电动汽车空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种电动汽车空调系统，该空调系统包括风道系统、控制系统和热泵空调系统，风道系统包括向车内送风的送风管道、设置在送风管道内的送风风机、与送风管道连通的新风管道和回风管道以及设置在送风管道与新风管道、回风管道连通处的电动风门；所述控制系统根据设置在前挡风玻璃处的电流传感器或相对湿度传感器的信号对电动风门的开度进行调节，本实用新型专利技术的空调系统能够在保证车窗玻璃不结雾的情况下尽可能的使用回风，尤其在冬季制热工况下能够有效降低室内热负荷。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车空调系统
本技术涉及汽车空调系统。更具体地，涉及一种电动汽车空调系统。
技术介绍
电动汽车上的空调系统占用蓄电池的大量能耗，尤其在冬季制热模式下，严重影响了电动汽车的续航里程。使用回风减少车室室内热负荷是一种有效地节省电池能耗的手段。不过回风的高含湿量将会使车窗玻璃更容易产生结雾而影响驾驶安全，车窗玻璃结雾则是空调系统使用回风需解决的首要问题。使用回风的过程会逐渐增加车室内空气的含湿量，也会使车室内温度偏高影响车室内环境的舒适性。人体对周围环境参数的舒适性是由要求的，一般冬季车室内的温度要求在20℃以上，夏季车室内的温度要求在26℃以下，相对湿度要求控制在40％-60％之间。在冬季制热工况下持续使用回风会使车室内温度偏高相对湿度增大。解决使用回风过程中对人体舒适度的不利影响也是本技术汽车空调系统需要考虑的问题。因此，需要提供一种在防止结雾的条件下以最大的回风比送风，能够满足在不影响汽车驾驶安全条件下最大可能的节省能耗。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够在防止汽车前风挡结雾的条件下以最大的回风比送风的电动汽车空调系统。为解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案：电动汽车空调系统包括风道系统、控制系统和热泵空调系统，所述风道系统包括向车内送风的送风管道、设置在送风管道内的送风风机、与送风管道连通的新风管道和回风管道以及设置在送风管道与新风管道、回风管道连通处的电动风门；控制系统包括数据处理模块、设置在车前玻璃窗内表面的电流结雾探测器/相对湿度传感器和控制所述电动风门开关的比例调节器，所述电流结雾探测器/相对湿度传感器将采集到的信号传送给数据处理模块，数据处理模块通过比例调解器控制电动风门开合；所述热泵空调系统包括压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器、室外换热器、室外换热器风机、第一阀门、气液分离器、三通阀、第一节流装置和第二节流装置，所述压缩机的出口通过管路与所述室内冷凝器、第一阀门、室外换热器、三通阀、第一节流装置、室内蒸发器和气液分离器依次串联连接，所述三通阀的旁路通过管路与室内蒸发器的出口连接，所述第二节流装置并联设置在第一阀门处；所述室内冷凝器和室内蒸发器设置在送风管道内。优选地，所述数据处理模块进一步包括测量车内温湿度的温湿度传感器和控制压缩机转速的变频器。优选地，该空调系统进一步包括设置在所述送风管道内的辅助电加热装置。优选地，所述送风管道的出口处设有可启闭的防雾除霜口、面部送风口和脚部送风口。本技术的有益效果如下：本技术能够在保证车窗玻璃不结雾的情况下尽可能的使用回风，尤其在冬季制热工况下能够有效降低室内热负荷，减少系统所需的制冷/制热量，解决电池能耗延长电动汽车的续航里程。同时车室内环境的监测系统能够保证在使用回风过程中车室环境的舒适性，避免使用回风对车室环境舒适性的影响。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本技术的控制方法的框图。图2示出本技术的控制方法的框图。图3示出本技术的空调系统的结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。如图1和图2所示，一种电动汽车空调系统的回风调节控制方法，包括以下步骤：设置在送风管道与新风管道、回风管道接口处的电动风门逐渐关闭新风管道打开回风管道，由全新风状态逐渐增加回风比；设置在车前玻璃窗内表面的电流结雾探测器或相对湿度传感器1分别采集电流或相对湿度信号；数据处理模块2根据电流或相对湿度信号和预设的结雾阈值调节电动风门，保证车前玻璃窗不结雾状态下的最大回风比。本技术的方法通过调节电动风门可使新回风混合比例可调，同时为了保证前玻璃窗一直处于不结雾的状态，在车前玻璃窗表面设置电流结雾探测器或相对湿度传感器监测玻璃表面的结雾情况，电动风门由全新风状态逐渐增加回风比，根据监测到的电流或相对湿度信号调节电动风门直到不发生车前玻璃窗结雾的最大回风比。本技术的方法进一步包括步骤：设置在车内的温湿度传感器3采集车内的温度和相对湿度信号；数据处理模块2根据温度和相对湿度信号以及预设的温湿度阈值，调节空调系统压缩机的转速降低车内温度。