CN221067713U - 具有独立双回路的车辆空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有独立双回路的车辆空气调节系统，包括：独立设置的回路一和回路二；回路一包括：压缩机一、车厢空气调节支路一以及电池热管理支路，压缩机一泵送冷媒分别至车厢空气调节支路一和电池热管理支路，车厢空气调节支路一用于调节车厢内温度，电池热管理支路用于调节电池组温度；回路二包括：压缩机二、车厢空气调节支路二以及驾驶区空调支路，压缩机二泵送冷媒分别至车厢空气调节支路二和驾驶区空调支路，车厢空气调节支路二用于调节车厢内温度，驾驶区空调支路用于调节驾驶区内温度。本实用新型选用排量相对较小的压缩机即可，可以单独对电池包和驾驶区进行温度调节。

Description

具有独立双回路的车辆空气调节系统

技术领域

本实用新型具体涉及一种具有独立双回路的车辆空气调节系统。

背景技术

随着科技的进步，新能源车日益成熟，逐渐实现了广泛的普及。对于现有的新能源车辆，其内置有车辆空气调节系统，通常顶置电动空调选用一只排量较大的压缩机(60cc以上)，满足车厢和电池制冷的需要，但是其具有以下问题：压缩机在转速范围内，即使以最低转速，产生的冷量也较大。压缩机频繁启停，恒温效果不好，压缩机等部件的寿命也有影响。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种具有独立双回路的车辆空气调节系统。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开一种具有独立双回路的车辆空气调节系统，包括：独立设置的回路一和回路二；

回路一包括：压缩机一、车厢空气调节支路一以及电池热管理支路，压缩机一、车厢空气调节支路一和电池热管理支路通过管路连接，压缩机一泵送冷媒分别至车厢空气调节支路一和电池热管理支路，车厢空气调节支路一用于调节车厢内温度，电池热管理支路用于调节电池组温度；

回路二包括：压缩机二、车厢空气调节支路二以及驾驶区空调支路，压缩机二、车厢空气调节支路二和驾驶区空调支路通过管路连接，压缩机二泵送冷媒分别至车厢空气调节支路二和驾驶区空调支路，车厢空气调节支路二用于调节车厢内温度，驾驶区空调支路用于调节驾驶区内温度。

本实用新型公开一种具有独立双回路的车辆空气调节系统，具有以下有益效果：

第一，相较于传统的单回路，其车辆上需要铺设较长的管路。本实用新型采用独立双回路，形成两个独立的空气调节回路，可以简化车辆上管路的排布。

第二，压缩机一和压缩机二可以选用排量相对较小的压缩机即可。当需要对电池组进行温度调节时，压缩机一低转速运行，可以单独开启电池热管理支路，冷量也刚好适应电池恒温的需求，压缩机一不会频繁启停。进一步，同理，当需要对驾驶区进行温度调节时，压缩机二低转速运行即可。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，回路一包括：压缩机一、四通阀一、冷凝器一、膨胀阀一、蒸发器一、膨胀阀二、换热器和PTC加热器；

膨胀阀一和蒸发器一形成车厢空气调节支路一；

膨胀阀二、换热器和PTC加热器形成电池热管理支路；

压缩机一泵送冷媒通过四通阀一至冷凝器一，然后冷凝器一冷凝后的液态冷媒分成两流，一流液态冷媒流经膨胀阀一、蒸发器一，再回到压缩机一；另一流液态冷媒流经膨胀阀二、换热器，再回到压缩机一；同时，换热器内换热后的液体流经PTC加热器，PTC加热器用于调节电池组温度。

采用上述优选的方案，结构简单，流量分配合理。

作为优选的方案，在回路一上设有：传感器一和/或传感器二；

传感器一用于监测车厢空气调节支路一内冷媒温度，传感器二用于监测电池热管理支路内冷媒温度；

传感器一和/或传感器二与控制器电连接，控制器用于调节膨胀阀一和膨胀阀二的开口大小。

采用上述优选的方案，控制器平衡各末端的需求，达到最佳的能源利用效率。

作为优选的方案，在回路一上还设有冷媒增压泵一，冷媒增压泵一用于将经过冷凝器一冷凝的液态冷媒增压打入膨胀阀一和膨胀阀二的输入端。

采用上述优选的方案，利用冷媒增压泵一使得膨胀阀一和膨胀阀二前压力增高，使得膨胀阀较小的阀口开度就可适应较大流量，增大膨胀阀的流量范围，即较小的膨胀阀便可适应流量较大的系统，冷媒增压泵也可以弥补沿程阻力的压力损失，提高效率。

