CN110103672B - 电动汽车空调系统 - Google Patents

电动汽车空调系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110103672B
CN110103672B CN201910539074.5A CN201910539074A CN110103672B CN 110103672 B CN110103672 B CN 110103672B CN 201910539074 A CN201910539074 A CN 201910539074A CN 110103672 B CN110103672 B CN 110103672B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
temperature
driver
port
expansion valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910539074.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110103672A (zh
Inventor
黄逊彬
詹宏宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Electromechanical Technology Suzhou Co ltd
Original Assignee
Mahle Electromechanical Technology Suzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle Electromechanical Technology Suzhou Co ltd filed Critical Mahle Electromechanical Technology Suzhou Co ltd
Priority to CN201910539074.5A priority Critical patent/CN110103672B/zh
Publication of CN110103672A publication Critical patent/CN110103672A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110103672B publication Critical patent/CN110103672B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00485Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00792Arrangement of detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00114Heating or cooling details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

提供了一种电动汽车空调系统,其包括压缩机、换热器、主线路和次线路,次线路包括补气增焓线路和驱动器冷却线路,压缩机具有吸气口、补气口、排气口和驱动器冷却口,吸气口与压缩腔的第一位置连通,补气口与压缩腔的第二位置连通,第一位置的气压小于第二位置的气压,主线路和次线路的制冷剂在换热器内换热,主线路经过吸气口和排气口,次线路设有第一膨胀阀,补气增焓线路经过补气口和排气口,驱动器冷却线路经过驱动器冷却口和排气口,驱动器冷却线路和补气增焓线路在驱动器冷却口和补气口的上游、第一膨胀阀的下游汇聚。以较低的成本实现了补气增焓功能和驱动器冷却功能,能够根据需要灵活地对压缩机进行补气或者对驱动器进行冷却。

Description

电动汽车空调系统
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域,且特别涉及电动汽车空调系统。
背景技术
图1示出了现有的电动汽车空调系统的线路图。空调系统包括蒸发器4’,冷凝器2’,压缩机1’,膨胀阀5’以及上述各部件之间的连接管路。其中,箭头表示空调系统运行时制冷剂的流向。
系统正常运行时,低温低压气态制冷剂从蒸发器4’流出,然后进入压缩机1’的吸气口1a’并冷却驱动器冷却板11’,然后进入压缩机1’的压缩腔12’并被压缩成高温高压气态制冷剂。高温高压气态制冷剂再经排气口1d’进入冷凝器2’并在冷凝器2’中经换热冷凝形成高压液态制冷剂。高压液态制冷剂经膨胀阀5’节流形成低温低压湿蒸汽,然后进入蒸发器4’换热并形成低温低压气态制冷剂以再次进入压缩机1’。
