本發(fā)明涉及電動(dòng)客車空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效融霜的熱泵型純電動(dòng)客車空調(diào)。

背景技術(shù)：

由于沒(méi)有傳統(tǒng)車的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)余熱可以利用，現(xiàn)有純電動(dòng)客車空調(diào)冬季采暖只能依靠空調(diào)機(jī)組或者PTC加熱器，采用PTC加熱器供熱可以有效彌補(bǔ)空調(diào)熱泵系統(tǒng)低溫制熱性能差的問(wèn)題，但是效率太低，嚴(yán)重影響整車的續(xù)航里程。采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)效率較高，但是機(jī)組在制熱運(yùn)行過(guò)程中冷凝器容易結(jié)霜，冷凝器結(jié)霜后機(jī)組性能衰減較為明顯，為了降低結(jié)霜對(duì)系統(tǒng)造成的風(fēng)險(xiǎn)，部分客車空調(diào)廠家在溫度較低時(shí)限制熱泵的使用，僅使用電加熱進(jìn)行供熱；還有部分廠家雖然使用熱泵系統(tǒng)供熱，但是未考慮空調(diào)運(yùn)行工況對(duì)系統(tǒng)融霜的影響，造成融霜不徹底或者融霜效率低；另外由于采用熱力膨脹閥作為節(jié)流機(jī)構(gòu)，流量調(diào)節(jié)精度較差，造成融霜過(guò)程中制冷劑流量較低，進(jìn)而影響融霜效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高效融霜的熱泵型純電動(dòng)客車空調(diào)，將熱泵系統(tǒng)和PTC電加熱系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用到制熱除霜過(guò)程中，提高融霜過(guò)程中制冷劑的質(zhì)量流量和壓力，提升融霜速度和融霜效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高效融霜的熱泵型純電動(dòng)客車空調(diào)，所述空調(diào)安裝于客車大頂上，包括壓縮機(jī)、兩套蒸發(fā)器總成、一套冷凝器總成、管路總成和控制器總成，壓縮機(jī)通過(guò)四通閥與蒸發(fā)器總成相連接，所述蒸發(fā)器總成的入口處安裝有電子膨脹閥，電子膨脹閥的前后分別設(shè)有過(guò)濾器；蒸發(fā)器總成包括蒸發(fā)芯體和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，冷凝器總成包括冷凝芯體和冷凝風(fēng)機(jī)，所述蒸發(fā)芯體和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)之間設(shè)有PTC電加熱器，所述壓縮機(jī)出口處布置有排氣溫度傳感器，所述冷凝芯體上布置有融霜溫度傳感器，冷凝器進(jìn)風(fēng)口位置處布置有室外溫度傳感器，所述蒸發(fā)芯體上布置有蒸發(fā)溫度傳感器，蒸發(fā)器總成的回風(fēng)口處設(shè)有回風(fēng)溫度傳感器；上述所有傳感器通過(guò)管路與控制器總成相連接。

所述壓縮機(jī)為直流變頻壓縮機(jī)。

一種高效融霜的熱泵型純電動(dòng)客車空調(diào)的熱除霜方法，包括以下步驟：

1）制熱模式運(yùn)行，同時(shí)分兩個(gè)方面運(yùn)行，一方面檢測(cè)冷凝芯體溫度傳感器是否正常，若正常，檢測(cè)冷凝芯體溫度，若冷凝芯體溫度高于0℃，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若冷凝芯體溫度低于0℃，檢測(cè)壓縮機(jī)非除霜模式累計(jì)運(yùn)行時(shí)間是否滿足要求，若不滿足要求，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若滿足要求，開(kāi)啟熱除霜模式；若冷凝芯體溫度傳感器不正常，則跳過(guò)檢測(cè)冷凝芯體溫度這一步，直接進(jìn)行檢測(cè)壓縮機(jī)非除霜模式累計(jì)運(yùn)行時(shí)間是否滿足要求；

另一方面，檢測(cè)空調(diào)面板是否開(kāi)啟熱除霜，若開(kāi)啟，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若未開(kāi)啟，檢測(cè)冷凝芯體溫度傳感器是否正常，不正常，開(kāi)啟熱除霜模式，若正常，檢測(cè)冷凝芯體溫度是否低于10℃，若低于10℃，開(kāi)啟熱除霜模式，若不低于10℃，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)；

