CN111251815A - 车辆、车载空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆、车载空调系统及其控制方法。车载空调系统包括可以流过冷媒的压缩机、室外换热器、第一室内换热器和电池包冷却支路，压缩机、室外换热器、第一室内换热器可以通过第一换向阀连通，以实现冷媒流路换向。电池包冷却支路位于第一室内换热器与室外换热器之间，电池包冷却支路的一端通过第一节流阀与室外换热器连通，电池包冷却支路的另一端通过第二节流阀与第一室内换热器连通。根据本发明实施例的车载空调系统，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，并通过调节第一节流阀和第二节流阀，以使电池的温度保持在合适的范围内，以更经济、更节能的方式满足了车辆以及电池的热管理系统在不同工况下的加热与冷却需求。

Description

车辆、车载空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车辆、车载空调系统及其控制方法。

背景技术

为了提高电池充放电效率，需要有合适的工作温度，过高或过低都会对其性能及续航能力造成很大影响。相关技术中，通过设置独立的冷却通道为电池进行降温，另外，还有一些车辆结合空调系统为电池进行控温，通过空调系统为流经电池的冷却液进行换热，以实现对电池的降温或升温。它们均采用电池液冷的技术，结构复杂且降温效率低，不能满足电池的温度需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车载空调系统，所述车载空调系统具有结构简单、性能佳的优点。

本发明还提出一种具有上述车载空调系统的车辆。

本发明还提出一种车载空调系统的控制方法。

根据本发明实施例的车载空调系统，包括：压缩机，所述压缩机包括吸气口和排气口；第一换向阀，所述第一换向阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口通过冷媒管路与所述吸气口连通，所述第四阀口通过冷媒管路与所述排气口连通；室外换热器，所述室外换热器的一端通过冷媒管路与所述第三阀口连通；第一室内换热器，所述第一室内换热器的一端通过冷媒管路与电池包冷却支路的一端连通，所述电池包冷却支路的另一端通过冷媒管路与所述室外换热器的另一端连通，所述第一室内换热器的另一端通过冷媒管路与所述第二阀口连通；第一节流阀，所述第一节流阀设于所述电池包冷却支路与所述室外换热器之间的冷媒管路上；第二节流阀，所述第二节流阀设于所述电池包冷却支路与所述第一室内换热器之间的冷媒管路上。

根据本发明实施例的车载空调系统，通过将电池包冷却支路融合至车载空调系统中，车载空调系统中的冷媒可以流经电池包冷却支路以对电池进行加热或冷却，在实现调节车辆内温度的前提下，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，从而可以提高电池包冷却支路的换热效率，另外，通过设置第一节流阀和第二节流阀，第一节流阀与第二节流阀可以控制流经电池包冷却支路的冷媒量，从而可以使得流经电池包冷却支路的冷媒可以与电池进行合理地换热，以使电池的温度保持在合适的范围内，从而可以提高电池的使用性能、延长电池的工作寿命，该系统结构简单且能够以更经济、更节能的方式满足了车辆以及电池的热管理系统在不同工况下的加热与冷却需求。

根据本发明的一些实施例，当所述车载空调系统处于制冷状态时，所述第一阀口与所述第二阀口在所述第一换向阀内部连通，所述第三阀口与所述第四阀口在所述第一换向阀内部连通，当所述车载空调系统处于制热状态时，所述第一阀口与所述第三阀口在所述第一换向阀内部连通，所述第二阀口与所述第四阀口在所述第一换向阀内部连通。

根据本发明的一些实施例，所述车载空调系统还包括：第一传感器，所述第一传感器设于所述第一节流阀和所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；第二传感器，所述第二传感器设于所述第二节流阀所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；电控装置，所述电控装置根据所述第一传感器及所述第二传感器采集的参数对所述第一节流阀、所述第二节流阀的开度进行调节；所述第一传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器；所述第二传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器。

