CN109572356A - 一种电动车空调系统及具有其的电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种电动车空调系统及具有其的电动车，一种电动车空调系统，包括首尾依次连通的压缩机、车外换热装置和用于对制冷剂气化的气液分离装置；所述车外换热装置和所述气液分离装置之间设置有第一热交换器和第二热交换器，一种电动车，包括上述空调系统，其能够在车内采用两个热交换器，同时进行制冷或制热，提高电动汽车的制冷和制热性能。

Description

一种电动车空调系统及具有其的电动车
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种电动车空调系统及具有其的电动车。
背景技术
传统汽车的空调系统中，乘员舱采暖利用的是发动机冷却散发的热量，其水温较高，暖风效果较好；乘员舱制冷利用的是压缩机驱动制冷剂回路，通过压力变化和相变换热达到降温效果。
但是，在纯电动汽车中，由于纯电动车动力总成冷却液温度需要控制得相对较低，无法提供较好的暖风效果。当前纯电动车空调系统，采暖通常采用电加热器作为热源，产生的热量通过鼓风机吹入车内；制冷通常采用电动压缩机驱动制冷剂回路，通过蒸发器的蒸发作用换热，对车内进行降温，两个系统通常是相互独立、各自工作的，效率较低、功耗大，严重地缩短了电动汽车的续航里程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车空调系统及具有其的电动车，其在车内采用两个热交换器，同时进行制冷或制热，提高电动汽车的制冷和制热性能。
本发明的实施例是这样实现的：
一种电动车空调系统，包括首尾依次连通的压缩机、车外换热装置和气液分离装置；
所述车外换热装置和所述气液分离装置之间串联设置有第一热交换器和第二热交换器。
所述第一热交换器的一端连接所述车外换热装置，所述第一热交换器的另一端连接所述第二热交换器的一端，所述第二热交换器的另一端连接所述气液分离装置。
优选的，上述压缩机与所述车外换热装置之间设置有第一电磁阀。
优选的，上述车外换热装置与所述第一热交换器之间设置有第一节流阀。
优选的，上述第一热交换器与所述第二热交换器之间设置有第二电磁阀。
优选的，上述第二热交换器与所述气液分离装置之间设置有第三电磁阀。
优选的，上述空调系统包括用于冷媒流通的第一支路；
所述第一支路的一端设置在所述第一电磁阀与所述压缩机之间，所述第一支路的另一端设置在所述第三电磁阀与所述第二热交换器之间；
所述第一支路上设置有用于控制所述第一支路通断的第四电磁阀。
优选的，上述空调系统还包括用于冷媒流通的第二支路；
所述第二支路的一端设置在所述第一电磁阀与所述车外换热装置之间，所述第二支路的另一端设置在所述第三电磁阀与所述气液分离装置之间；
所述第二支路设置有用于控制所述第二支路通断的第五电磁阀。
优选的，上述空调系统包括用于冷媒流通的第三支路；
所述第三支路的一端设置在所述第三电磁阀与所述气液分离装置之间，所述第三支路的另一端设置在所述车外换热装置与所述第一热交换器之间；
所述第三支路设置有第六电磁阀。
优选的，上述第一热交换器与所述第二热交换器之间设置有第二节流阀。
优选的，上述空调系统设置有第四支路；
所述第四支路的一端设置在所述第一节流阀与所述第一热交换器之间，所述第四支路的另一端设置在所述第一热交换器与所述第二电磁阀之间；
所述第四支路设置有第七电磁阀。
一种电动车，包括前述空调系统。
本发明实施例的有益效果是：
一种电动车空调系统及具有其的电动车，在车内采用两个热交换器，同时进行制冷或制热，提高电动汽车的制冷或制热性能，减少电动车能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例空调系统结构示意图；
图2为本发明实施例制冷模式系统循环示意图；
图3为本发明实施例制热模式系统循环示意图；
图4为本发明实施例除湿模式系统循环示意图；
图5为本发明实施例除湿模式切换为制热模式后系统循环示意图；
图6为本发明实施例化霜模式系统循环示意图；
图7为本发明实施例化霜和制热模式同时运行系统循环示意图；
图8为本发明实施例空调系统又一结构示意图；
图9为本发明实施例图8空调系统除湿切换制热循环示意图；
图10为本发明实施例图8空调系统化霜制热同时运行示意图。
