CN115674999A - 用于电动车辆的空调系统 - Google Patents

Abstract

一种用于电动车辆的空调系统，该空调系统在使用涂覆有干燥剂的热交换器的空气调节期间减小该空调系统的热负荷，并且在涂覆有干燥剂的热交换器的再生期间使用在冷却电气装置的同时获得的废热提高其能量效率。

Description

用于电动车辆的空调系统

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆的空调系统，该空调系统在空气调节期间减小该空调系统上的热负荷。

背景技术

最近，随着环保技术的实施并且为了解决能量耗尽等的问题，电动车辆已经变得流行。一种电动车辆包括电动机，该电动机利用从电池供应的电力运行并且输出动力。因此，与内燃机相比，电动车辆因电动机而以二氧化碳排放、低噪声和更高能量效率运行，因此电动车辆被认为是环保车辆。

用于实现这种电动车辆的关键技术与电池模块相关，并且正在积极地进行关于减轻电池的重量、小型化以及短充电时间的研究。只有当该电池模块被用在最佳的温度环境中时，该电池模块才维持最佳的性能和长的寿命。然而，在运行期间的热量和外部温度变化使得难以在最佳温度环境中使用电池模块。

此外，与产生用于内部加热的废热的内燃发动机不同，电动车辆在其运行期间不产生废热，并且因此在冬季使用电加热装置来执行对电动车辆的内部加热。此外，期望预热以改善电池在寒冷天气下的充电和放电的性能，因此单独使用冷却剂加热型电加热器。即，为了维持电池模块的最佳温度环境，采用了将用于控制电池模块的温度的加热冷却系统与用于车辆内部的空气调节的加热冷却系统分开操作的技术。

在这种电动车辆中，该空调系统上的热负荷越大，电能的消耗越高，由此减小行驶距离。具体地，冬季空调系统的冷却或除湿增加了空调系统的能量消耗。即，冷却负荷由潜热负荷和显热负荷构成，并且冷却负荷的大部分是冷凝的潜热负荷。此外，在冬季除湿的情况下，空气被冷却至低于露点以用于除湿从而冷凝蒸汽，并且随后再加热以被提供，这导致能量损失。

以上作为背景技术提供的描述旨在帮助理解本公开的背景，并且不应当被认为是承认该描述对应于本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

为了解决上述问题而做出了本公开，并且本公开的一方面是提供一种用于电动车辆的空调系统，该空调系统使用了涂覆干燥剂的热交换器来减小该空调系统在空调过程中的热负荷，并且使用了在涂覆干燥剂的热交换器的再生过程中通过对电气装置进行冷却而获得的废热来提高其能量效率。

在本发明的一实施方式中，用于电动车辆的空调系统可包括：制冷剂管路，制冷剂通过制冷剂管路循环，其中制冷剂管路包括压缩机、冷凝器、膨胀器和蒸发器；冷却剂管路，冷却剂通过冷却剂管路循环，其中，冷却剂管路包括：除湿热交换器，被配置为从调节空气中去除水分；散热器热交换器；电气装置；以及切换阀，被配置为基于除湿热交换器是执行除湿还是执行再生来切换冷却剂的流动方向；以及空气管路，被配置为使空气选择性地穿过除湿热交换器或蒸发器，并且该空气管路被配置为使已经穿过除湿热交换器、冷凝器或蒸发器中的至少一者的空气被选择性地供应到内部。

该空调系统还可以包括：热交换管路，外部空气通过该热交换管路循环，该热交换管路包括外部热交换器，该外部热交换器被配置为使制冷剂管路的制冷剂与外部空气交换热量，并且该热交换管路连接至冷却剂管路的散热器热交换器，以使外部空气与冷却剂管路的冷却剂交换热量。

制冷剂管路中的膨胀器可包括：第一膨胀器，设置在外部热交换器的上游端；第二膨胀器，设置在外部热交换器的下游端。

该空气管路可以包括：第一管路，该第一管路包括被配置成使空气循环的第一鼓风机并且在穿过该除湿热交换器时延伸到外部；第二管路，包括被配置为使空气循环的第二鼓风机和被配置为使空气选择性地通过蒸发器或冷凝器的温度控制阀；以及第三管路，通过第一分流阀从该第一管路的该除湿热交换器的下游端分支并且通过第二分流阀连接到该蒸发器的上游端。

当期望内部冷却和除湿时，在制冷剂管路中，第一膨胀器可以打开并且制冷剂可以通过第二膨胀器膨胀，并且在冷却剂管路中，冷却剂可以通过切换阀依次流过散热器热交换器、除湿热交换器和电气装置。

通过第一管路循环的空气可以通过第一分流阀和第二分流阀流动至第二管路，与通过第二管路循环的空气一起穿过蒸发器，并且通过温度控制阀绕过冷凝器，以便随后排放到内部。

当期望除湿热交换器的内部冷却和再生时，在制冷剂管路中，第一膨胀器可以打开并且制冷剂可以通过第二膨胀器膨胀，并且在冷却剂管路中，冷却剂可以通过切换阀依次流过散热器热交换器、电气装置和除湿热交换器。

通过第一管路循环的空气可以由第一分流阀排放到外部，并且循环通过第二管路的空气可以通过第二分流阀穿过蒸发器并且通过温度控制阀绕过冷凝器，以随后排放到内部。

制冷剂管路还可以包括旁路管路，该旁路管路通过旁路阀在外部热交换器与第二膨胀器之间分支并且连接在蒸发器与压缩机之间。

当期望内部加热和除湿时，在制冷剂管路中，制冷剂可通过第一膨胀器可膨胀并且通过旁路阀绕过蒸发器，并且在冷却剂管路中，冷却剂可通过切换阀依次流过散热器热交换器、除湿热交换器和电气装置。

