间换热器的第三端相连；

所述中间换热器的第四端与所述气液分离器相连。

4.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述除湿回路包括：

气液分离器、冷凝器、中间换热器、第三电子膨胀阀和蒸发器；

所述气液分离器与所述压缩机的一端相连，所述压缩机的另一端与所述冷凝器的入液口相连；

所述冷凝器的出液口与所述中间换热器的第一端相连，所述中间换热器的第二端与所述第三电子膨胀阀的一端相连；

所述第三电子膨胀阀的另一端与所述蒸发器的一端相连，所述蒸发器的另一端与所述中间换热器的第三端相连；

所述中间换热器的第四端与所述气液分离器相连。

5.根据权利要求2或4所述的电动汽车空调系统，其特征在于，还包括冷却液回路，所述冷却液回路用于向所述冷凝器中输入冷却液，使冷却液与所述采暖回路和所述除湿回路中的制冷剂进行热交换。

6.根据权利要求5所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述冷却液回路包括：

加热器、膨胀水壶和水泵；

所述加热器设置在空调主机中，所述加热器的一端与所述膨胀水壶的一端相连，所述膨胀水壶的另一端与所述冷凝器的入水口相连；

所述膨胀水壶的出水口与所述加热器的另一端相连；

所述水泵用于将所述膨胀水壶中的冷却液泵入所述冷凝器中。

7.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述压缩机的排气口相连。