CN207711756U - 一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统，其包括:控制器、第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器及蓄电池；所述第一压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀和蒸发器依次连接，并形成第一回路；所述第二压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀和蒸发器依次连接，并形成第二回路；蓄电池与第二压缩机相连；在冷凝器的一侧设置冷却风扇；当控制器检测到发动机的转速信号时，控制第一回路导通且第二回路截止，并且发动机驱动第一压缩机工作，此时系统处于行车制冷模式；当控制器未检测到发动机的转速信号时，控制器控制第一回路截止且第二回路导通，并且蓄电池供电至第二压缩机以驱动第二压缩机工作，此时系统处于驻车制冷模式。

Description

一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统

技术领域

本实用新型涉及车辆制冷控制技术领域，尤其涉及一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统。

背景技术

目前市场上行车制冷的空调产品已经很成熟且为常见，但实际使用中用于驻车制冷的空调产品还较少，关于产品形式行业内也尚未形成一致意见。众所周知，现有的车用空调系统的压缩机是由发动机提供动力，所以在行车模式下，即汽车发动机运行时，尚能正常工作，但在驻车模式下，即汽车发动机未运行时，由于没有动力源，因此，无法开启空调系统，以至于在夏日车内温度会急剧上升。如果要开启系统，则汽车发动机需要一直保持运转状态，这样既浪费能源、污染环境，同时汽车发动机的损耗也较大。

为了解决驻车制冷的问题，常用的方式包括：车辆单独增加一套完整的独立一体机式的空调系统，或者至少增加一套高压压缩机和相关零件。在驻车的时候，可使用外部交流电源工作，或通过逆变器将整车蓄电池的直流电能转化为交流电以提供给这套系统工作；或者是整车增加一套太阳能发电系统，将太阳能转化为交流电并供给这套系统工作。

但是，上述方式存在的问题在于系统较为复杂和成本较高，并可能有安全隐患。一方面，不管是增加独立一体机，还是增加相关的逆变器、太阳能发电设备和其他一些电控零件，都将大大增加部件数量，使系统变得复杂，并且增加了成本。另一方面，使用外部电源或太阳能为能源，在使用场景上受到限制；如果采用逆变器的方式，又会使整个系统的电能效率降低。此外，将高电压引入车上，也存在着一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统。本系统在传统汽车空调系统的基础上不增加较多的额外零件，并最大化地利用系统的现有零件，也不引入高压电源和器件，并结合适当的控制方式，使得本系统无论是行车还是驻车时都能良好工作，既保证了乘客舒适性，又能降低系统成本，提高可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统，其包括:控制器、第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器以及蓄电池；所述第一压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀和蒸发器依次连接，并形成第一回路；所述第二压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀和蒸发器依次连接，并形成第二回路；所述蓄电池与所述第二压缩机相连；在所述冷凝器的一侧设置冷却风扇；当所述控制器检测到一发动机的转速信号时，所述控制器控制第一回路导通且第二回路截止，并且所述发动机驱动所述第一压缩机工作，同时所述控制器控制所述冷却风扇以一第一转速旋转而进行散热，此时所述系统处于行车制冷模式；当所述控制器未检测到所述发动机的转速信号时，所述控制器控制第一回路截止且第二回路导通，并且所述蓄电池供电至所述第二压缩机以驱动第二压缩机工作，同时所述控制器控制所述冷却风扇以一第二转速旋转而进行散热，此时系统处于驻车制冷模式，其中第二转速小于第一转速。

在本实用新型的一实施例中，所述蒸发器的出口端分别通过第一分支管路和第二分支管路与所述第一压缩机和所述第二压缩机的吸气口相连；所述冷凝器的入口端分别通过第三分支管路和第四分支管路与所述第一压缩机和所述第二压缩机的排气口相连。

在本实用新型的一实施例中，所述第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路和第四分支管路通过管路接头分别与第一回路的主管路以及第二回路的主管路相连。

在本实用新型的一实施例中，所述蒸发器的出口端通过一三通电磁阀或两个单通电磁阀并经由第一分支管路和第二分支管路分别与所述第一压缩机和所述第二压缩机的吸气口相连。

在本实用新型的一实施例中，当所述蒸发器的出口端通过两个单通电磁阀并经由第一分支管路和第二分支管路分别与所述第一压缩机和所述第二压缩机的吸气口相连时，与所述第一压缩机相连的单通电磁阀为常通电磁阀，与所述第二压缩机相连的单通电磁阀为常闭电磁阀。