现有的空调系统的驱动器由吸气侧制冷剂进行冷却,驱动器冷却板11’(常用材料为铝)位于压缩机1’的吸气口1a’处,制冷剂从蒸发器4’流出之后经过压缩机1’的吸气口1a’进入压缩机1’。制冷剂进入压缩机1’内部之后先用于冷却驱动器冷却板11’,从而冷却驱动器。在常规工况下,通过此冷却方式,驱动器能保持在正常运行温度范围,从而使驱动器能正常工作。
当环境温度过高时,压缩机1’蒸发温度高,吸入的制冷剂温度较高,无法用于冷却驱动器。当环境温度过低时,压缩机1’蒸发温度低,制冷剂质量流量急剧下降,无法提供足够的冷量用于冷却驱动器。从而,驱动器温度过高使效率降低,使用寿命缩短。
当环境温度过低时(例如低于-20℃时),上述空调系统的压缩机1’无法保证正常工况。主要原因有:
第一,驱动器冷却不足:驱动器由制冷剂直接冷却,当环境过度过低时,制冷剂质量流量小,即使压缩机1’可以通过提高转速来提高质量流量,也不能保证足够的冷却。驱动器温度过高时会导致过热保护,从而使压缩机1’停机,系统无法正常工作。
第二,压缩机1’制热量不足,制热效率(COP)降低:当环境过度过低时,蒸发温度低,制冷剂质量流量小,压缩机1’制热系数小,无法满足汽车热泵热量需求,这可能需要空调系统额外采用热敏电阻(PTC)给车辆系统提供热量。
第三,涡旋组件断裂:当环境过度过低时,系统蒸发压力低,当需要提供大量热量即运行在高冷凝压力时,涡旋叶片两侧的压力差较大,尤其是靠近排气口1d’处的压缩腔12’的叶片容易出现断裂。
现有的补气增焓技术能够在低温环境下提升空调系统的制热能力,但是采用补气增焓技术需要额外在系统中增加线路,并且无法解决驱动器制冷不良的问题,这就导致空调系统的成本较高。因而,现有的汽车空调系统并没有使用该补气增焓技术。
可见,亟待本领域技术人员解决的技术问题是,如何以较低的成本提高空调系统的制冷效率和制热效率。
发明内容
鉴于上述现有技术的状态而做出本发明。本发明的目的在于提供一种电动汽车空调系统,其具有较高的制冷效率和制热效率,并且成本较低。
提供一种电动汽车空调系统,其包括压缩机、换热器、主线路和次线路,所述次线路包括补气增焓线路和驱动器冷却线路,所述压缩机具有吸气口、补气口、排气口和驱动器冷却口,所述吸气口与所述压缩机的压缩腔的第一位置连通,所述补气口与所述压缩腔的第二位置连通,所述第一位置的气压小于所述第二位置的气压,所述驱动器冷却口靠近所述压缩机的驱动器的驱动器冷却板,
所述主线路和所述次线路的制冷剂在所述换热器内换热,所述主线路经过所述吸气口和所述排气口,所述次线路设有第一膨胀阀,所述补气增焓线路经过所述补气口和所述排气口,所述驱动器冷却线路经过所述驱动器冷却口和所述排气口,
所述驱动器冷却线路和所述补气增焓线路在所述驱动器冷却口和所述补气口的上游、所述第一膨胀阀的下游汇聚,制冷剂经所述第一膨胀阀节流后进入所述补气增焓线路和所述驱动器冷却线路。
在至少一个实施方式中,所述补气增焓线路和所述驱动器冷却线路在所述换热器的下游汇聚。
在至少一个实施方式中,所述电动汽车空调系统还包括控制器,所述第一膨胀阀为电子膨胀阀,所述控制器控制所述第一膨胀阀的开度大小以调整进入所述补气口和/或所述驱动器冷却口的制冷剂的状态和/或流量。
在至少一个实施方式中,所述电动汽车空调系统还包括控制器,所述控制器控制所述驱动器冷却线路的开闭。
在至少一个实施方式中,所述电动汽车空调系统还包括第一开关阀和第二开关阀,所述第一开关阀设置于所述补气增焓线路,所述第二开关阀设置于所述驱动器冷却线路。
在至少一个实施方式中,所述驱动器冷却线路和所述补气增焓线路的汇聚处设有三通阀。
在至少一个实施方式中,所述电动汽车空调系统包括控制器和温度感测器,所述温度感测器感测所述驱动器的温度,所述控制器能够接收所述温度感测器的感测数据,所述第一膨胀阀为电子膨胀阀;
当所述驱动器的温度高于特定温度时,所述控制器控制所述第一膨胀阀的开度,以使进入所述驱动器冷却口的制冷剂为气体或湿蒸汽并且使所述驱动器的温度不高于所述特定温度。
在至少一个实施方式中,所述电动汽车空调系统包括控制器和温度感测器,所述温度感测器感测所述压缩机的排气温度,所述控制器能够接收所述温度感测器的感测数据,所述第一膨胀阀为电子膨胀阀,
当所述排气温度高于预定温度时,所述控制器控制所述第一膨胀阀的开度,以使进入所述补气口的制冷剂为气体或湿蒸汽并且使所述排气温度不高于所述预定温度。
