CN211308183U - 一种电动汽车空调系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车空调系统及电动汽车，包括具有换热器的空调芯体、高压加热器、电泵、风扇、燃油加热器和空调控制器；所述高压加热器的加热器出液口通过第一管道与所述换热器的进液口连接，所述换热器的出液口通过第二管道与所述高压加热器的加热器进液口连接；所述燃油加热器的出液口通过第三管道与所述加热器进液口连通，所述燃油加热器的进液口通过第四管道与所述换热器的出液口连通；所述风扇、所述电泵、所述高压加热器和所述燃油加热器分别与所述空调控制器通信连接。本实用新型公开的电动汽车空调系统及电动汽车，通过设置燃油加热器，组成一个新的空调系统，在不增加用电量的情况下，提升了电动汽车的续航里程。

Description

一种电动汽车空调系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种电动汽车空调系统及电动汽车。

背景技术

随着社会的发展，电动汽车的普及程度也越来越高。但在使用过程中电动汽车的续航里程成为关键点，如果为了提升续航里程而盲目提升电池容量，可能会影响整车安全性能，并且整车成本也会提升。

电动汽车在使用过程中是否开空调对续驶里程的影响非常大，目前电动汽车空调使用的高压加热器基本上都在5kW以上，只要开启空调，电池包中很大一部分能量都被高压加热器消耗掉，从而减少了续航里程。

在冬天时，经常需要对车内进行加热升温，以保证车内温度舒适，而在冬天时，电池包因自身缺陷续航里程会缩短，如再完全采用高压加热器提升车内温度，则会严重影响电动汽车的续航里程。

有鉴于此，提供一种能够减少电池包的电量使用、提升续航里程的的电动汽车空调系统及电动汽车成为必要。

实用新型内容

本实用新型技术方案提供一种电动汽车空调系统，包括具有换热器的空调芯体、高压加热器、电泵、风扇、燃油加热器和空调控制器；

所述高压加热器的加热器出液口通过第一管道与所述换热器的进液口连接，所述换热器的出液口通过第二管道与所述高压加热器的加热器进液口连接；

所述电泵设置在所述第一管道上；

所述燃油加热器的出液口通过第三管道与所述加热器进液口连通，所述燃油加热器的进液口通过第四管道与所述换热器的出液口连通；

所述风扇位于所述空调芯体的进风口侧；

所述风扇、所述电泵、所述高压加热器和所述燃油加热器分别与所述空调控制器通信连接。

通过设置燃油加热器，组成一个新的空调系统，在短里程需求时，采用高压加热器来加热，在长里程需求时，使用燃油加热器来加热，还可以同时采用高压加热器和燃油加热器组合加热，在不增加用电量的情况下，提升了电动汽车的续航里程。

进一步地，在所述第二管道上设置有三通控制阀，所述第四管道与所述三通控制阀连接，方便管道连接布置和控制。

进一步地，在所述第一管道上设置有温度计，所述温度计与所述空调控制器通信连接。通过设置温度计来监测从高压加热器输出的介质的温度，进而可以通过空调控制器来控制燃油加热器、高压加热器的开关，实现自动控制。

进一步地，所述温度计位于靠近所述加热器出液口的一端，可以准确地监测到介质被加热后的温度。

进一步地，所述高压加热器为PTC加热器，其热阻小，换热效率高。

进一步地，所述高压加热器包括具有腔体的壳体、安装在所述腔体中的陶瓷发热元件和多条间隔布置并贯穿所述陶瓷发热元件的导热金属管；

所述加热器进液口和加热器出液口相对地设置在所述壳体的两侧；

每条所述导热金属管两端分别与所述加热器进液口和所述加热器出液口连通。

通过陶瓷发热元件可以对穿过的每条导热金属管都加热，进而对其内部流通的介质进行加热，可以提高对介质的加热效率。

进一步地，所述导热金属管中具有波浪形的介质流通通道，提升了介质在被加热时的流通路径，提高了对介质的加热效果。

进一步地，在所述加热器进液口与所述陶瓷发热元件的一端之间连接有进液导流板；在所述陶瓷发热元件的另一端与所述加热器出液口之间连接有出液导流板，利于介质的循环流通。

进一步地，所述进液导流板呈喇叭状，所述导热金属管的进液端位于所述进液导流板的喇叭口内；所述出液导流板呈喇叭状，所述导热金属管的出液端位于所述出液导流板的喇叭口内，利于使得介质顺利从加热器进液口流入导热金属管的进液端，经介质流通通道被加热后，从导热金属管的出液端流出到加热器出液口，以供后续加热空调芯体。

本实用新型技术方案还提供一种电动汽车，包括前述任一技术方案所述的电动汽车空调系统。其在短里程需求时，采用高压加热器来加热，在长里程需求时，使用燃油加热器来加热，还可以同时采用高压加热器和燃油加热器组合加热，在不增加用电量的情况下，提升了电动汽车的续航里程。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型提供的电动汽车空调系统及电动汽车，通过设置燃油加热器，组成一个新的空调系统，在短里程需求时，采用高压加热器来加热，在长里程需求时，使用燃油加热器来加热，还可以同时采用高压加热器和燃油加热器组合加热，在不增加用电量的情况下，提升了电动汽车的续航里程。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电动汽车空调系统的示意图；