根据本发明的一些实施例，还包括：第二室内换热器，所述第二室内换热器连接在所述第三阀口和所述室外换热器之间，所述第二室内换热器设于所述第一室内换热器处。

根据本发明的一些实施例，还包括气液分离器，所述气液分离器包括进口和出口，所述进口与所述第一阀口通过冷媒管路连通，所述出口与所述吸气口通过冷媒管路连通。

在本发明的一些实施例中，还包括：第三传感器，所述第三传感器设于所述出口与所述吸气口之间的冷媒管路上；第四传感器，所述第四传感器设于所述进口与所述第一阀口之间的冷媒管路上；所述第三传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器；所述第四传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器。

根据本发明的一些实施例，还包括：第二换向阀，所述第二换向阀包括第五阀口、第六阀口、第七阀口和第八阀口，所述第五阀口通过冷媒管路与所述电池包冷却支路的一端连通，所述第六阀口通过冷媒管路与所述室外换热器连通，所述第七阀口通过冷媒管路与所述第一室内换热器连通，所述第八阀口通过冷媒管路与所述电池包冷却支路的另一端连通；所述第二换向阀定时换向或者根据所述电池包冷却支路进出口处制冷剂的温度换向。

在本发明的一些实施例中，当所述第五阀口与所述第六阀口连通时，所述第八阀口与所述第七阀口连通；当所述第五阀口与所述第七阀口连通，所述第八阀口与所述第六阀口连通。

根据本发明实施例的车辆，包括如上所述的车载空调系统。

根据本发明实施例的车辆，通过将电池包冷却支路融合至车载空调系统中，车载空调系统中的冷媒可以流经电池包冷却支路以对电池进行加热或冷却，在实现调节车辆内温度的前提下，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，从而可以提高电池包冷却支路的换热效率，另外，通过设置第一节流阀和第二节流阀，第一节流阀与第二节流阀可以控制流经电池包冷却支路的冷媒量，从而可以使得流经电池包冷却支路的冷媒可以与电池进行合理地换热，以使电池的温度保持在合适的范围内，从而可以提高电池的使用性能、延长电池的工作寿命，该系统结构简单且能够以更经济、更节能的方式满足了车辆以及电池的热管理系统在不同工况下的加热与冷却需求。

根据本发明实施例的车载空调系统的控制方法，所述车载空调系统包括：压缩机，所述压缩机包括吸气口和排气口；第一换向阀，所述第一换向阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口通过冷媒管路与所述吸气口连通，所述第四阀口通过冷媒管路与所述排气口连通；室外换热器，所述室外换热器的一端通过冷媒管路与所述第三阀口连通；第一室内换热器，所述第一室内换热器的一端通过冷媒管路、电池包冷却支路与所述室外换热器的另一端连通，所述第一室内换热器的另一端通过冷媒管路与所述第二阀口连通；第一节流阀，所述第一节流阀设于所述电池包冷却支路与所述室外换热器之间的冷媒管路上；第二节流阀，所述第二节流阀设于所述电池包冷却支路与所述第一室内换热器之间的冷媒管路上；所述控制方法包括：当所述车载空调系统处于制冷状态时，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通，调节所述第一节流阀的开度；当所述车载空调系统处于制热状态时，所述第一阀口与所述第三阀口连通，所述第二阀口与所述第四阀口连通，调节所述第二节流阀的开度。

根据本发明实施例的车载空调系统的控制方法，通过设置车载空调系统，在实现调节车辆内温度的前提下，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，并根据第一传感器与第二传感器的检测值调节第一节流阀和第二节流阀，从而可以使得流经电池包冷却支路的制冷剂可以与电池进行合理地换热，以使电池的温度保持在合适的范围内，进而可以提高电池的使用性能、延长电池的工作寿命，该系统结构简单且控制方法容易操作。

根据本发明的一些实施例，车载空调系统还包括：第一传感器，所述第一传感器设于所述第一节流阀和所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；

第二传感器，所述第二传感器设于所述第二节流阀所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；所述控制方法包括：当所述车载空调系统处于制冷状态时，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通，根据所述第一传感器、所述第二传感器的采集值控制所述第一节流阀的开度；当所述车载空调系统处于制热状态时，所述第一阀口与所述第三阀口连通，所述第二阀口与所述第四阀口连通，根据所述第一传感器、所述第二传感器的采集值控制所述第二节流阀的开度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的车载空调系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的车载空调系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的车载空调系统的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的车辆的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的车载空调系统的控制方法的流程图。