在至少一个实施方式中,所述电动汽车空调系统包括控制器和温度感测器,所述温度感测器感测所述压缩机的排气温度、从所述第一膨胀阀流出的制冷剂的温度和从所述补气口进入所述压缩机的制冷剂的温度,所述控制器能够接收所述温度感测器的感测数据,所述第一膨胀阀为电子膨胀阀,
当所述排气温度低于预定温度时,所述控制器控制所述第一膨胀阀的开度,以使进入所述补气口的制冷剂为气体并且使从所述第一膨胀阀流出的制冷剂和从所述补气口进入所述压缩机的制冷剂的温度差处于预定范围。
在至少一个实施方式中,所述驱动器冷却口与所述压缩腔的所述第一位置连通。
上述技术方案至少具有以下有益效果:
在该空调系统中,具有补气增焓线路和驱动器冷却线路两者,并且两者共用第一膨胀阀,即在第一膨胀阀的下游结合。空调系统的前半部分(包括从压缩机的排气口到第一膨胀阀的线路)用于产生湿蒸汽,空调系统的后半部分(包括从补气增焓线路和驱动器冷却线路汇聚处到压缩机的线路)分流成补气增焓线路和驱动器冷却线路,并分别连接至压缩机。
以较低的成本同时实现了空调系统的补气增焓功能和驱动器冷却功能,能够根据需要灵活地对压缩机进行补气或者对驱动器进行冷却,比如,当驱动器温度过高时驱动器冷却线路可以冷却驱动器,当系统在低温制热工况下工作时可以采用补气增焓技术等。
上述技术方案还可以获得以下有有益效果:
补气增焓线路和驱动器冷却线路在次线路出口的下游汇聚,即补气增焓线路和驱动器冷却线路还共用换热器。这样,能够进一步简化空调系统的线路,并提高补气增焓线路和驱动器冷却线路的结合程度,进一步降低了空调系统的成本。
第一开关阀和第二开关阀能够单独控制补气增焓线路和驱动器冷却线路的通断。
附图说明
图1是现有的电动汽车空调系统的线路图。
图2是本公开提供的电动汽车空调系统的第一工作模式的线路图。
图3是本公开提供的电动汽车空调系统的第二工作模式的线路图。
图4是图2至图3中的换热器与主线路和次线路连接处的局部放大图。
图5是制冷系统的压焓图。
图6示出了本公开提供的空调系统的换热器各入口和各出口在压焓图上的对应位置。
附图标记说明:
1 压缩机、11 驱动器冷却板、12 压缩腔、1a 吸气口、1b 补气口、1c 驱动器冷却口、1d 排气口、2 冷凝器、3 换热器、4蒸发器、5a 第一膨胀阀、5b 第二膨胀阀、5c 第一开关阀、5d 第二开关阀、6 主线路、7 次线路、71 补气增焓线路、72 驱动器冷却线路;
A 主线路入口、B 次线路入口、C 主线路出口、D 次线路出口;
1’ 压缩机、11’ 驱动器冷却板、12’ 压缩腔、1a’ 吸气口、1d’ 排气口、2’ 冷凝器、4’ 蒸发器、5’ 膨胀阀。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解,这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明,而不用于穷举本发明的所有可行的方式,也不用于限制本发明的范围。
如图2至图3所示,本公开提供一种电动汽车空调系统(以下简称空调系统)。在该空调系统中,具有两类供制冷剂循环流动的线路,即主线路6和次线路7,其中,次线路7包括补气增焓线路71和驱动器冷却线路72。图2至图3中的箭头方向为制冷剂的流向。
空调系统具有压缩机1(电动涡旋压缩机)、冷凝器2、蒸发器4和第一膨胀阀5a。压缩机1具有吸气口1a、补气口1b、排气口1d和驱动器冷却口1c。主线路6流经吸气口1a和排气口1d,补气增焓线路71流经补气口1b和排气口1d,驱动器冷却线路72流经驱动器冷却口1c和排气口1d。
压缩机1的压缩腔2包括第一位置和第二位置,第一位置的气压小于第二位置的气压。比如,压缩机1的压缩腔12包括低压腔、中压腔和高压腔,第一位置为低压腔,第二位置为中压腔。吸气口1a、低压腔、中压腔、高压腔和排气口1d依次连接。驱动器冷却口1c与压缩腔12的低压腔连接,从驱动器冷却口1c进入的制冷剂在冷却驱动器之后进入压缩腔12。补气口1b位于压缩机1的涡旋盘处,并直接与中压腔连接以使流经补气增焓线路71并进入补气口1b的制冷剂能够直接进入中压腔。驱动器冷却口1c位于压缩机1的吸气口1a侧并靠近驱动器冷却板11,以使流经驱动器冷却线路72并进入驱动器冷却口1c的制冷剂能够冷却驱动器。
在其他实施方式中,还可以简化设置驱动器冷却口1c,比如,将驱动器冷却口1c(驱动器冷却线路72)直接连接至吸气口1a。
补气增焓线路71和驱动器冷却线路72在驱动器冷却口1c和补气口1b的上游、在第一膨胀阀5a的下游汇聚,从而第一膨胀阀5a对流经补气增焓线路71和驱动器冷却线路72两者的制冷剂节流。
该空调系统还包括第二膨胀阀5b,第二膨胀阀5b位于主线路6,用于对流经主线路6的制冷剂节流。第二膨胀阀5b可以为热力膨胀阀。
