集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113879067A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111133314.5(22)申请日2021.09.27(71)申请人武汉格罗夫氢能汽车有限公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区未来三路99号1号楼(72)发明人林锦浩郝义国张江龙(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司42238代理人吴晓茜(51)Int.Cl.B60H1/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法(57)摘要本发明提供集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法，涉及汽车空调领域；冷媒流量分配控制方法包括如下步骤：S1、根据电池冷却回路的进水温度、目标出水温度和冷却水流量计算电池冷却流路中的第一需求冷媒流量；同时，根据阳光强度和环境温度计算空调蒸发器流路中的第二需求冷媒流量；S2、根据第二需求冷媒流量计算热力膨胀阀自适应控制后的流路流阻；根据压力平衡原理可知，流路流阻等于电池冷却流路在第一需求冷媒流量下的流阻；S3、根据流路流阻计算电子膨胀阀需要控制的电子膨胀阀步数，并根据电子膨胀阀步数调节电子膨胀阀的开度；本发明能够实现对电池冷却流路和空调蒸发器流路中冷媒流量的精确分配，提高驾驶室舒适性。CN113879067ACN113879067A权利要求书1/2页1.集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据电池冷却回路的进水温度、目标出水温度和冷却水流量计算电池冷却流路中的第一需求冷媒流量；同时，根据阳光强度和环境温度计算空调蒸发器流路中的第二需求冷媒流量；S2、根据所述第二需求冷媒流量计算热力膨胀阀自适应控制后的流路流阻；根据压力平衡原理可知，所述流路流阻等于所述电池冷却流路在所述第一需求冷媒流量下的流阻；S3、根据所述流路流阻计算电子膨胀阀需要控制的电子膨胀阀步数，并根据所述电子膨胀阀步数调节所述电子膨胀阀的开度。2.根据权利要求1所述的集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一需求冷媒流量和所述第二需求冷媒流量的计算方法如下：N总＝N电+N蒸公式(1)432N蒸＝0.675×(0.0007×(T+0.028I)‑0.1084×(T+0.028I)+5.4658×(T+0.028I)‑13.035(T+0.028I)‑674.85)公式(3)qv电＝ηv×45×N电公式(4)qv蒸＝ηv×45×N蒸公式(5)其中，N总为压缩机计算转速，单位为rpm；N电为电池冷却需求转速，单位为rpm；N蒸为空调蒸发器需求转速，单位为rpm；c水为冷却水比热容，单位为J/(㎏·℃)；ρ水为冷却水密度kg/L；qv水为冷却水流量，单位为L/min；T为车外环境温度，单位为℃；T进为电池冷却回路进水温2度，单位为℃；T出为电池冷却回路目标出水温度，单位为℃；I为阳光强度，单位为w/m；qv电为电池冷却流路中的所述第一需求冷媒流量，单位为mL/min；qv蒸为空调蒸发器流路中的所述第二需求冷媒流量，单位为mL/min；ηv为压缩机总转速下的容积效率。3.根据权利要求1所述的集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法，其特征在于，步骤S2中，所述流路流阻的计算方法如下：0.52M蒸＝(ΔP/1.3)×(‑0.0245×ΔT蒸+10.468×ΔT蒸+49.709)公式(6)M蒸＝60×ρ蒸×qv蒸公式(7)其中，M蒸为空调蒸发器流路中冷媒的质量流量，单位为kg/h；ΔP为所述流路流阻，单位为MPa；ΔT蒸为热力膨胀阀过热度，单位为℃；ρ蒸为空调蒸发器流路中压缩机吸气口冷媒密度，单位kg/mL；qv蒸为空调蒸发器流路中的所述第二需求冷媒流量，单位为mL/min。4.根据权利要求1所述的集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法，其特征在于，步骤S3中，所述电子膨胀阀步数的计算方法如下：0.52M电＝(ΔP/0.67)×(‑0.0003×B电+0.4074×B电‑1.974)公式(8)M电＝60×ρ电×qv电公式(9)其中，M电为电池冷却流路中冷媒的质量流量，单位为kg/h；B电为电子膨胀阀步数；ρ电为电池冷却流路中压缩机吸气口冷媒密度，单位kg/mL。2CN113879067A权利要求书2/2页5.根据权利要求1所述的集成电池冷却器汽车空调系统的冷媒流量分配控制方法，其特征在于，在步骤S3之后，还包括：S4、当工况变化后，重新计算当前工况下的压缩机转速，并根据当前工况下的压缩机转速控制压缩机运行；同时，计算当前工况下的电子膨胀阀步数及所述电池冷却流路与空调蒸发器流路中当前工况下冷媒分配比