CN111976419B - 一种消除温度扰动的制冷方法及控制*** - Google Patents
一种消除温度扰动的制冷方法及控制*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及制冷控制技术领域,提供一种消除温度扰动的制冷方法及控制***,通过在乘员舱和电池包同时制冷的制冷初期,控制电动压缩机、第一电磁阀分别以第一预设转速工作、预设控制波形导通,倚靠第一预设转速电动压缩机的支持提高了制冷效率,还利用第二电磁阀动态地调控电池包的制冷回路的通断,降低乘员舱的冷媒压力,从而有效地降低了电池包同时制冷的介入扰动程度,保证了在制冷初期乘员舱内高温到低温的平稳过渡(制冷初期到制冷稳定期的平稳过渡),利用车载***自带的控制阀,给予用户舒适的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及制冷控制技术领域,尤其涉及一种消除温度扰动的制冷方法及控制***。
背景技术
当前大多数电动车只采用一个压缩机同时给电池包和乘员舱制冷,分别通过Chiller(冷却器)电磁阀和Evap(燃油蒸发控制)电池阀来控制冷媒的回路,以达到对电池包或者蒸发器进行换热目的。其控制过程主要包括如下4个状态:
1.当仅乘员舱发出制冷请求时,控制压缩机开启,EVAP电磁阀打开,Chiller电磁阀关闭,电池水泵关闭,使冷媒全部经过蒸发器换热;
2.当仅电池包发出制冷请求时,控制压缩机开启,EVAP电磁阀关闭,Chiller电磁阀打开,电池水泵打开,使冷媒全部经过Chiller换热;
3.当乘员舱和电池包同时发出制冷请求时,控制压缩机开启,EVAP电磁阀打开,Chiller电磁阀打开,电池水泵打开,使冷媒部分经过Chiller换热,部分经过蒸发器换热;
4.当乘员舱和电池包均无制冷请求时,控制压缩机关闭,EVAP电磁阀打开,Chiller电磁阀关闭,电池水泵关闭。
但是,当***从单乘员舱制冷切换到乘员舱和电池包同时制冷瞬间,因Chiller回路冷媒压力低于EVAP回路,导致大部分冷媒瞬间流向Chiller回路,EVAP回路冷媒流量大幅度减少。而EVAP回路冷媒流量的减少使得热力膨胀阀的开度减小,从而导致蒸发器温度上升。而在夏季制冷需求强烈时,无法通过混合风门位置来降低蒸发器的温度,从而导致车内出风口温度上升,进而影响人体舒适度。
发明内容
本发明提供一种消除温度扰动的制冷方法及控制***,解决了现有新能源汽车在乘员舱和电池包同时制冷时,乘员舱空调受电池包制冷介入导致的制冷准确度低、制冷效果不佳的技术问题。
为解决以上技术问题,本发明提供一种消除温度扰动的制冷方法,包括:
当乘员舱和电池包同时进入制冷初期时,控制电动压缩机按照第一预设转速工作,第一电磁阀打开,第二电磁阀按照预设控制波形打开和关闭,电池水泵打开;
当所述乘员舱和所述电池包同时进入制冷稳定期时,控制所述电动压缩机按照第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开。
本基础方案通过在乘员舱和电池包同时制冷的制冷初期,控制电动压缩机、第一电磁阀分别以第一预设转速工作、预设控制波形导通,倚靠第一预设转速电动压缩机的支持提高了制冷效率,还利用第二电磁阀动态地调控电池包的制冷回路的通断,降低乘员舱的冷媒压力,从而有效地降低了电池包同时制冷的介入扰动程度,保证了在制冷初期乘员舱内高温到低温的平稳过渡(制冷初期到制冷稳定期的平稳过渡),利用车载***自带的控制阀,给予用户舒适的使用体验。
在进一步的实施方案中,所述当乘员舱和电池包同时进入制冷初期的标志为:乘员舱和电池包同时发出制冷请求;
