CN207808970U - 汽车空调系统及具有其的电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车空调系统及具有其的电动汽车，该汽车空调系统包括：第一换热风道、第二换热风道、车外侧换热器、汽车散热源以及风道开关装置，第一换热风道与第二换热风道连接；车外侧换热器设置在第一换热风道内；汽车散热源设置在第二换热风道内；风道开关装置可活动地设置在第一换热风道和第二换热风道的连接过渡处，以将第一换热风道与第二换热风道相互隔离或相互连通。从而在冬季制热过程中，能够利用汽车运行过程中汽车散热源发出的热量提高车外侧换热器位置处的环境温度，增加压缩机吸气的质量流量，同时减小了排气压力与吸气压力的比值，解决了低温状态下热泵型汽车空调系统能效低，制热量不足的问题。

Description

汽车空调系统及具有其的电动汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车空调设备领域，具体而言，涉及一种汽车空调系统及具有其的电动汽车。

背景技术

现有的热泵型汽车空调系统在冬季制热时，化霜是不可避免的一个步骤，热泵型汽车空调系统在化霜过程中产生的化霜积水蓄积在外侧换热器难以排出，而再次开启空调系统时，外侧换热器内蓄积的化霜水会迅速结成冰状物质，空调系统频繁结霜、化霜，导致乘客体感差、热量不足。

另外，随着车外环境温度的降低，热泵型汽车空调系统的压缩机排气压力与吸气压力的比值越来越大，压缩机的耗功增大，造成热泵型汽车空调系统的能效越来越低。同时压缩机的吸气比容迅速增大，压缩机吸气的质量流量减少，造成制热量不足。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种汽车空调系统及具有其的电动汽车，以至少解决现有技术中的热泵型汽车空调系统在低温状态下制热时系统能效低、制热量不足的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种汽车空调系统，包括：第一换热风道和第二换热风道，第一换热风道的两端分别与第二换热风道的两端连接；车外侧换热器，设置在第一换热风道内；汽车散热源，设置在第二换热风道内；风道开关装置，可活动地设置在第一换热风道和第二换热风道的连接过渡处，以将第一换热风道与第二换热风道相互隔离或相互连通。

进一步地，风道开关装置具有第一工作状态，当车外侧换热器处于制冷模式时，风道开关装置处于第一工作状态；其中，当风道开关装置处于第一工作状态时，风道开关装置将第一换热风道与第二换热风道相互隔离并使第一换热风道与第二换热风道分别与外界空气循环连通。

进一步地，风道开关装置具有第二工作状态，当车外侧换热器处于制热模式时，风道开关装置处于第二工作状态；其中，当风道开关装置处于第二工作状态时，风道开关装置根据汽车散热源所处空间的温度，将第一换热风道与第二换热风道相互连通以构成循环风道系统并使循环风道系统与外界空气隔离；或者，风道开关装置将第一换热风道与第二换热风道相互连通以构成循环风道系统并使循环风道系统与外界空气循环连通；或者，风道开关装置将第一换热风道与第二换热风道相互隔离并使第一换热风道与第二换热风道分别与外界空气循环连通。

进一步地，风道开关装置包括：第二风门，可转动地设置在第一换热风道的第一端和第二换热风道的第一端的连接过渡处，第二风门具有绕其一端转动的第一位置和第二位置；其中，第二风门转动至第一位置时，第二风门将第一换热风道的第一端和第二换热风道的第一端相互隔离并使第一换热风道的第一端与外界空气连通；第二风门转动至第二位置时，将第一换热风道的第一端和第二换热风道的第一端相互连通并使第一换热风道的第一端与外界空气隔离。

进一步地，风道开关装置包括：第三风门，可转动地设置在第一换热风道的第二端和第二换热风道的第二端的连接过渡处，第三风门具有绕其一端转动的第三位置和第四位置；其中，第三风门转动至第三位置时，第三风门将第一换热风道的第二端和第二换热风道的第二端相互隔离并使第一换热风道的第二端与外界空气连通；第三风门转动至第四位置时，将第一换热风道的第二端和第二换热风道的第二端相互连通并使第一换热风道的第二端与外界空气隔离。

