本發(fā)明涉及汽車制造領(lǐng)域,尤其是涉及一種汽車空調(diào)系統(tǒng)、該汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,以及具有該汽車空調(diào)系統(tǒng)的汽車。
背景技術(shù):
在相關(guān)技術(shù)中,對于無發(fā)動機(jī)余熱循環(huán)系統(tǒng)的汽車空調(diào)系統(tǒng),例如電動汽車、混合動力汽車的空調(diào)系統(tǒng)而言,一般是采用汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)或者汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)+PTC(正溫度系數(shù)熱敏電阻)供熱采暖的組合方式來實(shí)現(xiàn)整車空調(diào)制冷制熱功能。
對于汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)而言,需要采用四通換向閥這樣的零部件,而四通換向閥在汽車上運(yùn)行時性能不穩(wěn)定,工作時容易出現(xiàn)換向延遲、換向不到位等問題,進(jìn)而導(dǎo)致制冷劑在空調(diào)系統(tǒng)中內(nèi)漏串流等問題,而一旦四通換向閥失效,汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)將無法實(shí)現(xiàn)制冷、制熱等功能。
對于汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)+PTC供熱采暖的組合方式而言,需要注意的是,PTC消耗的是整車的電功率,為了滿足整車采暖、除霜、除霧的要求,PTC的功率要求很大,與此同時消耗整車的電功率也很大,故在使用PTC制熱時,會浪費(fèi)較多的整車電量,嚴(yán)重影響了電動汽車的續(xù)航里程數(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明需要提出一種汽車空調(diào)系統(tǒng),該汽車空調(diào)系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中由制冷劑換向而引起的制冷或采暖延遲、舒適性差等問題,而且該汽車空調(diào)系統(tǒng)的耗能低。
根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)包括:壓縮機(jī),所述壓縮機(jī)包括壓縮機(jī)進(jìn)口和壓縮機(jī)出口;第一板式換熱器,所述第一板式換熱器包括相互連通的第一進(jìn)口和第一出口,以及相互連通的第二進(jìn)口和第二出口,所述壓縮機(jī)的壓縮機(jī)出口與所述第一進(jìn)口相連;暖風(fēng)散熱器,所述暖風(fēng)散熱器連接在所述第一板式換熱器的第二進(jìn)口和第二出口之間,所述暖風(fēng)散熱器設(shè)在所述汽車的車廂內(nèi)以與所述車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行換熱,其中所述暖風(fēng)散熱器和所述第一板式換熱器之間設(shè)有用于驅(qū)動載冷劑流動的第一驅(qū)動裝置;車外空氣換熱器,所述車外空氣換熱器設(shè)在所述第一板式換熱器的下游;第二板式 換熱器,所述第二板式換熱器包括相互連通的第三進(jìn)口和第三出口,以及相互連通的第四進(jìn)口和第四出口,所述第三進(jìn)口與所述車外空氣換熱器的車外空氣換熱器進(jìn)口相連,所述第三出口與所述車外空氣換熱器的車外空氣換熱器出口相連,其中所述第三進(jìn)口與所述車外空氣換熱器的車外空氣換熱器進(jìn)口和所述第一節(jié)流裝置的第一節(jié)流裝置出口的交點(diǎn)之間設(shè)有第二通斷閥,所述第二通斷閥可選擇性導(dǎo)通或截斷其所在管路;用于對所述汽車的電動機(jī)進(jìn)行散熱的電動機(jī)散熱器,所述電動機(jī)散熱器連接在所述第二板式換熱器的第四進(jìn)口和第四出口之間,其中所述電動機(jī)散熱器和所述第二板式換熱器之間設(shè)有用于驅(qū)動載冷劑流動的第二驅(qū)動裝置;第一節(jié)流控制組件,所述第一節(jié)流控制組件設(shè)在所述第一板式換熱器的第一出口和車外空氣換熱器的車外空氣換熱器進(jìn)口之間,所述第一節(jié)流控制組件用于開啟/關(guān)閉從所述第一板式換熱器流向所述車外空氣換熱器的制冷劑的節(jié)流功能;可選擇性地對車廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷的車內(nèi)制冷組件,所述車內(nèi)制冷組件設(shè)在所述車外空氣換熱器出口和所述壓縮機(jī)之間。