在该空调系统中,具有补气增焓线路71和驱动器冷却线路72两者,并且两者共用第一膨胀阀5a,即在第一膨胀阀5a的下游结合。空调系统的前半部分(包括从压缩机1的排气口1d到第一膨胀阀5a的线路)用于产生湿蒸汽,空调系统的后半部分(包括从补气增焓线路71和驱动器冷却线路72汇聚处到压缩机1的线路)分流成补气增焓线路71和驱动器冷却线路72,并分别连接至压缩机1。
这样,以较低的成本同时实现了空调系统的补气增焓功能和驱动器冷却功能,能够根据需要灵活地对压缩机1进行补气或者对驱动器进行冷却,比如,当驱动器温度过高时驱动器冷却线路72可以冷却驱动器,当系统在低温制热工况下工作时可以采用补气增焓技术等。
由于单独的设置补气增焓线路71或者驱动器冷却线路72将提高空调系统成本,从而一般整车空调系统不会使用,这样的话,上述技术方案为将补气增焓技术和驱动器冷却技术应用于空调系统提供了较大的可能性。
驱动器冷却技术能够保证驱动器的工作状态良好,从而使空调系统能够在高温制冷和低温制热工况下良好运行。补气增焓技术能够使空调系统在低温(比如环境温度小于零下20摄氏度时)制热工况下良好运行。这就扩大了空调系统的应用范围。
驱动器冷却线路72保护驱动器在较为理想的温度下运行,从而驱动器的工作效率提高,空调系统工作效率提高。补气增焓技术能够显著提升空调系统的冷凝压力,从而提供更多的热量,提高压缩机1的制热能力和制热能效。
驱动器冷却技术能够使驱动器运行在较为温和的温度,从而使驱动器、乃至空调系统的使用寿命增加。补气增焓技术能够减小在低温制热(高压比)工况下叶片两侧的压差,减小压缩腔2壁受力从而提高空调系统的耐久性。
如图4所示,换热器3具有主线路入口A、主线路出口C、次线路入口B和次线路出口D,主线路6经过主线路入口A和主线路出口C,次线路7经过次线路入口B和次线路出口D。
换热器3位于冷凝器2的下游,第一膨胀阀5a位于冷凝器2和次线路入口B之间。从冷凝器2流出的制冷剂的一部分进入主线路入口A并从主线路出口C流出换热器3。从冷凝器2流出的制冷剂的另一部分经第一膨胀阀5a节流后进入次线路入口B并从次线路出口D流出换热器3,并形成补气增焓线路71和驱动器冷却线路72的制冷剂。
低温低压气态制冷剂从蒸发器4出来之后进入吸气口1a,制冷剂先用于冷却驱动器冷却板11,然后进入压缩腔12进行压缩并形成高温高压气态制冷剂。高温高压气态制冷剂再经排气口1d进入冷凝器2,在冷凝器2中经换热冷凝后形成高压液态制冷剂。一部分高压液态制冷剂经第一膨胀阀5a节流后形成中压湿蒸汽并进入换热器3的次线路入口B。另一部分高压液态制冷剂进入换热器3的主线路入口A并与次线路7的制冷剂进行换热。
从次线路出口D流出的制冷剂为中压气体或者中压湿蒸汽,此部分中压制冷剂用于驱动器冷却或补气增焓。从主线路出口C流出的制冷剂为更低温度的高压液态制冷剂,该高压制冷剂经主线路6上的第二膨胀阀5b节流后得到低温低压湿蒸汽。低温低压湿蒸汽进入蒸发器4进行换热从而形成低温低压气体。低温低压气体进入压缩机1循环工作。
主线路6通过换热器3与次线路7换热,从而主线路6的液态制冷剂温度降低以获得更大的过冷度,提高空调系统的制冷量/制热量。次线路入口B处的湿蒸汽通过换热器3与主线路6换热,从而可以得到气态制冷剂。
通常,次线路7中的制冷剂压力要略高于系统蒸发压力。
如图5所示,压焓图具有以下三个状态区:
过冷液体区:该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度。
过热蒸汽区:该区域内的制冷剂的蒸汽温度高于同压力下的饱和温度。
湿蒸汽区:即气液共存区,该区域内制冷剂处于饱和状态,压力和温度为一一对应关系。
在制冷系统中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行,压缩过程则是在过热蒸气区内进行。
如图6所示,该空调系统的主线路入口A、次线路入口B、主线路出口C和次线路出口D处的制冷剂可以分别位于压焓图上的A、B、C、D四个位置。
A:此处的制冷剂为高压液体。
B:此处的制冷剂为中压湿蒸汽。
C:此处的制冷剂为高压液体,温度比A处的制冷剂更低。
D:此处的制冷剂为中压气体。
从A到C的过程为放热过程,从B到D的过程为吸热过程,放热热量与吸热热量相等。
补气增焓线路71和驱动器冷却线路72在次线路出口D的下游汇聚,即补气增焓线路71和驱动器冷却线路72还共用换热器3。这样,能够进一步简化空调系统的线路,并提高补气增焓线路71和驱动器冷却线路72的结合程度,进一步降低了空调系统的成本。