进一步地，汽车空调系统应用于电动汽车上，第二风门转动至第一位置时，第一换热风道的第一端与电动汽车的进气格栅的进风连通。

进一步地，风道开关装置包括：第一风门，可转动地设置在第二换热风道的第一端，第一风门具有绕其一端转动的第五位置和第六位置；其中，第一风门转动至第五位置时，将第二换热风道的第一端与外界空气连通；第一风门转动至第六位置时，将第二换热风道的第一端与外界空气隔离。

进一步地，风道开关装置包括：第四风门，可转动地设置在第二换热风道的第二端，第四风门具有绕其一端转动的第七位置和第八位置；其中，第四风门转动至第七位置时，将第二换热风道的第二端与外界空气连通；第四风门转动至第八位置时，将第二换热风道的第二端与外界空气隔离。

进一步地，汽车空调系统应用于电动汽车上，第四风门转动至第七位置时，第二换热风道的第二端与电动汽车的进气格栅的进风连通。

进一步地，汽车空调系统应用于电动汽车上，汽车散热源为电动汽车的主驱动电机。

进一步地，第二换热风道内具有散热源安装腔，汽车散热源设置在散热源安装腔内，汽车空调系统还包括：感温包，设置在散热源安装腔内，用于检测散热源安装腔内的实时温度；控制器，与感温包和风道开关装置均连接，用于根据散热源安装腔内的实时温度控制风道开关装置的工作过程。

进一步地，车外侧换热器上设置有换热风扇，换热风扇用于使第一换热风道内形成循环气流以使车外侧换热器换热。

进一步地，汽车空调系统还包括：循环风机，设置在第二换热风道内，用于使第二换热风道内形成循环气流以使汽车散热源进行散热。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电动汽车，包括汽车空调系统，汽车空调系统为上述内容的汽车空调系统。

应用本实用新型技术方案的汽车空调系统，包括：第一换热风道、第二换热风道、车外侧换热器、汽车散热源以及风道开关装置，第一换热风道的两端分别与第二换热风道的两端连接；车外侧换热器设置在第一换热风道内；汽车散热源设置在第二换热风道内；风道开关装置可活动地设置在第一换热风道和第二换热风道的连接过渡处，以将第一换热风道与第二换热风道相互隔离或相互连通。从而在冬季制热过程中，能够利用汽车运行过程中汽车散热源发出的热量提高车外侧换热器位置处的环境温度，减小了压缩机的吸气比容，增加了压缩机吸气的质量流量，同时减小了排气压力与吸气压力的比值，解决了低温状态下热泵型汽车空调系统能效低，制热量不足的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例可选的汽车空调系统的第一种运行状态的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例可选的汽车空调系统的第二种运行状态的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例可选的汽车空调系统的第三种运行状态的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例可选的汽车空调系统的风道开关装置的控制结构框图；

图5是根据本实用新型实施例可选的汽车空调系统制冷模式的流程图；以及

图6是根据本实用新型实施例可选的汽车空调系统制热模式的流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一换热风道；20、第二换热风道；21、散热源安装腔；30、车外侧换热器；31、换热风扇；40、汽车散热源；50、风道开关装置；51、第一风门；52、第二风门；53、第三风门；54、第四风门；60、感温包；70、控制器；80、循环风机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例的汽车空调系统，如图1至图3所示，包括：第一换热风道10、第二换热风道20、车外侧换热器30、汽车散热源40以及风道开关装置50，第一换热风道10的两端分别与第二换热风道20的两端连接；车外侧换热器30设置在第一换热风道10内；汽车散热源40设置在第二换热风道20内；风道开关装置50可活动地设置在第一换热风道10和第二换热风道20的连接过渡处，以将第一换热风道10与第二换热风道20相互隔离或相互连通。

应用本实用新型技术方案的汽车空调系统，包括：第一换热风道10、第二换热风道20、车外侧换热器30、汽车散热源40以及风道开关装置50，第一换热风道10的两端分别与第二换热风道20的两端连接；车外侧换热器30设置在第一换热风道10内；汽车散热源40设置在第二换热风道20内；风道开关装置50可活动地设置在第一换热风道10和第二换热风道20的连接过渡处，以将第一换热风道10与第二换热风道20相互隔离或相互连通。从而在冬季制热过程中，能够利用汽车运行过程中汽车散热源40发出的热量提高车外侧换热器30位置处的环境温度，减小了压缩机的吸气比容，增加了压缩机吸气的质量流量，同时减小了排气压力与吸气压力的比值，解决了低温状态下热泵型汽车空调系统能效低，制热量不足的问题。

