汽车空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种汽车空调系统及其控制方法，空调系统包括压缩机、第一换热器、第一膨胀装置、第二换热器，以及室外换热器、第二膨胀装置，所述压缩机、所述室外换热器、所述第一膨胀装置、所述第一换热器能够顺序连通形成制冷回路，所述压缩机、所述第二换热器、所述第一换热器、所述第二膨胀装置、所述室外换热器能够顺序连通形成制热回路。该汽车空调系统，其第一换热器既参与制冷也参与制热，在执行制热模式时，空气流会经第一换热器、第二换热器二次加热，空调系统的制热能力得以加强，从而能够提供足够的加热空气流，以使低温环境下，也能够获得舒适的乘车环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调
，特别涉及一种。
技术介绍
请参考图1，图1为一种典型的电动汽车空调系统。 该电动汽车空调系统包括压缩机1’、气液分离器2’、室外换热器3’、第一截止阀4’、第二截止阀5’、第三截止阀6’、第四截止阀7’、膨胀装置9’，以及空调箱100’等，各部件通过相应的管路连接组成完整的热泵空调系统。 空调箱100’具体包括循环风门106’、内循环风口 107’、外循环风口 108’、鼓风机104’、第一换热器101’、温度风门105’、第二换热器102’、电加热器103’，以及格栅风道109’等。内循环风口 107’和外循环风口 108’使得经循环风门106’进入空调箱100’的为混合风，混合比例可由系统根据舒适性要求，由循环风门106’控制。 该空调系统的工作原理如下: 制冷模式: 第一截止阀4’、第三截止阀6’开启，第二截止阀5’、第四截止阀7’关闭。压缩机1’将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，制冷剂流经第二换热器102’，经过第一截止阀4’进入室外换热器3’ ； 高温高压的制冷剂在室外换热器3’中与室外空气流D换热，制冷剂释放热量，释放的热量被空气流D带到外环境空气中，制冷剂则发生相变而冷凝成液态或气液两相制冷剂； 制冷剂流出室外换热器3’，进入膨胀装置9’膨胀，降温降压变成低温低压的制冷剂； 低温低压的制冷剂进入第一换热器101’，与气流A或混合气流A进行换热，吸收该气流A的热量，气流A降温为冷空气B，制冷剂则发生相变而大部分蒸发成低温低压的气态制冷剂。此时，由于温度风门105’关闭，经第一换热器101’换热形成的冷空气直接绕过第二换热器102’而进入格栅风道109’，并被送入车室内，降低车室内温度，提供舒适的乘车环境；而在设置温度较高时，温度风门105’也可以部分打开进行热交换。 经第一换热器101’相变后的低温低压制冷剂流向气液分离器2’，液态制冷剂储藏于气液分离器2’内，低温低压的气态制冷剂再被压缩机1’压缩成高温高压的气态制冷齐U，如此循环工作。 制热模式: 第一截止阀4’、第三截止阀6’关闭，第二截止阀5’、第四截止阀7’开启。压缩机1’将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，制冷剂流经第二换热器102’ ；此时，温度风门105 ’开启，高温高压的制冷剂在第二换热器102 ’内与空气流B换热而冷却，被加热的空气流C则经格栅风道109’被送入车室内，以提高车室内温度，提供舒适的乘车环境； 由于第三截止阀6’关闭，制冷剂只能流向膨胀装置9’膨胀，降温降压变成低温低压的制冷剂，此时，第一换热器101’并不工作； 低温低压的制冷剂进入室外换热器3’，吸收外部空气流D中的热量，相变成低压气态制冷剂； 然后制冷剂流向气液分离器2’，液态制冷剂储藏于气液分离器2’内，低温低压的气态制冷剂再被压缩机1’压缩成高温高压的气态制冷剂，如此循环工作。 然而，上述方案存在下述技术问题: 第一、第二换热器102’受到空调箱100’结构的限制，换热能力有限，在低温环境下，如在接近零下20°C时，不能满足供热需求，造成送风温度低，无法满足乘客舒适性要求； 第二、从上述工作原理描述并结合附图理解，该空调系统管路内的流体，在制热和制冷两种模式下，流经室外换热器3’的方向相反，难以满足流体在两种流向中均有良好的热力学性能和动力学性能，从而难以兼顾制冷和制热均有良好的性能。 有鉴于此，如何改进汽车空调系统，以使车辆在低温环境下能够获得较好的乘车环境，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的为提供。