CN110329035A - 车辆及其空调系统 - Google Patents
车辆及其空调系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110329035A CN110329035A CN201910634201.XA CN201910634201A CN110329035A CN 110329035 A CN110329035 A CN 110329035A CN 201910634201 A CN201910634201 A CN 201910634201A CN 110329035 A CN110329035 A CN 110329035A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- controller
- water
- temperature
- heat exchanger
- connect
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims abstract description 80
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 21
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012857 repacking Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- UHCBBWUQDAVSMS-UHFFFAOYSA-N fluoroethane Chemical compound CCF UHCBBWUQDAVSMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
- B60H1/00342—Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-liquid type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
- B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
- B60H1/00392—Air-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
Abstract
本申请公开了一种车辆及其空调系统，涉及空调技术领域。该空调系统中的压缩机(04)压缩的高温高压的工质可以为水冷凝器(06)提供热量，从而加热水冷冷凝器(06)中的液体，加热后的液体可以被水泵(08)输送至第一加热器(07)中，第一加热器(07)即可加热流过该第一加热器(07)的气体。由于可以通过压缩机(04)为水冷冷凝器(06)提供热量以加热液体，从而可以降低车辆的电池的能耗，而无需改装电池，因此本申请提供的空调系统可以以较低的成本提高车辆的续航能力。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域，特别涉及一种车辆及其空调系统。
背景技术
目前电动车辆中的空调系统一般会消耗电动车辆中电池的大量电能，导致电动车辆的续航能力降低。
相关技术中，通常采用改装电池的方式，例如扩充电池的容量，以降低空调系统对续航能力的影响，从而提高电动车辆的续航能力。
但是，该改装电池的成本较高。
发明内容
本申请提供了一种车辆及其空调系统，可以解决相关技术的通过改装电池提高车辆的续航能力时成本较高的问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种车辆的空调系统，所述系统包括：第一换热器、第一节流器、第二换热器、压缩机、换向阀、水冷冷凝器、第一加热器以及水泵，其中所述第一加热器位于所述第二换热器的出风侧；
所述第一换热器的一端与所述第一节流器的一端连接，所述第一换热器的另一端与所述换向阀的第一端口连接，所述第一节流器的另一端与所述水冷冷凝器的一端连接；
所述第二换热器的一端与所述换向阀的第二端口连接，所述第二换热器的另一端与所述换向阀的第三端口连接，所述换向阀的第三端口还与所述压缩机的一端连接，所述压缩机的另一端与所述水冷冷凝器的另一端连接，其中所述换向阀的所述第一端口、所述第二端口和所述第三端口中的至少两个端口能够导通，所述压缩机用于向所述水冷冷凝器提供工质；
所述水冷冷凝器的一端还与所述第一加热器的一端连接，所述水冷冷凝器的另一端还与所述水泵的一端连接，所述水泵的另一端与所述第一加热器的另一端连接，其中所述水冷冷凝器用于利用所述压缩机提供的工质的热量加热液体；所述水泵用于将所述水冷冷凝器中的所述液体输送至所述第一加热器。
可选的，所述系统还包括：控制器以及分别与所述控制器连接的第二加热器和第一温度传感器；
所述第一温度传感器设置在所述车辆的外部，用于检测所述车辆的外部的环境温度；
所述第二加热器的一端与所述水泵的一端连接，所述第二加热器的另一端与所述水冷冷凝器的另一端连接；
所述控制器，用于根据所述环境温度控制所述第二加热器的工作状态。
可选的，所述系统还包括：控制器以及与所述控制器连接的第一压力温度传感器；
所述第一压力温度传感器设置在所述第一换热器与所述换向阀的第一端口之间的通路上，用于检测从所述第一换热器流出的工质的第一工质压力和第一工质温度；
所述控制器还与所述换向阀、所述第一节流器以及所述压缩机连接，用于根据所述第一工质压力和所述第一工质温度，调节所述换向阀中的各个端口的导通状态、所述第一节流器的开度以及所述压缩机的工作状态。
可选的，所述系统还包括：控制器以及与所述控制器连接的第二压力温度传感器；