本公开提供的换热器3可以为板换、经济器和其他具有换热功能的换热装置,用于主线路6和次线路7之间的换热。
具体地,在主线路6中,制冷剂流动线路为:冷凝器2的出口——换热器3——第二膨胀阀5b——蒸发器4——压缩机1的吸气口1a——压缩机1的排气口1d。
在补气增焓线路71中,制冷剂流动线路为:冷凝器2的出口——第一膨胀阀5a——换热器3——压缩机1的补气口1b——压缩机1的排气口1d。
在驱动器冷却线路72中,制冷剂流动线路为:冷凝器2的出口——第一膨胀阀5a——换热器3——驱动器冷却口1c——压缩机1的排气口1d。
在补气增焓线路71和驱动器冷却线路72汇聚处可以具有三通阀,三通阀的三个管路分别连接换热器3、补气增焓线路71和驱动器冷却线路72。通过控制三通阀与补气增焓线路71和驱动器冷却线路72连接的管路的通断,可以控制补气增焓线路71的开闭和驱动器冷却线路72的开闭。
还可以在补气增焓线路71上设置第一开关阀5c,在驱动器冷却线路72上设置第二开关阀5d,并通过操作第一开关阀5c和第二开关阀5d来控制补气增焓线路71和驱动器冷却线路72的开闭。
该空调系统还可以包括控制器和温度感测器,温度感测器可以感测驱动器温度,控制器能够接收温度感测器的感测数据。当驱动器温度高于特定温度(比如80摄氏度)时,控制器比如通过控制第一开关阀5c、第二开关阀5d或者三通阀等方式使驱动器冷却线路72打开。当驱动器温度不高于上述特定温度时,控制器比如通过控制第一开关阀5c、第二开关阀5d或者三通阀等方式使驱动器冷却线路72关闭。
控制器、温度感测器和第二开关阀5d能够使驱动器冷却线路72灵活的开闭,从而按需冷却驱动器。
第一膨胀阀5a可以为电子膨胀阀。控制器可以控制第一膨胀阀5a的开度从而控制进入驱动器冷却口1c和补气口1b的制冷剂的状态和流量。
温度感测器还可以感测压缩机1的排气温度、流出换热器3的制冷剂的温度和进入换热器3的制冷剂的温度。控制器可以以排气温度,以及流入和流出换热器3的制冷剂的温度差为控制依据来控制第一膨胀阀5a的开度大小,从而控制从第一膨胀阀5a流出的制冷剂的温度和压力,并调整进入补气口1b和驱动器冷却口1c的制冷剂的状态和/或流量。
应当理解,流入换热器3的制冷剂的温度与从第一膨胀阀5a流出的制冷剂的温度相同,流出换热器3的制冷剂的温度与从补气口1b进入压缩机1的制冷剂的温度相同。
当排气温度高于预定温度(比如120℃)时,控制器以排气温度为控制依据来控制补气增焓线路71的制冷剂流量和状态,控制第一膨胀阀1a的开度使适量的且适当状态的制冷剂流入补气口1b,并且使排气温度不高于该预定温度,从而保护压缩机1。
通过补气增焓技术控制排气温度,避免高排气温度导致的润滑油粘度下降和润滑不充分的问题,避免机械结构的局部高温和非正常磨损。
当排气温度低于该预定温度时,控制器以流入和流出换热器3的制冷剂的温度差(蒸汽过热度)为控制依据,控制第一膨胀阀5a的开度使适量的且适当状态的制冷剂流入补气口1b,并且使该温度差处于预定范围内,比如不大于10K。
电子膨胀阀能够精确地节流制冷剂。通过控制器控制第一膨胀阀5a而能够获得不同状态的制冷剂。
下面介绍该空调系统的几种典型的工作模式。
如图2所示,当系统正常工作时,即排气温度≤120℃且驱动器温度≤80℃时,第一膨胀阀5a、第二膨胀阀5b和第一开关阀5c打开,第二开关阀5d关闭。驱动器冷却线路72关闭(如虚线所示),补气增焓线路71打开。
控制器控制蒸汽过热度不高于10K,从次线路出口D流出(进入补气口1b)的制冷剂为气体。补气增焓线路71打开的目的是提高系统制冷量/制热量,从而提高系统运行效率。
如图2所示,当系统排气温度过高,驱动器温度正常时,即排气温度>120℃且驱动器温度≤80℃时,第一膨胀阀5a、第二膨胀阀5b和第一开关阀5c打开,第二开关阀5d关闭。驱动器冷却线路72关闭(如虚线所示),补气增焓线路71打开。
控制器控制排气温度不高于120℃,蒸汽过热度不做控制。从次线路出口D流出(进入补气口1b)的制冷剂为湿蒸汽或者气体。补气增焓线路打开的目的是使排气温度处于安全范围内,从而保护系统正常运行。
如图3所示,当系统排气温度正常,驱动器温度过高时,即排气温度≤120℃且驱动器温度>80℃时,第一膨胀阀5a、第二膨胀阀5b、第一开关阀5c和第二开关阀5d打开。驱动器冷却线路72和补气增焓线路71处于打开状态。
控制器控制驱动器温度不高于80℃,驱动器冷却线路72打开的目的是使驱动器温度处于安全范围内,从而提高驱动器运行效率,同时也保护系统正常运行。
控制器控制蒸汽过热度不高于10K。从次线路出口D流出(进入补气口1b和驱动器冷却口1c)的制冷剂为气体或湿蒸汽。补气增焓线路71打开的目的是提高系统制冷量/制热量。
