一種電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，用于純電動(dòng)汽車上，同時(shí)還涉及一種電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來純電動(dòng)汽車已經(jīng)越來越普及，車輛的驅(qū)動(dòng)全部由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成，而主驅(qū)動(dòng)電機(jī)則由電池組供電，作為應(yīng)用于純電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際使用時(shí)是需要消耗電池組的電能，因此，純電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)會(huì)影響汽車的續(xù)航里程。那么如何使純電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)使用更加的節(jié)能，能量的利用率和轉(zhuǎn)換率更高是目前純電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)上的難題。另外電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的控制方法是否合理直接影響空調(diào)系統(tǒng)是否節(jié)能，因此，提供一種電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的控制方法也尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，該電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)不但能夠在電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)制冷和制熱，而且可以提高換熱效率，提高電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的制冷和制熱效果。
[0004]本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是:提供一種電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，該控制方法可以在電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)制冷和制熱，同時(shí)根據(jù)運(yùn)行環(huán)境調(diào)節(jié)電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的工作頻率，在制熱啟動(dòng)時(shí)有效的防冷風(fēng)吹入，在制熱關(guān)閉時(shí)充分的來利用余熱，使電動(dòng)汽車空調(diào)的運(yùn)行更加合理。
[0005]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)，四通閥、車外換熱器、雙向膨脹閥、車內(nèi)換熱器、氣液分離器，所述車外換熱器和車內(nèi)換熱器分別配套有車外風(fēng)機(jī)和車內(nèi)風(fēng)機(jī)，所述四通閥上設(shè)置有進(jìn)氣口、回氣口、制冷流向口和制熱流向口，所述壓縮機(jī)的排氣口與四通閥的進(jìn)氣口連通，所述四通閥的回氣口通過回氣管路與壓縮機(jī)的吸氣口連接，所述氣液分離器設(shè)置于回氣管路上，所述車外換熱器和車內(nèi)換熱器均包括一個(gè)氣體連接端和一個(gè)液體連接端，所述車外換熱器和車內(nèi)換熱器的氣體連接端均設(shè)置有氣體分配器，車外換熱器的氣體分配器與四通閥的制冷流向口連接，車內(nèi)換熱器的氣體分配器與四通閥的制熱流向口連接，所述車外換熱器和車內(nèi)換熱器的液體連接端均設(shè)置有液體分配器，該車外換熱器的液體分配器與雙向膨脹閥的一個(gè)端口連接，雙向膨脹閥的另一個(gè)端口與車內(nèi)換熱器的液體分配器連接。
[0006]作為一種優(yōu)選的方案，所述車外換熱器上的氣體分配器包括一個(gè)儲(chǔ)氣管，該儲(chǔ)氣管固定于車外換熱器的氣體連接端，該儲(chǔ)氣管上設(shè)置有一個(gè)氣體總接口和若干個(gè)分配口，所述總接口與四通閥的制冷流向口連接，所述若干個(gè)分配口與車外換熱器內(nèi)的換熱分管一一對(duì)應(yīng)連通。
[0007]作為一種優(yōu)選的方案，所述車外換熱器上的液體分配器包括一個(gè)錐形的分配腔室，該分配腔室上設(shè)置有一個(gè)液體總接口和若干個(gè)分配管，該若干個(gè)分配管與車外換熱器內(nèi)的換熱分管對(duì)應(yīng)連通。