所述第二压力温度传感器设置在所述水冷冷凝器与所述第一节流器之间的通路上，用于检测流过所述水冷冷凝器的工质的第二工质压力和第二工质温度；
所述控制器还与所述第一节流器连接，用于根据所述第二工质温度和所述第二工质压力调节所述第一节流器的开度。
可选的，所述系统还包括：开关，所述开关和所述第一节流器并联。
可选的，所述系统还包括：第二节流器；
所述第二节流器的一端与所述第二换热器的一端连接，所述第二节流器的另一端与所述换向阀的第二端口连接。
可选的，所述系统还包括：控制器以及与所述控制器连接的第三压力温度传感器；
所述第三压力温度传感器设置在所述第二换热器与所述换向阀的第二端口之间的通路上，用于检测从所述第二换热器流出的工质的第三工质压力和第三工质温度；
所述控制器还与所述第二节流器连接，用于根据所述第三工质压力和所述第三工质温度调节所述第二节流器的开度。
可选的，所述系统还包括：控制器以及与所述控制器连接第二温度传感器；
所述第二温度传感器设置在所述水冷冷凝器与所述水泵之间的通路上，用于检测从所述水冷冷凝器中流出的液体的液体温度；
所述控制器还与所述压缩机连接，用于根据所述液体温度调节所述压缩机的排量。
可选的，所述系统还包括：储液干燥器；
所述储液干燥器的一端与所述换向阀的第三端口连接，所述储液干燥器的另一端与所述压缩机的一端连接。
另一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括：如上述方面所述的空调系统。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请提供了一种车辆及其空调系统，该空调系统中的压缩机压缩的高温高压的工质可以为水冷凝器提供热量，从而加热水冷冷凝器中的液体，加热后的液体可以被水泵输送至第一加热器中，第一加热器即可加热流过该第一加热器的气体。由于可以通过压缩机为水冷冷凝器提供热量以加热液体，从而可以降低车辆的电池的能耗，而无需改装电池，因此本申请提供的空调系统可以以较低的成本提高车辆的续航能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明实施例提供的一种车辆的空调系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种车辆的空调系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种车辆的空调系统的控制框图的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种相关技术中的空调系统与本发明实施例提供的空调系统的电功耗的测试对比示意图；
图5是本发明实施例提供的一种测试数据的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种车辆的空调系统，可以解决相关技术中通过改装电池提高车辆的续航能力时成本较高的问题。可选的，该车辆可以为电动车辆，例如可以为纯电动车辆。
图1是本发明实施例提供的一种车辆的空调系统的结构示意图。参见图1，该空调系统可以包括：第一换热器01、第一节流器02、第二换热器03、压缩机04、换向阀05、水冷冷凝器06、第一加热器07以及水泵08。其中，该第一加热器07位于第二换热器03的出风侧。并且，该第一加热器07和该第二换热器03可以均位于该空调系统的风道中。可选的，该第一节流器02可以为膨胀阀。
第一换热器01的一端与第一节流器02的一端连接，第一换热器01的另一端与该换向阀05的第一端口连接，该第一节流器02的另一端与该水冷冷凝器06的一端连接。该第二换热器03的一端与该换向阀05的第二端口连接，该第二换热器03的另一端与该换向阀05的第三端口连接，该换向阀05的第三端口还与压缩机04的一端连接，该压缩机04的另一端与该水冷冷凝器06的另一端连接。
其中，该换向阀05的至少两个端口可以导通。该压缩机04可以用于向该水冷冷凝器06提供工质。
该水冷冷凝器06的一端还与第一加热器07的一端连接，该水冷冷凝器06的另一端还与水泵08的一端连接，该水泵08的另一端与第一加热器07的另一端连接。该水冷冷凝器06用于利用该压缩机04提供的工质的热量加热液体。该水泵08用于将该水冷冷凝器06中的液体输送至该第一加热器07。其中，该液体位于该水冷冷凝器06中，也即是，该水冷冷凝器06可以用于盛装液体。可选的，该液体可以为水。
在本发明实施例中，该空调系统的工作模式可以包括：制热模式。当空调系统处于制热模式时，该压缩机04、第一节流器02、换向阀05以及水泵08均可以处于工作状态，其中换向阀05的第一端口和第三端口导通。压缩机04可以将低温低压的气态工质压缩为高温高压的气态工质，该高温高压的气态工质可以为该水冷冷凝器06提供热量，从而加热水冷冷凝器06中的液体，即高温高压的气态工质可以与水冷冷凝器06中的液体换热。水泵08继而可以将该水冷冷凝器06中被加热后的液体输送至第一加热器07中。进入空调系统的风道中的气体流过该第一加热器07后即可被加热，最后流至车辆的车舱(也称乘员舱)内，以升高车舱内的温度。而流过该水冷冷凝器06的工质经过第一节流器02节流后，可以依次流经第一换热器03以及换向阀05，最终流入压缩机01中，完成一次循环。
综上所述，本发明实施例提供了一种空调系统，该空调系统中的压缩机压缩的高温高压的工质可以为水冷凝器提供热量，从而加热水冷冷凝器中的液体，加热后的液体可以被水泵输送至第一加热器中，第一加热器即可加热流过该第一加热器的气体。由于可以通过压缩机为水冷冷凝器提供热量以加热液体，从而可以降低车辆的电池的能耗，而无需改装电池，因此本发明实施例提供的空调系统可以以较低的成本提高车辆的续航能力。