在本实用新型的一实施例中，所述控制器通过所述三通电磁阀或所述两个单通电磁阀分别控制第一回路和第二回路。

在本实用新型的一实施例中，所述冷却风扇为无刷电机型或有刷电机型。

在本实用新型的一实施例中，当所述冷却风扇为有刷电机型时，所述冷却风扇与一调速模块相连，所述调速模块为使用硬线控制或总线通讯控制的PWM调速模块。

在本实用新型的一实施例中，所述控制器与所述蓄电池相连，所述控制器用以检测所述蓄电池的电压，当所述蓄电池的电压低于一预设阈值时，所述控制器控制第二压缩机的工况和冷却风扇的转速。

在本实用新型的一实施例中，所述第二压缩机为直流电动压缩机，其最大额定功率小于1500瓦。

本实用新型的优点在于，本实用新型所述新型行车/驻车两用的制冷空调系统在传统汽车空调系统的基础上不增加较多的额外零件，并最大化地利用系统的现有零件，也不引入高压电源和器件，并结合适当的控制方式，使得本系统无论是行车还是驻车时都能良好工作，既保证了乘客舒适性，又能降低系统成本，提高可靠性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中的新型行车/驻车两用的制冷空调系统的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的新型行车/驻车两用的制冷空调系统的具体实施方式做详细说明。

参见图1所示，本实用新型提供了一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统，其包括：控制器110、第一压缩机111、第二压缩机112、冷凝器113、储液器114、膨胀阀115、蒸发器116以及蓄电池117。所述第一压缩机111、冷凝器113、储液器114、膨胀阀115和蒸发器116依次连接，并形成第一回路。所述第二压缩机112、冷凝器113、储液器114、膨胀阀115和蒸发器116依次连接，并形成第二回路。压缩机(如第一压缩机111)吸入低温低压制冷剂气体，并对低温低压制冷剂气体进行压缩，变成高温高压制冷剂气体，高温高压制冷剂气体传送至冷凝器113进行冷凝，并向经过冷凝器113的空气放热，被冷凝成高压中温的液体，流向至储液器114，在储液器114中制冷剂被过滤杂质、脱去水分后，流至膨胀阀115，经膨胀阀115节流降压，变成低压低温液气混合物，进入蒸发器116。低压低温液气混合制冷剂在蒸发器116中蒸发，从经过蒸发器116的车内空气吸热，蒸发为过热的气体，进入压缩机111并开始下一个制冷循环，周而复始的进行。

另外，第一回路用于行车制冷模式，第二回路用于驻车制冷模式。需注意的是，第一回路中的组件为传统汽车空调系统中的常用部件，并且预留接口。第二回路中的新增零部件(如第二压缩机112、蓄电池117)也基本不影响现有汽车空调系统的架构和整车结构，并且可以根据客户的需求，作为选装或加载配置，具有灵活应用的特点。

所述蒸发器116的出口端分别通过第一分支管路和第二分支管路与所述第一压缩机111和所述第二压缩机112的吸气口相连。所述冷凝器的入口端分别通过第三分支管路和第四分支管路与所述第一压缩机111和所述第二压缩机112的排气口相连。优选的，所述第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路和第四分支管路通过管路接头分别与第一回路的主管路以及第二回路的主管路相连。也就是说，第一压缩机111和第二压缩机112为并联关系设置，所述第一压缩机111和所述第二压缩机112的各自排气口均有一段独自的分支管路，并且在冷凝器的入口端汇合。同时，在蒸发器116的出口端后的管路分为两段，分别连接至两个压缩机(第一压缩机111和第二压缩机112)的吸气口。另外，所述两个压缩机(第一压缩机111和第二压缩机112)的吸、排口所在的管路并不是直接与第一回路的主管路和第二回路的主管路焊接为一体，而是通过管路接头连接至主管路，这样，可以方便快捷地加装和拆卸。

