电动车中的空调的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电动车中的空调，尤其涉及一种电动车中的空调，其即使在除霜操作时也能够进行连续加热操作，即使在除霜操作时也能够提高加热效率和性能，并且即使在除霜操作时也能够回收从电动车的各种部件释放的热量用于防止液体制冷剂被引入压缩机。
【专利说明】电动车中的空调
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动车中的空调，尤其涉及这样一种电动车中的空调:其即使在除霜操作时也能够进行连续加热操作，即使在除霜操作时也能够提高加热效率和性能，以及即使在除霜操作时也能够回收从电动车的各种部件释放的热量以用于防止液体制冷剂引入压缩机。
【背景技术】
[0002]根据最近加强全球环境监管和降低能源成本的趋势，对环境有利的EV (电动车)的需求正在增加。美国和欧洲正处于由清洁空气法案的立法使电动车的供应成为义务的状态，而在韩国，对新能源汽车的兴趣和研究作为低碳绿色增长活动的一部分也很活跃。
[0003]电动车设置有用于驱动车辆的电动机、安装在其上用于操作各种电动单元的电池、以及用于在夏季冷却并在冬季加热的空调。
[0004]空调具有循环过程，在该循环过程中制冷剂以压缩、冷凝、膨胀和蒸发的顺序循环地用于传热。通过该循环过程，在夏季，空调操作在用于将热量从室内释放到室外的冷却循环中；而在冬季，空调操作在将热量供应给室内的、与冷却循环相反的热泵的加热循环中。
[0005]同时，如果在冬季空调操作在加热循环中，则在室外单元中的换热器吸收热量时蒸发制冷剂，并且在室内单元中的换热器释放热量时冷凝制冷剂。同时，如果空调操作在加热循环中，由于室外单元换热器的表面温度在室外单元吸收热量时变得非常低因而在室外单元换热器的表面上形成霜，导致换热器的换热效率变得非常差。
[0006]尽管现有技术中已经使用将发动机释放的热量用于从换热器的表面清除霜的技术，但是电动车仍具有无法利用从发动机释放的热量的问题。
[0007]而且，作为从室外单元换热器的表面清除霜的方法，有一种除霜操作方法在加热循环中途反向循环制冷剂以在冷却循环中操作制冷剂循环。也就是说，如果在加热循环中途将制冷剂循环改变为冷却循环，则制冷剂在室外换热器处冷凝以释放热量，并且所释放的热量将霜从室外换热器的表面清除
[0008]然而，如果反向操作制冷剂循环，则存在的问题是:电动车的室温在除霜操作时下降。
【发明内容】
[0009]技术问题
[0010]因此，本发明涉及一种电动车中的空调。
[0011]本发明的目的是提供一种电动车中的空调，其即使在除霜操作时也能够进行连续加热操作。
[0012]本发明的另一个目的是提供一种电动车中的空调，其即使在除霜操作时也能够回收从电动车的各种部件释放的热量，以用于防止液体制冷剂引入压缩机。
[0013]本发明的另一个目的是提供一种电动车中的空调，其即使在除霜操作时也能够提高加热效率和性能。
[0014]本公开的其他优点、目的和特征将部分地在下面的【具体实施方式】中阐述，且通过阅读下文或实施本发明而对本领域普通技术人员变得显而易见。通过【具体实施方式】及其权利要求书以及附图中所特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。
[0015]技术方案
[0016]为了实现这些目的和其他优点，并根据本发明的目的，如本文所实施和宽泛描述地，一种电动车中的空调，所述空调具有电池和驱动单元，所述空调包括:压缩机，用于压缩制冷剂；室内换热器，用于在加热操作时将所述制冷剂从所述压缩机引入其中；第一室外换热器和第二室外换热器，连接到所述室内换热器；第一制冷剂流道控制器和第二制冷剂流道控制器，设置在所述室内换热器和每个所述室外换热器之间；以及控制器，如果在加热操作时，所述第一室外换热器满足以下除霜操作启动条件中的至少一个:室外温度、以及所述室外换热器的进口制冷剂温度和出口制冷剂温度，则所述控制器用于进行所述第一室外换热器的除霜操作，并且根据所述电池的剩余电荷的状态或室外温度来控制所述第一制冷剂流道控制器和所述第二制冷剂流道控制器，使得经过所述室内换热器的制冷剂仅被引入所述第二室外换热器。
[0017]发明的有益效果
[0018]如上所述，本发明的优选实施例的电动车中的空调即使在除霜操作时也能够进行连续加热操作。
[0019]而且，涉及本发明的优选实施例的电动车中的空调即使在除霜操作时也能够回收从电动车的各种部件释放的热量，以用于防止液体制冷剂引入压缩机。
[0020]而且，涉及本发明的优选实施例的电动车中的空调即使在除霜操作时也能够提高加热效率和性能。
