车载温控系统及车辆 |
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| 申请号 | CN201721275238.0 | 申请日 | 2017-09-29 | 公开(公告)号 | CN207644157U | 公开(公告)日 | 2018-07-24 |
| 申请人 | 北汽福田汽车股份有限公司; | 发明人 | 李海新; 扈佃秋; 张秋云; 李森新; 蒋敏; | ||||
| 摘要 | 本公开涉及一种车载温控系统及车辆，用以解决现有车辆的冷却系统装配维护效率低、冷却方式不节能环保的技术问题。车载温控系统包括： 控制器 (1)， 压缩机 (2)， 冷凝器 (3)以及车辆的第一类部件(4)，每一第一类部件(4)设置有 蒸发 器 (5)，其中，压缩机(2)、冷凝器(3)和 蒸发器 (5)之间通 过冷 凝管道(6)相连；第一类部件(4)包括 电机 (41)、 电子 电 力 单元(42)、充电机(43)中的至少一种；控制器(1)用于，调节冷凝管道(6)流向第一类部件(4)的蒸发器(5)的冷媒流量，以调节第一类部件(4)中的 温度 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车载温控系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 车载温控系统及车辆技术领域[0001] 本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车载温控系统及车辆。 背景技术[0002] 随着车辆技术的高速发展，人们对车辆的性能要求也逐步提高。此外，在考虑车辆的动力性、舒适性以及经济性的同时，由于人们环保意识的加强，车辆是否节能环保也成为车辆性能的重要参考指标。在现有技术中，车辆采用分立的空调系统和散热系统，且电机、充电机等部件是利用乙二醇防冻液结合电子扇的方式进行散热，这样，不但会导致车辆整车布局复杂，使得车辆的装配、保养或维修过程极其不便，还会因防冻液的处理不妥善而造成环境污染。实用新型内容 [0003] 本公开的目的是提供一种车载温控系统及车辆，用以解决现有技术中车辆的冷却系统装配维护效率低、冷却方式不节能环保的技术问题。 [0004] 为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种车载温控系统，包括：控制器，压缩机，冷凝器以及车辆的第一类部件，每一所述第一类部件设置有蒸发器，其中，所述压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器之间通过冷凝管道相连； [0005] 所述第一类部件包括电机、电子电力单元、充电机中的至少一种； [0006] 所述控制器用于，调节所述冷凝管道流向所述第一类部件的蒸发器的冷媒流量，以调节所述发热部件的温度。 [0008] 所述控制器用于，根据所述温度传感器检测到的所述第一类部件的温度，调节流向所述第一类部件的蒸发器的冷媒流量，以调节所述第一类部件的温度。 [0011] 其中，所述加热器处于工作状态时，所述电子风扇产生的风经过所述加热器后用于加热； [0012] 所述蒸发器处于工作状态时，所述电子风扇产生的风经过所述蒸发器后用于降温。 [0014] 其中，所述选择开关导通所述电子风扇和所述加热器时，所述加热器处于所述工作状态；所述选择开关导通所述电子风扇和所述蒸发器时，所述蒸发器处于所述工作状态。 [0015] 可选地，所述第二类部件包括驾驶室空调，所述系统还包括与所述控制器相连的用于检测车辆内部环境温度的温度传感器； [0016] 所述控制器用于，根据所述车辆内部环境的温度控制所述驾驶室空调的温控装置中的蒸发器或者加热器处于工作状态。 [0017] 可选地，所述第二类部件包括电池箱体，所述系统还包括与所述控制器相连的用于检测电池箱体的温度的温度传感器； [0018] 所述控制器用于，根据所述电池箱体的温度控制所述电池箱体的温控装置中的蒸发器或者加热器处于工作状态。 [0019] 可选地，所述压缩机为变频压缩机，所述冷凝器为双速风扇冷凝器，所述变频压缩机和所述双速风扇冷凝器分别与所述控制器相连； [0020] 所述控制器用于，控制所述压缩机的工作频率和/或控制所述双速风扇冷凝器的转速。 [0021] 可选地，所述蒸发器设置有冷媒入口以及冷媒出口，所述冷凝管道通过膨胀阀与所述蒸发器相连，所述控制器用于，调节所述膨胀阀的开度值，以调节所述冷凝管道流向所述蒸发器的冷媒流量。 [0022] 本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，该车辆包括本公开实施例的第一方面所提供的车载温控系统。 [0023] 根据上述技术方案，本公开提供的车载温控系统包括控制器、压缩机冷凝器以及车辆的第一类部件，该第一类部件包括电机、电子电力单元或充电机中的至少一种，且每一第一类部件设置有蒸发器。压缩机、冷凝器和蒸发器之间通过冷凝管道相连，并通过控制器调节冷凝管道流向第一类部件的蒸发器的冷媒流量，以调节第一类部件中的温度。这样的结构设计不但简化了现有车辆冷却系统的布局，提高了车辆冷却系统装配维护效率，还基于空调调温原理对第一类部件制冷，替代当前采用乙二醇防冻液结合电子扇的冷却方式，达到了节能环保的效果。 [0026] 图1是根据一示例性实施例示出的一种车载温控系统的结构示意图。 [0027] 图2是本公开提供的一种设置有蒸发器的电机的结构示意图。 [0028] 图3是本公开提供的一种设置有蒸发器的电子电力单元的结构示意图。 [0029] 图4是本公开提供的一种设置有蒸发器的充电机的结构示意图。 [0030] 图5是根据一示例性实施例示出的一种车载温控系统的结构示意图。 [0031] 图6是本公开提供的一种温控装置的结构示意图。 [0032] 图7是本公开提供的一种设置有温控装置的电池箱体的结构示意图。 [0033] 附图标记说明 [0034] 1控制器 2压缩机 3冷凝器 [0035] 4第一类部件 5蒸发器 6冷凝管道 [0036] 7温控装置 8第二类部件 41电机 [0037] 42电子电力单元 43充电机 61冷媒入口 [0038] 62冷媒出口 71加热器 72电子风扇 [0039] 81驾驶室空调 82电池箱体 具体实施方式[0040] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。 [0041] 现有车辆采用分立的空调系统和散热系统，且电机、充电机等部件是利用乙二醇防冻液结合电子扇的方式进行散热，这样，不但会导致车辆整车布局复杂，使得车辆的装配、保养或维修过程极其不便，还会因防冻液的处理不妥善而造成环境污染。针对以上问题，本公开提供一种车载温控系统及车辆，下面结合具体的实施例对本公开进行详细的说明。 [0042] 图1是根据一示例性实施例示出的一种车载温控系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括控制器1，压缩机2，冷凝器3以及车辆的第一类部件4，每一第一类部件4设置有蒸发器5。其中，压缩机2、冷凝器3和蒸发器5之间通过冷凝管道6相连，第一类部件4包括但不限于电机41、电子电力单元42、充电机43中的至少一种。 [0043] 具体地，第一类部件4上设置有蒸发器5，每一第一类部件4之间并联，并通过冷凝管道6与控制器1、压缩机2以及冷凝器3相连接，构成温度控制系统，达到对第一类部件4散热的目的。