本實(shí)用新型涉及汽車空調(diào)系統(tǒng),具體地,涉及一種汽車熱管理系統(tǒng)和電動(dòng)汽車。
背景技術(shù):
要保證電動(dòng)汽車的電池充放電效率高,需要有合適的工作溫度,過高或高低都會(huì)對其性能以及續(xù)航能力造成很大影響。中國專利公開號為CN205039220U的實(shí)用新型公開了一種汽車動(dòng)力電池冷卻系統(tǒng)。該動(dòng)力電池冷卻系統(tǒng)雖然可以在制冷時(shí)通過蒸發(fā)器對動(dòng)力電池進(jìn)行冷卻,但動(dòng)力電池與蒸發(fā)器緊貼在一起進(jìn)行換熱,雖然原理上可行,但是車上難以實(shí)現(xiàn),因?yàn)檎舭l(fā)器一般都在空調(diào)箱體內(nèi),箱體空間有限,而純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池很大,一般置于車底。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供一種汽車熱管理系統(tǒng)和電動(dòng)汽車,其中,所述汽車熱管理系統(tǒng)包括熱泵空調(diào)系統(tǒng)、電池包換熱系統(tǒng)和第一板式換熱器,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、室內(nèi)冷凝器、室內(nèi)蒸發(fā)器和室外換熱器,所述壓縮機(jī)的出口與所述室內(nèi)冷凝器的入口連通,所述室內(nèi)冷凝器的出口選擇性地經(jīng)由第一節(jié)流支路或第一通流支路與所述室外換熱器的入口連通,所述室外換熱器的出口選擇性地經(jīng)由第二通流支路與所述壓縮機(jī)的入口連通或經(jīng)由第二節(jié)流支路與所述室內(nèi)蒸發(fā)器的入口連通,所述室內(nèi)蒸發(fā)器的出口與所述壓縮機(jī)的入口連通,所述第一板式換熱器的制冷劑入口經(jīng)由選擇性導(dǎo)通或截止的電池冷卻支路與所述室外換熱器的出口或所述室內(nèi)蒸發(fā)器的入口連通,所述第一板式換熱器的制冷劑出口經(jīng)由電池冷卻回流支路與所述壓縮機(jī)的入口連通,所述第一板式換熱器同時(shí)串聯(lián)在所述電池包換熱系統(tǒng)的電池冷卻液回路中。
可選地,所述第一板式換熱器的制冷劑入口經(jīng)由選擇性導(dǎo)通或截止的電池冷卻支路與所述室外換熱器的出口連通,所述電池冷卻支路上設(shè)置有第一膨脹閥。
可選地,所述汽車熱管理系統(tǒng)還包括第一開關(guān)閥,所述第二節(jié)流支路經(jīng)由所述第一開關(guān)閥與所述室內(nèi)蒸發(fā)器的入口連通,所述第一板式換熱器的制冷劑入口經(jīng)由選擇性導(dǎo)通或截止的電池冷卻支路與所述第一開關(guān)閥的入口連通,并且在所述電池冷卻支路上設(shè)置有流量閥。
可選地,在所述電池冷卻回流支路上設(shè)置有第一單向閥。
可選地,所述電池包換熱系統(tǒng)的冷卻液回路中還設(shè)置有與所述第一板式換熱器串聯(lián)的第一PTC加熱器。
可選地,所述電池包換熱系統(tǒng)的冷卻液回路中還設(shè)置有與所述第一板式換熱器串聯(lián)的第一水泵、副水箱和電池包。
可選地,所述第一通流支路上設(shè)置有第二開關(guān)閥,所述第一節(jié)流支路上設(shè)置有第二膨脹閥。
可選地,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括膨脹開關(guān)閥,該膨脹開關(guān)閥的入口與所述室內(nèi)冷凝器的出口連通,該膨脹開關(guān)閥的出口與所述室外換熱器的入口連通,所述第一節(jié)流支路為所述膨脹開關(guān)閥的節(jié)流流道,所述第一通流支路為所述膨脹開關(guān)閥的通流流道。
可選地,所述第二通流支路上設(shè)置有第三開關(guān)閥,所述第二節(jié)流支路上設(shè)置有第三膨脹閥。
可選地,所述室內(nèi)蒸發(fā)器的出口經(jīng)由第二單向閥與所述壓縮機(jī)的入口連通。
可選地,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于電動(dòng)汽車,所述第二通流支路上還設(shè)置有第二板式換熱器,該第二板式換熱器同時(shí)設(shè)置在所述電動(dòng)汽車的電機(jī)冷卻系統(tǒng)中。
可選地,所述第二通流支路上設(shè)置有第三開關(guān)閥,所述第二板式換熱器的制冷劑入口與所述室外換熱器的出口連通,所述第二板式換熱器的制冷劑出口與所述第三開關(guān)閥的入口連通。
可選地,所述電機(jī)冷卻系統(tǒng)包括與所述第二板式換熱器串聯(lián)以形成回路的電機(jī)、電機(jī)散熱器和第二水泵。
可選地,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括氣液分離器,所述室內(nèi)蒸發(fā)器的出口與所述氣液分離器的入口連通,所述室外換熱器的出口經(jīng)由所述第二通流支路與所述氣液分離器的入口連通,所述第一板式換熱器的制冷劑出口經(jīng)由所述電池冷卻回流支路與所述氣液分離器的入口連通,所述氣液分離器的出口與所述壓縮機(jī)的入口連通。
可選地,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括第二PTC加熱器,該第二PTC加熱器用于加熱流經(jīng)所述室內(nèi)冷凝器的風(fēng)。
可選地,所述第二PTC加熱器設(shè)置在所述室內(nèi)冷凝器的迎風(fēng)側(cè)或背風(fēng)側(cè)。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面,提供一種電動(dòng)汽車,包括以上所述的汽車熱管理系統(tǒng)。
本實(shí)用新型提供的汽車熱管理系統(tǒng),在不改變制冷劑循環(huán)方向的情況下,即可實(shí)現(xiàn)空調(diào)熱泵系統(tǒng)的制冷和制熱功能。另外,由于增加由電池冷卻支路、第一板式換熱器和電池冷卻回流支路共同組成的和室內(nèi)蒸發(fā)器相并聯(lián)的用于對電池冷卻的制冷劑分流支路,可以避免電池直接布置在室內(nèi)蒸發(fā)器上,利于整車布置。另外,汽車熱管理系統(tǒng)不僅可以通過電池水循環(huán)系統(tǒng),先利用制冷劑使得冷卻液降溫,再利用冷卻液來對電池進(jìn)行冷卻,使得電池始終在合適的溫度范圍內(nèi)工作,從而提高電池的充放電效率、續(xù)航能力及使用壽命。