[0021]应当理解的是，上面的一般性描述和下面的本发明的详细描述均是示例性和解释性的，并旨在对所要求保护的发明提供进一步解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]附图用以提供对本公开的进一步理解，附图并入本申请并构成本申请的一部分，附图示出本公开的实施例并和说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中:
[0023]图1示出本发明的第一优选实施例的电动车中的空调的框图；
[0024]图2示出本发明的第一优选实施例的电动车中的空调的部件框图；
[0025]图3和图4图分别示出用于描述本发明的第一优选实施例的电动车中的空调的操作状态的框图；
[0026]图5示出本发明的优选实施例的电动车中的空调中的制冷剂加热器的示意图；
[0027]图6和图7图分别示出用于描述本发明的电动车中的空调中的放热回收单元的框图；
[0028]图8示出本发明的第二优选实施例的电动车中的空调的框图；
[0029]图9示出本发明的第三优选实施例的电动车中的空调的框图；
[0030]图10示出本发明的第四优选实施例的电动车中的空调的框图；
[0031]图11示出本发明的第五优选实施例的电动车中的空调的框图。【具体实施方式】
[0032]下面将参照附图详细描述本发明的第一优选实施例的电动车中的空调(以下称空调)。附图是本发明的说明性示例方式，提供附图用于更详细地描述本发明，但不用于限制本发明的技术范围。
[0033]整个附图中尽可能使用相同的附图标记表示相同或相似的部件，其重复描述将被省略，并且为了描述的方便，可以放大构件的尺寸或形状或者不完全按比例缩放。
[0034]同时，虽然包括诸如第一或第二的序列的术语可以用于描述不同的元件，但是元件不被这些术语限定，而仅用于使一个元件区别于其他元件。
[0035]图1示出本发明的第一优选实施例的电动车中的空调的框图，而图2示出本发明的第一优选实施例的电动车中的空调的部件框图。
[0036]本发明的第一优选实施例的电动车中的空调I包括电池13-1和驱动单元。
[0037]空调I包括:压缩机13，用于压缩制冷剂；室内换热器14，在加热操作时用于将制冷剂从压缩机13引入其中；第一室外换热器11和第二室外换热器12，连接到室内换热器14 ;第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60，设置在室内换热器14和每个室外换热器11和12之间；以及控制器70，如果在加热操作时，第一室外换热器11满足以下除霜操作启动条件中的至少一个:室外温度、以及室外换热器的进口温度和出口温度，则控制器70用于进行第一室外换热器11的除霜操作，并且根据电池的剩余电荷的状态或室外温度来控制第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60，使得经过室内换热器的制冷剂仅被引入第二室外换热器12。
[0038]在这种情况下，如果正在对其实施除霜操作的第一室外换热器11的出口侧制冷剂温度大于设定温度，则控制器70可以结束第一室外换热器11的除霜操作。
[0039]而且，如果第一室外换热器11的除霜操作结束，则控制器70可以接着实施第二室外换热器12的除霜，并且根据电池的剩余电荷的状态或室外温度来控制第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60，使得经过室内换热器的制冷剂仅被引入第一室外换热器11。
[0040]与此不同，如果在结束第一室外换热器11的除霜操作之后，第二室外换热器12不满足除霜操作启动条件，则控制器70可以根据电池的剩余电荷的状态或室外温度来控制第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60，以控制被引入第一室外换热器11和第二室外换热器12的制冷剂的流量。
[0041]参照图1，本发明的第一优选实施例的空调I包括:空调单元10，用于冷却或加热电动车C的室内空间；放热回收单元30，具有用于与电动车的驱动单元相关的产热源31循环的、以回收所释放的热量的工作流体；以及制冷剂加热器40，用于加热在空调单元10中循环的制冷剂。
[0042]空调单元10包括第一室外换热器11、第二室外换热器12、压缩机13、以及室内换热器14。而且，空调单元10可以包括:四通阀15，用于转换制冷剂流道以使空调单元10操作在用于冷却操作的冷却循环中，以及被用作用于加热操作的热泵。
[0043]如果空调单元10被用作加热室内空间的热泵，则在第一室外换热器11和第二室外换热器12处室外冷空气与制冷剂之间的发生换热时,在第一室外换热器11和第二室外换热器12处制冷剂蒸发；而在室内换热器14处室内空气与制冷剂之间发生换热时，在室内换热器14处制冷剂冷凝。也就是说，在制冷剂经过第一室外换热器和第二室外换热器的过程中，制冷剂从室外空气接收热量，并且在制冷剂经过室内换热器14的过程中将热量传递给室内空气。