具体实施时，如图1至图4所示，本实施例的汽车空调系统应用于电动汽车上，汽车散热源40为电动汽车的主驱动电机。第二换热风道20内具有散热源安装腔21，汽车散热源40设置在散热源安装腔21内，汽车空调系统还包括：感温包60和控制器70，感温包60设置在散热源安装腔21内，用于检测散热源安装腔21内的实时温度从而间接获得主驱动电机的发热情况；控制器70与感温包60和风道开关装置50均连接，用于根据散热源安装腔21内的实时温度控制风道开关装置50的工作过程。

进一步地，车外侧换热器30上设置有换热风扇31，换热风扇31用于使第一换热风道10内形成循环气流以对车外侧换热器30进行换热；在第二换热风道20内设置有循环风机80，循环风机80用于使第二换热风道20内形成循环气流以使汽车散热源40进行散热。

为了保证对第一换热风道10与第二换热风道20的精确快速控制，具体地，如图1至图3所示，风道开关装置50包括：第一风门、第二风门52、第三风门53和第四风门54。

第二风门52可转动地设置在第一换热风道10的第一端和第二换热风道20的第一端的连接过渡处，第二风门52具有绕其一端转动的第一位置和第二位置；其中，第二风门52转动至第一位置时，第二风门52将第一换热风道10的第一端和第二换热风道20的第一端相互隔离并使第一换热风道10的第一端与外界空气连通；第二风门52转动至第二位置时，将第一换热风道10的第一端和第二换热风道20的第一端相互连通并使第一换热风道10的第一端与外界空气隔离。

第三风门53可转动地设置在第一换热风道10的第二端和第二换热风道20的第二端的连接过渡处，第三风门53具有绕其一端转动的第三位置和第四位置；其中，第三风门53转动至第三位置时，第三风门53将第一换热风道10的第二端和第二换热风道20的第二端相互隔离并使第一换热风道10的第二端与外界空气连通；第三风门53转动至第四位置时，将第一换热风道10的第二端和第二换热风道20的第二端相互连通并使第一换热风道10的第二端与外界空气隔离。

第一换热风道10的第一端为其进气端，第一换热风道10的第二端为其排气端，第二风门52转动至第一位置时，第一换热风道10的第一端与电动汽车的进气格栅的进风连通，从而将进气格栅的进风引入第一换热风道10对车外侧换热器30进行换热。

第一风门51可转动地设置在第二换热风道20的第一端，第一风门51具有绕其一端转动的第五位置和第六位置；其中，第一风门51转动至第五位置时，将第二换热风道20的第一端与外界空气连通；第一风门51转动至第六位置时，将第二换热风道20的第一端与外界空气隔离。

第四风门54可转动地设置在第二换热风道20的第二端，第四风门54具有绕其一端转动的第七位置和第八位置；其中，第四风门54转动至第七位置时，将第二换热风道20的第二端与外界空气连通；第四风门54转动至第八位置时，将第二换热风道20的第二端与外界空气隔离。

第二换热风道20的第二端为其进气端，第二换热风道20的第一端为其排气端，第四风门54转动至第七位置时，第二换热风道20的第二端与电动汽车的进气格栅的进风连通而将进气格栅的进风引入第二换热风道20对主驱动电机进行换热。

风道开关装置50具有第一工作状态和第二工作状态，当汽车的热泵空调系统处于制冷模式时，车外侧换热器30作为冷凝器工作，向外释放热量，无需利用电动汽车的主驱动电机释放的热量。此时，使风道开关装置50处于第一工作状态，在该状态下，风道开关装置50将第一换热风道10与第二换热风道20相互隔离并使第一换热风道10与第二换热风道20分别与外界空气循环连通。具体地，在该状态下，第二风门52转动至第一位置，第三风门53转动至第三位置将第一换热风道10和第二换热风道20相互隔离并使第一换热风道10与电动汽车的进气格栅的进风连通；第一风门51转动至第五位置，第四风门54转动至第七位置，将第二换热风道20与电动汽车的进气格栅的进风连通从而使车外侧换热器30和主驱动电机分别通过第一换热风道10和第二换热风道20进行散热，相互没有影响。