图标：101－压缩机；102－车外换热装置；103－第一节流阀；104－第二节流阀；105－第一热交换器；106－第二热交换器；107－气液分离装置；110－第一电磁阀；111－第四电磁阀；112－第五电磁阀；113－第三电磁阀；114－第六电磁阀；115－第七电磁阀；116－第二电磁阀；11－第一支路；12－第二支路；13－第三支路；14－第四支路。
具体实施方
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参照图1，本实施例提供一种电动车空调系统及具有其的电动车，包括通过管路首尾依次连通的压缩机101、车外换热装置102、第一热交换器105、第二热交换器106和气液分离装置107，压缩机101的出气口连通车外换热装置102，压缩机101的进气口连接气液分离装置107；
第一电磁阀110设置在压缩机101与车外换热装置102之间的管路上；
第一节流阀103设置在车外换热装置102与第一热交换器105之间的管路上；
第二电磁阀116设置在第一热交换器105与第二热交换器106之间的管路上，第二节流阀104与所述第二电磁阀116并联设置在第一热交换器105与第二热交换器106之间的管路上；
第三电磁阀113设置在第二换热装置与气液分离装置107之间的管路上；
第一支路11的一端设置在第一电磁阀110与压缩机101之间，第一支路11的另一端设置在第三电磁阀113与第二热交交换器之间；
第四电磁阀111设置在第一支路11上并控制第一支路11的通断。
第二支路12的一端设置在车外换热装置102与第一电磁阀110之间，第二支路12的另一端设置在第三电磁阀113与气液分离装置107之间；
第五电磁阀112设置在第二支路12上并控制第二支路12的通断。
第三支路13的一端设置在第三电磁阀113与气液分离装置107之间，第三支路13的另一端设置在第一节流阀103与第一热交换器105之间；
第六电磁阀114设置在第三支路13上并控制第三支路13的通断；
第四支路14的一端设置在节流装置与第一热交换器105之间，第四支路14的另一端设置在第一热交换器105与第二节流阀104之间；
第七电磁阀115设置在第四支路14上并控制第四支路14的通断。
结合图2所示，空调系统处于制冷状态，第一电磁阀110、第二电磁阀116和第三电磁阀113处于打开状态，第四电磁阀111、第五电磁阀112、第六电磁阀114和第七电磁阀115处于关闭状态；第一节流阀103处于开启状态，第二节流阀104处于关闭状态；
压缩机101排出高温高压制冷剂，高温高压制冷剂经过第一电磁阀110后进入车外换热装置102；车外换热装置102作为冷凝器，高温高压制冷剂进行冷凝散热，然后经过第一节流阀103进入第一热交换器105，再经过第二电磁阀116进入第二热交换器106，第一热交换器105和第二热交换器106作为蒸发器，制冷剂在第一热交换器105和第二热交换器106内蒸发吸热，实现对车内空气制冷效果，从第二热交换器106出来后的制冷剂经过第三电磁阀113进入气液分离装置107，最后经气液分离装置107再次进入压缩机101。第一热交换器105和第二热交换器106均位于电动车风道内，第一热交换器105相对于第二热交换器106位于风道的内侧，第一热交换器105和第二热交换器106同时制冷，增大了车内的换热面积，提高了车内换热效率。
结合图3所示，空调系统处于制热状态，第四电磁阀111、第五电磁阀112和第二电磁阀116处于打开状态，第一电磁阀110、第三电磁阀113、第六电磁阀114和第七电磁阀115处于关闭状态，第二节流阀104处于关闭状态，第一支路11和第二支路12处于通路状态；
压缩机101排出高温高压制冷剂经过第四电磁阀111进入第二热交换器106，再经过第二电磁阀116进入第一热交换器105，第一热交换器105和第二热交换器106相当于冷凝器，制冷剂冷凝放热，加热进入车内的空气，实现制热效果。制冷剂从第一热交换器105出来后经过第一节流阀103进入车外换热装置102，然后流向第二支路12，经过第五电磁阀112进入气液分离装置107，最后经气液分离装置107再次进入压缩机101。第一热交换器105相对于第二热交换器106位于风道的内侧，第一热交换器105和第二热交换器106同时制热，增大了车内的换热面积，提高了车内换热效率。
结合图4所示，空调系统处于除湿模式，第四电磁阀111和第六电磁阀114处于打开状态，第二节流阀104处于打开状态；第一电磁阀110、第二电磁阀116、第三电磁阀113、第五电磁阀112和第七电磁阀115处于关闭状态，第一节流阀103处于关闭状态；
