專利名稱：一種電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動汽車空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車專用型冷暖一體 式空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空調(diào)是指用以壓縮機(jī)作主要部件在不同環(huán)境下產(chǎn)生與人體相適宜的溫度，一般 包括壓縮機(jī)、冷凝器、干燥瓶、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)等部件?，F(xiàn)有電動汽車空調(diào)系統(tǒng)屬于單一式制 冷空調(diào)，冬季時，采用燃油發(fā)電機(jī)高溫冷卻水取暖，暖風(fēng)溫度不可調(diào)節(jié)，只能進(jìn)行風(fēng)速進(jìn)行 調(diào)節(jié)。目前純電動汽車暖風(fēng)裝置除電機(jī)水冷式以外，都采用電加熱水來保暖。而電加熱的 功率基本上都在3KW以上，而且電芯在連續(xù)不斷的加熱，使電動汽車的行駛里程大大降低， 接近清耗總電量的20%。雖然車廂采暖得到解決，但行駛里程這一電動車重要指標(biāo)無法達(dá)到 最大化；若采用獨(dú)立燃燒式取暖裝置，目的達(dá)到了，可污染物產(chǎn)生了，從而不符合環(huán)保車這 一特色，綜上所述，電動車的取暖不可缺少，但又要符合車輛最大使用化。所以在原有單一 制冷空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行改制，達(dá)到取暖目的這一方面是最具可行性的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種便于安裝、維護(hù)、實(shí)用性強(qiáng)、性能穩(wěn)定的電動汽車用 冷暖一體化空調(diào)系統(tǒng)，既保留了原車的整體設(shè)計(jì)及布局，又解決了原有電動汽車內(nèi)采用的 取暖裝置帶來的問題，從而提高乘客舒適性，且能提高車輛安全性。本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮 機(jī)、蒸發(fā)器組件、干燥瓶、冷凝器組件及控制電路，其中壓縮機(jī)通過電磁離合器與電動機(jī)連 接，蒸發(fā)器的進(jìn)口及干燥瓶的進(jìn)口設(shè)置有壓力閥，還包括有四通電磁閥和單相膨脹電磁閥， 所述四通電磁閥的高壓輸入口和低壓輸出口分別通過高壓管和低壓管與壓縮機(jī)外殼設(shè)置 的高壓管路連接口和低壓管路連接口連接，四通電磁閥的高壓輸出口和低壓輸入口分別通 過管道與蒸發(fā)器和冷凝器連接；所述單向膨脹電磁閥設(shè)置在蒸發(fā)器與干燥瓶的連接管道 上；所述控制電路中包括有制熱回路，制熱回路的制熱電子開關(guān)第一端通過制熱旋鈕 與電源開關(guān)連接，制熱電子開關(guān)的第二端與干燥瓶的壓力閥連接，第三端連接有繼電器，其 中繼電器的常開觸點(diǎn)第一端與電磁離合器的線圈連接，第二端連接電源，單向電磁閥的電 磁線圈和四通電磁閥的電磁線圈并聯(lián)后的一端連接機(jī)殼，另一端與繼電器常開觸點(diǎn)第一端 連接。所述的四通電磁閥包括電磁閥及四通閥，電磁閥與四通閥的閥芯緊固連接，電磁 閥外部固定有外殼，外殼表面與四通閥的接口對應(yīng)處開設(shè)有與空調(diào)管道相適應(yīng)的孔。所述的孔內(nèi)設(shè)置有臺階，用于使空調(diào)管道與四通閥接口密封固定。所述的外殼底部一端設(shè)置有與壓縮機(jī)固定連接的連接耳。所述的外殼采用鋁質(zhì)材料制造。[0010]所述的制熱回路中的制熱電子開關(guān)第一端和第二端之間還連接有溫度傳感器。所述管道中的制冷與加熱介質(zhì)采用R134a。本實(shí)用新型將有以下有益效果 1、 本實(shí)用新型在原有的單一式制冷空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行改造，不改變原有部件的位 置及形式，既節(jié)約成本，又能廣泛運(yùn)用，都按照現(xiàn)有車輛型式布置，安裝方便、設(shè)置牢固、安 全性能高；在冬季時，可使空調(diào)出風(fēng)口溫度控制在27°C 55°C之間，使車廂溫度控制在人 體較適宜的溫度范圍內(nèi)；2、所述四通電磁閥外殼采用鋁質(zhì)材料制造，密封性較好，使用壽命也較高，零件 易鑄造，成本及制造工藝較低；且接口處均按空調(diào)管道口徑標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)制造，可應(yīng)用多種空 調(diào)系統(tǒng)，使用較廣泛；其中的電磁閥采用低壓控制，比一般電加熱式、獨(dú)立燃燒式、電芯加熱 式性能更加節(jié)能及維護(hù)簡便；各管道采用高性能橡膠軟管及鋁管相連接，布置在車廂邊緣， 布局合理美觀；由于能夠吹熱風(fēng)，還能消除車輛前擋“水霧”的安全隱患，安全可靠；3、制冷與加熱介質(zhì)采用環(huán)保的R134a，對人體及大氣層無任何危害，符合電動汽 車環(huán)保的概念，并且效率高，反應(yīng)速度靈敏，消耗能量與同功率產(chǎn)品相比較低；4、 本實(shí)用新型具有單一系統(tǒng)多元化形式，還可以通過送風(fēng)管路對電動汽車的動 力電池、控制器等進(jìn)行加熱、散熱可使電池和控制器等工作在最佳狀態(tài)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接示意圖；圖2為本實(shí)用新型中四通電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中的四通電磁閥除去外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的原理流程示意圖；圖5為本實(shí)用新型的控制電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，在現(xiàn)有的單一式制冷空調(diào)系統(tǒng)上進(jìn) 行改進(jìn)，使其具有制熱功能。如圖1、圖2、圖3所示，本系統(tǒng)包括壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器組件(包括 蒸發(fā)器8和風(fēng)機(jī)11 )、干燥瓶6、冷凝器組件(包括冷凝器5和冷凝風(fēng)機(jī)10)、四通電磁閥4及 單向膨脹電磁閥7及控制電路，其中壓縮機(jī)1通過電磁離合器與電動機(jī)連接，四通電磁閥4 的高壓輸入口 45和低壓輸出口 42分別通過高壓管2和低壓管3與壓縮機(jī)1外殼設(shè)置的高 壓管路連接口 21和低壓管路連接口 31連接，四通電磁閥4的高壓輸出口 44和低壓輸入口 43分別通過管道13、12與蒸發(fā)器8的輸入口和冷凝器5的輸出口連接，蒸發(fā)器8與干燥瓶 6的連接管道上設(shè)置有單向膨脹電磁閥7，蒸發(fā)器1的進(jìn)口及干燥瓶6的進(jìn)口分別設(shè)置有壓 力閥9-1、9-2。系統(tǒng)中所述的各管道采用高性能橡膠軟管及鋁管相連接。其中壓縮機(jī)1、蒸 發(fā)器組件、干燥瓶6、冷凝器組件均為現(xiàn)有電動汽車上的空調(diào)部件，對其位置及形式均不需 要做改動，四通電磁閥4安裝位于前艙驅(qū)動電機(jī)側(cè)面，保留原車的設(shè)計(jì)形式，最大化的降低 成本及制造難度。如圖2、圖3所示，四通電磁閥4包括電磁閥41及位于外殼46內(nèi)的四通閥，電磁閥 41與四通閥的閥芯48通過螺釘緊固連接，拆除螺釘方可拆卸，便于維護(hù)與更換。四通閥與外殼46通過外殼46上設(shè)置的螺栓孔固定，外殼46表面與四通閥的接口對應(yīng)處開設(shè)有與空 調(diào)管道相適應(yīng)的通道連接孔，孔內(nèi)2mm處設(shè)置有臺階，用于使空調(diào)管道與四通閥接口密封 固定，使系統(tǒng)更加優(yōu)化和牢固，適合各制冷量的乘用車型，并保證密封性好，使用壽命長。為 便于安裝方便，外殼46底部一端設(shè)置有連接耳47，可直接與壓縮機(jī)外殼采用螺栓相連，不 妨礙原車空間，可自由拆卸與裝配。所述外殼46采用高壓鑄鋁合金件或冷拔鋁合金件器制 作，強(qiáng)度高，既節(jié)約成本又堅(jiān)實(shí)耐用。其中電磁閥41通過控制電路的控制進(jìn)行四通閥的通 斷，改變其流通孔的連接方式，造成制冷與制熱的改變。當(dāng)系統(tǒng)制冷時，電磁閥41不工作， 壓輸入孔45與低壓輸出孔42接通，低壓輸入孔43與高壓輸出孔44接通；而當(dāng)系統(tǒng)制熱 時電磁閥41工作，高壓輸入孔45與高壓輸出孔44接通，低壓輸出孔42與低壓輸入孔43 接通。如圖5所示，控制電路包括制冷電路與制熱電路，制冷電路為現(xiàn)有電動汽車空調(diào) 的控制電路(包括電源開關(guān)1-1、制冷旋鈕2-1、制冷電子開關(guān)4-1、溫度傳感器5-1、繼電器
6-1和繼電器8-1、電磁離合器線圈7-2)，制熱電路為改進(jìn)電路，在此只介紹制熱電路。制熱 電路包括制熱旋鈕2-2、制熱電子開關(guān)4-2 (開關(guān)三極管)、繼電器6-2、四通電磁閥線圈4-1 和單向膨脹電磁閥線圈7-1、電磁離合器線圈7-2。制熱旋鈕2-2連接在電源開關(guān)1-1與制 熱電子開關(guān)4-2的基極之間，制熱電子開關(guān)4-2的發(fā)射極與干燥瓶壓力閥9-2連接，制熱電 子開關(guān)4-2的集電極連接有繼電器6-2，其中繼電器6-2的常開觸點(diǎn)第一端與電磁離合器的 線圈7-2 —端連接(電磁離合器的線圈7-2另一端連接機(jī)殼)，第二端連接電源；四通電磁閥 線圈4-1和單向電磁閥線圈7-1并聯(lián)后的一端與繼電器6-2常開觸點(diǎn)第一端連接，另一端 與機(jī)殼連接。制熱電子開關(guān)4-2的基極還連接有溫度傳感器5-2的一端，溫度傳感器5-2 的另一端與制熱電子開關(guān)4-2的發(fā)射極連接。如圖1、圖3和圖4、圖5所示，當(dāng)進(jìn)行制熱工作過程，則閉合電源開關(guān)1-1和制熱 旋鈕2-2，制熱電子開關(guān)4-2導(dǎo)通，繼電器6-2常開觸點(diǎn)閉合，電源經(jīng)壓縮機(jī)電磁離合器7-2 與機(jī)殼相接，壓縮機(jī)1開始工作，與此同時電磁四通閥4的電磁線圈4-1及電磁單向閥線圈
7-1接通，壓縮機(jī)1將高溫高壓氣體R134a經(jīng)管路13進(jìn)入到蒸發(fā)器8內(nèi)，高溫高壓的氣體 R134a在蒸發(fā)器8內(nèi)按管內(nèi)通道流動，此時風(fēng)機(jī)11轉(zhuǎn)動，將蒸發(fā)器8內(nèi)部R134a的熱量向外 散發(fā)，并吹送到車廂內(nèi)以及所需部位。車廂溫度上升，蒸發(fā)器8內(nèi)部溫度及壓力下降，經(jīng)管 道流向單向膨脹電磁閥7，R134a變成低溫低壓液態(tài)輸送到干燥瓶6，經(jīng)干燥瓶6過濾后，經(jīng) 管道輸送到冷凝器5，再次散熱后經(jīng)管路12到四通電磁閥4，通過壓縮機(jī)1的吸力經(jīng)低壓管 3進(jìn)入下一循環(huán)。當(dāng)車廂內(nèi)溫度達(dá)到一定時，蒸發(fā)器8的溫度散發(fā)不出來，壓力開始上升， 當(dāng)壓力閥9-2感受到系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值時，壓力閥9-2接通，則制熱電子開關(guān)4-2發(fā)出信 號使繼電器6-2動作，切斷壓縮機(jī)1的電源，則壓縮機(jī)1停轉(zhuǎn)，當(dāng)壓力下降到一定程度時再 次恢復(fù)工作，以達(dá)到節(jié)能的目的，且不影響制冷的正常工作。當(dāng)溫度傳感器5-2到達(dá)設(shè)定值 時，也通過制熱電子開關(guān)4-2發(fā)出信號使繼電器6-2動作，切斷壓縮機(jī)的電源，當(dāng)溫度恢復(fù) 正常后繼續(xù)工作。空調(diào)制冷原理和原單一制冷空調(diào)工作形式相同，在此不做詳細(xì)敘述。由 此可見，本系統(tǒng)既節(jié)約成本，又能廣泛的運(yùn)用，都按照現(xiàn)有車輛型式布置，安裝方便、設(shè)置牢 固、安全性能高。除此之外，本實(shí)用新型產(chǎn)生的冷風(fēng)和熱風(fēng)還可通過送風(fēng)管路進(jìn)入電池箱及控制器 箱，用于對電動汽車內(nèi)的動力電池、控制器等進(jìn)行加熱或散熱，夏季時，可使電池溫度降低，冬季時對電池進(jìn)行加熱 ，提高電池組的電化學(xué)反應(yīng)速率，使電池工作在最佳狀態(tài)；還可以使 控制器等溫度保持在合適的范圍，延長控制器等的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器組件、干燥瓶、冷凝器組 件及控制電路，其中壓縮機(jī)通過電磁離合器與電動機(jī)連接，蒸發(fā)器的進(jìn)口及干燥瓶的進(jìn)口 設(shè)置有壓力閥，其特征在于還包括有四通電磁閥和單相膨脹電磁閥，所述四通電磁閥的高 壓輸入口和低壓輸出口分別通過高壓管和低壓管與壓縮機(jī)外殼設(shè)置的高壓管路連接口和 低壓管路連接口連接，四通電磁閥的高壓輸出口和低壓輸入口分別通過管道與蒸發(fā)器和冷 凝器連接；所述單向膨脹電磁閥設(shè)置在蒸發(fā)器與干燥瓶的連接管道上；所述控制電路中包括有制熱回路，制熱回路的制熱電子開關(guān)第一端通過制熱旋鈕與 電源開關(guān)連接，制熱電子開關(guān)的第二端與干燥瓶的壓力閥連接，第三端連接有繼電器，其中 繼電器的常開觸點(diǎn)第一端與電磁離合器的線圈連接，第二端連接電源，單向電磁閥的電磁 線圈和四通電磁閥的電磁線圈并聯(lián)后的一端連接機(jī)殼，另一端與繼電器常開觸點(diǎn)第一端連 接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的四通 電磁閥包括電磁閥及四通閥，電磁閥與四通閥的閥芯緊固連接，電磁閥外部固定有外殼，外 殼表面與四通閥的接口對應(yīng)處開設(shè)有與空調(diào)管道相適應(yīng)的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的孔內(nèi) 設(shè)置有臺階，用于使空調(diào)管道與四通閥接口密封固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的外殼 底部一端設(shè)置有與壓縮機(jī)固定連接的連接耳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的外殼 采用鋁質(zhì)材料制造。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所 述的制熱回路中的制熱電子開關(guān)第一端和第二端之間還連接有溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述管道中 的制冷與加熱介質(zhì)采用RIMa。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動汽車用冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器組件、干燥瓶、冷凝器組件及控制電路，還包括有四通電磁閥；四通電磁閥的高壓輸入口和低壓輸出口分別通過高壓管和低壓管與壓縮機(jī)表面設(shè)置的高壓管路連接口和低壓管路連接口連接，四通電磁閥的高壓輸出口和低壓輸入口分別通過管道與蒸發(fā)器和冷凝器連接；其中蒸發(fā)器與干燥瓶的連接管道上設(shè)置有單向電磁閥；控制電路中包括有制熱回路。本實(shí)用新型在原有的單一式制冷空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行改造，不改變原有部件的位置及形式，既節(jié)約成本，又能廣泛運(yùn)用，都按照現(xiàn)有車輛型式布置，安裝方便、設(shè)置牢固、安全性能高；在冬季時，可使空調(diào)出風(fēng)口溫度控制在人體較適宜的溫度范圍內(nèi)。
文檔編號F16K27/00GK201866982SQ20102058131
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者李久學(xué), 李立, 李輝 申請人:李立, 李輝