当汽车的热泵空调系统处于制热模式时，车外侧换热器30作为蒸发器工作，需要向外界吸收热量。而外界气温较低，导致热泵空调系统频繁结霜、化霜，制热量不足，此时，使风道开关装置50处于第二工作状态；在该状态下，风道开关装置50又会根据汽车散热源40所处空间的温度，分为三种不同的工作状态以保证既可以为车外侧换热器30的运行提供合适的温度环境，同时保证主驱动电机工作适宜的温度下。

具体地，电动汽车的主驱动电机运行的最佳温度区间为第一预设温度T1至第二预设温度T2，第一预设温度T1小于第二预设温度T2。第一预设温度T1与第二预设温度T2根据主驱动电机的固有特性确定，不同的主驱动电机对应的T1、T2可能不相同。

当散热源安装腔21内的实时温度小于或等于第二预设温度T2时，如图2所示，第二风门52转动至第二位置，第三风门53转动至第四位置，第一风门51转动至第六位置，第四风门54转动至第八位置，从而使第一换热风道10与第二换热风道20相互连通以构成循环风道系统并使循环风道系统与外界空气隔离，此时，主驱动电机释放的热量与车外侧换热器30蒸发量的处于平衡状态，既能保证为车外侧换热器30提供充足的热量以使热泵空调系统具有较高的能效，同时也能使电动汽车的主驱动电机处于最佳的运行温度区间。

当散热源安装腔21内的实时温度大于第二预设温度时，主驱动电机释放的热量大于车外侧换热器30蒸发量，主驱动电机释放的热量与车外侧换热器30蒸发量无法处于平衡状态，此时，如图3所示，第二风门52位于第二位置，第三风门53位于第四位置使第一换热风道10与第二换热风道20保持继续连通的状态；同时第一风门51转动至第五位置将第一换热风道10的第一端打开，第四风门54转动至第七位置，将第二换热风道20的第二端与电动汽车的进气格栅的进风连通从而使循环风道系统与进气格栅的进风连通将外部气流引入循环风道系统，促进主驱动电机的散热，在保证为车外侧换热器30提供充足的热量的同时，使主驱动电机的温度尽快将至最佳的运行温度区间，提高主驱动电机的工作效率。

当散热源安装腔21内的实时温度小于第一预设温度且制热模式开启时间大于预设时间时，如图1所示，第二风门52转动至第一位置，第三风门53转动至第三位置将第一换热风道10和第二换热风道20相互隔离并使第一换热风道10与电动汽车的进气格栅的进风连通；第一风门51转动至第五位置，第四风门54转动至第七位置，将第二换热风道20与电动汽车的进气格栅的进风连通从而使车外侧换热器30和主驱动电机分别通过第一换热风道10和第二换热风道20进行散热。此种状态，属于车辆在停止行驶状态，主驱动电机停止工作，而热泵空调系统依然开启的情况，为了避免主驱动电机温度的持续降低，将第一换热风道10与第二换热风道20相互隔离避免热泵空调的运行影响主驱动电机的运行。

为了使本实施例的汽车空调系统的具有更好的运行功效，可选地，第一换热风道10和第二换热风道20的外壁可以包一些具有保温性能的保温材料(如发泡橡胶、PE等)，来增加系统的保温性能，减少冬季风道的散热量；

另外，可以在循环风道系统内增加过滤装置来过滤进入散热源安装腔21内的空气，防止不干净的粉尘或者其它物质进入散热源安装腔21，影响主驱动电机的长期运行可靠性。

本实施例的各个风门在循环风道系统中的位置根据实际情况而定，只要各个风门在功能上能够实现本实施例制冷、制热模式下第一换热风道10和第二换热风道20的各种不同状态即可。