[0044]下面将更详细地描述制冷剂通过空调单元10循环的制冷剂流路。从压缩机13排出的制冷剂经过室内换热器14，于是在室内换热器14处已进行热交换的制冷剂被引入第一室外换热器11和第二室外换热器12。
[0045]而且，从第一室外换热器11和第二室外换热器12排出的制冷剂被引入制冷剂加热器40，并且从制冷剂加热器40排出的制冷剂被引入压缩机13。
[0046]同时,在连接于室内换热器14与第一室外换热器11之间的制冷剂管道上安装第一电子膨胀阀16，在连接于室内换热器14与第二室外换热器12之间的制冷剂管道上安装第二电子膨胀阀17。
[0047]在这种情况下，第一电子膨胀阀16构成第一制冷剂流道控制器50，并且第二电子膨胀阀17构成第二制冷剂流道控制器60。
[0048]第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60可以包括至少一个电子膨胀阀，并且还可以包括电磁阀和单向阀，电磁阀和单向阀用于在情况需要时控制被引入第一室外换热器11和第二室外换热器12的制冷剂的流道或流量。
[0049]可以基于制冷剂流过的管道的数量和阀门的数量来用各种方式配置第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60。下面将详细描述第一实施例的第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60。
[0050]第一室外换热器11和第二室外换热器12可以彼此并联地连接到室内换热器14，并且连接到室内换热器14的制冷剂管道22被分支为第一室外换热器11和第二室外换热器12，而第一支管22-1和第二支管22-2可以分别具有安装在其上的第一电子膨胀阀16和第二电子膨胀阀17。
[0051]而且，可以在第一室外换热器11与制冷剂加热器40之间设置并联的第一电磁阀18和第一膨胀阀19。也就是说,从第一室外换热器11排出的制冷剂可以在第一电磁阀18打开的状态下经过第一电磁阀18被引入制冷剂加热器40，而在第一电磁阀18关闭的状态下经过第一膨胀阀19被引入制冷剂加热器40。
[0052]而且，可以在第二室外换热器12与制冷剂加热器40之间并联连接第二电磁阀20和第二膨胀阀21。也就是说，从第二室外换热器12排出的制冷剂可以在第二电磁阀20打开的状态下经过第二电磁阀20被引入制冷剂加热器40，而在第二电磁阀20关闭的状态下经过第二膨胀阀21被引入制冷剂加热器40。
[0053]而且，控制器70可以控制第一电子膨胀阀16和第二电子膨胀阀17的开启、第一电磁阀18和第二电磁阀20的开启以及第一膨胀阀19和第二膨胀阀21的开启。在第一实施例中，第一制冷剂流道控制器50可以包括第一电子膨胀阀16、第一电磁阀18和第一膨胀阀19 ;而第二制冷剂流道控制器60可以包括第二电子膨胀阀17、第二电磁阀20和第二膨胀阀21。
[0054]同时,在第一室外换热器11和第二室外换热器12从室外空气吸收热量的过程中，第一室外换热器11和第二室外换热器12的表面温度显著下降，从而由于表面温度如此下降而在第一室外换热器11和第二室外换热器12的表面上形成霜，由此导致室外换热器11和12的效率非常差的问题。
[0055]为了清除霜，空调单元10可以实施除霜操作。下面将参照附图详细描述第一室外换热器11和第二室外换热器12的除霜处理。
[0056]图3和图4图分别示出用于描述本发明的第一优选实施例的电动车中的空调的操作状态的框图。
[0057]控制器70判定室外换热器11和12中的一个是否满足除霜操作启动条件。除霜操作启动条件可以包括以下中的至少一个:室外温度、压缩机操作时间段、加热负载、室外换热器的进口制冷剂温度和出口制冷剂温度。
[0058]作为实施例的一种模式，控制器70可以通过测量经过第一室外换热器11和第二室外换热器12的制冷剂温度，并且比较测量到的值和事先在正常操作时测量到的值来判定是否满足除霜操作启动条件，并且如果正在对其实施除霜操作的室外换热器的出口侧制冷剂温度高于设定温度，则控制器70可以结束相应的室外换热器11或12的除霜操作。
[0059]下面将参照附图详细描述第一实施例的空调I中的第一室外换热器11和第二室外换热器12的交替的除霜处理。
[0060]同时，如上所述，如果第二室外换热器12仍不满足除霜操作启动条件，即使是在第一室外换热器11满足除霜操作启动条件且在第一室外换热器11的除霜操作结束之后第二室外换热器12仍不满足除霜操作启动条件，则不进行交替的除霜操作，但可以实施一般性的加热操作，此时控制器70根据电池的剩余电荷的状态或室外温度来控制引入第一室外换热器11和第二室外换热器12的制冷剂的流量，并且可以实施加热操作。
[0061]首先，将第一室外换热器11用作冷凝器对第一室外换热器11除霜，并且将第二室外换热器12用作蒸发器在除霜处理中进行连续的加热。