所述当乘员舱和电池包同时进入制冷稳定期的标志为:所述第二电磁阀切换到全开时,所述乘员舱的温度保持稳定。
本方案通过清楚、明晰地设定制冷初期与制冷稳定期的标志,实现了对乘员舱和电池包同时进入制冷初期、制冷稳定期的精准探测,进一步实现了对制冷请求的准确反馈,保证了对乘员舱和电池包精准且高效的制冷控制。
在进一步的实施方案中,所述第一电磁阀为Evap电磁阀;所述第二电磁阀为Chiller电磁阀。
本方案通过分别设置对应于乘员舱、电池包的Evap电磁阀、Chiller电磁阀,实现了对乘员舱、电池包的独立且精准化的控制。
在进一步的实施方案中,所述第一预设转速高于所述第二预设转速,所述第二预设转速为正常工作转速。
本方案设置高于正常工作转速的第一预设转速,在制冷初期通过提高电动压缩机(第一预设转速)的转速,提高了***的制冷效率,从而能够快速适应乘员舱、电池包同步接入时(同时发出制冷请求)的制冷需求,实现了电池包接入对乘员舱制冷产生的温度扰动的反馈调整。
在进一步的实施方案中,所述预设控制波形为:交替开启与关闭所述第二电磁阀,且逐渐延长所述第二电磁阀的打开时长,但保持所述第二电磁阀的关闭时长不变。
本方案在乘员舱、电池包同时制冷的制冷初期,控制第二电磁阀以逐渐延长打开时长、保持关闭时长的归类交替开启与关闭,升高了电池包侧的冷媒压力,从而降低了乘员舱侧的冷媒压力,使得乘员舱与电池包的冷媒分配均匀,保证乘员舱制冷过程的稳步过渡。
在进一步的实施方案中,所述电动压缩机、所述第一电磁阀与冷凝器、热力膨胀阀和第一蒸发器串联组成对应于所述乘员舱的蒸发回路;所述第一电磁阀用于控制所述蒸发回路的导通或关断;
所述电动压缩机、所述第二电磁阀、所述冷凝器和第二蒸发器串联组成对应于所述电池包的电池包冷却回路;所述第二电磁阀用于控制所述电池包冷却回路的导通或关断;所述电池水泵用于控制所述电池包与所述电池包冷却回路之间的热交换速率。
本方案通过将电动压缩机、冷凝器独立与蒸发回路和电池包冷却回路串联,实现了蒸发回路与电池包冷却回路的串联,进而实现了仅使用一组制冷设备(电动压缩机与冷凝器)即可对乘员舱、电池包进行同步制冷,大幅度地提高了设备的使用效率,降低了产品生产成本。
在进一步的实施方案中,当仅有所述乘员舱发出制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开;
当仅有所述电池包发出制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开。
本方案分别设置对应于乘员舱与电池包独立发出制冷请求时的控制规律,在两组设备(乘员舱与电池包)独立申请制冷时,通过对所述电动压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀和电池水泵的捆绑控制,在降低制冷成本的同时,实现了对乘员舱与电池包独立制冷的精准且有效的控制。
本发明还提供一种消除温度扰动的控制***,运行上述的一种消除温度扰动的制冷方法,包括空调控制器及与其电性连接的电动压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、电池包降温模块;还包括与所述电动压缩机管道连接的冷凝器,以及与所述第一电磁阀管道连接的热力膨胀阀和第一蒸发器,与所述第二电磁阀管道连接的第二蒸发器;
依次连接的所述电动压缩机、所述冷凝器、所述第一电磁阀、所述热力膨胀阀和所述第一蒸发器组成蒸发回路;
依次连接的所述电动压缩机、所述冷凝器、所述第二电磁阀、所述第二蒸发器组成电池包冷却回路;
