JPH06255351A - 電気自動車の冷却サイクル - Google Patents

電気自動車の冷却サイクル

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Publication number
JPH06255351A
JPH06255351A JP4146293A JP4146293A JPH06255351A JP H06255351 A JPH06255351 A JP H06255351A JP 4146293 A JP4146293 A JP 4146293A JP 4146293 A JP4146293 A JP 4146293A JP H06255351 A JPH06255351 A JP H06255351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
accumulator
refrigerant
pressure
battery
coolant
Prior art date
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Pending
Application number
JP4146293A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroichi Sekino
博一 関野
Shigenobu Urata
滋宣 浦田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP4146293A priority Critical patent/JPH06255351A/ja
Publication of JPH06255351A publication Critical patent/JPH06255351A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 電動機を駆動源とし、前記電動機およびバッ
テリーを自動車用空気調和機の冷凍サイクル内に設置
し、前記冷凍サイクルの冷媒圧縮機の吸入低圧側にアキ
ュムレータを配設した電気自動車の冷却サイクルにおい
て、前記アキュムレータから前記冷媒圧縮機に2つの冷
媒流路を設け、かつ前記アキュムレータにバッテリー作
動熱を供給した。 【効果】 アキュムレータの内部で適度な圧力に調整し
た蒸発冷媒を圧縮機に送り込むことにより、吐出圧力を
より急速に上昇させ素早く所定の圧力状態に安定させる
ことができるため、急速冷却および急速冷暖房が可能と
なり、液圧縮等の高負荷運転が回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無公害かつ効率よく自由
に人あるいは貨物を運搬できる電気自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車は、現行の内燃式エンジンか
らの排気ガスによる二酸化炭素の大気中への濃縮による
温室効果および大気汚染問題を解決するものとして注目
を浴びつつある。しかしながら電気自動車は内燃式エン
ジン車に比べ最高速度も低く、さらに電動機の効率また
はバッテリーの電気容量の問題から一充電当りの走行距
離も決して充分とは言えない。また電動機に流れる電流
量とともに電動機および電動機の発熱が増加して温度が
上昇し、異常温度上昇時には電動機の破損が懸念され
る。また電動機の発熱により磁石の減磁が生じ電動機の
効率が低下するため、電動機の冷却はとりわけ重要な課
題となる。
【0003】以上の課題に対し、電動機を自動車用の空
気調和機の冷凍サイクル内に設置し、夏期冷房モード時
においては電動機の発熱量に応じて冷媒回路を切り換え
て冷却負荷に合わせて電動機に流す冷媒の状態を変えて
過冷却にならないような効率のよい冷却を可能とし、暖
房モード時はバッテリーおよび車室外熱交換器、または
バッテリーのみで気液冷媒の蒸発を行い、着霜および冷
媒溜り等による蒸発能力および暖房能力の低下が防止で
きる信頼性の高い冷却システムが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷凍サ
イクルの所定の運転圧力条件が吸入圧力が低くかつ吐出
圧力が高いような高圧縮比である場合、始動直後の吐出
圧力の上昇は非常に鈍く、所定の運転圧力条件に達する
までに非常に時間がかかる。とりわけ冬季は外気温度が
低く、冷凍サイクル始動前の冷媒圧力は外気温度に相当
する圧力であり、例えば外気温度がー10℃と非常に低
い場合、R22では0.35MPa、R134aでは
0.2MPaと非常に低い。よって所定の吐出圧力がR
22で2.0以上、R134aで1.6MPa必要とす
るような冷凍サイクルにおいては、このまま運転しても
所定の吐出圧力まで上昇させるには夏期以上に時間がか
かり、またアキュムレータ内に溜った液冷媒が直接圧縮
機に吸引されて液圧縮等の高負荷な運転状態となり、圧
縮機の破損あるいは消費電力の増大の原因となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこの欠点を解決
するもので、電動機を駆動源とし、前記電動機およびバ
