电动汽车空调系统及其控制方法技术方案

技术编号:33043871 阅读:19 留言:0更新日期:2022-04-15 09:26
一种电动汽车空调系统及其控制方法,其中,所述电动汽车空调系统包括:压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器、第二膨胀阀和第二蒸发器,所述冷凝器包括制冷剂冷凝部、第一冷却液冷凝部、以及第二冷却液冷凝部,所述第二蒸发器包括制冷剂蒸发部以及第一冷却液蒸发部;与所述第一冷却液冷凝部串联的暖风芯体和第一冷却液泵;第一两位三通阀、第二两位三通阀、第一热交换器和电驱换热部;第二冷却液泵。所述电动汽车空调系统及其控制方法具有可靠性好、成本低、控制简单、换热效率好、耗电少和可工作温度范围大、可实现功能多的优势。可实现功能多的优势。可实现功能多的优势。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车空调系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车空调系统
,尤其涉及一种电动汽车空调系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源的发展,电动汽车由于对环境影响相对较小,其前景被广泛看好。现有的汽车空调系统需要对电动汽车的座舱进行制冷和采暖。
[0003]现有技术中的汽车空调系统中,通过一套制冷剂系统、以及一套与该制冷剂系统换热的水系统,实现对座舱的制冷功能以及采暖功能,并且,还通过电加热方式弥补采暖时不足的热量,以提升座舱内用户的舒适度。
[0004]然而,一方面,电加热方式需要直接消耗电能转化为热能导致换热效率低、耗电量大,严重影响整车续驶里程;另一方面,当电动汽车在极低温环境的严酷工况下行驶时,与室外空气换热的热交换器会发生严重的结霜情况,导致无法运转采暖功能。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种电动汽车空调系统及其控制方法,以提高换热效率、增加采暖时适用的温度范围。
[0006]为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案提供一种电动汽车空调系统,包括:压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器、第二膨胀阀和第二蒸发器,所述冷凝器包括制冷剂冷凝部、与所述制冷剂冷凝部换热的第一冷却液冷凝部、以及与所述制冷剂冷凝部换热的第二冷却液冷凝部,所述第二蒸发器包括制冷剂蒸发部、以及与所述制冷剂蒸发部换热的第一冷却液蒸发部,并且,所述第一膨胀阀和所述第一蒸发器串联,所述第二膨胀阀与所述制冷剂蒸发部串联,所述第一膨胀阀的入口端、所述第二膨胀阀的入口端、以及所述制冷剂冷凝部的出口端连通于第一节点,所述第一蒸发器的出口端和所述制冷剂蒸发部的出口端均连通所述压缩机的吸气口,所述制冷剂冷凝部的入口端与所述压缩机的出气口连通;与所述第一冷却液冷凝部串联的暖风芯体和第一冷却液泵;第一两位三通阀、第二两位三通阀、第一热交换器和电驱换热部,所述第一热交换器用于与空气换热,所述电驱换热部用于与电动汽车的电驱系统换热,并且,所述第一二位三通阀的第一端、所述第二两位三通阀的第一端、以及所述第一冷却液蒸发部的出口端连通于第二节点,所述第一两位三通阀的第二端、第二冷却液冷凝部、以及第一热交换器的入口端依次连通,所述第一两位三通阀的第三端、所述第一热交换器的出口端、以及所述电驱换热部的入口端之间连通,所述第二两位三通阀的第二端连通所述电驱换热部的出口端,所述第二两位三通阀的第三端连通所述第一冷却液蒸发部的入口端;第二冷却液泵,所述第二冷却液泵串联于所述第一二位三通阀的第一端与所述第二节点之间的管路上,或者,所述第二冷却液泵串联于所述第二两位三通阀的第二端与所述电驱换热部的出口端之间的管路上。
[0007]可选的,还包括:储液干燥器,所述储液干燥器串联于所述制冷剂冷凝部的出口端
与所述第一节点之间的管路上。
[0008]可选的,所述第一冷却液冷凝部的出口端连通所述暖风芯体的入口端,且所述电动汽车空调系统还包括:串联于所述第一冷却液冷凝部的出口端和所述暖风芯体的入口端之间的管路上的冷却液电加热器。