该汽车空调系统使车辆在低温环境下能够获得相对较好的乘车环境。 本专利技术提供的汽车空调系统，包括压缩机、第一换热器、第一膨胀装置、第二换热器，以及室外换热器、第二膨胀装置，所述压缩机、所述室外换热器、所述第一膨胀装置、所述第一换热器能够顺序连通形成制冷回路，所述压缩机、所述第二换热器、所述第一换热器、所述第二膨胀装置、所述室外换热器能够顺序连通形成制热回路；且在制热模式时，空气流先流经所述第一换热器进行热交换升温，然后再流经所述第二换热器。 该汽车空调系统，其第一换热器既参与制冷也参与制热，在执行制热模式时，空气流会经第一换热器、第二换热器二次加热，空调系统的制热能力得以加强，从而能够提供足够的加热空气流，以使低温环境下，也能够获得舒适的乘车环境。 第一种具体方案，所述压缩机的出口连通所述第二换热器的进口，所述第二换热器的出口通过一支路连通所述室外换热器，通过另一支路连通所述第一换热器的进口 ；所述第二换热器处设有温度风门，所述温度风门于制热时开启。 第二种具体方案，所述压缩机的出口通过一支路连通所述室外换热器，通过另一支路连通所述第二换热器的进口。 第三种具体方案，所述第二换热器的出口通过所述第一膨胀装置连通所述第一换热器的进口，第一膨胀装置为电子膨胀阀。 第四种具体方案，所述第一膨胀装置并联有旁通阀。 第五种具体方案，所述室外换热器的一集流管设有制冷回路进口和制热回路进口 ；该所述集流管内设有分配管，所述制热回路进口直接连通所述分配管；所述制冷回路进口直接连通所述集流管，所述制冷回路进口与所述分配管相独立。 第六种具体方案，还包括预设所述第一换热器过冷度、所述室外换热器过热度的控制器； 所述控制器先获取所述室外换热器的过热度，并与预设的过热度比较以调节所述第二膨胀装置的开度；调节后，所述控制器还获取所述第一换热器的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置的开度； 或，所述控制器先获取所述第一换热器的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置的开度；调节后，所述控制器还获取所述室外换热器的过热度，并与预设的过热度比较以调节所述第二膨胀装置的开度。 第七种具体方案，还包括预设所述第一换热器过冷度、所述第二换热器过冷度的控制器； 所述控制器先获取所述第二换热器的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置的开度；调节后，所述控制器还获取所述第一换热器的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第二膨胀装置的开度； 或，所述控制器获取所述第一换热器的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第二膨胀装置的开度；调节后，所述控制器还获取所述第二换热器的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置的开度。 第八种具体方案，还包括电池、电池换热器和与之连通的第三膨胀装置，所述第三膨胀装置的进口能够连通所述室外换热器的出口以及所述第二换热器的出口 ；所述电池换热器的出口连通所述压缩机的进口。 第九种具体方案，包括容纳所述电池、所述电池换热器的电池箱；所述电池箱的进风口处设有与车室内连通的内循环风口、与车厢外连通的外循环风口，以及调节内循环风口和外循环风口的循环风门。 第十种具体方案，还设有第一风道和第二风道，以及控制所述电池箱的出风口与所述第一风道、所述第二风道通断的内外风门；所述第一风道连通所述内循环风口，所述第二风道连通车厢外。 本申请还提供一种如上述第三种方案所述的汽车空调系统的控制方法，包括下述步骤: 根据设置工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车空调系统，包括压缩机(1)、第一换热器(101)、第一膨胀装置(8)、第二换热器(102)，以及室外换热器(3)、第二膨胀装置(9)，所述压缩机(1)、所述室外换热器(3)、所述第一膨胀装置(8)、所述第一换热器(101)能够顺序连通形成制冷回路，其特征在于，所述压缩机(1)、所述第二换热器(102)、所述第一换热器(101)、所述第二膨胀装置(9)、所述室外换热器(3)能够顺序连通形成制热回路；且在制热模式时，空气流先流经所述第一换热器(101)进行热交换升温，然后再流经所述第二换热器(102)。