通过该第一管路循环的空气可以通过该第一分流阀和该第二分流阀流到该第二管路，并且与通过该第二管路循环的空气一起通过该温度控制阀穿过该冷凝器随后被排放到该内部。

当期望除湿热交换器的内部加热和再生时，在制冷剂管路中，制冷剂可以通过第一膨胀器膨胀并且通过旁路阀绕过蒸发器，并且在冷却剂管路中，冷却剂可以通过切换阀依次流过散热器热交换器、电气装置和除湿热交换器。

通过第一管路循环的空气可以通过第一分流阀排放到外部，并且通过第二管路循环的空气可以通过第二分流阀和温度控制阀穿过冷凝器以便随后被排放到内部。

第一管路可以包括除霜管路，该除霜管路从第三分流阀分支并且延伸到内部中的风挡。

该冷凝器可以被配置成第一冷凝器和第二冷凝器，第二管路可以包括穿过该第一冷凝器并且延伸至风挡的第一空调管路、和穿过该第二冷凝器并且延伸至每个内部通风口的第二空调管路，并且该第一管路可以包括从该第三分流阀分支并且连接至该第一冷凝器的上游端的第三空调管路。

该空调管路可以包括：第四管路，包括被配置成用于使空气循环的单个鼓风机、穿过该除湿热交换器以连接至该蒸发器的上游端、并且具有设置在该除湿热交换器的下游端处的第三分流阀；以及第五管路，从该第四管路分支穿过该第四分流阀并且包括被配置成用于使该空气选择性地穿过该蒸发器或该冷凝器的温度控制阀。

当期望内部冷却和除湿时，在制冷剂管路中，第一膨胀器可以打开并且制冷剂可以通过第二膨胀器膨胀，并且在冷却剂管路中，冷却剂可以通过切换阀依次流经散热器热交换器、除湿热交换器和电气装置。

由单个鼓风机使通过第四管路循环的空气可以通过第三分流阀和第四分流阀穿过除湿热交换器，随后穿过蒸发器，并且通过温度控制阀绕过冷凝器，随后排放到内部。

当期望除湿热交换器的内部冷却和再生时，在制冷剂管路中，第一膨胀器可以打开并且制冷剂可以通过第二膨胀器膨胀，并且在冷却剂管路中，冷却剂可以通过切换阀依次流过散热器热交换器、电气装置和除湿热交换器。

单个鼓风机使通过该第四管路循环的空气的一部分可以通过第四分流阀穿过该除湿热交换器并且可以通过该第三分流阀排放到外部，并且剩余的空气可以通过该蒸发器并且通过温度控制阀绕过该冷凝器以便随后排放到该内部。

制冷剂管路还可以包括旁路管路，该旁路管路通过旁路阀在外部热交换器与第二膨胀器之间分支并且连接在蒸发器与压缩机之间。

当期望内部加热和除湿时，制冷剂可通过第一膨胀器膨胀并且通过制冷剂管路中的旁路阀绕过蒸发器，并且冷却剂可通过冷却剂管路中的切换阀依次流过散热器热交换器、除湿热交换器和电气装置。

单个鼓风机使通过第四管路循环的空气可以通过第三分流阀和第四分流阀穿过除湿热交换器，并且随后通过温度控制阀穿过冷凝器，以排放到内部。

当期望除湿热交换器的内部加热和再生时，在制冷剂管路中，制冷剂可以通过第一膨胀器膨胀并且通过旁路阀绕过蒸发器，并且在冷却剂管路中，冷却剂可以通过切换阀依次流过散热器热交换器、电气装置和除湿热交换器。

单个鼓风机使通过第四管路循环的一部分空气可以通过第四分流阀穿过除湿热交换器并且可以通过第三分流阀排放到外部，并且剩余的空气可以通过温度控制阀穿过冷凝器，以便随后排放到内部。

热交换管路可以被配置成使得穿过该散热器热交换器的外部空气排放到该电动机车辆的内部或外部，并且当期望内部加热和除湿并且该冷却剂的温度和期望用于内部加热的空气低时，该冷却剂可以通过该冷却剂管路中的切换阀依次流动穿过该散热器热交换器、该除湿热交换器、和该电气装置。单个鼓风机使通过第四管路循环的空气可以通过第三分流阀和第四分流阀穿过除湿热交换器并且可以排放到内部，并且在热交换管路中已经穿过散热器热交换器的外部空气的一部分可以排放到内部。

该热交换管路可以被配置成使穿过该散热器热交换器的外部空气被排放到该电动机车辆的内部或外部，并且当期望该除湿热交换器的内部加热和再生并且该冷却剂的温度和希望用于内部加热的空气的温度低时，在冷却剂管路中，冷却剂可以通过切换阀依次流动穿过该散热器热交换器、该电气装置、和该除湿热交换器。单个鼓风机使通过第四管路循环的空气的一部分可通过第三分流阀排放到外部，并且通过第五管路循环的剩余空气可通过第四分流阀排放到外部。此外，已经穿过热交换管路中的散热器热交换器的外部空气的一部分可排放到内部。

具有上述配置的用于电动车辆的空调系统可以在使用涂覆有干燥剂的热交换器的空调期间减小该空调系统上的热负荷并且可以使用在涂覆干燥剂的热交换器的再生期间通过冷却电气装置获得的废热来提高能量效率。

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述中，本公开的以上和其他方面、特征、和优点将变得更加清楚，在附图中：