另外，在循环风道系统中，汽车散热源40也可以为电动汽车上的其他热源，可以把电池、电器盒等部件的冷、热管理系统集中到一起，但是主体上能够实现本实施例的汽车空调系统的功能机壳。

车外侧换热器30具体可以采用翅片管换热器、微通道换热器、多排换热器等。系统内循环风机80的数量可以大于1个，而其安装的位置也可以根据需要进行调整。

根据本实用新型的第二个实施例，提供了一种汽车空调系统的控制方法，该控制方法应用于上述实施例的汽车空调系统，如图5和图6所示，该控制方法具体包括以下步骤：

在汽车空调系统开启制冷模式时，如图1和图5所示，车外侧换热器30作为冷凝器工作，向外释放热量，无需利用电动汽车的主驱动电机释放的热量。此时，控制汽车空调系统的第一换热风道10与第二换热风道20相互隔离并使第一换热风道10与第二换热风道20分别与外界空气循环连通；具体地，在该状态下，第二风门52转动至第一位置，第三风门53转动至第三位置将第一换热风道10和第二换热风道20相互隔离并使第一换热风道10与电动汽车的进气格栅的进风连通；第一风门51转动至第五位置，第四风门54转动至第七位置，在该模式下，第二风门52、第一换热风道10和第三风门53组成了车外侧换热器30的散热，且第二风门52、第三风门53都为最大开启状态。第一风门51、第四风门54和第二换热风道20组成了主驱动电机的散热，第一风门51、第四风门54都为最大开启状态，从而将第二换热风道20与电动汽车的进气格栅的进风连通从而使车外侧换热器30和主驱动电机分别通过第一换热风道10和第二换热风道20进行散热，相互没有影响。

随后控制汽车空调系统的换热风扇31和循环风机80开启，使车外侧换热器30与主驱动电机独立进行换热。通过设置在散热源安装腔21内的感温包60检测散热源安装腔21内的实时温度；根据散热源安装腔21内的实时温度控制循环风机80的转速。在换热风扇31开启预设时间后检测汽车的行驶速度V，根据行车速度V判定是否开启换热风扇31，当汽车的行驶速度小于或等于第一预设速度V2时，控制换热风扇31继续开启，利用换热风扇31风扇进行散热；当汽车的行驶速度大于第一预设速度时V2，控制换热风扇31关闭，利用汽车室外的进风来进行散热，其中，V2为行车速度等效于换热风扇31最大风量的车速。

当汽车的热泵空调系统处于制热模式时，车外侧换热器30作为蒸发器工作，需要向外界吸收热量。而外界气温较低，导致热泵空调系统频繁结霜、化霜，制热量不足，此时，使风道开关装置50处于第二工作状态；在该状态下，风道开关装置50又会根据汽车散热源40所处空间的温度，分为三种不同的工作状态以保证既可以为车外侧换热器30的运行提供合适的温度环境，同时保证主驱动电机工作适宜的温度下。

具体地，电动汽车的主驱动电机运行的最佳温度区间为第一预设温度T1至第二预设温度T2，第一预设温度T1小于第二预设温度T2，第一预设温度T1和第二预设温度T2为汽车空调系统的汽车散热源40运行的最佳温度区间的两个端值。

第一制热模式：当散热源安装腔21内的实时温度小于或等于第二预设温度T2时，如图2所示，第二风门52转动至第二位置，第三风门53转动至第四位置，第一风门51转动至第六位置，第四风门54转动至第八位置，从而使第一换热风道10与第二换热风道20相互连通以构成循环风道系统并使循环风道系统与外界空气隔离。此时，主驱动电机释放的热量与车外侧换热器30蒸发量的处于平衡状态，既能保证为车外侧换热器30提供充足的热量以使热泵空调系统具有较高的能效，同时也能使电动汽车的主驱动电机处于最佳的运行温度区间。