[0062]参照图3，控制器70 (参见图2)打开连接到第一室外换热器11的第一电子膨胀阀16，并且关闭第一电磁阀18。在制冷剂经过室内换热器14的过程中被冷凝的制冷剂在制冷剂经过第一室外换热器11的过程中不膨胀，而在制冷剂经过第一室外换热器11的过程中被冷凝。
[0063]因此,和室内换热器14 一样,第一室外换热器11被用作冷凝器，以使第一室外换热器11进行除霜。同时，从第一室外换热器11排出的制冷剂在其经过第一膨胀阀19的过程中膨胀，并且被引入制冷剂加热器40。
[0064]与此同时，控制器70控制连接到第二室外换热器12的第二电子膨胀阀17的开启，并且打开第二电磁阀20。在经过室内换热器14的过程中被冷凝的制冷剂在经过第二电子膨胀阀17的过程中膨胀，并且在经过第二室外换热器12的过程中被蒸发。
[0065]因此，与第一室外换热器11不同，第二室外换热器12被用作蒸发器，并且从第二室外换热器12排出的制冷剂在经过第二电磁阀20之后被引入制冷剂加热器40。
[0066]在这种情况下，由于从第一室外换热器11排出的制冷剂未被蒸发，所以制冷剂必须在被引入压缩机13之前被蒸发。制冷剂可以在经过制冷剂加热器40的过程中被蒸发。
[0067]因此，由于第二室外换热器12被用作蒸发器，所以即使在第一室外换热器11的除霜期间，其也能够连续加热室内空间。
[0068]下面将描述将第二室外换热器12用作冷凝器对第二室外换热器12除霜的过程，以及将第一室外换热器11用作蒸发器在除霜处理中进行连续加热的过程。
[0069]参照图4，控制器70 (参见图2)打开连接到第二室外换热器12的第二电子膨胀阀17，并且关闭第二电磁阀20。在制冷剂经过室内换热器14的过程中被冷凝的制冷剂在制冷剂经过第二电子膨胀阀17的过程中不膨胀，而在制冷剂经过第二室外换热器12的过程中被冷凝。
[0070]因此，与室内换热器14 一样，将第二室外换热器12用作冷凝器，以对第二室外换热器12除霜。同时，从第二室外换热器12排出的制冷剂在其经过第二膨胀阀21的过程中膨胀，并被引入制冷剂加热器40。
[0071]与此同时，控制器70控制连接到第一室外换热器11的第一电子膨胀阀16的开启，并且打开第一电磁阀18。在制冷剂经过室内换热器14的过程中被冷凝的制冷剂在经过第一电子膨胀阀16的过程中膨胀，并且在经过第一室外换热器11的过程中被蒸发。
[0072]因此，与第二室外换热器12不同，第一室外换热器11被用作蒸发器，并且从第一室外换热器11排出的制冷剂在经过第一电磁阀18之后被引入制冷剂加热器40。
[0073]在这种情况下，由于从第二室外换热器12排出的制冷剂未被蒸发，所以制冷剂必须在被引入压缩机13之前被蒸发。制冷剂可以在经过制冷剂加热器40的过程中蒸发。
[0074]因此，由于第一室外换热器11被用作蒸发器，所以即使在第二室外换热器12的除霜期间，其也能够连续加热室内空间。
[0075]为了第一室外换热器11和第二室外换热器12的除霜操作，控制器70可以通过测量室外换热器11和12的蒸发温度来判定是否结霜。或者，控制器可以通过测量压缩机的操作时间来判定是否结霜，而且用于除霜操作的算法可以用多种方式判定，考虑蒸发温度和压缩机的操作时间中的至少一个。
[0076]而且,第一室外换热器11和第二室外换热器12可以在垂直方向上并排布置在电动车的前侧。在这种情况下，靠近路面的第二室外换热器12可首先除霜。
[0077]同时，制冷剂加热器40可以具有制冷剂和用于加热制冷剂的工作流体流经的、具有预定容积的腔室。
[0078]下面将参照附图详细描述制冷剂加热器40和放热回收单元30。
[0079]图5示出本发明的优选实施例的电动车中的空调中的制冷剂加热器40的概念图。图6和图7分别示出用于描述本发明的电动车中的空调中的放热回收单元30的框图。
[0080]电动车可包括用于驱动电动车的电动机31-2、用于在其中充电的电池31-1、转换器(未示出)以及设置在其上的逆变器31-3 (未示出)。
[0081]在电动车的操作过程中，电动机31-2、逆变器31-3和电池31_1产生热量，并且放热回收单元30可以包括:产热单元31，包括电动机、转换器、逆变器以及电池中的至少一个；工作流体，用于在产热单元31中循环以从产热单元31回收热量；以及用于循环工作流体的泵32。
[0082]作为实施例的一个模式，为了构成放热回收单元30，可以将电动机31-2、电动机31-2以及逆变器31-3沿工作流体的循环过程串联布置，用于使工作流体的温度在经过产热单元31的过程中升高。
[0083]参照图5，在制冷剂加热器40中可设置有用于制冷剂R从中经过的流道和用于工作流体(例如，冷却水)从中经过的流道。[0084]而且，制冷剂加热器40可以具有双管结构，使得制冷剂R流过内管而工作流体流过外管。或者，与此不同，工作流体可以流过内管，而制冷剂R可以流过外管。