图1是示出根据本公开的一实施方式的用于电动车辆的空调系统的图；

图2是示出根据本公开的一实施方式的冷却和除湿的图；

图3是示出根据本公开的一实施方式的除湿热交换器的冷却和再生的图；

图4是示出根据本公开的一实施方式的加热和除湿的图；

图5是示出根据本公开的一实施方式的除湿热交换器的加热和再生的图；

图6是示出根据本公开的一实施方式的除霜模式的图；

图7是示出根据本公开的另一实施方式的除霜模式的图；

图8是示出根据本公开的另一实施方式的用于电动车辆的空调系统的的图；

图9是示出根据另一实施方式的冷却和除湿的图；

图10是示出根据另一实施方式的除湿热交换器的冷却和再生的图；

图11是示出根据另一实施方式的加热和除湿的图；

图12是示出根据另一实施方式的除湿热交换器的加热和再生的图；

图13是示出根据本公开的另一实施方式的加热和除湿的图；以及

图14是示出根据本公开另一实施方式的除湿热交换器的加热和再生的图。

具体实施方式

下面参考附图描述根据本公开的一些实施方式的用于电动车辆的空调系统。

当部件被称为“连接至”或“接触”另一部件时，应理解的是，该部件可以直接连接至或直接接触另一部件，但其间也可以存在其他部件。另一方面，当部件被称为“直接连接至”或“直接接触”另一元件时，应当理解的是，其间不存在其他部件。用于描述部件之间的关系(即，“在…之间”和“直接在…之间”或“邻近于”和“直接邻近于”)的其他表述应类似地解释。

当本公开的部件、装置、元件等被描述为具有目的或执行操作、功能等时，该部件、装置、或元件这里应当被认为是“被配置成”满足该目的或执行该操作或功能。

图1是示出根据本公开的用于电动车辆的空调系统的图。图2是示出根据本公开的冷却和除湿的图。图3是示出根据本公开的除湿热交换器的冷却和再生的图。图4是示出根据本公开的加热和除湿的图。图5是示出根据本公开的除湿热交换器的加热和再生的图。图6是示出根据本公开的除霜模式的图。图7是示出根据本公开的另一实施方式的除霜模式的图。

图8是示出根据本发明的用于电动车辆的空调系统的另一实施方式的图。

图9是示出根据另一实施方式的冷却和除湿的图。图10是示出根据另一实施方式的除湿热交换器的冷却和再生的图。图11是示出根据另一实施方式的加热和除湿的图。图12是示出根据另一实施方式的除湿热交换器的加热和再生的图。图13是示出根据本公开的另一实施方式的加热和除湿的图。图14是示出根据本公开另一实施方式的除湿热交换器的加热和再生的图。

如图1所示，用于电动车辆的空调系统可以包括：制冷剂管路10，制冷剂通过该制冷剂管路循环，并且该制冷剂管路具有压缩机11、冷凝器12、膨胀器13a和/或13b、以及蒸发器14；冷却剂管路20，冷却剂通过冷却剂管路20循环，并且冷却剂管路20具有除湿热交换器21、散热器热交换器22、电气装置23和切换阀24，该除湿热交换器21被配置成从调节空气中去除水分，该切换阀24被配置成根据除湿热交换器21是执行除湿还是执行再生来切换冷却剂的流动方向；以及空气管路30，被配置为使空气选择性地穿过除湿热交换器21或蒸发器14，并且使已经穿过除湿热交换器21、冷凝器12和蒸发器14中的任一者或多者的空气选择性地供应至内部。

这里，冷却剂管路20可以设置有用于冷却剂的循环的泵25，并且制冷剂管路10可以进一步设置有用于制冷剂的有效循环和气体和液体的分离的气液分离器15。

在本发明的实施方式中，包括处理器的控制器可以控制制冷剂的循环、冷却剂的循环，并且确定是否通过除湿热交换器21进行除湿或再生等。即，控制器根据内部期望的温度以及是否执行除湿来控制诸如鼓风机、阀、压缩机11、泵25等的各个元件，从而提供内部期望的调节空气。

制冷剂管路10被配置成在制冷剂循环通过压缩机11、冷凝器12、膨胀器和蒸发器14的同时冷却调节空气。

冷却剂管路20在冷却剂循环通过除湿热交换器21、散热器热交换器22和电气装置23时进行热交换。这里，除湿热交换器21可以被配置为涂覆有干燥剂的热交换器(DCHE)，其中，该干燥剂涂覆在热交换器上，以与冷却剂交换在吸收湿气过程中产生的热量，从而执行除湿。此外，电气装置23可以被配置为诸如电动机或车载充电器(OBC)的电气部件。

空气管路30可以使外部或内部空气选择性地穿过除湿热交换器21或蒸发器14，并且使已经穿过除湿热交换器21、冷凝器12和蒸发器14中的任一者或多者的空气选择性地供应至内部，从而将经温控的空气或经除湿的空气提供至内部。

在本公开的一种形式中，当外部或内部空气穿过空气管路30中的除湿热交换器21时，空气被除湿，当外部或内部空气穿过蒸发器14时，空气被冷却，并且当外部或内部空气穿过冷凝器12时，空气被加热，由此提供内部所需的调节空气。

此外，在本公开的一种形式中，因为切换阀24切换冷却剂管路20中的冷却剂的流动路径，所以通过散热器热交换器22冷却的冷却剂穿过除湿热交换器21、或者通过冷却电气装置23加热的冷却剂经过除湿热交换器21，因此除湿热交换器21执行除湿或再生。

在通过除湿热交换器21进行除湿期间，通过散热器热交换器22冷却的制冷剂可穿过除湿热交换器21，并且除湿热交换器21可通过冷却剂与通过空气管路30中的空气之间的热交换来去除水分。