在发明实施例中，该第二换热器03以及该第一加热器07可以组成供热通风和空气调节(heating ventilation and air conditioning，HVAC)总成。可选的，该HVAC总成的长度可以为210.6毫米(mm)，宽度可以为172.5mm，高度可以为27mm，该HVAC总成在全暖吹脚外循环模式(即该空调系统处于制热模式下，且进入空调系统的风道的气体为车辆外部的气体，该风道中的气体最终通过车辆的吹脚风口流入车舱内)下，风量可以为350立方米/小时。该第二换热器03的长度可以为672mm，宽度可以为350.9mm，高度可以为22mm，其换热能力可以为205千瓦(kw)。该压缩机04可以为电动压缩机，即为电力驱动的压缩机，该压缩机的排量可以为34立方厘米(cubic centimeter，cc)。该水冷冷凝器06的长度可以为208mm，宽度可以为80mm，高度可以为88mm，其换热能力可以为4.2kw。该空调系统的同轴管(intermediate heat exchanger，IHX)的长度可以为450mm。
在本发明实施例中，参见图2和图3，该空调系统还可以包括：控制器09(图2中未示出)以及与该控制器09连接的第二加热器10和第一温度传感器11。该第一温度传感器11可以设置在车辆的外部，例如可以设置在车辆的车头的格栅处，可以用于检测该车辆的外部的环境温度。
可选的，该控制器09可以为空调系统的总控制器，且可以与空调系统中的多个组件(例如压缩机04、第一节流器02、换向阀05、水泵08以及第二加热器10)连接，用于控制该多个组件的工作状态。该第二加热器10可以为高压水加热器，且第二加热器10可以与车辆的电池连接，在电池的驱动下工作。
该第二加热器10的一端与该水泵08的一端连接，该第二加热器10的另一端与该水冷冷凝器06的另一端连接，该控制器09可以根据第一温度传感器11检测的环境温度控制该第二加热器10的工作状态。
由于空调系统中的工质(例如四氟乙烷，也称R134a)受其工作特性的限制，在车辆外部的环境温度低于第一温度阈值(例如-10摄氏度)时，吸收的热量较少，甚至无法吸收热量，导致当环境温度低于该第一温度阈值时，该空调系统中的换热器(例如上述的第一换热器01和第二换热器03)的换热效率较低，此时为了满足驾驶员对车舱内温度的需求，控制器09可以控制第二加热器10处于工作状态。
在本发明实施例中，当第一温度传感器11检测的环境温度低于该第一温度阈值时，控制器09可以控制第二加热器10和压缩机04均处于工作状态。此时，水泵08可以将水冷冷凝器06中被压缩机04提供的高温高压的工质加热后的液体输送至第二加热器10，第二加热器10可以继续加热该液体，之后该液体被水泵08输送至第二加热器07中。第二加热器07即可加热流过该第二加热器07的气体。
需要说明的是，当控制器09控制第二加热器10处于工作状态时，还可以根据第一温度传感器11检测到的环境温度控制第二加热器10的工作强度。
其中，该第二加热器10的工作强度与该环境温度负相关。也即是，该环境温度越低，控制器09可以控制第二加热器10的工作强度越大。
当第一温度传感器11检测的环境温度不低于第一温度阈值时，由于工质吸收热量较多，此时为了降低电池的能耗，控制器09可以控制第二加热器10处于非工作状态，并控制压缩机04、水泵08和第一节流器02均处于工作状态，并控制换向阀05的第一端口和第三端口导通。此时，压缩机04压缩的高温高压的工质可以为水冷冷凝器06提供热量以加热水冷冷凝器06中的液体，水泵08可以将加热后的液体输送至第一加热器07中。第一加热器07即可加热流过该第一加热器07的气体。
由于第二加热器10可以在环境温度低于第一温度阈值时处于工作状态，而在环境温度不低于第一温度阈值时处于非工作状态，因此可以在降低该空调系统对电池电能的消耗的前提下，确保空调系统的制热性能。
可选的，该第一温度阈值可以由该工质的工作特性决定。示例的，假设该工质为四氟乙烷时，则该第一温度阈值可以为-10摄氏度(℃)。
参见图2和图3，该空调系统还可以包括：开关12，该开关12和该第一节流器02并联。可选的，该开关12可以为电磁阀。
如图2和图3所示，该空调系统还可以包括：第二节流器13。该第二节流器13的一端可以与该第二换热器03的一端连接，该第二节流器13的另一端可以与该换向阀05的第二端口连接。可选的，该第二节流器13可以为膨胀阀。
可选的，该空调系统还可以包括：与控制器09连接的鼓风机(图2和图3中均未示出)，该鼓风机可以位于空调系统的风道的入口处，用于使气体进入空调系统的风道内与换热器换热，并将换热后的气体吹入至车舱内。
参见图3，空调系统包括的开关12、第二节流器13以及鼓风机等组件也均可以与该控制器09连接，控制器09可以控制其所连接的各个组件的工作状态，从而使得空调系统处于不同的工作模式。并且，该控制器09可以通过调节第一节流器02和第二节流器13的开度，调节空调系统的换热器(例如第一换热器01和第二换热器03)在不同工作模式下的换热强度，以便为车舱提供舒适的温度。其中，该空调系统的工作模式可以包括：制热模式、制冷模式以及除雾除霜模式。
其中，在制热模式下，控制器09可以控制压缩机04、水泵08和鼓风机均处于工作状态，控制第一节流器02处于打开状态，控制换向阀05的第一端口和第三端口导通，并控制开关12处于闭合状态。此时，压缩机04压缩的高温高压的工质依次流经水冷冷凝器06、第一节流器02、第一换热器01以及换向阀05，最终流入压缩机04中。在该制热模式下，该第一换热器01可以作为蒸发器，而该第二换热器03处于非工作状态。因此，进入风道中的气体可以被第一加热器07加热，之后进入车舱内，即可升高车舱内的温度。