其中，压缩机2可以是变频压缩机，该变频压缩机转速可以调节，能连续改变输出功率；冷凝器3可以是双速风扇冷凝器，能够对冷凝功率进行档位的调节。控制器1分别与压缩机2和冷凝器3相连，用于控制压缩机2的工作频率和/或控制双速风扇冷凝器的功率，这样能够在满足散热需求的情况下，节约能源消耗，减少污染排放。 [0044] 值得说明的是，上述第一类部件4是指在工作过程中易发热，需要降温至合适温度以提高部件性能的一类部件，可以包括电机41、电子电力单元42、充电机43以及发动机中的至少一种。为了能够精确控制第一类部件4的温度，每一第一类部件4上可以设置有温度传感器，用于实时检测每一第一类部件4的温度，控制器1则根据温度传感器实时检测到的第一类部件4的温度，调节冷凝管道6流向第一类部件4的蒸发器5的冷媒流量，以调节第一类部件(4)的温度。示例地，蒸发器5设置有冷媒入口61以及冷媒出口62，冷凝管道6通过膨胀阀与蒸发器5相连，控制器1通过调节膨胀阀的开度值，以调节冷凝管道6流向蒸发器5的冷媒流量。其中，冷媒是空调冷冻系统中用以传递热能，易发生吸热/放热反应从而产生冷冻效果的工作流体，例如物质R1234yf和R1234ze都是新一代环保冷媒。 [0045] 在一种可能的实施方式中，控制器1可以是整车控制器，每一第一类部件4的标准温度阈值可以根据实际情况进行实车标定，在设置于第一类部件4上的温度传感器检测到的该部件的温度大于标准温度阈值时，控制器1控制压缩机2将低温低压的气态冷媒压缩为高温高压的气态冷媒，该高温高压气态冷媒流经冷凝器3后可以转变为高温高压液态冷媒，所生成的高温高压液态冷媒通过膨胀阀的节流孔后成为低温低压的雾状的液态冷媒，在进入蒸发器5后，随即蒸发为低温低压的气态冷媒。由于液态冷媒气化过程是吸热过程，能够带走周围空气的热量，从而可以对第一类部件4的工作环境起到制冷作用。 [0046] 图2是本公开提供的一种设置有蒸发器的电机的结构示意图，如图2所示，蒸发器5上设置有冷媒入口61以及冷媒出口62。在一种可能的实施方式中，电机41上设置有蒸发器5，例如，该蒸发器5可以集成在电机41上。冷媒入口61通过膨胀阀与冷凝管道6相连，冷媒出口62直接与冷凝管道6相连，用于在电机41的温度大于标准温度阈值时，对电机41的工作环境进行降温。具体地，在电机41处于工作状态，且设置于电机41上的温度传感器检测到的该部件的温度大于标准温度阈值时，控制器1控制蒸发器5开启。由于电机41的芯体运转时使电机41内空气循环流动，与蒸发器5周围已冷却的空气发生热交换，从而达到对电机41制冷的目的。例如，标准温度阈值可以设定为35℃，当温度传感器检测到的温度大于35℃时，则对电机41执行上述降温操作。在另一种可能的实施方式中，蒸发器5还可以设置在与电机41串联的冷凝管道6上，其中，蒸发器5的冷媒入口61通过膨胀阀与冷凝管道6相连，冷媒出口 62直接与冷凝管道6相连，再与电机41上的冷媒入口相连，用于在电机41的温度大于标准温度阈值时，对电机41的工作环境进行降温。由于电机41工作时发热量较小，利用蒸发器5进行冷却比传统的乙二醇防冻液结合电子扇的水冷方式更加迅速节能，还可以减轻乙二醇防冻废液对环境的污染。 [0047] 图3是本公开提供的一种设置有蒸发器的电子电力单元的结构示意图，如图3所示，蒸发器5上设置有冷媒入口61以及冷媒出口62。在一种可能的实施方式中，电子电力单元42上设置有蒸发器5，冷媒入口61通过膨胀阀与冷凝管道6相连，冷媒出口62直接与冷凝管道6相连，用于在电子电力单元42的温度大于标准温度阈值时，对电子电力单元42的工作环境进行降温。具体地，在电子电力单元42处于工作状态，且设置于电子电力单元42上的温度传感器检测到的该部件的温度大于标准温度阈值时，控制器1控制蒸发器5开启。由于电子电力单元42内的风扇运转时使电子电力单元42内的空气循环流动，与蒸发器5周围已冷却的空气发生热交换，从而达到对电子电力单元42制冷的目的。例如，标准温度阈值可以设定为35℃，当温度传感器检测到的温度大于35℃时，则对电子电力单元42执行上述降温操作。在另一种可能的实施方式中，蒸发器5还可以设置在与电子电力单元42串联的冷凝管道6上，其中，蒸发器5的冷媒入口61通过膨胀阀与冷凝管道6相连，冷媒出口62直接与冷凝管道6相连，再与电子电力单元42上的冷媒入口相连，用于在电子电力单元42的温度大于标准温度阈值时，对电子电力单元42的工作环境进行降温。由于电子电力单元42工作时发热量较小，利用蒸发器5进行冷却比传统的乙二醇防冻液结合电子扇的水冷方式更加迅速节能，还可以减轻乙二醇防冻废液对环境的污染。 [0048] 图4是本公开提供的一种设置有蒸发器的充电机的结构示意图，如图4所示，蒸发器5上设置有冷媒入口61以及冷媒出口62。在一种可能的实施方式中，充电机43上设置有蒸发器5，冷媒入口61通过膨胀阀与冷凝管道6相连，冷媒出口62直接与冷凝管道6相连，用于在充电机43的温度大于标准温度阈值时，对充电机43的工作环境进行降温。具体地，在充电机43处于工作状态，且设置于充电机43上的温度传感器检测到的该部件的温度大于标准温度阈值时，控制器1则控制蒸发器5开启。由于充电机43内的风扇运转时使充电机43内的空气循环流动，与蒸发器5周围已冷却的空气发生热交换，再与充电机43内部的芯片、线圈等发生热交换，从而达到对充电机43制冷的目的。例如，标准温度阈值可以设定为35℃，当温度传感器检测到的温度大于35℃时，则对充电机43执行上述降温操作。在另一种可能的实施方式中，蒸发器5还可以设置在与充电机43串联的冷凝管道6上，其中，蒸发器5的冷媒入口61通过膨胀阀与冷凝管道6相连，冷媒出口62直接与冷凝管道6相连，再与充电机43上的冷媒入口相连，用于在充电机43的温度大于标准温度阈值时，对充电机43的工作环境进行降温。由于充电机43工作时发热量较小，利用蒸发器5进行冷却比传统的乙二醇防冻液结合电子扇的水冷方式更加迅速节能，且减轻了乙二醇防冻废液对环境的污染。 [0049] 采用上述车载温控系统，不但简化了现有车辆冷却以及散热系统的结构布局，提高了车辆装配维护效率，还基于空调调温原理对第一类部件4制冷，使得第一类部件4可以工作在标准温度下，工作性能更加优越，且延长了第一类部件4的使用寿命。这种冷却方式替代了当前采用乙二醇防冻液结合电子扇对车辆部件进行散热的冷却方式，不但节约能源，还减少了因乙二醇防冻废液处理不妥善而导致的环境污染。 [0050] 图5是根据一示例性实施例示出的一种车载温控系统的结构示意图，如图5所示，该系统还包括第二类部件8，每一第二类部件8设置有温控装置7，上述第二类部件8可以包括驾驶室空调81和/或电池箱体82。其中，所述温控装置具体可以是设置在第二类部件内部，例如采用集成的方式将温控装置设置在第二类部件上，或者，所述温控装置也可以是设置在与所述第二类部件串联的冷凝管道上，例如，针对图5所示的驾驶室空调81，对应的温控装置可以设置在冷凝管道6的流向驾驶室空调81的支路上。 [0051] 值得说明的是，上述第二类部件8是指需要根据周边环境温度进行加热或降温的一类部件，例如，驾驶室空调81，在夏季需要对驾驶室空气进行降温，在冬季则需要对驾驶室空气进行加热；再例如，由于环境温度对电池的使用影响较大，为保证车辆电池的充放电效率和使用寿命，电池箱体82内的环境温度需要保持在一定的温度范围内，因而在不同的温度条件下，需要对电池箱体82内的空气采取相应的加热或者降温措施。 [0052] 为实现上述目的，本公开提供一种温控装置7，每一第二类部件8设置有温控装置7。图6是本公开提供的一种温控装置的结构示意图，如图6所示，该温控装置7包括加热器 71，电子风扇72和蒸发器5。