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng),區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)有四通換向閥的熱泵空調(diào)系統(tǒng),可以避免因四通換向閥的失效而造成的空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑漏串流等問題,進(jìn)而可以使汽車空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定,解決了現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的制冷或采暖延遲、舒適性差等問題。此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的通過PTC供熱采暖的系統(tǒng),因此能耗低,特別適用于電動汽車和混合動力汽車,因此可以提高電動汽車和混合動力汽車的續(xù)航里程數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面需要提出一種根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,所述汽車空調(diào)系統(tǒng)具有制冷模式、制熱模式、同時制冷制熱模式和制熱融霜模式,
當(dāng)啟動所述制冷模式時,控制所述第一驅(qū)動裝置、所述第一節(jié)流裝置、第二通斷閥、第二驅(qū)動裝置和所述第三通斷閥關(guān)閉,控制所述第一通斷閥和所述第二節(jié)流裝置打開;
當(dāng)啟動所述制熱模式時,控制所述第一驅(qū)動裝置、所述第一節(jié)流裝置、第二通斷閥、第二驅(qū)動裝置和所述第三通斷閥打開,控制所述第一通斷閥和所述第二節(jié)流裝置關(guān)閉;
當(dāng)啟動所述同時制冷制熱模式時,控制所述第一驅(qū)動裝置、所述第一通斷閥和所述第二節(jié)流裝置打開,控制所述第一節(jié)流裝置、第二通斷閥、第二驅(qū)動裝置和所述第三通斷閥關(guān)閉;
當(dāng)啟動所述制熱融霜模式時,控制所述第一驅(qū)動裝置、所述第一通斷閥和所述第三通斷閥打開,控制所述第一節(jié)流裝置、第二通斷閥、第二驅(qū)動裝置和所述第二節(jié)流裝置關(guān)閉。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制方法,可以不改變制冷劑的循 環(huán)方向,而且該汽車空調(diào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、同時制冷制熱、制熱融霜功能,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、舒適度高、耗能低。
根據(jù)本發(fā)明第三方面需要提出一種汽車,包括根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)。由于根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)具有上述優(yōu)點(diǎn),因此通過設(shè)置該汽車空調(diào)系統(tǒng)的汽車從而更加節(jié)能,性能好,駕駛舒適性更優(yōu)。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)原理圖。
附圖標(biāo)記:
汽車空調(diào)系統(tǒng)100;
壓縮機(jī)1;壓縮機(jī)進(jìn)口11;壓縮機(jī)出口12;
第一板式換熱器2;第一進(jìn)口21;第一出口22;第二進(jìn)口23;第二出口24;
暖風(fēng)散熱器3;
第一驅(qū)動裝置4;
第一節(jié)流裝置5;第一節(jié)流裝置進(jìn)口51;第一節(jié)流裝置出口52;
第一通斷閥6;第一通斷閥進(jìn)口61;第一通斷閥出口62;
第二板式換熱器71;第三進(jìn)口711;第三出口712;第四進(jìn)口713;第四出口714;
車外空氣換熱器72;車外空氣換熱器進(jìn)口721;車外空氣換熱器出口722;
第二驅(qū)動裝置73;
電動機(jī)散熱器74;
第二通斷閥75;
第二節(jié)流裝置8;第二節(jié)流裝置進(jìn)口81;第二節(jié)流裝置出口82
車內(nèi)換熱器9;車內(nèi)換熱器進(jìn)口91;車內(nèi)換熱器出口92;
第三通斷閥10;第三通斷閥進(jìn)口101;第三通斷閥出口102;
氣液分離器20。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100。首先需要說明的是,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100特別適用于無發(fā)動機(jī)余熱回收的汽車,例如電動汽車或者混合動力汽車。下面將以汽車空調(diào)系統(tǒng)100應(yīng)用于電動汽車或者混合動力汽車為例進(jìn)行詳細(xì)描述,當(dāng)熱本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本申請后也可以將本申請稍做改動后應(yīng)用到燃油汽車上。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100包括:壓縮機(jī)1、第一板式換熱器2、暖風(fēng)散熱器3、第一驅(qū)動裝置4、車外空氣換熱器72、第二板式換熱器71、第二通斷閥75、電動機(jī)散熱器74、第二驅(qū)動裝置73、第一節(jié)流控制組件和車內(nèi)制冷組件。
