CN114216285A - 车辆的温度管理***的控制方法及温度管理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及温度管理技术领域，具体提供一种车辆的温度管理***的控制方法及温度管理***。具体地，本发明的车辆的温度管理***包括空调器、辅助换热器和电池，辅助换热器的两端通过制冷剂管路与空调器连通，并且辅助换热器与空调器的设置在驾驶室内的蒸发器并联设置，辅助换热器靠近电池设置以便对电池进行降温和/或升温，制冷剂管路上设置有电控阀，电控阀用于控制制冷剂管路的通断状态，控制方法包括：获取电池的温度；根据温度，选择性地打开电控阀并使空调器运行。通过这样的设置，即通过电池的温度可以判定是否需要对电池进行降温和/或升温，以便通过辅助换热器及时地对电池进行降温和/或升温，提高对电池温度的管理效果。

Description

车辆的温度管理***的控制方法及温度管理***

技术领域

本发明涉及温度管理技术领域，具体提供一种车辆的温度管理***的控制方法及温度管理***。

背景技术

全球能源危机越来越严重，很多地区出现油慌、燃气短缺等现象，为应对危机必然大力发展新能源汽车，因此，电动汽车的占比越来越高，电动汽车的核心技术在于电池容量和使用寿命。

如果电池长温度过低或者多高时，会影响电池输出的电量，此外，电池长时间处于高温或者低温的工作状态，还会缩短电池的使用寿命。然而，现有车辆的温度管理***对电池的温度管理的效果不太理想。

因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决或者缓解上述技术问题，即，解决或者缓解现有的车辆的温度管理***对电池的温度管理的效果不太理想的问题。

在第一方面，本发明提供了一种车辆的温度管理***的控制方法，所述温度管理***包括空调器、辅助换热器和电池，所述电池与所述车辆的用电器件电连接，所述辅助换热器的两端通过制冷剂管路与所述空调器连通，并且所述辅助换热器与所述空调器的设置在驾驶室内的蒸发器并联设置，所述辅助换热器靠近所述电池设置以便对所述电池进行降温和/或升温，所述制冷剂管路上设置有电控阀，所述电控阀用于控制所述制冷剂管路的通断状态，所述控制方法包括：获取所述电池的温度；根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，“根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行”的步骤具体包括：将所述温度与第一预设温度进行比较；如果所述温度大于所述第一预设温度，则打开所述电控阀并使所述空调器以制冷模式运行。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，“根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行”的步骤还包括：如果所述温度不大于所述第一预设温度，则将所述温度与第二预设温度进行比较；如果所述温度小于所述第二预设温度，则打开所述电控阀并使所述空调器以制热模式运行；其中，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，“根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行”的步骤还包括：如果所述温度大于或者等于所述第二预设温度且小于或者等于所述第一预设温度，则不打开所述电控阀。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，在执行步骤“打开所述电控阀”的同时或之后，所述控制方法还包括：获取所述空调器的压缩机的当前状态；如果所述压缩机的当前状态为停止状态，则使所述压缩机启动运行，并使所述蒸发器的风机保持停止状态。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，在执行步骤“打开所述电控阀”之后，所述控制方法还包括：根据所述温度和设定目标温度对所述电控阀的开度进行调节。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，“根据所述温度和设定目标温度对所述电控阀的开度进行调节”的步骤具体包括：计算所述温度与所述设定目标温度之间的差值；根据所述差值对所述电控阀的开度进行PID调节。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，所述温度管理***还包括风扇，所述风扇靠近所述电池设置。

在上述车辆的温度管理***的控制方法的优选技术方案中，所述风扇位于所述辅助换热器与所述电池之间。

在第二方面，本发明还提供了一种温度管理***，包括控制器，控制器配置成能够执行上述的控制方法。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的车辆的温度管理***包括空调器、辅助换热器和电池，电池与车辆的用电器件电连接，辅助换热器的两端通过制冷剂管路与空调器连通，并且辅助换热器与空调器的设置在驾驶室内的蒸发器并联设置，辅助换热器靠近电池设置以便对电池进行降温和/或升温，制冷剂管路上设置有电控阀，电控阀用于控制制冷剂管路的通断状态，控制方法包括：获取电池的温度；根据温度，选择性地打开电控阀并使空调器运行。通过这样的设置，即通过在电池附近增设一个辅助换热器，将辅助换热器与车辆的空调器连通，并将辅助换热器与空调器的蒸发器并联设置，通过电池的温度可以判定是否需要对电池进行降温和/或升温，以便通过辅助换热器及时地对电池进行降温和/或升温，提高对电池温度的管理效果，例如，当通过电池的温度判定电池的温度过高时，可以打开电控阀，以将辅助换热器接入空调器，并使空调器以制冷模式运行时，通过辅助换热器对电池进行降温；并且/或者，当通过电池的温度判定电池的温度过低时，可以打开电控阀，以将辅助换热器接入空调器，并使空调器以制热模式运行，通过辅助换热器对电池进行升温。