本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型,但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的汽車熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的汽車熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的膨脹開關(guān)閥的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是沿圖8中線AB-AB所剖得的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,其中,第一閥口和第二閥口均處于打開狀態(tài);
圖10是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的膨脹開關(guān)閥的沿一個(gè)視角的正視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是沿圖8中線AB-AB所剖得的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,其中,第一閥口處于打開狀態(tài),第二閥口處于閉合狀態(tài);
圖12是沿圖8中線AB-AB所剖得的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,其中,第一閥口處于閉合狀態(tài),第二閥口處于打開狀態(tài);
圖13是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的膨脹開關(guān)閥的沿另一個(gè)視角的正視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14是沿圖13中線AC-AC所剖得的剖面結(jié)構(gòu)示意圖,其中,第一閥口處于打開狀態(tài),第二閥口處于閉合狀態(tài);
圖15是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的膨脹開關(guān)閥的第一內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,其中,第一閥口和第二閥口均處于打開狀態(tài);
圖16是圖15中A部的局部放大圖;
圖17是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的膨脹開關(guān)閥的第二內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,其中,第一閥口處于打開狀態(tài),第二閥口處于關(guān)閉狀態(tài);
圖18是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的膨脹開關(guān)閥的第三內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,其中,第一閥口處于關(guān)閉狀態(tài),第二閥口均處于打開狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限制本實(shí)用新型。
在本實(shí)用新型中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是相對于附圖的圖面方向而言的,“上游、下游”是相對于媒介,如,制冷劑的流動(dòng)方向而言的,具體地,朝向制冷劑的流動(dòng)方向?yàn)橄掠?,背離制冷劑的流動(dòng)方向?yàn)樯嫌?,“?nèi)、外”是指相應(yīng)部件輪廓的內(nèi)與外。
在本實(shí)用新型中,電動(dòng)汽車可以包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,該系統(tǒng)可以包括:HVAC(采暖通風(fēng)及空調(diào),Heating Ventilation and Air Conditioning)總成600和風(fēng)門機(jī)構(gòu)(未示出),其中,風(fēng)門機(jī)構(gòu)可以用于導(dǎo)通通向室內(nèi)蒸發(fā)器602和室內(nèi)冷凝器601的風(fēng)道。此外,所述系統(tǒng)還包括壓縮機(jī)604和室外換熱器605。其中,HVAC總成600可以包括室內(nèi)冷凝器601和室內(nèi)蒸發(fā)器602。壓縮機(jī)604的出口與室內(nèi)冷凝器601的入口連通,室內(nèi)冷凝器601的出口選擇性地經(jīng)由第一節(jié)流支路或第一通流支路與室外換熱器605的入口連通,室外換熱器605的出口選擇性地經(jīng)由第二節(jié)流支路與室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口連通或經(jīng)由第二通流支路與壓縮機(jī)604的入口連通,室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口與壓縮機(jī)604的入口連通。
在本實(shí)用新型中,室內(nèi)冷凝器601的出口要么經(jīng)由第一節(jié)流支路與室外換熱器605的入口連通,要么經(jīng)由第一通流支路與室外換熱器605的入口連通??梢圆捎枚喾N方式來實(shí)現(xiàn)這種連通方式。例如,在一種實(shí)施方式中,如圖1所示,熱泵空調(diào)系統(tǒng)還可以包括膨脹開關(guān)閥603,該膨脹開關(guān)閥603的入口與室內(nèi)冷凝器601的出口連通,該膨脹開關(guān)閥603的出口與室外換熱器605的入口連通,其中,第一節(jié)流支路為膨脹開關(guān)閥603的節(jié)流流道,第一通流支路為膨脹開關(guān)閥603的通流流道。
在本實(shí)用新型中,膨脹開關(guān)閥是同時(shí)具有膨脹閥功能(亦可稱為電子膨脹閥功能)和開關(guān)閥功能(亦可稱為電磁閥功能)的閥門,可以將其視為是開關(guān)閥與膨脹閥的集成。在膨脹開關(guān)閥的內(nèi)部形成有通流流道和節(jié)流流道,當(dāng)膨脹開關(guān)閥作為開關(guān)閥使用時(shí),其內(nèi)部的通流流道導(dǎo)通,此時(shí)形成通流支路;當(dāng)膨脹開關(guān)閥作為膨脹閥使用時(shí),其內(nèi)部的節(jié)流流道導(dǎo)通,此時(shí)形成節(jié)流支路。