[0085]因此，在制冷剂和工作流体分别经过制冷剂加热器40的过程中，热量从工作流体传递到制冷剂，以在将制冷剂引入压缩机13之前加热制冷剂。
[0086]同时，在仅用从产热源31回收的热量不足以加热制冷剂的情况下，制冷剂加热器40可以包括用于加热制冷剂的加热器43，并且所述加热器可以为感应加热器。
[0087]同时，放热回收单元30可以额外包括蓄热器(未示出)，用于储存从产热源31回收的释放的热量。蓄热器可以包括设置在其中的变相材料PCM，用于存储与工作流体热交换的热量。
[0088]在空调单元10的除霜操作时，存储在变相材料中的热量可以和从产热源31回收的热量一同加热制冷剂。
[0089]与使用两个室外换热器11和12加热电动车的室内空间的一般加热操作比较，由于用一个室外换热器加热室内空间，所以在除霜操作时加热性能变得很差。在这种情况下，如果用制冷剂加热器40使引入压缩机13的制冷剂的温度升高，以升高来自室内换热器14的出风温度，则加热性能可以变得更好。
[0090]同时，由于仅在第一室外换热器11或第二室外换热器12的除霜操作时需要用制冷剂加热器40加热制冷剂，所以控制器70可以将放热回收单元30中的泵32仅用在室外换热器11和12之一的除霜操作中，由此提高电池31-1的使用期限。
[0091]参照图6，放热回收单元30可以包括辅助室内换热器33，其被连接以使具有从产热源回收的释放的热量的工作流体从中经过。
[0092]辅助室内换热器33可以与上述室内换热器14 一同定位在连接到电动车的室内空间的导管80中，并且控制器70可以进行控制使得在一般性加热中用辅助室内换热器33和室内换热器14实施加热。
[0093]导管80具有与室内空间连通的室内空气吸入孔81和室内空气排出孔82，使得引入室内空气吸入孔81的空气在经过辅助室内换热器33和室内换热器14的过程中被加热，并且再次排出到室内空间。
[0094]同时，放热回收单元30可以包括流道转换阀(未示出)，用于在一般性加热中使工作流体流到辅助室内换热器33，并且在除霜操作时流到制冷剂加热器40。流道转换阀可以为四通阀门。
[0095]因此，控制器70可以通过控制第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60,使得第一室外换热器11和第二室外换热器12在一般性加热操作时被用作蒸发器，以及与此同时通过用辅助室内换热器33加热室内空间，从而提高加热性能。
[0096]与此不同，控制器70可以通过降低空调单元10中的压缩机的负载并且用辅助室内换热器33补偿损失部分来提高空调单元10的加热效率。
[0097]而且，一旦第一室外换热器11处于除霜操作，则控制器70可以控制第一制冷剂流道控制器50使第一室外换热器11被用作冷凝器，并且控制第二制冷剂流道控制器60使第二室外换热器12被用作蒸发器而连续加热，并且与此同时，转换放热回收单元30的工作流体的流动，以利用从放热回收单元30回收的释放的热量来加热制冷剂，以提高加热性能。
[0098]详细地说，在一般性加热操作时，控制器70可以控制流道转换阀以将工作流体从放热回收单元30引入辅助室内换热器33，并且在除霜操作时，控制器70可以控制流道转换阀以将工作流体从放热回收单元30引入制冷剂加热器40。
[0099]因此，能够提高空调I的加热效率和加热性能，并且能够延长电池使用期限。
[0100]与此不同，参照图7，放热回收单元30可以包括辅助室外换热器34，其被连接以使具有从产热源回收的释放的热量的工作流体从中经过。辅助室外换热器34可以定位在室外换热器11和12的室外空气吸入侧或室外空气排出侧上。例如，辅助室外换热器34可以布置在室外换热器11和12的前方或后方。
[0101]在一般性加热操作时，控制器70可以通过辅助室外换热器34来提高引入室外换热器11和12中的室外空气的温度，或者在室外换热器11和12之一的除霜操作中，控制器可以用辅助室外换热器34来提高正在进行除霜操作的室外换热器34的周围空气温度。如果工作流体流到辅助室外换热器34，则能够延迟霜的形成以延迟除霜操作开始时间或者缩短除霜操作时间。
[0102]而且，如上所述，如果使第一室外换热器11处于除霜操作中，则控制器70可以控制第一制冷剂流道控制器50使第一室外换热器11被用作冷凝器，并且控制第二制冷剂流道控制器60使第二室外换热器12被用作蒸发器进行连续加热，并且与此同时，可以转换放热回收单元30的工作流体的流动以利用从放热回收单元30回收的释放的热量来加热制冷齐U，用于提高加热性能。
[0103]而且，放热回收单元30可以包括流道切换阀，其可以使工作流体选择性地被引入制冷剂加热器40或辅助室外换热器34。流道切换阀可以是四通阀。
[0104]作为本实施例的一种模式，在一般性加热操作时，控制器70可以控制流道切换阀以使工作流体从放热回收单元30被引入辅助室外换热器34，并且在除霜操作时，控制器70可以控制流道切换阀以使工作流体从放热回收单元30被引入制冷剂加热器40。
[0105]因此，能够提高空调I的加热效率和加热性能，并且可以延长电池的使用期限。
[0106]而且，放热回收单元30可以包括辅助室外换热器34和辅助室内换热器33，并且产热源31、辅助室外换热器34、辅助室内换热器33以及放热回收单元30中的泵32可以构成一个循环。
[0107]在这种情况下，辅助室内换热器33可以实施利用从产热源31回收的放热来提供用于加热室内空间的辅助加热热量的功能，并且辅助室外换热器34可以实施从电池31-1、电动机31-5等放热的功能。
[0108]在一般性加热中，控制器70可以进行控制以利用辅助室内换热器33和室内换热器14来实施加热，并且使电池等通过辅助室外换热器34放热。
[0109]如上所述，辅助室外换热器34可以定位在室外换热器11和12的室外空气吸入侧或室外空气排出侧，在除霜操作时，控制器70可以用辅助室内换热器33加热室内空间，并且可以用室外换热器来提升实施除霜操作的室外换热器的周围空气温度，以缩短除霜操作时间。
[0110]同时，控制器70可以控制第一和第二制冷剂流道控制器，以根据室外温度和加热负载在相同的条件下操作第一室外换热器11和第二室外换热器12,并且作为实施例的一个模式，在加热操作时，控制器70可以进行控制以使得第一室外换热器11和第二室外换热器12均被用作蒸发器；而在冷却操作时，控制器70可以进行控制以使得第一室外换热器11和第二室外换热器12均被用作冷凝器。
[0111]而且，在加热操作时，控制器70可以控制第一制冷剂流道控制器50和第二制冷剂流道控制器60，以使多个室外换热器中的一个或全部根据电池中的剩余电荷状态来操作。
[0112]图8示出涉及本发明的第二优选实施例的电动车中的空调的框图。
[0113]参照图8，第二实施例的空调I具有与第一实施例中的制冷剂加热器40不同的制冷剂加热器70的位置。而且，除了制冷剂加热器70的位置以外，其他配置相同，将省略相同配置的详细描述。
[0114]虽然第一实施例提示在一位置设置制冷剂加热器40用于在除霜操作时加热引入压缩机13的制冷剂，但是本实施例提示在室内换热器14与室外换热器11和12之间设置制冷剂加热器70，以用于在除霜操作时加热被引入室外换热器11和12的制冷剂。
[0115]图9示出本发明的第三优选实施例的电动车中的空调100的框图，而图10示出本发明的第四优选实施例的电动车中的空调200的框图。
[0116]根据第三实施例的空调100或根据第四实施例的空调200具有与在第一实施例中描述的空调I的配置相似的配置，仅在第一制冷剂流道控制器和第二制冷剂流道控制器的配置上不同。
[0117]也就是说，第三或第四实施例与第一实施例相同点在于:如果第一室外换热器111或211处于除霜操作，则使得经过室内换热器114或214的制冷剂不被引入第一室外换热器111或211，控制使得在第一室外换热器111或211被用作蒸发器的过程中对第一室外换热器111或211除霜，并且使得经过室内换热器的制冷剂能够被引入第二室外换热器112或212用于连续加热。
[0118]然而，阀门和阀门所安装的管道的位置和数量与第一实施例不同。
[0119]同时，放热回收单元130或230与第一个实施例中描述的放热回收单元30相同。详细地说，可以用来自放热回收单元130或230的释放的热量来加热从制冷剂加热器140或240被引入室外换热器的制冷剂或被引入压缩机113或213的制冷剂。
[0120]而且,放热回收单元130或230可以包括辅助室内换热器(未示出)和辅助室外换热器(未示出)。具体而言，产热源131或231、辅助室外热换器，辅助室内换热器，以及放热回收单元130或230中的泵132或232可以构成一个循环。
[0121]在这种情况下，辅助室内换热器可以实施利用从产热源回收的释放的热量来提供用于加热室内空间的辅助加热热量的功能，并且辅助室外换热器可以实施从电池等放热的功能。
[0122]在一般性加热中，控制器可以进行控制以利用辅助室内换热器和室内换热器来实施加热，并且使电池等通过辅助室外换热器进行放热。
[0123]如上所述，辅助室外换热器可以定位在室外换热器的室外空气吸入侧或室外空气排出侧，在除霜操作时，控制器可以利用辅助室内换热器来加热室内空间，并且可以利用室外换热器来提升实施除霜操作的室外换热器的周围空气温度，以缩短除霜操作时间。
[0124]将参照附图集中于与第一实施例的不同之处详细描述第三和第四实施例。
[0125]参照图9，空调100额外地包括:连接在压缩机113和每个室外换热器111和112之间的旁路管道170，以及设置在旁路管道170上的多个阀171。在除霜操作时，控制器可以使从压缩机113排出的制冷剂的一部分被引入处于除霜操作中的室外换热器，并且制冷剂的其他部分被引入室内换热器以及实施加热操作的室外换热器。