2）對(duì)于進(jìn)入熱除霜模式的，檢測(cè)熱除霜運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)熱除霜運(yùn)行時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若熱除霜運(yùn)行時(shí)間未超過(guò)設(shè)定值，至系統(tǒng)上傳高壓故障，若故障，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若非故障，檢測(cè)冷凝芯體溫度是否高于設(shè)定除霜退出溫度，若高于設(shè)定除霜退出溫度，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若否，返回至熱除霜模式，繼續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)。

所述熱除霜模式包括以下幾個(gè)方面，1）壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整、2）電子膨脹閥開(kāi)度調(diào)整、3）四通閥斷電、4）冷凝風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)、5）蒸發(fā)風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)、6）PTC電加熱器開(kāi)啟度調(diào)整、7）面板顯示除霜。

本發(fā)明的熱泵型純電動(dòng)空調(diào)采用熱氣融霜的方式除掉空調(diào)制熱過(guò)程中冷凝器表面產(chǎn)生的霜層，節(jié)流機(jī)構(gòu)采用電子膨脹閥，融霜過(guò)程中通過(guò)調(diào)整電子膨脹閥的開(kāi)度，提高系統(tǒng)的制冷劑流量，提升融霜速度，此空調(diào)產(chǎn)品采用熱泵機(jī)組和PTC輔助加熱的組合方式，可以解決低溫下熱泵機(jī)組供熱能力不足的問(wèn)題，在融霜過(guò)程中通過(guò)開(kāi)啟電加熱又可以提升吸氣端的壓力，提高融霜效率。本發(fā)明的純電動(dòng)客車空調(diào)通過(guò)監(jiān)測(cè)制熱過(guò)程中車外環(huán)境溫度、冷凝芯體溫度、壓縮機(jī)排氣溫度數(shù)據(jù)，智能計(jì)算空調(diào)進(jìn)入和退出融霜的時(shí)間以及融霜過(guò)程中壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、電子膨脹閥的開(kāi)度、PTC電加熱的開(kāi)啟等級(jí)，在實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)快速融霜的同時(shí)，提高融霜效率，降低產(chǎn)品電耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)布置示意圖。

圖2為本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖。

圖3為空調(diào)系統(tǒng)融霜控制邏輯圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明更好地理解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，一種高效融霜的熱泵型純電動(dòng)客車空調(diào)，所述空調(diào)安裝于客車大頂上，包括壓縮機(jī)8、兩套蒸發(fā)器總成、一套冷凝器總成、管路總成和控制器總成，壓縮機(jī)8通過(guò)四通閥6與蒸發(fā)器總成相連接，所述蒸發(fā)器總成的入口處安裝有電子膨脹閥5，電子膨脹閥5的前后分別設(shè)有過(guò)濾器；蒸發(fā)器總成包括蒸發(fā)芯體1和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)2，冷凝器總成包括冷凝芯體7和冷凝風(fēng)機(jī)3，所述蒸發(fā)芯體1和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)2之間設(shè)有PTC電加熱器4，所述壓縮機(jī)8出口處布置有排氣溫度傳感器，所述冷凝芯體7上布置有融霜溫度傳感器9，冷凝器進(jìn)風(fēng)口位置處布置有室外溫度傳感器10，所述蒸發(fā)芯體1上布置有蒸發(fā)溫度傳感器11，蒸發(fā)器總成的回風(fēng)口12處設(shè)有回風(fēng)溫度傳感器13；上述所有傳感器通過(guò)管路與控制器總成相連接。

所述壓縮機(jī)8為直流變頻壓縮機(jī)。本發(fā)明專利采用全直流變頻壓縮機(jī)，融霜過(guò)程中根據(jù)溫度傳感器反饋各溫度參數(shù)的耦合，調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，保證壓縮機(jī)在最佳的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

如圖3所示，一種高效融霜的熱泵型純電動(dòng)客車空調(diào)的熱除霜方法，包括以下步驟：

1）制熱模式運(yùn)行，同時(shí)分兩個(gè)方面運(yùn)行，一方面檢測(cè)冷凝芯體溫度傳感器是否正常，若正常，檢測(cè)冷凝芯體溫度，若冷凝芯體溫度高于0℃，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若冷凝芯體溫度低于0℃，檢測(cè)壓縮機(jī)非除霜模式累計(jì)運(yùn)行時(shí)間是否滿足要求，若不滿足要求，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若滿足要求，開(kāi)啟熱除霜模式；若冷凝芯體溫度傳感器不正常，則跳過(guò)檢測(cè)冷凝芯體溫度這一步，直接進(jìn)行檢測(cè)壓縮機(jī)非除霜模式累計(jì)運(yùn)行時(shí)間是否滿足要求；

另一方面，檢測(cè)空調(diào)面板是否開(kāi)啟熱除霜，若開(kāi)啟，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若未開(kāi)啟，檢測(cè)冷凝芯體溫度傳感器是否正常，若不正常，開(kāi)啟熱除霜模式，若正常，檢測(cè)冷凝芯體溫度是否低于10℃，若低于10℃，開(kāi)啟熱除霜模式，若不低于10℃，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)；

2）對(duì)于進(jìn)入熱除霜模式的，檢測(cè)熱除霜運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)熱除霜運(yùn)行時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若熱除霜運(yùn)行時(shí)間未超過(guò)設(shè)定值，至系統(tǒng)上傳高壓故障，若故障，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若非故障，檢測(cè)冷凝芯體溫度是否高于設(shè)定除霜退出溫度，若高于設(shè)定除霜退出溫度，返回至制熱模式運(yùn)行，完成一個(gè)循環(huán)，若否，返回至熱除霜模式，繼續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)。

所述熱除霜模式包括以下幾個(gè)方面，1）壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整、2）電子膨脹閥開(kāi)度調(diào)整、3）四通閥斷電、4）冷凝風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)、5）蒸發(fā)風(fēng)機(jī)關(guān)機(jī)、6）PTC電加熱器開(kāi)啟度調(diào)整、7）面板顯示除霜。

此空調(diào)系統(tǒng)的PTC加熱器采用分級(jí)加熱的控制邏輯，根據(jù)智能計(jì)算的結(jié)果，調(diào)整融霜過(guò)程中電加熱的輸入功率，降低因PTC的換熱效率低對(duì)整車的續(xù)航里程的影響，在保證化霜效果的同時(shí)，降低系統(tǒng)的電耗。

如圖2所示，本發(fā)明的高效融霜的熱泵型純電動(dòng)客車空調(diào)的工作過(guò)程為，空調(diào)制熱運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)冷凝芯體7上布置的融霜傳感器溫度以及壓縮機(jī)8的運(yùn)行時(shí)間，判斷是否進(jìn)入融霜模式，如果滿足條件，系統(tǒng)進(jìn)入融霜模式，此時(shí)四通換向閥6斷電，冷凝風(fēng)機(jī)3停止工作，空調(diào)面板顯示進(jìn)入化霜模式，電子膨脹閥5開(kāi)始根據(jù)室外傳感器、排氣溫度傳感器、融霜溫度傳感器的測(cè)量后所得的耦合結(jié)果進(jìn)行開(kāi)度調(diào)整，壓縮機(jī)8也根據(jù)耦合結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)速提升，PTC電加熱根據(jù)該耦合結(jié)果調(diào)整開(kāi)度值，保證機(jī)組融霜過(guò)程中系統(tǒng)制冷劑的質(zhì)量流量以及PTC在合理的開(kāi)度運(yùn)行。在融霜過(guò)程中，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄壓縮機(jī)8的運(yùn)行時(shí)間和融霜傳感器的溫度，當(dāng)滿足融霜退出條件后，四通換向閥6上電，冷凝風(fēng)機(jī)3開(kāi)始工作，電子膨脹閥5的開(kāi)度和壓縮機(jī)8的轉(zhuǎn)速自動(dòng)根據(jù)制熱模式下的控制邏輯進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)融霜過(guò)程中，根據(jù)對(duì)環(huán)境溫度、融霜溫度和排氣溫度的檢測(cè)結(jié)果對(duì)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、電子膨脹閥開(kāi)度、PTC電加熱開(kāi)度值進(jìn)行調(diào)整，保證融霜的速度和融霜效果，同時(shí)降低PTC全開(kāi)造成的較高電量消耗，提升整車舒適性和客戶滿意度。