CN201866982U - 一种电动汽车用冷暖一体式空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车用冷暖一体式空调系统，包括压缩机、蒸发器组件、干燥瓶、冷凝器组件及控制电路，还包括有四通电磁阀；四通电磁阀的高压输入口和低压输出口分别通过高压管和低压管与压缩机表面设置的高压管路连接口和低压管路连接口连接，四通电磁阀的高压输出口和低压输入口分别通过管道与蒸发器和冷凝器连接；其中蒸发器与干燥瓶的连接管道上设置有单向电磁阀；控制电路中包括有制热回路。本实用新型在原有的单一式制冷空调系统中进行改造，不改变原有部件的位置及形式，既节约成本，又能广泛运用，都按照现有车辆型式布置，安装方便、设置牢固、安全性能高；在冬季时，可使空调出风口温度控制在人体较适宜的温度范围内。

Description

一种电动汽车用冷暖一体式空调系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车空调技术领域，尤其涉及一种电动汽车专用型冷暖一体式空调系统。

背景技术

空调是指用以压缩机作主要部件在不同环境下产生与人体相适宜的温度,一般包括：压缩机、冷凝器、干燥瓶、蒸发器、风机等部件。现有电动汽车空调系统属于单一式制冷空调，冬季时，采用燃油发电机高温冷却水取暖，暖风温度不可调节，只能进行风速进行调节。目前纯电动汽车暖风装置除电机水冷式以外，都采用电加热水来保暖。而电加热的功率基本上都在3KW以上，而且电芯在连续不断的加热，使电动汽车的行驶里程大大降低，接近清耗总电量的20%。虽然车厢采暖得到解决，但行驶里程这一电动车重要指标无法达到最大化；若采用独立燃烧式取暖装置，目的达到了，可污染物产生了，从而不符合环保车这一特色，综上所述，电动车的取暖不可缺少，但又要符合车辆最大使用化。所以在原有单一制冷空调系统中进行改制，达到取暖目的这一方面是最具可行性的。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便于安装、维护、实用性强、性能稳定的电动汽车用冷暖一体化空调系统，既保留了原车的整体设计及布局，又解决了原有电动汽车内采用的取暖装置带来的问题，从而提高乘客舒适性，且能提高车辆安全性。

本实用新型采用下述技术方案：一种电动汽车用冷暖一体式空调系统，包括压缩机、蒸发器组件、干燥瓶、冷凝器组件及控制电路，其中压缩机通过电磁离合器与电动机连接，蒸发器的进口及干燥瓶的进口设置有压力阀，还包括有四通电磁阀和单相膨胀电磁阀，所述四通电磁阀的高压输入口和低压输出口分别通过高压管和低压管与压缩机外壳设置的高压管路连接口和低压管路连接口连接，四通电磁阀的高压输出口和低压输入口分别通过管道与蒸发器和冷凝器连接；所述单向膨胀电磁阀设置在蒸发器与干燥瓶的连接管道上；

所述控制电路中包括有制热回路，制热回路的制热电子开关第一端通过制热旋钮与电源开关连接，制热电子开关的第二端与干燥瓶的压力阀连接，第三端连接有继电器，其中继电器的常开触点第一端与电磁离合器的线圈连接，第二端连接电源，单向电磁阀的电磁线圈和四通电磁阀的电磁线圈并联后的一端连接机壳，另一端与继电器常开触点第一端连接。

所述的四通电磁阀包括电磁阀及四通阀，电磁阀与四通阀的阀芯紧固连接，电磁阀外部固定有外壳，外壳表面与四通阀的接口对应处开设有与空调管道相适应的孔。

所述的孔内设置有台阶，用于使空调管道与四通阀接口密封固定。

所述的外壳底部一端设置有与压缩机固定连接的连接耳。

所述的外壳采用铝质材料制造。

所述的制热回路中的制热电子开关第一端和第二端之间还连接有温度传感器。

所述管道中的制冷与加热介质采用R134a。

本实用新型将有以下有益效果：

1、本实用新型在原有的单一式制冷空调系统中进行改造，不改变原有部件的位置及形式，既节约成本，又能广泛运用，都按照现有车辆型式布置，安装方便、设置牢固、安全性能高；在冬季时，可使空调出风口温度控制在27℃～55℃之间，使车厢温度控制在人体较适宜的温度范围内；