此外，在除湿热交换器21进行的再生期间，在冷却电气装置23期间被加热的冷却剂穿过除湿热交换器21，并且因此除湿热交换器21通过冷却剂的热量进行再生。

此时，空气管路30使由除湿热交换器21除湿的干燥空气被供应至内部，并且使在除湿热交换器21的再生期间产生的高湿空气排放到外部。

据此，本公开可以通过选择性地为内部提供经除湿的干燥空气、穿过蒸发器14的冷却空气或穿过冷凝器12的加热空气来提供内部所需的调节空气，并且通过使用通过冷却电气装置23产生的热量执行除湿热交换器21的再生，来提高能量效率。

另一方面，本公开还可以包括热交换管路40，外部空气通过该热交换管路循环，该热交换管路包括外部热交换器41，以引起制冷剂管路10的制冷剂与外部空气之间的热交换，并且该热交换管路连接至冷却剂管路20的散热器热交换器22，以引起外部空气与冷却剂管路20的冷却剂之间的热交换。

即，在热交换管路40中，外部空气通过外部热交换器41和散热器热交换器22，使得外部空气通过外部热交换器41与制冷剂交换热量，并且使得外部空气通过散热器热交换器22与冷却剂交换热量。

此外，制冷剂管路10中的膨胀器可以包括布置在外部热交换器41的上游端处的第一膨胀器13a和布置在外部热交换器41的下游端处的第二膨胀器13b。

如上所述，由于膨胀器包括分别设置在外部热交换器41的上游端处的第一膨胀器13a和下游端处的第二膨胀器13b，所以可以根据第一膨胀器13a和第二膨胀器13b的操作，通过使用制冷剂管路10中的制冷剂的冷却空气形成或热泵送来提高空调效率。

例如，在要产生冷却空气的情况下，第一膨胀器13a打开并且第二膨胀器13b膨胀制冷剂。因此，已经穿过压缩机11的制冷剂通过外部热交换器41中以及冷凝器12中的热交换被冷却，所以冷却性能通过在经过第二膨胀器13b之后的制冷剂与蒸发器14中的空气之间的热交换而被改善。

此外，在要产生加热空气的情况下，第一膨胀器13a膨胀制冷剂，并且第二膨胀器13b打开。因此，由于外部热交换器41承担蒸发器14的作用，因此不会通过蒸发器14产生冷却空气，因此能够确保加热效率。

同时，取决于通过空气管路30循环内部或外部空气的鼓风机的数量，可以应用本公开的各种实施方式。

作为实施方式，如图1所示，空气管路30包括：第一管路30a，包括用于使空气循环的第一鼓风机31，并且该第一管路30a在穿过除湿热交换器21时延伸至外部；第二管路30b，包括用于循环空气的第二鼓风机32和用于使空气选择性地穿过蒸发器14或冷凝器12的温度控制阀33；以及第三管路30c，通过第一管路30a中的第一分流阀34从除湿热交换器21的下游端分支，并且通过第二分流阀35连接到蒸发器14的上游端。

如上所述，空气管路30包括第一管路30a、第二管路30b和第三管路30c，该第一管路30a设置有第一鼓风机31，以便通过除湿热交换器21进行干燥空气的产生或除湿热交换器21的再生，并且第二管路30b设置有第二鼓风机32，使得空气通过温度控制阀33选择性地通过蒸发器14或冷凝器12，随后被设置为内部调节空气。第三管路30c旨在选择性地将在第一管路30a中产生的干燥空气通过第一分流阀34和第二分流阀35传递到第二管路30b。

通过此，本公开可以提供内部所需的空气。

即，当希望内部冷却和除湿时，在制冷剂管路10中，第一膨胀器13a打开并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，并且在冷却剂管路20中，冷却剂由切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23。

此外，在第一管路30a中循环的空气通过第一分流阀34和第二分流阀35流向第二管路30b，与在第二管路30b中循环的空气一起通过蒸发器14，并且通过温度控制阀33绕过冷凝器12，随后被排放到内部。

具体地，如图2所示，为了将冷却空气提供至内部，第一膨胀器13a打开，并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，使得穿过制冷剂管路10的蒸发器14的空气被冷却以产生冷却空气。

此外，在冷却剂管路20中，随着冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23，由散热器热交换器22冷却的冷却剂经过除湿热交换器21，使得经过除湿热交换器21的空气中的湿气被去除，从而产生干燥空气。

因此，在第一管路30a中循环的空气在经过除湿热交换器21之后通过第一分流阀34和第二分流阀35流到第二管路30b，并且与在第二管路30b中循环的空气一起经过蒸发器14随后被冷却。冷却空气可以通过第二管路30b中的温度控制阀33绕过冷凝器12，并且可以排放到内部，从而将除湿的冷却空气提供至内部。

同时，当期望除湿热交换器21的内部冷却和再生时，在制冷剂管路中，第一膨胀器13a打开并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，并且在冷却剂管路20中，冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21。

此外，通过第一管路30a循环的空气通过第一分流阀34排放到外部，通过第二管路30b循环的空气通过第二分流阀35穿过蒸发器14并且通过温度控制阀33绕过冷凝器12而排放到内部。

在一种形式中，如图3所示，为了将冷却空气提供至内部，第一膨胀器13a打开，并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，使得穿过制冷剂管路10的蒸发器14的空气被冷却，从而产生冷却空气。

此外，在冷却剂管路20中，随着冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21，通过冷却电气装置23而被加热的冷却剂流到除湿热交换器21，使得除湿热交换器21使用冷却剂的热量执行再生。

此时，当空气在第一管路30a中穿过除湿热交换器21时，包含水分的空气可通过第一分流阀34排放到外部，并且在第二管路30b中循环的空气可通过第二分流阀35穿过蒸发器14以被冷却，并且通过温度控制阀33绕过冷凝器12以排放到内部，从而将冷却空气提供至内部。

