CN111591100B - 一种车辆、车辆的空调系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆、车辆的空调系统及其控制方法，将传统车辆的制冷与制热系统进行整合，可降低油耗、节省车内空间；通过闪发器，进行补气增焓，可增大可制冷制热温度范围；驻车时，可根据车外与车内的温度判断，自动开启制热与制冷模式，在行车时，根据发动机换热组件的温度，制热模式由热泵系统制热切换为利载冷剂制热系统，利用发动机余热换热组件制热；调节HVAC的不同风门，可设置不同的模式，如除雾模式，吹面模式和吹脚模式。本发明可降低油耗、减少零部件数量，节省车内空间。可根据室外温度自行判断开启模式，操作简单，提高使用便利性，温度舒适性较高，噪音低。

Description

一种车辆、车辆的空调系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种车辆、车辆的空调系统及其控制方法。
背景技术
传统车辆的空调系统制冷部分和制热部分是两个独立运行的系统，制冷部分采用皮带轮带动式的压缩机制冷，而制热部分是利用内燃机的余热实现，会降低发动机的使用寿命。随着经济和技术的发展，货车在运输中有着不可替代的作用，人们对车内制热和制热的噪音和温度舒适性要求较高，希望行车与驻车时，车内驾驶舱有着合适的温度和较低的噪音，并消耗更少的燃油。
在现有技术中，空调在冬季制热时，车外换热器内的冷媒温度较低，导致车外换热器某些部位结霜，利用制冷模式来使车外换热器的冷媒温度升高进行化霜，车内蒸发器温度会较低，大大降低车内温度，导致车内舒适性变差。传统的车辆的HVAC只能简单调节吹风方向，风向调节模式的体验和舒适性较差；HVAC是Heating,Ventilation and AirConditioning的英文缩写，HVAC也叫空调箱，相当于家用空调的内机。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种车辆空调系统及其控制方法，至少解决如下技术问题：传统车辆的制冷与制热系统为独立两个系统，系统总的零部件数量多、成本高以及占车内的空间大；本发明优选地解决传统车辆无论在行车与驻车时，空调系统开启制冷制热模式需要开启不同的开关，不能根据室外温度自行判断开启合适的模式，操作繁琐的问题；优选地解决传统车辆在驻车时，需开启发动机带动压缩机实现制冷，噪音较大，增加油耗。
本发明的车辆空调系统将制冷与制热系统总成为一个空调系统，使其零部件少，成本低，占车内的空间小；优选地，通过温度检测的方式，自动开启制热或制冷，操作简单。优选地，驻车时，采用热泵系统进行制冷，噪音小，不需要增加油耗。
具体地：一种车辆的空调系统，1.包括：热泵系统、载冷剂制热系统和HVAC系统，其特征在于：
热泵系统包括：车外换热器，节流装置，压缩机，车内冷凝器，车内蒸发器；车内冷凝器与车内蒸发器通过制冷剂管路与压缩机、车外换热器，节流装置，组成制冷剂回路；制冷剂管路上设置有阀门，通过阀门的切换，实现车外换热器；与车内蒸发器；连通或者实现车外换热器；与车内冷凝器；连通，从而实现热泵系统的制冷与制热模式的切换；
载冷剂制热系统包括：载冷剂换热器；，发动机余热换热组件；和循环泵(41)；载冷剂换热器；，发动机余热换热组件；和循环泵；通过载冷剂管路形成载冷剂回路；
HVAC系统；包括：箱体和车内风机；，在箱体上形成有出风口和进风口，车内冷凝器、车内蒸发器、载冷剂换热器和车内风机位于所述箱体内，车内风机可使经进风口进入的气体流经车内冷凝器、车内蒸发器和载冷剂换热器后，从出风口吹出。
优选地，热泵系统还包括：车外风机，车外风机用于加速车外换热器的换热。
优选地，热泵系统还包括：用于对车外换热器除霜的加热器。
优选地，4.热泵系统还包括闪发器，节流装置包括第一节流装置和第二节流装置；阀门包括第一阀、第一三通阀、第二三通阀；