在本实施例中，所述蒸发器116的出口端通过两个单通电磁阀并经由第一分支管路和第二分支管路分别与所述第一压缩机111和所述第二压缩机112的吸气口相连。其中，与第一压缩机111相连的单通电磁阀为第一电磁阀121，与第二压缩机112相连的单通电磁阀为第二电磁阀122。这样，如图1所示，所述第一压缩机111、冷凝器113、储液器114、膨胀阀115、蒸发器116、第一电磁阀121依次连接并形成了第一回路；所述第二压缩机112、冷凝器113、储液器114、膨胀阀115、蒸发器116、第二电磁阀122依次连接并形成了第二回路。

在本实用新型的其他部分实施中，所述蒸发器116的出口端也可以通过一个三通电磁阀并经由第一分支管路和第二分支管路分别与所述第一压缩机111和所述第二压缩机112的吸气口相连。这样，所述系统可以通过新增的三通电磁阀或两个单通电磁阀来实现不同工作模式下(即第一回路为导通时的正常制冷模式，或第二回路为导通时的驻车制冷模式)的不同冷媒流向。

当所述蒸发器116的出口端通过两个单通电磁阀并经由第一分支管路和第二分支管路分别与所述第一压缩机111和所述第二压缩机112的吸气口相连时，考虑到汽车在行车时需要制冷的时长比在驻车时需要制冷的时长更长，因此，将与所述第一压缩机111相连的第一电磁阀121设置为常通电磁阀，与所述第二压缩机112相连的第二电磁阀122设置为常闭电磁阀。这样，使得在通常情况下(此处是指行车状态下)第一回路为导通状态，第二回路为截止状态，而在特殊情况下(此处是指驻车状态下)第二回路为导通状态，第一回路为截止状态。

所述蓄电池117与所述第二压缩机112相连，其中所述蓄电池117可以使用整车蓄电池。在本实施例中，所述第二压缩机112采用一低压直流电动压缩机，其额定电压为整车蓄电池的电压，一般为24V或12V。综合考虑制冷效果和整车蓄电池的容量，所述第二压缩机112的功率为几百瓦至一千瓦，最大额定功率小于一千五百瓦。这样，保证所述蓄电池117可以提供足够的电量给所述第二压缩机112，使其正常工作。

在所述冷凝器113的一侧设置冷却风扇118，所述冷却风扇118为转速可调。且，所述冷却风扇118可以为无刷电机型或有刷电机型。在本实施例中，所述冷却风扇118为有刷电机型。当所述冷却风扇118为有刷电机型时，所述冷却风扇118与一调速模块119相连，所述调速模块119为使用硬线控制或总线通讯控制的PWM调速模块。这样，通过PWM调速空模块可以高效地对冷却风扇118进行调速。

继续参见图1所示，所述控制器110通过所述两个单通电磁阀分别控制第一回路和第二回路。当然，在其他部分实施例中，所述控制器110也可以通过所述三通电磁阀分别控制第一回路和第二回路。

所述控制器110通过车身硬线或总线来检测采集发动机的转速信号。优选地，所述控制器110通过总线方式来检测采集发动机的转速信号，这是由于不同的信号均可通过同一总线进行传送。因此，采用总线的传送方式不仅可以增强制冷空调系统的扩展性，而且能够简化制冷空调系统的结构，并且有效降低成本。

当所述控制器110检测到发动机的转速信号时，亦即所述发送机处于工作状态，所述控制器110控制第一回路导通且第二回路截止，并且所述发动机驱动所述第一压缩机111工作，同时所述控制器110控制所述冷却风扇118以一第一转速旋转而对冷凝器113和其他部件进行散热，此时所述系统处于行车制冷模式或称为正常制冷模式。其中，第一转速为一额定转速。

当所述控制器110未检测到所述发动机的转速信号时，亦即所述发送机未工作，所述控制器110控制第一回路截止且第二回路导通，所述蓄电池117供电至所述第二压缩机112以驱动第二压缩机112工作，此时所述控制器110自动调节所述第二压缩机112的转速。与此同时，所述控制器110控制所述冷却风扇118以小于第一转速(即额定转速)的第二转速来旋转，从而完成驻车制冷时对冷媒进行压缩和循环。此时系统处于驻车制冷模式。所述驻车制冷模式相较于正常制冷模式，冷却风扇118仅对冷凝器113进行散热，整个系统的热负荷降低，综合考虑系统性能需求和能耗，冷却风扇118以低速运行。