如图3所示,当系统排气温度过高,驱动器温度也过高时,即排气温度>120℃且驱动器温度>80℃时,第一膨胀阀5a、第二膨胀阀5b、第一开关阀5c打开和第二开关阀5d打开。驱动器冷却线路72和补气增焓线路71处于打开状态。
控制器控制驱动器温度不高于80℃,驱动器冷却线路72打开的目的是使驱动器温度处于安全范围内,从而提高驱动器运行效率,同时也保护系统正常运行。
控制器控制排气温度不高于120℃,蒸汽过热度不做控制。从次线路出口D流出(进入补气口1b和驱动器冷却口1c)的制冷剂为气体或湿蒸汽。补气增焓线路71打开的目的是使排气温度处于安全范围内,从而保护系统正常运行。
表1为该空调系统在以上工作模式下的参数汇总表。
表1
上文中提及的120℃、80℃和10K(开氏温度)均为是示例性数据,控制器在各模式下的控制依据还可以为其它温度。
应当理解,上述实施方式仅是示例性的,不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变,而不脱离本发明的范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车空调系统,其包括压缩机(1)、换热器(3)、主线路(6)和次线路(7),所述次线路(7)包括补气增焓线路(71)和驱动器冷却线路(72),所述压缩机(1)具有吸气口(1a)、补气口(1b)、排气口(1d)和驱动器冷却口(1c),所述吸气口(1a)与所述压缩机(1)的压缩腔(12)的第一位置连通,所述补气口(1b)与所述压缩腔(12)的第二位置连通,所述第一位置的气压小于所述第二位置的气压,所述驱动器冷却口(1c)靠近所述压缩机(1)的驱动器的驱动器冷却板(11),所述主线路(6)和所述次线路(7)的制冷剂在所述换热器(3)内换热,所述主线路(6)经过所述吸气口(1a)和所述排气口(1d),所述次线路(7)设有第一膨胀阀(5a),所述补气增焓线路(71)经过所述补气口(1b)和所述排气口(1d),所述驱动器冷却线路(72)经过所述驱动器冷却口(1c)和所述排气口(1d),所述驱动器冷却线路(72)和所述补气增焓线路(71)在所述驱动器冷却口(1c)和所述补气口(1b)的上游、所述第一膨胀阀(5a)的下游汇聚,制冷剂经所述第一膨胀阀(5a)节流后进入所述补气增焓线路(71)和所述驱动器冷却线路(72);所述补气增焓线路(71)和所述驱动器冷却线路(72)在所述换热器(3)的下游汇聚;述电动汽车空调系统还包括控制器,所述控制器控制所述驱动器冷却线路(72)的开闭。
2.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述电动汽车空调系统还包括控制器,所述第一膨胀阀(5a)为电子膨胀阀,所述控制器控制所述第一膨胀阀(5a)的开度大小以调整进入所述补气口(1b)和/或所述驱动器冷却口(1c)的制冷剂的状态和/或流量。
3.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述电动汽车空调系统还包括第一开关阀(5c)和第二开关阀(5d),所述第一开关阀(5c)设置于所述补气增焓线路(71),所述第二开关阀(5d)设置于所述驱动器冷却线路(72)。
4.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述驱动器冷却线路(72)和所述补气增焓线路(71)的汇聚处设有三通阀。
5.根据权利要求3所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述电动汽车空调系统包括控制器和温度感测器,所述温度感测器感测所述驱动器的温度,所述控制器能够接收所述温度感测器的感测数据,所述第一膨胀阀(5a)为电子膨胀阀;当所述驱动器的温度高于特定温度时,所述控制器控制所述第一膨胀阀(5a)的开度,以使进入所述驱动器冷却口(1c)的制冷剂为气体或湿蒸汽并且使所述驱动器的温度不高于所述特定温度。
6.根据权利要求3所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述电动汽车空调系统包括控制器和温度感测器,所述温度感测器感测所述压缩机(1)的排气温度,所述控制器能够接收所述温度感测器的感测数据,所述第一膨胀阀(5a)为电子膨胀阀,当所述排气温度高于预定温度时,所述控制器控制所述第一膨胀阀(5a)的开度,以使进入所述补气口(1b)的制冷剂为气体或湿蒸汽并且使所述排气温度不高于所述预定温度。