[0126]详细地说，旁通管路170包括:设置在其上用于控制制冷剂被引入第一室外换热器111的第一阀171，以及设置在其上用于控制制冷剂被引入第二室外换热器112的第一阀172。
[0127]而且，在室内换热器114与第一室外换热器111之间可以设置并联的第一膨胀阀151和第一单向阀152,并且第一膨胀阀151和第一单向阀152可以构成第一制冷剂流道控制器150。
[0128]而且，在室内换热器114与第二室外换热器112之间可以设置并联的第二膨胀阀161和第二单向阀162，并且第二膨胀阀161和第二单向阀162可以构成第二制冷剂流道控制器160。
[0129]如果第一室外换热器111处于除霜操作中，则当控制器打开第一阀171并关闭第二阀172用于对第一室外换热器111除霜时，在压缩机113处压缩的制冷剂的一部分可以沿旁路管道170被引入第一室外换热器111。
[0130]而且，从压缩机113排出的制冷剂和经过第一室外换热器111的其他部分仅被引入第二室外换热器112，用于用第二室外换热器112进行连续加热。
[0131]在这种情况下，控制器控制关闭第一膨胀阀151，并调节第二膨胀阀161的开启，使得经过室内换热器114的制冷剂的其他部分不被引入第一室外换热器111而被引入第二室外换热器112,并在第二室外换热器112处被蒸发。
[0132]参照图10，空调200额外地包括:连接在压缩机213和每个室外换热器211和212之间的旁路管道270，以及设置在旁路管道270上的多个阀271到274，并且在除霜操作时，控制器可以使从压缩机213排出的制冷剂的一部分流到开始除霜操作的室外换热器，并且制冷剂的其他部分流到室内换热器以及实施加热的室外换热器。
[0133]详细地说，第一单向阀273设置在第一室外换热器211与四通阀272之间的旁路管道270上，并且第二单向阀274设置在第二室外换热器212与四通阀272之间，并且四通阀272设置在第一单向阀273与第二单向阀274之间的分支点处。而且，旁路管道270具有设置在其上仅在除霜操作时打开的第一阀271。
[0134]也就是说，如果第一阀门271打开，则在压缩机213处压缩的制冷剂的一部分沿旁路管道270流动，并且可以通过四通阀272被引入第一室外换热器211或第二室外换热器212。
[0135]在这种情况下，如果在压缩机213处压缩的制冷剂通过四通阀272被引入第一室外换热器211，则对第一室外换热器211进行除霜，并且如果四通阀272进行流道转换，则在压缩机213处压缩的制冷剂被引入第二室外换热器212，并且对第二室外换热器212进行除霜。
[0136]而且，在室内换热器214与室外换热器211和212之间可以设置第一膨胀阀251，可以在第一膨胀阀251与四通阀272之间设置第二阀252，并且第二膨胀阀261和第三单向阀262可以彼此并联地设置到第二阀252上。在这种情况下，制冷剂经过第二阀252流向四通阀272，并且可以根据四通阀272的流道流向第一室外热器211或第二室外换热器212。
[0137]而且，经过第二膨胀阀261的制冷剂可以连接到其上设置有第一单向阀的管道上，并且连接到其上设置有第二单向阀274的管道上[0138]在这种情况下，在第一室外换热器211的除霜操作时，通过四通阀272，在压缩机213处压缩的制冷剂的一部分被引入第一室外换热器211，并且经过室内换热器214的制冷剂被引入第二室外热换热器212。在第二室外换热器212的除霜操作中，通过四通阀272，在压缩机213处压缩的制冷剂的一部分被引入第二室外热换热器212，并且经过室内换热器214的制冷剂被引入第一室外换热器211。
[0139]虽然已描述了对室外换热器除霜的情况，将室外换热器分为第一和第二室外换热器11和12，但是本公开不局限于此，而显而易见的是，室外换热器可以分为更多数量的室外换热器。
[0140]图11示出涉及本发明的第五优选实施例的电动车中的空调的框图。
[0141]参照图11，空调300可以包括:空调单元310，具有彼此并联地连接到室内换热器的第一至第三室外换热器311到313;以及放热回收单元330，包括诸如电动机等的产热源。
[0142]除了将室外换热器分为三个室外换热器以外，空调单元310与第一实施例中描述的空调单元10相同。
[0143]而且，放热回收单元330与第一实施例中描述的放热回收单元30相同。
[0144]作为本实施例的一种模式，在第三室外换热器313除霜操作时，空调300可以通过使用在除霜操作中的第一室外换热器311和第二室外换热器312进行连续的加热操作。
[0145]如上所述，涉及本发明的优选实施例的电动车中的空调即使在除霜操作时也可以进行连续加热操作。
[0146]而且，涉及本发明的优选实施例的电动车中的空调即使在除霜操作时也可以从电动车的各种部件回收热量，用于防止液体制冷剂引入压缩机。