ッテリーを自動車用空気調和機の冷凍サイクル内に設置
し、前記冷凍サイクルの冷媒圧縮機の吸入低圧側にアキ
ュムレータを配設した電気自動車の冷却サイクルにおい
て、前記アキュムレータから前記冷媒圧縮機に2つの冷
媒流路を設け、かつ前記アキュムレータにバッテリーの
作動熱を供給することにより達成される。
【0006】
【実施例】図1は本発明の電気自動車の冷却サイクルの
説明図である。冷房モード時においては外気温度が30
℃以上のため、アキュムレータ11内部の冷媒はこの温
度に相当する蒸気圧、すなわちR22では1.2MP
a、R134aでは0.79MPaとやや高圧の状態に
ある。アキュムレータ11から圧縮機1へ冷媒流路を2
つ設け、一方は通常の冷凍サイクル運転時に使用する冷
媒流路15b、他方は冷凍サイクル運転開始時に使用す
る冷媒流路15aである。冷凍サイクル運転開始時は、
冷媒流路15bに設けた電磁弁10dを閉口し、冷媒流
路15aに設けた電磁弁10cを開口することにより吸
入冷媒は冷媒流路15aのみに流れる。この時の吸入冷
媒圧力は前述のように吸入圧力としては高すぎるため、
大きな圧縮機1の起動および圧縮トルクが必要となり、
圧縮機1の破損あるいは消費電力の増大の原因となる。
よって冷媒流路15aに吸入圧力調整弁13aを設ける
ことにより、吐出圧力をより急速に上昇させかつ急激な
起動トルクおよび圧縮トルクの上昇を招かないような適
度な吸入圧力(例えばR22では約0.8MPa、R1
34aでは約0.5MPa)に調整する。このように吸
入圧力調整弁13aにより圧力調整された吸入冷媒はあ
る固有圧縮比を有する圧縮機1で所定の吐出圧力よりも
やや高い圧力まで圧縮されるため、吐出側の冷凍サイク
ルは素早く所定の圧力に達する。圧力センサ14により
所定の圧力に達したことが確認されたところで、冷媒流
路15bの電磁弁10dを開き、続いて電磁弁10cを
閉めて冷媒流路の切り換えを行って、通常の冷凍サイク
ル運転状態に切り換える。このような動作に基づいて圧
縮機1で圧縮された高温高圧の冷媒蒸気は、オイルセパ
レータ2でオイル分離され、四方弁3を介して車室外熱
交換器4に送られて冷却される。冷却後の低温高圧の液
冷媒は逆止弁8aを通して電動機6と車室内熱交換器5
の両方向に送られる。電動機6の方向に送られた冷媒
は、膨張弁7bで減圧されて低温気液冷媒となり電磁弁
10aおよび三方弁9bを通して電動機6に流れ、電動
機6の冷却負荷を十分に冷却して温度上昇した冷媒は電
磁弁10fを通ってアキュムレータ11および冷媒流路
15bを通り圧縮機1に戻る。
【0007】一方暖房モード時においても夏期同様アキ
ュムレータ11内部の冷媒は前述のように外気温度に相
当する低い蒸気圧を有する。よってアキュムレータ11
内の液冷媒にバッテリー12の作動熱を供給して、結果
アキュムレータ11を加熱することにより内部温度を上
昇させる。アキュムレータ1とバッテリー12を加熱用
配管16で接続する。冷房モード時は加熱用配管16は
電磁弁10gを閉口することにより冷凍サイクルと切り
離す。暖房モード時には電磁弁10eおよび電磁弁10
fを閉口し、電磁弁10g開口させ、圧縮機1を始動さ
せるとアキュムレータ11内の内部圧力が低下するた
め、アキュムレータ11内に溜っている液冷媒がバッテ
リー12方向に吸引されて、バッテリー12の作動熱に
よって加熱され蒸発した冷媒がアキュムレータ11に戻
されて内部圧力が上昇し、このアキュムレータから戻さ
れた冷媒が圧縮機1に吸入されて冷凍サイクルが運転さ
れる。ここで内部温度は、夏期において吸入圧力調整弁
13aで調整した吸入圧力に相当する蒸発温度よりやや
高い温度(例えば蒸発温度約15℃に対して20℃)と
する。この運転が行われている最中は常にアキュムレー
タ11の内部温度あるいは内部圧力を検出し、所定の温
度あるいは圧力に達したところで電磁弁10eおよび電
磁弁10fを開口し、続いて電磁弁10gを閉口するこ
とによりバッテリー12を冷凍サイクルから切り離す。
そして冷凍サイクル運転開始時は冷房モード時と同様、
冷媒流路15bに設けた電磁弁10dを閉口し、冷媒流
路15aに設けた電磁弁10cを開口することにより吸
入冷媒は冷媒流路15aのみに流され、吸入圧力調整弁
13aにより圧力調整された吸入冷媒はある固有圧縮比
を有する圧縮機1で所定の吐出圧力よりもやや高い圧力
まで圧縮されるため、吐出側の冷凍サイクルは素早く所
定の圧力に達する。圧力センサ14により所定の圧力に
達したことが確認されたところで、冷房時同様冷媒流路
の切り換えを行って通常の冷凍サイクル運転状態に切り
換える。このような動作に基づいて圧縮機1により圧縮
された高温高圧の冷媒蒸気は、オイルセパレータ2でオ
イル分離された後、流路切り換えされた四方弁3により
車室内熱交換器5の方向に送られる。ここで室内の空気
と熱交換を行って室内を暖房し、結果冷媒は冷却されて
液冷媒となる。液冷媒は逆止弁8bを通して電動機6方
向に送られる。液冷媒は膨張弁7bで減圧されて電磁弁
10a、三方弁9bを通って電動機6に流れ、電動機6
を冷却した後電磁弁10f、アキュムレータ11、冷媒
流路15bを通して圧縮機1に戻される。ここで冬季の
電動機6の冷却負荷は小さいため、室内暖房に要した冷
