一种车载空调备用制冷系统

本发明涉及一种空调，特别是涉及一种车载空调备用制冷系统。

背景技术：

1、新能源汽车已广泛地被消费者所接受，超越普通燃油车逐渐成为家用车的首选。新能源汽车中的纯电动汽车，因为电池容量大，结构简单易保养，成为城市上下班通勤的首选车型。与燃油车相比，纯电动汽车上的空调压缩机由电动机驱动，并且由于冬、夏两季的气温影响电池的充放电性能，所以需要空调系统中的蒸发器与电池冷却液进行热交换、并通过冷却液加热或冷却电池，从而维持电池的正常工作温度，以便充分发挥电池的充放电性能；另外在夏季通过冷却液冷却电机，从而防止电机在高负荷下温度超限而罢工。

2、因此，纯电动汽车的空调压缩机除了满足车内乘客的制冷或制热需求之外，还需要为电池提供制冷或制热的能力，为驱动电机提供制冷的能力，空调压缩机长时间处于高负荷工作状态，相比燃油车更易损坏。

3、当空调压缩机损坏后，会影响电池的工作，在冬季会导致电池温度过低而放电性能下降，降低汽车的动力与续航里程；在夏季会导致电池和电机得不到降温而温度超限罢工，使汽车抛锚在半路。

4、本发明一种车载空调备用制冷系统，能够在夏季空调压缩机损坏后，仍然能在设定时间内维持空调管路内制冷剂的流动及空调系统的运转，使电动汽车能够继续行驶至就近进行维修，防止汽车抛锚在半路。而现有技术的车载空调系统中压缩机自带转速监测传感器，当压缩机损坏停转后，会在仪表盘上以故障灯及声音报警的方式提醒司机空调系统故障，提示司机尽快维修。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种车载空调备用制冷系统，能够在空调压缩机损坏后，仍然能够在设定时间内、维持空调管路内制冷剂的流动及空调系统的运转，保持空调的制冷能力。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明公开了一种车载空调备用制冷系统，包括由空调管路相互连通的压缩机、冷凝器及蒸发器，其还包括：控制器及位于冷凝器出口方向空调管路上的压力传感器一、位于压缩机入口方向空调管路上的压力传感器二，压缩机与冷凝器之间的空调管路上设有换向阀，压缩机与压力传感器二之间的空调管路上设有导向阀，换向阀与导向阀分别通过另一支管路与备用器连接，换向阀能够在冷凝器与压缩机或备用器的上端口之间建立连接，导向阀能够在蒸发器与压缩机或备用器的下端口之间建立连接；备用器适于将其内的制冷剂以设定压力推入冷凝器并以设定的吸力将来自蒸发器的制冷剂吸入；所述控制器与压缩机、压力传感器一、压力传感器二、换向阀、导向阀及备用器信号连接。

4、所述备用器包括壳体，壳体的内腔被分隔为上、下两腔，上腔内密封滑动配合有上活塞，上活塞与铁芯一连接，铁芯一的一侧设有电磁铁一，电磁铁一适于通过铁芯一驱动上活塞往复移动；下腔内密封滑动配合有下活塞，下活塞与铁芯二连接，铁芯二的一侧设有电磁铁二，电磁铁二适于通过铁芯二驱动下活塞往复移动；电磁铁一与电磁铁二分别与控制器信号连接；所述上端口位于上腔的顶端，所述下端口位于下腔的底端。

5、所述上腔内设有适于驱动上活塞远离上端口的上弹簧；所述下腔内设有适于驱动下活塞接近下端口的下弹簧。

6、换向阀还适于在冷凝器与压缩机、备用器的上端口之间同时建立连接。

7、一种车载空调备用制冷系统的工作方法，其包括以下步骤：

8、步骤a、控制器初始化；

9、步骤b、控制器判断空调是否进入制冷模式，若进入制冷模式则进入步骤c，否则返回步骤a；

10、步骤c、换向阀连通压缩机与冷凝器，导向阀连通压缩机与蒸发器，压缩机工作；控制器检测压力传感器一及压力传感器二的数值，若数值在正常范围内则返回步骤b，若数值超出正常范围、则进入步骤d；

11、步骤d、换向阀连通冷凝器与上端口，导向阀连通下端口与蒸发器，控制器对电磁铁一通电并驱动上活塞向上端口移动，将存于上腔内的制冷剂以设定压力推入冷凝器，控制器对电磁铁二通电并驱动下活塞远离下端口，将来自蒸发器的制冷剂以设定吸力吸入下腔内；

12、步骤e、控制器检测压力传感器一及压力传感器二的数值，若数值超过设定范围，则进入步骤f；

13、步骤f、控制器控制空调系统停止工作。

14、作为一种优选，步骤c中，若数值超出正常范围、则检测压缩机转速监测传感器的数值，若转速降至0，则进入步骤d，否则进入步骤f。

15、一种车载空调备用制冷系统的工作方法，还包括以下步骤：

16、步骤g、更换压缩机；

17、步骤h、换向阀同时连通压缩机、冷凝器与上端口，导向阀连通下端口与蒸发器，抽真空至设定时间；

18、步骤i、导向阀连通压缩机与蒸发器，继续抽真空至抽真空结束时间；

19、步骤j、控制器启动压缩机并补充制冷剂直至压力传感器一及压力传感器二的数值达到正常范围内，换向阀仅连通压缩机与冷凝器，返回步骤a。

20、有益效果：本发明的有益效果如下：

21、(1)本发明的一种车载空调备用制冷系统，控制器利用压力传感器一与压力传感器二来分别检测压缩机两侧空调管路上的压力，从而判断空调系统中最易损坏的部件压缩机是否已损坏。若压缩机损坏，则利用换向阀与导向阀将压缩机与空调管路切断，将备用器代替压缩机接入空调管路中，备用器将预存的制冷剂以设定压力推入冷凝器，备用器以设定的吸力将来自蒸发器的制冷剂吸入，以保持冷凝器入口处及蒸发器出口处的压力在正常范围内，维持制冷剂在整个空调管路内的流动，从而保证空调系统在设定时间内仍正常制冷，防止电池及电机出现高温，便于司机将汽车行驶就近维修，防止汽车因压缩机损坏而半路抛锚。

22、(2)备用器通过调节电磁铁一内的电流大小与方向，既能驱动铁芯一及上活塞朝上端口移动并将预存的制冷剂以设定压力推入冷凝器，又能够驱动铁芯一及上活塞远离上端口实现复位。备用器通过调节电磁铁二内的电流大小与方向，既能够驱动下活塞远离下端口并以设定的吸力将来自蒸发器的制冷剂吸入，又能够驱动下活塞向下端口移动并抵靠下端口实现复位。

23、(3)利用上弹簧驱动上活塞远离上端口实现复位，从而提高其复位的速度与效率，上弹簧能够与电磁铁一对铁芯一产生的电磁力进行平衡，从而提高电磁铁一对铁芯一位移控制的精度，即提高对上活塞位移控制的精度。利用下弹簧驱动下活塞靠近下端口实现复位，从而提高其复位的速度与效率，下弹簧能够与电磁铁二对铁芯二产生的电磁力进行平衡，从而提高电磁铁二对铁芯二位移控制的精度，即提高对下活塞位移控制的精度。

24、(4)换向阀同时连通冷凝器、压缩机与备用器，便于在更换压缩机后、空调系统补充制冷剂时，能够利用压缩机出口处的压力将部分制冷剂送入壳体内上活塞上侧的腔室中，从而及时向备用器补充足量的制冷剂，为备用器的下次使用作好准备。此时，备用器可多次重复使用，无需在每次更换压缩机后更换新的预存制冷剂的备用器。

25、(5)利用一种车载空调备用制冷系统的工作方法，实现压缩机损坏的自动判定，当压缩机损坏后，自动控制电磁铁一驱动上活塞，将制冷剂以设定压力推入冷凝器，自动控制电磁铁二驱动下活塞，以设定吸力将来自蒸发器的制冷剂吸入备用器，利用压力传感器一及压力传感器二自动检测备用器内预存的制冷剂是否用完，当预存的制冷剂用完后，控制器控制空调系统停止工作；本方法能够在压缩机损坏后，自动延长空调系统的工作时间，防止电池和电机因空调系统停止制冷而高温罢工造成汽车半路抛锚，有利于司机在空调延时工作期间内迅速驶往附近维修。

26、(6)利用压缩机转速监测传感器的数值来判断压缩机的工作状态，提高了压缩机损坏判定的准确度，防止误判。当出现非压缩机原因导致的故障时，立即使空调系统停止工作，以防因故障导致的损失进一步扩大。

27、(7)利用本发明一种车载空调备用制冷系统的工作方法，在更换压缩机后，通过换向阀与导向阀的配合，既实现了备用器、进气管、排气管及所有空调管路的抽真空，在抽真空过程中，利用进气管内的真空度，使下活塞向下端口移动并抵靠下端口实现复位，为下次下活塞远离下端口、抽吸来自蒸发器的制冷剂预留足量的容积；又实现了对空调系统补充制冷剂；还利用压缩机出口处的压力实现将制冷剂送入备用器内上活塞上侧的腔室中，使该腔室中储存足量的制冷剂，以便下次备用器发挥作用。