同时，为了向内部提供加热空气，制冷剂管路10进一步具有旁路管路50，该旁路管路50在外部热交换器41与第二膨胀器13b之间通过旁路阀51分支，并且连接在蒸发器14与压缩机11之间。

旁路管路50可以具有连接在外部热交换器41与第二膨胀器13b之间的一端、以及连接到气液分离器15的另一端。

通过该布置，根据制冷剂管路10循环的制冷剂可根据旁路阀51是打开还是关闭而将蒸发器14旁通至旁路管路50，从而产生在压缩机11、冷凝器12、外部热交换器41和膨胀器中循环的制冷剂流。由此，外部热交换器41承担蒸发器14的作用，而不是通过蒸发器14产生冷却空气，因此已经经过冷凝器12的加热空气可以被供应到内部。

因此，在本公开中当需要内部加热和除湿时，在制冷剂管路10，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀，并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，并且在冷却剂管路20中，冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23。

此外，通过第一管路30a循环的空气通过第一分流阀34和第二分流阀35流向第二管路30b，并且与通过第二管路30b循环的空气一起通过温度控制阀33穿过冷凝器12，随后排放到内部。

在另一种形式中，如图4所示，为了将加热空气提供至内部，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，使得外部热交换器41承担蒸发器14的作用，并且使得加热空气通过冷凝器12产生。

此外，由于冷却剂通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流经散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23，因此由散热器热交换器22冷却的冷却剂穿过除湿热交换器21，并且空气中的湿气经过除湿热交换器21被去除以产生干燥空气。

利用该配置，通过第一管路30a循环的空气在穿过除湿热交换器21之后通过第一分流阀34和第二分流阀35流向第二管路30b。干燥空气通过第二管路30b中的温度控制阀33穿过冷凝器12，随后排放到内部，从而将除湿的加热空气提供至内部。

同时，在期望除湿热交换器21的内部加热和再生的情况下，在制冷剂管路10中，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，并且在冷却剂管路20中，冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21。

此外，通过第一管路30a循环的空气通过第一分流阀34排放到外部，并且通过第二管路30b循环的空气通过第二分流阀35和温度控制阀33穿过冷凝器12，随后排放到内部。

在一种形式中，如图5所示，为了将加热空气提供至内部，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀，并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，使得外部热交换器41承担蒸发器14的作用，从而通过冷凝器12产生加热空气。

此外，在冷却剂管路20中，由于冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21，所以通过冷却电气装置23而被加热的冷却剂被供应到除湿热交换器21，使得除湿热交换器21通过冷却剂的热量执行再生。

此时，当空气在第一管路30a中穿过除湿热交换器21时，包含水分的空气可通过第一分流阀34排放到外部，并且通过第二管路30b循环的空气可通过第二分流阀35流到蒸发器14和冷凝器12，通过温度控制阀33穿过冷凝器12，随后排放到内部，从而为内部提供加热空气。

同时，在另一实施方式中，如图6所示，第一管路30a可设置有除霜管路60，该除霜管路60从第一分流阀34分支并延伸到内部的风挡。

空气被供应至风挡，并且被供应至用于相应座椅的通风孔。这旨在通过向风挡供应干燥空气来去除风挡上的霜。

即，当希望从风挡去除霜时，冷却剂将通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流经散热器热交换器22、除湿热交换器21、以及电气装置23。因此，穿过除湿热交换器21的空气被除湿，并且在第一管路30a中已经穿过除湿热交换器21的干燥空气通过第一分流阀34被供应至除霜管路60以吹送至风挡。

因此，根据本公开可以实现除霜模式。

同时，作为除霜模式的另一实施方式，如图7所示，冷凝器12可以被配置为第一冷凝器12a和第二冷凝器12b，并且第二管路30b可包括：第一空调管路30b-1，穿过第一冷凝器12a并延伸到风挡；以及第二空调管路30b-2，穿过第二冷凝器12b并延伸到每个内部通风口，并且第一管路30a可包括第三空调管路30a-1，该第三空调管路30a-1从第一分流阀34分支并且连接到第一冷凝器12a的上游端。

这里，第一冷凝器12a和第二冷凝器12b可以单独地被配置，并且可以通过使用隔膜划分一个冷凝器12来配置。

因为第一冷凝器12a和第二冷凝器12b如上所述分开，所以可以有效地管理供应至风挡和内部中的相应座位的通风口的加热空气。即，第一冷凝器12a和第二冷凝器12b可被配置为具有不同的热容量，从而有效地将经调节的空气提供至相应的通风孔以及风挡。

因此，第二管路30b被分成穿过第一冷凝器12a并且延伸至风挡的第一空调管路30b-1和穿过第二冷凝器12b并且延伸至相应的内部通风口的第二空调管路30b-2。

此外，第一管路30a可以具有第三空调管路30a-1，该第三空调管路从第三分流阀36分支并且连接至第一冷凝器12a的上游端。

当希望从风挡去除霜时，冷却剂将通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流经散热器热交换器22、除湿热交换器21、以及电气装置23。因此，穿过除湿热交换器21的空气被除湿，并且在第一管路30a中穿过除湿热交换器21的干燥空气通过第三分流阀36从第三空调管路30a-1流到第一空调管路30b-1。因而，干燥空气通过第一冷凝器12a被加热到高温，并从风挡去除霜作为干燥的加热空气。

