一种纯电动汽车热泵空调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种纯电动汽车热泵空调系统及其控制方法，系统的第一管路的一端连接四通换向阀的第一管口，另一端通过压缩机连接第二管口，第三管口通过第二管路顺次地经冷凝器总成中的冷凝器、第一双向膨胀阀和空调主机内的主蒸发器连接第四管口；控制单元分别与压缩机、四通换向阀、冷凝器总成中的风机和空调主机内的鼓风机电连接；系统还包括用于对冷凝器的外表面进行加热的、与控制单元电连接的第一PTC加热器，从而在环境温度较低时，第一PTC加热器能够对对冷凝器外表面加热，使得在冷凝器内的热交换更彻底，提高了热泵空调系统的制热能力；同时由于第一PTC加热器工作时所需的功率不高，因此具有显著的节能功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调控制领域，尤其涉及。
技术介绍
传统汽油机通常把发动机散热作为制暖热源，但是电动汽车上没有发动机，而且对于混合动力车来说在发动机停转时车内也需保暖，现有技术中针对电动汽车和混合动力车的保暖问题来说，通常采用电热式加热器进行加热。采用电热式加热器进行加热的方式需要的功耗较大，于是针对此问题，现有技术中就出现了通过在管路中加入四通换向阀的方式实现制冷系统和制热系统的转换，但是此种方式的缺陷在于，在环境气温低(例如冬于)的情况下，由于冷凝器总成的冷凝器(在制热模式下起蒸发器的作用)的表面会结霜，管道内部制冷剂在冷凝器内进行的能量转换效率就会大大降低，从而严重影响热泵空调系统的制热性能，无法满足在低温区域内具有高制热性能的汽车的制热性能要求。另外，热泵空调系统的制热能力不足，大大降低了车内温度，影响乘坐的舒适性的同时，会导致在挡风玻璃上结霜，从而严重影响了驾驶的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:一种纯电动汽车热泵空调系统，包括控制单元、压缩机、冷凝器总成、第一双向膨胀阀、空调主机、第一管路、第二管路和具有第一管口、第二管口、第三管口和第四管口的四通换向阀；所述第一管路的一端连接所述第一管口，另一端通过所述压缩机连接所述第二管口，所述第三管口通过所述第二管路顺次地经所述冷凝器总成中的冷凝器、第一双向膨胀阀和所述空调主机内的主蒸发器连接所述第四管口 ；所述控制单元分别与压缩机、四通换向阀、冷凝器总成中的风机和空调主机内的鼓风机电连接；所述热泵空调系统还包括用于对所述冷凝器的外表面进行加热的第一 PTC加热器，所述第一 PTC加热器与所述控制单元通讯连接。优选的是，所述第一 PTC加热器设置在所述冷凝器总成内。优选的是，所述第一 PTC加热器为低功率PTC加热器。优选的是，所述热泵空调系统还包括设置于所述空调主机内的第二 PTC加热器，所述第二 PTC加热器与所述控制单元电连接。优选的是，所述热泵空调系统还包括:设置于所述空调主机内的辅助蒸发器；第一电磁阀，所述第二管路顺次地经过所述冷凝器和第一电磁阀连接所述第一双向膨胀阀；以及第二电磁阀、第二双向膨胀阀和第三管路，所述冷凝器上与第一电磁阀连接的端口还与所述第三管路的一端连接，所述第三管路的另一端顺次地经过所述第二电磁阀、第二双向膨胀阀和辅助蒸发器连接所述第四管口 ；所述第一电磁阀和第二电磁阀均与所述控制单元电连接。优选的是，所述控制单元为中央处理器、单片机、嵌入式处理器中的一种。优选的是，所述纯电动汽车热泵空调系统的除霜模式下的控制方法包括:所述控制单元控制压缩机、风机、第二 PTC加热器和鼓风机工作，所述控制单元控制所述第二电磁阀吸合，并且控制所述四通换向阀处于第一工作状态，当所述四通换向阀处于第一工作状态时，所述热泵空调系统处于制冷状态；获取车内温度和车内湿度；当所述车内温度大于设定的温度阈值且所述车内湿度小于设定的湿度阈值时，所述控制单元控制所述四通换向阀处于第二工作状态；当所述四通换向阀处于第二工作状态时，所述热泵空调系统处于制热状态。优选的是，所述纯电动汽车热泵空调系统的制热模式下的控制方法包括:所述控制单元控制所述四通换向阀处于第二工作状态；当所述四通换向阀处于第二工作状态时，所述热泵空调系统处于制热状态；获取车外温度；所述控制单元判断所述车外温度与设定的第一温度的大小；当所述车外温度小于等于所述第一温度时，所述控制单元控制所述鼓风机工作，并且所述控制单元控制所述第二 PTC加热器以第一输出功率工作；当所述车外温度大于所述第一温度且小于等于设定的第二温度时，所述控制单元控制压缩机、风机、第一 PTC加热器和鼓风机工作，所述控制单元控制第一电磁阀和第二电磁阀均吸合，并且控制所述第二 PTC加热器以第二输出功率工作，所述第二输出功率小于所述第一输出功率；当所述车外温度大于所述第二温度且小于等于设定的第三温度时，所述控制单元控制压缩机、风机、第一 PTC加热器和鼓风机工作，所述控制单元控制第一电磁阀和第二电磁阀均吸合；当所述车外温度大于所述第三温度且小于等于设定的第四温度时，所述控制单元控制压缩机、风机和鼓风机工作，所述控制单元控制第一电磁阀和第二电磁阀均吸合；所述第一温度、第二温度、第三温度和第四温度从小至大顺次排列。优选的是，所述纯电动汽车热泵空调系统的制冷模式下的控制方法包括:所述控制单元控制压缩机和鼓风机工作，所述控制单元控制所述第一电磁阀吸合，并且控制所述四通换向阀处于第一工作状态；当所述四通换向阀处于第一工作状态时，所述热泵空调系统处于制冷状态。