CN206367360U - 汽车空调和电池联合热控制系统 - Google Patents
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Abstract
汽车空调和电池联合热控制系统，包括：冷水板；压缩机；室外换热器，压缩机的排气管路、气液分离器的回气管路、室外换热器和室内换热器通过四通阀连通，在室外换热器和室内换热器之间的连接管路上设置有第一节流阀；可与室外换热器进行热交换的冷水换热盘管，冷水换热盘管的两端分别与电池箱冷水板的进水管路和出水管路相连；旁通支路，所述旁通支路的两端分别连接于第一节流阀和室外换热器之间的管路上及室内换热器和所述四通阀之间的管路上，所述旁通支路上设置有多路换热器，所述多路换热器具有分别与电池箱冷水板的进水管路和出水管路相连的第一管路。本实用新型在为车内提供制冷、制冷功能时，还能为电池箱提供冷冻水进行散热、加热。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车空调和电池组的热控制，更具体地说，涉及一种可以联合控制汽车空调为车内提供制冷、制冷功能以及对电池进行散热、加热的系统。
背景技术
目前的电动车的空调系统在为车内进行温度调节的同时，可以通过风道等将部分冷风或热风导入整车电池箱的位置，为电池进行冷却或加热，从而提高电池的运行效率。但采用风冷的方式进行电池热管理时，由于不同地区存在气候差异等原因，会出现车内温度需求和电池的冷热需求不一样，例如在天气较冷的情况下，可能会出现车内不需要温度调节，而电池需要散热；或者车内需要供暖，而电池需要散热等情形，此时，采用风冷控制的技术无法满足需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可对车内和整车电池进行高效节能的温度调节的热控制系统。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：
汽车空调和电池联合热控制系统，包括：为电池箱进行散热或加热的冷水板；通过管路与气液分离器相连的压缩机；通过管路与室内换热器相连的室外换热器，所述压缩机的排气管路、气液分离器的回气管路、室外换热器和室内换热器通过四通阀连通，在室外换热器和室内换热器之间的连接管路上设置有第一节流阀；可与所述室外换热器进行热交换的冷水换热盘管，所述冷水换热盘管的两端分别与电池箱冷水板的进水管路和出水管路相连；旁通支路，所述旁通支路的两端分别连接于第一节流阀和室外换热器之间的管路上及室内换热器和所述四通阀之间的管路上，所述旁通支路上设置有多路换热器，所述多路换热器具有分别与电池箱冷水板的进水管路和出水管路相连的第一管路。
更具体的，所述旁通支路上设置有第二节流阀。
更具体的，所述多路换热器还包括第二管路，所述第二管路的两端连接于旁通支路的位于所述第二节流阀与室外换热器之间的管路上。
更具体的，所述第二管路上设置有第一电磁阀。
更具体的，所述冷水换热盘管与电池箱冷水板的进水管路之间的第三电磁阀。
更具体的，所述旁通支路的位于第二管路两端之间的管路上设置有第二电磁阀。
更具体的，在第一管路与电池箱冷水板的进水管路之间设置有第四电磁阀。
更具体的，所述冷水换热盘管与室外换热器为一体式结构。
更具体的，所述多路换热器位于第二节流阀与四通阀之间的管路上。
更具体的，在所述室外换热器和室内换热器所在的风路上分别设置有室外风机和室内风机。
由以上技术方案可知，本实用新型通过设置旁通支路、与室外换热器换热的冷水盘管换热器及与室内换热器并联的多路换热器，以四通阀连通压缩机、气液分离器、室内、外换热器，实现室内换热器在室内风机的作用下给整车制冷或者制热的同时，通过多路换热器将能量传送至冷冻水给电池箱散热或加热；并可在给车内制热时利用冷水换热盘管实现提供冷冻水给电池散热，并且空调在制热时可为室外换热器除霜；且在压缩机系统不开启的情况下，利用冷水换热盘管和室外风机实现为电池散热，高效节能。本实用新型不仅可以为动车内提供制冷、制冷功能，还可以保持冷冻水流入电池箱温度>10℃，流出电池箱温度<35℃，为电池箱提供冷冻水进行散热、加热。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的示意图；