闪发器具有接口G，接口H，接口J；车外换热器具有接口K，接口L；车内冷凝器具有接口P，接口Q；车内蒸发器具有接口M，接口N；第一三通阀具有接口A，接口B，接口C；第二三通阀具有接口D，接口E，接口F；
接口L通过第一管路与接口G连通，接口J通过第二管路与接口A连通，接口C通过第一支路与接口N连通，接口M经第二支路与气液分离器的进口连通；接口B通过第三支路与接口Q连通，接口P通过第四支路与接口E连通；气液分离器的出口通过第四管路与压缩机的进气口连通，压缩机的出气口通过第五管路与接口D连通；接口F通过第三管路与接口K连通；接口K通过第六管路与气液分离器的进口连通；接口H通过第五支路与压缩机的补气口连通；
第六管路上设有第一阀；第一管路上设有第一节流装置，第二管路上设有第二节流装置。
优选地，接口P通过第七管路与气液分离器的进口连通，第七管路上设有第二阀。
优选地，气液分离器的进口设有低压开关，压缩机的出气口设有高压开关。
优选地，载冷剂制热系统还包括膨胀水箱，膨胀水箱与载冷剂回路连通。
另外本发明还提供一种车辆的空调系统的控制方法，包括如下控制步骤：通过控制第一阀、第二阀、第一三通阀、第二三通阀，使空调系统在热泵系统制冷模式、热泵系统制热模式和载冷剂制热模式之间切换。
优选地，执行热泵系统制冷模式时：第一阀断开，第二阀连通，第一三通阀的接口A、接口B和接口C中的接口A与接口C之间连通，其它接口之间断开，第二三通阀的接口D，接口E，接口F中的接口D与接口F之间连通，其它接口之间断开，循环泵不启动；
执行热泵系统制热模式时：第一阀连通，第二阀断开，第一三通阀的接口A、接口B和接口C中的接口A与接口B之间连通，其它接口之间断开，第二三通阀的接口D，接口E，接口F中的接口D与接口E之间连通，其它接口之间断开，循环泵不启动；
执行载冷剂制热模式时：第一阀断开，第二阀断开，第一三通阀的接口A、接口B和接口C中的各接口之间均断开，第二三通阀的接口D，接口E，接口F中的各接口之间均断开，循环泵启动。
另外，本发明还提供一种车辆的空调系统的控制方法，包括如下控制步骤：S01：在驻车状态，利用热泵系统，实现制冷和制热；
在行车状态，需要制冷时，利用热泵系统实现制冷；需要制热时，检测发动机温度Tf,若Tf>t4，其中，t4为第四预设温度，则利用载冷剂制热系统，实现制热；否则，利用热泵系统实现制热。
优选地，步骤S01之前还包括如下步骤：S01A：空调装置启动；
S01B：检测环境温度Th,当Th<t1或Th>t3时，空调装置停机保护；当t1≤Th≤t2时，开启制热模式；当t2<Th≤t3时，开启制冷模式，其中，t1<t2<t3；
S01C:判断车辆是行车状态还是驻车状态。
另外本发明还提供一种车辆，包括空调系统，所述空调系统为本发明任一所述的空调系统。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来讲，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本发明实施方式的车辆空调装置示意图。
图2本发明实施方式的车辆空调装置制冷模式的原理示意图。
图3本发明实施方式的车辆空调装置制热模式的原理示意图(热泵系统运行)。
图4本发明实施方式的车辆空调装置制热模式的原理示意图(载冷剂制热系统运行)。
图5本发明实施方式的车辆空调装置控制方法示意图。
其中：11-压缩机，12-汽液分离器，13-车外换热器，14-车内蒸发器，15-车内冷凝器，16-PTC加热组件，17-车外风机，18-闪发器；21-第一三通阀，22-第二三通阀，23-第一阀，24-第二阀，25-第一节流装置，26-第二节流装置；30-HVAC系统，31-第一风门，32-第二风门，33-第三风门，34-车内风机；41-循环泵，42-载冷剂换热器，43-发动机余热换热组件，44-膨胀水箱；51-低压开关，52-高压开并；61-第一感温包，62-第二感温包，63-第三感温包，64-第四感温包。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种结构，但这些结构不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一结构与另一结构。因此，下文论述的第一结构可称为第二结构而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施方式的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。
