电动汽车空调系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010111401.X (22)申请日 2020.02.24 (71)申请人 上海加冷松芝汽车空调股份有限公 司 地址 201108 上海市闵行区莘庄工业区华 宁路4999号 (72)发明人 熊国辉宁前陈旭何国庚 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 孟金喆 (51)Int.Cl. B60H 1/00(2006.01) B60H 1/22(2006.01) (54)发明名称 电动汽车空调系统 (57)摘要 本发明实施例公开了一种电动汽车空调系 。

2、统， 包括： 两级压缩制热回路， 用于在环境温度小 于第一预设值时导通； 空调控制器， 与所述两级 压缩制热回路电连接， 用于控制所述两级压缩制 热回路的导通或关闭。 本发明实施例提供的技术 方案， 可以提高电动汽车空调系统在低温环境下 的制热量和制热效率。 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 CN 111186278 A 2020.05.22 CN 111186278 A 1.一种电动汽车空调系统， 其特征在于， 包括： 两级压缩制热回路， 用于在环境温度小于第一预设值时导通； 空调控制器， 与所述两级压缩制热回路电连接， 用于控制所述两级压缩制热回路的导 通或关闭。 2.根据权利要求1。

3、所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 还包括单级压缩制热回路， 用于在环境温度大于或等于所述第一预设值， 且小于第二预设值时导通， 其中， 所述第二预 设值大于所述第一预设值； 制冷回路， 用于环境温度大于第三预设值时导通， 其中所述第三预设值大于所述第二 预设值； 所述空调控制器分别与所述单级压缩制热回路、 以及所述制冷回路相连， 用于控制所 述单级压缩制热回路以及所述制冷回路的导通或关闭。 3.根据权利要求2所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述两级压缩制热回路包括 车外换热器； 低压压缩机， 所述低压压缩机的吸气口与所述车外换热器的第一端相连； 高压 压缩机， 所述高压压缩机的吸。

4、气口与四通换向阀的第一端相连， 经由所述四通换向阀的第 二端与所述低压压缩机的排气口相连； 车内换热器， 所述车内换热器的第一端与所述四通 换向阀的第三端相连， 经由所述四通换向阀的第四端与所述高压压缩机的排气口相连； 保 温隔热换热器， 所述保温隔热换热器的第一端与所述车内换热器的第二端相连； 第一节流 电控装置， 所述第一节流电控装置的第一端与所述保温隔热换热器的第二端相连； 车外换 热器， 所述车外换热器的第二端， 与所述第一节流电控装置的第二端相连， 所述第一节流电 控装置的控制端与所述空调控制器电连接， 所述空调控制器用于控制所述第一节流电控装 置的开度。 4.根据权利要求3所述的电。

5、动汽车空调系统， 其特征在于， 所述保温隔热换热器包括液 态制冷剂， 所述保温隔热换热器的第一端通过插入所述液态制冷剂底部的第一铜管或者穿 过所述液态制冷剂的换热盘管与所述保温隔热换热器的第二端相连。 5.根据权利要求4所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述两级压缩制热回路还包括第一单向开关， 所述第一单向开关的第一端与所述低压 压缩机的排气口相连， 所述单向阀的第二端与所述四通换向阀的第二端相连。 6.根据权利要求5所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述保温隔热换热器包括第 三端， 所述保温隔热换热器的第三端位于所述液态制冷剂的液面之上， 所述保温隔热换热 器的第三端与所述第一单。

6、向开关的第一端相连， 所述四通换向阀的第二端与所述第一单向 开关的第二端相连。 7.根据权利要求6所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述保温隔热换热器的第三 端和所述低压压缩机的排气口分别与所述第一单向开关的第一端相连， 所述四通换向阀的 第二端与所述第一单向开关的第二端相连。 8.根据权利要求6所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述低压压缩机的排气口与 插入到所述液态制冷剂底部的铜管相连。 9.根据权利要3所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述两级压缩制热回路还包括 第二节流电控装置， 所述第二节流电控装置的第一端与所述车内换热器的第二端相连， 所 述第二节流电控装置的第二。

7、端与所述保温隔热换热器的第一端相连， 所述第二节流电控装 权利要求书 1/2 页 2 CN 111186278 A 2 置的控制端与所述空调控制器电连接， 所述空调控制器用于控制所述第二节流电控装置的 开度； 或者， 所述第二节流电控装置的第二端与所述保温隔热换热器位于所述液态制冷剂的 液面之上的第四端相连。 10.根据权利要求3所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述单级压缩制热回路包 括： 所述车外换热器； 第一电子开关， 所述第一电子开关的第一端与所述车外换热器的第一 端相连； 所述高压压缩机， 所述高压压缩机的吸气口与所述四通换向阀的第一端相连， 经由 所述四通换向阀的第二端与所述。

8、第一电子开关的第二端相连， 所述第一电子开关的控制端 与所述空调控制器电连接， 所述空调控制器用于控制所述第一电子开关的导通或关断； 所 述车内换热器， 所述车内换热器的第一端与所述四通换向阀的第三端相连， 经由所述四通 换向阀的第四端与所述高压压缩机的排气口相连； 所述保温隔热换热器， 所述保温隔热换 热器的第一端与所述车内换热器的第二端相连； 所述第一节流电控装置， 所述第一节流电 控装置的第一端与所述保温隔热换热器的第二端相连； 所述车外换热器， 所述车外换热器 的第二端与所述第一节流电控装置的第二端相连。 11.根据权利要求3所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述单级压缩制热回路。

9、包 括： 所述车外换热器； 第二电子开关， 所述第二电子开关的第一端与所述车外换热器的第一 端相连； 所述高压压缩机， 所述高压压缩机的吸气口与所述四通换向阀的第一端相连， 经由 所述四通换向阀的第二端与所述第一电子开关的第二端相连， 所述第二电子开关的控制端 与所述空调控制器电连接， 所述空调控制器用于控制所述第二电子开关的导通或关断； 所 述车内换热器， 所述车内换热器的第一端与所述四通换向阀的第三端相连， 经由所述四通 换向阀的第四端与所述高压压缩机的排气口相连； 第三电子开关， 所述三电子开关的第一 端与所述车内换热器的第二端相连； 所述车外换热器， 所述车外换热器的第二端， 与所述三。

10、 电子开关的第二端相连， 所述空调控制器用于控制所述第三电子开关的导通或关断。 12.根据权利要求10所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述单级制热活路复用为 所述制冷回路。 13.根据权利要求11所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述单级制热活路复用为 所述制冷回路。 14.根据权利要求13所述的电动汽车空调系统， 其特征在于， 所述制冷回路还包括第二 单向开关， 所述第二单向开关的第一端与所述车外换热器的第二端相连， 所述第二单向开 关的第二端与所述三电子开关的第二端相连。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111186278 A 3 电动汽车空调系统 技术领域 0001 本发。

11、明实施例涉及汽车技术领域， 尤其涉及一种电动汽车空调系统。 背景技术 0002 在二氧化碳减排和全球变暖的情况下， 随着科技的发展， 电动汽车的拥有量逐年 急剧上升， 市场潜力巨大， 我国已将发展以电动汽车为代表的新能源汽车提升至国家战略， 许多城市已经将公交全电动化列为城市公交发展的主要方向。 0003 在严寒地区如我国东北地区， 冬季环境温度低至-35， 由于现有空调系统的制热 效率和制热量较低， 耗电量较高， 导致电动汽车的续航里程急剧降低， 使其应用受到严重制 约。 0004 目前电动汽车空气调节主要有两种方式： 单级压缩热泵空调系统以及电加热空调 系统， 而这两种系统均不适用于低温环。

12、境下。 因此， 提高低温环境下热泵空调系统的制热量 和制热效率， 是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 发明内容 0005 有鉴于此， 本发明实施例提供了一种电动汽车空调系统， 提高其在低温环境下热 泵空调系统的制热量和制热效率。 0006 本发明实施例提供了一种电动汽车空调系统， 包括： 0007 两级压缩制热回路， 用于在环境温度小于第一预设值时导通； 0008 空调控制器， 与所述两级压缩制热回路电连接， 用于控制所述两级压缩制热回路 的导通或关闭。 0009 在本实施例中， 两级压缩制热回路在空调控制器的控制下， 在环境温度小于第一 预设值时导通， 两级压缩制热回路即通过压缩机的两次压。

13、缩， 来增加制冷剂的温度和压力， 在低温环境下， 可以提高电动空调系统的制热量和制热效率。 附图说明 0010 图1为本发明实施例提供的一种电动空调系统的结构示意图； 0011 图2为本发明实施例提供的另一种电动空调系统的结构示意图； 0012 图3为本发明实施例提供的又一种电动空调系统的结构示意图； 0013 图4为本发明实施例提供的又一种电动空调系统的结构示意图； 0014 图5为本发明实施例提供的又一种电动空调系统的结构示意图； 0015 图6为本发明实施例提供的又一种电动空调系统的结构示意图； 0016 图7为本发明实施例提供的又一种电动空调系统的结构示意图； 0017 图8为本发明实。

14、施例提供的又一种电动空调系统的结构示意图。 说明书 1/10 页 4 CN 111186278 A 4 具体实施方式 0018 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 可以理解的是， 此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明， 而非对本发明的限定。 另外还需要说明的是， 为了便 于描述， 附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。 0019 正如背景技术中所说， 目前电动汽车空气调节低温环境下热泵空调系统的制热量 和制热效率较低。 本申请经过研究发现， 具体原因如下： 目前电动汽车空气调节主要有两种 方式： 单级压缩热泵空调系统以及电加热空调系统， 而这两种系统均不适用于低温环。

15、境下。 单级压缩热泵空调系统在低温环境下运行时， 车内设定温度几乎不变， 故冷凝温度不变， 当 室外环境温度越低， 则蒸发温度越低， 压缩机压比越高， 排气温度越高， 效率越低， 所以当环 境温度低于-5时， 单级压缩热泵空调系统的能效较低， 当环境温度低于-15时， 则系统 制热量和制热效率(COP)会急剧恶化， 甚至会因为压缩机排气温度过高或者排量不够导致 系统失效。 另一种方案采用单级压缩补气技术， 将部分介于单级压缩冷凝压力和蒸发 压力之间的中间压力下的制冷剂气体从压缩机压缩腔的中间部位补充进压缩机内， 由于减 少了中间补气量从蒸发压力到中间压力的功耗， 可以提高效率， 又由于补气温度。

16、较低， 还可 有效降低压缩机的排气温度， 但仍然不适用于-15以下的环境温度。 电加热空调系统(包 括电加热器)虽然可以提供足够的热量来温暖客舱， 但其中的能量来源于电池电能， 其能效 小于1。 0020 因此， 本发明提供如下技术方案： 0021 图1为本发明实施例提供的一种电动空调系统的结构示意图， 参见图1， 该电动汽 车空调系统包括： 两级压缩制热回路100， 用于在环境温度小于第一预设值时导通； 空调控 制器200， 与两级压缩制热回路100电连接， 用于控制两级压缩制热回路100的导通或关闭。 0022 在本实施例中， 示例性的， 第一预设温度可以是-3540甚至更大， 完全可满 。

17、足严寒地区的汽车内空气调节需求。 0023 由能量守恒定律可知， 处于两级压缩制热模型下工作的电动汽车空调系统， 车室 内得到的热量为制冷剂从车室外吸收的热量与压缩机压缩制冷剂的功耗之和。 0024 在本实施例中， 相比现有技术中的单级压缩制热方式， 两级压缩制热回路100即通 过压缩机的两次压缩， 压缩机压缩制冷剂的功耗大于单次压缩制冷剂的功耗， 可以使得制 冷剂具有更高的温度和压力， 以提高电动空调系统的制热量和制热效率， 可解决单级压缩 制热存在的制热量低， 热效率低以及压缩机排气温度高的问题， 其制热量可满足设计要求， 且其制热效率远高于电加热空调系统。 0025 在本实施例中， 两级。

18、压缩制热回路100在空调控制器200的控制下， 在环境温度小 于第一预设值时导通， 两级压缩制热回路100即通过压缩机的两次压缩， 来增加制冷剂的温 度和压力， 在低温环境下， 可以提高电动汽车空调系统的制热量和制热效率。 0026 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图2， 该电动空调系统还包括单级压缩制 热回路300， 用于在环境温度大于或等于第一预设值， 且小于第二预设值时导通， 其中， 第二 预设值大于第一预设值； 制冷回路400， 用于环境温度大于第三预设值时导通， 其中第三预 设值大于第二预设值； 空调控制器200分别与单级压缩制热回路300、 以及制冷回路400相 连， 用于。

19、控制单级压缩制热回路以及制冷回路的导通或关闭。 0027 在本实施例中， 在环境温度大于或等于第一预设值， 且小于第二预设值时， 单级压 说明书 2/10 页 5 CN 111186278 A 5 缩制热回路300导通； 环境温度小于第一预设值时两级压缩制热回路100导通； 环境温度大 于第三预设值时导通， 其中第三预设值大于第二预设值， 制冷回路400导通， 实现了可以根 据环境温度的范围， 自动控制电动汽车温度， 且在环境温度小于第一预设值时导通， 两级压 缩制热回路100即通过压缩机的两次压缩， 来增加制冷剂的温度和压力， 实现在低温环境 下， 提高电动汽车空调系统的制热量和制热效率的效。

20、果。 0028 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图3-图8， 两级压缩制热回路100包括车外 换热器101； 低压压缩机102， 低压压缩机102的吸气口A1与车外换热器101的第一端B1相连； 高压压缩机103， 高压压缩机103的吸气口C1与四通换向阀104的第一端D1相连， 经由四通换 向阀104的第二端D2与低压压缩机102的排气口A2相连； 车内换热器105， 车内换热器105的 第一端E1与四通换向阀104的第三端D3相连， 经由四通换向阀104的第四端D4与高压压缩机 103的排气口C2相连； 保温隔热换热器106， 保温隔热换热器106的第一端F1与车内换热器 105的。

21、第二端E2相连； 第一节流电控装置107， 第一节流电控装置107的第一端G1与保温隔热 换热器106的第二端F2相连； 车外换热器101， 车外换热器101的第二端B2， 与第一节流电控 装置107的第二端G2相连， 第一节流电控装置107的控制端与空调控制器电连接， 空调控制 器用于控制第一节流电控装置107的开度。 0029 在本实施例中， 低压压缩机102和高压压缩机103集成有气液分离器， 气液分离器 分别与低压压缩机102和高压压缩机103一体式固定连接， 并设置在低压压缩机102和高压 压缩机103的吸气口之前， 用于制冷剂的气液分离。 0030 当电动汽车空调系统处于两级压缩制。

22、热模式下时， 在低压压缩机102和高压压缩 机103的两级抽吸和压缩作用下， 在车外换热器101(制热模式下为蒸发器)中的低温低压的 气态制冷剂经过低压压缩机102压缩之后， 再通过四通换向阀104进入高压压缩机103， 经过 压缩后变为高温高压的高热气态， 经过四通换向阀104的进入车内换热器105(制热模式下 为冷凝器)。 制冷剂在冷凝器中将携带的热量传递到车室内， 从而提高车室内的环境温度， 与此同时， 制冷剂变为中温高压的过冷液体。 从冷凝器中排出的制冷剂经过保温隔热换热 器106以及第一节流电控装置107后， 其温度和压力进一步降低， 变为低温低压的气液混合 态后进入蒸发器中蒸发吸热。

23、， 从而将环境中的热量带入电动汽车空调系统中。 由能量守恒 定律可知， 处于两级制热模型下工作的电动汽车空调系统， 车室内得到的热量为制冷剂从 车室外吸收的热量与低压压缩机102和高压压缩机103功耗之和， 因此， 该电动汽车空系统 可以在低温环境下， 可以提高电动空调系统的制热量和制热效率。 保温隔热换热器106密封 性能良好， 在两级压缩制热模式下， 其内部压力介于冷凝压力和蒸发压力之间的中间压力， 底部是处于中间压力下的液态制冷剂。 0031 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图3-图8， 保温隔热换热器106包括液态制 冷剂1061， 保温隔热换热器106的第一端F1通过插入液态。

24、制冷剂1061底部的第一铜管1062 或者穿过液态制冷剂1061的换热盘管1063与保温隔热换热器106的第二端F2相连。 0032 具体的， 图3-图6示出的电动汽车空调的结构示意图中， 保温隔热换热器106的第 一端F1通过穿过液态制冷剂1061的换热盘管1063与保温隔热换热器106的第二端F2相连， 使得从保温隔热换热器106的第一端F1进入的制冷剂充分与液态制冷剂1061进行热交换； 图7和图8示出的电动汽车空调的结构示意图中， 保温隔热换热器106的第一端F1通过插入 液态制冷剂1061底部的第一铜管1062与保温隔热换热器106的第二端F2相连， 使得进入第 说明书 3/10 页。

25、 6 CN 111186278 A 6 一节流电控装置107的制冷剂是保温隔热换热器106中的部分制冷剂。 0033 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图3-图8， 两级压缩制热回路100还包括第 一单向开关108， 第一单向开关108的第一端H1与低压压缩机102的排气口A2相连， 第一单向 开关108的第二端H2与四通换向阀104的第二端D2相连。 0034 上述技术方案中， 第一单向开关108示例性的可以是单向阀， 第一单向开关108的 第一端H1流到第一单向开关108的第二端H2可以导通， 反向截止， 避免制冷剂倒流。 0035 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图3-图8。

26、， 保温隔热换热器106包括第三端 F3， 保温隔热换热器106的第三端F3位于液态制冷剂1061的液面之上， 保温隔热换热器106 的第三端F3与第一单向开关108的第一端H1相连， 四通换向阀104的第二端D2与第一单向开 关108的第二端H2相连。 0036 上述技术方案中， 保温隔热换热器106中的液态制冷剂1061的过热蒸汽可以通过 保温隔热换热器106的第三端F3， 通过四通换向阀104进入到高压压缩机103中。 0037 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图4、 图6和图8， 保温隔热换热器106的第 三端F3和低压压缩机102的排气口A2分别与第一单向开关108的第一端H。

27、1相连， 四通换向阀 104的第二端D2与第一单向开关108的第二端H2相连。 0038 上述技术方案中， 从低压压缩机102排出的中间压力下相对高温的过热制冷剂蒸 汽和保温隔热换热器106的第三端F3出来的饱和蒸汽混合， 经第一单向开关108和四通换向 阀104， 被高压压缩机103吸入。 0039 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图3、 图5和图7， 低压压缩机102的排气口 A2与插入到液态制冷剂1061底部的第二铜管1064相连。 0040 上述技术方案中， 从低压压缩机102排出的中间压力下相对高温的过热制冷剂蒸 汽通过插入到液态制冷剂1061底部的第二铜管1064排入到的液。

28、态制冷剂1061中， 部分液态 制冷剂受热蒸发达到饱和状态， 经第一单向开关108和四通换向阀104， 被高压压缩机103吸 入。 0041 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图7和图8， 两级压缩制热回路100还包括 第二节流电控装置109， 第二节流电控装置109的第一端I1与车内换热器105的第二端E2相 连， 第二节流电控装置109的第二端I2与保温隔热换热器106的第一端F1相连， 第二节流电 控装置109的控制端与空调控制器200电连接， 空调控制器200用于控制第二节流电控装置 的开度， 可以实现节流作用。 0042 或者， 参见图3-图6， 第二节流电控装置109的第二端。

29、I2与保温隔热换热器106位于 液态制冷剂1061的液面之上的第四端F4相连。 使得从车内换热器105排出的过热蒸汽进入 保温隔热换热器106通过其第四端进入高压压缩机103中。 0043 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图3-图6， 单级压缩制热回路300包括： 车 外换热器101； 第一电子开关201， 第一电子开关201的第一端J1与车外换热器101的第一端 B1相连； 高压压缩机103， 高压压缩机103的吸气口C1与四通换向阀104的第一端D1相连， 经 由四通换向阀104的第二端D2与第一电子开关201的第二端J2相连， 第一电子开关201的控 制端与空调控制器200电连接。

30、， 空调控制器200用于控制第一电子开关的导通或关断； 车内 换热器105， 车内换热器105的第一端E1与四通换向阀104的第三端D3相连， 经由四通换向阀 104的第四端D4与高压压缩机103的排气口C2相连； 保温隔热换热器106， 保温隔热换热器 说明书 4/10 页 7 CN 111186278 A 7 106的第一端F1与车内换热器105的第二端E2相连； 第一节流电控装置107， 第一节流电控装 置107的第一端G1与保温隔热换热器106的第二端F2相连； 车外换热器101， 车外换热器101 的第二端B2与第一节流电控装置107的第二端G2相连。 0044 当电动汽车空调系统处。

31、于单级压缩制热模式下时， 在高压压缩机103的抽吸和压 缩作用下， 在车外换热器101(制热模式下为蒸发器)中的低温低压的气态制冷剂经过四通 换向阀104进入高压压缩机103， 经过压缩后变为高温高压的高热气态， 经过四通换向阀104 的进入车内换热器105(制热模式下为冷凝器)。 制冷剂在冷凝器中将携带的热量传递到车 室内， 从而提高车室内的环境温度， 与此同时， 制冷剂变为中温高压的过冷液体。 从冷凝器 中排出的制冷剂经过保温隔热换热器106以及第一节流电控装置107后， 其温度和压力进一 步降低， 变为低温低压的气液混合态后进入蒸发器中蒸发吸热， 从而将环境中的热量带入 电动汽车空调系统。

32、中。 由能量守恒定律可知， 处于单级制热模型下工作的电动汽车空调系 统， 车室内得到的热量为制冷剂从车室外吸收的热量与高压压缩机103功耗之和。 0045 参见图7和图8， 单级压缩制热回路包括： 车外换热器101； 第二电子开关202， 第二 电子开关202的第一端K1与车外换热器101的第一端B1相连； 高压压缩机103， 高压压缩机 103的吸气口C1与四通换向阀104的第一端D1相连， 经由四通换向阀104的第二端D2与第二 电子开关202的第二端K2相连， 第二电子开关202的控制端与空调控制器电连接， 空调控制 器用于控制第二电子开关的导通或关断； 车内换热器105， 车内换热器1。

33、05的第一端E1与四 通换向阀104的第三端D3相连， 经由四通换向阀104的第四端D4与高压压缩机103的排气口 C2相连； 第三电子开关203， 第三电子开关203的第一端L1与车内换热器105的第二端E2相 连； 车外换热器101， 车外换热器101的第二端B2， 第三电子开关203的第二端L2相连， 空调控 制器用于控制第三电子开关的导通或关断。 需要说明的是， 图7和图8上述技术方案称之为 图7和图8的第一种单级压缩制热回路300。 图7和图8示出的电动汽车空调系统的结构示意 图中， 单级压缩制热回路300中， 车外换热器101的第二端B2可以通过第二节流电控装置 109、 保温隔热。

34、换热器106与车内换热器105的第二端E2相连， 称之为图7和图8的第二种单级 压缩制热回路300。 0046 可选地， 在上述技术方案的基础上， 参见图3-图6中的电动汽车空调系统的结构示 意图中， 单级压缩制热回路300复用为制冷回路400。 0047 参见图7和图8， 图7和图8的第一种单级压缩制热回路300， 复用为制冷回路400。 0048 可选地， 在上述技术方案中， 参见图3和图4， 制冷回路400还包括第二单向开关 301， 第二单向开关301的第一端M1与车外换热器101的第二端B2相连， 第二单向开关301的 第二端M2与第三电子开关203的第二端L2相连。 0049 当电。

35、动汽车空调系统处于制冷模式下时， 在高压压缩机103排出的高温高压过热 制冷剂， 经过四通换向阀104进入车外换热器101(制冷模式下为冷凝器)， 制冷剂在冷凝器 中将携带的热量散失到车室外环境中， 变为中温高压的过冷液体。 接着制冷剂流过第一节 流电控装置107， 变为低温低压的气液混合物后进入车内换热器105(制冷模式下为蒸发器) 中。 制冷剂在蒸发器中蒸发吸热变为低温低压的气态， 从而将车室内的热量带入到电动汽 车空调系统中， 与此同时， 也降低了车室内的环境温度， 实现制冷功能。 最后在高压压缩机 103的抽吸作用下， 制冷剂经过四通换向阀104回到高压压缩机103中。 在高压压缩机1。

36、03的 作用下， 变为高温高压的气态制冷剂， 完成一次循环。 说明书 5/10 页 8 CN 111186278 A 8 0050 下面分别对图3-图8中的两级压缩制热回路100、 单级压缩制热回路以及制冷回路 400的工作原理进行介绍： 0051 参见图3， 两级压缩制热回路100的工作原理如下： 其循环流程如图3两级压缩制热 回路箭头所示， 在空调控制器200的控制下， 第一电子开关201关闭。 车外换热器101产生的 过热蒸汽， 通过低压压缩机102的吸气口A1进入低压压缩机102， 被压缩， 然后经低压压缩机 102的排气口A2和插入到保温隔热换热器106底部的第二铜管1064排入到保。

37、温隔热换热器 106的液态制冷剂1061中进行热交换， 液体部分汽化为中间压力对应的饱和蒸汽， 再经四通 换向阀104的第二端D2至第一端D1， 由高压压缩机103的吸气口C1吸入， 进行压缩， 从高压压 缩机103的排气口C2排出的高压蒸汽经过四通换向阀104的第四端D4至第三端D3， 到达车内 换热器105中被过冷， 在车内换热器105中与车内空气换热， 为其提供热量。 过冷液一部分在 第二节流电控装置109中节流， 经第二节流电控装置109的第二端I2排到保温隔热换热器 106里， 另一部分过冷液经换热盘管1063和保温隔热换热器106再次过冷， 在第一节流电控 装置107中节流得到气液。

38、两相制冷剂在车外换热器101中吸收外界热量蒸发， 完成一个两级 压缩制热循环。 0052 保温隔热换热器106密封性能良好， 在两级压缩制热模式下， 其内部压力介于冷凝 压力和蒸发压力之间的中间压力， 底部是处于中间压力下的液态制冷剂1061， 从车内换热 器105出来的高压液态制冷剂一部分经第一节流电控装置107节流至中间压力下的气液两 相制冷剂， 留在保温隔热换热器106， 另一部分通过换热盘管1063与保温隔热换热器106中 的液态制冷剂1061充分换热， 过冷之后， 经过第一节流电控装置107节流， 被吸入低压压缩 机102， 进入低压压缩机102的制冷剂只经过了一次节流过程， 即在第。

39、一节流电控装置107中 的节流过程， 因此， 该系统在两级压缩制热模式下属于两级压缩一级节流制热循环系统。 从 低压压缩机102排出的中间压力下相对高温的制冷剂蒸汽经管道排入到保温隔热换热器 106中的液态制冷剂中， 部分液态制冷剂受热蒸发达到饱和状态3， 经管道、 第一单向开关 108和四通换向阀104， 被高压压缩机103吸入， 所以该制热循环为两级压缩一级节流中间完 全冷却循环。 当系统稳定运行后， 保温隔热换热器106中的制冷剂遵循质量和能量守恒。 0053 在单级压缩制热模式下， 单级压缩制热回路300的工作原理如下： 在空调控制器 200的控制下， 低压压缩机102关闭， 第二节流。

40、电控装置109完全关闭， 同时第一电子开关201 打开。 其循环过程如下： 0054 从高压压缩机103排气口C2出来的高温高压蒸汽经四通换向阀104第四端D4至第 三端D3， 流入车内换热器105， 与车内空气换热并释放热量， 然后经换热盘管1063流过第一 节流电控装置107， 在第一节流电控装置107中节流后， 流经车外换热器101， 与外界空气换 热， 吸收热量蒸发， 再通过第一电子开关201、 四通换向阀104的第二端D2至第一端D1， 最后 被高压压缩机103吸入， 完成一个循环。 由于低压压缩机102关闭， 且第一单向开关108和第 二单向开关301关闭， 且M2端压力远大于M1。

41、端， 制冷剂不能从H2流向H1， 也不能从M1流向M2。 同时， 第二节流电控装置109也是关闭状态， 所以整个系统只有上述的一条循环单级压缩制 热回路300。 0055 在夏天制冷模式下， 制冷回路400的工作原理如下： 其循环流程如图3制冷回路箭 头所示， 此时， 在空调控制器200的控制下， 低压压缩机102、 第二节流电控装置109和第一节 流电控装置107均处于关闭状态， 同时第一电子开关201打开。 其循环过程如下： 说明书 6/10 页 9 CN 111186278 A 9 0056 从高压压缩机103排气口C2出来的高温高压蒸汽经四通换向阀104的第一端D1至 第二端D2、 第。

42、一电子开关201， 车外换热器101， 经外界环境冷却冷凝后从第二单向开关301 流经第三电子开关203， 节流后流入车内换热器105， 在车内换热器105内蒸发吸热， 释放冷 量， 冷却汽车车内的温度， 然后经四通换向阀104的第三端D3至第四端D4回到高压压缩机 103。 由于低压压缩机102、 第二节流电控装置109和第一节流电控装置107均处于关闭状态， 故整个系统只存在上述一条制冷循环回路。 0057 参见图4， 两级压缩制热回路100的工作原理如下： 其循环流程如图4两级压缩制热 回路箭头所示， 在空调控制器200的控制下， 第一电子开关201关闭， 车外换热器101产生的 过热蒸。

43、汽， 通过低压压缩机102的吸气口A1进入低压压缩机102， 被压缩， 然后经低压压缩机 102的排气口A2和保温隔热换热器106的排出饱和蒸汽混合， 再经四通换向阀104的第二端 D2至第一端D1， 由高压压缩机103的吸气口C1吸入， 压缩到状态4， 从高压压缩机103的排气 口C2排出的高压蒸汽经过四通换向阀104的第四端D4至第三端D3， 到达车内换热器105中被 过冷， 车内换热器105与车内空气换热， 为其提供热量。 过冷液一部分在第二节流电控装置 109中节流， 经第二节流电控装置109的第二端I2排到保温隔热换热器106里， 另一部分过冷 液经换热盘管1063和保温隔热换热器1。

44、06再次过冷， 在第一节流电控装置107中节流的气液 两相制冷剂在车外换热器101中吸收外界热量蒸发， 完成一个两级压缩制热循环。 0058 保温隔热换热器106密封性能良好， 在两级压缩制热模式下， 其内部压力介于冷凝 压力和蒸发压力之间的中间压力， 底部是处于中间压力下的液态制冷剂1061， 从车内换热 器105出来的高压液态制冷剂一部分经第一节流电控装置107节流至中间压力下的气液两 相制冷剂， 留在保温隔热换热器106， 另一部分通过换热盘管1063与保温隔热换热器106中 的液态制冷剂1061充分换热， 过冷到状态8， 经过第一节流电控装置107节流后， 被吸入低压 压缩机102， 。

45、进入低压压缩机102的制冷剂只经过了一次节流过程， 即在第一节流电控装置 107中的节流过程， 因此， 该系统在两级压缩制热模式下属于两级压缩一级节流制热循环系 统。 从低压压缩机102排出的中间压力下相对高温的制冷剂蒸汽经和保温隔热换热器106的 排出的饱和蒸汽混合， 再经四通换向阀104的第二端D2至第一端D1， 由高压压缩机103的吸 气口C1吸入。 所以该制热循环为两级压缩一级节流中间不完全冷却循环。 当系统稳定运行 后， 保温隔热换热器106中的制冷剂遵循质量和能量守恒。 0059 图4示出的电动汽车空调结构的单级压缩制热回路300的工作原理， 与图3示出的 汽车空调结构示意图的单级。

46、压缩制热回路300的工作原理相同， 此处不再赘述。 0060 图4示出的电动汽车空调结构的制冷回路400的工作原理， 与图3示出的汽车空调 结构示意图的制冷回路400的工作原理相同， 此处不再赘述。 0061 图5示出的电动汽车空调结构的两级压缩制热回路100的工作原理， 与图3示出的 汽车空调结构示意图的两级压缩制热回路100的工作原理相同， 此处不再赘述。 0062 图5示出的电动汽车空调结构的单级压缩制热回路300的工作原理， 与图3和图4示 出的汽车空调结构示意图的单级压缩制热回路300的工作原理相同， 此处不再赘述。 0063 图5示出的电动汽车空调结构的， 在夏天制冷模式下， 其循。

47、环流程如图5制冷回路 400箭头所示， 在空调控制器200的控制下， 此时， 低压压缩机102和第二节流电控装置109关 闭， 同时第一节流电控装置107和第一电子开关201打开。 其循环过程如下： 0064 从高压压缩机103排气口C2出来的高温高压蒸汽经四通换向阀104的第一端D1至 说明书 7/10 页 10 CN 111186278 A 10 第二端D2、 第一电子开关201， 流入车外换热器101， 经外界环境冷却冷凝后， 流经换热盘管 1063， 流经第一节流电控装置107节流后， 到达车内换热器105， 在车内换热器105内蒸发吸 热， 释放冷量， 冷却汽车车内的温度， 然后经四。

48、通换向阀104的第三端D3至第四端D4回到高 压压缩机103。 由于低压压缩机102和第一节流电控装置107均处于关闭状态， 故整个系统只 存在上述一条制冷循环回路。 0065 图6示出的电动汽车空调结构的两级压缩制热回路100的工作原理， 与图4示出的 汽车空调结构示意图的两级压缩制热回路100的工作原理相同， 此处不再赘述。 0066 图6示出的电动汽车空调结构的单级压缩制热回路300的工作原理， 与图3、 图4和 图5示出的汽车空调结构示意图的单级压缩制热回路300的工作原理相同， 此处不再赘述。 0067 图6示出的电动汽车空调结构的制冷回路400的工作原理， 与图5示出的汽车空调 结。

49、构示意图的制冷回路400的工作原理相同， 此处不再赘述。 0068 参见图7， 两级压缩制热回路100的工作原理如下： 其循环流程如图7两级压缩制热 回路箭头所示， 在空调控制器200的控制下， 第二电子开关202和第三电子开关203关闭， 车 外换热器101产生的过热蒸汽， 通过低压压缩机102的吸气口A1进入低压压缩机102， 被压 缩， 然后经低压压缩机102的排气口A2和插入到保温隔热换热器106底部的第二铜管1064排 入到保温隔热换热器106的液态制冷剂1061中进行热交换， 液体部分汽化为中间压力对应 的饱和蒸汽， 再经四通换向阀104的第二端D2至第一端D1， 由高压压缩机10。

50、3的吸气口C1吸 入， 进行压缩， 从高压压缩机103的排气口C2排出的高压蒸汽经过四通换向阀104的第四端 D4至第三端D3， 到达车内换热器105中被过冷， 在车内换热器105中与车内空气换热， 为其提 供热量。 过冷液在第二节流电控装置109中节流， 经第二节流电控装置109的第二端I2和保 温隔热换热器106的第一铜管1062排到保温隔热换热器106中再次过冷， 在第一节流电控装 置107中节流得到的气液两相制冷剂在车外换热器101中吸收外界热量蒸发， 完成一个两级 压缩制热循环。 0069 保温隔热换热器106密封性能良好， 在两级压缩制热模式下， 其内部压力介于冷凝 压力和蒸发压力。