附图标记：

车载空调系统1，车辆2，

压缩机10，吸气口11，排气口12，气液分离器20，进口21，出口22，第一室内换热器30，室外换热器40，第二室内换热器50，

第一节流阀60，第二节流阀70，

第一换向阀80，第一阀口81，第二阀口82，第三阀口83，第四阀口84，

第二换向阀90，第五阀口91，第六阀口92，第七阀口93，第八阀口94，

电池100，

第一传感器110，第二传感器120，第三传感器130，第四传感器140。

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，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的车载空调系统1，包括压缩机10、第一换向阀80、室外换热器40、第一室内换热器30、电池包冷却支路、第一节流阀60和第二节流阀70。

具体而言，如图1-图3所示，压缩机10包括吸气口11和排气口12。第一换向阀80包括第一阀口81、第二阀口82、第三阀口83和第四阀口84，第一阀口81通过冷媒管路与吸气口11连通，第四阀口84通过冷媒管路与排气口12连通。室外换热器40的一端通过冷媒管路与第三阀口83连通。第一室内换热器30的一端通过冷媒管路与室外换热器40的另一端连通，第一室内换热器30的另一端通过冷媒管路、电池包冷却支路与第二阀口82连通。电池包冷却支路适于与电池100进行换热，以调节电池100的温度，电池100靠近电池包冷却支路设置。例如，电池100可以设于电池包冷却支路上。第一节流阀60设于电池包冷却支路与室外换热器40之间的冷媒管路上，第二节流阀70设于电池包冷却支路与第一室内换热器30之间的冷媒管路上。

根据本发明实施例的车载空调系统1，通过将电池包冷却支路融合至车载空调系统1中，车载空调系统1中的冷媒可以流经电池包冷却支路以对电池100进行加热或冷却，在实现调节车辆内温度的前提下，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，从而可以提高电池包冷却支路的换热效率，另外，通过设置第一节流阀60和第二节流阀70，第一节流阀60与第二节流阀70可以控制流经电池包冷却支路的冷媒量，从而可以使得流经电池包冷却支路的制冷剂可以与电池包冷却支路进行合理地换热，以使电池100的温度保持在合适的范围内，从而可以提高电池100的使用性能、延长电池100的工作寿命，该系统结构简单且能够以更经济、更节能的方式满足了车辆以及电池100的热管理系统在不同工况下的加热与冷却需求。

根据本发明的一些实施例，当车载空调系统1处于制冷状态时，第一阀口81与第二阀口82连通，第三阀口83与第四阀口84连通；当车载空调系统1处于制热状态时，第一阀口81与第三阀口83连通，第二阀口82与第四阀口84连通。

如图1-图3所示，根据本发明的一些实施例，车载空调系统1还可以包括第一传感器110和第二传感器120，第一传感器110位于第一节流阀60和电池包冷却支路之间的冷媒管路上，第二传感器120位于第二节流阀70和电池包冷却支路之间的冷媒管路上。根据第一传感器110及第二传感器120调节第一节流阀60、第二节流阀70，以实现电池100的恒温调节。由此，可以提高电池100的续航能力、延长电池100的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，第一传感器110可以为温度传感器、压力传感器或温压传感器。第二传感器120可以为温度传感器、压力传感器或温压传感器。由此，可以通过检测制冷剂的压力值、温度值可以检测制冷剂与电池包冷却支路的换热量，以控制第一节流阀60及第二节流阀70的流量。

如图1-图3所示，根据本发明的一些实施例，车载空调系统1还可以包括第二室内换热器50，第二室内换热器50连接在第三阀口83和室外换热器40之间，第二室内换热器50的一端与第三阀口83通过冷媒管路连通，第二室内换热器50的另一端与室外换热器40通过冷媒管路连通。第二室内换热器50设于第一室内换热器30处。可以理解的是，第二室内换热器50位于第一室内换热器30附近。由此，第二室内换热器50可以对车辆内的空间进行除湿、除雾，从而可以提高车辆的驾驶安全性，也可以避免水汽对第一室内换热器30的侵蚀、影响第一室内换热器30的换热效率，从而可以提高车辆的使用性能，还可以提高车辆的用户体验性。