7.根据权利要求3所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述电动汽车空调系统包括控制器和温度感测器,所述温度感测器感测所述压缩机(1)的排气温度、从所述第一膨胀阀(5a)流出的制冷剂的温度和从所述补气口(1b)进入所述压缩机(1)的制冷剂的温度,所述控制器能够接收所述温度感测器的感测数据,所述第一膨胀阀(5a)为电子膨胀阀,当所述排气温度低于预定温度时,所述控制器控制所述第一膨胀阀(5a)的开度,以使进入所述补气口(1b)的制冷剂为气体并且使从所述第一膨胀阀(5a)流出的制冷剂和从所述补气口(1b)进入所述压缩机(1)的制冷剂的温度差处于预定范围。
8.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述驱动器冷却口(1c)与所述压缩腔(12)的所述第一位置连通。
CN201910539074.5A 2019-06-20 2019-06-20 电动汽车空调系统 Active CN110103672B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910539074.5A CN110103672B (zh) 2019-06-20 2019-06-20 电动汽车空调系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910539074.5A CN110103672B (zh) 2019-06-20 2019-06-20 电动汽车空调系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110103672A CN110103672A (zh) 2019-08-09
CN110103672B true CN110103672B (zh) 2024-06-04

Family

ID=67495581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910539074.5A Active CN110103672B (zh) 2019-06-20 2019-06-20 电动汽车空调系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110103672B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112833514B (zh) * 2019-11-22 2022-10-28 青岛海尔空调电子有限公司 用于空调系统的补气增焓控制方法及空调系统
CN112902324B (zh) * 2021-02-08 2022-05-27 珠海格力电器股份有限公司 空调系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004005807A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-15 Delphi Technologies, Inc. Air conditioning system
KR100795568B1 (ko) * 2006-11-10 2008-01-21 고려대학교 산학협력단 전자팽창 밸브를 이용한 열교환 장치, 전자팽창 밸브를이용한 에어컨 실외기 및 멀티 에어컨 시스템
CN202024471U (zh) * 2011-01-19 2011-11-02 东莞市瑞星空调设备有限公司 用于压缩机低温补气的热水机
CN104596166A (zh) * 2013-10-31 2015-05-06 海尔集团公司 一种空调器及其补气增焓方法
CN108106041A (zh) * 2017-12-07 2018-06-01 湖南华强电气股份有限公司 一种带补气增焓的车载热泵空调
CN210139763U (zh) * 2019-06-20 2020-03-13 马勒压缩机(苏州)有限公司 电动汽车空调系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004005807A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-15 Delphi Technologies, Inc. Air conditioning system
