本發明屬于汽車空調技術領域，具體涉及一種電動汽車空調系統。

背景技術：

目前純電動汽車的空調主要采用電加熱的方式進行制熱，能源利用率很低，嚴重影響汽車的續航里程。熱泵空調以其高效的能源利用率成為純電動汽車空調發展的趨勢。但是目前的純電動汽車熱泵空調面臨著低溫制熱能力不足、系統易結霜、除霜后制熱會起霧以及除霜時車內不能制熱的問題。

為了解決除霜后在制熱時擋風玻璃會起霧的問題，現有解決方案是在車內設置一個蒸發器和一個冷凝器，通過切換車內蒸發器和車內冷凝器的工作狀態，制熱時車內冷凝器工作，制冷時車內蒸發器工作，但是除霜模式需要完全利用壓縮機功率，無法在除霜的同時給車內供熱，而且車內采用兩個換熱器會增大車內hvac的體積，極度占用空間。

專利號為200810183267.3的中國發明專利公開的熱泵空調系統提出了在車外利用雙層換熱器中間連接毛細管和電磁閥的方式，使車外換熱器在結霜的時候能夠一層作為蒸發器、另一層作為冷凝器，通過相互切換工作狀態來除霜。該系統在除霜的過程中將車內換熱器旁通，能夠快速除霜，但在除霜時仍然不能夠給車內提供熱量。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種在實現快速除霜的同時還能夠向車內提供熱量的汽車空調系統。

為了實現上述目的，本發明采取如下的技術解決方案：

汽車空調系統，包括：壓縮機、氣液分離器、車內換熱器，以及車外換熱器；所述壓縮機的進口與所述氣液分離器相連、出口與第一連通閥相連，所述第一連通閥分別與所述氣液分離器、車內換熱器以及車外換熱器相連；所述車內換熱器經并聯設置的第二控制閥和第二節流閥后與所述車外換熱器相連；所述車外換熱器包括至少兩個車外子換熱器，任意兩個車外子換熱器之間經并聯設置的第一控制閥和第一節流閥相連；對應于任意車外子換熱器還對應連通設置有一個用于連通第二控制閥和第二節流閥、車外子換熱器、第一連通閥的車外子換熱器連通轉換閥。

更具體的，所述車外子換熱器連通轉換閥與第二控制閥和第二節流閥、第一連通閥之間通過集流/分流器連接。

更具體的，所述車外換熱器至少包括第一車子外換熱器及第二車外子換熱器，所述第一車子外換熱器與所述第二車外子換熱器之間通過并聯設置的第一控制閥和第一節流閥相連；

所述第一車子外換熱器還對應連通設置有一個用于連通第二控制閥和第二節流閥、第一車外子換熱器、第一連通閥的第一車外子換熱器連通轉換閥；

所述第二車子外換熱器還對應連通設置有一個用于連通第二控制閥和第二節流閥、第二車外子換熱器、第一連通閥的第二車外子換熱器連通轉換閥。

更具體的，所述車外換熱器為相互獨立的車外子換熱器疊放在一起，或所述車外換熱器為一個內部分為兩層或兩層以上的換熱器。

更具體的，所述第一連通閥為四通閥，所述四通閥的第一輸出支路分別與經并聯設置的第一控制閥和第一節流閥相連的兩個車外子換熱器相連，第二輸出支路與氣液分離器的入口相連，第三輸出支路與車內換熱器相連。

更具體的，所述第一控制閥和/或第二控制閥為電磁閥或機械開關閥。

更具體的，所述車外子換熱器連通轉換閥為三通閥，三通閥的第一通路與所述第二控制閥相連，第二通路與所述第一連通閥相連，第三通路與所述車外子換熱器相連。

更具體的，所述第一車外子換熱器連通轉換閥和第二車外子換熱器連通轉換閥為三通閥，所述第一車外子換熱器連通轉換閥的第一通路與所述第二控制閥相連、第二通路與所述第一連通閥的第一輸出支路相連、第三通路與所述第一車外子換熱器相連；所述第二車外子換熱器連通轉換閥的第一通路與所述第二控制閥相連、第二通路與所述第一連通閥的第一輸出支路相連、第三通路與所述第二車外子換熱器相連。