图2为电动汽车空调系统在高压加热器单独加热时的示意图；

图3为电动汽车空调系统在燃油加热器单独加热时的示意图；

图4为电动汽车空调系统在燃油加热器与高压加热器共同加热时的示意图；

图5为高压加热器的一种结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本实用新型主要针对电动汽车空调系统冬天加热做的改进，可以称之为电动汽车空调加热系统。在夏天需要制冷时，还是采用原来的空调制冷系统，制冷部分不在本实用新型的范围之内。

如图1-4所示，本实用新型一实施例提供的电动汽车空调系统，包括具有换热器10的空调芯体1、高压加热器2、电泵3、风扇4、燃油加热器5和空调控制器6。

高压加热器2的加热器出液口23通过第一管道100与换热器10的进液口连接，换热器10的出液口通过第二管道200与高压加热器2的加热器进液口22连接。

电泵3设置在第一管道100上。

燃油加热器5的出液口通过第三管道300与加热器进液口22连通，燃油加热器5的进液口通过第四管道400与换热器10的出液口连通。

风扇4位于空调芯体1的进风口11侧。

风扇4、电泵3、高压加热器2和燃油加热器5分别与空调控制器6通信连接。

本实用新型提供的电动汽车空调系统，通过设置燃油加热器6可以实现三种工作模式。其风扇4、电泵3、高压加热器2和燃油加热器5分别与空调控制器6通信连接，包括通过导线连接的电信号连接和通过电缆或无线连接的通信信号连接。

空调控制器6可以为单片机、微处理器等，其可以控制高压加热器2、电泵3、风扇4和燃油加热器5的开关。

在安装使用时，高压加热器2、电泵3、风扇4分别与车上的电源连接，燃油加热器5与供油装置连接。

第一种工作模式，如图2所示，高压加热器2单独工作加热，介质(例如冷却液)被高压加热器2加热后，在电泵3的作用下，经第一管道100进入空调芯体1的换热器10内，换热器10与被加热后的介质进行热交换，交换后的热量可经风扇4从进风口11向出风口12吹送，将热量送至车舱内，以供提升车内温度。热交换后的介质经第二管道200回到高压加热器2内循环使用。

该种模式需要使用电池包的电能，适合短途使用。

第二种工作模式，如图3所示，燃油加热器5单独工作加热，介质(例如冷却液)被燃油加热器5加热后，在电泵3的作用下，经第三管道300进入高压加热器2内，经高压加热器2中的介质流通通道流入第一管道100内，然后进入空调芯体1的换热器10内，换热器10与被加热后的介质进行热交换，交换后的热量可经风扇4从进风口11向出风口12吹送，将热量送至车舱内，以供提升车内温度。热交换后的介质经第四管道400回到燃油加热器5内循环使用。

采用该种连接结构，可以减少连接管道的数量，并可共用一个电泵3。

在高压加热器2停止加热时，其介质流通通道是流通的，从燃油加热器5中流出的介质可经加热器进液口22进入，然后经加热器出液口23排出。

该种模式不使用电池包的电能，适合长途使用，节约电池包的电能，可以提高续航能力。

第三种工作模式，如图4所示，高压加热器2与燃油加热器5联合加热。当车辆刚启动时，车内可能温度较低，需要快速升温，同时开启高压加热器2与燃油加热器5联合制热，可以使得换热器10在短时间内获得更多的热量，能够快速提升车内温度。

这些工作模式，可以通过车内按键选择控制，在按下相应的按键后，空调控制器6就可以相应的选择开启高压加热器2、电泵3和风扇4，或相应的选择开启燃油加热器5、电泵3和风扇4，或相应的选择开启高压加热器2、燃油加热器5、电泵3和风扇4。

本实用新型提供的电动汽车空调系统，通过设置燃油加热器5，组成一个新的空调系统，在短里程需求时，采用高压加热器2来加热，在长里程需求时，使用燃油加热器5来加热，还可以同时采用高压加热器2和燃油加热器5组合加热，在不增加用电量的情况下，提升了电动汽车的续航里程。

较佳地，如图1所示，在第二管道200上设置有三通控制阀8，第四管道400与三通控制阀8连接，方便管道连接布置和控制。

较佳地，如图1所示，在第一管道100上设置有温度计7，温度计7与空调控制器6通信连接。通信连接包括通过导线连接的电信号连接和通过电缆或无线连接的通信信号连接。

温度计7用来监测被加热后的介质的温度，根据温度的高低，空调控制器6可以选择控制燃油加热器5、高压加热器2的开关，实现自动控制。例如当被加热后的介质的温度高于某个预设温度时，空调控制器6可以选择关闭高压加热器2节省电池包的电能。例如当被加热后的介质的温度低于某个预设温度时，空调控制器6可以选择同时开启高压加热器2和燃油加热器5。此为自动空调的一种模式。

