[发明专利]一种汽车空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，特别涉及一种电动汽车空调系统或混合动力的汽车空调系统。

背景技术

随着低碳经济的发展，对节能减排提出了更加严格的要求，世界各国都把新能源汽车作为汽车工业发展的战略方向，而电动汽车或混合动力汽车由于有节能环保的特点，成为今后汽车发展方面之一。但电动汽车由于使用电池作为动力来源，电池作为核心部件，其成本和容量/重量制约着新能源汽车的发展；其空调系统同样也不同于原有的汽车空调系统。传统的内燃机式汽车，可以利用内燃机的余热和发动机排气的热量来加热车厢，而电动汽车的动力主要来自于电机，缺少了发动机的热量可以利用。另外，在传统汽车中，鼓风机和冷凝电机是汽车空调主要的用电源，而在电动汽车/混合动力汽车上用电的就不单单是混合动力，这一矛盾将更加突出。首先，压缩机没有发动机的驱动，完全依靠电能；其二，同样因为没有了发动机，在制热时没有发动机的余热可用，也要完全依靠电能。这样如何提高电能的利用率，成为电动汽车或混合动力汽车空调的主要问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车空调系统，采用热泵系统对车厢进行温度控制，并对电池也通过汽车空调系统提供冷量进行冷却，对电池的冷却具有多种方式可供选择，系统能根据环境温度和电池本身的工作状态，选择最节能的工作模式，进而提高汽车空调系统的能效。为此，本发明采用以下技术方案：

一种汽车空调系统，包括为乘客舱提供冷源和热源的制冷剂循环系统和根据热负荷控制电池温度的冷却液循环系统，制冷剂循环系统可为冷却液循环系统提供冷源；所述制冷剂循环系统属于热泵系统，至少包括：制冷模式、制热模式；所述制冷剂循环系统包括压缩机、位于压缩机进气口前的汽液分离器、与压缩机的出口相连接的车内冷凝器、与车厢外环境进行热交换的车厢外热交换器、车内蒸发器；所述车内冷凝器与车厢外热交换器之间的管路中设置有第二节流元件，第二节流元件设置有一个旁通流路；制冷剂循环系统还包括可为冷却液循环系统提供冷源的中间换热器；从所述车厢外热交换器通向车内蒸发器、中间换热器的管路中设置有至少一个节流元件，使制冷剂循环系统在制冷模式时，经车厢外热交换器冷凝的制冷剂经节流元件节流后可通向车内蒸发器、中间换热器；所述冷却液循环系统包括：被动冷却模式，主动冷却模式，在被动冷却模式时冷却液循环系统从所述中间换热器吸收冷量以用于对电池的冷却。

优选地，所述车厢外热交换器之后的管路分成两个流路：其中第一回路直接通过管路连接到所述汽液分离器，第二回路通向所述车内蒸发器及所述中间换热器；第一回路在制热模式时导通，第二回路在制冷模式时导通；所述制冷剂循环系统设置有三通阀或两个电磁阀控制这两个回路的通断。

可选地，所述车厢外热交换器通向所述车内蒸发器、所述中间换热器的管路中各设置有一个节流元件：所述车厢外热交换器通向所述车内蒸发器的第一节流元件、所述车厢外热交换器通向所述中间换热器的冷媒部的第三节流元件，在制冷模式时，制冷剂通过所述车厢外热交换器冷凝出来后分成两个流路，其中第一流路经第一节流元件节流后流向所述车内蒸发器；第二流路经第三节流元件节流后流向所述中间换热器的冷媒部。这样车内蒸发器与中间换热器的冷媒部的温度就分别可控可调，以满足系统的节能及舒适性的需要。

可选地，所述两个流路中分别设置有截止阀或电磁阀或带截止功能的流量控制阀。

可选地，所述车厢外热交换器通向所述车内蒸发器、所述中间换热器的管路中设置有一个节流元件：主节流元件，在制冷模式时，制冷剂通过所述车厢外热交换器冷凝后通过第二回路，通过所述主节流元件节流后再分成两个流路：流向所述车内蒸发器的第一流路、流向所述中间换热器的冷媒部的第二流路。这样系统部件相对较少，可节约制造成本。

可选地，所述两个流路中至少一个流路设置有带截止功能的流量控制阀或设置有截止阀与流量控制阀的组合。

优选地，所述制冷剂循环系统包括第二中间换热器、第四节流元件，第二中间换热器包括第一部份与第二部份，第二中间换热器的第二部份设置在所述车内冷凝器的出口与所述第三节流元件之间的管路中，第二中间换热器的第一部份一端连接第四节流元件，另一端通过管路阀件连接到所述汽液分离器的进口；所述第四节流元件的另一端通过管路件连接到所述车内冷凝器的出口；所述第四节流元件、第二中间换热器的第一部份呈串联设置。通过设置第二中间换热器，该热泵的工作范围增大，效率提高，从而扩大了电动汽车的使用范围。