KR100795568B1 (ko) * 2006-11-10 2008-01-21 고려대학교 산학협력단 전자팽창 밸브를 이용한 열교환 장치, 전자팽창 밸브를이용한 에어컨 실외기 및 멀티 에어컨 시스템
CN202024471U (zh) * 2011-01-19 2011-11-02 东莞市瑞星空调设备有限公司 用于压缩机低温补气的热水机
CN104596166A (zh) * 2013-10-31 2015-05-06 海尔集团公司 一种空调器及其补气增焓方法
CN108106041A (zh) * 2017-12-07 2018-06-01 湖南华强电气股份有限公司 一种带补气增焓的车载热泵空调
CN210139763U (zh) * 2019-06-20 2020-03-13 马勒压缩机(苏州)有限公司 电动汽车空调系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110103672A (zh) 2019-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7360372B2 (en) Refrigeration system
JP4522641B2 (ja) 蒸気圧縮式冷凍機
EP3217121B1 (en) Outdoor unit for air conditioner and method for controlling air conditioner
US20100180612A1 (en) Refrigeration device
JP2000346472A (ja) 超臨界蒸気圧縮サイクル
US20070295025A1 (en) Engine Heat Pump
JP6886396B2 (ja) 安定なカスケード直接膨張冷凍システムを有する気候試験室
EP2718131B1 (en) Temperature control system with refrigerant recovery arrangement
CN109869941B (zh) 热泵系统、吸气过热度及气液分离器积液蒸发控制方法
CN110103672B (zh) 电动汽车空调系统
JP2000146328A (ja) 冷凍空調装置
JP2007232265A (ja) 冷凍装置
CN210139763U (zh) 电动汽车空调系统
EP3217120A1 (en) Outdoor unit for air conditioner
JPH10300321A (ja) 冷凍冷蔵庫用冷却装置およびその除霜方法
US20220268498A1 (en) Intermediate unit for refrigeration apparatus, and refrigeration apparatus
JPH05157372A (ja) 空気調和機の電気品箱冷却装置
US20220252317A1 (en) A heat pump
CN109237645B (zh) 空调系统及其控制方法
CN112268387A (zh) 热泵系统
KR100438272B1 (ko) 에어컨의 냉방용량 조절 시스템
JP2005241090A (ja) 複合型空気調和設備及びその運転方法
CN112460824B (zh) 一种空调机组
EP3217122B1 (en) Outdoor unit for air conditioner
JPH0439578A (ja) エンジン駆動式空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Country or region after: China

Address after: 215500 No. 1, Marle Road, Changshu Southeast Economic Development Zone, Suzhou, Jiangsu

Applicant after: MAHLE Electromechanical Technology (Suzhou) Co.,Ltd.

Address before: 215500 No. 1, Marle Road, Changshu Southeast Economic Development Zone, Suzhou, Jiangsu

Applicant before: Mahler Compressor (Suzhou) Co.,Ltd.

Country or region before: China

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant