CN208296372U - 一种空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调系统，涉及电动汽车技术领域。该空调系统包括永磁同步压缩机、冷凝器、干燥储液器、膨胀阀、蒸发器、电源模块和控制模块，电源模块包括预充电路、主开关器及变频器，主开关器与预充电路、变频器以及一车载电源均电连接，预充电路与变频器和车载电源均电连接，永磁同步压缩机与变频器和控制模块均电连接，永磁同步压缩机与冷凝器连接，冷凝器与干燥储液器连接，干燥储液器与膨胀阀连接，膨胀阀与蒸发器连接。本实用新型的空调系统具有更高的工作效率、节能效益和稳定性。

Description

一种空调系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种空调系统。

背景技术

电动汽车作为一种节能环保的绿色出行工具，正被越来越多的国家和地区所提倡。而电动汽车由于所用动力源为电能而非通过燃烧汽油等获得，因而在汽油价格日益高昂的今天，电动汽车正在被推广使用。

现有技术的电动汽车的空调压缩机一般采用交流异步电机，空调系统的工作效率低，能耗大。

空调压缩机的启停很频繁，所以空调压缩机的电源开关很容易损坏，且空调压缩机的电源输入端会存在电磁干扰信号，会对空调压缩机的工作造成干扰和影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空调系统，该空调系统具有更高的工作效率、节能效益和稳定性。

本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提出一种空调系统，应用于电动汽车，包括永磁同步压缩机、冷凝器、干燥储液器、膨胀阀、蒸发器、电源模块和控制模块，所述电源模块包括预充电路、主开关器及变频器，所述主开关器与所述预充电路、变频器以及一车载电源均电连接，所述永磁同步压缩机与所述变频器和所述控制模块均电连接，预充电路与变频器和车载电源均电连接，所述永磁同步压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述干燥储液器连接，所述干燥储液器与所述膨胀阀连接，所述膨胀阀与所述蒸发器连接。

进一步地，所述预充电路包括预充电阻和预充开关器，所述预充电阻与所述车载电源、所述主开关器及所述预充开关器均电连接，所述预充开关器与所述主开关器和所述变频器均电连接。

进一步地，所述预充开关器和所述主开关器均采用继电器。

进一步地，所述电源模块还包括滤波电路，所述滤波电路与所述主开关器和所述变频器均电连接。

进一步地，所述滤波电路包括X电容，所述X电容并联在所述变频器的输入端。

进一步地，所述滤波电路还包括共模电感，所述共模电感均与所述主开关器和所述变频器电连接。

进一步地，所述主开关器通过电线与所述车载电源电连接，所述滤波电路还包括磁环，所述电线绕制在所述磁环上。

进一步地，所述电线在所述磁环上的绕线匝数为至少6匝。

进一步地，所述空调系统还包括熔断器，所述熔断器均与所述车载电源和所述主开关器电连接。

第二方面，本实用新型实施例提出一种空调系统，应用于电动汽车，包括永磁同步压缩机、电源模块和控制模块，所述电源模块包括预充电路、主开关器及变频器，所述主开关器与所述预充电路、变频器以及一车载电源均电连接，所述永磁同步压缩机与所述变频器和所述控制模块均电连接。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种空调系统，由于采用了永磁同步压缩机，永磁同步压缩机具有高能效、宽调频方面的特性，提高了空调系统的工作效率，具有良好的节能效益；且该空调系统还采用预充电路，由于预充电路在车载电源供电瞬间和掉电瞬间，产生较小的瞬间电流，对主开关器起到保护作用，提高了空调系统的稳定性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型所提供的空调系统的结构框图；

图2示出了本实用新型所提供的电源模块的结构框图；

图3示出了本实用新型所提供的电源模块的原理图；

图4示出了本实用新型所提供的另一种电源模块的结构框图。

图标：1-空调系统；10-电源模块；11-预充电路；12-主开关器；13-变频器；14-滤波电路；20-控制模块；30-永磁同步压缩机；40-冷凝器；50-干燥储液器；60-膨胀阀；70-蒸发器；2-车载电源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，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实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型所提供的空调系统1的结构框图，所述空调系统1应用于电动汽车，所述空调系统1包括永磁同步压缩机30、冷凝器40、干燥储液器50、膨胀阀60、蒸发器70、电源模块10和控制模块20，所述电源模块10通过电线与一车载电源2电连接，所述永磁同步压缩机30与所述电源模块10和所述控制模块20均电连接，所述永磁同步压缩机30与所述冷凝器40连接，所述冷凝器40与所述干燥储液器50连接，所述干燥储液器50与所述膨胀阀60连接，所述膨胀阀60与所述蒸发器70连接。