同时，流至第二管路30b的第二空调管路30b-2的空气经过第二冷凝器12b，使得加热空气可被供应至除风挡之外的相应的内部通风口。

同时，本公开可以使用单个鼓风机31A执行除湿热交换器21的冷却、加热和除湿或再生。

即，如图8所示，空调管路可以被配置为包括：第四管路30d，包括用于循环空气的单个鼓风机31A，该第四管路30d穿过除湿热交换器21以连接到蒸发器14的上游端，并且该第四管路30d具有设置在除湿热交换器21的下游端的第三分流阀36；以及第五管路30e，从第四管路30d通过第四分流阀37分支，并且包括温度控制阀33以使空气选择性地通过蒸发器14或冷凝器12。

在如上所述设置单个鼓风机31A的情况下，空调管路可包括第四管路30d和第五管路30e。这里，第四管路30d设置有单个鼓风机31A，执行通过除湿热交换器21的干燥空气的产生或除湿热交换器21的再生，并通过第三分流阀36使已经穿过除湿热交换器21的干燥空气流到第五管路30e或流到外部。

第五管路30e通过第四分流阀37从第四管路30d分支并且导致空气通过温度控制阀33选择性地穿过蒸发器14或冷凝器12，由此向内部提供经调节的空气。因此，本公开可以提供内部所需的空气。

当期望内部冷却和除湿时，在制冷剂管路10中，第一膨胀器13a打开并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，并且在冷却剂管路20中，冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23。

此外，由单个鼓风机31A使通过第四管路30d循环的空气由第三分流阀36和第四分流阀37穿过除湿热交换器21，随后穿过蒸发器14，并且通过温度控制阀33绕过冷凝器12，随后被排放到内部。

在一种形式中，如图9所示，为了将冷却空气供应至内部，第一膨胀器13a打开，并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，使得穿过制冷剂管路10的蒸发器14的空气被冷却以产生冷却空气。

另外，由于冷却剂通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23，因此通过散热器热交换器22冷却的冷却剂流到除湿热交换器21，使得穿过除湿热交换器21的空气中的湿气被去除以产生干燥空气。

因此，单个鼓风机31A使通过第四管路30d循环的空气可由第三分流阀36和第四分流阀37穿过除湿热交换器21，随后流向第五管路30e，并且通过第五管路30e中的温度控制阀33绕过冷凝器12，以随后被排放到内部，从而将除湿的冷却空气提供至内部。

同时，当期望除湿热交换器21的内部冷却和再生时，在制冷剂管路10中，第一膨胀器13a打开并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，并且在冷却剂管路20中，冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21。

此外，由单个鼓风机31A循环通过第四管路30d的一部分空气由第四分流阀37穿过除湿热交换器21并且由第三分流阀36排放到外部，并且剩余的空气由温度控制阀33穿过蒸发器14并且绕过冷凝器12以排放到内部。

在一种形式中，如图10所示，为了将冷却空气提供至内部，第一膨胀器13a打开，并且制冷剂通过第二膨胀器13b膨胀，使得通过制冷剂管路10的蒸发器14的空气被冷却以产生冷却空气。

另外，当冷却剂通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21时，通过冷却电气装置23而被加热的冷却剂穿过除湿热交换器21，从而通过冷却剂的热量执行除湿热交换器21的再生。

此时，当空气在第四管路30d中穿过除湿热交换器21时，包含水分的空气被第三分流阀36排放到外部，并且一些空气通过第四分流阀37穿过蒸发器14以被冷却，并且通过温度控制阀33绕过冷凝器12以随后排放到内部，从而将冷却空气供应至内部。

同时，如图8所示，制冷剂管路10还可具有旁路管路50，旁路管路50通过旁路阀51在外部热交换器41与第二膨胀器13b之间分支并且连接在蒸发器14与压缩机11之间。

因此，循环通过制冷剂管路10的制冷剂可根据旁路阀51是打开还是关闭而绕过蒸发器14到旁路管路50，从而产生循环通过压缩机11、冷凝器12、外部热交换器41和膨胀器的制冷剂流。由此，外部热交换器41承担蒸发器14的作用，而不通过蒸发器14产生冷却空气，因此已经经过冷凝器12的加热空气可以被供应到内部。

因此，在本公开中期望内部加热和除湿的情况下，在制冷剂管路10中，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，并且在冷却剂管路20中，冷却剂将通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23。

此外，由单个鼓风机31A在第四管路30d中循环的空气由第三分流阀36和第四分流阀37穿过除湿热交换器21，并且由温度控制阀33穿过冷凝器12，随后排放到内部。

在一种形式中，如图11所示，为了将加热空气提供至内部，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀，并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，使得外部热交换器41承担蒸发器14的作用，从而产生通过冷凝器12的加热空气。

此外，由于冷却剂通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23，所以通过散热器热交换器22冷却的冷却剂被供应至除湿热交换器21，使得穿过除湿热交换器21的空气中的湿气被去除以产生干燥空气。

据此，由单个鼓风机31A循环通过第四管路30d的空气由第三分流阀36和第四分流阀37穿过除湿热交换器21，以流到第五管路30e。干燥空气通过第五管路30e中的温度控制阀33穿过冷凝器12，并且随后排放到内部，从而将经除湿的加热空气供应至内部。

同时，在期望除湿热交换器21的内部加热和再生的情况下，在制冷剂管路10中，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，并且在冷却剂管路20中，冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21。

此外，单个鼓风机31A使第四管路30d的一部分空气通过第四分流阀37穿过除湿热交换器21并且通过第三分流阀36排放到外部，并且剩余的空气通过温度控制阀33穿过冷凝器12以排放到内部。