【技术特征摘要】
1.一种汽车空调系统，包括压缩机(I)、第一换热器(101)、第一膨胀装置(8)、第二换热器(102)，以及室外换热器(3)、第二膨胀装置(9)，所述压缩机(I)、所述室外换热器(3)、所述第一膨胀装置(8)、所述第一换热器(101)能够顺序连通形成制冷回路，其特征在于，所述压缩机(I)、所述第二换热器(102)、所述第一换热器(101)、所述第二膨胀装置(9)、所述室外换热器(3)能够顺序连通形成制热回路；且在制热模式时，空气流先流经所述第一换热器(101)进行热交换升温，然后再流经所述第二换热器(102)。2.如权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述压缩机(I)的出口连通所述第二换热器(102)的进口，所述第二换热器(102)的出口通过一支路连通所述室外换热器(3)，通过另一支路连通所述第一换热器(101)的进口 ；所述第二换热器(102)处设有温度风门(105)，所述温度风门(105)于制热时开启。3.如权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，所述压缩机(I)的出口通过一支路连通所述室外换热器(3)，通过另一支路连通所述第二换热器(102)的进口。4.如权利要求2或3所述的汽车空调系统，其特征在于，所述第二换热器(102)的出口通过所述第一膨胀装置(8)连通所述第一换热器(101)的进口，第一膨胀装置(8)为电子膨胀阀。5.如权利要求4所述的汽车空调系统，其特征在于，所述第一膨胀装置(8)并联有旁通阀(81)。6.如权利要求1-5任一所述的汽车空调系统，其特征在于，所述室外换热器(3)的一集流管设有制冷回路进口(31)和制热回路进口(32);该所述集流管内设有分配管(35)，所述制热回路进口(32)直接连通所述分配管(35);所述制冷回路进口(31)直接连通所述集流管，所述制冷回路进口(31)与所述分配管(35)相独立。7.如权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，还包括预设所述第一换热器(101)过冷度、所述室外换热器(3)过热度的控制器； 所述控制器先获取所述室外换热器(3)的过热度，并与预设的过热度比较以调节所述第二膨胀装置(9)的开度；调节后，所述控制器还获取所述第一换热器(101)的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置(8)的开度； 或，所述控制器先获取所述第一换热器(101)的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置(8)的开度；调节后，所述控制器还获取所述室外换热器(3)的过热度，并与预设的过热度比较以调节所述第二膨胀装置(9)的开度。8.如权利要求1所述的汽车空调系统，其特征在于，还包括预设所述第一换热器(101)过冷度、所述第二换热器(102)过冷度的控制器； 所述控制器先获取所述第二换热器(102)的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置(8)的开度；调节后，所述控制器还获取所述第一换热器(101)的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第二膨胀装置(9)的开度； 或，所述控制器获取所述第一换热器(101)的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第二膨胀装置(9)的开度；调节后，所述控制器还获取所述第二换热器(102)的过冷度，并与预设的过冷度比较以调节所述第一膨胀装置(8)的开度。9.如权利要求1-3、6-8任一项所述的汽车空调系统，其特征在于，还包括电池(300)、电池换热器(201)和与之连通的第三膨胀装置(12)，所述第三膨胀装置(12)的进口能够连通所述室外换热器(3)的出口以及所述第二换热器(102)的出口 ；所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭永翔，陈绍龙，刘维华，黄宁杰，
申请(专利权)人：杭州三花研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33