在制冷模式下，控制器09可以控制压缩机04和鼓风机处于工作状态，开关12和第二节流器13处于打开状态，控制换向阀05的第一端口和第二端口处于导通状态，并控制水泵08处于非工作状态时。此时，压缩机04压缩的高温高压的工质可以先依次流经水冷冷凝器06、开关12和第一换热器01，再经过换向阀05的第二端口依次流经第二节流器13和第二换热器03，最后流入压缩机04中，完成一次循环。在该模式下，第二换热器03作为蒸发器，而第一加热器07不工作，因此进入风道中的气体仅与第二换热器03换热，温度即可降低，之后进入车舱内，即可降低车舱内的温度。
在除雾除霜模式下，控制器09可以控制压缩机04、水泵08和鼓风机均处于工作状态，开关12和第二节流器13处于打开状态，并控制换向阀05的第一端口和第二端口处于导通状态。除雾除霜模式下空调系统的工质的流向与上述制冷模式中工质的流向相同。本发明实施例在此不再赘述。此时，第二换热器03作为蒸发器，第一加热器07也处于工作状态，因此进入风道中的气体先与第二换热器03换热以降低该气体的湿度，之后该气体再与第一加热器07换热，温度即可升高。
可选的，参见图2和图3，该空调系统还可以包括：与该控制器09连接的第一压力温度传感器14。该第一压力温度传感器14可以设置在该第一换热器01与该换向阀05的第一端口之间的通路上，用于检测从该第一换热器01流出的工质的第一工质压力和第一工质温度，并可以将该第一工质压力和该第一工质温度发送至该控制器09。控制器09可以根据接收到的第一工质压力和第一工质温度调节该换向阀05中各个端口的导通状态以及压缩机04的工作状态。
当空调系统中的第一换热器01作为蒸发器时，由于蒸发器表面温度较低，因此可能会出现结霜的现象，即第一换热器01的表面形成有冰层，影响第一换热器01的换热效率，进而影响空调系统的正常工作，故而需要及时除去该冰层。
在本发明实施例中，控制器09可以根据接收到的第一工质温度和第一工质压力确定换热器的表面是否有结霜，并可以在确定出第一换热器01的表面形成有冰层时，及时除去该冰层。
示例的，控制器09可以预先存储有第二温度阈值和第一压力阈值，控制器09可以将接收到的第一工质温度与该第二温度阈值做比较，并可以将接收到的第一工质压力与该第一压力阈值做比较。若该第一工质温度小于该第二温度阈值时，并且该第一工质压力小于第一压力阈值时，即可确定该第一换热器01的表面有结霜。
若控制器09确定该第一换热器01的表面有结霜，则可以通过以下两种方式中的任一种除去该第一换热器01表面的冰层：
在一种可选的实现方式中，控制器09可以控制压缩机04处于工作状态，控制开关12和第二节流器13处于打开状态，控制换向阀05的第一端口和第二端口处于导通状态，并控制水泵08和鼓风机处于非工作状态。此时，压缩机04压缩的高温高压的工质可以先依次流经水冷冷凝器06、开关12和第一换热器01，再经过换向阀05的第二端口依次流经第二节流器13和第二换热器03，最后流入压缩机04中。即此时流至该第一换热器01的工质为高温高压的工质，可以释放热量，从而可以消除第一换热器01表面的冰层。也即是，控制器09可以控制该第一换热器01作为冷凝器以达到除去冰层的效果。
在另一种可选的实现方式中，控制器09可以控制压缩机01处于非工作状态，由此第一换热器01的温度可以逐渐回升从而使得第一换热器01表面的冰层逐渐消失。
需要说明的是，在本发明实施例中，该控制器09还可以与第一节流器02连接。在空调处于制热或者除霜除雾模式时，该控制器09根据接收到的第一工质压力与第一工质温度确定流过第一换热器01的工质的过热度，从而根据该过热度调节第一节流器02的开度。其中，该过热度可以为第一工质温度，与第一工质压力下的饱和温度的差值。
控制器09可以判断该过热度是否处于过热度范围内，若处于该过热度范围内，则无需调节第一节流器02的开度。若不处于该过热度范围内，则可以通过调节第一节流器02的开度，使得该过热度处于该过热度范围内，从而使该空调系统的制冷效果较好。可选的，该过热度范围可以为(0℃，12℃)。
示例的，该控制器09中预先存储有第一工质压力与该第一工质压力下的饱和温度的对应关系，当该控制器09接收到第一压力温度传感器14发送的第一工质压力和第一工质温度时，可以根据该第一工质压力从预先存储的对应关系中获取该第一工质压力下的饱和温度。之后，可以根据该饱和温度和第一工质温度确定过热度。控制器09进而可以根据该过热度调节第一节流器02的开度。
在本发明实施例中，该空调系统还可以包括：第二压力温度传感器15和第三压力温度传感器16中的一个或多个，例如该空调系统可以包括第二压力温度传感器15和第三压力温度传感器16。其中，参见图3，第二压力温度传感器15和第三压力温度传感器16均可以与该控制器09连接。
该第二压力温度传感器15可以设置在该水冷冷凝器06与该第一节流器02之间的通路上，该第二压力温度传感器15可以检测流过该水冷冷凝器06的工质的第二工质压力和第二工质温度，并将该第二工质压力和第二工质温度发送至控制器09。
该第三压力温度传感器16可以设置在该第二换热器03与该换向阀05的第二端口之间的通路上，用于检测从该第二换热器03流出的工质的第三工质压力和第三工质温度，并将该第三工质压力和该第三工质温度发送至该控制器09。
该控制器09可以用于根据接收到的工质温度和工质压力调节节流器的开度，以使从该空调系统吹至车舱内的气体的温度满足驾驶员的需求。
在本发明实施例中，控制器09可以根据该第二工质温度和第二工质压力调节该第一节流器02的开度，并可以根据该第三工质温度和第三工质压力调节该第二节流器13的开度，以调节该换热器的换热强度。
示例的，空调系统在处于制冷或除霜除雾模式时，控制器09可以根据接收到的第二工质压力与第二工质温度确定流过第二换热器03的工质的过热度，从而根据该过热度调节第二节流器13的开度。