如图1-图3所示，根据本发明的一些实施例，车载空调系统1还可以包括气液分离器20，气液分离器20包括进口21和出口22，进口21与第一阀口81通过冷媒管路连通，出口22与吸气口11通过冷媒管路连通。由此，冷媒气体与液体可以在气液分离器20中进行分离，从而可以避免液体的冷媒进入压缩机10，进而可以提高压缩机10的安全性能。

如图1-图3所示，在本发明的一些实施例中，车载空调系统1还可以包括第三传感器130和第四传感器140，第三传感器130设于出口22与吸气口11之间的冷媒管路上，第四传感器140设于进口21与第一阀口81之间的冷媒管路上。由此，通过设置第三传感器130与第四传感器140可以用于检测冷媒进入气液分离器20或是从气液分离器20流出的压力值、温度值，从而可以便于用户调节第一节流阀60或第二节流阀70，以使得进入压缩机10的冷媒为过热制冷剂气体。

在本发明的一些实施例中，第三传感器130可以为温度传感器、压力传感器或温压传感器，第四传感器140为温度传感器、压力传感器或温压传感器。由此，可以通过检测冷媒的压力值、温度值确定冷媒的状态。

根据本发明的一些实施例，第一换向阀80可以为四通阀。由此，可以简化车载空调系统1的设置与制造。

根据本发明的一些实施例，车载空调系统1还可以包括第二换向阀90，第二换向阀90包括第五阀口91、第六阀口92、第七阀口93和第八阀口94，第五阀口91通过冷媒管路与电池包冷却支路的一端连通，第六阀口92通过冷媒管路与室外换热器40连通，第七阀口93通过冷媒管路与第一室内换热器30连通，第八阀口94通过冷媒管路与电池包冷却支路的另一端连通。第二换向阀90定时换向或者根据电池包冷却支路进出口处制冷剂的温度换向。例如，当电池100的温度高于电池100的正常工作温度且电池包冷却支路一端的温度高于电池包冷却支路另一端的温度时，可以通过调节第二换向阀90使得制冷剂从电池包冷却支路的一端流入，相反，当电池100的温度高于电池100的正常工作温度且电池包冷却支路另一端的温度高于电池包冷却支路一端的温度时，可以通过调节第二换向阀90使得制冷剂从电池包冷却支路另一端流入。

当第五阀口91与第六阀口92连通时，第八阀口94与第七阀口93连通；当第五阀口91与第七阀口93连通，第八阀口94与第六阀口92连通。由此，通过设置第二换向阀90，可以控制制冷剂流经电池包冷却支路的流向，从而可以根据电池包冷却支路两端的温度高低，控制制冷剂流向，以均衡电池包冷却支路两端的温度。进一步地，第二换向阀90可以为四通阀。

如图4所示，根据本发明实施例的车辆2，包括如上所述的车载空调系统1。

根据本发明实施例的车辆2，通过将电池包冷却支路融合至车载空调系统1中，车载空调系统1中的冷媒可以流经电池包冷却支路以对电池100进行加热或冷却，在实现调节车辆内温度的前提下，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，从而可以提高电池包冷却支路的换热效率，另外，通过设置第一节流阀60和第二节流阀70，第一节流阀60与第二节流阀70可以控制流经电池包冷却支路的冷媒量，从而可以使得流经电池包冷却支路的制冷剂可以与电池包冷却支路进行合理地换热，以使电池100的温度保持在合适的范围内，从而可以提高电池100的使用性能、延长电池100的工作寿命，该系统结构简单且能够以更经济、更节能的方式满足了车辆以及电池100的热管理系统在不同工况下的加热与冷却需求。

根据本发明的一些实施例，车辆2可以为纯电动车、混动力。

如图5所示，根据本发明实施例的车载空调系统的控制方法，车载空调系统包括：压缩机，压缩机包括吸气口和排气口；第一换向阀，第一换向阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，第一阀口通过冷媒管路与吸气口连通，第四阀口通过冷媒管路与排气口连通；室外换热器，室外换热器的一端通过冷媒管路与第三阀口连通；第一室内换热器，第一室内换热器的一端通过冷媒管路、电池包冷却支路与室外换热器的另一端连通，第一室内换热器的另一端通过冷媒管路与第二阀口连通；第一节流阀，第一节流阀设于电池包冷却支路与室外换热器之间的冷媒管路上；第二节流阀，第二节流阀设于电池包冷却支路与第一室内换热器之间的冷媒管路上；第一传感器，第一传感器位于第一节流阀和电池包冷却支路之间的冷媒管路上；第二传感器，第二传感器位于第二节流阀和电池包冷却支路之间的冷媒管路上。