其中，加热器71处于工作状态时，电子风扇72产生的风经过加热器71后用于加热；蒸发器5处于工作状态时，电子风扇72产生的风经过蒸发器5后用于降温。 其中，该电子风扇可以是变速电子风扇，通过选择开关与加热器71和蒸发器5相连。当选择开关导通电子风扇和加热器71时，加热器71处于工作状态；当选择开关导通电子风扇和蒸发器5时，蒸发器5处于工作状态。具体地，设置有温控装置7的车载温控系统的具体实施方式如下： [0053] 在一种可能的实施方式中，为了可以精确地检测第二类部件8的温度，每一第二类部件8上面设置有温度传感器，用于实时检测每一第二类部件8的温度，控制器1则根据温度传感器实时检测到的第二类部件8的温度，控制第二类部件8上的温控装置7中的蒸发器5或者加热器71的工作状态。 [0054] 示例地，第二类部件8可以是驾驶室空调81，用于调节驾驶室温度，其中驾驶室温度可以由驾驶员根据实际需求进行设定，例如，该温度可以为26℃。当与控制器1相连的用于检测驾驶室空调81的温度的温度传感器检测到的温度小于设定的温度时，控制器1控制选择开关导通电子风扇和加热器71，电子风扇72运转使驾驶室空调81内的空气循环流动，空气经过加热器71加热后，能够对车辆驾驶室起到加热的效果。 [0055] 当与控制器1相连的用于检测驾驶室空调81的温度的温度传感器检测到的温度大于预定的温度时，控制器1控制选择开关导通电子风扇和蒸发器5，并根据检测到的温度调节冷凝管道6流向温控装置7中的蒸发器5的冷媒流量，以对车辆驾驶室进行温度的调节，从而起到降温的效果。 [0056] 示例地，图7是本公开提供的一种设置有温控装置的电池箱体的结构示意图，如图7所示，第二类部件8还可以是电池箱体82。为提高车辆电池的能量转换效率以及使用寿命，该电池箱体82的内的环境温度需要控制在标准温度阈值的一定范围内。例如，标准温度阈值可以是23℃，环境温度需要控制在18℃～28℃的范围内。当与控制器1相连的用于检测电池箱体82的温度的温度传感器检测到的温度小于环境温度范围的下限时，控制器1控制选择开关导通电子风扇和加热器71，电子风扇72运转可以使电池箱体82内的空气循环流动，空气经过加热器71加热后，与电池箱体82内的电池发生热交换，从而对车辆电池起到加热的效果。由于电池在使用过程中自身会产生热量，同时电池箱体82密闭，因此利用温控装置 7在气温较低时对车辆电池加热的过程高效且节能。 [0057] 当与控制器1相连的用于检测电池箱体82的温度的温度传感器检测到的温度大于环境温度范围的上限时，控制器1控制选择开关导通电子风扇和蒸发器5，并根据检测到的温度调节冷凝管道6流向温控装置7中的蒸发器5的冷媒流量，以对电池箱体82进行温度的调节，从而起到加热的效果。 [0058] 采用上述车载温控系统，可以对第二类部件8的工作环境的温度进行控制，确保第二类部件8工作在合适的温度范围内，以提升第二类部件8工作性能以及寿命。其中，对于受温度影响较大的车辆电池而言，稳定的温度控制可以实现电池能量的高效转换，并为车辆电池系统升级为石墨烯电池提供保障。 [0059] 本公开还提供一种车辆，该车辆包括上述各个实施例所提供的车载温控系统。为适应车辆技术的发展，上述车载温控系统的结构设计将趋于轻量化、高度集成化，在保证对整车温度精确控制的前提下，提高车辆的装配效率和美观程度。 [0060] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。 [0061] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。 [0062] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。 |
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