[0009]可选的,所述第一蒸发器与所述暖风芯体相邻,并且,所述电动汽车空调系统还包括:位于所述第一蒸发器和所述暖风芯体至少一者周围的第一风扇,所述第一风扇用于形成依次经过所述第一蒸发器和所述暖风芯体的气流。
[0010]可选的,所述暖风芯体的出口端连通所述第一冷却液冷凝部的入口端,所述第二蒸发器还包括:与所述制冷剂蒸发部换热的第二冷却液蒸发部,并且,所述电动汽车空调系统还包括:第二热交换器、电池换热部、第三两位三通阀、第四两位三通阀和第三冷却液泵,所述第二热交换器包括第一冷却液换热部、以及与所述第一冷却液换热部换热的第二冷却液换热部,所述电池换热部用于与电动汽车的电池换热,并且,所述第一冷却液换热部串联于所述暖风芯体的出口端与所述第一冷却液冷凝部的入口端之间的管路上,所述第三两位三通阀的第一端连通所述第二冷却液换热部的入口端,所述第三两位三通阀的第二端、所述第二冷却液换热部的出口端、以及所述电池换热部的入口端之间连通,所述电池换热部的出口端连通所述第四两位三通阀的第一端,所述第四两位三通阀的第二端连通所述第二冷却液蒸发部的入口端,所述第三两位三通阀的第三端、所述第四两位三通阀的第三端、以及所述第二冷却液蒸发部的出口端之间连通,所述第三冷却液泵串联于所述第四两位三通阀的第三端和所述第二冷却液蒸发部的出口端与所述第三两位三通阀的第三端之间的管路上。
[0011]可选的,还包括:位于所述第一热交换器周围的第二风扇,所述第二风扇用于形成经过所述第一热交换器的气流。
[0012]可选的,所述暖风芯体的出口端连通所述第一冷却液冷凝部的入口端,且所述电动汽车空调系统还包括:第二热交换器和电池换热部,所述第二热交换器包括第一冷却液换热部、以及与所述第一冷却液换热部换热的第二冷却液换热部,所述电池换热部用于与电动汽车的电池换热,并且,所述第一冷却液换热部串联于所述暖风芯体的出口端与所述第一冷却液冷凝部的入口端之间的管路上,所述第二冷却液换热部与所述电池换热部串联。
[0013]可选的,所述第二蒸发器还包括:与所述制冷剂蒸发部换热的第二冷却液蒸发部,且所述电动汽车空调系统还包括:与所述第二冷却液蒸发部串联的电池换热部。
[0014]相应的,本专利技术的技术方案还提供一种用于控制上述任一电动汽车空调系统的控制方法,包括:第一冷却模式,包括:运转所述压缩机;打开所述第一膨胀阀;关闭所述第二膨胀阀;关闭所述第一冷却液泵;打开所述第二冷却液泵;进行第一置位控制,所述第一置位控制的方法包括:置位控制所述第一两位三通阀,使所述第一两位三通阀的第一端和第二端连通;置位控制所述第二两位三通阀,使所述第二两位三通阀的第一端和第二端连通;第一加热模式,包括:运转所述压缩机;关闭所述第一膨胀阀;打开所述第二膨胀阀;打开所述第一冷却液泵;打开所述第二冷却液泵;进行第二置位控制,所述第二置位控制的方法包括:置位控制所述第一两位三通阀,使所述第一两位三通阀的第一端和第三端连通;置位控制所述第二两位三通阀,使所述第二两位三通阀的第三端和第二端连通。
[0015]可选的,还包括:第二冷却模式,包括:停止运转所述压缩机;关闭所述第一冷却液泵;打开所述第二冷却液泵;进行所述第一置位控制。
[0016]可选的,所述第一冷却液冷凝部的出口端连通所述暖风芯体的入口端,且所述电动汽车空调系统还包括:串联于所述第一冷却液冷凝部的出口端和所述暖风芯体的入口端之间的管路上的冷却液电加热器,并且,所述第一加热模式还包括:运转所述冷却液电加热器。
[0017]可选的,所述第一蒸发器与所述暖风芯体相邻,并且,所述电动汽车空调系统还包括:位于所述第一蒸发器和所述暖风芯体至少一者周围的第一风扇,所述第一风扇用于形成依次经过所述第一蒸发器和所述暖风芯体的气流,并且,所述控制方法还包括:除湿加热模式,包括:运转所述压缩机;打开所述第一膨胀阀;关闭所述第二膨胀阀;打开所述第一冷却液泵;关闭所述第二冷却液泵;运转所述第本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车空调系统,其特征在于,包括:压缩机、冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器、第二膨胀阀和第二蒸发器,所述冷凝器包括制冷剂冷凝部、与所述制冷剂冷