在一种形式中，如图12所示，为了将加热空气提供至内部，制冷剂通过第一膨胀器13a膨胀，并且通过旁路阀51绕过蒸发器14，从而产生通过冷凝器12的加热空气。

此外，在冷却剂管路20中，由于冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21，所以通过冷却电气装置23而被加热的冷却剂被供应至除湿热交换器21，使得除湿热交换器21通过冷却剂的热量进行再生。

此时，由单个鼓风机31A循环通过第四管路30d的空气的一部分流到除湿热交换器21，由此执行除湿热交换器21的再生，并且当空气经过除湿热交换器21时，包含水分的空气通过第三分流阀36排放到外部。

此外，循环通过第五管路30e的一些空气通过第四分流阀37流向蒸发器14和冷凝器12，并且通过温度控制阀33穿过冷凝器12，随后排放到内部，从而将加热空气供应至内部。

同时，在本公开中，当在内部加热负荷不高的情况下期望进行内部加热时，可通过收集通过冷却电气装置23获得的废热来执行内部加热，而不是使用利用制冷剂循环的热泵25。

在一种形式中，热交换管路40可以被配置成使得已经穿过散热器热交换器22的外部空气被排放到内部或外部。因此，空气分配器42可进一步被设置在热交换器管路中，并且在热交换管路40中穿过散热器热交换器22的空气可通过空气分配器42排放到内部或外部。

因此，如图13所示，当在期望加热和除湿的情况下内部加热所需的温度较低时，冷却剂将通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流过散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23，并且单个鼓风机31A使通过第四管路30d循环的空气通过第三分流阀36和第四分流阀37穿过除湿热交换器21，随后排放到内部，并且在热交换管路40中已经穿过散热器热交换器22的外部空气的一部分被排放到内部。

也就是说，控制器可以确定在希望加热时是否可以甚至在不操作制冷剂循环的情况下执行加热，由此识别内部加热要求的温度是否低。

这里，冷却剂通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流经散热器热交换器22、除湿热交换器21和电气装置23，从而除湿热交换器21进行除湿。因此，由单个鼓风机31A使循环通过第四管路30d的空气通过第三分流阀36和第四分流阀37穿过除湿热交换器21，并且随后排放到内部，从而将干燥空气供应到内部。

具体地，散热器热交换器22进行除湿并吸收外部热量以被加热，并且当通过冷却电气装置23而被加热的冷却剂循环时，外部空气在热交换管路40中穿过散热器热交换器22时通过热交换而升高其温度。因此，通过在热交换管路40中穿过散热器热交换器22而产生的加热空气通过空气分配器42排放到内部，从而将加热空气供应至内部。

同时，如图14所示，当在除湿热交换器21期望室内加热和再生的情况下室内加热所需的温度低时，冷却剂通过冷却剂管路20中的切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21，并且单个鼓风机31A使通过第四管路30d循环的空气的一部分通过第三分流阀36排放到外部，并且通过第五管路30e循环的剩余空气通过第四分流阀排放到外部，并且在热交换管路40中已经穿过散热器热交换器22的外部空气的一部分排放到内部。

即，在冷却剂管路20中，冷却剂通过切换阀24依次流过散热器热交换器22、电气装置23和除湿热交换器21，使得除湿热交换器21进行再生操作。另外，单个鼓风机31A使通过第四管路30d循环的空气的一部分通过第三分流阀36排放到外部，并且通过第五管路30e循环的剩余空气通过第四分流阀36排放到外部或供应到内部。

具体地，因为在冷却电气装置23之后使除湿热交换器21进行再生的冷却剂穿过散热器热交换器22，所以穿过热交换管路40中的散热器热交换器22的外部空气的温度通过热交换而增加。因此，通过在热交换管路40中穿过散热器热交换器22而产生的加热空气通过空气分配器42排放到内部，从而将加热空气供应至内部。

具有上述结构的用于电动车辆的空调系统可以在使用涂覆有干燥剂的热交换器的空调过程中减小该空调系统上的热负荷并且能够使用在涂覆有干燥剂的热交换器的再生过程中通过冷却该电气装置23而获得的废热来提高能量效率。

虽然已经参照具体实施方式说明和描述了本公开，但是对于本领域的普通技术人员而言应当清楚的是，在不背离本公开的精神的情况下，可以对本公开进行各种改进和修改。

Claims (20)

1.一种用于电动车辆的空调系统，所述空调系统包括：

制冷剂管路，制冷剂通过所述制冷剂管路循环，并且所述制冷剂管路包括压缩机、冷凝器、膨胀器和蒸发器；

冷却剂管路，冷却剂通过所述冷却剂管路循环，并且所述冷却剂管路包括：

除湿热交换器，被配置为从空气中去除水分，

散热器热交换器，

电气装置，以及

切换阀，被配置为基于所述除湿热交换器是执行除湿还是执行再生来切换所述冷却剂的流动方向；以及

空气管路，被配置成使空气选择性地穿过所述除湿热交换器或所述蒸发器，并且所述空气管路被配置成使已经穿过所述除湿热交换器、所述冷凝器、以及所述蒸发器中的至少一者的空气被选择性地供应到所述电动车辆的内部。

2.根据权利要求1所述的空调系统，还包括热交换管路，外部空气通过所述热交换管路循环，其中，所述热交换管路包括外部热交换器，所述外部热交换器被配置为使所述制冷剂管路中的所述制冷剂与所述外部空气交换热量，并且所述热交换管路连接至所述冷却剂管路的所述散热器热交换器，以使所述外部空气与所述冷却剂管路中的所述冷却剂交换热量。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其中，所述制冷剂管路中的所述膨胀器包括设置在所述外部热交换器的上游端处的第一膨胀器和设置在所述外部热交换器的下游端处的第二膨胀器。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其中，所述空气管路包括：