下面结合附图1-5对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：
如图1所示，本发明实施方式提供一种车辆空调系统，其可为行驻一体货车空调系统，将热泵系统和载冷剂制热系统(发动机余热系统)进行整合。本发明的实施方式提供的车辆的空调系统，包括：热泵系统、载冷剂制热系统和HVAC系统30，热泵系统包括：车外换热器13，节流装置，压缩机11，车内冷凝器15，车内蒸发器14；车内冷凝器15与车内蒸发器14并联联接后，通过制冷剂管路与压缩机11、车外换热器13，节流装置，组成制冷剂回路；制冷剂管路上设置有阀门，通过阀门的切换，实现车外换热器13与车内蒸发器14连通或者实现车外换热器13与车内冷凝器15连通，从而实现热泵系统的制冷与制热模式的切换；制热模式时，车外换热器13起到蒸发器的作用，制冷模式时，车外换热器13起到冷凝器的作用。
载冷剂制热系统包括：载冷剂换热器42，发动机余热换热组件43和循环泵41；载冷剂换热器42，发动机余热换热组件43和循环泵41通过载冷剂管路形成载冷剂回路；HVAC系统30包括：箱体(壳体)和车内风机34，在箱体上形成有出风口和进风口，车内冷凝器15、车内蒸发器14、载冷剂换热器42和车内风机34位于所述箱体内，车内风机34可使经进风口进入的气体流经车内冷凝器15、车内蒸发器14和载冷剂换热器42换热后，从出风口吹出。
车内风机34靠近进风口处，气体依次通过载冷剂换热器42、冷凝器15、蒸发器14后，从出风口吹出。
热泵系统还包括：车外风机17，车外风机17用于加速车外换热器13的换热。热泵系统还包括：用于对车外换热器13除霜的加热器。
其中热泵系统带有PTC加热组件16，可以实现在空调制热的同时进行化霜；还带有补气增焓组件，可以实现更高温制热与更低温制冷，保证温度的舒适性。
HVAC系统30可带有三个不同的风门，设置除雾模式，吹面模式和吹脚模式。
本发明的第一阀23可为第一电磁阀，第二阀24可为第二电磁阀；第一节流装置25可为第一电子膨胀阀，第二节流装置26可为第二电子膨胀阀；本发明的循环泵41可为水泵。
本发明通过第一、第二三通阀22和第一、第二阀24对整个系统进行控制，可实现根据车内外的温度判断开启空调制冷和空调制热的功能模式，并且可根据发动机换热组件的温度判断利用热泵回路制热还是利用发动机余热回路制热。
如图1所示，热泵系统还包括闪发器，节流装置包括第一节流装置25和第二节流装置26；阀门包括第一阀23、第一三通阀21、第二三通阀22；
闪发器具有接口G，接口H，接口J；车外换热器13具有接口K，接口L；车内冷凝器15具有接口P，接口Q；车内蒸发器14具有接口M，接口N；第一三通阀21具有接口A，接口B，接口C；第二三通阀22具有接口D，接口E，接口F；
接口L通过第一管路与接口G连通，接口J通过第二管路与接口A连通，接口C通过第一支路与接口N连通，接口M经第二支路与汽液分离器12的进口连通；接口B通过第三支路与接口Q连通，接口P通过第四支路与接口E连通；汽液分离器12的出口通过第四管路与压缩机11的进气口连通，压缩机11的出气口通过第五管路与接口D连通；接口F通过第三管路与接口K连通；接口K通过第六管路与汽液分离器12的进口连通；接口H通过第五支路与压缩机11的补气口连通；
第六管路上设有第一阀23；第一管路上设有第一节流装置25，第二管路上设有第二节流装置26。
接口P通过第七管路与汽液分离器12的进口连通，第七管路上设有第二阀24。
汽液分离器12的进口设有低压开关51，压缩机11的出气口设有高压开关52。