控制器09根据过热度调节第二节流器13的开度的实现过程，可以参照上述控制器09根据流过第一换热器01的工质的过热度调节第一节流器02的开度的相关描述，本发明实施例在此不再赘述。
空调系统在处于制热模式时，控制器09可以根据接收到的第三工质压力与第三工质温度确定流过水冷冷凝器06的工质的过冷度，从而根据该过冷度调节第一节流器02的开度。其中，该过冷度可以为第三工质温度，与第三工质压力下的饱和温度的差值。
控制器09可以判断该过冷度是否处于过冷度范围内，若处于该过冷度范围内，则无需调节第一节流器02的开度。若不处于该过冷度范围内，则可以通过调节第一节流器02的开度，使得该过冷度处于该过冷度范围内，从而使该空调系统的制热效果较好。可选的，该过冷度范围为(8℃，12℃)。
示例的，该控制器09中预先存储有第三工质压力与该第三工质压力下的饱和温度的对应关系，当该控制器09接收到第三压力温度传感器16发送的第三工质压力和第三工质温度时，可以根据该第三工质压力从预先存储的对应关系中获取该第三工质压力下的饱和温度。之后，可以根据该饱和温度和第三工质温度确定过冷度。控制器09进而可以根据该过三度调节第一节流器02的开度。
由于本发明实施例提供的空调系统设置有检测工质温度和工质压力的第一压力温度传感器14、第二压力温度传感器15以及第三压力温度传感器16，控制器09可以根据接收到的工质温度和工质压力调节节流器的开度，提高了节流器开度调节的准确性。
可选的，参见图3，该空调系统还可以包括：与控制器09连接的蒸发器温度传感器17，该蒸发器温度传感器17可以设置在第二换热器03表面，用于检测该第二换热器03的表面温度。控制器09可以根据该表面温度，控制压缩机04的工作状态。
可选的，控制器09确定出该表面温度小于第四温度阈值(例如0℃)时，即可确定该第二换热器03结霜，即该第二换热器03的表面形成有冰层，此时该控制器09可以控制该压缩机04处于非工作状态，该第二换热器03的温度可以逐渐回升，因此第二换热器03表面的冰层可以逐渐消失。
在本发明实施例中，参见图2和图3，该空调系统还可以包括：与该控制器09连接第二温度传感器18。
该第二温度传感器18可以设置在该水冷冷凝器06与该水泵08之间的通路上，可以检测从该水冷冷凝器06中流出的液体的液体温度。该控制器09还可以根据该液体温度调节该压缩机04的排量。
由于压缩机04的转速变化，会导致压缩机04的排量发生变化，因此控制器09可以根据该液体温度调节压缩机04的转速，从而调节压缩机04的排量。
可选的，控制器09可以预先存储有第五温度阈值，控制器09根据该液体温度与该第五温度阈值调节压缩机04的排量。
示例的，控制器09在确定出该液体温度大于该第五温度阈值时，可以确定该液体温度较高，可以调低压缩机04的排量，以为车舱提供温度合适的气体。而控制器09在确定出该液体温度小于该第五温度阈值时，可以确定该液体温度较低，可以调高压缩机04的排量，从而为车舱提供合适温度的气体。
综上可知，在本发明实施例中，在该空调系统的各个模式下，控制器09可以根据不同模式下，接收到的各个传感器的发送的数据，以及驾驶员的需求调节压缩机04的排量和节流器的开度，有效提高了空调系统的控制准确性。
可选的，前文所述的第一温度阈值至第五温度阈值，以及第一压力阈值可以是车辆出厂前配置的，且上述阈值的数值可以是操作人员根据实验确定的。
参见图2，该空调系统还可以包括：储液干燥器19。该储液干燥器19的一端可以与该换向阀05的第三端口连接，该储液干燥器19的另一端与该压缩机04的一端连接。
该储液干燥器19可以存储并干燥从该换向阀05的第三端口流出的工质，从而使进入压缩机04的工质均为气态工质，由此可以保护压缩机04，从而可以提高该空调系统的使用寿命。
可选的，该水冷冷凝器06与该水泵08之间的通路上还可以设置有除气预留口，可以用于排出该通路中气体，以保证该空调系统的正常运行。
在本发明实施例中，该空调系统还可以包括：与控制器09连接的阳光传感器20，该阳光传感器20可以设置在车辆的仪表板上靠近车辆的除雾风口的位置处，用于检测阳光的照射强度。该控制器20可以根据该阳光的照射强度，修正鼓风机的转速。
图4是本发明实施例提供的一种相关技术中的空调系统与本发明实施例提供的空调系统的电功耗的测试对比示意图。图4中a表示本发明实施例提供的空调系统，b表示相关技术中的空调系统。
在对两个空调系统的电功耗进行测试时，需要确保两个空调系统的所处的环境温度相同，且从风道流入至车舱内的气体的温度和流量相同。例如，该环境温度可以为-10℃，参见图5，从风道中流入至车舱内的气体(即从空调系统的出风口吹出的气体)的温度可以为40℃。从图5中还可以看出，当该气体的温度为40℃时，从该水冷冷凝器06中流出的液体的温度可以为44.5℃。
其中，当从该水冷冷凝器06中流出的液体温度为44.5℃时，该压缩机04提供的工质的温度可以为119.5℃，此时该压缩机04的转速可以为6000转/分钟(revolutions perminute，rpm)。
从图4中可以看出，在制热量(即风的温度和流量)相同的条件下，本发明实施例提供的空调系统所消耗的电能(即电功耗)较少，约降低了44％，因此本发明实施例提供的空调系统的性能系数(coefficient of performance，COP)较高。其中，该COP可以为空调系统的制热量与电功耗的比值，或者也可以为空调系统的制冷量与电功耗的比值。
综上所述，本发明实施例提供了一种空调系统，该空调系统中的压缩机压缩的高温高压的工质可以为水冷凝器提供热量，从而加热位于水冷冷凝器中的液体，加热后的液体可以被水泵输送至位于第一加热器中，第一加热器即可加热流过该第一加热器的气体。由于压缩机可以为水冷冷凝器提供热量以加热液体，从而可以降低车辆的电池的能耗，而无需改装电池，因此本发明实施例提供的空调系统可以以较低的成本实现车辆续航能力的提高。此外，本发明实施例提供的空调系统中的HVAC总成可以采用当前车辆的空调系统中的HVAC总成，而无需研发新的HVAC总成，因此本发明实施例提供的空调系统的成本较低，研发周期较短。