[0008]作為一種優(yōu)選的方案，所述電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)還包括設(shè)置于車內(nèi)的車內(nèi)溫度傳感器、設(shè)置于車外的車外傳感器、設(shè)置于車外換熱器芯體上的車外換熱器溫度傳感器、設(shè)置于車內(nèi)換熱器芯體上的車內(nèi)換熱器溫度傳感器，該車內(nèi)溫度傳感器、車外溫度傳感器、車外換熱器溫度傳感器和車內(nèi)換熱器溫度傳感器均與中控裝置連接，該中控裝置與車內(nèi)風(fēng)機(jī)、車外風(fēng)機(jī)以及壓縮機(jī)電連接。
[0009]作為一種優(yōu)選的方案，所述車內(nèi)換熱器風(fēng)流下游側(cè)設(shè)置有輔助電加熱裝置。
[0010]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是:該電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)利用四通閥來控制冷媒的流向，并利用雙向膨脹閥實(shí)現(xiàn)降壓節(jié)流，從而實(shí)現(xiàn)制冷和制熱兩種模式，并且，在車內(nèi)換熱器和車外換熱器上均設(shè)置有氣體分配器和液體分配器，這樣，該氣體分配器和液體分配器可以在制熱或制冷時(shí)將氣體或液體均勻送至車內(nèi)換熱器和車外換熱器的換熱分管中，使車外換熱器和車內(nèi)換熱器的每根換熱分管的流量基本保持一致，最大程度的利用了車外換熱器和車內(nèi)換熱器的換熱效率，避免了常規(guī)電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中因流量分配不均而造成換熱效果變差的現(xiàn)象發(fā)生。
[0011]又由于所述電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)還包括設(shè)置于車內(nèi)的車內(nèi)溫度傳感器、設(shè)置于車外的車外傳感器、設(shè)置于車外換熱器芯體上的車外換熱器溫度傳感器、設(shè)置于車內(nèi)換熱器芯體上的車內(nèi)換熱器溫度傳感器，該車內(nèi)溫度傳感器、車外溫度傳感器、車外換熱器溫度傳感器和車內(nèi)換熱器溫度傳感器均與中控裝置連接，該中控裝置與車內(nèi)風(fēng)機(jī)、車外風(fēng)機(jī)以及壓縮機(jī)電連接，利用上述的溫度傳感器可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)空調(diào)的智能化工作。
[0012]又由于所述車內(nèi)換熱器風(fēng)流下游側(cè)設(shè)置有輔助電加熱裝置，該輔助電加熱裝置可以在制熱時(shí)對(duì)車內(nèi)換熱器進(jìn)行輔助電加熱，使制熱的速度更快。
[0013]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電動(dòng)汽車的電動(dòng)空調(diào)控制方法，其包括以下方式:
[0014]A、制熱模式
[0015]Al、制熱模式啟動(dòng):
[0016]當(dāng)且僅當(dāng)車外環(huán)境溫度小于T外max時(shí)制熱模式啟動(dòng)，啟動(dòng)后，四通閥切換成制熱模式，使四通閥的進(jìn)氣口與制熱流向口連通，制冷流向口與回氣口連通，壓縮機(jī)啟動(dòng)，冷媒經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒，氣態(tài)冷媒通過四通閥后均勻進(jìn)入到車內(nèi)換熱器中熱交換后，再通過雙向膨脹閥降壓變成低溫液態(tài)冷媒，低溫液態(tài)冷媒均勻進(jìn)入到車外換熱器熱交換后變成低溫的氣液混合物，最后經(jīng)過制冷流向口和回氣口流回至氣液分離器，低溫的氣態(tài)冷媒經(jīng)過壓縮機(jī)的吸氣口回流至壓縮機(jī)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，壓縮機(jī)根據(jù)車內(nèi)設(shè)定溫度Τ??、車內(nèi)實(shí)時(shí)溫度T械和車外實(shí)時(shí)溫度T外實(shí)進(jìn)行智能變頻;當(dāng)車內(nèi)換熱器的芯體溫度低于T內(nèi)min時(shí)車內(nèi)風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)車內(nèi)換熱器的芯體溫度高于T內(nèi)max時(shí)車內(nèi)風(fēng)機(jī)以設(shè)定的轉(zhuǎn)速檔位轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)車內(nèi)換熱器的芯體溫度處于T內(nèi)min到T內(nèi)max之間時(shí)車內(nèi)風(fēng)機(jī)以最低轉(zhuǎn)速檔位轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0017]A2、制熱模式關(guān)閉:
[0018]關(guān)閉制熱模式且關(guān)閉電源時(shí)，先關(guān)閉壓縮機(jī)，而后延遲關(guān)閉車內(nèi)風(fēng)機(jī)，最后將四通閥切換制冷模式，使進(jìn)氣口與制冷流向口連通，制熱流向口與回氣口連通;而關(guān)閉制熱模式空調(diào)系統(tǒng)處于待機(jī)時(shí)，先關(guān)閉壓縮機(jī)，車內(nèi)風(fēng)機(jī)中速檔位轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間后再以最低轉(zhuǎn)速檔位持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而四通閥切換制冷模式，關(guān)閉制熱模式后，設(shè)定A = Trtg-1V按，當(dāng)A大于設(shè)定值N時(shí)制熱模式才再次啟動(dòng)；
[0019]B、制冷模式
[0020]B1、制冷模式啟動(dòng):
[0021]當(dāng)且僅當(dāng)車外環(huán)境溫度大于等于T外min時(shí)制冷模式啟動(dòng)，啟動(dòng)后，四通閥切換成制冷模式，使進(jìn)氣口與制冷流向口連通，制熱流向口與回氣口連通;車外風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后再啟動(dòng)壓縮機(jī)，冷媒經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的氣態(tài)冷媒，氣態(tài)冷媒通過四通閥后均勻進(jìn)入車外換熱器中熱交換后，再通過雙向膨脹閥降壓變成低溫液態(tài)冷媒，低溫液態(tài)冷媒均勻進(jìn)入車內(nèi)換熱器熱交換后變成低溫的氣液混合物，最后經(jīng)過制熱流向口和回氣口流回至氣液分離器，低溫的氣態(tài)冷媒經(jīng)過壓縮機(jī)的吸氣口回流至壓縮機(jī)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，壓縮機(jī)根據(jù)車內(nèi)設(shè)定溫度、車內(nèi)實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行智能變頻；
[0022]B2、制冷模式關(guān)閉:
[0023]關(guān)閉制冷模式時(shí)，先關(guān)閉壓縮機(jī)而后關(guān)閉車外風(fēng)機(jī)，設(shè)定Α1=Τ?τΤ??，當(dāng)A大于設(shè)定值NI時(shí)制冷模式才再次啟動(dòng)。
[0024]其中進(jìn)一步優(yōu)化上述控制方法，所述空調(diào)控制方法中的車內(nèi)換熱器還配套了輔助電加熱；
[0025]當(dāng)同時(shí)滿足以下條件時(shí)才啟動(dòng)輔助電加熱:I)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間超過2分鐘;2)車內(nèi)風(fēng)機(jī)正持續(xù)運(yùn)行;3)距離上次輔助電加熱關(guān)閉時(shí)間已超過I分鐘;4)車內(nèi)換熱器的芯體溫度小于預(yù)設(shè)值T*g; 5)車內(nèi)溫度小于預(yù)設(shè)值!1—; 6.A值大于設(shè)定值N2，該N2大于N;
[0026]當(dāng)滿足以下條件之一時(shí)，輔助電加熱關(guān)閉:1、車內(nèi)換熱器的芯體溫度大于等于預(yù)設(shè)值2、A值小于等于設(shè)定值N2-1; 3、車內(nèi)溫度大于預(yù)設(shè)值!1—+: ;4、制熱模式和制冷模式切換時(shí)。
[0027]其中進(jìn)一步優(yōu)化上述控制方法，所述空調(diào)控制方法在制熱模式下還設(shè)置有除霜模式:
[0028]設(shè)定車外實(shí)時(shí)溫度為T外實(shí)、車外換熱器芯體溫度T外芯，當(dāng)T外實(shí)-T外芯2設(shè)定值N3時(shí)，且制熱模式下運(yùn)行時(shí)間超過30分鐘啟動(dòng)除霜模式，除霜開始時(shí)，壓縮機(jī)、車內(nèi)風(fēng)機(jī)和車外風(fēng)機(jī)均停止，四通閥切換成制冷模式，而后壓縮機(jī)啟動(dòng)并逐漸變?yōu)闈M負(fù)荷運(yùn)行，車內(nèi)風(fēng)機(jī)和車外風(fēng)機(jī)依舊停止，冷媒按照電動(dòng)空調(diào)的制冷模式路線運(yùn)行，使高溫高壓的氣態(tài)冷媒在車外換熱器中通過除霜；當(dāng)T外芯持續(xù)一段時(shí)間超過T外Sin或除霜模式持續(xù)運(yùn)行超過最低除霜時(shí)間時(shí)停止除霜。
[0029]其中進(jìn)一步優(yōu)化上述控制方法，制熱模式