压缩机101排出高温高压制冷剂经过第四电磁阀111进入第二热交换器106，制冷剂在第二热交换器106内进行冷凝放热，加热车内的空气，实现制热效果；再经过第二电磁阀116进入第一热交换器105，制冷剂在第一热交换器105进行蒸发吸热，然后制冷剂流向第三支路13，经过第六电磁阀114，流向气液分离装置107，最后经气液分离装置107再次进入压缩机101，位于车内侧的第一热交换器105制冷、第二热交换器106制热，以热泵形式运行保证车内舒适性并实现对车内空气的除湿，减少电动的能耗。
结合图5所示，空调系统从除湿模式切换为制热模式，第四电磁阀111、第五电磁阀112、第二电磁阀116和第七电磁阀115处于打开状态，第一电磁阀110、第三电磁阀113、第六电磁阀114处于关闭状态，第二节流阀104处于关闭状态，第一支路11、第二支路12和第四支路14处于通路状态；
压缩机101排出高温高压制冷剂经过第四电磁阀111进入第二热交换器106，制冷剂依次经过第二电磁阀116、第七电磁阀115和第一节流阀103进入车外换热装置102，再经过第五电磁阀112进入气液分离装置107，最后经气液分离装置107再次进入压缩机101。在冬季，空调系统完成除湿除雾后切换为制热模式时，由于第二电磁阀116、第七电磁阀115、第一节流阀103和第五电磁阀112均处于打开状态；在除湿模式中第一热交换器105中的制冷剂蒸发吸热，第一热交换器105的外表面凝结有凝露水，制冷剂仅有一小部分进入第一热交换器105，有效避免第一热交换器105表面冷凝水快速蒸发而导致车窗玻璃出现结雾现象，提高安全性能。
结合图6所示，空调系统对车外换热装置102化霜，仅有第一电磁阀110、第一节流阀103和第六电磁阀114处于打开状态，压缩机101排出高温高压制冷剂经过第一电磁阀110进入车外换热装置102，制冷剂冷凝放热，对车外换热装置102进行化霜，制冷剂依次经过第一节流阀103和第六电磁阀114后进入气液分离装置107，最后经气液分离装置107再次进入压缩机101。
结合图7所示，空调系统对车外换热装置102化霜的同时对车内进行制热，第一电磁阀110、第二电磁阀116、第六电磁阀114和第七电磁阀115处于打开状态，第一节流阀103和第二节流阀104处于打开状态；压缩机101排出的高温高压冷媒分成两路，一路依次经过第一电磁阀110、车外换热装置102第一节流阀103和第六电磁阀114进入气液分离装置107，另一路依次经过第四电磁阀111、第二热交换器106、第二节流阀104、第七节流阀和第六节流阀进入气液分离装置107，最后经气液分离装置107进入压缩机101。在空调系统进入化霜模式时，可以同时对车内进行制热，避免因进行化霜导致车内温度大幅度降低，从而提高车内舒适性。
实施例2
结合图8所示，本实施例提供一种电动车空调系统及具有其的电动车，包括通过管路首尾依次连通的压缩机101、车外换热装置102、第一热交换器105、第二热交换器106和气液分离装置107，压缩机101的出气口连通车外换热装置102，压缩机101的进气口连接气液分离装置107；
第一电磁阀110设置在压缩机101与车外换热装置102之间的管路上；
第一节流阀103设置在车外换热装置102与第一热交换器105之间的管路上；
第二电磁阀116设置在第一热交换器105与第二热交换器106之间的管路上，第二节流阀104与所述第二电磁阀116并联设置在第一热交换器105与第二热交换器106之间的管路上；
第三电磁阀113设置在第二换热装置与气液分离装置107之间的管路上；
第一支路11的一端设置在第一电磁阀110与压缩机101之间，第一支路11的另一端设置在第三电磁阀113与第二热交交换器之间；
第四电磁阀111设置在第一支路11上并控制第一支路11的通断。
第二支路12的一端设置在车外换热装置102与第一电磁阀110之间，第二支路12的另一端设置在第三电磁阀113与气液分离装置107之间；
第五电磁阀112设置在第二支路12上并控制第二支路12的通断。
第三支路13的一端设置在第三电磁阀113与气液分离装置107之间，第三支路13的另一端设置在第一节流阀103与第一热交换器105之间；
第六电磁阀114设置在第三支路13上并控制第三支路13的通断；
结合图9所示，空调系统从除湿模式切换为制热模式，第四电磁阀111、第二电磁阀116和第五电磁阀112处于打开状态，第一节流阀103处于打开状态，第一电磁阀110、第三电磁阀113和第六电磁阀114处于关闭状态，第二节流阀104处于关闭状态；
压缩机101排出高温高压制冷剂依次经过第二热交换器106、第二电磁阀116、第一热交换器105、第一节流阀103、车外换热装置102和第五电磁阀112，然后进入气液分离装置107，最后经气液分离装置107再次进入压缩机101。
结合图10所示，空调系统的化霜模式和制热模式同时进行，第一电磁阀110、第四电磁阀111和第六电磁阀114处于打开状态；第一节流阀103和第二节流阀104处于打开状态；
从压缩机101排出的高温高压的制冷剂分成两路，一路依次经过第一电磁阀110、车外换热装置102、第一节流阀103和第六电磁阀114，然后进入气液分离装置107，此时车外换热装置102处于化霜状态；另一路依次经过第四电磁阀111、第二热交换器106、第二节流阀104、第一热交换器105和第六电磁阀114，然后进入气液分离装置107，两路制冷剂均流入气液分离装置107，最后通过气液分离装置107再次进入压缩机101。通过切换风道中的风门，使风道内的空气不流经第一热交换器105，防止将第一热交换器105表面的冷凝水吹向车内，造成车窗玻璃结雾。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电动车空调系统，其特征在于：包括依次连通的压缩机(101)、车外换热装置(102)和气液分离装置(107)；
所述车外换热装置(102)和所述气液分离装置(107)之间设置有第一热交换器(105)和第二热交换器(106)。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机(101)与所述车外换热装置(102)之间设置有第一电磁阀(110)。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述车外换热装置(102)与所述第一热交换器(105)之间设置有第一节流阀(103)。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述第一热交换器(105)与所述第二热交换器(106)之间设置有第二电磁阀(116)。
5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述第二热交换器(106)与所述气液分离装置(107)之间设置有第三电磁阀(113)。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括用于冷媒流通的第一支路(11)；
所述第一支路(11)的一端设置在所述第一电磁阀(110)与所述压缩机(101)之间，所述第一支路(11)的另一端设置在所述第三电磁阀(113)与所述第二热交换器(106)之间；
所述第一支路(11)上设置有用于控制所述第一支路(11)通断的第四电磁阀(111)。
7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括用于冷媒流通的第二支路(12)；
所述第二支路(12)的一端设置在所述第一电磁阀(110)与所述车外换热装置(102)之间，所述第二支路(12)的另一端设置在所述第三电磁阀(113)与所述气液分离装置(107)之间；
所述第二支路(12)设置有用于控制所述第二支路(12)通断的第五电磁阀(112)。
8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括用于冷媒流通的第三支路(13)；
所述第三支路(13)的一端设置在所述第三电磁阀(113)与所述气液分离装置(107)之间，所述第三支路(13)的另一端设置在所述车外换热装置(102)与所述第一热交换器(105)之间；
所述第三支路(13)设置有第六电磁阀(114)。
9.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述第一热交换器(105)与所述第二热交换器(106)之间设置有第二节流阀(104)。
10.根据权利要求9所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统设置有第四支路(14)；
所述第四支路(14)的一端设置在所述第一节流阀(103)与所述第一热交换器(105)之间，所述第四支路(14)的另一端设置在所述第一热交换器(105)与所述第二电磁阀(116)之间；
所述第四支路(14)设置有第七电磁阀(115)。
11.一种电动车，其特征在于，包括权利要求1－10任意一项所述的空调系统。
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