凝部换热的第一冷却液冷凝部、以及与所述制冷剂冷凝部换热的第二冷却液冷凝部,所述第二蒸发器包括制冷剂蒸发部、以及与所述制冷剂蒸发部换热的第一冷却液蒸发部,并且,所述第一膨胀阀和所述第一蒸发器串联,所述第二膨胀阀与所述制冷剂蒸发部串联,所述第一膨胀阀的入口端、所述第二膨胀阀的入口端、以及所述制冷剂冷凝部的出口端连通于第一节点,所述第一蒸发器的出口端和所述制冷剂蒸发部的出口端均连通所述压缩机的吸气口,所述制冷剂冷凝部的入口端与所述压缩机的出气口连通;与所述第一冷却液冷凝部串联的暖风芯体和第一冷却液泵;第一两位三通阀、第二两位三通阀、第一热交换器和电驱换热部,所述第一热交换器用于与空气换热,所述电驱换热部用于与电动汽车的电驱系统换热,并且,所述第一二位三通阀的第一端、所述第二两位三通阀的第一端、以及所述第一冷却液蒸发部的出口端连通于第二节点,所述第一两位三通阀的第二端、第二冷却液冷凝部、以及第一热交换器的入口端依次连通,所述第一两位三通阀的第三端、所述第一热交换器的出口端、以及所述电驱换热部的入口端之间连通,所述第二两位三通阀的第二端连通所述电驱换热部的出口端,所述第二两位三通阀的第三端连通所述第一冷却液蒸发部的入口端;第二冷却液泵,所述第二冷却液泵串联于所述第一二位三通阀的第一端与所述第二节点之间的管路上,或者,所述第二冷却液泵串联于所述第二两位三通阀的第二端与所述电驱换热部的出口端之间的管路上。2.如权利要求1所述的电动汽车空调系统,其特征在于,还包括:储液干燥器,所述储液干燥器串联于所述制冷剂冷凝部的出口端与所述第一节点之间的管路上。3.如权利要求1所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述第一冷却液冷凝部的出口端连通所述暖风芯体的入口端,且所述电动汽车空调系统还包括:串联于所述第一冷却液冷凝部的出口端和所述暖风芯体的入口端之间的管路上的冷却液电加热器。4.如权利要求3所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述第一蒸发器与所述暖风芯体相邻,并且,所述电动汽车空调系统还包括:位于所述第一蒸发器和所述暖风芯体至少一者周围的第一风扇,所述第一风扇用于形成依次经过所述第一蒸发器和所述暖风芯体的气流。5.如权利要求1至4任一所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述暖风芯体的出口端连通所述第一冷却液冷凝部的入口端,所述第二蒸发器还包括:与所述制冷剂蒸发部换热的第二冷却液蒸发部,并且,所述电动汽车空调系统还包括:第二热交换器、电池换热部、第三两位三通阀、第四两位三通阀和第三冷却液泵,所述第二热交换器包括第一冷却液换热部、以及与所述第一冷却液换热部换热的第二冷却液换热部,所述电池换热部用于与电动汽车的电池换热,并且,所述第一冷却液换热部串联于所述暖风芯体的出口端与所述第一冷却液冷凝部的入口端之间的管路上,所述第三两位三通阀的第一端连通所述第二冷却液换热部的入口端,所述第三两位三通阀的第二端、所述第二冷却液换热部的出口端、以及所述电池换热部的入口端之间连通,所述电池换热部的出口端连通所述第四两位三通阀的第一端,所述第四两位三通阀的第二端连通所述第二冷却液蒸发部的入口端,所述第三两
位三通阀的第三端、所述第四两位三通阀的第三端、以及所述第二冷却液蒸发部的出口端之间连通,所述第三冷却液泵串联于所述第四两位三通阀的第三端和所述第二冷却液蒸发部的出口端与所述第三两位三通阀的第三端之间的管路上。6.如权利要求5所述的电动汽车空调系统,其特征在于,还包括:位于所述第一热交换器周围的第二风扇,所述第二风扇用于形成经过所述第一热交换器的气流。7.如权利要求1至4任一所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述暖风芯体的出口端连通所述第一冷却液冷凝部的入口端,且所述电动汽车空调系统还包括:第二热交换器和电池换热部,所述第二热交换器包括第一冷却液换热部、以及与所述第一冷却液换热部换热的第二冷却液换热部,所述电池换热部用于与电动汽车的电池换热,并且,所述第一冷却液换热部串联于所述暖风芯体的出口端与所述第一冷却液冷凝部的入口端之间的管路上,所述第二冷却液换热部与所述电池换热部串联。