作为优选的方案，回路二包括：压缩机二、四通阀二、冷凝器二、膨胀阀三、蒸发器二、膨胀阀四、前除霜器；

膨胀阀三和蒸发器二形成车厢空气调节支路二；

膨胀阀四和前除霜器形成驾驶区空调支路；

压缩机二泵送冷媒通过四通阀二至冷凝器二，然后冷凝器二冷凝后的液态冷媒分成两流，一流液态冷媒流经膨胀阀三、蒸发器二，再回到压缩机二；另一流液态冷媒流经膨胀阀四、前除霜器，再回到压缩机二。

采用上述优选的方案，结构简单，流量分配合理。

作为优选的方案，在回路二上设有：传感器三和/或传感器四；

传感器三用于监测车厢空气调节支路二内冷媒温度，传感器四用于监测驾驶区空调支路内冷媒温度；

传感器三和/或传感器四与控制器电连接，控制器用于调节膨胀阀三和膨胀阀四的开口大小。

采用上述优选的方案，控制器平衡各末端的需求，达到最佳的能源利用效率。

作为优选的方案，在回路二上还设有冷媒增压泵二，冷媒增压泵二用于将经过冷凝器二冷凝的液态冷媒增压打入膨胀阀三和膨胀阀四的输入端。

采用上述优选的方案，利用冷媒增压泵二使得膨胀阀三和膨胀阀四前压力增高，使得膨胀阀较小的阀口开度就可适应较大流量，增大膨胀阀的流量范围，即较小的膨胀阀便可适应流量较大的系统，冷媒增压泵也可以弥补沿程阻力的压力损失，提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的车辆空气调节系统的结构示意图之一。

图2为本实用新型实施例提供的车辆空气调节系统的结构示意图之二。

其中：1-回路一，11-压缩机一，12-四通阀一，13-冷凝器一，14-膨胀阀一，15-蒸发器一，16-膨胀阀二，17-板式换热器，18-液体PTC加热器，2-回路二，21-压缩机二，22-四通阀二，23-冷凝器二，24-膨胀阀三，25-蒸发器二，26-膨胀阀四，27-前除霜器，3-冷媒增压泵一，4-冷媒增压泵二。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

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。

同时，“第一”、“第二”等表述仅用于区分多个构型的目的，而不是限制构型或其他特征之间的顺序。

另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件，不应当解释为排除附加的部件。

为了达到本实用新型的目的，具有独立双回路的车辆空气调节系统的其中一些实施例中，如图1所示，车辆空气调节系统包括：独立设置的回路一1和回路二2；

回路一1包括：压缩机一11、车厢空气调节支路一以及电池热管理支路，压缩机一11、车厢空气调节支路一和电池热管理支路通过管路连接，压缩机一11泵送冷媒分别至车厢空气调节支路一和电池热管理支路，车厢空气调节支路一用于调节车厢内温度，电池热管理支路用于调节电池组温度；

回路二2包括：压缩机二21、车厢空气调节支路二以及驾驶区空调支路，压缩机二21、车厢空气调节支路二和驾驶区空调支路通过管路连接，压缩机二21泵送冷媒分别至车厢空气调节支路二和驾驶区空调支路，车厢空气调节支路二用于调节车厢内温度，驾驶区空调支路用于调节驾驶区内温度。

进一步，回路一1包括：压缩机一11、四通阀一12、冷凝器一13、膨胀阀一14、蒸发器一15、膨胀阀二16、板式换热器17和液体PTC加热器18；

膨胀阀一14和蒸发器一15形成车厢空气调节支路一；

膨胀阀二16、板式换热器17和液体PTC加热器18形成电池热管理支路；

压缩机一11泵送冷媒通过四通阀一12至冷凝器一13，然后冷凝器一13冷凝后的液态冷媒分成两流，一流液态冷媒流经膨胀阀一14、蒸发器一15，再回到压缩机一11；另一流液态冷媒流经膨胀阀二16、板式换热器17，再回到压缩机一11；同时，板式换热器17内换热后的液体流经液体PTC加热器18，液体PTC加热器18用于调节电池组温度。