图2为整车制冷且同时为电池箱散热时热控制系统的循环管路图；
图3为整车不制冷而需要开启压缩机制冷为电池箱散热时热控制系统的循环管路图；
图4为整车不制冷使用室外风机为电池箱散热时热控制系统的循环管路图；
图5为整车制热且同时为电池箱加热时热控制系统的循环管路图；
图6为整车不制热但需提供热水为电池箱加热时热控制系统的循环管路图；
图7为整车制热且为电池箱散热和为空调室外盘管除霜时热控制系统的循环管路图。
具体实施方式
本实用新型的汽车空调和电池联合热控制系统用于实现同时为客车车内制冷/制热和提供冷冻水为电池箱加热/散热的功能。如图1所示，本实施例的汽车空调和电池联合热控制系统包括空调主回路和电池箱冷冻水主回路，其中，空调主回路包括压缩机1、气液分离器13、室外换热器7、室内换热器11、室外风机6及室内风机10。压缩机1通过进气管路与气液分离器13相连，在压缩机1的排气管路上依次设置有高压开关2、高压传感器3及单向阀4，且压缩机1的排气管路与四通阀5的一个接管(a)相连。气液分离器13的回气管路上设置有低压传感器12，且气液分离器13的回气管路与四通阀5的一个接管(b)相连。室外风机6和室内风机10分别设置于室外换热器7和室内换热器11所在的风路上。室外换热器7一端与四通阀5的一个接管(d)相连，另一端与室内换热器11相连，室内换热器11的另一端与四通阀5的一个接管(c)相连，在室外换热器7和室内换热器11之间的连接管路上设置有干燥过滤器8和第一节流阀9。在室内换热器11和室外换热器7之间及室内换热器11和四通阀5之间设置有一旁通支路h(图1中双点划线所示)，旁通支路h上设置有多路换热器17，本实施例的多路换热器采用套管换热器，旁通支路h穿过多路换热器17，与多路换热器17进行热交换。更具体的，该旁通支路h的一端连接于干燥过滤器8和第一节流阀9之间的管路上、另一端连接于室内换热器11和四通阀5之间的管路上。
电池箱冷冻水主回路包括第一电磁阀14、第二电磁阀15、多路换热器17、第三电磁阀18、第四电磁阀19和冷水换热盘管20。冷水换热盘管20与室外换热器7进行热交换，冷水换热盘管20的两端分别与电池箱冷水板(未图示)进水管路和出水管路相连，在冷水换热盘管20与电池箱冷水板的进水管路之间设置有第三电磁阀18。多路换热器17具有第一管路(图1中虚线所示)和第二管路(图1中点划线所示)，其中，第一管路分别与电池箱冷水板的进水管路和出水管路相连，在第一管路与电池箱冷水板的进水管路之间设置有第四电磁阀19；在第二管路上设置有第一电磁阀14，第二管路的两端连接于旁通支路h上，在第二管路的两端之间的旁通支路h上设置有第二电磁阀15，旁通支路h上还设置有第二节流阀16。
本实用新型的压缩机可采用全封闭卧式涡旋压缩机，通过高压传感器3和低压传感器12监控系统内的压力状况，通过高压开关2对系统异常情况下动作保护，提高系统可靠性。多路换热器17可采用双氟单水流路套管换热器(板式换热器)，在提供冷水给电池散热的同时，还为压缩机系统的液体管过冷，提高制冷性能。
本实用新型的室内换热器11和多路换热器17采用并联方式，实现室内换热器11在室内风机10的作用下给整车制冷或者制热的同时，通过多路换热器17将冷量传给冷冻水给电池箱散热或将热量传给冷冻水给电池箱加热。冷水换热盘管20与室外换热器7采用并联或一体式的结构，在给车内制热时利用冷水换热盘管20实现提供冷冻水给电池散热，并且空调在制热时可为室外换热器7除霜。在压缩机系统不开启的情况下，还利用冷水换热盘管20和室外风机6实现为电池散热，高效节能。
下面结合图2至图7对本实用新型的不同工作模式进行进一步的说明：