具体地，该模式下，由于循环风道系统处于完全封闭的状态，且热泵空调系统的车外侧换热器30在制热状态下处于吸热状态，能够吸收主驱动电机的一部分散热，从而使车外侧换热器30环境温度升高，进而实现热泵空调系统的高效运行，例如：热泵空调系统能效2.0，制热量4KW，此时车外侧换热器30只需要2KW的蒸发热量。某款纯电动汽车的主驱动电机在70KW左右，驱动电机的效率在0.8-0.9左右，所以在行车过程中主驱动电机的散热量很大。因为主驱动电机的散热量大于车外侧换热器30的蒸发量，会使车外侧换热器30的进风温度处于非常有利的制热室外温度，一般车外侧换热器30的进风温度达到7℃左右，合理地控制蒸发温度就可以实现车外侧换热器30不结霜，由于室外侧蒸发温度较高，对于热泵空调系统来说，能效就会较高。在图2所示的模式下就可以实现无霜热泵汽车空调。同时风道的外面尽量做好保温措施，减少在启动时散热源安装腔21内的热量损失。

第二制热模式：当散热源安装腔21内的实时温度大于第二预设温度T2时，主驱动电机释放的热量大于车外侧换热器30蒸发量，主驱动电机释放的热量与车外侧换热器30蒸发量无法处于平衡状态，此时，如图3所示，第二风门52位于第二位置，第三风门53位于第四位置使第一换热风道10与第二换热风道20保持继续连通的状态；同时第一风门51转动至第五位置将第一换热风道10的第一端打开，第四风门54转动至第七位置，将第二换热风道20的第二端与电动汽车的进气格栅的进风连通从而使循环风道系统与进气格栅的进风连通将外部气流引入循环风道系统，促进主驱动电机的散热，在保证为车外侧换热器30提供充足的热量的同时，使主驱动电机的温度尽快将至最佳的运行温度区间，提高主驱动电机的工作效率。

在该模式下，循环风道系统内的进风受阻，需要加大风力，因此，在控制第一换热风道10与第二换热风道20相互连通以构成循环风道系统且使循环风道系统与进气格栅的进风连通后，控制方法还包括：控制汽车空调系统的循环风机80开启。随着循环风机80的开启，来自进气格栅的进风加速主驱动电机降温，当散热源安装腔21内的实时温度下降到第一预设温度T1与第二预设温度T2之和的一半时，控制第一风门51转动至第六位置，控制第四风门54转动至第八位置以使循环风道系统与外界空气隔离。

具体地，在该模式下，根据感温包60检测的散热源安装腔21内的温度决定是否开启第一风门51和第四风门54来增加循环风道系统的新风进风量，从而加强散热源安装腔21的散热。1)当感温包60检测的温度T<T1时，各个风门处于图2所示状态，即第二风门52、第三风门53以及第一风门51和第四风门54均关闭；2)当感温包60检测的散热源安装腔21内的温度T在[T1,T2]之间时，仍不开启第一风门51和第四风门54；3)当T>T2时，开启第一风门51和第四风门54增加循环风道系统的进风量来加大冷却主驱动电机的风量，第一风门51和第四风门54每15°一个档位，开启角度一致，每1分钟检测一次散热源安装腔21的温度，若温度继续上升则第一风门51和第四风门54继续增加15°，直到散热源安装腔21的温度处于温度区间[T1,T2]。开启第一风门51和第四风门54后的状态如图3所示，由于该状态下风量的增加会导致循环风道系统的阻力增加，可能会导致引风量不够，此时可能需要开启循环风机80稳定风压，既能保证车外侧换热器30的风量又可以保证第四风门54能够顺利的引入足够风量。当行车速度小于V1时，行车速度V1是主驱动电机的散热量和热泵汽车空调的最大蒸发量相等时的行车速度，当温度下降到T＝(T1+T2)/2时，此时关闭第一风门51和第四风门54，保证车外侧换热器30能够有足够的热量，同时防止暂时的刹车或者等待红绿灯导致频繁开启、关闭风门，同时防止散热源安装腔21的温度下降小于到T1。