回路二2包括：压缩机二21、四通阀二22、冷凝器二23、膨胀阀三24、蒸发器二25、膨胀阀四26、前除霜器27；

膨胀阀三24和蒸发器二25形成车厢空气调节支路二；

膨胀阀四26和前除霜器27形成驾驶区空调支路；

压缩机二21泵送冷媒通过四通阀二22至冷凝器二23，然后冷凝器二23冷凝后的液态冷媒分成两流，一流液态冷媒流经膨胀阀三24、蒸发器二25，再回到压缩机二21；另一流液态冷媒流经膨胀阀四26、前除霜器27，再回到压缩机二21。

上述回路一1和回路二2结构简单，冷媒流量分配合理。

本实用新型在压缩机一11、压缩机二21作为动力源的作用下推动冷媒在系统管路循环内进行相态的变化，进行吸热、放热，实现制冷。

以回路一1为例，压缩机一11泵送高温高压的冷媒气体到冷凝器一13，在冷凝器一13内强制散热后，释放大量热量，冷媒气体发生相变为冷媒液体，液态的冷媒流经膨胀阀一14节流降压后，变为低温低压的液体，进一步流经蒸发器一15换热芯体，吸收大量热量，发生相变变为气态。流经蒸发器一15换热芯体的车厢气体经过换热，热空气温度下降，变为冷的空气再次送入车厢。流出蒸发器一15的气态冷媒，被压缩机一11吸回到压缩机一11里，再次压缩成高温高压的气体，从压缩机一11排出到冷凝器一13。如此循环往复，发生冷媒相态的变化，车厢内热空气经过蒸发器一15不停的降温，车厢气体温度逐步下降，达到降温的目的。

回路一1集成有电池热管理支路，冷凝器一13冷凝后的液态冷媒一部分分流至膨胀阀二16，在在板式换热器17内与温度较高的液体(防冻液)发生热交换，相对低温的液体流经液体加热器8，流经电池组内部热交换器。反复循环，最终液体温度达到电池组的温度需求。

冬天液体液体PTC加热器18可以升温防冻液，加热电池组。

回路二2集成有驾驶区空调支路，其工作过程与回路一1相似，在此不再赘述。

本实用新型公开一种具有独立双回路的车辆空气调节系统，具有以下有益效果：

第一，相较于传统的单回路，其车辆上需要铺设较长的管路。本实用新型采用独立双回路，形成两个独立的空气调节回路，可以简化车辆上管路的排布。

第二，压缩机一11和压缩机二21可以选用排量相对较小的压缩机即可。当需要对电池组进行温度调节时，压缩机一11低转速运行，可以单独开启电池热管理支路，冷量也刚好适应电池恒温的需求，压缩机一11不会频繁启停。进一步，同理，当需要对驾驶区进行温度调节时，压缩机二21低转速运行即可。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在回路一1上设有：传感器一和/或传感器二；

传感器一用于监测车厢空气调节支路一内冷媒温度，传感器二用于监测电池热管理支路内冷媒温度；

传感器一和/或传感器二与控制器电连接，控制器用于调节膨胀阀一14和膨胀阀二16的开口大小。

采用上述优选的方案，控制器平衡各末端的需求，达到最佳的能源利用效率。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，如图2所示，在回路一1上还设有冷媒增压泵一3，冷媒增压泵一3用于将经过冷凝器一13冷凝的液态冷媒增压打入膨胀阀一14和膨胀阀二16的输入端。

采用上述优选的方案，利用冷媒增压泵一3使得膨胀阀一14和膨胀阀二16前压力增高，使得膨胀阀较小的阀口开度就可适应较大流量，增大膨胀阀的流量范围，即较小的膨胀阀便可适应流量较大的系统，冷媒增压泵也可以弥补沿程阻力的压力损失，提高效率。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在回路二2上设有：传感器三和/或传感器四；

传感器三用于监测车厢空气调节支路二内冷媒温度，传感器四用于监测驾驶区空调支路内冷媒温度；

传感器三和/或传感器四与控制器电连接，控制器用于调节膨胀阀三24和膨胀阀四26的开口大小。

采用上述优选的方案，控制器平衡各末端的需求，达到最佳的能源利用效率。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，如图2所示，在回路二2上还设有冷媒增压泵二4，冷媒增压泵二4用于将经过冷凝器二23冷凝的液态冷媒增压打入膨胀阀三24和膨胀阀四26的输入端。