第一管路，包括第一鼓风机，所述第一鼓风机被配置为使空气循环，并且所述第一管路在穿过所述除湿热交换器的同时延伸到外部；

第二管路，包括：第二鼓风机，被配置为使空气循环；以及温度控制阀，被配置为使空气选择性地穿过所述蒸发器或所述冷凝器；以及

第三管路，通过第一分流阀从所述第一管路的所述除湿热交换器的下游端分支，并且通过第二分流阀连接至所述蒸发器的上游端。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其中，当期望内部冷却和除湿时，在所述制冷剂管路中，所述第一膨胀器打开并且所述制冷剂通过所述第二膨胀器膨胀，并且在所述冷却剂管路中，所述冷却剂通过所述切换阀依次流过所述散热器热交换器、所述除湿热交换器和所述电气装置。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其中，通过所述第一管路循环的空气通过所述第一分流阀和所述第二分流阀流向所述第二管路，与通过所述第二管路循环的空气一起穿过所述蒸发器，并且通过所述温度控制阀绕过所述冷凝器以随后排放到所述内部。

7.根据权利要求4所述的空调系统，其中，当期望所述除湿热交换器的内部冷却和再生时，在所述制冷剂管路中，所述第一膨胀器打开并且所述制冷剂通过所述第二膨胀器膨胀，并且在所述冷却剂管路中，所述冷却剂通过所述切换阀依次流过所述散热器热交换器、所述电气装置和所述除湿热交换器。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其中，通过所述第一管路循环的空气通过所述第一分流阀排放到所述外部，并且

其中，通过所述第二管路循环的空气通过所述第二分流阀穿过所述蒸发器并且通过所述温度控制阀绕过所述冷凝器，以随后排放到所述内部。

9.根据权利要求4所述的空调系统，其中，所述制冷剂管路还包括旁路管路，所述旁路管路通过旁路阀在所述外部热交换器与所述第二膨胀器之间分支并且连接在所述蒸发器与所述压缩机之间。

10.根据权利要求9所述的空调系统，其中，当期望内部加热和除湿时，在所述制冷剂管路中，所述制冷剂通过所述第一膨胀器膨胀并且通过所述旁路阀绕过所述蒸发器，并且在所述冷却剂管路中，所述冷却剂通过所述切换阀依次流过所述散热器热交换器、所述除湿热交换器和所述电气装置。

11.根据权利要求10所述的空调系统，其中，通过所述第一管路循环的空气通过所述第一分流阀和所述第二分流阀流向所述第二管路，并且与通过所述第二管路循环的空气一起通过所述温度控制阀穿过所述冷凝器，随后排放到所述内部。

12.根据权利要求9所述的空调系统，其中，当期望所述除湿热交换器的内部加热和再生时，在所述制冷剂管路中，所述制冷剂通过所述第一膨胀器膨胀并且通过所述旁路阀绕过所述蒸发器，并且在所述冷却剂管路中，所述冷却剂通过所述切换阀依次流过所述散热器热交换器、所述电气装置和所述除湿热交换器。

13.根据权利要求12所述的空调系统，其中，通过所述第一管路循环的空气通过所述第一分流阀排放到所述外部，并且

其中，通过所述第二管路循环的空气通过所述第二分流阀和所述温度控制阀穿过所述冷凝器，并且排放到所述内部。

14.根据权利要求4所述的空调系统，其中，所述第一管路包括除霜管路，所述除霜管路从第三分流阀分支并且延伸至所述内部中的风挡。

15.根据权利要求4所述的空调系统，其中，所述冷凝器被配置为第一冷凝器和第二冷凝器，

其中，所述第二管路包括：第一空调管路，穿过所述第一冷凝器并延伸至风挡；以及第二空调管路，穿过所述第二冷凝器并延伸至每个内部通风口，并且

其中，所述第一管路包括第三空调管路，所述第三空调管路从第三分流阀分支并且连接至所述第一冷凝器的上游端。

16.根据权利要求4所述的空调系统，其中，所述空气管路包括：

第四管路，包括被配置为使空气循环的单个鼓风机，所述第四管路穿过所述除湿热交换器以连接至所述蒸发器的上游端，并且所述第四管路具有设置在所述除湿热交换器的下游端处的第三分流阀，以及

第五管路，通过第四分流阀从所述第四管路分支，并且所述第五管路包括温度控制阀，所述温度控制阀被配置为使空气选择性地穿过所述蒸发器或所述冷凝器。

17.根据权利要求16所述的空调系统，其中，当期望内部冷却和除湿时，在所述制冷剂管路中，所述第一膨胀器打开并且所述制冷剂通过所述第二膨胀器膨胀，并且在所述冷却剂管路中，所述冷却剂通过所述切换阀依次流过所述散热器热交换器、所述除湿热交换器和所述电气装置。

18.根据权利要求17所述的空调系统，其中，经由所述单个鼓风机而通过所述第四管路循环的空气通过所述第三分流阀和所述第四分流阀穿过所述除湿热交换器，随后穿过所述蒸发器，并且通过所述温度控制阀绕过所述冷凝器，随后排放到所述内部。

19.根据权利要求16所述的空调系统，其中，当期望所述除湿热交换器的内部冷却和再生时，在所述制冷剂管路中，所述第一膨胀器打开并且所述制冷剂通过所述第二膨胀器膨胀，并且在所述冷却剂管路中，所述冷却剂通过所述切换阀依次流过所述散热器热交换器、所述电气装置和所述除湿热交换器。

20.根据权利要求16所述的空调系统，其中，所述制冷剂管路还包括旁路管路，所述旁路管路通过旁路阀在所述外部热交换器与所述第二膨胀器之间分支并且连接在所述蒸发器与所述压缩机之间。

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