双驱动汽车空调系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车空调技术领域，特别是涉及一种双驱动汽车空调系统。


背景技术：

2.空调已成为汽车的标配设备，其对车厢内的空气进行制冷、加热、换气和空气净化等，可以为驾乘人员提供舒适的环境，降低疲劳强度，提高行车安全。
3.汽车在正常行驶的过程中，发动机带动空调的压缩机运转制冷。汽车在驻车状态下如需继续使用空调，如司机夜间休息、上/下货排队等候时仍有制冷需求，则必须使发动机处于怠速运转状态，这势必造成额外的油耗和尾气排放，同时发动机产生的废气和噪声也会降低用户的舒适度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，提供一种无需启动发动机而实现驻车制冷的双驱动汽车空调系统。
5.一种双驱动汽车空调系统，包括压缩机和电机，所述电机包括可以相对转动的定子和转子，所述压缩机包括转动件，所述电机的定子包括有铁芯和线圈，所述线圈与一高压电源的电极连接，所述电机的转子和所述压缩机的转动件通过一驱动轴串接，使用时所述驱动轴与汽车的发动机传动连接，汽车行驶时，发动机通过所述驱动轴驱动所述转动件和转子，所述电机作为发电机对所述高压电源充电；汽车驻车时，所述高压电源对所述定子的线圈供电，所述电机作为电动机并通过所述驱动轴驱动所述转动件。
6.进一步地，所述高压电源为48v或以上锂电池组。
7.进一步地，所述高压电源与一dc
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dc模块连接，所述dc
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dc模块用于连接汽车的12/24v系统。
8.进一步地，所述压缩机为斜盘式压缩机，包括斜盘和环绕所述斜盘分布的若干活塞，所述斜盘作为所述转动件并与所述驱动轴固定连接以同步转动。
9.进一步地，所述电机为永磁同步电机，所述转子固定套接于所述驱动轴上以同步转动，所述定子环绕所述转子设置。
10.进一步地，所述电机和压缩机收容于一壳体内，所述驱动轴的一端穿出所述壳体以与一皮带轮连接，相对地所述压缩机靠近所述皮带轮设置、所述电机远离所述皮带轮设置。
11.进一步地，所述压缩机在其两侧端的位置上分别设置有轴承支撑所述驱动轴的转动。
12.进一步地，所述壳体包括压缩机壳和电机壳，所述压缩机壳和电机壳通过长螺钉固定连接，所述电机设置于所述电机壳内，所述压缩机设置于所述压缩机壳内。
13.相较于现有技术，本实用新型双驱动汽车空调系统通过驱动轴串接压缩机和电机，发动机正常运行时驱动压缩机制冷，电机作为发电机对高压电源充电；发动机熄火时，高压电源对电机反向供电，电机作为电动机驱动压缩机制冷，驻车时发动机不用怠速运行，
也就不会产生额外的油耗、不会排放尾气污染环境空气、不会形成噪音影响用户体验，使得汽车静音、节能、环保。
附图说明
14.图1为本实用新型双驱动汽车空调系统一实施例的结构示意图。
15.图2为图1所示空调系统的爆炸图。
16.图3为图1所示空调系统的剖视图。
17.图4为图1所示空调系统的电路图。
具体实施方式
18.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本实用新型的一个或多个实施例，以使得本实用新型所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。
19.本实用新型附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。
20.本实用新型提供一种双驱动汽车空调系统，有效解决驻车制冷时发动机需要怠速运行的问题。如图1
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3所示，根据本实用新型一具体实施例的双驱动汽车空调系统包括壳体10、压缩机20、电机30以及高压电源50。汽车在正常行驶时，由发动机驱动压缩机20制冷；汽车在驻车时，由电机30驱动压缩机20制冷。壳体10用于承载压缩机20和电机30，压缩机20和电机30在壳体10内沿轴向顺序摆放，并通过一驱动轴40相串接。壳体10的外壁面设置有安装部12，可与汽车内的其它部件配合安装。本实施例中，壳体10包括压缩机壳22和电机壳32，两者可通过长螺钉等连接为一体。
21.压缩机20包括装配于压缩机壳22内的斜盘24和活塞26，活塞26为多个并环绕斜盘24设置，整体上构成一斜盘式压缩机。压缩机20与蒸发器、冷凝器、节流阀等通过管路串接，共同构成空调系统的冷媒循环回路。冷媒在蒸发器内吸热蒸发，变化为低温蒸汽并输送至压缩机20的进气口；压缩机20对低温蒸汽做功，使其变化为高温气体并由其排气口输出；输出的高温气体在通过冷凝器的过程中放热冷凝，变化为中温液体；中温液体通过节流阀降压变化为低温液体，回到蒸发器再次吸热蒸发，如此不断循环实现制冷。蒸发器、冷凝器、节流阀等可以选用市面上的现有设备，具体结构在此不做细述。
22.压缩机20的斜盘24作为其转动件，固定套设于驱动轴40上并随之同步转动，斜盘24在转动的过程中带动活塞26在轴向方向做往复运作，对气缸内的空气做功。在活塞26的吸气冲程中，气缸内的压力减小，进气口打开以吸入蒸发器输送的低温蒸汽；在活塞26的排气冲程中，气缸内的压力增大，排气口打开以将高温气体向冷凝器输出。较佳地，斜盘24的倾斜角度可变，以此可以调节压缩机20的排量。图示实施例中，压缩机壳22在靠近其轴向两
侧端的位置上分别设置一轴承28，驱动轴40可转动地插接于轴承28中，转动更平稳、噪音更小。
23.驱动轴40包括相对的第一连接端42和第二连接端44，第一连接端42和第二连接端44分别由压缩机壳22的两侧端向外伸出。第一连接端42由压缩机20背向电机30的侧端向外穿出，通过皮带轮等与发动机传动连接并进行动力传输，使得发动机可以带动驱动轴40转动。第二连接端44朝向电机30伸出并与电机30的转子34传动连接，转子34转动时驱使驱动轴40随之转动，或者，驱动轴40转动驱使转子34随之转动。根据汽车的状态可以选择是由发动机驱动压缩机20还是由电机30驱动压缩机20，在汽车的控制面板上可以增加与空调开关(如a/c)互锁的驻车空调开关来启动电机30，保障良好的兼容性。
24.电机30优选地为永磁同步电机(pmsm)，装配于电机壳32内。电机30的转子34固定套设于驱动轴40上、定子36环绕转子34设置。定子36包括有定子铁芯和绕设于定子铁芯上的线圈；转子34包括有转子铁芯37和永磁体38，转子铁芯37的中央形成有轴孔39用于穿设驱动轴40。图示实施例中永磁体38为内嵌式(ipm)结构，即永磁体38插设于转子铁芯37内。应当理解地，永磁体38也可以是表面贴装式(spm)结构，即永磁体38贴设于转子铁芯37的外周面上。电机30可以作为电动机也可以作为发电机，转子34在外力作用下转动，与定子36形成切割磁力线的相对运动，使得定子36的线圈产生感应电势则构成发电机；线圈通电产生磁场与转子34的永磁体38的磁场相作用，推动转子34持续转动则构成电动机。电机30作为电动机时，可以驱动压缩机20运转制冷；电机30作为发电机时，可以对高压电源50充电。
25.请同时参阅图4，高压电源50可以是锂电池组等，标准电压为48v或以上。高压电源50设置于壳体10之外，与电机30的线圈通过导线等电连接。汽车在正常行驶的过程中，电机30作为发电机对高压电源50充电。具体地，发动机通过驱动轴40驱动压缩机20运行制冷，此时与驱动轴40固定连接的转子34随着驱动轴40转动而切割磁力线，定子36的线圈内产生感应电势，对与之连接的高压电源50充电。汽车在驻车时，发动机熄火，高压电源50作为供电电源，对电机30的线圈反向供电，线圈通电产生磁场推动转子34旋转，进而通过驱动轴40驱动压缩机20制冷。
26.较佳地，高压电源50通过dc
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dc模块52等与汽车的12/24v系统(包括12/24v电池、起动机、点火系统、灯光系统等)电连接，如此高压电源50可以作为12/24v系统的辅助电源使用，通过dc
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dc模块降压后，在12/24v系统亏电时为其辅助充电，提高车辆供电系统的冗余性。本实用新型通过电机30与高压电源50的双向作用，可以不另外设置发电机对12/24v电池充电，而高压电源50使用更小倍率充放电，改善了电池工况，延长了电池使用寿命。另外，由48v高压电源50构成的电力系统属于较安全的系统，可以直接手指短接不触电，方便车主自行换电。
27.本实用新型双驱动汽车空调系统通过驱动轴40串接压缩机20和电机30，汽车正常运行时，通过发动机驱动压缩机20制冷，同时电机30作为发电机对高压电源50充电；汽车驻车时，发动机可以直接熄火，此时电机30在高压电源50的供电下转动，带动压缩机20运转制冷。如此，汽车可以在不着车的情况下，由高压电源50驱动压缩机20制冷，解决司机夜间休息、上/下货排队等候等情况下的制冷需求。通过高压电源50驱动压缩机20运行，汽车不用怠速运行，也就不会产生额外的油耗、不会排放尾气污染环境空气、不会形成噪音影响用户体验，使得汽车静音、节能、环保。
28.上述实施例中以斜盘式压缩机为例对本实用新型进行说明，应当理解地，压缩机20可以是现有的任意一款压缩机，如也可以是涡旋压缩机等，只要将其转动件与驱动轴40相连即可。另外，上述实施例中，压缩机20靠近皮带轮设置，位于电机30与皮带轮之间，在其它实施例中也可以将电机30设置于压缩机20和皮带轮之间。本实用新型通过驱动轴40的串接，既可以通过发动机、皮带轮等驱动压缩机20制冷和电机30发电，也可以通过电机30驱动压缩机20制冷，集发动机皮带驱动与内置电机驱动两种运作模式于一体，实现驻车制冷的同时兼容现有汽车空调制冷，整体结构紧凑，节能环保。
29.需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。