采用上述优选的方案，利用冷媒增压泵二4使得膨胀阀三24和膨胀阀四26前压力增高，使得膨胀阀较小的阀口开度就可适应较大流量，增大膨胀阀的流量范围，即较小的膨胀阀便可适应流量较大的系统，冷媒增压泵也可以弥补沿程阻力的压力损失，提高效率。

以上多种实施方式可交叉并行实现。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

本实用新型的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和接线布置。

Claims (7)

1.具有独立双回路的车辆空气调节系统，其特征在于，包括：独立设置的回路一和回路二；

所述回路一包括：压缩机一、车厢空气调节支路一以及电池热管理支路，所述压缩机一、车厢空气调节支路一和电池热管理支路通过管路连接，所述压缩机一泵送冷媒分别至车厢空气调节支路一和电池热管理支路，所述车厢空气调节支路一用于调节车厢内温度，所述电池热管理支路用于调节电池组温度；

所述回路二包括：压缩机二、车厢空气调节支路二以及驾驶区空调支路，所述压缩机二、车厢空气调节支路二和驾驶区空调支路通过管路连接，所述压缩机二泵送冷媒分别至车厢空气调节支路二和驾驶区空调支路，所述车厢空气调节支路二用于调节车厢内温度，所述驾驶区空调支路用于调节驾驶区内温度。

2.根据权利要求1所述的车辆空气调节系统，其特征在于，所述回路一包括：压缩机一、四通阀一、冷凝器一、膨胀阀一、蒸发器一、膨胀阀二、换热器和PTC加热器；

所述膨胀阀一和蒸发器一形成车厢空气调节支路一；

所述膨胀阀二、换热器和PTC加热器形成电池热管理支路；

所述压缩机一泵送冷媒通过四通阀一至冷凝器一，然后冷凝器一冷凝后的液态冷媒分成两流，一流液态冷媒流经膨胀阀一、蒸发器一，再回到压缩机一；另一流液态冷媒流经膨胀阀二、换热器，再回到压缩机一；同时，所述换热器内换热后的液体流经PTC加热器，所述PTC加热器用于调节电池组温度。

3.根据权利要求2所述的车辆空气调节系统，其特征在于，在所述回路一上设有：传感器一和/或传感器二；

所述传感器一用于监测车厢空气调节支路一内冷媒温度，所述传感器二用于监测电池热管理支路内冷媒温度；

所述传感器一和/或传感器二与控制器电连接，所述控制器用于调节膨胀阀一和膨胀阀二的开口大小。

4.根据权利要求3所述的车辆空气调节系统，其特征在于，在所述回路一上还设有冷媒增压泵一，所述冷媒增压泵一用于将经过冷凝器一冷凝的液态冷媒增压打入膨胀阀一和膨胀阀二的输入端。

5.根据权利要求1所述的车辆空气调节系统，其特征在于，所述回路二包括：压缩机二、四通阀二、冷凝器二、膨胀阀三、蒸发器二、膨胀阀四、前除霜器；

所述膨胀阀三和蒸发器二形成车厢空气调节支路二；

所述膨胀阀四和前除霜器形成驾驶区空调支路；

所述压缩机二泵送冷媒通过四通阀二至冷凝器二，然后冷凝器二冷凝后的液态冷媒分成两流，一流液态冷媒流经膨胀阀三、蒸发器二，再回到压缩机二；另一流液态冷媒流经膨胀阀四、前除霜器，再回到压缩机二。

6.根据权利要求5所述的车辆空气调节系统，其特征在于，在所述回路二上设有：传感器三和/或传感器四；

所述传感器三用于监测车厢空气调节支路二内冷媒温度，所述传感器四用于监测驾驶区空调支路内冷媒温度；

所述传感器三和/或传感器四与控制器电连接，所述控制器用于调节膨胀阀三和膨胀阀四的开口大小。

7.根据权利要求5所述的车辆空气调节系统，其特征在于，在所述回路二上还设有冷媒增压泵二，所述冷媒增压泵二用于将经过冷凝器二冷凝的液态冷媒增压打入膨胀阀三和膨胀阀四的输入端。