[0147]而且，涉及本发明的优选实施例的电动车中的空调能够提高除霜操作时的加热效率和加热性能。
[0148]对本领域技术人员显而易见的是，可以对本发明做出各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，意图使本发明覆盖对本发明的这些修改和变型，只要其落入所附的权利要求及其等同方案的范围内。
【权利要求】
1.一种电动车中的空调，所述空调具有电池和驱动单元，所述空调包括: 压缩机，用于压缩制冷剂； 室内换热器，用于在加热操作时将所述制冷剂从所述压缩机引入所述室内换热器中； 第一室外换热器和第二室外换热器，连接到所述室内换热器； 第一制冷剂流道控制器和第二制冷剂流道控制器，设置在所述室内换热器和每个所述室外换热器之间；以及 控制器，如果在所述加热操作时，所述第一室外换热器满足以下除霜操作启动条件中的至少一个:室外温度、以及所述室外换热器的进口制冷剂温度和出口制冷剂温度，则所述控制器用于使所述第一室外换热器进行除霜操作，并且根据所述电池的剩余电荷的状态或室外温度来控制所述第一制冷剂流道控制器和所述第二制冷剂流道控制器，使得经过所述室内换热器的制冷剂仅被引入所述第二室外换热器。
2.根据权利要求1所述的空调，其中如果正在实施除霜操作的所述第一室外换热器的所述出口侧制冷剂温度大于设定温度，则所述控制器结束所述第一室外换热器的所述除霜操作。
3.根据权利要求2所述的空调，其中如果所述第一室外换热器的所述除霜操作结束，则所述控制器接着实施所述第二室外换热器的除霜，并且根据所述电池的剩余电荷的状态或所述室外温度来控制所述第一制冷剂流道控制器和所述第二制冷剂流道控制器，使得经过所述室内换热器的制冷剂仅被引入所述第一室外换热器。
4.根据权利要求2所述的空调，其中在结束所述第一室外换热器的所述除霜操作之后，如果所述第二室外换热器不满足所述除霜操作启动条件，则所述控制器根据所述电池的剩余电荷的状态或所述室外温度来控制所述第一制冷剂流道控制器和所述第二制冷剂流道控制器，以控制被引入所述第一室外换热器和所述第二室外换热器的制冷剂的流量。
5.根据权利要求1所述的空调，还包括: 放热回收单元，其具有工作流体，所述工作流体用于在所述电池的产热源和电动机的产热源至少之一处循环以从所述产热源回收所释放的热量。
6.根据权利要求5所述的空调，还包括: 制冷剂加热器，用于利用所述放热回收单元的所释放的热量加热所述制冷剂， 其中所述制冷剂加热器加热在所述除霜操作时正被引入所述压缩机的制冷剂，或者加热正被引入所述室外换热器的制冷剂。
7.根据权利要求5所述的空调，其中所述放热回收单元包括: 辅助室内换热器和辅助室外换热器，其被连接以使得具有从所述产热源回收的释放的热量的所述工作流体流过其中；以及 在一般性加热操作时，所述控制器进行控制以利用所述辅助室内换热器和所述室内换热器实施加热，以及使所述电池通过所述辅助室外换热器释放热量。
8.根据权利要求7所述的空调，其中所述辅助室外换热器定位在所述室外换热器的室外空气吸入侧或者室外空气排出侧。
9.根据权利要求8所述的空调，其中，在除霜操作时，所述控制器利用所述辅助室内换热器加热室内空间，并且利用所述辅助室外换热器提升实施除霜操作的所述室外换热器的周围空气温度以缩短除霜操作时间。
10.根据权利要求1或6所述的空调，还包括: 旁路管道，连接在所述压缩机与每个所述室外换热器之间；以及 多个阀，设置到所述旁路管道； 其中，在除霜操作时，所述控制器使得从所述压缩机排出的所述制冷剂的一部分被引入处于除霜操作中的所述室外换热器，并且所述制冷剂的其他部分被引入所述室内换热器和实施加热操作的所述室外换热器。
11.根据权利要求1所述的空调，其中所述控制器控制所述第一制冷剂流道控制器和所述第二制冷剂流道控制器，以根据所述室外温度和加热负载在相同的条件下操作所述第一室外换热器和所述第二室外换热器。
12.根据权利要求1所述的空调，其中，在所述加热操作时，所述控制器控制所述第一制冷剂流道控制器和所述第二制冷剂流道控制器，以使得多个所述室外换热器中的仅一个或者全部根据所述电池中的剩余电荷状态来操作。
13.根据权利要求1所述的空调，其中所述第一制冷剂流道控制器包括设置在所述第一室外换热器与所述室内换热器之间的第一电子膨胀阀， 所述第二制冷剂流道控制器包括设置在所述第二室外换热器与所述室内换热器之间的第二电子膨胀阀，以及 如果所述第一室外换热器满足所述除霜操作启动条件，则所述控制器打开所述第一电子膨胀阀并且控制所述第二电子·膨胀阀的开启。
【文档编号】F25B47/02GK103596783SQ201280028504
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年6月5日 优先权日:2011年6月10日
【发明者】崔仁虎, 朴根瑞, 金暻桓 申请人:Lg电子株式会社