本专利技术的有益效果在于，(I)由于第一 PTC加热器的设置,在环境温度较低时,控制单兀开启第一 PTC加热器对冷凝器总成内的冷凝器的外表面进行加热，使得在冷凝器内部进行的热交换进行得更彻底，提高了热泵空调系统的制热能力，同时由于第一 PTC加热器工作时所需的功率不高，因此，仅需要耗费较小的电能就可以达到大幅提高热泵空调的制热能力的目的，具有显著的节能功效；(2)热泵空调系统制热能力的增加，避免了挡风玻璃上结霜的情况，保证了驾驶的安全性；(3)在空调主机内增加辅助蒸发器和第二 PTC加热器，结合本专利技术提供的控制方法，根据车外温度、车内温度和车内湿度，控制四通换向阀、压缩机、第一 PTC加热器、第二PTC加热器、主蒸发器以及辅助蒸发器的工作，能够满足热泵空调系统在各种模式下高效率运行的要求，达到节能的目标。【附图说明】图1示出了本专利技术实施例热泵空调系统的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例热泵空调系统的电路原理方框图；图3示出了本专利技术实施例热泵空调系统在除霜模式下控制方法的流程图；图4示出了本专利技术实施例热泵空调系统在制热模式下控制方法的流程图。附图标记说明I 压缩机8 第一电磁阀2 四通换向阀9 第二电磁阀21 第一管口10 第一双向膨胀阀22 第二管口11 鼓风机23 第三管口12 主蒸发器`24 第四管口13 第二双向膨胀阀31 第一管路14 第二 PTC加热器32 第二管路15 辅助蒸发器33 第三管路16 空调主机4 冷凝器17 车内温度传感器5 冷凝器总成18 车内湿度传感器6 风机19 车外温度传感器7 第一 PTC加热器20 控制单元【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。参照图1和图2，所述纯电动汽车热泵空调系统，包括控制单元20、压缩机1、冷凝器总成5、第一双向膨胀阀10、空调主机16、第一管路31、第二管路32和具有第一管口 21、第二管口 22、第三管口 23和第四管口 24的四通换向阀2。具体地，所述第一管路31的一端连接所述第一管口 21，另一端通过所述压缩机I连接所述第二管口 22，所述第三管口 23通过所述第二管路32顺次地经所述冷凝器总成5中的冷凝器4、第一双向膨胀阀10和所述空调主机16内的主蒸发器12连接所述第四管口24 ;所述控制单元20分别与压缩机1、四通换向阀2、冷凝器总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车热泵空调系统，包括控制单元、压缩机、冷凝器总成、第一双向膨胀阀、空调主机、第一管路、第二管路和具有第一管口、第二管口、第三管口和第四管口的四通换向阀；所述第一管路的一端连接所述第一管口，另一端通过所述压缩机连接所述第二管口，所述第三管口通过所述第二管路顺次地经所述冷凝器总成中的冷凝器、第一双向膨胀阀和所述空调主机内的主蒸发器连接所述第四管口；所述控制单元分别与压缩机、四通换向阀、冷凝器总成中的风机和空调主机内的鼓风机电连接；其特征在于，所述热泵空调系统还包括用于对所述冷凝器的外表面进行加热的第一PTC加热器，所述第一PTC加热器与所述控制单元通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车热泵空调系统，包括控制单元、压缩机、冷凝器总成、第一双向膨胀阀、空调主机、第一管路、第二管路和具有第一管口、第二管口、第三管口和第四管口的四通换向阀；所述第一管路的一端连接所述第一管口，另一端通过所述压缩机连接所述第二管口，所述第三管口通过所述第二管路顺次地经所述冷凝器总成中的冷凝器、第一双向膨胀阀和所述空调主机内的主蒸发器连接所述第四管口 ；所述控制单元分别与压缩机、四通换向阀、冷凝器总成中的风机和空调主机内的鼓风机电连接；其特征在于， 所述热泵空调系统还包括用于对所述冷凝器的外表面进行加热的第一 PTC加热器，所述第一 PTC加热器与所述控制单元通讯连接。2.根据权利要求1所述的纯电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述第一PTC加热器设置在所述冷凝器总成内。3.根据权利要求1所述的纯电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述第一PTC加热器为低功率PTC加热器。4.根据权利要求1所述的纯电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括设置于所述空调主机内的第二 PTC加热器，所述第二 PTC加热器与所述控制单元电连接。5.根据权利要求4所述的纯电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括: 设置于所述空调主机内的辅助蒸发器； 第一电磁阀，所述第二管路顺次地经过所述冷凝器和第一电磁阀连接所述第一双向膨胀阀；以及 第二电磁阀、第二双向膨胀阀和第三管路，所述冷凝器上与第一电磁阀连接的端口还与所述第三管路的一端连接，所述第三管路的另一端顺次地经过所述第二电磁阀、第二双向膨胀阀和辅助蒸发器连接所述第四管口； 所述第一电磁阀和第二电磁阀均与所述控制单元电连接。6.根据权利要求1所述的纯电动汽车热泵空调系统，其特征在于，所述控制单元为中央处理器、单片机、嵌入式处理器中的一种。7.根据权利要求5所述的纯电动汽车热泵空调系统的控制方法，其特征在于，其除霜模式下的控制方法包括: 所述控制单元控制压缩机、风机、第二 PTC加热器和鼓风机工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兵兵，夏顺礼，张彦辉，程剑峰，张腾，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：