[發(fā)明專利]一種汽車空調(diào)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210095866.6
• 申請(qǐng)日: 2012-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN103358851A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃寧杰;陳紹龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州三花研究院有限公司
• 主分類號(hào): B60H1/00
• 分類號(hào): B60H1/00;F24F5/00;F25B41/06;F25B41/04;F24F13/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)或混合動(dòng)力的汽車空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)節(jié)能減排提出了更加嚴(yán)格的要求，世界各國(guó)都把新能源汽車作為汽車工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，而電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車由于有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，成為今后汽車發(fā)展方面之一。但電動(dòng)汽車由于使用電池作為動(dòng)力來源，電池作為核心部件，其成本和容量/重量制約著新能源汽車的發(fā)展；其空調(diào)系統(tǒng)同樣也不同于原有的汽車空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)式汽車，可以利用內(nèi)燃機(jī)的余熱和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的熱量來加熱車廂，而電動(dòng)汽車的動(dòng)力主要來自于電機(jī)，缺少了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量可以利用。另外，在傳統(tǒng)汽車中，鼓風(fēng)機(jī)和冷凝電機(jī)是汽車空調(diào)主要的用電源，而在電動(dòng)汽車/混合動(dòng)力汽車上用電的就不單單是混合動(dòng)力，這一矛盾將更加突出。首先，壓縮機(jī)沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，完全依靠電能；其二，同樣因?yàn)闆]有了發(fā)動(dòng)機(jī)，在制熱時(shí)沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱可用，也要完全依靠電能。這樣如何提高電能的利用率，成為電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車空調(diào)的主要問題。

如圖8所示的電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)有兩個(gè)主要循環(huán)：制冷循環(huán)1000和加熱循環(huán)2000。汽車空調(diào)系統(tǒng)包括兩個(gè)空調(diào)箱總成：車廂空調(diào)箱1010和電池模塊空調(diào)箱1020：車廂空調(diào)箱1010中包括車廂蒸發(fā)器1011和車廂加熱器1012，電池模塊空調(diào)箱1020中包括電池模塊蒸發(fā)器1021和電池模塊加熱器1022。在進(jìn)行制冷循環(huán)時(shí)，其工作過程為：在夏季工況時(shí)，開啟空調(diào)，壓縮機(jī)1001開始工作，消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，在流過冷凝器1002時(shí)放出熱量，制冷劑放出的熱量被環(huán)境空氣吸收，本身發(fā)生相變而冷凝成液態(tài)，液態(tài)制冷劑在流過膨脹閥1003和/或1005時(shí)，使制冷劑降壓降溫，然后流經(jīng)車廂蒸發(fā)器1011和/或電池模塊蒸發(fā)器1021時(shí)吸收車內(nèi)和/或電池內(nèi)空氣中的熱量，本身發(fā)生相變而蒸發(fā)成氣態(tài)，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑再被壓縮機(jī)1001壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，如此循環(huán)工作。系統(tǒng)中的兩個(gè)蒸發(fā)器1011和1021可單獨(dú)工作，具體通過兩個(gè)電磁閥1004和1006的通斷來實(shí)現(xiàn)流路的控制。

而在制熱循環(huán)時(shí)，其工作過程2000為：在冬季工況時(shí)，電加熱器2003通電，給循環(huán)2000中的工質(zhì)進(jìn)行加熱，同時(shí)，水泵2001啟動(dòng)，把加熱后的工質(zhì)送至加熱器1012和/或1022，對(duì)車內(nèi)和/或電池內(nèi)空氣中進(jìn)行加熱，具體通過兩個(gè)電磁閥2004和2005的通斷來實(shí)現(xiàn)流路的控制從而提供熱源。加熱器1012和1022可單獨(dú)工作，通過電磁閥2004和2005的通斷來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)中，制冷采用傳統(tǒng)車上的空調(diào)系統(tǒng)，同時(shí)或單獨(dú)對(duì)車廂或電池進(jìn)行冷卻；而制熱則采用高壓PTC，即電加熱的方式，同時(shí)或單獨(dú)對(duì)車廂或電池進(jìn)行加熱。采用電加熱，其效率最高為100%。這樣該系統(tǒng)除了制冷循環(huán)外，還有循環(huán)2000中工質(zhì)的加熱循環(huán)系統(tǒng)，即系統(tǒng)相對(duì)較為復(fù)雜，并且其在制熱時(shí)，是完全靠消耗整車的電能系統(tǒng)中的電能來對(duì)工質(zhì)加熱，車廂和/或電池中的空氣再在散熱器中與較熱的工質(zhì)進(jìn)行熱交換，加熱后的空氣再送至車廂和/或電池中。在這些熱交換過程中，肯定會(huì)有熱量的損失，所以效率肯定小于1。另外在加熱時(shí)，因循環(huán)2000是中的工質(zhì)的比熱相對(duì)較大，而電加熱器的功率有限，導(dǎo)致循環(huán)2000中的工質(zhì)的升溫相對(duì)較慢，進(jìn)而空氣的升溫也較慢，這樣要影響乘客的舒適性，及由于剛啟動(dòng)時(shí)電池溫度相對(duì)較低，而溫度升高較慢，從而會(huì)影響到電池的使用性能（如行駛里程縮短，使用壽命縮短）；再加上該系統(tǒng)同時(shí)存在制冷劑的制冷循環(huán)和加熱循環(huán)2000工質(zhì)的加熱循環(huán)，系統(tǒng)的零件較多，相對(duì)較為復(fù)雜，在車上布置困難，制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車空調(diào)系統(tǒng)，采用熱泵系統(tǒng)對(duì)車廂進(jìn)行溫度控制，并對(duì)電池也通過汽車空調(diào)系統(tǒng)提供冷量進(jìn)行冷卻，進(jìn)而提高汽車空調(diào)系統(tǒng)的能效。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：