車外空氣換熱器72設(shè)在第一板式換熱器2的下游,其中,需要說明的是,第一節(jié)流控制組件設(shè)在第一板式換熱器2的第一出口22和車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器進(jìn)口721之間,第一節(jié)流控制組件用于開啟/關(guān)閉從第一板式換熱器2流向車外空氣換熱器72的制冷劑的節(jié)流功能,也就是說,第一節(jié)流控制組件可以開啟從第一板式換熱器2流向車外空氣換熱器72的制冷劑的節(jié)流功能,即從第一板式換熱器2流向車外空氣換熱器72的制冷劑可以通過第一節(jié)流控制組件進(jìn)行節(jié)流;第一節(jié)流控制組件還可以關(guān)閉從第一板式換熱器2流向車外空氣換熱器72的制冷劑的節(jié)流功能,即從第一板式換熱器2流向車外空氣換熱器72的制冷劑還可以直接流過第一節(jié)流控制組件而不發(fā)生節(jié)流。
在本發(fā)明的一個可選示例中,第一節(jié)流控制組件可以包括第一節(jié)流裝置5和與第一節(jié)流裝置5相互并聯(lián)的第一通斷閥6。當(dāng)從第一板式換熱器2流向車外空氣換熱器72的制冷劑流經(jīng)第一節(jié)流裝置5時可以通過第一節(jié)流裝置5進(jìn)行節(jié)流,當(dāng)從第一板式換熱器2流向車外空氣換熱器72的制冷劑流經(jīng)第一通斷閥6時不進(jìn)行節(jié)流。
需要說明的是,車內(nèi)制冷組件可選擇性地對車廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷,其中車內(nèi)制冷組件設(shè)在車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器出口722和壓縮機(jī)1之間。也就是說,車內(nèi)制冷組件可以選擇性地對車廂內(nèi)空氣進(jìn)行制冷或者停止制冷。在本發(fā)明的一個可選示 例中,車內(nèi)制冷組件包括:第二節(jié)流裝置8、車內(nèi)換熱器9和第三通斷閥10。第二節(jié)流裝置8的第二節(jié)流裝置進(jìn)口81與車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器出口722相連,車內(nèi)換熱器9的車內(nèi)換熱器進(jìn)口91與第二節(jié)流裝置8的第二節(jié)流裝置出口82相連,車內(nèi)換熱器9的車內(nèi)換熱器出口92與壓縮機(jī)1的壓縮機(jī)進(jìn)口11相連。其中,車內(nèi)換熱器9可與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換。
第三通斷閥10并聯(lián)在第二節(jié)流裝置8和車內(nèi)換熱器9之間,以使制冷劑可選擇性的在第三通斷閥10所在管路內(nèi)流通或者在第二節(jié)流裝置8和車內(nèi)換熱器9所在管路內(nèi)流通。當(dāng)制冷劑在第三通斷閥10所在管路內(nèi)流通時,車內(nèi)制冷組件不會對車廂空氣進(jìn)行制冷,當(dāng)制冷劑在第二節(jié)流裝置8和車內(nèi)換熱器9所在管路內(nèi)流通時,車內(nèi)制冷組件可以對車廂空氣進(jìn)行制冷。
其中,壓縮機(jī)1、第一板式換熱器2、第一節(jié)流裝置5、車外空氣換熱器72、第二節(jié)流裝置8、車內(nèi)換熱器9依次首尾相連以構(gòu)成制冷劑的循環(huán)回路,暖風(fēng)散熱器3連接在第一板式換熱器2的另一對進(jìn)出口上,以構(gòu)成載冷劑的循環(huán)回路,以供車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行換熱。第一通斷閥6并聯(lián)在第一節(jié)流裝置5的兩端,以使制冷劑可選擇性的在第一通斷閥6所在管路內(nèi)流通或者在第一節(jié)流裝置5所在管路內(nèi)流通。第二板式換熱器71的一對進(jìn)出口并聯(lián)在車外空氣換熱器72的兩端,并且通過第二通斷閥75的設(shè)置供制冷劑可選擇性的流過第二板式換熱器71。電動機(jī)散熱器74連接在第二板式換熱器71的另一對進(jìn)出口上,以構(gòu)成載冷劑的循環(huán)回路,進(jìn)而通過電動機(jī)散熱器74對第二板式換熱器71內(nèi)的制冷劑進(jìn)行加熱。下面將詳細(xì)描述各個部件之間的連接關(guān)系。
如圖1所示,壓縮機(jī)1包括壓縮機(jī)進(jìn)口11和壓縮機(jī)出口12,制冷劑氣體從壓縮機(jī)進(jìn)口11進(jìn)入到壓縮機(jī)1內(nèi),經(jīng)過壓縮機(jī)1的壓縮后再從壓縮機(jī)出口12排出。
第一板式換熱器2用于實(shí)現(xiàn)液-液或者汽-液熱交換,第一板式換熱器2包括相互連通的第一進(jìn)口21和第一出口22,以及相互連通的第二進(jìn)口23和第二出口24,其中第一進(jìn)口21和第一出口22之間具有第一通道,第二進(jìn)口23和第二出口24之間具有第二通道,第一通道和第二通道相互間隔開,第一通道可以供制冷劑流動,第二通道可以供載冷劑流動,從而實(shí)現(xiàn)制冷劑與載冷劑的熱交換。其中壓縮機(jī)1的壓縮機(jī)出口12與第一板式換熱器2的第一進(jìn)口21相連,經(jīng)過壓縮機(jī)1壓縮后的制冷劑氣體通過第一進(jìn)口21進(jìn)入到第一板式換熱器2中。
暖風(fēng)散熱器3連接在第一板式換熱器2的第二進(jìn)口23和第二出口24之間,暖風(fēng)散熱器3設(shè)在汽車的車廂內(nèi)以與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行換熱,也就是說載冷劑在第一板式換熱器2內(nèi)與制冷劑熱交換后流入到暖風(fēng)散熱器3內(nèi),載冷劑再通過暖風(fēng)散熱器3與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換,與車廂內(nèi)的空氣換熱完畢后載冷劑再回到第一板式換熱器2中與制 冷劑再次換熱,如此循環(huán)。
其中第一驅(qū)動裝置4設(shè)置在暖風(fēng)散熱器3和第一板式換熱器2之間用于驅(qū)動載冷劑流動,也就是說第一驅(qū)動裝置4用于為第一板式換熱器2和暖風(fēng)散熱器3之間的載冷劑的流動提供動力,當(dāng)?shù)谝或?qū)動裝置4工作時可以驅(qū)動載冷劑在第一板式換熱器2和暖風(fēng)散熱器3之間流動,當(dāng)?shù)谝或?qū)動裝置4關(guān)閉時,載冷劑便停止在第一板式換熱器2和暖風(fēng)散熱器3之間流動。其中可選地,第一驅(qū)動裝置4可以是第一水泵,當(dāng)?shù)谝凰猛姇r驅(qū)動載冷劑在第一板式換熱器2和暖風(fēng)散熱器3之間流動,由此可以使第一驅(qū)動裝置4的結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)。
第一節(jié)流裝置5具有打開或關(guān)閉兩個狀態(tài),且第一節(jié)流裝置5可以在打開或關(guān)閉兩個狀態(tài)之間自由轉(zhuǎn)換,第一板式換熱器2的第一出口22與第一節(jié)流裝置5的第一節(jié)流裝置進(jìn)口51相連。當(dāng)?shù)谝还?jié)流裝置5打開時,制冷劑可以流過第一節(jié)流裝置5并且進(jìn)行節(jié)流,當(dāng)?shù)谝还?jié)流裝置5關(guān)閉時,制冷劑便無法流過第一節(jié)流裝置5也就無法通過第一節(jié)流裝置5節(jié)流。
第一通斷閥6具有可選擇性導(dǎo)通或截斷其所在管路的作用,當(dāng)?shù)谝煌〝嚅y6打開時,其所在管路被導(dǎo)通,制冷劑可以在第一通斷閥6所設(shè)置的管路內(nèi)流動,當(dāng)?shù)谝煌〝嚅y6關(guān)閉時,其所在管路被截斷,制冷劑不可以在第一通斷閥6所設(shè)置的管路內(nèi)流動。其中,第一通斷閥6并聯(lián)在第一節(jié)流裝置5的兩端,也就是說,第一通斷閥6第一通斷閥進(jìn)口61與第一節(jié)流裝置5的第一節(jié)流裝置進(jìn)口51相連,第一通斷閥6的第一通斷閥出口62與第一節(jié)流裝置5的第一節(jié)流裝置出口52相連。
車外空氣換熱器72設(shè)在車廂外且被構(gòu)造成可與空氣進(jìn)行熱交換,車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器進(jìn)口721與第一節(jié)流裝置5的第一節(jié)流裝置出口52相連,也就是說,車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器進(jìn)口721也同時與第一通斷閥6的第一通斷閥出口62相連,這樣通過第一通斷閥6或者第一節(jié)流裝置5的制冷劑通過車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器進(jìn)口721進(jìn)入到車外空氣換熱器72,從而可以與車外空氣進(jìn)行換熱。可選地,車外空氣換熱器72為翅片式換熱器,由此可以使車外空氣換熱器72的結(jié)構(gòu)簡單,成本低??蛇x地,車外空氣換熱器72還可以是微通道換熱器,由此可以減小車外空氣換熱器72的占用空間,提高換熱效率。
第二板式換熱器71用于實(shí)現(xiàn)液-液或者汽-液熱交換,第二板式換熱器71包括相互連通的第三進(jìn)口711和第三出口712,以及相互連通的第四進(jìn)口713和第四出口714,其中第三進(jìn)口711和第三出口712之間具有第三通道,第四進(jìn)口713和第四出口714之間具有第四通道,第三通道和第四通道相互間隔開,第三通道可以供制冷劑流動,第四通道可以供載冷劑流動,從而實(shí)現(xiàn)制冷劑與載冷劑的熱交換。
其中,第三進(jìn)口711與車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器進(jìn)口721相連,也就是說第三進(jìn)口711也同時與第一通斷閥6的第一通斷閥出口62、第一節(jié)流裝置5的第一節(jié)流裝置出口52相連;第三出口712與車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器出口722相連。其中第二通斷閥75設(shè)在第三進(jìn)口711與車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器進(jìn)口721和第一節(jié)流裝置5的第一節(jié)流裝置出口52的交點(diǎn)之間,第二通斷閥75可選擇性導(dǎo)通或截斷其所在管路,也就是說,當(dāng)?shù)诙〝嚅y75打開時,制冷劑可以流過其所在管路并且進(jìn)入到第二板式換熱器71的第三通道內(nèi);當(dāng)?shù)诙〝嚅y75關(guān)閉時,制冷劑不可以流過其所在管路也就無法進(jìn)入到第二板式換熱器71內(nèi)。
電動機(jī)散熱器74為用于對例如電動汽車或者混合動力汽車的電動機(jī)進(jìn)行散熱的散熱裝置,電動機(jī)散熱器74內(nèi)的載冷劑可以將電動機(jī)的熱量吸收后與第二板式換熱器71內(nèi)的制冷劑進(jìn)行換熱。具體地,電動機(jī)散熱器74連接在第二板式換熱器71的第四進(jìn)口713和第四出口714之間。
其中第二驅(qū)動裝置73設(shè)置在電動機(jī)散熱器74和第二板式換熱器71之間用于驅(qū)動載冷劑流動,也就是說第二驅(qū)動裝置73用于為第二板式換熱器71和電動機(jī)散熱器74之間的載冷劑的流動提供動力。當(dāng)?shù)诙?qū)動裝置73工作時可以驅(qū)動載冷劑在第二板式換熱器71和電動機(jī)散熱器74之間流動,當(dāng)?shù)诙?qū)動裝置73關(guān)閉時,載冷劑便停止在第二板式換熱器71和電動機(jī)散熱器74之間流動。其中可選地,第二驅(qū)動裝置73可以是第二水泵,當(dāng)?shù)诙猛姇r驅(qū)動載冷劑在第二板式換熱器71和電動機(jī)散熱器74之間流動,由此可以使第二驅(qū)動裝置73的結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)。
第二節(jié)流裝置8的第二節(jié)流裝置進(jìn)口81與車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器出口722相連,也就是說,第二節(jié)流裝置8的第二節(jié)流裝置進(jìn)口81也同時與第二板式換熱器71的第三出口712相連。第二節(jié)流裝置8具有打開或關(guān)閉兩個狀態(tài),且第二節(jié)流裝置8可以在打開或關(guān)閉兩個狀態(tài)之間自由轉(zhuǎn)換。當(dāng)?shù)诙?jié)流裝置8打開時,制冷劑可以流過第二節(jié)流裝置8并且進(jìn)行節(jié)流,當(dāng)?shù)诙?jié)流裝置8關(guān)閉時,制冷劑便無法流過第二節(jié)流裝置8也就無法通過第二節(jié)流裝置8節(jié)流。
第三通斷閥10具有可選擇性導(dǎo)通或截斷其所在管路的作用,當(dāng)?shù)谌〝嚅y10打開時,其所在管路被導(dǎo)通,制冷劑可以在第三通斷閥10所設(shè)置的管路內(nèi)流動,當(dāng)?shù)谌〝嚅y10關(guān)閉時,其所在管路被截斷,制冷劑不可以在第三通斷閥10所設(shè)置的管路內(nèi)流動。其中,第三通斷閥10并聯(lián)在第二節(jié)流裝置8的第二節(jié)流裝置進(jìn)口81和車內(nèi)換熱器9的車內(nèi)換熱器出口92之間,也就是說,第三通斷閥10的第三通斷閥進(jìn)口101連接在車外空氣換熱器72的車外空氣換熱器出口722和第二節(jié)流裝置8的第二節(jié)流裝置進(jìn)口81之間,第三通斷閥10的第三通斷閥出口102連接在車內(nèi)換熱器9的車內(nèi)換熱器出口 92和壓縮機(jī)1的壓縮機(jī)進(jìn)口11之間。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100,區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)有四通換向閥的熱泵空調(diào)系統(tǒng),從而可以避免因四通換向閥的失效而造成的空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑漏串流等問題,進(jìn)而可以使汽車空調(diào)系統(tǒng)100的運(yùn)行更加穩(wěn)定,解決了現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的制冷或采暖延遲、舒適性差等問題。此外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的通過PTC供熱采暖的系統(tǒng),因此能耗低,特別適用于電動汽車和混合動力汽車,因此可以提高電動汽車和混合動力汽車的續(xù)航里程數(shù)。
優(yōu)選地,汽車空調(diào)系統(tǒng)100還包括氣液分離器20,氣液分離器20連接在車內(nèi)制冷組件和壓縮機(jī)1之間,具體地氣液分離器20連接在車內(nèi)換熱器9和壓縮機(jī)1之間,具體地,氣液分離器20的氣液分離器20進(jìn)口與第三通斷閥10的第三通斷閥出口102和車內(nèi)換熱器9的車內(nèi)換熱器出口92的交點(diǎn)相連,氣液分離器20的氣液分離器20出口與壓縮機(jī)1的壓縮機(jī)進(jìn)口11相連。通過設(shè)置氣液分離器20可以利用氣液分離器20起到保護(hù)壓縮機(jī)1的目的,避免液態(tài)制冷劑進(jìn)入到壓縮機(jī)1內(nèi)部造成壓縮機(jī)1的液擊損壞。
在本發(fā)明的一個可選實(shí)施例中,車內(nèi)換熱器9可以為翅片式換熱器或微通道換熱器,由此可以使車內(nèi)換熱器9可以直接實(shí)現(xiàn)與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行換熱器的目的,結(jié)構(gòu)簡單,容易實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的另一個可選實(shí)施例中,車內(nèi)換熱器9可以包括第三板式換熱器(圖未示出)和空氣型換熱器(圖未示出)。具體地,第三板式換熱器用于實(shí)現(xiàn)液-液或者汽-液熱交換,第三板式換熱器包括相互連通的第五進(jìn)口和第五出口,以及相互連通的第六進(jìn)口和第六出口,第五進(jìn)口和第五出口之間具有第五通道,第六進(jìn)口和第六出口之間具有第六通道,第五通道和第六通道相互間隔開,第五通道可以供制冷劑流動,第六通道可以供載冷劑流動,從而實(shí)現(xiàn)制冷劑與載冷劑的熱交換。其中第五進(jìn)口與第二節(jié)流裝置8的第二節(jié)流裝置出口82相連,第五出口與壓縮機(jī)1的壓縮機(jī)進(jìn)口11相連??諝庑蛽Q熱器連接在第六進(jìn)口和第六出口之間,空氣型換熱器設(shè)在車廂內(nèi)且可與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行換熱。也就是說載冷劑在第三板式換熱器內(nèi)與制冷劑熱交換后流入到空氣型換熱器內(nèi),載冷劑再通過空氣型換熱器與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換,與車廂內(nèi)的空氣換熱完畢后載冷劑再回到第三板式換熱器中與制冷劑再次換熱,如此循環(huán)。由此可以使車內(nèi)換熱器9的結(jié)構(gòu)更加多樣化,裝配更加自由。
可選地,空氣型換熱器為翅片式換熱器或微通道換熱器,由此可以使空氣型換熱器可以實(shí)現(xiàn)與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行直接換熱的目的。
進(jìn)一步地,第三板式換熱器與空氣型換熱器之間設(shè)有第三水泵以驅(qū)動載冷劑在第三板式換熱器和空氣型換熱器之間流動。也就是說第三水泵用于為第三板式換熱器和空氣 型換熱器之間的載冷劑的流動提供動力,當(dāng)?shù)谌霉ぷ鲿r可以驅(qū)動載冷劑在第三板式換熱器和空氣型換熱器之間流動,當(dāng)?shù)谌藐P(guān)閉時,載冷劑便停止在第三板式換熱器和空氣型換熱器之間流動,結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步地,第三板式換熱器的第六進(jìn)口和第六出口之間還可以再連接一個換熱設(shè)備,具體地,第六進(jìn)口和第六出口處可以設(shè)有三通閥結(jié)構(gòu),以使該換熱設(shè)備和空氣型換熱器構(gòu)成并聯(lián)的方式??蛇x地,該換熱設(shè)備可以用于為電動汽車或者混合動力汽車的電池提供冷源,從而可以在對汽車的車廂進(jìn)行降溫的同時對電池進(jìn)行輔助冷卻,從而可以提升汽車空調(diào)系統(tǒng)100的功能性。其中,為了方便調(diào)節(jié)換熱設(shè)備和空氣型換熱器之間的載冷劑流量,可以在第三板式換熱器與相應(yīng)的換熱設(shè)備和空氣型換熱器連接的管路上設(shè)置流量調(diào)節(jié)控制裝置,例如通斷閥或者開度調(diào)節(jié)閥等以控制載冷劑在換熱設(shè)備和空氣型換熱器之間的流量分配。
下面將參照圖1具體描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100的控制方法。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100具有制冷模式、制熱模式、同時制冷制熱模式和制熱融霜模式,其中該汽車空調(diào)系統(tǒng)100的控制方法如下:
第一,當(dāng)啟動制冷模式時,控制第一驅(qū)動裝置4、第一節(jié)流裝置5、第二通斷閥75、第二驅(qū)動裝置73和第三通斷閥10關(guān)閉,控制第一通斷閥6和第二節(jié)流裝置8打開。該模式可以在環(huán)境溫度較高時啟動,從而可以對車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行制冷。
制冷劑的循環(huán)路徑如下:從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑依次經(jīng)過第一板式換熱器2的第一通道和第一通斷閥6進(jìn)入到車外空氣換熱器72內(nèi)與車外空氣換熱冷凝成為中溫高壓的液態(tài)制冷劑,從車外空氣換熱器72流出的液態(tài)制冷劑流向第二節(jié)流裝置8,再通過第二節(jié)流裝置8的節(jié)流作用成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑,而后低溫低壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入到車內(nèi)換熱器9中與車內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換,從而可以對車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行降溫制冷,而制冷劑吸熱成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑,最后通過氣液分離器20流回壓縮機(jī)1,由此完成制冷模式下的制冷劑的循環(huán)。
第二,當(dāng)啟動制熱模式時,控制控制第一驅(qū)動裝置4、第一節(jié)流裝置5、第二通斷閥75、第二驅(qū)動裝置73和第三通斷閥10打開,控制第一通斷閥6和第二節(jié)流裝置8關(guān)閉。該模式可以在環(huán)境溫度降低時啟動,從而可以對車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行制熱。
制冷劑的循環(huán)路徑如下:從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過第一板式換熱器2的第一通道與載冷劑進(jìn)行換熱降溫冷凝成為中溫高壓的液態(tài)制冷劑,而后再經(jīng)過第一節(jié)流裝置5的節(jié)流作用降溫降壓并且成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑,低溫低壓的液態(tài)制冷劑一部分進(jìn)入到車外空氣換熱器72內(nèi)從車外空氣進(jìn)行吸熱蒸發(fā),另一部分進(jìn)入到第二板式換熱器71內(nèi)從載冷劑處吸熱蒸發(fā),最終成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑,最后經(jīng) 過第三通斷閥10進(jìn)入氣液分離器20后再流回壓縮機(jī)1,由此完成制熱模式下的制冷劑的循環(huán)。其中通過設(shè)置第二板式換熱器71可以從電動機(jī)散熱器74處吸熱,從而可以提高制熱效率。
載冷劑的循環(huán)路徑如下:在第一驅(qū)動裝置4的驅(qū)動作用下,載冷劑流經(jīng)第一板式換熱器2的第二通道從高溫高壓的氣態(tài)制冷劑吸熱后升溫成高溫的載冷劑,高溫載冷劑流經(jīng)暖風(fēng)散熱器3與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換,從而對車廂內(nèi)的空氣升溫制熱,而載冷劑放熱后再流回第一板式換熱器2進(jìn)行吸熱升溫,由此完成第一板式換熱器2內(nèi)的載冷劑的循環(huán)。在第二驅(qū)動裝置73的驅(qū)動作用下,載冷劑流經(jīng)第二板式換熱器71的第四通道向低溫低壓的液態(tài)制冷劑放熱后降溫成低溫的載冷劑,低溫載冷劑再流經(jīng)電動機(jī)散熱器74從電動機(jī)處吸熱升溫,載冷劑吸熱后再流回第二板式換熱器71內(nèi)與制冷劑再次換熱,由此完成第二板式換熱器71內(nèi)的載冷劑的循環(huán)。其中該模式下通過從電機(jī)處吸熱供第二板式換熱器71換熱,從而可以防止低溫情況下第二板式換熱器71結(jié)霜。
第三,當(dāng)啟動同時制冷制熱模式時,控制第一驅(qū)動裝置4、第一通斷閥6和第二節(jié)流裝置8打開,控制第一節(jié)流裝置5、第二通斷閥75、第二驅(qū)動裝置73和第三通斷閥10關(guān)閉。該模式可以在春秋季節(jié)啟動,從而可以同時對車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行制熱和制冷,由此可以提高車廂內(nèi)的舒適度。
制冷劑的循環(huán)路徑如下:從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過第一板式換熱器2的第一通道和第一通斷閥6進(jìn)入到車外空氣換熱器72內(nèi)向車外空氣放熱冷凝成為中溫高壓的液態(tài)制冷劑,從車外空氣換熱器72流出的液態(tài)制冷劑流向第二節(jié)流裝置8,在第二節(jié)流裝置8的節(jié)流作用下成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑,而后低溫低壓的液態(tài)制冷劑進(jìn)入到車內(nèi)換熱器9中與車內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換,從而可以對車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行降溫制冷,而制冷劑吸熱成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑,最后通過氣液分離器20流回壓縮機(jī)1,由此完成制冷目的的制冷劑的循環(huán)。
載冷劑的循環(huán)路徑如下:在第一驅(qū)動裝置4的驅(qū)動作用下,載冷劑流經(jīng)第一板式換熱器2的第二通道與高溫高壓的氣態(tài)制冷劑換熱后升溫成高溫的載冷劑,高溫載冷劑流經(jīng)暖風(fēng)散熱器3與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換,從而對車廂內(nèi)的空氣升溫制熱,而載冷劑放熱后再流回第一板式換熱器2進(jìn)行換熱升溫,由此完成第一板式換熱器2內(nèi)的載冷劑的循環(huán)。
第四,當(dāng)啟動制熱融霜模式時,控制第一驅(qū)動裝置4、第一通斷閥6和第三通斷閥10打開,控制第一節(jié)流裝置5、第二通斷閥75、第二驅(qū)動裝置73和第二節(jié)流裝置8關(guān)閉。該模式可以在冬季氣溫降低的時候啟動,其中車外空氣換熱器72需要進(jìn)行除霜,該模式下,在對車外空氣換熱器72除霜的過程中,可以同時實(shí)現(xiàn)對車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行 制熱的目的。
制冷劑的循環(huán)路徑如下:從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過第一板式換熱器2的第一通道和第一通斷閥6進(jìn)入到已經(jīng)結(jié)霜的車外空氣換熱器72內(nèi)進(jìn)行熱氣融霜,而后制冷劑成為中溫中壓氣態(tài)制冷劑,再依次經(jīng)過第三通斷閥10以及氣液分離器20流回壓縮機(jī)1進(jìn)行壓縮,由此形成循環(huán)達(dá)到低溫環(huán)境下車外側(cè)的換熱器融霜的效果。
載冷劑的循環(huán)路徑如下:在第一驅(qū)動裝置4的驅(qū)動作用下(此時第一驅(qū)動裝置4的流量不宜過大),載冷劑流經(jīng)第一板式換熱器2的第二通道從高溫高壓的氣態(tài)制冷劑吸熱后升溫成高溫的載冷劑,高溫載冷劑流經(jīng)暖風(fēng)散熱器3與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換,從而對車廂內(nèi)的空氣升溫制熱,而載冷劑放熱后再流回第一板式換熱器2進(jìn)行換熱升溫,由此完成融霜過程同時進(jìn)行采暖的系統(tǒng)載冷劑的循環(huán)。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100的控制方法,可以不改變制冷劑的循環(huán)方向,即參照圖1所示,制冷劑在該汽車空調(diào)系統(tǒng)100中可以大致形成逆時針的循環(huán)路徑,而且該汽車空調(diào)系統(tǒng)100可以實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、同時制冷制熱、制熱融霜功能,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、舒適度高、耗能低。
根據(jù)本發(fā)明第三方面實(shí)施例的汽車,包括根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的汽車空調(diào)系統(tǒng)100。由于根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)100具有上述優(yōu)點(diǎn),因此通過設(shè)置該汽車空調(diào)系統(tǒng)100的汽車從而更加節(jié)能,性能好,駕駛舒適性更優(yōu)。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。