更具體的，所述車外換熱器處設置有車外風機。

更具體的，還包括車內風機，所述車內風機設置于車內換熱器處。

更具體的，制冷模式下，所述第一節流閥和第二控制閥關閉，使從壓縮機流入第一連通閥的制冷劑從第一連通閥流出后，經車外子換熱器連通轉換閥依次進入由并聯設置的第一控制閥和第一節流閥相連的兩個車外子換熱器，再流入車內換熱器，最后經第一連通閥進入氣液分離器回到壓縮機。

更具體的，制冷模式下，所述第一節流閥和第二控制閥關閉；

所述第一車外子換熱器連通轉換閥與第一車外子換熱器、第一連通閥間的管路連通，所述第二車外子換熱器連通轉換閥與第二車外子換熱器、車內換熱器間的管路連通，使得制冷劑從第一連通閥流出后經第一車外子換熱器連通轉換閥依次進入所述第一車外子換熱器和第二車外子換熱器，再流入車內換熱器，最后經第一連通閥進入氣液分離器回到壓縮機；或者，

所述第二車外子換熱器連通轉換閥與第二車外子換熱器、第一連通閥間的管路連通，所述第一車外子換熱器連通轉換閥與第一車外子換熱器、車內換熱器間的管路連通，使得制冷劑從第一連通閥流出后經第二車外子換熱器連通轉換閥依次進入所述第二車外子換熱器和第一車外子換熱器，再流入車內換熱器，最后經第一連通閥進入氣液分離器回到壓縮機。

更具體的，制熱模式下，所述第一節流閥和第二控制閥關閉，使從壓縮機流入第一連通閥的制冷劑從第一連通閥流出后，進入車內換熱器，再經車外子換熱器連通轉換閥依次進入由并聯設置的第一控制閥和第一節流閥相連的兩個車外子換熱器，最后經第一連通閥進入氣液分離器回到壓縮機。

更具體的，制熱模式下，所述第一節流閥和第二控制閥關閉；

所述第一車外子換熱器連通轉換閥與車內換熱器、第一車外子換熱器間的管路連通，所述第二車外子換熱器連通轉換閥與第二車外子換熱器、第一連通閥間的管路對應連通，使得制冷劑從第一連通閥流出后進入車內換熱器，再依次進入所述第一車外子換熱器和第二車外子換熱器，最后經第一連通閥進入氣液分離器回到壓縮機；或者，

所述第二車外子換熱器連通轉換閥與車內換熱器、第二車外子換熱器間的管路連通，所述第一車外子換熱器連通轉換閥與第一車外子換熱器、第一連通閥間的管路對應連通，使得制冷劑從第一連通閥流出后進入車內換熱器，再依次進入所述第二車外子換熱器和第一車外子換熱器，最后經第一連通閥進入氣液分離器回到壓縮機。

更具體的，除霜模式下，導通所述第一節流閥和第二控制閥，關閉所述第一控制閥和第二節流閥，使一車外子換熱器與車內換熱器經第二控制閥串聯且該車外子換熱器與另一車外子換熱器經第一節流閥串聯。

更具體的，除霜模式下，導通所述第一節流閥和第二控制閥，關閉所述第一控制閥和第二節流閥，使所述第一車外子換熱器與車內換熱器經第二控制閥串聯且第一車外子換熱器與第二車外子換熱器經第一節流閥串聯，或者使所述第二車外子換熱器與車內換熱器經第二控制閥串聯且第二車外子換熱器與第一車外子換熱器經第一節流閥串聯。

由以上技術方案可知，本發明在車外設置至少兩個車外子換熱器，將車外子換熱器并聯后與車內換熱器串聯，兩車外子換熱器之間由并聯的電磁閥和節流閥的相連，通過切換電磁閥/節流閥以及相應通路的通/斷，使在制熱模式下，車外子換熱器可以切換工作狀態除霜，同時高溫高壓制冷劑都會流經車內換熱器，給車內提供熱量，而且本發明保證了在實現制冷制熱除霜功能的同時，車內只需要一個換熱器，減小車內hvac占用的空間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的結構示意圖。

以下結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細地說明。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細描述，在詳述本發明實施例時，為便于說明，表示器件結構的附圖會不依一般比例做局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本發明保護的范圍。需要說明的是，附圖采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、清晰地輔助說明本發明實施例的目的。

如圖1所示，本發明的汽車空調系統包括壓縮機1、氣液分離器3、車內換熱器4、第一車外子換熱器10及第二車外子換熱器11。第一車外子換熱器10與第二車外子換熱器11并排放置，構成車外換熱器，第一車外子換熱器10經第一控制閥6與第二車外子換熱器11相連，第一節流閥7與第一控制閥6并聯。車內換熱器4處設置有車內風機5，車外換熱器處設置有車外風機14。車外換熱器可以由至少兩個車外子換熱器組成。

壓縮機1通過制冷劑輸入管道與氣液分離器3相連，壓縮機1的制冷劑輸出管道上設置有第一連通閥2，即壓縮機1的進口與氣液分離器3相連、出口與第一連通閥2相連。第一連通閥2為管路切換閥，用于控制與第一連通閥2相連的不同管路的通/斷，本實施例的第一連通閥2為四通閥，第一連通閥2的第一輸出支路2a分別與第一車外子換熱器10和第二車外子換熱器11相連，第二輸出支路2b與氣液分離器3的入口相連，第三輸出支路2c與車內換熱器4相連。

車內換熱器4處設置有車內風機5，用于向車內鼓風，風經車內換熱器4后進入車內。車內換熱器4的一端與第一連通閥2相連、另一端與第二控制閥12相連，第二節流閥13與第二控制閥12并聯。第二控制閥12的另一端分別與第一車外子換熱器10和第二車外子換熱器11相連。本實施例的第一控制閥6和第二控制閥12均為電磁閥，用于控制控制閥所在管路的通/斷，第一、第二控制閥也可以采用機械開關閥。

第二控制閥12與第一車外子換熱器10之間的連通管路上設置有第一車外子換熱器連通轉換閥8，本實施例的第一車外子換熱器連通轉換閥8為三通閥，第一車外子換熱器連通轉換閥8的第一通路8a與第二控制閥12相連，第一車外子換熱器連通轉換閥8的第二通路8b與第一連通閥2的第一輸出支路2a相連，第一車外子換熱器連通轉換閥8的第三通路8c與第一車外子換熱器10相連。車外子換熱器連通轉換閥與第二控制閥和第二節流閥、第一連通閥之間通過集流/分流器連接。

第二控制閥12與第二車外子換熱器11之間的連通管路上設置有第二車外子換熱器連通轉換閥9，本實施例的第二車外子換熱器連通轉換閥9也為三通閥，第二車外子換熱器連通轉換閥9的第一通路9a與第二控制閥12相連，第二車外子換熱器連通轉換閥9的第二通路與第一連通閥2的第一輸出支路2a相連，第二車外子換熱器連通轉換閥9的第三通路9c與第二車外子換熱器11相連。

下面對本發明空調系統的工作原理作進一步說明：

在制冷模式下，第一節流閥7和第二控制閥12關閉，第一車外子換熱器連通轉換閥8的第一通路8a和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第二通路9b阻斷；

制冷劑經制冷劑輸出管道從壓縮機1流至第一連通閥2后，經第一連通閥2的第一輸出支路2a、第一車外子換熱器連通轉換閥8的第二通路8b進入第一車外子換熱器連通轉換閥8，并經第一車外子換熱器連通轉換閥8的第三通路8c進入第一車外子換熱器10，再經第一控制閥6進入第二車外子換熱器11，接著經第二車外子換熱器連通轉換閥9的第三通路9c和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第一通路9a經第二節流閥13進入車內換熱器4，最后經第一連通閥2的第三輸出支路2c和第二輸出支路2b進入氣液分離器3回到壓縮機1，完成制冷過程；

制冷模式下，第一車外子換熱器10和第二車外子換熱器11相當于并排設置的冷凝器，通過第一控制閥6連接在一起，通過放出熱量，使流經冷凝器的制冷劑冷卻。制冷模式下，也可以是第一車外子換熱器連通轉換閥8的第二通路8b和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第一通路9a阻斷，制冷劑從第一連通閥2出來后，先進入第二車外子換熱器11再進入第一車外子換熱器10，再經第二節流閥13、車內換熱器4、第一連通閥2和氣液分離器3回到壓縮機。

在制熱模式(熱泵循環)下，關閉第一節流閥7和第二控制閥12，第一車外子換熱器連通轉換閥8的第二通路8b和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第一通路9a阻斷；

制冷劑從壓縮機1的排氣口流流至第一連通閥2后，經第一連通閥2的第三輸出支路2c進入車內換熱器4，再經第二節流閥13及第一車外子換熱器連通轉換閥8的第一通路8a和第一車外子換熱器連通轉換閥8的第三通路8c進入第一車外子換熱器10，接著經第一控制閥6進入第二車外子換熱器11，然后經過第二車外子換熱器連通轉換閥9的第三通路9c和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第二通路9b從第一連通閥2的第一輸出支路2a和第二輸出支路2b進入氣液分離器3回到壓縮機1，完成制熱循環；

制熱模式下,第一車外子換熱器10和第二車外子換熱器11相當于并排設置的蒸發器，通過第一控制閥6連接在一起，通過吸收熱量，使流經冷凝器的制冷劑蒸發。同樣的，制熱模式下，也可以是第一車外子換熱器連通轉換閥8的第一通路8a和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第二通路9b阻斷，制冷劑從車內換熱器4出來后，經第二節流閥13先進入第二車外子換熱器11再進入第一車外子換熱器10，再經第一連通閥2進入氣液分離器3回到壓縮機1。

制熱模式下，當外界溫度比較低時車外換熱器會結霜，此時需要對車外換熱器進行除霜，本發明采用以下兩種除霜模式交替工作的方式進行除霜：

除霜方式一：制熱模式下，導通第一節流閥7和第二控制閥12，關閉第一控制閥6和第二節流閥13，第一車外子換熱器連通轉換閥8的第二通路8b和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第一通路9a阻斷；制冷劑從壓縮機1排氣口流經第一連通閥2、車內換熱器4、第二控制閥12、第一車外子換熱器連通轉換閥8、第一車外子換熱器10、第一節流閥7、第二車外子換熱器11、第二車外子換熱器連通轉換閥9后，再次經過第一連通閥2進入氣液分離器3，回壓縮機1；

此過程中，通過切換控制閥(6、12)和節流閥(7、13)的通/斷狀態，使車內換熱器4和第一車外子換熱器10均為冷凝器，第二車外子換熱器11為蒸發器，在車內換熱器4放出熱量為車內提供熱量的情況下，通過第一車外子換熱器10放出的熱量除去第一車外子換熱器10在常規熱泵循環過程中產生的霜；這個過程中可以適當降低車內風機5的風量來加快除霜速度。

除霜方式二：導通第一節流閥7和第二控制閥12，關閉第一控制閥6和第二節流閥13，第一車外子換熱器連通轉換閥8的第一通路8a和第二車外子換熱器連通轉換閥9的第二通路9b阻斷；制冷劑從壓縮機1排氣口流經第一連通閥2、車內換熱器4、第二控制閥12、第二車外子換熱器連通轉換閥9、第二車外子換熱器11，第一節流閥7，第一車外子換熱器11、第一車外子換熱器連通轉換閥8后，再次經過第一連通閥2進入氣液分離器3，回壓縮機1；

此過程中，通過切換與第一車外子換熱器連通轉換閥8和第二車外子換熱器連通轉換閥9相連的管路的通/斷，改變車內換熱器與車外子換熱器間的連接關系，使車內換熱器4和第二車外子換熱器11均為冷凝器，第一車外子換熱器10為蒸發器，在車內換熱器4放出熱量為車內提供熱量的情況下，通過第二車外子換熱器11放出的熱量除去第二車外子換熱器11在常規熱泵循環過程中產生的霜；同樣，這個過程中可以適當降低車內風機5風量來加快除霜速度。

本發明能夠解決結霜后除霜時車內不制熱的問題，且除霜后制熱車內擋風玻璃也不會起霧，并且在應用于汽車空調的車內只采用了一個換熱器，減小車內側hvac的體積，節約了車內的使用空間。

當然，本發明的技術構思并不僅限于上述實施例，還可以依據本發明的構思得到許多不同的具體方案，例如，前述實施例中的第一車外子換熱器和第二車外子換熱器是兩個單獨的換熱器并排疊放在一起使用，構成兩層結構，但是第一、第二車外子換熱器也可以集成在一個整體的換熱器里，該換熱器內部分為兩層，分別作為第一車外子換熱器和第二車外子換熱器；此外，三通閥也可以采用兩個機械開關閥或電磁閥代替，只要起到控制三個管路中的兩個管路的通/斷即可；諸如此等改變以及等效變換均應包含在本發明所述的范圍之內。