作為另一種替換的實(shí)施方式,如圖2所示,該熱泵空調(diào)系統(tǒng)還可以包括第二開關(guān)閥608和第二膨脹閥607,其中,第一通流支路上設(shè)置有第二開關(guān)閥608,第一節(jié)流支路上設(shè)置有第二膨脹閥607。具體地,如圖2所示,室內(nèi)冷凝器601的出口經(jīng)由第二開關(guān)閥608與室外換熱器605的入口連通以形成第一通流支路,室內(nèi)冷凝器601的出口經(jīng)由第二膨脹閥607與室外換熱器605的入口連通以形成第一節(jié)流支路。當(dāng)系統(tǒng)處于高溫制冷模式下時(shí),第二開關(guān)閥608導(dǎo)通,第二膨脹閥607關(guān)閉,室內(nèi)冷凝器601的出口經(jīng)由第一通流支路與室外換熱器605的入口連通。當(dāng)系統(tǒng)處于低溫采暖模式下時(shí),第二膨脹閥607導(dǎo)通,第二開關(guān)閥608關(guān)閉,室內(nèi)冷凝器601的出口經(jīng)由第一節(jié)流支路與室外換熱器605的入口連通。
為了方便管路布設(shè),節(jié)省空間占用,優(yōu)選地,在本實(shí)用新型提供的熱泵空調(diào)系統(tǒng)中采用膨脹開關(guān)閥603,即,圖1所示的實(shí)施方式。
與上述替換的實(shí)施方式中的第一通流支路和第一節(jié)流支路的實(shí)現(xiàn)方式相類似,如圖1和圖2所示,第二通流支路上設(shè)置有第三開關(guān)閥610,第二節(jié)流支路上設(shè)置有第三膨脹閥609。具體地,如圖3所示,室外換熱器605的出口經(jīng)由第三開關(guān)閥610與壓縮機(jī)604的入口連通以形成第二通流支路,室外換熱器605的出口經(jīng)由第三膨脹閥609與室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口連通以形成第二節(jié)流支路。當(dāng)系統(tǒng)處于高溫制冷模式下時(shí),第三膨脹閥609導(dǎo)通,第三開關(guān)閥610關(guān)閉,室外換熱器605的出口經(jīng)由第二節(jié)流支路與室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口連通。當(dāng)系統(tǒng)處于低溫采暖模式下時(shí),第三開關(guān)閥610導(dǎo)通,第三膨脹閥609關(guān)閉,室外換熱器605的出口經(jīng)由第二通流支路與壓縮機(jī)604的入口連通。
圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,該熱泵空調(diào)系統(tǒng)還可以包括氣液分離器611和第二單向閥615,其中,室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口與氣液分離器611的入口連通,氣液分離器611的出口與壓縮機(jī)604的入口連通。這樣,經(jīng)室內(nèi)蒸發(fā)器602流出的制冷劑可以首先經(jīng)過氣液分離器611進(jìn)行氣液分離,分離出的氣體再回流到壓縮機(jī)604中,從而防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入到壓縮機(jī)604而損壞壓縮機(jī)604,從而可以延長壓縮機(jī)604的使用壽命,并提高整個(gè)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的效率。室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口通過第二單向閥615與氣液分離器611的入口連通。這里,設(shè)置第二單向閥615是為了防止在低溫采暖模式(以下將詳細(xì)描述)下制冷劑回流至室內(nèi)蒸發(fā)器602,影響采暖效果。
在低溫采暖模式下,為了提高采暖能力,優(yōu)選地,如圖4所示,在整個(gè)熱泵空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置了第二板式換熱器612,該第二板式換熱器612同時(shí)也被設(shè)置在電動(dòng)汽車的電機(jī)冷卻系統(tǒng)中。這樣,可以利用電機(jī)冷卻系統(tǒng)的余熱給空調(diào)系統(tǒng)制冷劑加熱,從而可提高壓縮機(jī)604的吸氣溫度和吸氣量。第二板式換熱器612可以任意設(shè)置在第三開關(guān)閥610的上游或下游。在圖4示出的實(shí)施方式中,第二板式換熱器612設(shè)置在第三開關(guān)閥610的上游,即,第二板式換熱器612的制冷劑入口612a與室外換熱器605的出口連通,第二板式換熱器612的制冷劑出口612b與第三開關(guān)閥610的入口連通。在另一種實(shí)施方式中(未示出),第二板式換熱器612設(shè)置在第三開關(guān)閥610的下游,即,第二板式換熱器612的制冷劑入口612a與第三開關(guān)閥610的出口連通,第二板式換熱器612的制冷劑出口612b與氣液分離器611的入口連通。
與此同時(shí),第二板式換熱器612同時(shí)設(shè)置在電機(jī)冷卻系統(tǒng)中。如圖4所示,電機(jī)冷卻系統(tǒng)可以包括與第二板式換熱器612串聯(lián)以形成回路的電機(jī)、電機(jī)散熱器613和第二水泵614。這樣,制冷劑能夠通過第二板式換熱器612與電機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液進(jìn)行熱交換。制冷劑經(jīng)過第三開關(guān)閥610后,回到壓縮機(jī)604中。
在本實(shí)用新型提供的熱泵空調(diào)系統(tǒng)中,可使用R134a、R410a、R32、R290等各種制冷劑,優(yōu)先選用中高溫制冷劑。
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,HVAC總成600還可以包括第二PTC加熱器619,該第二PTC加熱器619用于對流經(jīng)室內(nèi)冷凝器601的風(fēng)進(jìn)行加熱。
在本實(shí)用新型中,第二PTC加熱器619可以為高壓PTC(由整車高壓電池驅(qū)動(dòng)),電壓范圍:200V-900V。或者,第二PTC加熱器619也可以為低壓PTC(12V或24V蓄電池驅(qū)動(dòng)),電壓范圍:9V-32V。另外,此第二PTC加熱器619可以是由幾條或幾塊PTC陶瓷片模塊及散熱翅片組成的一個(gè)完整的芯體,也可以為帶散熱翅片的條狀或塊狀的PTC陶瓷片模塊。