当需要为整车制冷且同时为电池箱散热时，关闭第一电磁阀14和第三电磁阀18。如图2所示，压缩机1排出高温高压冷媒气体经过保护预警的高压开关2、监控压力的高压传感器3、单向阀4和四通阀5之后进入室外换热器7，在室外风机6的作用下冷凝为高压常温的液体冷媒，然后经过干燥过滤器8之后分为两路：其中一路经过第一节流阀9后变成低温低压的气液混合冷媒进入室内换热器11，在室内风机10的作用下蒸发成低温低压的气态冷媒，此时室内风机10向车内吹冷风制冷；另一路经过第二电磁阀15到达第二节流阀16，节流后变成低温低压的气液混合冷媒进入多路换热器17中，吸收来自电池箱的冷冻水的热量后，蒸发成低温低压的气态冷媒，然后跟室内换热器11出来的低温低压的气态冷媒汇合后经过四通阀5、监控压力的低压传感器12和气液分离器13后流回压缩机1，压缩成高温高压的气态冷媒，在结束一个循环后进入下一个循环；
与此同时，为电池箱散热的冷冻水在水泵(未图示)作用下流经第四电磁阀19后进入多路换热器17中，向低温低压的冷媒散热后再流回电池箱中吸收热量，结束一个循环后进入下一个循环。
当整车不制冷而需要开启压缩机制冷为电池箱散热时，关闭第二电磁阀15和第三电磁阀18，关闭第一节流阀9。如图3所示，压缩机1排出高温高压冷媒气体依次经过高压开关2、高压传感器3、单向阀4和四通阀5后进入室外换热器7，在室外风机6的作用下冷凝为高压常温的液体冷媒，然后经过干燥过滤器8进入多路换热器17中过冷，然后再流向第二节流阀16，节流后变成低温低压的气液混合冷媒再进入多路换热器17中，吸收冷冻水的热量后，蒸发成低温低压的气态冷媒，再经过四通阀5、低压传感器12和气液分离器13后流回压缩机1，压缩成高温高压的气态冷媒；结束一个循环后进入下一个循环；
此时，为电池箱散热的冷冻水在水泵作用下流经第四电磁阀19后进入多路换热器17中，向低温低压的冷媒散热后再流回电池箱中吸收热量，结束一个循环后进入下一个循环。
当整车不制冷也不需要开启压缩机制冷为电池箱散热，只开启室外风机为电池箱散热时，关闭第四电磁阀19，空调主回路不工作。如图4所示，为电池箱散热的冷冻水在水泵作用下，流经第三电磁阀18后进入冷水换热盘管20中，在室外风机6的作用下向环境散热后再流回电池箱中吸收热量，结束一个循环后进入下一个循环。
当整车制热且同时为电池箱加热时，关闭第一电磁阀14和第三电磁阀18。如图5所示，压缩机1排出高温高压冷媒气体经过高压开关、高压传感器、单向阀4和四通阀5之后分为两路：一路进入室内换热器11，在室内风机10的作用下冷凝为高压常温的液体冷媒，之后经过第一节流阀9后变成低温低压的气液混合冷媒，室内风机10向车内吹热风制热；另一路进入多路换热器17中，向冷冻水的散发热量后冷凝为高压常温的液体冷媒，之后经过第二节流阀16，节流后变成低温低压的气液混合冷媒，跟第一节流阀9出来的气液混合冷媒汇合后经过干燥过滤器8后进入室外换热器7，在室外风机6的作用下蒸发为低压低温的气态冷媒，进入四通阀5、低压传感器和气液分离器13后流回压缩机1，压缩成高温高压的气态冷媒，结束一个循环后进入下一个循环；
为电池箱散热的冷冻水在水泵作用下流经第四电磁阀19后进入多路换热器17中，向低温低压的冷媒散热后再流回电池箱中吸收热量，结束一个循环后进入下一个循环。
当整车不制热但需提供热水为电池箱加热时，关闭第二电磁阀15和第三电磁阀18，关闭第一节流阀9和室内风机10。如图6所示，压缩机1排出高温高压冷媒气体经过高压开关、高压传感器、单向阀4和四通阀5之后进入多路换热器17中，向冷冻水的散发热量后，冷凝为高压常温的液体冷媒，之后经过第二节流阀16，节流后变成低温低压的气液混合冷媒，再进入多路换热器17中过热，之后进入室外换热器7，在室外风机6的作用下蒸发为低压低温的气态冷媒，经过四通阀5、低压传感器和气液分离器13后流回压缩机1，压缩成高温高压的气态冷媒，结束一个循环后进入下一个循环；