于是，所述系统的控制器110可以根据乘客需求和整车的工作情况，自动控制相关部件，使得整个系统处于不同的工作模式(正常制冷模式或称为行车制冷模式，以及驻车制冷模式)。

另外，在本实施例中，所述控制器110与所述蓄电池117相连，所述控制器110用以检测所述蓄电池117的电压，当所述蓄电池117的电压低于一预设阈值时，即表明所述蓄电池117的电量已下降至一较低值，所述控制器110会降低第二压缩机112的转速以控制第二压缩机112的工况，同时所述控制器110也会降低冷却风扇118的转速，从而减小整个系统的能耗，直至所述控制器110停止第二压缩机112和冷却风扇118的运行，以防止蓄电池117的电量过低而导致车辆无法正常启动。

本实用新型所述系统是在传统汽车空调系统的基础上，并未新增太多的零部件，仅新增了低压电动压缩机(即上文所述的第二压缩机112)和相应的分支管路和电磁阀，对原车架构几乎没有影响，且成本降低、可靠性增加。另外，所述系统使用一以蓄电池117为电源的低压直流电动压缩机，既解决驻车制冷时发动机不工作而使压缩机无动力来源的问题，又不引入高压电源和高压零件，提高了安全性。另外，所述控制器110在传统空调控制器的基础上，仅对硬件电路和软件做微调，通过控制器110来采集并判断发动机的状态，并对其他相关零部件进行控制，从而通过电磁阀和压缩机的切换来实现行车制冷模式和驻车制冷模式的切换。

因此，本实用新型所述系统在保留传统空调系统的制冷功能的前提下，实现了驻车制冷功能，也就是说，在驾驶员休息等待期间或者过夜时，且发动机处于关闭的状态下，可以保持乘员在车厢内的舒适度，并节省能源，具有良好的经济效益和社会效益。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型行车/驻车两用的制冷空调系统，其特征在于，包括:控制器、第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器以及蓄电池；所述第一压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀和蒸发器依次连接，并形成第一回路；所述第二压缩机、冷凝器、储液器、膨胀阀和蒸发器依次连接，并形成第二回路；所述蓄电池与所述第二压缩机相连；在所述冷凝器的一侧设置冷却风扇；

当所述控制器检测到一发动机的转速信号时，所述控制器控制第一回路导通且第二回路截止，并且所述发动机驱动所述第一压缩机工作，同时所述控制器控制所述冷却风扇以一第一转速旋转而进行散热，此时所述系统处于行车制冷模式；

当所述控制器未检测到所述发动机的转速信号时，所述控制器控制第一回路截止且第二回路导通，并且所述蓄电池供电至所述第二压缩机以驱动第二压缩机工作，同时所述控制器控制所述冷却风扇以一第二转速旋转而进行散热，此时系统处于驻车制冷模式，其中第二转速小于第一转速。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸发器的出口端分别通过第一分支管路和第二分支管路与所述第一压缩机和所述第二压缩机的吸气口相连；所述冷凝器的入口端分别通过第三分支管路和第四分支管路与所述第一压缩机和所述第二压缩机的排气口相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一分支管路、第二分支管路、第三分支管路和第四分支管路通过管路接头分别与第一回路的主管路以及第二回路的主管路相连。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述蒸发器的出口端通过一三通电磁阀或两个单通电磁阀并经由第一分支管路和第二分支管路分别与所述第一压缩机和所述第二压缩机的吸气口相连。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述蒸发器的出口端通过两个单通电磁阀并经由第一分支管路和第二分支管路分别与所述第一压缩机和所述第二压缩机的吸气口相连时，与所述第一压缩机相连的单通电磁阀为常通电磁阀，与所述第二压缩机相连的单通电磁阀为常闭电磁阀。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器通过所述三通电磁阀或所述两个单通电磁阀分别控制第一回路和第二回路。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却风扇为无刷电机型或有刷电机型。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，当所述冷却风扇为有刷电机型时，所述冷却风扇与一调速模块相连，所述调速模块为使用硬线控制或总线通讯控制的PWM调速模块。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器与所述蓄电池相连，所述控制器用以检测所述蓄电池的电压，当所述蓄电池的电压低于一预设阈值时，所述控制器控制第二压缩机的工况和冷却风扇的转速。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二压缩机为直流电动压缩机，其最大额定功率小于1500瓦。