车用空调系统、车用空调控制方法及汽车与流程

车辆装置的制造及其改造技术1.本技术涉及车用空调技术领域，特别是涉及一种车用空调系统、车用空调控制方法及汽车。背景技术：2.随着新能源汽车的普及，纯电动客车已成为当前新能源客车的主流，目前纯电动客车的动力电池装载量已不能满足客户对车辆续驶里程的需求，而动力电池放电量深度受电池温度的影响比较大，进而影响车辆续驶里程。需要保持动力电池在合理的温度范围内，才能发挥动力电池的最大效能。3.现有技术的纯电动客车具有以下问题：4.1.针对新能源车电池的散热目前市场是主要存在2种形式，分别为自然风冷和水冷。自然风冷是最方便简单一种形式，但是往往不能满足于电池散热的需求。例如在高温地区，自然风冷不能有效降低电池温度。水冷电池可以很好解决电池散热的问题，但是需要单独给电池增加水冷系统，增加了整车成本和重量，降低了成组电池的能量密度，同时水冷在电池箱内部难免会产生冷凝水有一定的安全隐患。5.2.空调系统主要为车顶风道出风，夏季冷风舒适度好，但是秋季暖风自上而下容易导致车内温度不均，头部温度高，脚步温度低，乘客舒适度差。6.3.除霜系统一般为暖风或者自然风，雨天乘客多，风窗玻璃容易起雾，且去除很慢，影响司机视野，影响行车安全。技术实现要素：7.基于此，有必要提供一种车用空调系统、车用空调控制方法及汽车，旨在解决现有技术存在的新能源车电池的自然风冷散热效果差且水冷成本高、秋季空调暖风导致车温不均、除霜效果差的问题。8.第一方面，本技术提供一种车用空调系统，用于调节车身围合形成的车室内的温度，包括顶置空调、主风道、多个下引风道和出风风道，所述顶置空调用于生成冷风或热风；所述主风道连接于所述顶置空调，所述主风道位于所述车身顶部，所述主风道开设有多个出风口，每个所述出风口独立控制，每个所述出风口均朝向所述车室；每个所述下引风道连接于对应所述出风口，所述下引风道包括连接于除霜器的除霜引风道，所述除霜引风道用于为所述除霜器输送冷风或热风，所述下引风道还包括连接于电池仓的电池引风道，所述电池引风道用于为所述电池仓输送冷风或热风，所述下引风道还包括出风引风道；所述出风风道连接于所述车身中部和/或底部，所述出风风道位于所述出风引风道，所述出风风道设有多个出风孔，所述出风孔朝向所述车室。9.上述方案中，通过设置在车身顶部的主风道配合位于中部和底部出风风道，使得车用空调系统能够从车室的顶部、中部和底部共同朝向车室内吹风，从而使得车室内温度均匀，乘客舒适度好；还通过设置除霜引风道为除霜器输送冷风或热风，使得空调风提高除霜器的除雾效果和除霜速度，提高行车安全；还通过设置电池引风道为电池仓输送冷风或热风，使用空调风为电池降温，低成本地实现更好的散热效果。10.下面对本技术的技术方案作进一步的说明：11.在任意实施方式中，所述车用空调系统还包括温度传感器和中央控制器，所述中央控制器连接于所述顶置空调，所述温度传感器安装于所述车室和电池，用于检测所述车室和所述电池的温度信号，所述中央控制器根据所述温度信号控制所述顶置空调。12.在任意实施方式中，所述下引风道连接所述出风口的一端为入口，所述入口设有调节件，所述调节件相对所述入口活动设置以调节所述入口处的冷风或热风流速。13.在任意实施方式中，所述调节件受控于所述中央控制器。14.在任意实施方式中，所述调节件连接驱动件，所述驱动件带动所述调节件相对所述入口滑动以调整所述入口大小，所述驱动件受控于所述中央控制器。15.在任意实施方式中，所述主风道内设有多个风机，所述风机位于连接所述下引风道的所述出风口处，所述风机能够带动所述主风道内的冷风或热风进入所述下引风道。16.在任意实施方式中，所述车用空调系统还包括车内散热器，所述车内散热器安装于所述车身底部，朝向所述车室，所述车内散热器受控于所述中央控制器。17.在任意实施方式中，所述出风口的数量多于所述下引风道的数量。18.第二方面，本技术还公开了一种车用空调控制方法，应用于如上任一项中所述的车用空调系统，所述车用空调控制方法包括：当获取到车内温度调节需求信息时，控制所述顶置空调生成的风从主风道通过出风口或依次通过所述出风引风道、所述出风风道从所述出风孔吹向所述车室；当获取到除霜器温度调节需求信息时，控制所述顶置空调生成的风从主风道通过所述除霜引风道吹向所述除霜器；当获取到电池温度调节需求信息时，控制所述顶置空调生成的风从主风道通过所述电池引风道吹向所述电池仓。19.第三方面，本技术还公开了一种汽车，所述汽车包括车身和所述车身围合形成的车室，采用如上任一项中所述的车用空调系统，所述车用空调系统安装于所述车身，所述顶置空调安装于所述车身的顶部。附图说明20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。21.为了更清楚地说明本技术实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。22.