在本實(shí)用新型中,該第二PTC加熱器619可以布置在室內(nèi)冷凝器601的迎風(fēng)側(cè)或背風(fēng)側(cè)。并且,為了提高對流經(jīng)室內(nèi)冷凝器601的風(fēng)的加熱效果,該第二PTC加熱器619可以與室內(nèi)冷凝器601平行設(shè)置。在其他實(shí)施方式中,該第二PTC加熱器619也可以布置在HVAC總成600的箱體的吹腳風(fēng)口及除霜風(fēng)口處,還可以布置在除霜風(fēng)道的風(fēng)口處。
如果將第二PTC加熱器619布置在箱體內(nèi)室內(nèi)冷凝器601的迎風(fēng)側(cè)或背風(fēng)側(cè),與室內(nèi)冷凝器601平行布置,可在箱體殼體上挖槽,第二PTC加熱器619垂直插入放進(jìn)箱體,也可以在室內(nèi)冷凝器601邊板上焊接支架,第二PTC加熱器619通過螺釘固定在室內(nèi)冷凝器601的支架上。如果將第二PTC加熱器619布置在箱體的吹腳風(fēng)口及除霜風(fēng)口處,或布置在除霜風(fēng)道的風(fēng)口處,可通過螺釘直接固定在箱體出風(fēng)口及風(fēng)道口的風(fēng)口處。
通過這一實(shí)施方式,當(dāng)車外溫度過低,熱泵低溫采暖的制熱量不滿足車內(nèi)需求時(shí),可運(yùn)行第二PTC加熱器619輔助制熱采暖,由此可以消除熱泵空調(diào)系統(tǒng)低溫制熱時(shí)制熱量小,整車除霜除霧慢,采暖效果不佳等缺陷。
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的汽車熱管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示,該汽車熱管理系統(tǒng)可以包括上文所介紹的熱泵空調(diào)系統(tǒng)、電池包換熱系統(tǒng)和第一板式換熱器620,其中,第一板式換熱器620的制冷劑入口經(jīng)由選擇性導(dǎo)通或截止的電池冷卻支路與室外換熱器605的出口或室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口連通,第一板式換熱器620的制冷劑出口經(jīng)由電池冷卻回流支路與壓縮機(jī)604的入口連通,第一板式換熱器620同時(shí)串聯(lián)在電池包換熱系統(tǒng)的電池冷卻液回路中。
即,作為本實(shí)用新型的主要的發(fā)明構(gòu)思,是通過增加由電池冷卻支路、第一板式換熱器620和電池冷卻回流支路共同組成的和室內(nèi)蒸發(fā)器602相并聯(lián)的用于對電池冷卻的制冷劑分流支路,這樣,當(dāng)高溫制冷加電池冷卻模式下時(shí),制冷劑可以分成兩股:其中一股制冷劑流向室內(nèi)蒸發(fā)器602,并在室內(nèi)蒸發(fā)器602中蒸發(fā),吸收室內(nèi)環(huán)境熱量,降低室內(nèi)溫度;另一股制冷劑流向第一板式換熱器620,并通過第一板式換熱器620與電池包換熱系統(tǒng)的電池冷卻液回路中的冷卻液進(jìn)行換熱,吸收冷卻液的熱量,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對電池包622的冷卻。
在本實(shí)用新型中,第一板式換熱器620的制冷劑入口的連接方式有兩種:在一種實(shí)施方式中,如圖6所示,第一板式換熱器620的制冷劑入口可以經(jīng)由選擇性導(dǎo)通或截止的電池冷卻支路與室外換熱器605的出口連通。具體地,在電池冷卻支路上可以設(shè)置第一膨脹閥621。這樣,可以根據(jù)實(shí)際需求通過打開或關(guān)閉第一膨脹閥621以控制制冷劑是否能夠流入至第一板式換熱器620的制冷劑入口。即,控制電池冷卻支路是處于導(dǎo)通狀態(tài),還是處于截止?fàn)顟B(tài)。
在這種實(shí)施方式中,在高溫制冷加電池冷卻模式下,從室外換熱器605出來的中溫高壓的制冷劑直接分成兩股:一股流向第三膨脹閥609;另一股流向第一膨脹閥621。換言之,此時(shí)制冷劑是分流后再在每條支路上分別進(jìn)行節(jié)流降溫降壓的。
在另一種實(shí)施方式中,如圖7所示,汽車熱管理系統(tǒng)還包括第一開關(guān)閥626,第二節(jié)流支路經(jīng)由第一開關(guān)閥626與室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口連通。具體地,在圖7所示的實(shí)施方式中,第三膨脹閥609的出口經(jīng)由第一開關(guān)閥626與室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口連通。第一板式換熱器620的制冷劑入口經(jīng)由選擇性導(dǎo)通或截止的電池冷卻支路與第一開關(guān)閥626的入口連通,并且在電池冷卻支路上設(shè)置有流量閥627。
這樣,可以通過控制流量閥627以控制制冷劑是否能夠流入至第一板式換熱器620的制冷劑入口,即,控制電池冷卻支路是處于導(dǎo)通狀態(tài),還是處于截止?fàn)顟B(tài)。此外,控制流量閥627還可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)控制冷劑流入第一板式換熱器620的流量的大小。
在這種實(shí)施方式中,在高溫制冷加電池冷卻模式下,從室外換熱器605出來的中溫高壓的制冷劑經(jīng)過第三膨脹閥609的節(jié)流后分成兩股:一股流向第一開關(guān)閥626,另一股流向流量閥627,其中,流量閥627可以實(shí)現(xiàn)兩股制冷劑的流量比例的分配的功能。此時(shí),制冷劑是先在干路上進(jìn)行節(jié)流降溫降壓然后再進(jìn)行分流的。
為了防止在低溫采暖模式下,低溫低壓的制冷劑回流至第一板式換熱器620中,在電池冷卻回流支路上設(shè)置有第一單向閥628。即,第一單向閥628只能單向地允許制冷劑從第一板式換熱器620的制冷劑出口流向壓縮機(jī)604的入口,而不能向相反方向流動(dòng)。
為便于在冬天溫度較低時(shí),實(shí)現(xiàn)對電池包622的升溫加熱,電池包換熱系統(tǒng)的冷卻液回路中還設(shè)置有與第一板式換熱器620串聯(lián)的第一PTC加熱器623。
具體地,電池包換熱系統(tǒng)的冷卻液回路中還設(shè)置有與第一板式換熱器620串聯(lián)的第一水泵624、副水箱625和電池包622。
例如,在一種實(shí)施方式中,電池包622的冷卻液出口與副水箱625的冷卻液入口連通,副水箱625的冷卻液出口與第一水泵624的冷卻液入口連通,第一水泵624的冷卻液出口與第一板式換熱器620的冷卻液入口連通,第一板式換熱器620的冷卻液出口與第一PTC加熱器623的冷卻液入口連通,第一PTC加熱器623的冷卻液出口與電池包622的冷卻液入口連通,由此形成電池包冷卻/加熱循環(huán)。