当散热源安装腔21内的实时温度小于第一预设温度T1且制热模式开启时间大于预设时间时，如图1所示，第二风门52转动至第一位置，第三风门53转动至第三位置将第一换热风道10和第二换热风道20相互隔离并使第一换热风道10与电动汽车的进气格栅的进风连通；第一风门51转动至第五位置，第四风门54转动至第七位置，将第二换热风道20与电动汽车的进气格栅的进风连通从而使车外侧换热器30和主驱动电机分别通过第一换热风道10和第二换热风道20进行散热。此种状态，属于车辆在停止行驶状态，主驱动电机停止工作，而热泵空调系统依然开启的情况，为了避免主驱动电机温度的持续降低，将第一换热风道10与第二换热风道20相互隔离避免热泵空调的运行影响主驱动电机的运行。此时风门状态同制冷状态的风门位置一致，此时车外侧换热器30可能存在结霜状态，但是，当汽车在此行车时，风门状态切换到图2所示状态，随着主驱动电机的散热使车外侧换热器30的环境温度升高，霜层会自行融化掉。

本实施例的汽车空调系统的控制方法，热泵型汽车空调开启制热状态时，热泵汽车空调外换热器不再结霜，省去了常规热泵型空调开启制热必须化霜的过程。有效的提高了室外换热器位置处的环境温度，减小了压缩机的吸气比容，增加了压缩机吸气的质量流量，同时减小了排气压力与吸气压力的比值，解决了低温状态下热泵型汽车空调系统能效低，制热量不足的问题。使本专利的热泵型汽车空调系统能够在冬季连续、高效的运行，乘客体感大幅提高。同时有效的解决主驱动电机的散热问题，并将这部分的热量合理利用，提高了能源的利用率，间接的提高了纯电动汽车的续航里程。在夏季开启热泵汽车空调制冷状态的时候，通过风门开启状态的切换，可以实现正常制冷以及解决驱动电机的散热问题。

根据本实用新型的第三个方面，提供了一种电动汽车，包括汽车空调系统，该汽车空调系统为上述实施例的汽车空调系统。应用上述实施例的汽车空调系统的电动汽车通过采用循环风道，在制热状态下，有效的利用了主驱动电机的散热，热泵汽车空调的外侧换热器的蒸发温度提高到7℃以上，使热泵型汽车空调外侧换热器在低温制热的状态下不再结霜，彻底解决了外侧换热器化霜水排除困难的问题；在制热状态下，有效的利用了主驱动电机的散热，有效的提高了室外换热器位置处的环境温度，减小了压缩机的吸气比容，增加了压缩机吸气的质量流量，同时减小了排气压力与吸气压力的比值，解决了低温状态下热泵型汽车空调系统能效低，制热量不足的问题；同时通过采用循环风道，合理解决了纯电动汽车驱动电机的夏季和冬季的散热问题，同时在冬季将热量得到有效的利用，使纯电动汽车的主驱动电机有效的利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种汽车空调系统，其特征在于，包括：

第一换热风道(10)和第二换热风道(20)，所述第一换热风道(10)的两端分别与所述第二换热风道(20)的两端连接；

车外侧换热器(30)，设置在所述第一换热风道(10)内；

汽车散热源(40)，设置在所述第二换热风道(20)内；

风道开关装置(50)，可活动地设置在所述第一换热风道(10)和所述第二换热风道(20)的连接过渡处，以将所述第一换热风道(10)与所述第二换热风道(20)相互隔离或相互连通。

2.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述风道开关装置(50)具有第一工作状态，当所述车外侧换热器(30)处于制冷模式时，所述风道开关装置(50)处于所述第一工作状态；

其中，当所述风道开关装置(50)处于所述第一工作状态时，所述风道开关装置(50)将所述第一换热风道(10)与所述第二换热风道(20)相互隔离并使所述第一换热风道(10)与所述第二换热风道(20)分别与外界空气循环连通。

3.根据权利要求1或2所述的汽车空调系统，其特征在于，所述风道开关装置(50)具有第二工作状态，当所述车外侧换热器(30)处于制热模式时，所述风道开关装置(50)处于所述第二工作状态；

其中，当所述风道开关装置(50)处于所述第二工作状态时，所述风道开关装置(50)根据所述汽车散热源(40)所处空间的温度，将所述第一换热风道(10)与所述第二换热风道(20)相互连通以构成循环风道系统并使所述循环风道系统与外界空气隔离；

或者，所述风道开关装置(50)将所述第一换热风道(10)与所述第二换热风道(20)相互连通以构成循环风道系统并使所述循环风道系统与外界空气循环连通；

或者，所述风道开关装置(50)将所述第一换热风道(10)与所述第二换热风道(20)相互隔离并使所述第一换热风道(10)与所述第二换热风道(20)分别与外界空气循环连通。