2、所述四通电磁阀外壳采用铝质材料制造，密封性较好，使用寿命也较高，零件易铸造，成本及制造工艺较低；且接口处均按空调管道口径标准来设计制造，可应用多种空调系统，使用较广泛；其中的电磁阀采用低压控制，比一般电加热式、独立燃烧式、电芯加热式性能更加节能及维护简便；各管道采用高性能橡胶软管及铝管相连接，布置在车厢边缘，布局合理美观；由于能够吹热风，还能消除车辆前挡“水雾”的安全隐患，安全可靠；

3、制冷与加热介质采用环保的R134a，对人体及大气层无任何危害，符合电动汽车环保的概念，并且效率高，反应速度灵敏，消耗能量与同功率产品相比较低；

4、本实用新型具有单一系统多元化形式，还可以通过送风管路对电动汽车的动力电池、控制器等进行加热、散热可使电池和控制器等工作在最佳状态。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接示意图；

图2为本实用新型中四通电磁阀的结构示意图；

图3为本实用新型中的四通电磁阀除去外壳的结构示意图；

图4为本实用新型的原理流程示意图；

图5为本实用新型的控制电路原理图。

具体实施方式

本实用新型电动汽车用冷暖一体式空调系统，在现有的单一式制冷空调系统上进行改进，使其具有制热功能。如图1、图2、图3所示，本系统包括压缩机1、蒸发器组件（包括蒸发器8和风机11）、干燥瓶6、冷凝器组件（包括冷凝器5和冷凝风机10）、四通电磁阀4及单向膨胀电磁阀7及控制电路，其中压缩机1通过电磁离合器与电动机连接，四通电磁阀4的高压输入口45和低压输出口42分别通过高压管2和低压管3与压缩机1外壳设置的高压管路连接口21和低压管路连接口31连接，四通电磁阀4的高压输出口44和低压输入口43分别通过管道13、12与蒸发器8的输入口和冷凝器5的输出口连接，蒸发器8与干燥瓶6的连接管道上设置有单向膨胀电磁阀7，蒸发器1的进口及干燥瓶6的进口分别设置有压力阀9-1、9-2。系统中所述的各管道采用高性能橡胶软管及铝管相连接。其中压缩机1、蒸发器组件、干燥瓶6、冷凝器组件均为现有电动汽车上的空调部件，对其位置及形式均不需要做改动，四通电磁阀4安装位于前舱驱动电机侧面，保留原车的设计形式，最大化的降低成本及制造难度。

如图2、图3所示，四通电磁阀4包括电磁阀41及位于外壳46内的四通阀，电磁阀41与四通阀的阀芯48通过螺钉紧固连接，拆除螺钉方可拆卸，便于维护与更换。四通阀与外壳46通过外壳46上设置的螺栓孔固定，外壳46表面与四通阀的接口对应处开设有与空调管道相适应的通道连接孔，孔内2mm处设置有台阶，用于使空调管道与四通阀接口密封固定，使系统更加优化和牢固，适合各制冷量的乘用车型，并保证密封性好，使用寿命长。为便于安装方便，外壳46底部一端设置有连接耳47，可直接与压缩机外壳采用螺栓相连，不妨碍原车空间，可自由拆卸与装配。所述外壳46采用高压铸铝合金件或冷拔铝合金件器制作，强度高，既节约成本又坚实耐用。其中电磁阀41通过控制电路的控制进行四通阀的通断，改变其流通孔的连接方式，造成制冷与制热的改变。当系统制冷时，电磁阀41不工作，高压输入孔45与低压输出孔42接通，低压输入孔43与高压输出孔44接通；而当系统制热时电磁阀41工作，高压输入孔45与高压输出孔44接通，低压输出孔42与低压输入孔43接通。

如图5所示，控制电路包括制冷电路与制热电路，制冷电路为现有电动汽车空调的控制电路（包括电源开关1-1、制冷旋钮2-1、制冷电子开关4-1、温度传感器5-1、继电器6-1和继电器8-1、电磁离合器线圈7-2），制热电路为改进电路，在此只介绍制热电路。制热电路包括制热旋钮2-2、制热电子开关4-2（开关三极管）、继电器6-2、四通电磁阀线圈4-1和单向膨胀电磁阀线圈7-1、电磁离合器线圈7-2。制热旋钮2-2连接在电源开关1-1与制热电子开关4-2的基极之间，制热电子开关4-2的发射极与干燥瓶压力阀9-2连接，制热电子开关4-2的集电极连接有继电器6-2，其中继电器6-2的常开触点第一端与电磁离合器的线圈7-2一端连接（电磁离合器的线圈7-2另一端连接机壳），第二端连接电源；四通电磁阀线圈4-1和单向电磁阀线圈7-1并联后的一端与继电器6-2常开触点第一端连接，另一端与机壳连接。制热电子开关4-2的基极还连接有温度传感器5-2的一端，温度传感器5-2的另一端与制热电子开关4-2的发射极连接。