为了防止使用回风影响车内环境的舒适度，通过增加温湿度传感器3监测车内的温度和相对湿度的变化，数据处理模块2设定车室内合适的温度阈值，当车室内温度超过该阈值时给出控制信号调节空调系统压缩机的转速降低车内环境温度。如图3所示，一种电动汽车空调系统包括风道系统、控制系统和热泵空调系统，风道系统包括新风管道101、电动风门102、送风风机103、送风管道104、第一风阀105、第二风阀106、第三风阀107、第四风阀108和回风管道109，新风管道101和回风管道109分别与送风管道104的进口连接，电动风门102设置在送风管道104的进口处并可以调节新风管道101与回风管道109的开度，送风风机103设置在送风管道104内，第二风阀106、第三风阀107和第四风阀108分别设置在送风管道104出口处的防雾除霜口、面部送风口和脚部送风口处。控制系统包括结雾探测器或相对湿度探测器301、室内温湿度传感器302、数据处理模块303、电动风门比例调节器304和压缩机变频器；结雾探测器或相对湿度探测器301设置在车前玻璃窗的内表面上，室内温湿度传感器302设置在车室内，电动风门比例调节器304通过步进电机调节电动风门102，压缩机变频器能调节压缩机的转速。热泵空调系统包括压缩机201、室内冷凝器202、室内蒸发器210、室外换热器206、室外换热器风机207、第一阀门204、气液分离器211、三通阀208、第一节流装置209、第二节流装置205和辅助电加热装置203，压缩机的出口通过管路与室内冷凝器202、第一阀门204、室外换热器206、三通阀208、第一节流装置209、室内蒸发器210和气液分离器211依次串联连接，三通阀208的旁路通过管路与室内蒸发器210的出口连接，第二节流装置205并联设置在第一阀门204处；室内冷凝器202、室内蒸发器210和辅助电加热装置203设置在送风管道内。第一风门105设置在室内冷凝器202前面。本技术的电动汽车空调系统具有三换热器可实现制冷、常规制热和辅助电加热。送风管道104具有三个送风口向车室内分别送风，分别为除雾除霜、面部送风和脚部送风。三通阀208和第一阀门204起到热泵空调系统制冷剂回路换路的作用，能够实现热泵空调系统冬季制热和夏季制冷的功能。当风道系统的第一风门105在阀位105a，则为常规制热模式和辅助电加热模式，当第一风门105在阀位105b时，热泵空调系统为制冷模式。如图1所示，在冬季制热模式下，使用回风与新风混合送风，一开始设置为全新风状态，数据处理模块303比较电流结雾探测器或者相对湿度传感器301测量值与设定阈值，未达到设定阈值时传递控制信号给电动风门比例调节器304，控制步进电机逐渐增大回风比例，当测量值达到设定阈值时减少回风比例直到测量值再次低于设定阈值，使空调系统一直处于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动汽车空调系统，包括风道系统、控制系统和热泵空调系统，其特征在于：所述风道系统包括向车内送风的送风管道、设置在送风管道内的送风风机、与送风管道连通的新风管道和回风管道以及设置在送风管道与新风管道、回风管道连通处的电动风门；控制系统包括数据处理模块、设置在车前玻璃窗内表面的电流结雾探测器/相对湿度传感器和控制所述电动风门开关的比例调节器，所述电流结雾探测器/相对湿度传感器将采集到的信号传送给数据处理模块，数据处理模块通过比例调节器控制电动风门开合；所述热泵空调系统包括压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器、室外换热器、室外换热器风机、第一阀门、气液分离器、三通阀、第一节流装置和第二节流装置，所述压缩机的出口通过管路与所述室内冷凝器、第一阀门、室外换热器、三通阀、第一节流装置、室内蒸发器和气液分离器依次串联连接，所述三通阀的旁路通过管路与室内蒸发器的出口连接，所述第二节流装置并联设置在第一阀门处；所述室内冷凝器和室内蒸发器设置在送风管道内。

【技术特征摘要】
2016.12.28 CN 20161123488611.电动汽车空调系统，包括风道系统、控制系统和热泵空调系统，其特征在于：所述风道系统包括向车内送风的送风管道、设置在送风管道内的送风风机、与送风管道连通的新风管道和回风管道以及设置在送风管道与新风管道、回风管道连通处的电动风门；控制系统包括数据处理模块、设置在车前玻璃窗内表面的电流结雾探测器/相对湿度传感器和控制所述电动风门开关的比例调节器，所述电流结雾探测器/相对湿度传感器将采集到的信号传送给数据处理模块，数据处理模块通过比例调节器控制电动风门开合；所述热泵空调系统包括压缩机、室内冷凝器、室内蒸发器、室外换热器、室外换热器风机、第一阀门、气液分...

【专利技术属性】
技术研发人员：田长青，刘稷轩，邹慧明，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11