一种混合动力车辆及其双动力驱动空调压缩机的空调系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于车辆空调领域，涉及一种混合动力车辆及其双动力驱动空调压缩机的空调系统。
【背景技术】
[0002]由于目前节能减排的需求，混合动力系统成为汽车的主流，混合动力、节能与新能源车近期发展迅猛，节油率提升迅速，怠速停机对节能的贡献率较高，故有了电动转向和电动气泵等。
[0003]传统汽车空调压缩机由发动机驱动，仅能在汽车发动机工作的情况下，空调系统才能正常运行。当发动机停机时，空调系统无法运转。传统汽车为了保证在停车时空调系统能正常运行，需要让发动机怠速运转，油耗高，污染严重。因此，对于带有空调的混合动力车辆、插电式车辆，其空调控制一直影响节油率的提升。
[0004]而对于现有的电动空调系统，由于空调的功率较大，且能量要经过发电、充电、控制器几个环节的转化，最后驱动空调压缩机，经过这一系列效率损失，能量损耗较大，故电空调系统由于能量转换次数多、损耗大，其优势并不明显，另外，电机长时间工作会影响电机、电池的使用寿命。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种双动力驱动空调压缩机的空调系统，以解决现有空调系统油耗高或者能耗高的问题，同时提供一种使用该空调系统的混合动力车辆。
[0006]为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种双动力驱动空调压缩机的空调系统，包括电机和通过皮带轮与发动机连接的空调压缩机，所述电机和空调压缩机同轴安装形成一体式结构以用于直接驱动空调压缩机，所述皮带轮与电机和空调压缩机的一体式结构之间设有用于根据实际情况进行分离或吸合的单向电磁离合器，且电机安装于空调压缩机和电磁离合器之间；所述电机与电机控制器控制连接并由动力电池供电。
[0007]所述空调压缩机与冷凝器、膨胀阀、蒸发器通过管路顺次循环连接构成空调制冷循环系统。
[0008]所述冷凝器与膨胀阀之间的管路上旁设有干燥罐。
[0009]所述蒸发器与空调压缩机之间的管理上旁接有储液罐。
[0010]本实用新型混合动力车辆的技术方案如下:包括驱动系统，还包括双动力驱动空调压缩机的空调系统，所述空调系统包括电机和通过皮带轮与发动机连接的空调压缩机，所述电机和空调压缩机同轴安装形成一体式结构以用于直接驱动空调压缩机，所述皮带轮与电机和空调压缩机的一体式结构之间设有用于根据实际情况进行分离或吸合的单向电磁离合器，且电机安装于空调压缩机和电磁离合器之间；所述电机与电机控制器控制连接并由动力电池供电。
[0011]所述空调压缩机与冷凝器、膨胀阀、蒸发器通过管路顺次循环连接构成空调制冷循环系统。
[0012]所述发动机的输出轴通过第一离合器与ISG电机传动连接，ISG电机通过第二离合器与驱动整车运动的主驱动电机连接。
[0013]所述电机控制器、发动机、ISG电机及主驱动电机均与整车控制器控制连接。
[0014]所述冷凝器与膨胀阀之间的管路上旁设有干燥罐；所述蒸发器与空调压缩机之间的管路上旁接有储液罐。
[0015]本实用新型混合动力车辆及其双动力驱动空调压缩机的空调系统，电机直接装配于空调压缩机的动力输入轴上，不通过传动系统，结构非常简单；另外，该系统能够根据驾驶员设定空调制冷温度、车内实际温度、发动机工作状态三个因素，适时地在发动机驱动和电机驱动两种方式之间切换，既能在发动机停机时保证空调系统正常工作，又能减少能量转换过程中的能量损耗；通过单向电磁离合器以及电机控制器的控制实现空调压缩机的连续运行，能够降低能量损失以及零部件的磨损。该系统具有操作简单、控制方便、安全节能的优点，满足对舒适性和特殊应用场合的需求。
[0016]另外，由于单向电磁离合器的作用，在发动机不工作而由电机驱动空调压缩机时，从而使电机的运转不会对发动机产生影响。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型空调系统的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型空调系统控制、机械、电气连接原理图；
[0019]图3为空调系统的控制原理图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
[0021]如图1?图2所示为本实用新型双动力驱动空调压缩机的空调系统实施例的结构图，由图可知，该空调系统包括电机2和通过皮带轮与发动机5连接的空调压缩机4，电机2与空调压缩机4同轴安装形成一体式结构以用于直接驱动空调压缩机，皮带轮与电机和空调压缩机4的一体式结构之间设有用于根据实际情况进行分离或吸合的单向电磁离合器3，且电机2安装于空调压缩机4和电磁离合器3之间；且电机与电机控制器I控制连接，并通过高压电缆14与动力电池供电。
[0022]该空调系统的空调压缩机4与冷凝器12、膨胀阀11、蒸发器9通过管路顺次循环连接构成空调制冷循环系统，冷凝器12与膨胀阀10之间的管路上旁设有干燥罐11，蒸发器9与空调压缩机4之间的管路上旁接有储液罐8。另外，蒸发器与冷凝器上均设有制冷风机13ο
[0023]本实用新型还提供了一种混合动力车辆，包括驱动系统和双动力驱动空调压缩机的空调系统，所述空调系统的结构如上所述。所述动力系统的结构如下:发动机5的输出轴通过发动机飞轮及第一离合器15与ISG电机传动连接，ISG电机通过第二离合器组件16与驱动整车运动的主驱动电机连接。在控制方面，电机控制器、发动机(一般是发动机控制器)、ISG电机(ISG电机的控制器)及主驱动电机(主驱动电机的控制器)均与整车控制器控制连接。
[0024]本实用新型的工作原理和过程如下:如图3所示，电机的能量来源通过动力电池提供，空调压缩机的驱动切换状态根据驾驶员设定空调制冷温度、车内实际温度、发动机工作状态三个因素同时控制。当空调开启时，单向电磁离合器3吸合，整车控制器控制根据设定温度和车内实际温度的温差情况，对发动机5和电机2的动力进行分配:首先判断发电机是否满负荷工作，如果处于满负荷状态，则控制空调降功率工作，使其目标功率降低；若发动机的负荷不大，再进一步根据温度进行判断，当温差过大时(本实施例选温差值大于5°C )，发动机进入不停机运行工作模式；当温差较小时，根据温差查表设定电机的目标转速，控制电机2采用转速闭环的方式工作。
[0025]双动力的工作状态切换控制方式如下:单向电磁离合器3仅能由发动机5驱动空调压缩机4，空调压缩机4旋转时不能驱动发动机5 ;当发动机5运行时，若其转速高于设定转速，单向电磁离合器3吸合，由发动机驱动空调压缩机工作，此时电机2由于采用闭环控制转速，其实际转速高于目标值，则电机控制器降低输出电流，直至为零。当发动机满足条件后停机时，电机的实际转速低于目标转速，电机控制器增加电流，直至转速达到目标值。
[0026]同时整车控制器进行整车动力性的干预，当整车的动力性不足时，通过can通讯控制，空调进入低功率方式运行。
[0027]以上实施例仅用于帮助理解本实用新型的核心思想，不能以此限制本实用新型，对于本领域的技术人员，凡是依据本实用新型的思想，对本实用新型进行修改或者等同替换，在【具体实施方式】及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种双动力驱动空调压缩机的空调系统，其特征在于:包括电机和通过皮带轮与发动机连接的空调压缩机，所述电机和空调压缩机同轴安装形成一体式结构以用于直接驱动空调压缩机，所述皮带轮与电机和空调压缩机的一体式结构之间设有用于根据实际情况进行分离或吸合的单向电磁离合器，且电机安装于空调压缩机和电磁离合器之间；所述电机与电机控制器控制连接并由动力电池供电。
2.根据权利要求1所述的双动力驱动空调压缩机的空调系统，其特征在于:所述空调压缩机与冷凝器、膨胀阀、蒸发器通过管路顺次循环连接构成空调制冷循环系统。
3.根据权利要求2所述的双动力驱动空调压缩机的空调系统，其特征在于:所述冷凝器与膨胀阀之间的管路上旁设有干燥罐。
4.根据权利要求2所述的双动力驱动空调压缩机的空调系统，其特征在于:所述蒸发器与空调压缩机之间的管理上旁接有储液罐。
5.一种混合动力车辆，包括驱动系统，其特征在于:还包括双动力驱动空调压缩机的空调系统，所述空调系统包括电机和通过皮带轮与发动机连接的空调压缩机，所述电机和空调压缩机同轴安装形成一体式结构以用于直接驱动空调压缩机，所述皮带轮与电机和空调压缩机的一体式结构之间设有用于根据实际情况进行分离或吸合的单向电磁离合器，且电机安装于空调压缩机和电磁离合器之间；所述电机与电机控制器控制连接并由动力电池供电。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆，其特征在于:所述空调压缩机与冷凝器、膨胀阀、蒸发器通过管路顺次循环连接构成空调制冷循环系统。
7.根据权利要求5或6所述的混合动力车辆，其特征在于:所述发动机的输出轴通过第一离合器与ISG电机传动连接，ISG电机通过第二离合器与驱动整车运动的主驱动电机连接。
8.根据权利要求6所述的混合动力车辆，其特征在于:所述电机控制器、发动机、ISG电机及主驱动电机均与整车控制器控制连接。
9.根据权利要求6所述的混合动力车辆，其特征在于:所述冷凝器与膨胀阀之间的管路上旁设有干燥罐；所述蒸发器与空调压缩机之间的管路上旁接有储液罐。
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合动力车辆及其双动力驱动空调压缩机的空调系统，空调系统包括电机和空调压缩机，电机和空调压缩机同轴安装形成一体式结构以用于直接驱动空调压缩机，皮带轮与电机和空调压缩机的一体式结构之间设有用于根据实际情况进行分离或吸合的单向电磁离合器，且电机安装于空调压缩机和电磁离合器之间；电机与电机控制器控制连接并由动力电池供电。该系统能够根据驾驶员设定空调制冷温度、车内实际温度、发动机工作状态三个因素，适时地在发动机驱动和电机驱动两种方式之间切换，既能在发动机停机时保证空调系统正常工作，又能减少能量转换过程中的能量损耗。该系统具有操作简单、控制方便、安全节能的优点。
【IPC分类】B60H1-00
【公开号】CN204488420
【申请号】CN201420857357
【发明人】杨学青, 程相, 苏常军, 高建平
【申请人】郑州宇通客车股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年12月30日