本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括：如上述实施例提供的空调系统。可选的，该车辆可以为电动车辆。
可选的，该车辆还可以包括整车控制器(vehicle control unit，VCU)，该VCU可以与该空调系统的控制器连接，控制该空调系统的工作状态。
以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆的空调系统，其特征在于，所述系统包括：第一换热器(01)、第一节流器(02)、第二换热器(03)、压缩机(04)、换向阀(05)、水冷冷凝器(06)、第一加热器(07)以及水泵(08)，其中所述第一加热器(07)位于所述第二换热器(03)的出风侧；
所述第一换热器(01)的一端与所述第一节流器(02)的一端连接，所述第一换热器(01)的另一端与所述换向阀(05)的第一端口连接，所述第一节流器(02)的另一端与所述水冷冷凝器(06)的一端连接；
所述第二换热器(03)的一端与所述换向阀(05)的第二端口连接，所述第二换热器(03)的另一端与所述换向阀(05)的第三端口连接，所述换向阀(05)的第三端口还与所述压缩机(04)的一端连接，所述压缩机(04)的另一端与所述水冷冷凝器(06)的另一端连接，其中所述换向阀(05)的所述第一端口、所述第二端口和所述第三端口中的至少两个端口能够导通，所述压缩机(04)用于向所述水冷冷凝器(06)提供工质；
所述水冷冷凝器(06)的一端还与所述第一加热器(07)的一端连接，所述水冷冷凝器(06)的另一端还与所述水泵(08)的一端连接，所述水泵(08)的另一端与所述第一加热器(07)的另一端连接，其中所述水冷冷凝器(06)用于利用所述压缩机(04)提供的工质的热量加热液体；所述水泵(08)用于将所述水冷冷凝器(06)中的所述液体输送至所述第一加热器(07)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制器(09)以及分别与所述控制器(09)连接的第二加热器(10)和第一温度传感器(11)；
所述第一温度传感器(11)设置在所述车辆的外部，用于检测所述车辆的外部的环境温度；
所述第二加热器(10)的一端与所述水泵(08)的一端连接，所述第二加热器(10)的另一端与所述水冷冷凝器(06)的另一端连接；
所述控制器(09)，用于根据所述环境温度控制所述第二加热器(10)的工作状态。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制器(09)以及与所述控制器(09)连接的第一压力温度传感器(14)；
所述第一压力温度传感器(14)设置在所述第一换热器(01)与所述换向阀(05)的第一端口之间的通路上，用于检测从所述第一换热器(01)流出的工质的第一工质压力和第一工质温度；
所述控制器(09)还与所述换向阀(05)、所述第一节流器(02)以及所述压缩机(04)连接，用于根据所述第一工质压力和所述第一工质温度，调节所述换向阀(05)中的各个端口的导通状态、所述第一节流器(02)的开度以及所述压缩机(04)的工作状态。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制器(09)以及与所述控制器(09)连接的第二压力温度传感器(15)；
所述第二压力温度传感器(15)设置在所述水冷冷凝器(06)与所述第一节流器(02)之间的通路上，用于检测流过所述水冷冷凝器(06)的工质的第二工质压力和第二工质温度；
所述控制器(09)还与所述第一节流器(02)连接，用于根据所述第二工质温度和所述第二工质压力调节所述第一节流器(02)的开度。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：开关(12)，所述开关(12)和所述第一节流器(02)并联。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第二节流器(13)；
所述第二节流器(13)的一端与所述第二换热器(03)的一端连接，所述第二节流器(13)的另一端与所述换向阀(05)的第二端口连接。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制器(09)以及与所述控制器(09)连接的第三压力温度传感器(16)；
所述第三压力温度传感器(16)设置在所述第二换热器(03)与所述换向阀(05)的第二端口之间的通路上，用于检测从所述第二换热器(03)流出的工质的第三工质压力和第三工质温度；
所述控制器(09)还与所述第二节流器(13)连接，用于根据所述第三工质压力和所述第三工质温度调节所述第二节流器(13)的开度。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制器(09)以及与所述控制器(09)连接第二温度传感器(18)；
所述第二温度传感器(18)设置在所述水冷冷凝器(06)与所述水泵(08)之间的通路上，用于检测从所述水冷冷凝器(06)中流出的液体的液体温度；
所述控制器(09)还与所述压缩机(04)连接，用于根据所述液体温度调节所述压缩机(04)的排量。
9.根据权利要求1至8任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：储液干燥器(19)；