8.如权利要求1至4任一所述的电动汽车空调系统,其特征在于,所述第二蒸发器还包括:与所述制冷剂蒸发部换热的第二冷却液蒸发部,且所述电动汽车空调系统还包括:与所述第二冷却液蒸发部串联的电池换热部。9.一种用于控制如权利要求1至8中任一电动汽车空调系统的控制方法,其特征在于,包括:第一冷却模式,包括:运转所述压缩机;打开所述第一膨胀阀;关闭所述第二膨胀阀;关闭所述第一冷却液泵;打开所述第二冷却液泵;进行第一置位控制,所述第一置位控制的方法包括:置位控制所述第一两位三通阀,使所述第一两位三通阀的第一端和第二端连通;置位控制所述第二两位三通阀,使所述第二两位三通阀的第一端和第二端连通;第一加热模式,包括:运转所述压缩机;关闭所述第一膨胀阀;打开所述第二膨胀阀;打开所述第一冷却液泵;打开所述第二冷却液泵;进行第二置位控制,所述第二置位控制的方法包括:置位控制所述第一两位三通阀,使所述第一两位三通阀的第一端和第三端连通;置位控制所述第二两位三通阀,使所述第二两位三通阀的第三端和第二端连通。10.如权利要求9所述的控制方法,其特征在于,还包括:第二冷却模式,包括:停止运转所述压缩机;关闭所述第一冷却液泵;打开所述第二冷却液泵;进行所述第一置位控制。11.如权利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述第一冷却液冷凝部的出口端连通所述暖风芯体的入口端,且所述电动汽车空调系统还包括:串联于所述第一冷却液冷凝部的出口端和所述暖风芯体的入口端之间的管路上的冷却液电加热器,并且,所述第一加热模式还包括:运转所述冷却液电加热器。12.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述第一蒸发器与所述暖风芯体相邻,并且,所述电动汽车空调系统还包括:位于所述第一蒸发器和所述暖风芯体至少一者周围的第一风扇,所述第一风扇用于形成依次经过所述第一蒸发器和所述暖风芯体的气流,并且,所述控制方法还包括:除湿加热模式,包括:运转所述压缩机;打开所述第一膨胀阀;关闭所述第二膨胀阀;打开所述第一冷却液泵;关闭所述第二冷却液泵;运转所述第一风扇。13.如权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述除湿加热模式还包括:运转所述冷却液电加热器。14.如权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述第一冷却模式和所述第一加热模
式分别还包括:运转所述第一风扇。15.如权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述暖风芯体的出口端连通所述第一冷却液冷凝部的入口端,所述第二蒸发器还包括:与所述制冷剂蒸发部换热的第二冷却液蒸发部,并且,所述电动汽车空调系统还包括:第二热交换器、电池换热部、第三两位三通阀、第四两位三通阀和第三冷却液泵,所述第二热交换器包括第一冷却液换热部、以及与所述第一冷却液换热部换热的第二冷却液换热部,所述电池换热部用于与电动汽车的电池换热,并且,所述第一冷却液换热部串联于所述暖风芯体的出口端与所述第一冷却液冷凝部的入口端之间的管路上,所述第三两位三通阀的第一端连通所述第二冷却液换热部的入口端,所述第三两位三通阀的第二端、所述第二冷却液换热部的出口端、以及所述电池换热部的入口端之间连通,所述电池换热部的出口端连通所述第四两位三通阀的第一端,所述第四两位三通阀的第二端连通所述第二冷却液蒸发部的入口端,所述第三两位三通阀的第三端、所述第四两位三通阀的第三端、以及所述第二冷却液蒸发部的出口端之间连通,所述第三冷却液泵串联于所述第四两位三通阀的第三端和所述第二冷却液蒸发部的出口端与所述第三两位三通阀的第三端之间的管路上,并且,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈琪严鹏于卓弘汤文轩高杰李鹏唐善政
申请(专利权)人:优跑汽车技术上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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