本發(fā)明創(chuàng)造屬于汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于電動(dòng)汽車的空調(diào)集熱控制裝置。

背景技術(shù)：

電動(dòng)車不僅要為乘員艙提供舒適的駕乘環(huán)境，還要為動(dòng)力電池及其他電動(dòng)機(jī)及逆變器等電器部件進(jìn)行熱管理才能保證其使用安全性及較高的性能。熱管理系統(tǒng)的性能優(yōu)劣及能效比將直接決定了電動(dòng)車的續(xù)航里程、駕乘舒適性及行駛安全性。針對(duì)電池組的產(chǎn)熱量、電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)熱量以及車用空調(diào)的制冷量、制熱量進(jìn)行整體考慮和交互利用，研究純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和鋰動(dòng)力電池組的產(chǎn)熱和傳熱特性，結(jié)合獲取的動(dòng)力電池組分別在恒倍率放電和變工況放電條件下的產(chǎn)熱特性，設(shè)計(jì)開發(fā)高能效比、節(jié)能和穩(wěn)定的熱系統(tǒng)與控制系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)車的開發(fā)與推廣具有非常好的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種用于電動(dòng)汽車的空調(diào)集熱控制裝置，以保證在為車內(nèi)提供暖風(fēng)或者冷風(fēng)的同時(shí)幫助電池組和電機(jī)散熱或者加熱，提高電動(dòng)汽車的續(xù)航能力，更加適合在電動(dòng)汽車上進(jìn)行應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于電動(dòng)汽車的空調(diào)集熱控制裝置，包括：

第一循環(huán)通路和第二循環(huán)通路，所述第一循環(huán)通路上依次連接有電池組、電機(jī)、車內(nèi)換熱器、膨脹閥、干燥器和車外換熱器，所述車內(nèi)換熱器與膨脹閥之間的管路上設(shè)有第一電磁閥，所述電機(jī)與車內(nèi)換熱器之間的管路上設(shè)有第二電磁閥，電機(jī)和第二電磁閥之間的連接管路上連接有第三電磁閥，所述第三電磁閥的另一端與電池組遠(yuǎn)離電機(jī)的一端連接；

所述第二循環(huán)通路上連接有壓縮機(jī)和氣液分離器，所述第二循環(huán)通路與第一循環(huán)通路之間連接有四通閥，所述四通閥包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

所述第一端口與壓縮機(jī)連接，所述第二端口與電池組連接，所述第三端口與氣液分離器連接，所述第四端口與車外換熱器連接。

進(jìn)一步的，所述電池組與第三電磁閥連接的管路上設(shè)有第四電磁閥，所述電機(jī)的兩端通過管路連接有第五電磁閥，所述電池組的兩端通過管路連接有第六電磁閥，膨脹閥和第一電磁閥連接的管路上連接有第七電磁閥，所述第七電磁閥的另一端與電機(jī)和第二電磁閥的連接管路連接。

進(jìn)一步的，干燥器和車外換熱器連接的管路上依次連接有第八電磁閥和第九電磁閥，所述第八電磁閥的另一端與第七電磁閥和電機(jī)連接的管路連接，所述第九電磁閥的另一端與電池組和第四電磁閥的連接管路連接。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)與第二電磁閥連接的管路上設(shè)有第十電磁閥。

進(jìn)一步的，還包括控制器，所述第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥、第七電磁閥、第八電磁閥、第九電磁閥和第十電磁閥分別與控制器電連接。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種用于電動(dòng)汽車的空調(diào)集熱控制裝置具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明所述的熱管理系統(tǒng)優(yōu)化了目前電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，兼顧控制汽車電池組溫度和電機(jī)溫度，保障汽車正常運(yùn)行的同時(shí)，同時(shí)盡量節(jié)約電動(dòng)汽車的電能，在同等制冷或者制熱條件下提高其續(xù)航能力以節(jié)約能源，通過電池組、電機(jī)與汽車總空調(diào)系統(tǒng)分別串聯(lián)，采用主動(dòng)制冷或者制熱的方式快速調(diào)節(jié)汽車電池組和電機(jī)溫度，將其控制在最佳運(yùn)行溫度范圍之內(nèi)，提高了電池充放電效率和系統(tǒng)整體運(yùn)行效率，此技術(shù)簡化了結(jié)構(gòu)，便于控制，更加適合在電動(dòng)汽車上進(jìn)行應(yīng)用，此外，本技術(shù)所采用的空調(diào)系統(tǒng)很好地利用了電池組的余熱，利用該部分余熱有效的解決了擋風(fēng)玻璃的結(jié)霜問題。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的汽車集控?zé)峁芾硐到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的夏季制冷車內(nèi)制冷時(shí)的原理示意圖；

圖3為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的夏季制冷電池組散熱時(shí)的原理示意圖；

圖4為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的夏季制冷電動(dòng)機(jī)散熱時(shí)的原理示意圖；

圖5為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的夏季制冷電池組散熱和車內(nèi)制冷時(shí)的原理示意圖；

圖6為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的夏季制冷電動(dòng)機(jī)散熱和車內(nèi)制冷時(shí)的原理示意圖；

圖7為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的夏季制冷電動(dòng)機(jī)散熱、電池組散熱和車內(nèi)制冷時(shí)的原理示意圖；

圖8為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的冬季制熱車內(nèi)制熱時(shí)的原理示意圖；

圖9為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的冬季制熱電池組加熱和車內(nèi)制熱時(shí)的原理示意圖；

圖10為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的冬季制熱電動(dòng)機(jī)加熱和車內(nèi)制熱時(shí)的原理示意圖；

圖11為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的冬季制熱電池組加熱、電動(dòng)機(jī)加熱和車內(nèi)制熱時(shí)的原理示意圖；

圖12為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的過渡季節(jié)電動(dòng)機(jī)和電池組向車內(nèi)供熱時(shí)的原理示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-車內(nèi)換熱器；2-電機(jī)；3-電池組；4-四通閥；401-第一端口；402-第二端口；403-第三端口；404-第四端口；5-壓縮機(jī)；6-氣液分離器；7-車外換熱器；8-干燥器；9-膨脹閥；10-控制器；11-第一電磁閥；12-第二電磁閥；13-第三電磁閥；14-第四電磁閥；15-第五電磁閥；16-第六電磁閥；17-第七電磁閥；18-第八電磁閥；19-第九電磁閥；20-第十電磁閥。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

如圖1所示：一種用于電動(dòng)汽車的空調(diào)集熱控制裝置，包括：

第一循環(huán)通路和第二循環(huán)通路，所述第一循環(huán)通路上依次連接有電池組3、電機(jī)2、車內(nèi)換熱器1、膨脹閥9、干燥器8和車外換熱器7，所述車內(nèi)換熱器1與膨脹閥9之間的管路上設(shè)有第一電磁閥11，所述電機(jī)2與車內(nèi)換熱器1之間的管路上設(shè)有第二電磁閥12，電機(jī)2和第二電磁閥12之間的連接管路上連接有第三電磁閥13，所述第三電磁閥13的另一端與電池組3遠(yuǎn)離電機(jī)2的一端連接；

所述第二循環(huán)通路上連接有壓縮機(jī)5和氣液分離器6，所述第二循環(huán)通路與第一循環(huán)通路之間連接有四通閥4，所述四通閥4包括第一端口401、第二端口402、第三端口403和第四端口404；

所述第一端口401與壓縮機(jī)5連接，所述第二端口402與電池組3連接，所述第三端口403與氣液分離器6連接，所述第四端口404與車外換熱器7連接；

所述電池組3與第三電磁閥13連接的管路上設(shè)有第四電磁閥14，所述電機(jī)2的兩端通過管路連接有第五電磁閥15，所述電池組3的兩端通過管路連接有第六電磁閥16，膨脹閥9和第一電磁閥11連接的管路上連接有第七電磁閥17，所述第七電磁閥17的另一端與電機(jī)2和第二電磁閥12的連接管路連接；

干燥器8和車外換熱器7連接的管路上依次連接有第八電磁閥18和第九電磁閥19，所述第八電磁閥18的另一端與第七電磁閥17和電機(jī)2連接的管路連接，所述第九電磁閥19的另一端與電池組3和第四電磁閥14的連接管路連接，電機(jī)2與第二電磁閥12連接的管路上設(shè)有第十電磁閥20；

還包括控制器10，所述第一電磁閥11、第二電磁閥12、第三電磁閥13、第四電磁閥14、第五電磁閥15、第六電磁閥16、第七電磁閥17、第八電磁閥18、第九電磁閥19和第十電磁閥20分別與控制器10電連接。

本熱管理系統(tǒng)使用時(shí)，其有11種工作模式：

(1)夏季制冷車內(nèi)制冷的模式：如圖2所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第四端口404出來進(jìn)入車外換熱器7，制冷劑在車外換熱器7內(nèi)散熱，隨后依次進(jìn)入干燥器8和膨脹閥9，經(jīng)過膨脹閥9節(jié)流后，制冷劑進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，吸收了駕駛室內(nèi)的熱量，隨后經(jīng)過第二電磁閥12和第三電磁閥13后回到四通閥4的第二端口402，然后制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6回到壓縮機(jī)5。

(2)夏季制冷電池組散熱的模式：如圖3所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第四端口404出來進(jìn)入車外換熱器7，制冷劑在車外換熱器7內(nèi)散熱，隨后依次進(jìn)入干燥器8和膨脹閥9，經(jīng)過膨脹閥9節(jié)流后，隨后進(jìn)入第七電磁閥17和第五電磁閥15，根據(jù)電池組3的溫度確定是否需要冷卻，進(jìn)入電池組3吸收熱量，吸熱后回到四通閥4的第二端口402，然后制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6回到壓縮機(jī)5。

(3)夏季制冷電機(jī)散熱的模式：如圖4所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第四端口404出來進(jìn)入車外換熱器7，制冷劑在車外換熱器7內(nèi)散熱，隨后依次進(jìn)入干燥器8和膨脹閥9，經(jīng)過膨脹閥9節(jié)流后，隨后進(jìn)入第七電磁閥17，根據(jù)電機(jī)2的溫度確定是否需要冷卻，進(jìn)入電機(jī)2吸收熱量，吸熱后進(jìn)入第六電磁閥16回到四通閥4的第二端口402，然后制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6回到壓縮機(jī)5。

(4)夏季制冷車內(nèi)制冷和電池組散熱的模式：如圖5所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第四端口404出來進(jìn)入車外換熱器7，制冷劑在車外換熱器7內(nèi)散熱，隨后依次進(jìn)入干燥器8和膨脹閥9，經(jīng)過膨脹閥9節(jié)流后，隨后分為兩路，一路制冷劑進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，吸收了駕駛室內(nèi)的熱量，隨后經(jīng)過第二電磁閥12和第三電磁閥13后回到四通閥4的第二端口402，另一路進(jìn)入第七電磁閥17和第五電磁閥15，根據(jù)電池組3的溫度確定是否需要冷卻，進(jìn)入電池組3吸收熱量，吸熱后回到四通閥4的第二端口402，然后制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6回到壓縮機(jī)5。

(5)夏季制冷車內(nèi)制冷和電機(jī)散熱的模式：如圖6所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第四端口404出來進(jìn)入車外換熱器7，制冷劑在車外換熱器7內(nèi)散熱，隨后依次進(jìn)入干燥器8和膨脹閥9，經(jīng)過膨脹閥9節(jié)流后，隨后分為兩路，一路制冷劑進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，吸收了駕駛室內(nèi)的熱量，隨后經(jīng)過第二電磁閥12和第三電磁閥13后回到四通閥4的第二端口402，另一路進(jìn)入第七電磁閥17，根據(jù)電機(jī)2的溫度確定是否需要冷卻，進(jìn)入電機(jī)2吸收熱量，吸熱后進(jìn)入第六電磁閥16回到四通閥4的第二端口402，然后制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6回到壓縮機(jī)5。

(6)夏季制冷車內(nèi)制冷、電機(jī)散熱和電池組散熱的模式：如圖7所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第四端口404出來進(jìn)入車外換熱器7，制冷劑在車外換熱器7內(nèi)散熱，隨后依次進(jìn)入干燥器8和膨脹閥9，經(jīng)過膨脹閥9節(jié)流后，隨后分為兩路，一路制冷劑進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，吸收了駕駛室內(nèi)的熱量，隨后經(jīng)過第二電磁閥12和第三電磁閥13后回到四通閥4的第二端口402，另一路進(jìn)入第七電磁閥17，根據(jù)電池組3和電機(jī)2的溫度確定是否需要冷卻，依次進(jìn)入電機(jī)2和電池組3吸收熱量，吸熱后回到四通閥4的第二端口402，然后制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6回到壓縮機(jī)5。

(7)冬季制熱車內(nèi)制熱的模式：如圖8所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第二端口402出來依次經(jīng)過第三電磁閥13和第二電磁閥12進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，制冷機(jī)在車內(nèi)換熱器1換熱后，依次經(jīng)過膨脹閥9和干燥器8，進(jìn)入車外換熱器7吸收了室外的熱量，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，制冷機(jī)從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6后回到壓縮機(jī)5。

(8)冬季制熱車內(nèi)制熱和電池組加熱的模式：如圖9所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第二端口402出來分為兩路，一路依次經(jīng)過第三電磁閥13和第二電磁閥12進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，制冷機(jī)在車內(nèi)換熱器1換熱后，依次經(jīng)過膨脹閥9和干燥器8，進(jìn)入車外換熱器7吸收了室外的熱量，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，另一路經(jīng)過電池組3，根據(jù)電池組3溫度確定是否加熱，然后進(jìn)過第五電磁閥15和第七電磁閥17進(jìn)入膨脹閥9和干燥器8，進(jìn)入車外換熱器7吸收了室外的熱量，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6后回到壓縮機(jī)5。

(9)冬季制熱車內(nèi)制熱和電機(jī)加熱的模式：如圖10所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第二端口402出來分為兩路，一路依次經(jīng)過第三電磁閥13和第二電磁閥12進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，制冷機(jī)在車內(nèi)換熱器1換熱后，依次經(jīng)過膨脹閥9和干燥器8，進(jìn)入車外換熱器7吸收了室外的熱量，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，另一路經(jīng)過第六電磁閥16和電機(jī)2，根據(jù)電機(jī)2的溫度確定是否加熱，然后經(jīng)過第七電磁閥17進(jìn)入膨脹閥9和干燥器8，進(jìn)入車外換熱器7吸收了室外的熱量，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6后回到壓縮機(jī)5。

(10)冬季制熱車內(nèi)制熱、電機(jī)加熱和電池組散熱的模式：如圖11所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第二端口402出來分為兩路，一路依次經(jīng)過第三電磁閥13和第二電磁閥12進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，制冷機(jī)在車內(nèi)換熱器1換熱后，依次經(jīng)過膨脹閥9和干燥器8，進(jìn)入車外換熱器7吸收了室外的熱量，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，另一路依次經(jīng)過電池組3和電機(jī)2，根據(jù)電池組3和電機(jī)2的溫度確定是否加熱，然后經(jīng)過第七電磁閥17進(jìn)入膨脹閥9和干燥器8，進(jìn)入車外換熱器7吸收了室外的熱量，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6后回到壓縮機(jī)5。

(11)過渡季節(jié)余熱利用模式，如圖12所示，空調(diào)壓縮機(jī)5將制冷劑加壓后送至四通閥4的第一端口401，制冷劑從四通閥4的第二端口402出來依次經(jīng)過第三電磁閥13和第二電磁閥12進(jìn)入車內(nèi)換熱器1，制冷機(jī)在車內(nèi)換熱器1換熱后，依次經(jīng)過膨脹閥9和干燥器8，通過第八電磁閥18依次進(jìn)入電機(jī)2和電池組3吸收熱量，然后經(jīng)過第九電磁閥19進(jìn)入到車外換熱器7進(jìn)行換熱，隨后進(jìn)入到四通閥4的第四端口404，制冷劑從四通閥4的第三端口403出來進(jìn)入氣液分離器6后回到壓縮機(jī)5。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。