该功能可以通过单片机或比较电路实现。

较佳地，如图1所示，温度计7位于靠近加热器出液口23的一端，可以准确地监测到介质被加热后的温度。在高压加热器2单独加热时，温度计7可以监测到介质被高压加热器2加热后的温度。在高压加热器2和燃油加热器5联合加热时，温度计7可以监测到介质被燃油加热器5和高压加热器2组合加热后的温度。当监测到介质被加热后的温度高度高于预设温度时，可以选择关闭高压加热器2省电。

较佳地，高压加热器2为PTC加热器，其热阻小，换热效率高。

较佳地，如图1和图5所示，高压加热器2包括具有腔体的壳体21、安装在腔体中的陶瓷发热元件24和多条间隔布置并贯穿陶瓷发热元件24的导热金属管25。

加热器进液口22和加热器出液口23相对地设置在壳体21的两侧。

每条导热金属管25两端分别与加热器进液口22和加热器出液口23连通。

安装时，陶瓷发热元件24通过导线与汽车电源或高压加热器2的电源接通，通电后通过陶瓷发热元件24会发热，从而对每条导热金属管25都加热，进而对导热金属管25内部流通的介质进行加热，可以提高对介质的加热效率。导热金属管25优选为铝管，重量轻，换热效率高。

较佳地，如图5所示，导热金属管25中具有波浪形的介质流通通道251，提升了介质在被加热时的流通路径，提高了对介质的加热效果。

较佳地，如图5所示，在加热器进液口22与陶瓷发热元件24的一端之间连接有进液导流板26。在陶瓷发热元件24的另一端与加热器出液口23之间连接有出液导流板27。进液导流板26和出液导流板27对介质流通提供导向作用，利于介质的循环流通。

较佳地，如图5所示，进液导流板26呈喇叭状，导热金属管25的进液端位于进液导流板26的喇叭口内。出液导流板27呈喇叭状，导热金属管25的出液端位于出液导流板27的喇叭口内。

将喇叭状的进液导流板26的开口面积大的一端称之为进液导流板26的喇叭口。将喇叭状的出液导流板27的开口面积大的一端称之为出液导流板27的喇叭口。

将导热金属管25朝向加热器进液口22的一端称之为导热金属管25的进液端，将导热金属管25朝向加热器出液口23的一端称之为导热金属管25的出液端。

将导热金属管25的进液端布置在进液导流板26的喇叭口内，将导热金属管25的出液端布置在出液导流板27的喇叭口内，利于使得介质顺利从加热器进液口22流入导热金属管25的进液端，经介质流通通道251被加热后，从导热金属管25的出液端流出至加热器出液口23，以供后续加热空调芯体1。

本实用新型实施例提供一种电动汽车，包括前述任一实施例所述的电动汽车空调系统。电动汽车的电动汽车空调系统中包括有燃油加热器5，在短里程需求时，采用高压加热器2来加热，在长里程需求时，使用燃油加热器5来加热，还可以同时采用高压加热器2和燃油加热器5组合加热，在不增加用电量的情况下，提升了电动汽车的续航里程。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车空调系统，其特征在于，包括具有换热器的空调芯体、高压加热器、电泵、风扇、燃油加热器和空调控制器；

所述高压加热器的加热器出液口通过第一管道与所述换热器的进液口连接，所述换热器的出液口通过第二管道与所述高压加热器的加热器进液口连接；

所述电泵设置在所述第一管道上；

所述燃油加热器的出液口通过第三管道与所述加热器进液口连通，所述燃油加热器的进液口通过第四管道与所述换热器的出液口连通；

所述风扇位于所述空调芯体的进风口侧；

所述风扇、所述电泵、所述高压加热器和所述燃油加热器分别与所述空调控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，在所述第二管道上设置有三通控制阀；

所述第四管道与所述三通控制阀连接。

3.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，在所述第一管道上设置有温度计；

所述温度计与所述空调控制器通信连接。

4.根据权利要求3所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述温度计位于靠近所述加热器出液口的一端。

5.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述高压加热器为PTC加热器。

6.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述高压加热器包括具有腔体的壳体、安装在所述腔体中的陶瓷发热元件和多条间隔布置并贯穿所述陶瓷发热元件的导热金属管；

所述加热器进液口和加热器出液口相对地设置在所述壳体的两侧；

每条所述导热金属管两端分别与所述加热器进液口和所述加热器出液口连通。

7.根据权利要求6所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述导热金属管中具有波浪形的介质流通通道。

8.根据权利要求6所述的电动汽车空调系统，其特征在于，在所述加热器进液口与所述陶瓷发热元件的一端之间连接有进液导流板；

在所述陶瓷发热元件的另一端与所述加热器出液口之间连接有出液导流板。

9.根据权利要求8所述的电动汽车空调系统，其特征在于，所述进液导流板呈喇叭状，所述导热金属管的进液端位于所述进液导流板的喇叭口内；

所述出液导流板呈喇叭状，所述导热金属管的出液端位于所述出液导流板的喇叭口内。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电动汽车空调系统。

Images