控制方法包括：当车载空调系统处于制冷状态时，第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，根据第一传感器、第二传感器的采集值控制第一节流阀的开度；当车载空调系统处于制热状态时，第一阀口与第三阀口连通，第二阀口与第四阀口连通，根据第一传感器、第二传感器的采集值控制第二节流阀的开度。

根据本发明实施例的车载空调系统的控制方法，通过设置车载空调系统，在实现调节车辆内温度的前提下，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，并根据第一传感器与第二传感器的检测值调节第一节流阀和第二节流阀，从而可以使得流经电池包冷却支路的制冷剂可以与电池进行合理地换热，以使电池的温度保持在合适的范围内，进而可以提高电池的使用性能、延长电池的工作寿命，该系统结构简单且控制方法容易操作。

根据本发明实施例的车载空调系统的控制方法，车载空调系统包括：压缩机，压缩机包括吸气口和排气口；第一换向阀，第一换向阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，第一阀口通过冷媒管路与吸气口连通，第四阀口通过冷媒管路与排气口连通；室外换热器，室外换热器的一端通过冷媒管路与第三阀口连通；第一室内换热器，第一室内换热器的一端通过冷媒管路、电池包冷却支路与室外换热器的另一端连通，第一室内换热器的另一端通过冷媒管路与第二阀口连通；第一节流阀，第一节流阀设于电池包冷却支路与室外换热器之间的冷媒管路上；第二节流阀，第二节流阀设于电池包冷却支路与第一室内换热器之间的冷媒管路上；控制方法包括：当车载空调系统处于制冷状态时，第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，调节第一节流阀的开度；当车载空调系统处于制热状态时，第一阀口与第三阀口连通，第二阀口与第四阀口连通，调节第二节流阀的开度。

根据本发明实施例的车载空调系统的控制方法，通过设置车载空调系统，在实现调节车辆内温度的前提下，可以实现电池包冷却支路的直冷、直热调节，并根据第一传感器与第二传感器的检测值调节第一节流阀和第二节流阀，从而可以使得流经电池包冷却支路的制冷剂可以与电池进行合理地换热，以使电池的温度保持在合适的范围内，进而可以提高电池的使用性能、延长电池的工作寿命，该系统结构简单且控制方法容易操作。

根据本发明的一些实施例，车载空调系统还包括：第一传感器，第一传感器设于第一节流阀和电池包冷却支路之间的冷媒管路上；

第二传感器，第二传感器设于第二节流阀电池包冷却支路之间的冷媒管路上；控制方法包括：当车载空调系统处于制冷状态时，第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，根据第一传感器、第二传感器的采集值控制第一节流阀的开度；当车载空调系统处于制热状态时，第一阀口与第三阀口连通，第二阀口与第四阀口连通，根据第一传感器、第二传感器的采集值控制第二节流阀的开度。

根据本发明的一些实施例，车载空调系统还包括：气液分离器，气液分离器包括进口和出口，进口与第一阀口连通，出口与吸气口连通；第四传感器，第四传感器设于进口与第一阀口之间。当车载空调系统处于制冷状态时，第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，根据第四传感器的采集值控制第二节流阀的开度，以调节室内换热器的温度；当车载空调系统处于制热状态时，第一阀口与第三阀口连通，第二阀口与第四阀口连通，根据第四传感器的采集值控制第一节流阀的开度，以调节室内换热器的温度。

下面以图1-3为例对本发明实施例的车辆的车载空调系统1进行详细描述。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的车载空调系统1包括压缩机10、气液分离器20、第一室内换热器30、室外换热器40、第二室内换热器50、第一节流阀60、第二节流阀70、第一换向阀80、电池包冷却支路、第一传感器110、第二传感器120、第三传感器130和第四传感器140。