4.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述风道开关装置(50)包括：

第二风门(52)，可转动地设置在所述第一换热风道(10)的第一端和所述第二换热风道(20)的第一端的连接过渡处，所述第二风门(52)具有绕其一端转动的第一位置和第二位置；

其中，所述第二风门(52)转动至所述第一位置时，所述第二风门(52)将所述第一换热风道(10)的第一端和所述第二换热风道(20)的第一端相互隔离并使所述第一换热风道(10)的第一端与外界空气连通；所述第二风门(52)转动至所述第二位置时，将所述第一换热风道(10)的第一端和所述第二换热风道(20)的第一端相互连通并使所述第一换热风道(10)的第一端与外界空气隔离。

5.根据权利要求1或4所述的汽车空调系统，其特征在于，所述风道开关装置(50)包括：

第三风门(53)，可转动地设置在所述第一换热风道(10)的第二端和所述第二换热风道(20)的第二端的连接过渡处，所述第三风门(53)具有绕其一端转动的第三位置和第四位置；

其中，所述第三风门(53)转动至第三位置时，所述第三风门(53)将所述第一换热风道(10)的第二端和所述第二换热风道(20)的第二端相互隔离并使所述第一换热风道(10)的第二端与外界空气连通；所述第三风门(53)转动至所述第四位置时，将所述第一换热风道(10)的第二端和所述第二换热风道(20)的第二端相互连通并使所述第一换热风道(10)的第二端与外界空气隔离。

6.根据权利要求4所述的汽车空调系统，其特征在于，所述汽车空调系统应用于电动汽车上，所述第二风门(52)转动至所述第一位置时，所述第一换热风道(10)的第一端与所述电动汽车的进气格栅的进风连通。

7.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述风道开关装置(50)包括：

第一风门(51)，可转动地设置在所述第二换热风道(20)的第一端，所述第一风门(51)具有绕其一端转动的第五位置和第六位置；

其中，所述第一风门(51)转动至所述第五位置时，将所述第二换热风道(20)的第一端与外界空气连通；所述第一风门(51)转动至所述第六位置时，将所述第二换热风道(20)的第一端与外界空气隔离。

8.根据权利要求1或7所述的汽车空调系统，其特征在于，所述风道开关装置(50)包括：

第四风门(54)，可转动地设置在所述第二换热风道(20)的第二端，所述第四风门(54)具有绕其一端转动的第七位置和第八位置；

其中，所述第四风门(54)转动至所述第七位置时，将所述第二换热风道(20)的第二端与外界空气连通；所述第四风门(54)转动至所述第八位置时，将所述第二换热风道(20)的第二端与外界空气隔离。

9.根据权利要求8所述的汽车空调系统，其特征在于，所述汽车空调系统应用于电动汽车上，所述第四风门(54)转动至所述第七位置时，所述第二换热风道(20)的第二端与所述电动汽车的进气格栅的进风连通。

10.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述汽车空调系统应用于电动汽车上，所述汽车散热源(40)为所述电动汽车的主驱动电机。

11.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述第二换热风道(20)内具有散热源安装腔(21)，所述汽车散热源(40)设置在所述散热源安装腔(21)内，所述汽车空调系统还包括：

感温包(60)，设置在所述散热源安装腔(21)内，用于检测所述散热源安装腔(21)内的实时温度；

控制器(70)，与所述感温包(60)和所述风道开关装置(50)均连接，用于根据所述散热源安装腔(21)内的实时温度控制所述风道开关装置(50)的工作过程。

12.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述车外侧换热器(30)上设置有换热风扇(31)，所述换热风扇(31)用于使第一换热风道(10)内形成循环气流以使所述车外侧换热器(30)换热。

13.根据权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述汽车空调系统还包括：

循环风机(80)，设置在所述第二换热风道(20)内，用于使所述第二换热风道(20)内形成循环气流以使所述汽车散热源(40)进行散热。

14.一种电动汽车，包括汽车空调系统，其特征在于，所述汽车空调系统为权利要求1至13中任一项所述的汽车空调系统。