如上,為防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入到壓縮機(jī)604而損壞壓縮機(jī)604,從而可以延長壓縮機(jī)604的使用壽命,并提高整個(gè)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的效率,在熱泵空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置了氣液分離器611。如圖6和圖7所示,氣液分離器611的入口除了與室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口和第三開關(guān)閥610連通之外,第一板式換熱器620的制冷劑出口還經(jīng)由電池冷卻回流支路與氣液分離器611的入口連通。換言之,從第一板式換熱器620出來的液態(tài)制冷劑也可以首先經(jīng)過氣液分離器611進(jìn)行氣液分離,分離出的氣體再回流到壓縮機(jī)604中,從而防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入到壓縮機(jī)604而損壞壓縮機(jī)604。
下面將以圖6為例來詳細(xì)描述本實(shí)用新型提供的熱泵空調(diào)系統(tǒng)在不同的工作模式下的循環(huán)過程及原理。應(yīng)當(dāng)理解的是,其他實(shí)施方式(例如,圖7所示的實(shí)施方式)下的系統(tǒng)循環(huán)過程及原理與圖6是相似的,此處就不再一一贅述。
模式一:高溫制冷模式。在系統(tǒng)處于該模式下時(shí),整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)高溫制冷循環(huán)系統(tǒng)。如圖6所示,首先,壓縮機(jī)604經(jīng)過壓縮排出高溫高壓的氣體,與室內(nèi)冷凝器601相連。此時(shí),通過風(fēng)門機(jī)構(gòu)控制風(fēng)不經(jīng)過室內(nèi)冷凝器601,由于無風(fēng)經(jīng)過,因此,在室內(nèi)冷凝器601內(nèi)不會(huì)進(jìn)行熱交換,該室內(nèi)冷凝器601僅作為流道使用,此時(shí)室內(nèi)冷凝器601出口仍為高溫高壓的氣體。室內(nèi)冷凝器601出口與膨脹開關(guān)閥603相連,此時(shí)膨脹開關(guān)閥603起開關(guān)閥作用,僅作為流道流過,此時(shí)膨脹開關(guān)閥603出口仍為高溫高壓的氣體。膨脹開關(guān)閥603出口與室外換熱器605相連,室外換熱器605與室外空氣換熱,把熱量散發(fā)到空氣中,室外換熱器605出口為中溫高壓的液體。此時(shí),第三開關(guān)閥610關(guān)閉,第一膨脹閥621關(guān)閉,室外換熱器605出口與第三膨脹閥609相連,第三膨脹閥609作為節(jié)流元件起到節(jié)流作用,其出口為低溫低壓液體。第三膨脹閥609開度可以根據(jù)實(shí)際需求給予一定的開度,此開度可以根據(jù)安裝在室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口與氣液分離器611的入口之間的壓力-溫度傳感器的壓力和溫度采集數(shù)據(jù)計(jì)算室內(nèi)蒸發(fā)器602出口制冷劑過熱度來調(diào)節(jié)。第三膨脹閥609出口與室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口相連,低溫低壓液體在室內(nèi)蒸發(fā)器602內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā),使得室內(nèi)蒸發(fā)器602出口為低溫低壓的氣體。室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口與第二單向閥615的入口相連,第二單向閥615的出口與氣液分離器611的入口相連,把未蒸發(fā)完的液體通過氣液分離器611分離,最后低溫低壓的氣體回到壓縮機(jī)604中,由此形成一個(gè)循環(huán)。此時(shí)HVAC總成600中風(fēng)的流向僅流經(jīng)室內(nèi)蒸發(fā)器602,室內(nèi)冷凝器601無風(fēng)經(jīng)過,僅作為制冷劑流道流過。
模式二:電池冷卻模式。在系統(tǒng)處于該模式下時(shí),電池包換熱系統(tǒng)形成一個(gè)電池包冷卻循環(huán)系統(tǒng)。如圖6所示,壓縮機(jī)604經(jīng)過壓縮排出高溫高壓的氣體,與室內(nèi)冷凝器601相連。此時(shí),通過風(fēng)門機(jī)構(gòu)控制風(fēng)不經(jīng)過室內(nèi)冷凝器601,由于無風(fēng)經(jīng)過,因此,在室內(nèi)冷凝器601內(nèi)不會(huì)進(jìn)行熱交換,該室內(nèi)冷凝器601僅作為流道使用,此時(shí)室內(nèi)冷凝器601出口仍為高溫高壓的氣體。室內(nèi)冷凝器601出口與膨脹開關(guān)閥603相連,此時(shí)膨脹開關(guān)閥603起開關(guān)閥作用,僅作為流道流過,此時(shí)膨脹開關(guān)閥603出口仍為高溫高壓的氣體。膨脹開關(guān)閥603出口與室外換熱器605相連,室外換熱器605與室外空氣換熱,把熱量散發(fā)到空氣中,室外換熱器605出口為中溫高壓的液體。此時(shí),第三開關(guān)閥610關(guān)閉,第三膨脹閥609關(guān)閉,室外換熱器605出口與第一膨脹閥621相連,第一膨脹閥621作為節(jié)流元件起到節(jié)流作用,其出口為低溫低壓液體。第一膨脹閥621開度可以根據(jù)實(shí)際需求給予一定的開度,此開度可以根據(jù)安裝在第一板式換熱器620的出口與氣液分離器611的入口之間的壓力-溫度傳感器的壓力和溫度采集數(shù)據(jù)計(jì)算制冷劑過熱度來調(diào)節(jié)。第一膨脹閥621出口與第一板式換熱器620的制冷劑入口相連,低溫低壓液體在第一板式換熱器620內(nèi)與從電池包622出來的熱水進(jìn)行換熱,使得第一板式換熱器620的制冷劑出口為低溫低壓的氣體。第一板式換熱器620的制冷劑出口與第一單向閥628的入口相連,第一單向閥628的出口與氣液分離器611的入口相連,把未蒸發(fā)完的液體通過氣液分離器611分離,最后低溫低壓的氣體回到壓縮機(jī)604中,由此形成一個(gè)循環(huán)。此時(shí)HVAC總成600中風(fēng)的流向僅流經(jīng)室內(nèi)蒸發(fā)器602,室內(nèi)冷凝器601無風(fēng)經(jīng)過,僅作為制冷劑流道流過。
模式三:高溫制冷加電池冷卻模式。在系統(tǒng)處于該模式下時(shí),整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)高溫制冷同時(shí)電池冷卻循環(huán)系統(tǒng)。如圖6所示,首先,壓縮機(jī)604經(jīng)過壓縮排出高溫高壓的氣體,與室內(nèi)冷凝器601相連。此時(shí),通過風(fēng)門機(jī)構(gòu)控制風(fēng)不經(jīng)過室內(nèi)冷凝器601,由于無風(fēng)經(jīng)過,因此,在室內(nèi)冷凝器601內(nèi)不會(huì)進(jìn)行熱交換,該室內(nèi)冷凝器601僅作為流道使用,此時(shí)室內(nèi)冷凝器601出口仍為高溫高壓的氣體。室內(nèi)冷凝器601出口與膨脹開關(guān)閥603相連,此時(shí)膨脹開關(guān)閥603起開關(guān)閥作用,僅作為流道流過,此時(shí)膨脹開關(guān)閥603出口仍為高溫高壓的氣體。膨脹開關(guān)閥603出口與室外換熱器605相連,室外換熱器605與室外空氣換熱,把熱量散發(fā)到空氣中,室外換熱器605出口為中溫高壓的液體。此時(shí),第三開關(guān)閥610關(guān)閉,第三膨脹閥609和第一膨脹閥621打開,室外換熱器605出口分別與第三膨脹閥609和第一膨脹閥621相連。此時(shí),從室外換熱器605出來的中溫高壓的液體分成兩股:一股流向第三膨脹閥609的入口,第三膨脹閥609作為節(jié)流元件起到節(jié)流作用,其出口為低溫低壓液體。第三膨脹閥609開度可以根據(jù)實(shí)際需求給予一定的開度,此開度可以根據(jù)安裝在室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口與氣液分離器611的入口之間的壓力-溫度傳感器的壓力和溫度采集數(shù)據(jù)計(jì)算室內(nèi)蒸發(fā)器602出口制冷劑過熱度來調(diào)節(jié)。第三膨脹閥609出口與室內(nèi)蒸發(fā)器602的入口相連,低溫低壓液體在室內(nèi)蒸發(fā)器602內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā),使得室內(nèi)蒸發(fā)器602出口為低溫低壓的氣體,室內(nèi)蒸發(fā)器602的出口與第二單向閥615的入口相連。另一股流向第一膨脹閥621的入口,第一膨脹閥621的開度可以根據(jù)實(shí)際需求給予一定的開度,此開度可以根據(jù)第一板式換熱器620的制冷劑出口與氣液分離器611的入口之間的壓力-溫度傳感器的壓力和溫度采集數(shù)據(jù)計(jì)算制冷劑過熱度來調(diào)節(jié)。第一膨脹閥621作為節(jié)流元件起到節(jié)流作用,其出口為低溫低壓液體。第一膨脹閥621出口與第一板式換熱器620的制冷劑入口相連,低溫低壓液體在第一板式換熱器620內(nèi)與從電池包622出來的熱水進(jìn)行熱交換,使得第一板式換熱器620的制冷劑出口為低溫低壓的氣體,第一板式換熱器620的制冷劑出口與第一單向閥628相連。第二單向閥615的出口和第一單向閥628的出口分別與氣液分離器611相連,從第一單向閥628的出口出來的制冷劑與從第一單向閥628的出口出來的制冷劑匯合,把未蒸發(fā)完的液體通過氣液分離器611分離,最后低溫低壓的氣體回到壓縮機(jī)604中,由此形成一個(gè)循環(huán)。此時(shí)HVAC總成600中風(fēng)的流向僅流經(jīng)室內(nèi)蒸發(fā)器602,室內(nèi)冷凝器601無風(fēng)經(jīng)過,僅作為制冷劑流道流過。
模式四:低溫采暖模式。在系統(tǒng)處于該模式下時(shí),整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)低溫采暖循環(huán)系統(tǒng)。如圖6所示,首先,壓縮機(jī)604經(jīng)過壓縮排出高溫高壓的氣體,與室內(nèi)冷凝器601相連,此時(shí),室內(nèi)冷凝器601有風(fēng)經(jīng)過,高溫高壓的氣體在室內(nèi)冷凝器601內(nèi)進(jìn)行冷凝,使得室內(nèi)冷凝器601出口為中溫高壓的液體。室內(nèi)冷凝器601出口與膨脹開關(guān)閥603相連,此時(shí)膨脹開關(guān)閥603起膨脹閥的作用,作為節(jié)流元件起到節(jié)流作用,其出口為低溫低壓的液體。其中,膨脹開關(guān)閥603的開度可以根據(jù)實(shí)際需求給予一定的開度,此開度可以根據(jù)安裝在壓縮機(jī)604的出口處的壓力-溫度傳感器的溫度采集數(shù)據(jù)(即壓縮機(jī)排氣溫度)的多少來調(diào)節(jié)。膨脹開關(guān)閥603出口與室外換熱器605的入口相連,室外換熱器605吸收室外空氣的熱量,室外換熱器605出口為低溫低壓的氣體。此時(shí),第三開關(guān)閥610打開,第三膨脹閥609關(guān)閉,第一膨脹閥621關(guān)閉,制冷劑不經(jīng)過室內(nèi)蒸發(fā)器602直接進(jìn)入氣液分離器611中,未蒸發(fā)完的液體通過氣液分離器611分離,最后低溫低壓的氣體回到壓縮機(jī)604中,由此形成一個(gè)循環(huán)。
模式五:電池加熱模式。在系統(tǒng)處于該模式下時(shí),電池包換熱系統(tǒng)形成一個(gè)電池包加熱循環(huán)系統(tǒng)。第一PTC加熱器623打開,加熱電池包水循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻液,第一水泵624使得加熱后的冷卻液循環(huán)起來,進(jìn)入電池包622以對電池加熱,由此完成一個(gè)循環(huán)。其中,第一膨脹閥621關(guān)閉,這樣,位于第一板式換熱器620兩端的第一單向閥628和第一膨脹閥621使得電池包換熱系統(tǒng)獨(dú)立于熱泵空調(diào)系統(tǒng),這樣,電池包換熱系統(tǒng)和熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作過程不會(huì)產(chǎn)生相互影響。
綜上,本實(shí)用新型提供的汽車熱管理系統(tǒng),在不改變制冷劑循環(huán)方向的情況下,即可實(shí)現(xiàn)空調(diào)熱泵系統(tǒng)的制冷和制熱功能。另外,由于增加由電池冷卻支路、第一板式換熱器和電池冷卻回流支路共同組成的和室內(nèi)蒸發(fā)器相并聯(lián)的用于對電池冷卻的制冷劑分流支路,可以避免電池直接布置在室內(nèi)蒸發(fā)器上,利于整車布置,且汽車熱管理系統(tǒng)不僅可以通過電池水循環(huán)系統(tǒng),先利用制冷劑使得冷卻液降溫,再利用冷卻液來對電池進(jìn)行冷卻,并在電池水循環(huán)系統(tǒng)中加入第一PTC加熱器,通過加熱冷卻液來實(shí)現(xiàn)對電池的加熱,使得電池始終在合適的溫度范圍內(nèi)工作,從而提高電池的充放電效率、續(xù)航能力及使用壽命。