载冷剂制热系统还包括膨胀水箱44，膨胀水箱44与载冷剂回路连通。
如图1所示，为空调系统结构示意图，空调系统还包括：低压开关51、高压开关52、第一感温包61、第二感温包62、第三感温包63、第四感温包64、第一风门31、第二风门32、第三风门33。第一感温包61可用于检测室外温度或车外换热器13的温度；第二感温包62用于检测车内蒸发器14的温度；第三感温包63用于检测车内冷凝器15的温度，第四感温包64用于检测发动机的温度。
如图1所示，压缩机11排气口与高压开关52的一端连接，高压开关52的另一端与第二三通阀22的接口D连接，第二三通阀22的接口E与车内冷凝器15的一端(接口P)连接，第二三通阀22的接口F与车外换热器13的一端(接口K)连接，第一感温包61安装在车外换热器13上，PTC加热组件16和车外风机17安装在车外换热器13的一侧，车外换热器13的另一端(接口L)与第一电子膨胀阀的一端连接，第一电子膨胀阀的另一端与闪发器的入口(接口G)连接，闪发器有三个接口，分别为接口G，接口H，接口J，其中接口J与第二电子膨胀阀的一端连接，接口H与压缩机11的补气口连接。第二电子膨胀阀的另一端与第一三通阀21的接口A连接，第一三通阀21的接口B与车内冷凝器15的另一端(接口Q)连接，第二感温包62安装在车内冷凝器15上，第二电磁阀的一端与车内冷凝器15的一端(接口P)连接，第二电磁阀的另一端与低压开关51的一端连接，第一三通阀21的接口C与车内蒸发器14的另一端(接口N)连接，第二感温包62安装在车内蒸发器14上，车内蒸发器14的一端(接口M)与低压开关51的一端连接，低压开关51的另一端与汽液分离器12的一端(进口)连接，汽液分离器12的另一端(出口)与压缩机11的进气口连接。
水泵的一端与发动机余热换热组件43的一端连接，发动机余热换热组件43的另一端与膨胀水箱44的一端连接，膨胀水箱44的另一端与载冷剂换热器42的一端连接，载冷剂换热器42的另一端与水泵的另一端连接。
其中风门为可调节，分三种调节状态：开启第一风门31，风吹向车窗，为除雾模式；开启第二风门32，为吹面模式，开启第三风门33，为吹脚模式。
另外本发明还提供一种车辆的空调系统的控制方法，包括如下控制步骤：通过控制第一阀23、第二阀24、第一三通阀21、第二三通阀22，使空调系统在热泵系统制冷模式、热泵系统制热模式和载冷剂制热模式之间切换。
另外本发明还提供一种车辆，包括空调系统，所述空调系统为本发明任一所述的空调系统。
如图2所示，热泵系统制冷模式时：第一阀23断开，第二阀24连通，第一三通阀21的接口A、接口B和接口C中的接口A与接口C之间连通，其它接口之间断开，第二三通阀22的接口D，接口E，接口F中的接口D与接口F之间连通，其它接口之间断开，循环泵41不启动；
压缩机11排出的高温高压冷媒经过高压开关52、第二三通阀22接口D与接口F进入车外换热器13，车外风机17的转动加快冷媒携带的热量的散出，冷却放热后经过第一电子膨胀阀，初步节流降压降温后，中压中温的冷媒分别进入闪发器和第二电子膨胀阀，冷媒经过闪发器进入压缩机11的高压缸，压缩、排出更高温高压的冷媒，经过高压开关52、第二三通阀22接口D与接口F进入车外换热器13，另一部分冷媒通过第二电子膨胀阀的第二次节流降压降温后，更低压低温的冷媒车内蒸发器14，进而实现更低温制冷，蒸发吸热后进入汽液分离器12，最后低温低压的冷媒进入压缩机11吸气。
第二电磁阀为开启状态，可以保证热泵系统制热模式切为制冷模式时，车内冷凝器15的冷媒回流到压缩机11内。
与第二电磁阀连接的是汽液分离器12，汽液分离器12连接的是压缩机11的入口，压缩机11入口压力较低。当空调开启制热功能时，冷媒经过压缩机11压缩，变成高温高压气体，流入车内冷凝器15，此时车内冷凝器15内部压力也较高，然后冷媒再流入第二电磁阀的方向；当由制热转制冷功能时，第一三通阀21与第二三通阀22的接口D与接口E不连通，导致冷媒堵在车内冷凝器15内部，如果不开启第二电磁阀，导致制冷回路的冷媒不足，会出现制冷量不足等问题。压缩机11入口压力较低，车内冷凝器15内部压力较高，开启第二电磁阀，冷媒会经过汽液分离器12，回流到压缩机11。