具体而言，如图1-图3所示，压缩机10包括吸气口11和排气口12，气液分离器20包括进口21和出口22，第一换向阀80包括第一阀口81、第二阀口82、第三阀口83和第四阀口84，气液分离器20的出口22与压缩机10的吸气口11连通，第三传感器130位于气液分离器20与压缩机10之间。压缩机10的排气口12与第四阀口84连通。第三阀口83与第二室内换热器50的一端连通，第二室内换热器50的另一端与室外换热器40的一端连通，室外换热器40的另一端通过第一节流阀60与电池包冷却支路的一端连通，第一传感器110位于第一节流阀60与电池包冷却支路之间。电池包冷却支路的另一端通过第二节流阀70与第一室内换热器30的一端连通，第二传感器120位于电池包冷却支路与第二节流阀70之间。第一室内换热器30的另一端与第二阀口82连通，第一阀口81与气液分离器20的进口21连通。第四传感器140位于第一阀口81与气液分离器20之间。

当车载空调系统1处于制冷状态时，压缩机10运行，第一阀口81与第二阀口82连通，第三阀口83与第四阀口84连通，如图1所示。通过读取第一传感器110和第二传感器120的数值来第一节流阀60的开度进行节流膨胀，通过读取第四传感器140的数值来控制第二节流阀70的开度进行节流膨胀。

原理：从压缩机10排出高温高压的气态制冷剂进入第二室内换热器50，通过风门控制使得第二室内换热器50(类似管路)不向外散热。从第二室内换热器50出来的制冷剂进入室外换热器40进行冷凝放热。接下来分为两种情况，如下：

1、通过电控装置读取第一传感器110的温度值来控制第一节流阀60的开度进行节流，使得进入电池包冷却支路的制冷剂温度值为电池100最佳工作温度(注释：电池100温度高于最佳工作温度，则制冷剂为电池100降温；电池100温度低于最佳工作温度，则制冷剂为电池100升温)。从电池包冷却支路出来的制冷剂通过第二节流阀70节流并进入第一室内换热器30进行换热，随后制冷剂进入气液分离器20并流回到压缩机10内，由此完成一个电池100直冷、直热与车辆内部空间制冷工况循环系统。

2、通过电控装置读取第二传感器120的温度与压力值来控制第一节流阀60的开度进行节流，使得从电池包冷却支路出去的制冷剂为过热制冷剂气体(即制冷剂的温度高于制冷剂的沸点，制冷剂处于气体状态)，此时第二节流阀70为全开不节流，随后制冷剂进入第一室内换热器30(制冷剂不再进行换热)，随后制冷剂进入气液分离器20并流回到压缩机10内，由此完成一个单电池100制冷循环系统。应用于电池100插枪充电时，为电池100降温的情况。

当车载空调系统1处于制热状态时，压缩机10运行，第一阀口81与第三阀口83连通，第二阀口82与第四阀口84连通，如图2所示。通过读取第二传感器120、第一传感器110的数值来控制第二节流阀70的开度进行节流膨胀，通过读取第四传感器140的数值来控制第一节流阀60的开度进行节流膨胀。

原理：从压缩机10排出高温高压的气态制冷剂进入第一室内换热器30进行冷凝放热。读取第二传感器120的数值来控制第二节流阀70节流使得进入电池包冷却支路的制冷剂温度值为电池100最佳工作温度(注释：电池100温度高于最佳工作温度，则制冷剂为电池100降温；电池100温度低于最佳工作温度，则制冷剂为电池100升温)。从电池包冷却支路出来的制冷剂通过第一节流阀60节流并进入室外换热器40进行换热。从室外换热器40出来的制冷剂进入第二室内换热器50，并通过控制风门来实现第二室内换热器50是否参与工作，接下来分为两种情况如下：

第二室内换热器50工作时，第二室内换热器50相当于蒸发器起到过热作用，并进行室内除雾，随后制冷剂进入气液分离器20并流回到压缩机10内，由此完成一个电池100直冷、直热与室内制热以及除雾循环系统。

