CN111207533A - 一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法，属于新能源汽车领域。该方法包括：获得蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度、节流装置入口前温度；计算得到车载空调系统过冷度和过热度，再通过多种运行条件确定各个参数，根据理论公式求出新能源汽车车载空调制冷剂的理论充注量；本发明提供的方法可以实时获得车载空调系统的制冷剂充注量，方便及时对车载空调制冷剂进行补充。制冷剂充注量的实时变化速率还可以反应车载空调系统的泄漏严重情况，有利于故障的及时排除，并维持新能源汽车车载空调系统的高效运行。

Description

一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法

技术领域

本发明属于新能源汽车领域，涉及一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法。

背景技术

新能源汽车车载空调制冷剂泄漏会影响新能源汽车制冷系统制冷效率，增加新能源汽车的功耗。

目前新能源汽车空调系统制冷剂充注量检测需要将系统停止运行，这些方式存在检测成本高、精度差、易造成进一步泄漏等缺点，也不能及时得知系统制冷剂量变化情况。

在给新能源汽车制冷系统充注制冷剂时，无法获知系统中所含制冷剂余量，也无法确定合适的制冷剂充入量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法，该方法包括：

S1：获取新能源汽车车载空调系统运行时系统的过冷度T_h和过热度T_c：

S2：计算制冷剂的充注量；

S3：将得到的制冷剂实时充注量显示到汽车的的仪表盘上。

可选的，所述S1具体为：

利用温度传感器测得蒸发器中点、压缩机入口、冷凝器中点以及节流装置入口处的温度，相应所测得温度值分别为蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度和节流装置入口温度：

利用滤波器对温度数据中波动范围超过既定波动范围的温度值过滤，保留正常范围内的温度值：

用各对应温度测点的温度值计算出相应的过冷度和过热度

可选的，所述S2具体为：通过公式(1)计算得出制冷剂的充注量：

其中m_a、m_a,0、T_c、T_c,0、T_h、β分别表示为制冷系统制冷剂实际充注量、制冷剂额定充注量、过冷度、额定过冷度、过热度、额定过热度、额定制冷剂充注量和额定运行状况下高压侧制冷剂的量与系统总的制冷剂量的比值；

其中过冷度T_c的计算公式为：

T_c＝T₄-T₃ (2)

其中T₄、T₃分别表示节流装置入口温度、冷凝温度；

其中过热度T_h的计算公式为：

T_h＝T₂-T₁ (3)

T₂、T₁分别表示压缩机吸气温度、蒸发温度；

A_ch的获取方式为：

使用控制变量法通过改变系统运行的最佳驱动条件进行大量实验，测得不同运行条件下系统的蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度、节流装置入口温度：

利用滤波器对温度数据中波动范围超过既定波动范围的温度值过滤，保留正常范围内的温度值，具体过程为：

温度传感系统在一定的时间间隔收集温度数据，然后对数据进行处理，处理好的数据需要进行筛选，具体筛选过程为：每20个温度为一个大组，第偶数个温度值取负值，然后将20个温度值加起来，若所得和值在规定范围内，则这一大组数据符合要求，进行过冷度过热度计算，从而计算制冷剂充注量；若这个和超出一定的数值范围，则舍去该组温度值，采取下一组温度值进行重复计算；

由所测得的相应点的正常范围的温度数据计算出各组实验中的过冷度T_c和过热度T_h：

由相邻两组实验数据所得的T_c、T_h计算出对应的ΔT_c、ΔT_h：

由公式(4)计算得出常数

由公式(5)计算得出常数A_ch：

其中α取值为0.75，β合理值为0.73；

对于已计算得出的常数

A_ch值进行线性拟合回归数值分析，得到更加精确的

A_ch值，作为公式(1)中对应的计算值，使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂填充量之间的误差最小化。

可选的，所述线性拟合回归数值分析还包括：

使用公式(1)中的A_ch、T_c,0、T_h,0对所有实验数据使用线性回归以确定

值，使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂充注量之间的相关性散布最小化：

用所得的

值和公式(5)中的A_ch值，并仅对额定制冷剂充注量的数据应用线性回归以最小化计算制冷剂充注量时所需使用的T_c,0、T_h,0值的误差，从而使计算所得制冷剂充注量和实际制冷剂充注量的相关关系通过原点：

使用所得

T_c,0、T_h,0值以及对所有实验数据应用线性回归确定A_ch值，使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂充注量的误差最小，最终使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂充注量之间的相关性具有正确的斜率。

可选的，所述制冷剂充注量的测定为：

将系统所测得的过冷度T_c、过热度T_h代入公式(1)中计算，得到制冷剂充注量。

本发明的有益效果在于：首先通过大量的实验，获得多组相应测点的温度数据，利用滤波器筛掉不正常温度数据，用以计算过冷度和过热度，从而计算出公式(4)、公式(5)中的

1/A_ch，使用线性回归分析的方法得出更加精确的

并将其使用到公式(1)中，从而得出一个与实际制冷剂充注量误差最小的制冷剂充注量的预测值，最后将所得的制冷剂充注量预测值显示到汽车仪表盘的相应位置上。本发明在实施运行过程中对整个新能源汽车车载空调系统的运行不造成任何影响，最终所得制冷剂充注量具有较高精度，用户可以无需进行其他操作直接从汽车仪表盘上获取实时制冷剂充注量，提升用户体验。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明实施例提供的获取运行常数

A_ch的流程图：

图2为本发明实施例一种提高新能源车载空调系统运行常数精度的流程图：

图3为本发明实施例提供的获取空调系统制冷剂充注量流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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发明和简化描述，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，不能理解为对本发明的限制，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。

确定车载空调运行常数，其运行常数包括

A_ch；

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种实时检测新能源汽车车载空调充注量实时检测方法运行常数获取流程图，其方法为：获取多组新能源车载空调在不同驱动条件下的运行数据；

不同驱动条件包括：车外环境温度、车内环境温度、制冷剂充注量；

具体方法为：

首先设置其中两个条件为确定值，通过改变第三个驱动条件数据获取制冷系统的运行参数；包括当前的蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度以及节流装置入口处温度。对获取的温度进行滤波，去除异常温度值。获取正常温度值后将正常温度值代入公式(2)和公式(3)计算出系统运行常数。

下面提供获取数据的实际操作方式：

将一个新能源汽车车外环境控制为35℃，控制车内环境温度为26℃，之后对车载空调进行80％的制冷剂充注，通过传感器测出系统蒸发温度为2℃、压缩机吸气温度为5℃、冷凝温度为24℃、节流装置入口前温度为20℃；改变车外环境温度为37℃，车内环境温度与制冷剂充注量不变，测试测得系统蒸发温度为1℃、压缩机吸气温度为4℃、冷凝温度为25℃、节流装置入口前温度为21℃。同理再次改变车外环境温度和其他变量获得蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度、节流装置入口前温度。

系统运行常数修正：计算出系统过热度和过冷度后使用公式计算出运行常数，在经过线性回归分析，获得更为准确的系统运行常数。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种提高新能源车载空调系统运行常数精度的流程图，该流程包括：

使用公式(1)中的A_ch、T_c,0、T_h,0对所有实验数据使用线性回归以精确

值；

使用公式(1)中的A_ch与精确后的

对所有实验数据使用线性回归以精确T_c,0、T_h,0；

使用公式(1)中精确后的

T_c,0、T_h,0对所有实验数据使用线性回归以精确A_ch；

在公式(1)中的A_ch、

T_c,0、T_h,0使用精确后的值来预测制冷剂充注量。

一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测以及新能源车载空调制冷剂泄漏检测的方法，可选的，获取实时运行的温度数据，还包括：

获取蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度以及节流装置入口处温度。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种获取新能源车载空调系统制冷剂充注量流程图，该流程包括：

在该空调系统中获取相应四个测点温度值；

可选的，对采集温度数据进行滤除，消除异常温度值，具体方法为：温度传感系统在一定的时间间隔收集温度数据，然后对数据进行处理，处理好的数据需要进行筛选，具体筛选过程为：每20个温度为一个大组，第偶数个温度值取负值，然后将20个温度值加起来，若所得和值在规定范围内，则这一大组数据符合要求，对其进行过冷度过热度计算，从而计算制冷剂充注量。若这个和超出一定的数值范围，则舍去本组温度值，采取下一组温度值进行重复计算。

可选的，使用滤波后的正常温度值计算空调系统过冷度和过热度；

可选的，将过热度和过冷度带入公式(1)，进行计算得出制冷剂当前充注量。

本发明可用于计算新能源汽车车载空调制冷剂充注时实时检测制冷剂充注量，以便充注工人准确充入制冷剂。还可用于计算车载空调运行实时制冷剂充注量，以便用户实时发现制冷剂充注量情况，采取相对应的措施，使车载空调系统高效运行，同时避免制冷剂泄漏对环境造成污染。

本发明公开一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测以及新能源车载空调制冷剂泄漏检测的方式，所述方法包括：获得蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度以及节流装置入口前温度；计算得到制冷系统过冷度和过热度，再通过多种运行条件确定各个参数，根据理论公式求出新能源汽车车载空调制冷剂的理论充注量；本发明提供的方法可以实时获得系统的制冷剂充注量，方便及时获取系统运行状况，对系统制冷剂进行充注，使系统效率保持得以保持；同时可以在充注制冷剂的时候进行充注量实时检测。制冷剂量的变化速率还可以反应空调系统的密封性，从而方便故障的及时排除，维持新能源车载空调制冷系统高效运行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：获取新能源汽车车载空调系统运行时系统的过冷度T_h和过热度T_c：

S2：计算制冷剂的充注量；

S3：将得到的制冷剂实时充注量显示到汽车的的仪表盘上。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法，其特征在于：所述S1具体为：

利用温度传感器测得蒸发器中点、压缩机入口、冷凝器中点、节流装置入口处的温度，相应所测得温度值分别为蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度、节流装置入口温度：

利用滤波器对温度数据中波动范围超过既定波动范围的温度值进行过滤，保留正常范围内的温度值：

用各对应温度测点的温度值计算出相应的过冷度和过热度。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法，其特征在于：所述S2具体为：通过公式(1)计算得出制冷剂的充注量：

其中m_a、m_a,0、T_c、T_c,0、T_h、β分别表示为制冷系统制冷剂实际充注量、制冷剂额定充注量、过冷度、额定过冷度、过热度、额定过热度、额定制冷剂充注量和额定运行状况下高压侧制冷剂的量与系统总的制冷剂量的比值；

其中过冷度T_c的计算公式为：

T_c＝T₄-T₃ (2)

其中T₄、T₃分别表示节流装置入口温度、冷凝温度；

其中过热度T_h的计算公式为：

T_h＝T₂-T₁ (3)

T₂、T₁分别表示压缩机吸气温度、蒸发温度；

A_ch的获取方式为：

使用控制变量法改变系统运行驱动条件进行大量实验，测得不同运行条件下系统的蒸发温度、压缩机吸气温度、冷凝温度、节流装置入口温度：

利用滤波器将获得的温度数据中波动范围超过既定波动范围的温度值过滤，保留正常范围的温度值，具体过程为：

温度传感系统在一定的时间间隔收集温度数据，然后对数据进行处理，处理好的数据需要进行筛选，具体筛选过程为：每20个温度为一个大组，第偶数个温度值取负值，然后将20个温度值相加，若所得和值在规定范围内，则这一大组数据符合要求，进行过冷度过热度计算，从而计算制冷剂充注量；若这个和超出一定的数值范围，则舍去该组温度值，采取下一组温度值进行重复计算；

由所测得的相应点的正常范围的温度数据计算出各组实验中的过冷度T_c和过热度T_h：

由相邻两组实验数据所得的T_c、T_h计算出对应的ΔT_c、ΔT_h：

由公式(2)计算得出常数

由公式(3)计算得出常数A_ch：

其中α取值为0.75，β合理值为0.73；

对于已计算得出的常数

A_ch值进行线性拟合回归数值分析，得到更加精确的

A_ch值，作为公式(1)中对应的计算值，使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂填充量之间的误差最小化。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法，其特征在于：所述线性拟合回归数值分析还包括：

使用公式(1)中的A_ch、T_c,0、T_h,0对所有实验数据使用线性回归以确定

值，使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂充注量之间的相关性散布最小化：

用所得的

值和公式(5)中的A_ch值，并仅对额定制冷剂充注量的数据应用线性回归以最小化计算制冷剂充注量时所需使用的T_c,0、T_h,0值的误差，从而使计算所得制冷剂充注量和实际制冷剂充注量的相关关系通过原点：

使用所得

T_c,0、T_h,0值以及对所有实验数据应用线性回归确定A_ch值，使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂充注量的误差最小，最终使计算所得制冷剂充注量与实际制冷剂充注量之间的相关性具有正确的斜率。

5.根据权利要求3所述的一种新能源汽车车载空调制冷剂充注量实时检测方法，其特征在于：所述制冷剂充注量的测定为：

将系统所测得的过冷度T_c、过热度T_h代入公式(1)中计算，得到制冷剂充注量。

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