进一步地，在执行步骤“打开电控阀”的同时或之后，本发明的控制方法还包括：获取空调器的压缩机的当前状态；如果压缩机的当前状态为停止状态，则使压缩机启动运行，并使蒸发器的风机保持停止状态。通过这样的设置，在通过辅助换热器对电池进行降温或者升温的过程中，能够避免对车辆的驾驶室的温度产生影响，从而提升用户的使用体验。

又进一步地，“根据温度和设定目标温度对电控阀的开度进行调节”的步骤具体包括：计算温度与设定温度之间的差值；根据差值对电控阀的开度进行PID调节。通过这样的设置，能够对电控阀的开度进行更精确的调节，从而进一步提高对电池的温度的控制效果。

此外，本发明在上述技术方案的基础上进一步提供的温度管理***由于采用了上述控制方法，进而具备了上述控制方法所具备的技术效果，相比于改进前的温度管理***，本发明的车辆的温度管理***能够更加有效地对电池的温度进行管理。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的车辆的温度管理***的结构示意图；

图2是本发明的车辆的温度管理***的控制方法的流程图；

图3是本发明的车辆的温度管理***的控制方法的实施例的流程图。

附图标记列表：

1、压缩机；2、冷凝器；3、蒸发器；4、辅助换热器；5、电池；6、风扇；7、四通阀；71、第一端口；72、第二端口；73、第三端口；74、第四端口；8、气液分离器；91、第一制冷剂管路；92、第二制冷剂管路；93、第一管路；94、第二管路；101、电控阀。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，在本发明的描述中，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的温度管理***的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。例如，本发明的控制方法的步骤S210和步骤S220的执行顺序还可以互相调换。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“顶”、“底”、“左”、“右”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术指出的现有的车辆的温度管理***对电池的温度管理的效果不太理想的问题。本发明提供了一种车辆的温度管理***的控制方法及温度管理***，旨在通过车辆的空调器来对电池进行降温和/或升温，以提高对电池的温度的管理效果。

首先参照图1，其中，图1是本发明的车辆的温度管理***的结构示意图。

如图1所示，本发明的车辆的温度管理***包括空调器、辅助换热器4和电池5，电池5与车辆的用电器件电连接，辅助换热器4的两端通过制冷剂管路(第一制冷剂管路91和第二制冷剂管路92)与空调器连通，并且辅助换热器4与空调器的设置在驾驶室内的蒸发器3并联设置，辅助换热器4靠近电池5设置以便对电池5进行降温和/或升温，制冷剂管路上设置有电控阀101，电控阀101用于控制制冷剂管路的通断状态。

通过在电池5的附近增设一个辅助换热器4，将辅助换热器4与车辆的空调器连通，并将辅助换热器4与空调器的蒸发器3并联设置。

当空调器以制冷模式运行时，从空调器的压缩机1排出的高温高压的制冷剂先流经空调器的冷凝器2，制冷剂从冷凝器2节流后，变成低温低压的气液两相状态，温度大约在10至15度之间，然后在流经辅助换热器4时，吸收热量，使得辅助换热器4附近的温度降低，从而对电池5进行降温。

当空调器以制热模式运行时，从空调器的压缩机1排出的高温高压的制冷剂在流经辅助换热器4时，释放热量，使得辅助换热器4附近的温度升高，从而对电池5进行升温。

通过这样的设置，通过增设的辅助换热器4，既能够对电池5进行降温，又能够对电池5进行升温，能够提高温度管理***对电池5的温度管理的效果。

示例性地，如图1所示，空调器包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、四通阀7和气液分离器8，压缩机1的排气口与四通阀7的第一端口71连通，四通阀7的第二端口72与气液分离器8的顶端连通，气液分离器8的底端与压缩机1的回气口连通。

继续参阅图1，冷凝器2的左端与四通阀7的第三端口73连通，冷凝器2的右端通过第一管路93与蒸发器3的顶端连通，蒸发器3的底端通过第二管路94与四通阀7的第四端口74连通，制冷剂管路包括第一制冷剂管路91和第二制冷剂管路92，辅助换热器4的顶端通过第一制冷剂管路91与第一管路93连通，辅助换热器4的底端通过第二制冷剂管路92与第二管路94连通，电控阀101设置在第一制冷剂管路91上，以控制第一制冷剂管路91的通断状态。

在空调器以制冷模式运行时，四通阀7的第一端口71与第三端口73连通，四通阀7的第二端口72与第四端口74连通，压缩机1排出的高温高压制冷剂沿着管路流入冷凝器2，制冷剂从冷凝器2节流后，变成低温低压的气液两相状态，从冷凝器2流出的制冷剂分成两路，一路制冷剂流向设置在驾驶室内的蒸发器3，对驾驶室进行降温，另一路制冷剂流向辅助换热器4，在流经辅助换热器4时，吸收热量，使得辅助换热器4附近的温度降低，从而对电池5进行降温。

在空调器以制热模式运行时，四通阀7的第一端口71与第四端口74连通，四通阀7的第二端口72与第三端口73连通，压缩机1排出的高温高压制冷剂沿着管路分别流入蒸发器3和辅助换热器4，在流经辅助换热器4时，释放热量，使得辅助换热器4附近的温度升高，从而对电池5进行升温。

需要说明的是，在实际应用中，可以选择仅通过辅助换热器4对电池5进行降温，或者，也可以选择仅通过辅助换热器4对电池5进行升温，这种灵活地调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。当然，优选通过辅助换热器4即对电池5进行降温，又通过辅助换热器4对电池5进行升温。

此外，还需要说明的是，在实际应用中，也可以将电控阀101设置在第二制冷剂管路92上，或者，在第一制冷剂管路91和第二制冷剂管路92上各设置一个电控阀101，这种对电控阀101的具体设置位置的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

此外，还需要说明的是，上述中的空调器即现有的空调器，除了包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、四通阀7和气液分离器8以外，还可以包括现有空调器的一些常设必要元件，例如电子膨胀阀等，在此就不再一一赘述。

优选地，如图1所示，本发明的温度管理***还包括风扇6，风扇6靠近电池5设置。通过设置风扇6，更有利于对电池5进行降温。

需要说明的是，在实际应用中，可以将风扇6设置在辅助换热器4与电池5之间，或者，也可以将辅助换热器4设置在风扇6与电池5之间，这种对风扇6的具体设置位置的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

优选地，如图1所示，风扇6位于辅助换热器4与电池5之间。

基于上述的车辆的温度管理***，本发明还提供了一种温度管理***的控制方法，如图2所示，本发明的控制方法包括以下步骤：

S100：获取电池的温度；

S200：根据温度，选择性地打开电控阀并使空调器运行。

示例性地，在电池上设置有温度传感器，该温度传感器能够检测电池的温度，将该温度传感器与温度管理***的控制器通讯连接，以便将温度传感器检测到的数据传输给控制器。

温度管理***的各部件均与控制器通讯连接，控制器可以对各部件进行控制，例如，控制器可以控制压缩机的启动和停止，可以控制电控阀的打开和关闭，可以控制风扇的启动和停止等等。

控制器在接收到温度传感器传输过来的温度数据后，可以根据该温度来判断是否需要对电池进行降温和/或升温，并根据判断结果，来判断是否打开电控阀，在打开电控阀的同时，也需要使空调器运行，以便通过辅助换热器对电池进行降温和/或升温。

需要说明的是，可以针对电池的温度设定一个温度区间(例如15至35度)，当电池的温度高于该温度区间时，对电池进行降温，当电池的温度低于该温度区间时，对电池进行升温；或者，也可以针对电池的温度设定一个预设温度，先计算电池的温度与该预设温度之间的差值，然后根据该差值来判断是否需要对电池进行降温和/或升温，等等，这种灵活地调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

下面结合一个具体的实施例来详细地介绍本发明的技术方案。

如图3所示，本发明的控制方法包括以下步骤：

S100：获取电池的温度。

示例性地，在车辆运行的过程中，可以通过设置在电池上的温度传感器来检测电池的温度，控制器获取到电池的温度之后，根据温度来选择性地打开电控阀并使空调器运行。其中，“根据温度，选择性地打开电控阀并使空调器运行”的步骤具体包括S210至S240。

S210：判断电池的温度是否大于第一预设温度。

控制器内预存有第一预设温度的具体数值，控制器在获取到电池的温度之后，先将电池的温度与第一预设温度进行比较，判断电池的温度是否大于第一预设温度。

如果判断结果为否，即电池的温度不大于第一预设温度，说明电池的温度不高，则接着执行步骤S220。

反之，如果判断结果为是，即电池的温度大于第一预设温度，说明电池的温度过高，则接着执行步骤S230，即控制电控阀打开，并控制空调器以制冷模式运行，以便通过辅助换热器来降低电池的温度。

示例性地，第一预设温度设置为35度，当电池的温度大于35度时，说明电池的温度过高，需要对电池进行降温处理。

需要说明的是，第一预设温度的数据并限于上述的35度，例如，还可以将第一预设温度设置为30度或者40度等，本领域技术人员在实际应用中可以根据试验或者经验灵活地设定第一预设温度的具体数值。

S220：判断电池的温度是否小于第二预设温度。

控制器内还预存有第二预设温度的具体数值，控制器判定电池的温度不大于第一预设温度后，接着将电池的温度与第二预设温度进行比较，判断电池的温度是否小于第二预设温度，其中，第二预设温度小于第一预设温度。

如果电池的温度小于第二预设温度，说明电池的温度过低，则接着执行步骤S240，即控制电控阀打开，并控制空调器以制热模式运行，以便通过辅助换热器来提高电池的温度。

示例性地，第二预设温度设置为15度，当电池的温度小于15度时，说明电池的温度过低，需要对电池进行升温处理。

需要说明的是，第二预设温度的数据并限于上述的15度，例如，还可以将第二预设温度设置为10度或者20度等，本领域技术人员在实际应用中可以根据试验或者经验灵活地设定第二预设温度的具体数值。

此外，还需要说明的是，如果电池的温度也不小于第二预设温度，说明电池的温度既不高也不低，在这种情形下，可以不打开电控阀。

此外，还需要说明的是，在实际应用中，也可以先执行步骤S220，再执行步骤S210，即，在获取到电池的温度之后，先将电池的温度与第二预设温度进行比较，判断电池的温度是否小于第二预设温度，在电池的温度不小于第二预设温度时，再将电池的温度与第一预设温度进行比较，判断电池的温度是否大于第一预设温度，这种灵活地调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

S230：打开电控阀并使空调器以制冷模式运行。

当控制器根据电池的温度判定电池的温度过高时，则控制空调器的压缩机启动，并使空调器以制冷模式运行，压缩机排出的高温高压制冷剂沿着管路流入冷凝器，制冷剂从冷凝器节流后，变成低温低压的气液两相状态，从冷凝器流出的制冷剂在流经辅助换热器时，吸收热量，使得辅助换热器附近的温度降低，此时也可以控制风扇运行，将辅助换热器附近的低温空气吹向电池，从而更有效地对电池进行降温。

S240：打开电控阀并使空调器以制热模式运行。

当控制器根据电池的温度判定电池的温度过低时，则控制空调器的压缩机启动，并使空调器以制热模式运行，压缩机排出的高温高压制冷剂沿着管路流入辅助换热器，制冷剂在流经辅助换热器时，释放热量，使得辅助换热器附近的温度升高，此时也可以控制风扇运行，将辅助换热器附近的高温空气吹向电池，从而更有效地对电池进行升温。

需要说明的是，在实际应用中，如果选择仅通过辅助换热器来对电池进行降温，则可以取消设置第二预设温度，在获取到电池的温度后，仅将电池的温度与第一预设温度进行比较，如果电池的温度不大于第一预设温度，则不打开电控阀。

类似地，如果选择仅通过辅助换热器来对电池进行升温，则可以取消设置第一预设温度，在获取到电池的温度后，仅将电池的温度与第二预设温度进行比较，如果电池的温度不小于第二预设温度，则不打开电控阀。

当然，优选通过辅助换热器对电池既进行降温又进行升温。

优选地，在执行步骤“打开电控阀”的同时或之后，本发明的控制方法还包括：获取空调器的压缩机的当前状态；如果压缩机的当前状态为停止状态，则使压缩机启动运行，并使蒸发器的风机保持停止状态。

当判定电池的温度过高和/或过低时，需要打开电控阀，以将辅助换热器接入空调器，通过辅助换热器来降低或者提高电池的温度，在打开电控阀的同时或之后，先获取空调器的压缩机的当前状态，如果压缩机正好处于运行状态，则使压缩机继续保持运行即可。

反之，如果压缩机处于停止状态，则控制压缩机启动运行，同时，需要使蒸发器的风机保持停止状态，即不使蒸发器的风机启动。通过这样的设置，能够避免对车辆的驾驶室的温度产生影响，从而提升用户的使用体验。

优选地，在执行步骤“打开电控阀”之后，本发明的控制方法还包括：根据温度和设定目标温度对电控阀的开度进行调节。

在通过辅助换热器对电池进行降温和/或升温的过程中，继续检测电池的温度，并根据电池的温度与设定目标温度对电控阀的开度进行调节。

需要说明的是，可以根据电池的温度与设定目标温度之间的差值的大小来调节电控阀的开度，例如，如果电池的温度与设定目标温度之间的差值较大，则增大电控阀的开度，反之，如果电池的温度与设定目标温度之间的差值较小，则减小电控阀的开度；或者，也可以根据电池的温度与设定目标温度之间的比值的大小来调节电控阀的开度，等等，这种灵活地调整和改变并不偏离本发明的原理和范围，均应限定在本发明的保护范围之内。

优选地，“根据温度和设定目标温度对电控阀的开度进行调节”的步骤具体包括：计算温度与设定温度之间的差值；根据差值对电控阀的开度进行PID(ProportionIntegration Differentiation)调节。

通过这样的设置，能够对电控阀的开度进行动态、快速及精确地调节，防止电控阀出现过调或者超调的问题，从而能够更加有效地对电池的温度进行管理。

示例性地，控制器内设置有相连的计算单元和PID调节单元，计算单元能够计算电池的温度与设定目标温度之间的差值，PID调节单元能够根据电池的温度与设定目标温度之间的差值对电控阀的开度进行PID调节。

需要说明的是，电控阀优选为电磁阀或者电子膨胀阀。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的温度管理***的控制方法，其特征在于，所述温度管理***包括空调器、辅助换热器和电池，所述电池与所述车辆的用电器件电连接，所述辅助换热器的两端通过制冷剂管路与所述空调器连通，并且所述辅助换热器与所述空调器的设置在驾驶室内的蒸发器并联设置，所述辅助换热器靠近所述电池设置以便对所述电池进行降温和/或升温，所述制冷剂管路上设置有电控阀，所述电控阀用于控制所述制冷剂管路的通断状态，所述控制方法包括：

获取所述电池的温度；

根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行”的步骤具体包括：

将所述温度与第一预设温度进行比较；

如果所述温度大于所述第一预设温度，则打开所述电控阀并使所述空调器以制冷模式运行。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，“根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行”的步骤还包括：

如果所述温度不大于所述第一预设温度，则将所述温度与第二预设温度进行比较；

如果所述温度小于所述第二预设温度，则打开所述电控阀并使所述空调器以制热模式运行；

其中，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，“根据所述温度，选择性地打开所述电控阀并使所述空调器运行”的步骤还包括：

如果所述温度大于或者等于所述第二预设温度且小于或者等于所述第一预设温度，则不打开所述电控阀。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在执行步骤“打开所述电控阀”的同时或之后，所述控制方法还包括：

获取所述空调器的压缩机的当前状态；

如果所述压缩机的当前状态为停止状态，则使所述压缩机启动运行，并使所述蒸发器的风机保持停止状态。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在执行步骤“打开所述电控阀”之后，所述控制方法还包括：

根据所述温度和设定目标温度对所述电控阀的开度进行调节。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，“根据所述温度和设定目标温度对所述电控阀的开度进行调节”的步骤具体包括：

计算所述温度与所述设定目标温度之间的差值；

根据所述差值对所述电控阀的开度进行PID调节。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述温度管理***还包括风扇，所述风扇靠近所述电池设置。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述风扇位于所述辅助换热器与所述电池之间。

10.一种温度管理***，包括控制器，其特征在于，所述控制器配置成能够执行权利要求1至9中任一项所述的控制方法。

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