图1是本技术一实施方式所示的车用空调系统的正视结构示意图；23.图2是图1中的车用空调系统的俯视图；24.图3是图2中a处放大示意图；25.图4是图1中的车用空调系统的侧视图。26.附图标记说明：27.100、车用空调系统；110、顶置空调；120、主风道；121、出风口；130、下引风道；131、除霜引风道；132、电池引风道；133、出风引风道；140、出风风道；150、除霜器；160、调节件；170、风机；180、车内散热器；190、中央控制器；28.210、车身；220、车室。具体实施方式29.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。31.在本技术实施方式的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。32.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。37.下面结合附图，说明本技术的较佳实施方式。38.如图1所示，为本技术一实施方式展示的一种汽车，汽车包括车身210和车身210围合形成的车室220，如图1所示，以汽车是新能源客车为例进行说明，车室220用于驾驶员和乘客乘坐。39.如图1至图4所示，为本技术一实施方式展示的一种车用空调系统100，应用于汽车，车用空调系统100安装于车身210。车用空调系统100能够用于调节车身210围合形成的车室220内的温度，但并不限定于此。车用空调系统100包括顶置空调110、主风道120、多个下引风道130和出风风道140。40.如图1所示，顶置空调110安装于车身210的顶部，用于生成冷风或热风。顶置空调110选用能够生成冷风和热风的冷暖风空调，其能够根据需求选择生成冷风或热风。41.主风道120连接于顶置空调110，起到传输顶置空调110所生成的冷风或热风的作用。如图1至图4所示，主风道120位于车身210顶部，主风道120开设有多个出风口121，每个出风口121均朝向车室220。42.根据本技术的一些实施方式，可选地，出风口121的数量多于下引风道130的数量，从而使得部分顶置空调110所生成的冷风或热风能够直接从主风道120由上至下地吹入车室220。43.需要说明的是，并不限定于每个出风口121的形状一致，如图3所示，连接下引风道130的出风口121和其他出风口121形状不一致，其他出风口121的面积更小，且多个出风口121呈阵列式分布，而连接下引风道130的出风口121尺寸更大。44.每个出风口121独立控制，其可以是在出风口121安装调节叶片，通过调节叶片旋转以调整出风口121的大小，从而控制出风口121的风速流量；或者在出风口121和下引风道130之间设置有调节装置，通过调整出风口121和下引风道130之间的风速流量以控制出风口121。45.如图1所示，每个下引风道130连接于对应出风口121，不同的下引风道130连接于不同的出风口121，以便于通过控制不同的出风口121及对应的下引风道130，而实现不同的功能，以适配于不同的需求场景。46.如图1所示，下引风道130包括连接于除霜器150的除霜引风道131，除霜引风道131用于为除霜器150输送冷风或热风。在本实施方式中，能够根据除霜器150的需求选择顶置空调110生成的冷风或热风。在有除霜需求时，开启顶置空调110生成冷风或热风，冷风或热风从主风道120通过除霜引风道131吹向除霜器150。47.如图1所示，下引风道130还包括连接于电池仓(图中未示出)的电池引风道132，电池引风道132用于为电池仓输送冷风或热风。电池仓用于盛放新能源电池，电池在充放电过程中，会释放热量，通过为电池仓输送冷风可以对电池起到降温作用。在有电池温度调节需求时，开启顶置空调110生成冷风或热风，冷风或热风从主风道120通过电池引风道132吹向电池仓。48.下引风道130还包括出风引风道133，出风风道140连接于出风引风道133，出风风道140设有多个出风孔，出风孔朝向车室220，顶置空调110所生成的冷风或热风能够通过出风引风道133传输至出风风道140，并由出风风道140的出风孔吹向车室220。49.出风风道140位于于车身210中部(即车身210侧壁的中部位置)和/或底部。在本实施方式中，出风风道140连接于车身210中部和底部，其中位于车身210底部的出风风道140未示出。位于车身210中部的出风风道140，出风孔由两侧向中间地吹向车室220。位于车身210底部的出风风道140，出风孔由下至上地吹向车室220。在其他实施方式中，可以仅在车身210中部设置出风风道140，或者仅在车身210的底部设置出风风道140。50.上述方案中，通过设置在车身210顶部的主风道120配合位于中部和底部出风风道140，使得车用空调系统100能够从车室220的顶部、中部和底部共同朝向车室220内吹风，从而使得车室220内温度均匀；还通过设置除霜引风道131为除霜器150输送冷风或热风，使得空调风提高除霜器150的除雾效果和除霜速度，提高行车安全；还通过设置电池引风道132为电池仓输送冷风或热风，使用空调风为电池降温，低成本地实现更好的散热效果。51.请参阅图1，根据本技术的一些实施方式，可选地，车用空调系统100还包括温度传感器(图中未示出)和中央控制器190，中央控制器190连接于顶置空调110，温度传感器安装于车室220和电池，用于检测车室220和电池的温度信号，中央控制器190根据温度信号控制顶置空调110。52.温度传感器实时检测车室220温度获得温度信号，当车室220温度过低时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110，顶置空调110生成热风，热风通过主风道120、出风风道140吹向车室220，以提高车室220内温度。相应地，当车室220温度过高时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110，顶置空调110生成冷风，冷风通过主风道120、出风风道140吹向车室220，以降低车室220内温度。可以在中央控制器190预设置低温温度值和高温温度值，通过对比实时温度信号判断车室220温度是否过低或过高。53.温度传感器实施检测电池的温度获得温度信号，当电池的温度过高时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110，顶置空调110生成冷风，冷风通过主风道120、电池引风道132进入电池仓，以降低电池仓内温度。可以在中央控制器190预设置高温温度值，通过对比实时温度信号判断电池仓温度是否过高。54.如图1所示，根据本技术的一些实施方式，可选地，车用空调系统100还包括车内散热器180，散热器用于将汽车运行所产生的热量散至车体外部。车内散热器180安装于车身210底部，朝向车室220，使得汽车运行所产生的热量能够散发至车室220，以在寒冷天气中，为车室220提供热量。55.车内散热器180受控于中央控制器190，当车室220温度过低时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110和车内散热器180，顶置空调110生成热风，热风通过主风道120、出风风道140吹向车室220，且车内散热器180将汽车运行所产生的热量能够散发至车室220，以提高车室220内温度。56.请参阅图2至图4，根据本技术的一些实施方式，可选地，下引风道130连接出风口121的一端为入口，入口设有调节件160，调节件160相对入口活动设置以调节入口处的冷风或热风流速。在一些实施方式中，调节件160可以转动连接于入口，调节件160相对入口转动使得调节件160和入口之间的开口大小变化，使得入口处的冷风或热风流量发生变化。57.根据本技术的一些实施方式，可选地，调节件160连接驱动件，在本实施方式中，调节件160为调节板，驱动件带动调节件160相对入口滑动以改变遮蔽入口的面积大小，进而调整入口处冷风或热风流量大小，在本实施方式中，驱动件为步进电机，在其他实施方式中，驱动件也可以是气缸。58.根据本技术的一些实施方式，可选地，调节件160受控于中央控制器190。具体地，在本实施方式中，驱动件受控于中央控制器190。在其他实施方式中，调节件160也可以独立控制，例如通过手动调整调节件160以改变入口处的风速。59.请参阅图4，根据本技术的一些实施方式，可选地，主风道120内设有多个风机170，风机170位于连接下引风道130的出风口121处，风机170能够带动主风道120内的冷风或热风进入下引风道130。在本实施方式中，风机170为离心风机170。优选地，风机170受控于中央控制器190。60.本技术还公开了一种车用空调控制方法，应用于如上任一项中的车用空调系统100。61.当获取到车室220内温度调节需求信息时，控制顶置空调110生成的风(冷风或热风)主风道120通过出风口121或依次通过出风引风道133、出风风道140从出风孔吹向车室220。当获取到车室220内温度调节需求信息时，控制顶置空调110生成风(冷风或热风)，并开启出风引风道133所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭除霜引风道131和电池引风道132所对应的调节件160，以使得风从主风道120通过出风口121或依次通过出风引风道133、出风风道140，从出风孔吹向车室220。62.温度传感器实时检测车室220温度获得温度信号，以获知是否存在车室220内温度调节的需求。63.当车室220温度过低时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110，顶置空调110生成热风，同时，中央控制器190还开启出风引风道133所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭除霜引风道131和电池引风道132所对应的调节件160，在风机170的作用下热风通过主风道120和出风风道140吹向车室220，以提高车室220内温度。如果寒冷天气气温过低，车室220内的温度传感器检测到温度迟迟不能达到设定温度，即自动开启车内散热器180，且车内散热器180将汽车运行所产生的热量能够散发至车室220，保证车室220内温度达到设定值。此时由于空调热风和车内散热器180的热量从车厢中部和底部出来，距离乘客的脚距离近，乘客舒适度高。64.相应地，当车室220温度过高时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110，顶置空调110生成冷风，同时，中央控制器190还开启出风引风道133所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭除霜引风道131和电池引风道132所对应的调节件160，在风机170的作用下冷风通过主风道120、出风风道140吹向车室220，以降低车室220内温度。65.当获取到除霜器150温度调节需求信息时，控制顶置空调110生成的风(冷风或热风)从主风道120通过除霜引风道131吹向除霜器150。当获取到除霜器150温度调节需求信息时，控制顶置空调110生成风(冷风或热风)，并开启除霜引风道131所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭出风引风道133和电池引风道132所对应的调节件160，以使得风从主风道120通过除霜引风道131吹向除霜器150。66.当夏季雨天前风挡玻璃上雾，顶置空调110开启制冷模式，生成冷风，同时中央控制器190还开启除霜引风道131所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭出风引风道133和电池引风道132所对应的调节件160，将冷风引入除霜器150，完成前风挡玻璃除雾。67.当冬季启车前风挡玻璃结霜，顶置空调110启制热模式，生成热风，同时中央控制器190还开启除霜引风道131所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭出风引风道133和电池引风道132所对应的调节件160，将热风引入除霜器150，同时除霜器150本身加热，两股热量同时加热前风挡，完成前风挡玻璃快速除霜。68.当获取到电池温度调节需求信息时，控制开启顶置空调110生成的风(冷风或热风)从主风道120通过电池引风道132吹向电池仓。当获取到电池温度调节需求信息时，开启顶置空调110生成风(冷风或热风)，还开启电池引风道132所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭出风引风道133和除霜引风道131所对应的调节件160，以使得风在风机170的作用下从主风道120通过电池引风道132吹向电池仓。69.温度传感器实时检测电池的温度获得温度信号，以获知是否存在电池温度调节的需求。70.当电池的温度过高时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110，顶置空调110生成冷风，同时中央控制器190还开启电池引风道132所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭出风引风道133和除霜引风道131所对应的调节件160，在风机170的作用下冷风通过主风道120、电池引风道132进入电池仓，以降低电池仓内温度。至电池内温度低于中央控制器190中所预设置的温度，中央控制器190根据实时温度信号关闭顶置空调110及电池引风道132所对应出风口121的风机170和调节件160，完成电池自动降温。71.在冬季启车时，也可能存在室外温度过低，电池不便启动的问题，当电池的温度过低时，中央控制器190根据温度信号开启顶置空调110，顶置空调110生成热风，同时中央控制器190还开启电池引风道132所对应出风口121的风机170和调节件160，并关闭出风引风道133和除霜引风道131所对应的调节件160，在风机170的作用下热风通过主风道120、电池引风道132进入电池仓，以升高电池仓内温度。至电池内温度高于中央控制器190中所预设置的温度，中央控制器190根据实时温度信号关闭顶置空调110及电池引风道132所对应出风口121的风机170和调节件160，完成电池自动升温。72.最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。









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