第二室内换热器50不工作时，第二室内换热器50相当于管路，随后制冷剂进入气液分离器20并流回到压缩机10内，由此完成一个电池100直冷、直热与室内制热循环系统。

需要说明的是，本发明实施例中的第一节流阀60、第二节流阀70均可以为电磁电子膨胀阀、热力膨胀阀或电子膨胀阀；第一传感器110、第二传感器120、第三传感器130和第四传感器140均可以为压力传感器、温度传感器或者温压传感器。

另外，考虑到电池100的均温性，可以在冷媒进入电池包冷却支路前先进入第二换向阀90进行换向。具体地，在电池包冷却支路入口处接第二换向阀90，通过读取第二传感器120与第一传感器110的差值(电池100温差范围小于5℃为好)来控制第二换向阀90的换向，由此来优化电池100直冷与直热时的均温性。如图3所示。

本发明实施例的车载空调系统1适用于所有既有整车降温以及采暖需求又有电池100冷却加热需求的车型，本系统基础为带电池100直冷、直热的热泵系统，合理的运用了所有换热器，以更经济、更节能的方式满足了整车以及电池热管理系统在不同工况下的加热与冷却需求。

本发明实施例的车载空调系统1相对于现有技术包括如下改进：

1、本发明提出一种电池热管理系统与热泵系统结合的方案，通过运用很少的阀、传感器以及更简单的管路布置实现了更经济的电池100与车辆内热管理循环系统。

2、本发明在功能上可通过热泵系统的冷媒对电池100进行降温和加热，可适应不同车况下对能源的有效利用，使电池100始终在合适的温度范围内工作，提高电池100的充放电效率、续航能力及使用寿命。

3、本发明通过精确读取第一传感器110、第二传感器120、第三传感器130、第四传感器140的数值来合理控制第一节流阀60与第二节流阀70的工作状态，由此实现电池100直冷、直热以及室内制冷、直热、除雾的需求。

4、室内制冷工况时，本发明通过精确读取第一传感器110的温度值来合理控制第一节流阀60的开度，实现进入电池包冷却支路的制冷剂温度为一恒温值(电池100最佳温度值)，由此以更便捷的方式实现了对电池100的温度控制。

5、室内制冷工况时，本发明通过精确读取第二传感器120的温度值来合理控制第一节流阀60的开度，实现进入第一室内换热器30的制冷剂为过热状态，不再进行换热。由此以更便捷的方式实现了对电池100的单直冷工况。

6、室内制热工况时，本发明通过精确读取第二传感器120的温度值来合理控制第二节流阀70的开度，实现进入电池包冷却支路的制冷剂温度为一恒温值(电池100最佳温度值)，由此以更便捷的方式实现了对电池100的温度控制。

7、本发明可通过四通阀换向功能，改变了制冷剂在电池包冷却支路内的的循环方向，优化电池100换热的均温性。

8、本发明可以控制进入电池包冷却支路的制冷剂温度与电池100的温度差在一个较小的范围，通过增大流量来达到电池需要的散热量，有利于电池温度的均匀。

9、本发明可以控制进入电池包冷却支路的制冷剂温度在一个较高的温度，保证冷板和管路在电池包冷却支路里面蒸发不会产生凝露。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种车载空调系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机包括吸气口和排气口；

第一换向阀，所述第一换向阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口通过冷媒管路与所述吸气口连通，所述第四阀口通过冷媒管路与所述排气口连通；

室外换热器，所述室外换热器的一端通过冷媒管路与所述第三阀口连通；

第一室内换热器，所述第一室内换热器的一端通过冷媒管路与电池包冷却支路的一端连通，所述电池包冷却支路的另一端通过冷媒管路与所述室外换热器的另一端连通，所述第一室内换热器的另一端通过冷媒管路与所述第二阀口连通；

第一节流阀，所述第一节流阀设于所述电池包冷却支路与所述室外换热器之间的冷媒管路上；

第二节流阀，所述第二节流阀设于所述电池包冷却支路与所述第一室内换热器之间的冷媒管路上。

2.根据权利要求1所述的车载空调系统，其特征在于，当所述车载空调系统处于制冷状态时，所述第一阀口与所述第二阀口在所述第一换向阀内部连通，所述第三阀口与所述第四阀口在所述第一换向阀内部连通；当所述车载空调系统处于制热状态时，所述第一阀口与所述第三阀口在所述第一换向阀内部连通，所述第二阀口与所述第四阀口在所述第一换向阀内部连通。