制冷模式时，车内风机34通过HVAC吸风口吸风，流经载冷剂换热器42、车内冷凝器15和车内蒸发器14吹向第一风门31、第二风门32、第三风门33；风门可以调节，改善舒适度，第一风门31开启，可以将风调至直吹车窗；第二风门32开启，可以将风调至直吹人体面部；第三风门33开启，可以将风调至直吹人体脚部。
制冷模式时，高压开关52检测到排出冷媒压力高于某一阀值时，系统进入停机保护状态；低压开关51检测到进入汽液分离器12的冷媒压力低于某一阀值时，系统进入停机保护状态。
如图3所示，热泵系统制热模式时：第一阀23连通，第二阀24断开，第一三通阀21的接口A、接口B和接口C中的接口A与接口B之间连通，其它接口之间断开，第二三通阀22的接口D，接口E，接口F中的接口D与接口E之间连通，其它接口之间断开，循环泵41不启动；
图3所示为行驻一体货车空调系统制热模式系统原理图，此时第一三通阀21的接口A与接口B连通，第二三通阀22的接口D与接口E连通，第一电磁阀处于开启状态，第二电磁阀处于关闭状态。
压缩机11排出的高温高压冷媒经过高压开关52、第二三通阀22接口D与接口E进入车内冷凝器15，冷凝放热后通过第一三通阀21的接口B与接口A，第二电子膨胀阀初步节流降压降温后，形成中压中温的冷媒进入闪发器，一部分中压中温的冷媒进入压缩机11高压缸压缩，排出高温高压的冷媒经过高压开关52、第二三通阀22接口D与接口E进入车内冷凝器15，另一部分中压中温的冷媒经过第一电子膨胀阀二次节流降压降温后，最后更低压低温的冷媒进入车外换热器13，蒸发吸热后经过第一电磁阀、低压开关51进入汽液分离器12。
制热模式时，车内风机34通过HVAC吸风口吸风，流经载冷剂换热器42、车内冷凝器15和车内蒸发器14吹向第一风门31、第二风门32、第三风门33；风门可以调节，改善舒适度，第一风门31开启，可以将风调至直吹车窗；第二风门32开启，可以将风调至直吹人体面部；第三风门33开启，可以将风调至直吹人体脚部。
制热模式时，车外换热器13会结霜，此时PTC加热组件16通过蓄电池供电，产生的热量通过车外风机17吹向车外换热器13，进行化霜，与此同时，车内可以继续供热。
制热模式时，高压开关52检测到排出冷媒压力高于某一阀值时，系统进入停机保护状态；低压开关51检测到进入汽液分离器12的冷媒压力低于某一阀值时，系统进入停机保护状态。
如图4所示，载冷剂制热模式时：第一阀23断开，第二阀24断开，第一三通阀21的接口A、接口B和接口C中的各接口之间均断开，第二三通阀22的接口D，接口E，接口F中的各接口之间均断开，循环泵41启动。
图4所示为空调系统载剂制热系统原理图，此时第一三通阀21与第二三通阀22处于关闭状态，第一电磁阀与第二电磁阀处于处于关闭状态，水泵为开启状态。
膨胀水箱44中的常温载冷剂通过水泵压力的作用，进入发动机换热组件，吸热后进入载冷剂换热器42，放热后回到水泵。
车内风机34通过HVAC吸风口吸风，流经载冷剂换热器42、车内冷凝器15和车内蒸发器14，吹向第一风门31、第二风门32、第三风门33；风门可以调节，改善舒适度，第一风门31开启，可以将风调至直吹车窗；第二风门32开启，可以将风调至直吹人体面部；第三风门33开启，可以将风调至直吹人体脚部。
如图5所示，本发明还提供一种车辆的空调系统的控制方法，包括如下控制步骤：S01：在驻车状态，利用热泵系统，实现制冷和制热；在行车状态，需要制冷时，利用热泵系统实现制冷；需要制热时，检测发动机温度Tf,若Tf>t4，其中，t4为第四预设温度，则利用载冷剂制热系统，实现制热；否则，利用热泵系统实现制热。
步骤S01之前还包括如下步骤：S01A：空调装置启动；
S01B：检测环境温度Th,当Th<t1或Th>t3时，空调装置停机保护；当t1≤Th≤t2时，开启制热模式；当t2<Th≤t3时，开启制冷模式；其中t1为第一预设温度，t2为第二预设温度，t3为第三预设温度,t1<t2<t3；