媒のうち電動機で蒸発できない分の液冷媒についてはバ
ッテリー12および車室外熱交換器4に送られ、バッテ
リー12では膨張弁7bで減圧され電磁弁10bを通っ
てきた気液冷媒がバッテリー12の配熱を吸収して蒸発
し、アキュムレータ11および冷媒流路15bを通して
圧縮機1に戻される。一方車室外熱交換器4では膨張弁
7cで減圧された極低温の気液冷媒は外気との熱交換に
より蒸発して、四方弁3、電磁弁10e、アキュムレー
タ11および冷媒流路15bを通して圧縮機1に戻され
る。
【0008】以上のように電動機を駆動源とし、前記電
動機およびバッテリーを自動車用空気調和機の冷凍サイ
クル内に設置し、前記冷凍サイクルの冷媒圧縮機の吸入
低圧側にアキュムレータを配設した電気自動車の冷却サ
イクルにおいて、前記アキュムレータから前記冷媒圧縮
機に2つの冷媒流路を設け、かつ前記アキュムレータに
バッテリー作動熱を供給したことにより、季節に係わら
ずアキュムレータの内部圧力を適度に上昇させかつ吸入
圧力調整弁により適度な吸入圧力に調整した吸入冷媒を
圧縮機に送り込むことができるため、急激な起動トルク
および圧縮トルクの上昇を招くことなく吐出圧力をより
急速に上昇させ素早く所定の圧力状態に安定させ、結果
駆動用の電動機の急速冷却および車室内の急速冷暖房が
可能となる。
【0009】
【発明の効果】本発明は以上説明したように電動機を駆
動源とし、前記電動機およびバッテリーを自動車用空気
調和機の冷凍サイクル内に設置し、前記冷凍サイクルの
冷媒圧縮機の吸入低圧側にアキュムレータを配設した電
気自動車の冷却サイクルにおいて、前記アキュムレータ
から前記冷媒圧縮機に2つの冷媒流路を設け、かつ前記
アキュムレータにバッテリー作動熱を供給したことによ
り、冷房モード時は外気温度によって上昇したアキュム
レータの内部圧力を吸入圧力調整弁により適度な吸入圧
力に調整し、暖房モード時にはバッテリー作動熱により
アキュムレータを加熱して強制的に内部圧力を上昇させ
て、圧力調整弁により適度な吸入圧力に調整するので、
液冷媒を吸入することがなく蒸発冷媒のみを圧縮機に送
り込むことにより、急激な起動トルクおよび圧縮トルク
の上昇を招くことなく吐出圧力をより急速に上昇させ素
早く所定の圧力状態に安定させることができるため、電
気自動車の駆動用の電動機の急速冷却および車室内の急
速冷暖房が可能、かつ液圧縮等の高負荷運転が回避でき
る電気自動車の冷却サイクルとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電気自動車の冷却サイクルの説明
図。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 オイルセパレータ 3 四方弁 4 車室外熱交換器 5 車室内熱交換器 6 電動機 7a 膨張弁 7b 膨張弁 7c 膨張弁 8a 逆止弁 8b 逆止弁 9a 三方弁 9b 三方弁 10a 電磁弁 10b 電磁弁 10c 電磁弁 10d 電磁弁 10e 電磁弁 10f 電磁弁 10g 電磁弁 11 アキュムレータ 12 バッテリー 13a 吸入圧力調整弁 13b 吸入圧力調整弁 14 圧力センサ 15a 冷媒流路 15b 冷媒流路 16 加熱用配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F25B 13/00 361 9335−3L 43/00 G 8407−3L

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機を駆動源とし、前記電動機および
    バッテリーを自動車用空気調和機の冷凍サイクル内に設
    置し、前記冷凍サイクルの冷媒圧縮機の吸入低圧側にア
    キュムレータを配設した電気自動車の冷却サイクルにお
    いて、前記アキュムレータから前記冷媒圧縮機に2つの
    冷媒流路を設けたことを特徴とする電気自動車の冷却サ
    イクル。
  2. 【請求項2】 請求項1の電気自動車の冷却サイクルに
    おいて前記アキュムレータにバッテリーの作動熱を供給
    することを特徴とする電気自動車の冷却サイクル。
JP4146293A 1993-03-02 1993-03-02 電気自動車の冷却サイクル Pending JPH06255351A (ja)

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JP4146293A JPH06255351A (ja) 1993-03-02 1993-03-02 電気自動車の冷却サイクル

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004008050A1 (ja) * 2002-07-10 2004-01-22 Daikin Industries, Ltd. 冷凍装置
WO2013125005A1 (ja) 2012-02-23 2013-08-29 トヨタ自動車株式会社 冷却装置およびそれを搭載した車両、ならびに冷却装置の制御方法

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