如图1、图3和图4、图5所示，当进行制热工作过程，则闭合电源开关1-1和制热旋钮2-2，制热电子开关4-2导通，继电器6-2常开触点闭合，电源经压缩机电磁离合器7-2与机壳相接，压缩机1开始工作，与此同时电磁四通阀4的电磁线圈4-1及电磁单向阀线圈7-1接通，压缩机1将高温高压气体R134a经管路13进入到蒸发器8内，高温高压的气体R134a在蒸发器8内按管内通道流动，此时风机11转动，将蒸发器8内部R134a的热量向外散发，并吹送到车厢内以及所需部位。车厢温度上升，蒸发器8内部温度及压力下降，经管道流向单向膨胀电磁阀7，R134a变成低温低压液态输送到干燥瓶6，经干燥瓶6过滤后，经管道输送到冷凝器5，再次散热后经管路12到四通电磁阀4，通过压缩机1的吸力经低压管3进入下一循环。当车厢内温度达到一定时，蒸发器8的温度散发不出来，压力开始上升，当压力阀9-2感受到系统压力超过规定值时，压力阀9-2接通，则制热电子开关4-2发出信号使继电器6-2动作，切断压缩机1的电源，则压缩机1停转，当压力下降到一定程度时再次恢复工作，以达到节能的目的，且不影响制冷的正常工作。当温度传感器5-2到达设定值时，也通过制热电子开关4-2发出信号使继电器6-2动作，切断压缩机的电源，当温度恢复正常后继续工作。空调制冷原理和原单一制冷空调工作形式相同，在此不做详细叙述。由此可见，本系统既节约成本，又能广泛的运用，都按照现有车辆型式布置，安装方便、设置牢固、安全性能高。

除此之外，本实用新型产生的冷风和热风还可通过送风管路进入电池箱及控制器箱，用于对电动汽车内的动力电池、控制器等进行加热或散热，夏季时，可使电池温度降低，冬季时对电池进行加热，提高电池组的电化学反应速率，使电池工作在最佳状态；还可以使控制器等温度保持在合适的范围，延长控制器等的使用寿命。

Claims (7)

1.一种电动汽车用冷暖一体式空调系统，包括压缩机、蒸发器组件、干燥瓶、冷凝器组件及控制电路，其中压缩机通过电磁离合器与电动机连接，蒸发器的进口及干燥瓶的进口设置有压力阀，其特征在于：还包括有四通电磁阀和单相膨胀电磁阀，所述四通电磁阀的高压输入口和低压输出口分别通过高压管和低压管与压缩机外壳设置的高压管路连接口和低压管路连接口连接，四通电磁阀的高压输出口和低压输入口分别通过管道与蒸发器和冷凝器连接；所述单向膨胀电磁阀设置在蒸发器与干燥瓶的连接管道上；

所述控制电路中包括有制热回路，制热回路的制热电子开关第一端通过制热旋钮与电源开关连接，制热电子开关的第二端与干燥瓶的压力阀连接，第三端连接有继电器，其中继电器的常开触点第一端与电磁离合器的线圈连接，第二端连接电源，单向电磁阀的电磁线圈和四通电磁阀的电磁线圈并联后的一端连接机壳，另一端与继电器常开触点第一端连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用冷暖一体式空调系统，其特征在于：所述的四通电磁阀包括电磁阀及四通阀，电磁阀与四通阀的阀芯紧固连接，电磁阀外部固定有外壳，外壳表面与四通阀的接口对应处开设有与空调管道相适应的孔。

3.根据权利要求2所述的电动汽车用冷暖一体式空调系统，其特征在于：所述的孔内设置有台阶，用于使空调管道与四通阀接口密封固定。

4.根据权利要求3所述的电动汽车用冷暖一体式空调系统，其特征在于：所述的外壳底部一端设置有与压缩机固定连接的连接耳。

5.根据权利要求4所述的电动汽车用冷暖一体式空调系统，其特征在于：所述的外壳采用铝质材料制造。

6.根据权利要求1至5任一所述的电动汽车用冷暖一体式空调系统，其特征在于：所述的制热回路中的制热电子开关第一端和第二端之间还连接有温度传感器。

7.根据权利要求6所述的电动汽车用冷暖一体式空调系统，其特征在于：所述管道中的制冷与加热介质采用R134a。

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