S01C:判断车辆是行车状态还是驻车状态。
如图5所示，驻车时，启动空调系统，第一感温包61检测到室外温度Th低于某一阀值t1(第一预设温度)时，系统进入停机保护状态；第一感温包61检测到室外温度Th在温度t1和t2(第二预设温度)之间，利用图3所示回路制热；第一感温包61检测到室外温度Th在某两个阀值t2和t3(第三预设温度)之间时，利用图2所示回路制冷；第一感温包61810检测到室外温度Th大于t3时，系统进入停机保护状态。
空调实现制热功能取决于室外温度区间，室外温度过低，启动空调，但不会运行，然后进入停机状态。因为开启空调制热，冷媒需要经过车外换热器13(车内冷凝器15)进行吸热，
空调实现制冷功能取决于室外温度区间，室外温度过高，启动空调，但不会运行，然后进入停机状态。因为开启空调制热，冷媒需要经过车外换热器13(车内冷凝器15)放热，冷媒温度需要升高到比室外温度还高，才能进行放热，进而实现制冷功能；如果室外温度过高，冷媒温度不能升高到所需温度，系统就会停机。
行车时，启动空调系统，第一感温包61检测到室外温度T外低于某一阀值t1时，系统进入停机保护状态；第一感温包61检测到室外温度T外大于t3时，系统进入停机保护状态；制热模式时，先由热泵回路制热，当第四感温包64检测到发动机换热组件温度Tf大于第四温度阈值t4时，关闭图3所示的制热回路，利用图4所示的回路制热。
有益效果：
本发明的车辆空调系统将传统车辆的制冷与制热系统进行整合，可降低油耗、节省车内空间；通过闪发器，进行补气增焓，可增大可制冷制热温度范围；驻车时，可根据车外与车内的温度判断，自动开启制热与制冷模式，在行车时，根据发动机换热组件的温度，制热模式由热泵系统制热切换为利载冷剂制热系统，利用发动机余热换热组件制热；调节HVAC的不同风门，可设置不同的模式，如除雾模式，吹面模式和吹脚模式。本发明可降低油耗、减少零部件数量，节省车内空间。可根据室外温度自行判断开启模式，操作简单，提高使用便利性，温度舒适性较高，噪音低。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种车辆的空调系统，包括：热泵系统、载冷剂制热系统和HVAC系统(30)，其特征在于：
热泵系统包括：车外换热器(13)，节流装置，压缩机(11)，车内冷凝器(15)，车内蒸发器(14)；车内冷凝器(15)与车内蒸发器(14)通过制冷剂管路与压缩机(11)、车外换热器(13)，节流装置，组成制冷剂回路；制冷剂管路上设置有阀门，通过阀门的切换，实现车外换热器(13)与车内蒸发器(14)连通或者实现车外换热器(13)与车内冷凝器(15)连通，从而实现热泵系统的制冷与制热模式的切换，所述阀门包括第一阀(23)、第一三通阀(21)、第二三通阀(22)，所述第一三通阀(21)具有接口A，接口B，接口C，所述第二三通阀(22)具有接口D，接口E，接口F；
载冷剂制热系统包括：载冷剂换热器(42)，发动机余热换热组件(43)和循环泵(41)；载冷剂换热器(42)，发动机余热换热组件(43)和循环泵(41)通过载冷剂管路形成载冷剂回路；
HVAC系统(30)包括：箱体和车内风机(34)，在箱体上形成有出风口和进风口，车内冷凝器(15)、车内蒸发器(14)、载冷剂换热器(42)和车内风机(34)位于所述箱体内，车内风机(34)可使经进风口进入的气体流经车内冷凝器(15)、车内蒸发器(14)和载冷剂换热器(42)后，从出风口吹出；