在本实施例中，所述车载电源2用于为所述电源模块10提供510V直流电压；所述电源模块10用于为永磁同步压缩机30提供工作电压；所述控制模块20用于控制永磁同步压缩机30的转速；所述永磁同步压缩机30用于将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体并传输至冷凝器40；所述冷凝器40用于将高温高压的制冷剂气体冷凝成高温高压的液态制冷剂并传输至干燥储液器50；所述干燥储液器50用于将液态制冷剂进行干燥和过滤处理并传输至膨胀阀60；所述膨胀阀60用于将干燥和过滤处理后的液态制冷剂进行节流处理，得到低温低压的液态制冷剂并传输至蒸发器70；所述蒸发器70用于根据低温低压的液态制冷剂制造出冷风并得到低温低压的气态制冷剂，将低温低压的气态制冷剂传输至永磁同步压缩机30。

如图2-3所示，所述电源模块10包括预充电路11、主开关器12及变频器13，所述主开关器12与所述预充电路11、所述变频器13以及所述车载电源2均电连接，所述预充电路11与所述变频器13和所述车载电源2均电连接，所述变频器13与所述永磁同步压缩机30电连接。

在本实施例中，所述主开关器12用于控制车载电源2是否向变频器13提供510V直流电压；所述预充电路11用于在车载电源2向变频器13供电瞬间和断电瞬间时，得到瞬间电流，对主开关器12起到缓冲作用，并保护变频器13；所述变频器13用于将510V直流电压转换为交流电压，并传输至永磁同步压缩机30。

在本实施例中，所述预充电路11包括预充电阻R和预充开关器K，所述预充电阻R与所述车载电源2、所述主开关器12及所述预充开关器K均电连接，所述预充开关器K与所述主开关器12和所述变频器13均电连接。

在本实施例中，所述预充电阻R和所述预充开关器K构成预充回路，所述预充电组R用于对所述预充回路进行限流控制，所述预充开关器K用于控制所述预充回路的通断。

例如，当电源模块10无预充电路11时，所述主开关与所述变频器13构成的回路中的电阻由导线和主开关器12的内阻构成，电阻值很小，在车载电源2向变频器13供电瞬间是由0V上升到510V，在上电瞬间将产生很大的瞬间电流，该瞬间电流可达几百安培，会对主开关器12和变频器13造成损坏作用；当电源模块10有预充电路11时，主开关器12先断开，所述预充电阻R和所述预充开关器K构成预充回路先接通，由于预充电阻R的限流作用，所以预充回路的电流会在预充开关器K的承受范围内，若预充电阻R为150Ω，则在上电瞬间预充开关器K的电流为3.4A，当车子电源向预充回路提供的直流电压上升到459V时，预充开关器K控制预充回路断开，主开关器12再闭合，车载电源2向变频器13提供直流电压。

在本实施例中，所述预充开关器和所述主开关器12均采用继电器。

进一步地，如图4所示，所述电源模块10还包括滤波电路14，所述滤波电路14与所述主开关器12和所述变频器13均电连接。

所述滤波电路14包括X电容，所述X电容并联在所述变频器13的输入端。

在本实施例中，所述X电容用于消除车载电源2向变频器13的供电电路上的差模干扰信号，降低空调系统1的电磁干扰，改善空调系统1的电磁兼容性(Electro MagneticCompatibility，EMC)性能。

进一步的，在本实施例中，所述滤波电路14还包括共模电感，所述共模电感均与所述主开关器12和所述变频器13电连接。

在本实施例中，所述共模电感用于消除车载电源2向变频器13的供电电路上的共模干扰信号，降低空调系统1的电磁干扰，改善空调系统1的EMC性能。

进一步地，在本实施例中，所述滤波电路14还包括磁环，所述主开关器12与所述车载电源2电连接的电线绕制在所述磁环上。

在本实施例中，所述电线绕制在所述磁环上构成了一共模扼流圈，所述共模扼流圈用于消除车载电源2向变频器13的供电电路上的共模干扰信号，降低空调系统1的电磁干扰，改善空调系统1的EMC性能。

在本实施例中，所述电线在所述磁环上的绕线匝数越多，对频率较低的干扰抑制效果越好，而对频率较高的噪声抑制作用较弱。根据干扰信号的实际频率确定磁环的绕线匝数，在本申请中，所述磁环上的绕线匝数为至少6匝。

进一步地，在本实施例中，所述空调系统1还包括熔断器，所述熔断器均与所述车载电源2和所述主开关器12电连接。

在本实施例中，所述熔断器用于对变频器13和永磁同步压缩机30进行短路和过载保护。

综上所述，车载电源通过电源模块向变频器提供直流电压，所述变频器根据直流电压向永磁同步压缩机提供交流电压，启动永磁同步压缩机，控制模块控制永磁同步压缩机的转速，进而控制永磁同步压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，并传输至冷凝器，冷凝器将高温高压的气态制冷剂进行散热、降温，冷凝成高温高压的液态制冷剂并传输至干燥储液器，干燥储液器将高温高压的液态制冷剂进行干燥和过滤处理，并传输至膨胀阀，膨胀阀将经过干燥和过滤处理的高温高压的液态制冷剂进节流处理，得到低温低压的液态制冷剂并传输至蒸发器，蒸发器使得低温低压的液态制冷剂吸收流经蒸发器的空气的热量，得到冷风和低温低压的气态制冷剂，并将冷风传输至电动汽车驾驶室，将低温低压的气态制冷剂传输至永磁同步压缩机，只要永磁同步压缩机一直处于工作状态，制冷剂则在空调系统中连续循环，对电动汽车产生制冷效果，永磁同步压缩机停止工作，空调系统内的制冷剂则会停止流动，不产生制冷效果。

与现有技术相比，本申请采用了具有高能效、宽调频特性的永磁同步压缩机，提高了空调系统的工作效率，具有良好的节能效益；且该空调系统还采用预充电路，由于预充电路在车载电源供电瞬间和掉电瞬间，产生较小的瞬间电流，对主开关器起到保护作用，提高了空调系统的稳定性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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 (10)

1.一种空调系统，应用于电动汽车，其特征在于，包括永磁同步压缩机、冷凝器、干燥储液器、膨胀阀、蒸发器、电源模块和控制模块，所述电源模块包括预充电路、主开关器及变频器，所述主开关器与所述预充电路、所述变频器以及一车载电源均电连接，所述预充电路与所述变频器和所述车载电源均电连接，所述永磁同步压缩机与所述变频器和所述控制模块均电连接，所述永磁同步压缩机与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述干燥储液器连接，所述干燥储液器与所述膨胀阀连接，所述膨胀阀与所述蒸发器连接。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述预充电路包括预充电阻和预充开关器，所述预充电阻与所述车载电源、所述主开关器及所述预充开关器均电连接，所述预充开关器与所述主开关器和所述变频器均电连接。

3.如权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述预充开关器和所述主开关器均采用继电器。

4.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述电源模块还包括滤波电路，所述滤波电路与所述主开关器和所述变频器均电连接。

5.如权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述滤波电路包括X电容，所述X电容并联在所述变频器的输入端。

6.如权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述滤波电路还包括共模电感，所述共模电感均与所述主开关器和所述变频器电连接。

7.如权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述主开关器通过电线与所述车载电源电连接，所述滤波电路还包括磁环，所述电线绕制在所述磁环上。

8.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述电线在所述磁环上的绕线匝数为至少6匝。

9.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括熔断器，所述熔断器均与所述车载电源和所述主开关器电连接。

10.一种空调系统，应用于电动汽车，其特征在于，包括永磁同步压缩机、电源模块和控制模块，所述电源模块包括预充电路、主开关器及变频器，所述主开关器与所述预充电路、变频器以及一车载电源均电连接，所述永磁同步压缩机与所述变频器和所述控制模块均电连接。