当所述空调控制器同时接收到乘员舱和电池包发出的制冷请求并确定两者均进入制冷初期时,所述空调控制器控制所述电动压缩机按照第一预设转速工作,所述第一电磁阀打开,所述第二电磁阀按照预设控制波形打开和关闭,所述电池水泵打开;当所述空调控制器确定两者均进入制冷稳定期时,控制所述电动压缩机按照第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开;
当所述空调控制器仅接收到所述乘员舱发出的制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开;
当所述空调控制器仅接收到所述电池包发出的制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开。
本基础方案设置一组公用的制冷设备(电动压缩机、冷凝器),和与其串联组成蒸发回路的第一电磁阀、热力膨胀阀和第一蒸发器,和与其串联组成电池包冷却回路的第二电磁阀、第二蒸发器,以及空调控制器共同组成温度控制机制,在乘员舱和电池包同时制冷的制冷初期,通过空调控制器控制电动压缩机、第一电磁阀分别以第一预设转速工作、预设控制波形导通,倚靠第一预设转速电动压缩机的支持提高了制冷效率,还利用第二电磁阀动态地调控电池包的制冷回路的通断,降低乘员舱的冷媒压力,从而有效地降低了电池包同时制冷的介入扰动程度,保证了在制冷初期乘员舱内高温到低温的平稳过渡(制冷初期到制冷稳定期的平稳过渡),利用车载***自带的控制阀,给予用户舒适的使用体验。
在进一步的实施方案中,所述预设控制波形为:交替开启与关闭所述第二电磁阀,且逐渐延长所述第二电磁阀的打开时长,但保持所述第二电磁阀的关闭时长不变;
本方案在乘员舱、电池包同时制冷的制冷初期,控制第二电磁阀以逐渐延长打开时长、保持关闭时长的归类交替开启与关闭,升高了电池包侧的冷媒压力,从而降低了乘员舱侧的冷媒压力,使得乘员舱与电池包的冷媒分配均匀,保证乘员舱制冷过程的稳步过渡。
所述第一预设转速高于所述第二预设转速,所述第二预设转速为正常工作转速;
所述第一电磁阀为Evap电磁阀;所述第二电磁阀为Chiller电磁阀。
本方案设置高于正常工作转速的第一预设转速,利用在制冷初期通过提高电动压缩机(第一预设转速)的转速,提高了***的制冷效率,从而能够快速适应乘员舱、电池包同步接入时(同时发出制冷请求)的制冷需求,实现了电池包接入对乘员舱制冷产生的温度扰动的反馈调整。
在进一步的实施方案中,所述电池包降温模块包括紧贴电池包的冷却管道和温度传感器,以及用于控制所述冷却管道中冷却液流动速度的电池水泵;当接收到所述电池包的制冷请求时,所述空调控制器启动所述电池水泵,控制所述冷却液与所述第二蒸发器进行热交换。
本方案设置紧贴电池包的冷却管道和温度传感器,以提高电池包的热传导效率以及温度反馈速率,可实时且精确地检测电池包温度,在电池包温度异常时能及时发出告警;在冷却管道上设置与空调控制器电性连接电池水泵,利用电池水泵对冷却管道内的水流速度进行控制,实现了空调控制器对电池包制冷(降温)的远程控制。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种消除温度扰动的制冷方法的工作流程图;
图2是本发明实施例1提供的图1中预设控制波形的脉冲波形示意图;
图3是本发明实施例2提供的一种消除温度扰动的控制***的部分装置的电性连接结构图;
图4是本发明实施例2提供的一种消除温度扰动的控制***的部分装置机械连接结构图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式,实施例的给出仅仅是为了说明目的,并不能理解为对本发明的限定,包括附图仅供参考和说明使用,不构成对本发明专利保护范围的限制,因为在不脱离本发明精神和范围基础上,可以对本发明进行许多改变。
实施例1
本发明实施例提供的一种消除温度扰动的制冷方法,如图1所示,在本实施例中,包括步骤:
当乘员舱和电池包同时进入制冷初期时,控制电动压缩机按照第一预设转速工作,第一电磁阀打开,第二电磁阀按照预设控制波形打开和关闭,电池水泵打开;
当乘员舱和电池包同时进入制冷稳定期时,控制电动压缩机按照第二预设转速工作,第一电磁阀打开,第二电磁阀打开,电池水泵打开。
本实施例通过在乘员舱和电池包同时制冷的制冷初期,控制电动压缩机、第一电磁阀分别以第一预设转速工作、预设控制波形导通,倚靠第一预设转速电动压缩机的支持提高了制冷效率,还利用第二电磁阀动态地调控电池包的制冷回路的通断,降低乘员舱的冷媒(制冷剂)压力,从而有效地降低了电池包同时制冷的介入扰动程度,保证了在制冷初期乘员舱内高温到低温的平稳过渡(制冷初期到制冷稳定期的平稳过渡),利用车载***自带的控制阀,给予用户舒适的使用体验。
在本实施例中,当乘员舱和电池包同时进入制冷初期的标志为:乘员舱和电池包同时发出制冷请求;
当乘员舱和电池包同时进入制冷稳定期的标志为:第二电磁阀切换到全开时,乘员舱的温度保持稳定;
制冷稳定期结束的标志为:电池包或乘员舱无需制冷,并发出结束制冷请求。
本实施例通过清楚、明晰地设定制冷初期与制冷稳定期的标志,实现了对乘员舱和电池包同时进入制冷初期、制冷稳定期的精准探测,进一步实现了对制冷请求的准确反馈,保证了对乘员舱和电池包精准且高效的制冷控制。
在本实施例中,第一电磁阀为Evap电磁阀;第二电磁阀为Chiller电磁阀。
车载EVAP***(燃油蒸发控制***)由燃油箱、活性炭罐、炭罐控制电磁阀组成,用于控制车载燃油蒸发,而本实施例中提到的Evap电磁阀即为炭罐控制电磁阀。
电池冷却器(Chiller)主要由热交换器(等同于下文中的第二蒸发器)、带电磁阀的膨胀阀(TXV)、管路接口和支架组成。其中热交换器主要用于动力电池冷却液和制冷***的制冷剂的热交换,将动力电池冷却液中的热量转移到制冷剂中。其中电池阀即为本实施例中提到的Chiller电池阀。
本实施例通过分别设置对应于乘员舱、电池包的Evap电磁阀、Chiller电磁阀,实现了对乘员舱、电池包的独立且精准化的控制。
在本实施例中,第一预设转速高于第二预设转速,第二预设转速为正常工作转速。
本实施例设置高于正常工作转速的第一预设转速,在制冷初期通过提高电动压缩机(第一预设转速)的转速,提高了***的制冷效率,从而能够快速适应乘员舱、电池包同步接入时(同时发出制冷请求)的制冷需求,实现了电池包接入对乘员舱制冷产生的温度扰动的反馈调整。
参见图2,在本实施例中,预设控制波形为:交替开启与关闭第二电磁阀,且逐渐延长第二电磁阀的打开时长,但保持第二电磁阀的关闭时长不变。
本实施例通过脉冲波形控制第二电池阀交替开启与关闭,开启时间的增长幅度和关闭时间可根据实际制冷需求进行设置,例如,当用户追求稳定制冷(温度平稳过渡)时,可在制冷初期略微增大关闭时间的占比,比如设置关闭时间可为3秒,开启时间初始值为1秒,递增幅度为1秒。当用户追求快速制冷时,可在制冷初期略微降低关闭时间的占比,比如设置关闭时间可为3秒,开启时间初始值为2秒,递增幅度为1.5秒。还可根据稳定制冷、快速制冷的需求设置多个档位,预设制冷初期关闭时间的占比以及开启时间的递增幅度,以便于用户直接进行制冷控制。
图2中的横坐标代表时间,纵坐标代表当前脉冲信号值,脉冲信号值分为1和0。其中,脉冲信号值为1代表给予第二电池阀一个开启信号(打开第二电池阀),脉冲信号值为0代表给予第二电池阀一个关闭信号(关闭第二电池阀)。
本实施例在乘员舱、电池包同时制冷的制冷初期,控制第二电磁阀以逐渐延长打开时长、保持关闭时长的归类交替开启与关闭,升高了电池包侧的冷媒压力,从而降低了乘员舱侧的冷媒压力,使得乘员舱与电池包的冷媒分配均匀,保证乘员舱制冷过程的稳步过渡。
参见图4,在本实施例中,电动压缩机、第一电磁阀与冷凝器、热力膨胀阀和第一蒸发器串联组成对应于乘员舱的蒸发回路;第一电磁阀用于控制蒸发回路的导通或关断;
热力膨胀阀内置感温包,用于检测第一蒸发器出口的温度变化,进而通过调节冷媒的流量控制乘员舱的降温效率。
电动压缩机、第二电磁阀、冷凝器和第二蒸发器串联组成对应于电池包的电池包冷却回路;第二电磁阀用于控制电池包冷却回路的导通或关断;电池水泵用于控制电池包与电池包冷却回路之间的热交换速率。
其中,电池水泵用于控制紧贴电池包的冷却管道中冷却液的流速。
本实施例通过将电动压缩机、冷凝器独立与蒸发回路和电池包冷却回路串联,实现了蒸发回路与电池包冷却回路的串联,进而实现了仅使用一组制冷设备(电动压缩机与冷凝器)即可对乘员舱、电池包进行同步制冷,大幅度地提高了设备的使用效率,降低了产品生产成本。
在本实施例中,当仅有乘员舱发出制冷请求时,控制电动压缩机按照第二预设转速工作,第一电磁阀打开;
当仅有电池包发出制冷请求时,控制电动压缩机按照第二预设转速工作,第二电磁阀打开,电池水泵打开。
本实施例分别设置对应于乘员舱与电池包独立发出制冷请求时的控制规律,在两组设备(乘员舱与电池包)独立申请制冷时,通过对电动压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀和电池水泵的捆绑控制,在降低制冷成本的同时,实现了对乘员舱与电池包独立制冷的精准且有效的控制。
本实施例中制冷方法的具体工作过程如下:
当乘员舱和电池包同时进入制冷初期时,控制电动压缩机按照第一预设转速工作(在正常转速的基础上加大电动压缩机的转速,通过提高单位时间内的压缩比增大排气量,进而加速制冷剂的循环),将冷媒压缩成高温高压的气体并传输到冷凝器中,经过散热得到低温高压液体。此时,第一电磁阀打开,第二电磁阀按照预设控制波形打开和关闭,电池水泵打开。其中,在第二电磁阀关闭时,中温高压液体传输到蒸发回路,经过热力膨胀阀节流降压变成低压液体,最后到达第一蒸发器中蒸发吸热,从而降低乘员舱温度。
在第二电磁阀打开时,中温高压液体分流到蒸发回路和电池包冷却回路,分别在第一蒸发器(乘员舱的冷却过程同上)和第二蒸发器蒸发吸热,从而降低乘员舱和电池包的温度。其中,中温高压液体传输到电池包冷却回路时,电池水泵控制冷却管道中的冷却液流动与中温高压液体进行热交互,从而降低电池包的温度;
当第二电磁阀切换到全开,乘员舱的依旧温度保持稳定时,判断乘员舱和电池包同时进入制冷稳定期时,控制电动压缩机按照第二预设转速工作(正常转速),第一电磁阀打开,第二电磁阀打开,电池水泵打开;此时,乘员舱的温度趋于稳定,冷凝器分别向蒸发回路和电池包冷却回路输送稳定且持续的低温高压液体,电池包冷却回路的冷媒分流对乘员舱温度扰动基本可忽略不计。
实施例2
本实施例中说明书附图中的附图标记包括:空调控制器1,电动压缩机2,第一电磁阀3,第二电磁阀4,电池包降温模块5、冷却管道51、温度传感器52、电池水泵53,冷凝器6,热力膨胀阀7,第一蒸发器8,第二蒸发器9。
参见图3、图4,本发明实施例还提供一种消除温度扰动的控制***,运行实施例1的一种消除温度扰动的制冷方法,包括空调控制器1及与其电性连接的电动压缩机2、第一电磁阀3、第二电磁阀4、电池包降温模块5;还包括与电动压缩机2管道连接的冷凝器6,以及与第一电磁阀3管道连接的热力膨胀阀7和第一蒸发器8,与第二电磁阀4管道连接的第二蒸发器9;
其中,图4中的粗连接线代表制冷液的流通管道。
依次连接的电动压缩机2、冷凝器6、第一电磁阀3、热力膨胀阀7和第一蒸发器8组成蒸发回路;
依次连接的电动压缩机2、冷凝器6、第二电磁阀4、第二蒸发器9组成电池包冷却回路;
热力膨胀阀7内置感温包,用于检测第一蒸发器8出口的温度变化,进而通过调节冷媒(制冷剂)的流量控制乘员舱的降温效率。
冷凝器6后还设有储液器(贮液罐/干燥瓶),用于过滤并干燥冷媒,冷媒通过连接各部件之间的管道进行流通。
当空调控制器1同时接收到乘员舱和电池包发出的制冷请求并确定两者均进入制冷初期时,空调控制器1控制电动压缩机2按照第一预设转速工作,第一电磁阀3打开,第二电磁阀4按照预设控制波形打开和关闭,电池水泵53打开;当空调控制器1确定两者均进入制冷稳定期时,控制电动压缩机2按照第二预设转速工作,第一电磁阀3打开,第二电磁阀4打开,电池水泵53打开;
当空调控制器1仅接收到乘员舱发出的制冷请求时,控制电动压缩机2按照第二预设转速工作,第一电磁阀3打开;
当空调控制器1仅接收到电池包发出的制冷请求时,控制电动压缩机2按照第二预设转速工作,第二电磁阀4打开,电池水泵53打开。
本实施例设置一组公用的制冷设备(电动压缩机2、冷凝器6),和与其串联组成蒸发回路的第一电磁阀3、热力膨胀阀7和第一蒸发器8,和与其串联组成电池包冷却回路的第二电磁阀4、第二蒸发器9,以及空调控制器1共同组成温度控制机制,在乘员舱和电池包同时制冷的制冷初期,通过空调控制器1控制电动压缩机2、第一电磁阀3分别以第一预设转速工作、预设控制波形导通,倚靠第一预设转速电动压缩机2的支持提高了制冷效率,还利用第二电磁阀4动态地调控电池包的制冷回路的通断,降低乘员舱的冷媒压力,从而有效地降低了电池包同时制冷的介入扰动程度,保证了在制冷初期乘员舱内高温到低温的平稳过渡(制冷初期到制冷稳定期的平稳过渡),利用车载***自带的控制阀,给予用户舒适的使用体验。
参见图2,在本实施例中,预设控制波形为:交替开启与关闭第二电磁阀4,且逐渐延长第二电磁阀4的打开时长,但保持第二电磁阀4的关闭时长不变。
在本实施例中,空调控制器1向第二电池阀输出脉冲波形用以控制第二电池阀交替开启与关闭,开启时间的增长幅度和关闭时间可根据实际制冷需求进行设置。例如,当用户追求稳定制冷(温度平稳过渡)时,可在制冷初期略微增大关闭时间的占比,比如设置关闭时间可为3秒,开启时间初始值为1秒,递增幅度为1秒。当用户追求快速制冷时,可在制冷初期略微降低关闭时间的占比,比如设置关闭时间可为3秒,开启时间初始值为2秒,递增幅度为1.5秒。还可根据稳定制冷、快速制冷的需求设置多个档位,预设制冷初期关闭时间的占比以及开启时间的递增幅度,以便于用户直接进行制冷控制。
图2中的横坐标代表时间,纵坐标代表当前脉冲信号值,脉冲信号值分为1和0,脉冲信号值为1代表空调控制器1给予第二电池阀一个开启信号(打开第二电池阀),脉冲信号值为0代表空调控制器1给予第二电池阀一个关闭信号(关闭第二电池阀)。
本实施例在乘员舱、电池包同时制冷的制冷初期,控制第二电磁阀4以逐渐延长打开时长、保持关闭时长的归类交替开启与关闭,升高了电池包侧的冷媒压力,从而降低了乘员舱侧的冷媒压力,使得乘员舱与电池包的冷媒分配均匀,保证乘员舱制冷过程的稳步过渡。
第一预设转速高于第二预设转速,第二预设转速为正常工作转速;
第一电磁阀3为Evap电磁阀;第二电磁阀4为Chiller电磁阀。
车载EVAP***(燃油蒸发控制***)由燃油箱、活性炭罐、炭罐控制电磁阀组成,用于控制车载燃油蒸发,而本实施例中提到的Evap电磁阀即为炭罐控制电磁阀。
电池冷却器(Chiller)主要由热交换器、带电磁阀的膨胀阀(TXV)、管路接口和支架组成。其中热交换器主要用于动力电池冷却液和制冷***的制冷剂的热交换,将动力电池冷却液中的热量转移到制冷剂中。其中电池阀即为本实施例中提到的Chiller电池阀。
本实施例设置高于正常工作转速的第一预设转速,利用在制冷初期通过提高电动压缩机2(第一预设转速)的转速,提高了***的制冷效率,从而能够快速适应乘员舱、电池包同步接入时(同时发出制冷请求)的制冷需求,实现了电池包接入对乘员舱制冷产生的温度扰动的反馈调整。
在本实施例中,电池包降温模块5包括紧贴电池包的冷却管道51和温度传感器52,以及用于控制冷却管道51中冷却液流动速度的电池水泵53;当接收到电池包的制冷请求时,空调控制器1启动电池水泵53,控制冷却液与第二蒸发器9进行热交换。
本实施例设置紧贴电池包的冷却管道51和温度传感器52,以提高电池包的热传导效率以及温度反馈速率,可实时且精确地检测电池包温度,在电池包温度异常时能及时发出告警;在冷却管道51上设置与空调控制器1电性连接电池水泵53,利用电池水泵53对冷却管道51内的水流速度进行控制,实现了空调控制器1对电池包制冷(降温)的远程控制。
本实施例中的控制***的工作过程如下:
当空调控制器1同时接收到乘员舱和电池包发出的制冷请求并确定两者均进入制冷初期时,控制电动压缩机2按照第一预设转速工作(在正常转速的基础上加大电动压缩机2的转速,通过提高单位时间内的压缩比增大排气量,进而加速制冷剂的循环),将冷媒(低温低压气体)压缩成高温高压气体并传输到冷凝器6中,经过散热得到中温高压液体。此时,空调控制器1控制第一电磁阀3打开,第二电磁阀4按照预设控制波形打开和关闭,电池水泵53打开。其中,在第二电磁阀4关闭时,低温高压液体传输到蒸发回路,经过热力膨胀阀7节流降压变成低压液体,最后到达第一蒸发器8中蒸发吸热,从而降低乘员舱温度。
在第二电磁阀4打开时,中温高压液体分流到蒸发回路和电池包冷却回路,分别在第一蒸发器8(乘员舱的冷却过程同上)和第二蒸发器9蒸发吸热,从而降低乘员舱和电池包的温度。其中,中温高压液体传输到电池包冷却回路时,电池水泵53控制冷却管道51中的冷却液流动与中温高压液体进行热交互,从而降低电池包的温度;
当空调控制器1检测到即时第二电磁阀4切换到全开,乘员舱的依旧温度保持稳定时,判断乘员舱和电池包同时进入制冷稳定期时,控制电动压缩机2按照第二预设转速工作(正常转速),第一电磁阀3打开,第二电磁阀4打开,电池水泵53打开;此时,乘员舱的温度趋于稳定,冷凝器6分别向蒸发回路和电池包冷却回路输送稳定且持续的低温高压液体,电池包冷却回路的冷媒分流对乘员舱温度扰动基本可忽略不计。
其中,空调控制器1根据温度传感器52反馈的电池包温度确定电池包是否进入制冷初期,并根据具体的温度值调节电池水泵53,并进一步控制冷却管道51中冷却液的流速大小。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种消除温度扰动的制冷方法,其特征在于,包括:
当乘员舱和电池包同时进入制冷初期时,控制电动压缩机按照第一预设转速工作,第一电磁阀打开,第二电磁阀按照预设控制波形打开和关闭,电池水泵打开;
当所述乘员舱和所述电池包同时进入制冷稳定期时,控制所述电动压缩机按照第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开;
所述预设控制波形为:交替开启与关闭所述第二电磁阀,且逐渐延长所述第二电磁阀的打开时长,但保持所述第二电磁阀的关闭时长不变。
2.如权利要求1所述的一种消除温度扰动的制冷方法,其特征在于,
所述当乘员舱和电池包同时进入制冷初期的标志为:乘员舱和电池包同时发出制冷请求;
所述当乘员舱和电池包同时进入制冷稳定期的标志为:所述第二电磁阀切换到全开时,所述乘员舱的温度保持稳定。
3.如权利要求1所述的一种消除温度扰动的制冷方法,其特征在于:所述第一电磁阀为Evap电磁阀;所述第二电磁阀为Chiller电磁阀。
4.如权利要求1所述的一种消除温度扰动的制冷方法,其特征在于:所述第一预设转速高于所述第二预设转速,所述第二预设转速为正常工作转速。
5.如权利要求1所述的一种消除温度扰动的制冷方法,其特征在于:
所述电动压缩机、所述第一电磁阀与冷凝器、热力膨胀阀和第一蒸发器串联组成对应于所述乘员舱的蒸发回路;所述第一电磁阀用于控制所述蒸发回路的导通或关断;
所述电动压缩机、所述第二电磁阀、所述冷凝器和第二蒸发器串联组成对应于所述电池包的电池包冷却回路;所述第二电磁阀用于控制所述电池包冷却回路的导通或关断;所述电池水泵用于控制所述电池包与所述电池包冷却回路之间的热交换速率。
6.如权利要求2所述的一种消除温度扰动的制冷方法,其特征在于,还包括:
当仅有所述乘员舱发出制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开;
当仅有所述电池包发出制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开。
7.一种消除温度扰动的控制***,其特征在于:包括空调控制器及与其电性连接的电动压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、电池包降温模块;还包括与所述电动压缩机管道连接的冷凝器,以及与所述第一电磁阀管道连接的热力膨胀阀和第一蒸发器,与所述第二电磁阀管道连接的第二蒸发器;
依次连接的所述电动压缩机、所述冷凝器、所述第一电磁阀、所述热力膨胀阀和所述第一蒸发器组成蒸发回路;
依次连接的所述电动压缩机、所述冷凝器、所述第二电磁阀、所述第二蒸发器组成电池包冷却回路;
当所述空调控制器同时接收到乘员舱和电池包发出的制冷请求并确定两者均进入制冷初期时,所述空调控制器控制所述电动压缩机按照第一预设转速工作,所述第一电磁阀打开,所述第二电磁阀按照预设控制波形打开和关闭,电池水泵打开;当所述空调控制器确定两者均进入制冷稳定期时,控制所述电动压缩机按照第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开;
当所述空调控制器仅接收到所述乘员舱发出的制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第一电磁阀打开;
当所述空调控制器仅接收到所述电池包发出的制冷请求时,控制所述电动压缩机按照所述第二预设转速工作,所述第二电磁阀打开,所述电池水泵打开;
所述预设控制波形为:交替开启与关闭所述第二电磁阀,且逐渐延长所述第二电磁阀的打开时长,但保持所述第二电磁阀的关闭时长不变。
8.如权利要求7所述的一种消除温度扰动的控制***,其特征在于:
所述第一预设转速高于所述第二预设转速,所述第二预设转速为正常工作转速;
所述第一电磁阀为Evap电磁阀;所述第二电磁阀为Chiller电磁阀。
9.如权利要求7所述的一种消除温度扰动的控制***,其特征在于:所述电池包降温模块包括紧贴电池包的冷却管道和温度传感器,以及用于控制所述冷却管道中冷却液流动速度的电池水泵;当接收到所述电池包的制冷请求时,所述空调控制器启动所述电池水泵,控制所述冷却液与所述第二蒸发器进行热交换。
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