闪发器(18)，闪发器(18)具有接口G，接口H，接口J，车外换热器(13)具有接口K，接口L，车内冷凝器(15)具有接口P，接口Q，车内蒸发器(14)具有接口M，接口N，接口L通过第一管路与接口G连通，接口J通过第二管路与接口A连通，接口C通过第一支路与接口N连通，接口M经第二支路与汽液分离器(12)的进口连通；接口B通过第三支路与接口Q连通，接口P通过第四支路与接口E连通，汽液分离器(12)的出口通过第四管路与压缩机(11)的进气口连通，压缩机(11)的出气口通过第五管路与接口D连通；接口F通过第三管路与接口K连通，接口K通过第六管路与汽液分离器(12)的进口连通，接口H通过第五支路与压缩机(11)的补气口连通，所述第六管路上设有所述第一阀(23)，所述接口P通过第七管路与汽液分离器(12)的进口连通，所述第七管路上设有第二阀(24)，通过控制第一阀(23)、第二阀(24)、第一三通阀(21)、第二三通阀(22)，使空调系统在热泵系统制冷模式、热泵系统制热模式和载冷剂制热模式之间切换。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：热泵系统还包括：车外风机(17)，车外风机(17)用于加速车外换热器(13)的换热。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于：热泵系统还包括：用于对车外换热器(13)除霜的加热器。
4.根据权利要求1-3任一所述的空调系统，其特征在于：节流装置包括第一节流装置(25)和第二节流装置(26)，第一管路上设有第一节流装置(25)，第二管路上设有第二节流装置(26)。
5.根据权利要求1-3任一所述的空调系统，其特征在于：汽液分离器(12)的进口设有低压开关(51)，压缩机(11)的出气口设有高压开关(52)。
6.根据权利要求1-3任一所述的空调系统，其特征在于：载冷剂制热系统还包括膨胀水箱(44)，膨胀水箱(44)与载冷剂回路连通。
7.一种车辆，包括空调系统，其特征于，所述空调系统为权利要求1-6任一所述的空调系统。
8.一种车辆的空调系统的控制方法，其特征于，所述空调系统为权利要求1所述的空调系统；包括如下控制步骤：通过控制第一阀(23)、第二阀(24)、第一三通阀(21)、第二三通阀(22)，使空调系统在热泵系统制冷模式、热泵系统制热模式和载冷剂制热模式之间切换。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：执行热泵系统制冷模式时：第一阀(23)断开，第二阀(24)连通；第一三通阀(21)的接口A、接口B和接口C中的接口A与接口C之间连通，其它接口之间断开；第二三通阀(22)的接口D，接口E，接口F中的接口D与接口F之间连通，其它接口之间断开；循环泵(41)不启动；
执行热泵系统制热模式时：第一阀(23)连通，第二阀(24)断开；第一三通阀(21)的接口A、接口B和接口C中的接口A与接口B之间连通，其它接口之间断开；第二三通阀(22)的接口D，接口E，接口F中的接口D与接口E之间连通，其它接口之间断开；循环泵(41)不启动；
执行载冷剂制热模式时：第一阀(23)断开，第二阀(24)断开；第一三通阀(21)的接口A、接口B和接口C中的各接口之间均断开；第二三通阀(22)的接口D，接口E，接口F中的各接口之间均断开；循环泵(41)启动。
10.一种车辆的空调系统的控制方法，其特征于，所述空调系统为权利要求1-6任一所述的空调系统；包括如下控制步骤：
S01：在驻车状态，利用热泵系统，实现制冷和制热；
在行车状态，需要制冷时，利用热泵系统实现制冷；需要制热时，检测发动机温度Tf,若Tf>t4，其中，t4为第四预设温度，则利用载冷剂制热系统，实现制热；否则，利用热泵系统实现制热。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于：步骤S01之前还包括如下步骤：S01A：空调装置启动；
S01 B：检测环境温度Th,当Th<t1或Th>t3时，空调装置停机保护；当t1≤Th≤t2时，开启制热模式；当t2<Th≤t3时，开启制冷模式，其中t1为第一预设温度，t2为第二预设温度，t3为第三预设温度，其中，t1<t2<t3；
S01 C:判断车辆是行车状态还是驻车状态。
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