一种冷暖除霜系统及车辆的制作方法

本发明涉及一种冷暖除霜系统及车辆，属于纯电动客车领域。

背景技术：

1、纯电动客车常用为单暖除霜器，通过除霜器内置ptc加热器(汽车加热器)，ptc加热器通电发热后，利用除霜器内部风机将热风吹出，通过管道从客车仪表台各出风口吹至前风挡玻璃进行除霜、除雾，但是利用上述方法只能单纯制热进行除霜除雾。在春秋季节，尤其是夏季时，通过ptc加热器对玻璃进行除雾后，大量热风仍然聚集在车内，使得车内闷热，从而导致驾乘人员舒适性差，抱怨大。并且，纯电动客车的电压平台高，ptc稳定性差、故障率高，容易产生炸片、短路等安全问题。

2、为解决单暖除霜器舒适性差的问题，部分高端纯电动客车在车辆内部增加冷媒蒸发换热芯体、膨胀阀，通过与整车空调预留接口对接，实现制冷功能。在春秋季节，尤其是夏季时，利用制冷后干燥空气进行除雾，制冷后再利用ptc加热后的空气进行除湿，也可以单独使用制冷提高驾驶区的降温效果，提升驾驶区的舒适性。但纯电动客车的电压平台高，ptc稳定性差、故障率高，容易产生炸片、短路等安全问题，除此之外，高压冷媒进入驾驶室时存在冷媒泄露的安全风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种冷暖除霜系统及车辆，用以解决电动客车采用ptc加热器进行除霜导致安全性差的问题。

2、为实现上述目的，本发明的方案包括：

3、本发明的一种冷暖除霜系统，包括冷暖除霜器，所述冷暖除霜器包括壳体，在壳体中形成气流通道；所述气流通道的下游端连接前挡出风口，上游端用于进风；气流通道中设置有冷却换热芯体和加热换热芯体；

4、所述冷却换热芯体与换热器的第一热源交换端之间构成换热介质冷循环；所述换热器的第二热源交换端设置于空调的冷媒循环回路中，实现冷媒在换热器中与换热介质热交换；所述加热换热芯体与加热器之间构成换热介质热循环，所述加热器用于对换热介质加热。

5、本发明提供的冷暖除霜系统，利用冷暖除霜器中的冷却换热芯体与换热器的第一热源端形成制冷剂冷循环管路，换热器的第二热源端设置在空调的冷媒循环管路中，利用换热器实现制冷剂在空调冷媒循环管路和冷暖除霜器之间的热交换；冷暖除霜器中的加热换热芯体与加热器之间构成制冷剂热循环管路，利用加热器对制冷剂进行加热，从而实现冷暖除霜器的制热。

6、采用本发明的冷暖除霜系统可以分别实现整车驾驶区的制冷和前风挡的除霜、除雾，代替了ptc直接加热以及冷媒系统制冷，避免了出现ptc炸片短路的安全事故。冷暖除霜器中的采用加热换热芯体代替冷媒蒸发芯体，避免了冷媒泄露到车内的情况，提高了车辆的安全性和舒适性。

7、进一步地，所述冷媒循环回路中包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和用于与进入车内的气流进行热交换的蒸发器；所述蒸发器所在管路与第二热源交换端所在管路并联形成并联管路；

8、当环境温度高于设定上限时，冷媒循环回路工作于制冷状态下，使冷媒同时通过蒸发器吸热和通过第二热源交换端吸热，并通过换热介质冷循环和冷却换热芯体对通过冷暖除霜器的气流降温；

9、当环境温度低于设定值且有除霜除雾需求时，冷媒循环回路工作于制冷状态下，使冷媒通过第二热源交换端吸热，并通过换热介质冷循环和冷却换热芯体对通过冷暖除霜器的气流冷凝除湿，同时启动所述加热器，通过换热介质热循环对通过冷暖除霜器的气流加热。

10、当环境温度高于设定上限时，即高温天气时，控制空调冷媒循环管路进行制冷，同时控制冷暖除霜器通过冷却换热芯体对气流进行降温，同时对进入车内和吹向玻璃的气流降温，增加制冷效果，同时制冷后的气体因经过冷凝，较为干燥且含水量低，吹响前挡玻璃有利于除雾；当环境温度低于设定值且有除霜除雾需求时，即低温天气但前挡风玻璃需要进行除霜除雾，此时对应的空调冷媒循环管路进行制热，冷暖除霜器利用冷却换热芯体对通过冷暖除霜器的气体进行冷凝，保证该气体的干燥性，然后利用加热换热芯体对该部分气体进行加热后，吹向前挡风玻璃进行除霜除雾。采用本发明的冷暖除霜系统可以根据环境的实际情况以及乘客的需求，选择不同的工作模式，提高乘客乘坐的舒适性的同时，减少车辆的能耗。

11、进一步地，所述冷媒循环回路中还包括换向装置，所述并联管路的一端串接冷凝器后连接换向装置第二口，另一端连接换向装置第四口，换向装置第三口连接压缩机入口，压缩机出口连接换向装置第一口；

12、当整车有取暖需求同时环境温度高于设定下限时，控制所述换向装置第一口与第四口联通、第二口和第三口联通，使冷媒循环回路工作于热泵状态下，制冷剂蒸气在蒸发器冷凝放热、在第二热源交换端冷凝放热。

13、本发明的换向装置采用四通换向阀，利用四通换向阀控制制冷剂的流向，使得整车工作在不同的工作模式下。当整车有取暖需求同时环境温度高于设定下限时，则空调冷媒循环管路工作在热泵状态，同时制冷剂在板式换热器中放热，从而使得冷暖除霜器中的制冷剂在板式换热器中进行换热，换热后将热量传递给制热换热芯体，使得冷暖除霜器进行制热。利用空调热泵制热提供热量给冷暖除霜器，提高冷暖除霜器的制热能效，降低整车能耗。

14、进一步地，使冷媒循环回路工作于制冷状态的方法为，控制所述换向装置第一口与第二口联通、第三口与第四口联通。

15、进一步地，所述加热器所在管路上还并联有车厢散热器，所述车厢散热器用于与进入车内的气流进行热交换；

16、当整车有取暖需求同时环境温度低于设定下限时，启动所述加热器，通过换热介质热循环对通过冷暖除霜器的气流加热，还通过车厢散热器对进入车内的气流加热。

17、当整车有取暖需求同时环境温度低于设定下限时，则利用加热器对制冷剂进行加热，使得冷暖除霜器进行制热同时还利用车厢散热器进行加热。采用加热器、空调热泵组合对整车各部件进行加热，可以利用多种方式实现冷暖除霜器的制热，确保前风挡除霜除雾效果。

18、进一步地，所述蒸发器所在管路上在蒸发器连接冷凝器的一侧还串联有第一膨胀阀，所述第二热源交换端所在管路上在第二热源交换端连接冷凝器的一侧还串联有第二膨胀阀；所述第一膨胀阀与蒸发器之间还与第二热源交换端所在管路靠近第二膨胀阀的一端通过第一旁路连接；所述第二热源交换端所在管路远离第二膨胀阀的一端与换向装置第三口通过第二旁路连接；

19、当整车有取暖需求同时还有除霜除雾需求时，控制所述换向装置第一口与第四口联通、第二口和第三口联通，使冷媒循环回路工作于热泵状态下，通过控制对应管路上的截止阀，使从压缩机出来的制冷剂蒸气首先通过蒸发器冷凝放热；放热后的制冷剂一路通过第一膨胀阀在冷凝器中蒸发吸热后回到压缩机；另一路通过第一旁路、第二膨胀阀在第二热源交换端冷凝吸热后，通过第二旁路回到压缩机。

20、当整车有取暖需求同时还有除霜除雾需求时，则利用空调冷媒循环回路工作在热泵模式，同时制冷剂在板式换热器中放热，从而使得冷暖除霜器中的制冷剂在板式换热器中进行换热，然后空调工作在热泵模式放热后的制冷剂和板式换热器中换热后的制冷剂通过四通换向阀回到压缩机。采用加热器、空调热泵组合对整车各部件进行加热，可以利用多种方式实现冷暖除霜器的制热，确保前风挡除霜除雾效果。

21、进一步地，冷暖除霜器在所述壳体内的最低位设置有排水口。

22、冷暖除霜器利用制冷换热芯体进行制冷时会产生冷凝水，因此利用排水口将冷凝水排出壳体。

23、进一步地，冷暖除霜器在所述气流通道的上游设置有用于切换内进风和外进风的风门。

24、利用风门调整内进风和外进风的比例，避免单独外进新风或单独内进风结构，能够根据实际需要调整风门开启度，实现不同比例新风混合。

25、进一步地，所述加热器所在支路通过三通比例调节阀分别连接加热换热芯体所在支路和车厢散热器所在支路。

26、利用三同比例调节阀能够调整进入冷暖除霜器和散热器的制冷剂的比例。

27、本发明还提供一种车辆，该车辆包括上述的冷暖除霜系统。