3.根据权利要求1所述的车载空调系统，其特征在于，所述车载空调系统还包括：

第一传感器，所述第一传感器设于所述第一节流阀和所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；

第二传感器，所述第二传感器设于所述第二节流阀所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；

电控装置，所述电控装置根据所述第一传感器及所述第二传感器采集的参数对所述第一节流阀、所述第二节流阀的开度进行调节；

所述第一传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器；

所述第二传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器。

4.根据权利要求1所述的车载空调系统，其特征在于，还包括：

第二室内换热器，所述第二室内换热器连接在所述第三阀口和所述室外换热器之间，所述第二室内换热器设于所述第一室内换热器处。

5.根据权利要求1所述的车载空调系统，其特征在于，还包括气液分离器，所述气液分离器包括进口和出口，所述进口与所述第一阀口通过冷媒管路连通，所述出口与所述吸气口通过冷媒管路连通。

6.根据权利要求5所述的车载空调系统，其特征在于，还包括：

第三传感器，所述第三传感器设于所述出口与所述吸气口之间的冷媒管路上；第四传感器，所述第四传感器设于所述进口与所述第一阀口之间的冷媒管路上；所述第三传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器；

所述第四传感器为温度传感器、压力传感器或温压传感器。

7.根据权利要求1所述的车载空调系统，其特征在于，还包括：

第二换向阀，所述第二换向阀包括第五阀口、第六阀口、第七阀口和第八阀口，所述第五阀口通过冷媒管路与所述电池包冷却支路的一端连通，所述第六阀口通过冷媒管路与所述室外换热器连通，所述第七阀口通过冷媒管路与所述第一室内换热器连通，所述第八阀口通过冷媒管路与所述电池包冷却支路的另一端连通；

所述第二换向阀定时换向或者根据所述电池包冷却支路进出口处制冷剂的温度换向。

8.根据权利要求7所述的车载空调系统，其特征在于，当所述第五阀口与所述第六阀口连通时，所述第八阀口与所述第七阀口连通；当所述第五阀口与所述第七阀口连通，所述第八阀口与所述第六阀口连通。

9.一种车辆，其特征在于，包括权1到8中任一项所述的车载空调系统。

10.一种车载空调系统的控制方法，其特征在于，所述车载空调系统包括：

压缩机，所述压缩机包括吸气口和排气口；

第一换向阀，所述第一换向阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口通过冷媒管路与所述吸气口连通，所述第四阀口通过冷媒管路与所述排气口连通，当所述车载空调系统处于制冷状态时，所述第一阀口与所述第二阀口在所述第一换向阀内部连通；

室外换热器，所述室外换热器的一端通过冷媒管路与所述第三阀口连通；

第一室内换热器，所述第一室内换热器的一端通过冷媒管路、电池包冷却支路与所述室外换热器的另一端连通，所述第一室内换热器的另一端通过冷媒管路与所述第二阀口连通；

第一节流阀，所述第一节流阀设于所述电池包冷却支路与所述室外换热器之间的冷媒管路上；

第二节流阀，所述第二节流阀设于所述电池包冷却支路与所述第一室内换热器之间的冷媒管路上；

所述控制方法包括：

当所述车载空调系统处于制冷状态时，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通，调节所述第一节流阀的开度；

当所述车载空调系统处于制热状态时，所述第一阀口与所述第三阀口连通，所述第二阀口与所述第四阀口连通，调节所述第二节流阀的开度。

11.根据权利要求10所述车载空调系统的控制方法，其特征在于，车载空调系统还包括：

第一传感器，所述第一传感器设于所述第一节流阀和所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；

第二传感器，所述第二传感器设于所述第二节流阀所述电池包冷却支路之间的冷媒管路上；

所述控制方法包括：

当所述车载空调系统处于制冷状态时，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通，根据所述第一传感器、所述第二传感器的采集值控制所述第一节流阀的开度；

当所述车载空调系统处于制热状态时，所述第一阀口与所述第三阀口连通，所述第二阀口与所述第四阀口连通，根据所述第一传感器、所述第二传感器的采集值控制所述第二节流阀的开度。

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