为电池箱散热的冷冻水在水泵作用下，流经第四电磁阀19后进入多路换热器17中，向低温低压的冷媒散热后再流回电池箱中吸收热量，结束一个循环后进入下一个循环。
当整车制热并需要提供冷水为电池箱散热，同时将电池箱散发的热量为空调室外盘管除霜时，关闭第一电磁阀14、第二电磁阀15和第四电磁阀19。如图7所示，压缩机1排出高温高压冷媒气体经过高压开关、高压传感器、单向阀4和四通阀5之后进入室内换热器11，在室内风机10的作用下冷凝为高压常温的液体冷媒，室内风机10同时向车内吹热风制热，之后经过第一节流阀9后变成低温低压的气液混合冷媒，进入室外换热器7，在室外风机6的作用下蒸发为低压低温的气态冷媒，然后经过四通阀5、低压传感器和气液分离器13后流回压缩机1，压缩成高温高压的气态冷媒，结束一个循环后进入下一个循环；
为电池箱散热的冷冻水在水泵作用下，流经第三电磁阀18后进入冷水换热盘管20中，在室外风机6的作用下将热量吹向室内换热器11为其除霜，结束一个循环后进入下一个循环。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
Claims (10)
1.汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于，包括：
为电池箱进行散热或加热的冷水板；
通过管路与气液分离器相连的压缩机；
通过管路与室内换热器相连的室外换热器，所述压缩机的排气管路、气液分离器的回气管路、室外换热器和室内换热器通过四通阀连通，在室外换热器和室内换热器之间的连接管路上设置有第一节流阀；
可与所述室外换热器进行热交换的冷水换热盘管，所述冷水换热盘管的两端分别与电池箱冷水板的进水管路和出水管路相连；
旁通支路，所述旁通支路的两端分别连接于第一节流阀和室外换热器之间的管路上及室内换热器和所述四通阀之间的管路上，所述旁通支路上设置有多路换热器，所述多路换热器具有分别与电池箱冷水板的进水管路和出水管路相连的第一管路。
2.根据权利要求1所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：所述旁通支路上设置有第二节流阀。
3.根据权利要求2所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：所述多路换热器还包括第二管路，所述第二管路的两端连接于旁通支路的位于所述第二节流阀与室外换热器之间的管路上。
4.根据权利要求3所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：所述第二管路上设置有第一电磁阀。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：所述冷水换热盘管与电池箱冷水板的进水管路之间的第三电磁阀。
6.根据权利要求3或4所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：所述旁通支路的位于第二管路两端之间的管路上设置有第二电磁阀。
7.根据权利要求1所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：在第一管路与电池箱冷水板的进水管路之间设置有第四电磁阀。
8.根据权利要求1所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：所述冷水换热盘管与室外换热器为一体式结构。
9.根据权利要求2所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：所述多路换热器位于第二节流阀与四通阀之间的管路上。
10.根据权利要求1所述的汽车空调和电池联合热控制系统，其特征在于：在所述室外换热器和室内换热器所在的风路上分别设置有室外风机和室内风机。
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