所述储液干燥器的一端与所述换向阀(05)的第三端口连接，所述储液干燥器(19)的另一端与所述压缩机(04)的一端连接。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：如权利要求1至9任一所述的空调系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910634201.XA CN110329035B (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 车辆及其空调系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910634201.XA CN110329035B (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 车辆及其空调系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110329035A true CN110329035A (zh) | 2019-10-15 |
| CN110329035B CN110329035B (zh) | 2022-11-29 |
Family
ID=68144959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910634201.XA Active CN110329035B (zh) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 车辆及其空调系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110329035B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115384957A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-25 | 浙大宁波理工学院 | 一种压力可控型储液装置及其控制方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101021368A (zh) * | 2007-03-26 | 2007-08-22 | 李德寿 | 一种使用冷媒的节能热交换装置 |
| SE0850030A1 (sv) * | 2008-10-07 | 2010-04-08 | Scania Cv Abp | System och anordning innefattande en sammanbyggd kondensor och förångare |
| KR20140046836A (ko) * | 2012-10-11 | 2014-04-21 | 포스코에너지 주식회사 | 연료 전지와 히트 펌프를 이용한 하이브리드 냉난방 시스템 |
| CN105539067A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-05-04 | 天津三电汽车空调有限公司 | 带电池热管理功能的车辆空调系统 |
| CN206579445U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-10-24 | 比亚迪股份有限公司 | 热泵空调系统及电动汽车 |
| CN108482067A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-04 | 上海思致汽车工程技术有限公司 | 一种节能型多回路电动汽车热管理系统 |
| CN108859662A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-11-23 | 合肥市智信汽车科技有限公司 | 一种电动运输车辆的空调系统 |
| CN108895707A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-11-27 | 兰州理工大学 | 回收蒸汽压缩式热泵机组冷凝热热水循环系统及使用方法 |
| CN109291761A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-01 | 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 | 一种电动汽车热泵空调系统 |
| CN208901679U (zh) * | 2018-10-15 | 2019-05-24 | 重庆超力高科技股份有限公司 | 一种间接热泵系统及车用热泵空调 |
| CN209022721U (zh) * | 2018-11-09 | 2019-06-25 | 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 | 一种电动汽车热泵空调系统 |
-
2019
- 2019-07-12 CN CN201910634201.XA patent/CN110329035B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101021368A (zh) * | 2007-03-26 | 2007-08-22 | 李德寿 | 一种使用冷媒的节能热交换装置 |
| SE0850030A1 (sv) * | 2008-10-07 | 2010-04-08 | Scania Cv Abp | System och anordning innefattande en sammanbyggd kondensor och förångare |