如上所述,在本實(shí)用新型中,膨脹開關(guān)閥是同時(shí)具有膨脹閥功能和開關(guān)閥功能的閥門,可以將其視為是開關(guān)閥與膨脹閥的集成。在下文中將提供一種膨脹開關(guān)閥的示例實(shí)施方式。
如圖8所示,上文提及的膨脹開關(guān)閥可以包括閥體500,其中,該閥體500上形成有進(jìn)口501、出口502以及連通在進(jìn)口501和出口502之間的內(nèi)部流道,內(nèi)部流道上安裝有第一閥芯503和第二閥芯504,第一閥芯503使得進(jìn)口501和出口502直接連通或斷開連通,第二閥芯504使得進(jìn)口501和出口502通過節(jié)流口505連通或斷開連通。
其中,第一閥芯所實(shí)現(xiàn)的“直接連通”是指從閥體500的進(jìn)口501進(jìn)入的冷卻劑可以越過第一閥芯而通過內(nèi)部流道不受影響地直接流到閥體500的出口502,第一閥芯所實(shí)現(xiàn)的“斷開連通”是指從閥體500的進(jìn)口501進(jìn)入的冷卻劑無法越過第一閥芯而不能通過內(nèi)部流道流向閥體500的出口502。第二閥芯所實(shí)現(xiàn)的“通過節(jié)流口連通”是指從閥體500的進(jìn)口501進(jìn)入的冷卻劑可以越過第二閥芯而通過節(jié)流口的節(jié)流后流到閥體500的出口502,而第二閥芯所實(shí)現(xiàn)的“斷開連通”是指從閥體500的進(jìn)口501進(jìn)入的冷卻劑無法越過第二閥芯而不能通過節(jié)流口505流到閥體500的出口502。
這樣,通過對第一閥芯和第二閥芯的控制,本實(shí)用新型的膨脹開關(guān)閥可以使得從進(jìn)口501進(jìn)入的冷卻劑至少實(shí)現(xiàn)三種狀態(tài)。即,1)截止?fàn)顟B(tài);2)越過第一閥芯503的直接連通狀態(tài);以及3)越過第二閥芯504的節(jié)流連通方式。
其中,高溫高壓的液態(tài)制冷劑再經(jīng)過節(jié)流口505節(jié)流后,可以成為低溫低壓的霧狀的液壓制冷劑,可以為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件,即節(jié)流口505的橫截面積小于出口504的橫截面積,并且通過控制第二閥芯,節(jié)流口505的開度大小可以調(diào)節(jié),以控制流經(jīng)節(jié)流口505的流量,防止因制冷劑過少產(chǎn)生的制冷不足,以及防止因制冷劑過多而使得壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊現(xiàn)象。即,第二閥芯504和閥體500的配合可以使得膨脹開關(guān)閥具有膨脹閥的功能。
這樣,通過在同一閥體500的內(nèi)部流道上安裝第一閥芯503和第二閥芯504,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)口501和出口502的通斷控制和/或節(jié)流控制功能,結(jié)構(gòu)簡單,易于生產(chǎn)和安裝,且當(dāng)本實(shí)用新型提供的膨脹開關(guān)閥應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)時(shí),可以減少整個(gè)熱泵系統(tǒng)的制冷劑充注量,降低成本,簡化管路連接,更利于熱泵系統(tǒng)的回油。
作為閥體500的一種示例性的內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu),如圖8至圖13所示,閥體500包括形成內(nèi)部流道的閥座510和安裝在該閥座510上的第一閥殼511和第二閥殼512,第一閥殼511內(nèi)安裝有用于驅(qū)動(dòng)第一閥芯503的第一電磁驅(qū)動(dòng)部521,第二閥殼512內(nèi)安裝有用于驅(qū)動(dòng)第二閥芯504的第二電磁驅(qū)動(dòng)部522,第一閥芯503從第一閥殼511延伸至閥座510內(nèi)的內(nèi)部流道,第二閥芯504從第二閥殼512延伸至閥座510內(nèi)的內(nèi)部流道。
其中,通過對第一電磁驅(qū)動(dòng)部521,如,電磁線圈,的通斷電的控制能夠方便地控制第一閥芯503的位置,進(jìn)而控制進(jìn)口501和出口502直接連通或斷開連通;通過對第二電磁驅(qū)動(dòng)部522,如,電磁線圈,的通斷電的控制能夠方便地控制第二閥芯504的位置,從而控制進(jìn)口501和出口502是否與節(jié)流口505連通。換言之,閥體500內(nèi)并聯(lián)安裝有共有進(jìn)口501和出口502的電子膨脹閥和電磁閥,因而能夠?qū)崿F(xiàn)膨脹開關(guān)閥的通斷和/或節(jié)流的自動(dòng)化控制,且簡化管路走向。
為充分利用膨脹開關(guān)閥的各個(gè)方向的空間位置,避免膨脹開關(guān)閥和不同管路連接產(chǎn)生干涉,閥座510形成為多面體結(jié)構(gòu),第一閥殼511、第二閥殼512、進(jìn)口501和出口502分別設(shè)置在該多面體結(jié)構(gòu)的不同表面上,其中,第一閥殼511和第二閥殼512的安裝方向相互垂直,進(jìn)口501和出口502的開口方向相互垂直。這樣,可以將進(jìn)口、出口管路連接在多面體結(jié)構(gòu)的不同表面上,能夠避免管路布置凌亂、糾纏的問題。
作為膨脹開關(guān)閥的一種典型的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如圖8至圖11所示,內(nèi)部流道包括分別與進(jìn)口501連通的第一流道506和第二流道507,第一流道506上形成有與第一閥芯503配合的第一閥口516,節(jié)流口505形成在第二流道507上以形成為與第二閥芯504配合的第二閥口517,第一流道506和第二流道507交匯于第二閥口517的下游并與出口502連通。
即,通過變換第一閥芯503的位置來實(shí)現(xiàn)對第一閥口516的關(guān)閉或打開,進(jìn)而控制連通進(jìn)口501和出口502的第一流道506的截?cái)嗷驅(qū)?,從而可以?shí)現(xiàn)上文描述的電磁閥的連通或斷開連通的功能。同樣地,通過變換第二閥芯504的位置來實(shí)現(xiàn)對第二閥口517的截?cái)嗷驅(qū)ǎ瑥亩梢詫?shí)現(xiàn)電子膨脹閥的節(jié)流功能。
第一流道506和第二流道507可以以任意合適的布置方式分別連通進(jìn)口501和出口502,為減少閥體500的整體占用空間,如圖12所示,第二流道507與出口502同向開設(shè),第一流道506形成為與第二流道507相互垂直的第一通孔526,進(jìn)口501通過開設(shè)在第二流道507側(cè)壁上的第二通孔527與第二流道507連通,第一通孔526和第二通孔527與進(jìn)口501分別連通。其中,第一通孔526可以與第二通孔527在空間垂直設(shè)置或者平行設(shè)置,本實(shí)用新型對此不作限制,均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
為進(jìn)一步簡化閥體500的整體占用空間,如圖15至圖16所示,進(jìn)口501與出口502相互垂直地開設(shè)在閥體500上。這樣,如圖15至圖17所示,進(jìn)口501的軸線、出口502的軸線(即第二流道507的軸線),和第一流道506的軸線在空間兩兩垂直地布置,從而防止第一閥芯503和第二閥芯504的移動(dòng)產(chǎn)生干涉,且能夠最大化地利用閥體500的內(nèi)部空間。
如圖11和圖12所示,為便于實(shí)現(xiàn)第一閥口516的關(guān)閉和打開,第一閥芯503沿移動(dòng)方向與第一閥口516同軸布設(shè)以可選擇地封堵或脫離第一閥口516。
為便于實(shí)現(xiàn)第二閥口517的關(guān)閉和打開,第二閥芯504沿移動(dòng)方向與第二閥口517同軸布設(shè)以可選擇地封堵或脫離第二閥口517。
其中,如圖14所示,為保證第一閥芯503對第一流道506堵塞的可靠性,第一閥芯503可以包括第一閥桿513和連接在該第一閥桿513端部的第一堵頭523,該第一堵頭523用于密封壓靠在第一閥口516的端面上以封堵第一流道506。
為便于調(diào)節(jié)膨脹開關(guān)閥的節(jié)流口505的開度大小,如圖11和圖12所示,第二閥芯504包括第二閥桿514,該第二閥桿514的端部形成為錐形頭結(jié)構(gòu),第二閥口517形成為與該錐形頭結(jié)構(gòu)相配合的錐形孔結(jié)構(gòu)。
其中,膨脹開關(guān)閥的節(jié)流口505開度可以通過第二閥芯504的上下移動(dòng)來調(diào)節(jié),而第二閥芯504的上下移動(dòng)可以通過第二電磁驅(qū)動(dòng)部522來調(diào)節(jié)。若膨脹開關(guān)閥的節(jié)流口505的開度為零,如圖11所示,第二閥芯504處于最低位置,第二閥芯504封堵第二閥口517,制冷劑完全不能通過節(jié)流口505,即第二閥口517;若膨脹開關(guān)閥節(jié)流口505具有開度,如圖12所示,第二閥芯504的端部的錐形頭結(jié)構(gòu)與節(jié)流口505之間具有空隙,制冷劑節(jié)流后再流至出口502。若需要增加膨脹開關(guān)閥的節(jié)流開度時(shí),可以通過控制第二電磁驅(qū)動(dòng)部522,使得第二閥芯504向上移動(dòng),以使得錐形頭結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離節(jié)流口505,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)流口505開度的變大;相反,當(dāng)需要減少膨脹開關(guān)閥的節(jié)流口505的開度時(shí),可以驅(qū)使第二閥芯504相下移動(dòng)即可。
使用時(shí),當(dāng)只需要使用膨脹開關(guān)閥的電磁閥功能時(shí),如圖11、圖14和圖17所示,第一閥芯503脫離第一閥口516,第一閥口516處于打開狀態(tài),第二閥芯504處于最低位置,第二閥芯504將節(jié)流孔505封堵上,從進(jìn)口501流入至內(nèi)部流道的制冷劑完全不能通過節(jié)流孔505,只能依次通過第一閥口516、第一通孔526流入至出口502中。當(dāng)電磁閥斷電,第一閥芯503向左移動(dòng),第一堵頭523和第一閥口516分離,制冷劑可以從第一通孔526中通過;當(dāng)電磁閥通電,第一閥芯503向右移動(dòng),第一堵頭523和第一閥口516貼合,制冷劑無法從第一通孔526中通過。
需要說明的是,圖11和圖13中的帶箭頭的虛線代表制冷劑在使用電磁閥功能時(shí)的流通路線以及走向。
當(dāng)只需要使用膨脹開關(guān)閥的電子膨脹閥功能時(shí),如圖12和圖18所示,第二閥口517,即節(jié)流口505處于打開狀態(tài),第一閥芯503封堵第一閥口516,從進(jìn)口501流入至內(nèi)部流道的制冷劑無法通過第一通孔526,只能依次通過第二通孔527、節(jié)流口505流入至出口502中,并且可以上下移動(dòng)第二閥芯504來調(diào)節(jié)節(jié)流口505的開度的大小。
需要說明的是,圖12和圖18中的帶箭頭的虛線代表制冷劑在使用電子膨脹閥功能時(shí)的流通路線以及走向。
當(dāng)需要同時(shí)使用膨脹開關(guān)閥的電磁閥功能和電子膨脹閥功能時(shí),如圖9、圖15和圖16所示,其中,帶箭頭的虛線代表制冷劑的流動(dòng)路線以及走向,第一閥芯503脫離第一閥口516,第一閥口516處于打開狀態(tài),節(jié)流口505處于打開狀態(tài),流入至內(nèi)部流道的制冷劑可以分別沿第一流道506和第二流道507流向出口502,從而同時(shí)具有電磁閥功能和電子膨脹閥功能。
應(yīng)當(dāng)理解的是,上述實(shí)施方式僅僅作為膨脹開關(guān)閥的其中一種示例,并且并不用于限制本實(shí)用新型,其他同時(shí)具有膨脹閥功能和開關(guān)閥功能的膨脹開關(guān)閥同樣適用于本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型還提供一種電動(dòng)汽車,包括根據(jù)本實(shí)用新型提供的上述熱泵空調(diào)系統(tǒng)。其中,該電動(dòng)汽車可以包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù),本實(shí)用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本實(shí)用新型的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。