| KR20140046836A (ko) * | 2012-10-11 | 2014-04-21 | 포스코에너지 주식회사 | 연료 전지와 히트 펌프를 이용한 하이브리드 냉난방 시스템 |
| CN105539067A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-05-04 | 天津三电汽车空调有限公司 | 带电池热管理功能的车辆空调系统 |
| CN206579445U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-10-24 | 比亚迪股份有限公司 | 热泵空调系统及电动汽车 |
| CN108895707A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-11-27 | 兰州理工大学 | 回收蒸汽压缩式热泵机组冷凝热热水循环系统及使用方法 |
| CN108482067A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-04 | 上海思致汽车工程技术有限公司 | 一种节能型多回路电动汽车热管理系统 |
| CN108859662A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-11-23 | 合肥市智信汽车科技有限公司 | 一种电动运输车辆的空调系统 |
| CN208901679U (zh) * | 2018-10-15 | 2019-05-24 | 重庆超力高科技股份有限公司 | 一种间接热泵系统及车用热泵空调 |
| CN109291761A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-01 | 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 | 一种电动汽车热泵空调系统 |
| CN209022721U (zh) * | 2018-11-09 | 2019-06-25 | 上海加冷松芝汽车空调股份有限公司 | 一种电动汽车热泵空调系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115384957A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-25 | 浙大宁波理工学院 | 一种压力可控型储液装置及其控制方法 |
| CN115384957B (zh) * | 2022-07-18 | 2023-09-01 | 浙大宁波理工学院 | 一种压力可控型储液装置及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110329035B (zh) | 2022-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230158856A1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
| KR101283592B1 (ko) | 차량용 히트펌프 시스템 및 그 제어방법 | |
| JP4517529B2 (ja) | ヒートポンプサイクル、加熱装置、車両用暖房装置、暖房装置および蒸気圧縮式冷凍サイクル | |
| CN113432210B (zh) | 新风除湿一体机 | |
| CN109028650A (zh) | 一种多联机空调热水一体机 | |
| CN103697625B (zh) | 一种纯电动汽车热泵空调系统的控制方法 | |
| JP2013001387A (ja) | 車両用ヒートポンプシステム及びその制御方法 | |
| CN109405365A (zh) | 冷媒循环系统及其控制方法、空气调节装置 | |
| CN109163395A (zh) | 空调系统及其控制方法 | |
| CN113022261B (zh) | 一种电动车用热管理系统 | |
| US11747057B2 (en) | Heat pump system | |
| CN107139680A (zh) | 一种空调系统及其控制方法 | |
| KR101178945B1 (ko) | 전기 자동차용 공기 조화 시스템 | |
| CN108317766A (zh) | 一种电动大巴的空调系统及电动大巴 | |
| CN107366999A (zh) | 一种多联式空调干衣机及其控制方法 | |
| CN114734778A (zh) | 一种集成式模块化整车热管理系统 | |
| CN104760601B (zh) | 轨道交通车辆变频热泵空调 | |
| US11828507B2 (en) | Air conditioning system and control method therefor | |
| CN105937788B (zh) | 整体式空调器及其控制方法 | |
| CN209126464U (zh) | 集成式电动汽车热泵空调系统 | |
| CN110254165A (zh) | 一种热泵和电池液冷系统 | |
| CN207015109U (zh) | 一种空调系统 | |
| CN110329035A (zh) | 车辆及其空调系统 | |
| CN105650822A (zh) | 热泵空调器及其化霜方法 | |
| JP2017089950A (ja) | 空気調和システム |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |