CN113525017A - 一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池液冷系统与乘员舱制冷的制冷量分配方法及系统；通过设置一电动比例三通阀，并合理的控制流经电池冷却器侧冷却液流量，进而调节电池冷却器侧热负荷，实现双蒸系统中冷媒的分配，使整个空调系统的制冷量合理分配于电池冷却及乘员舱制冷。实施本发明，可使电池在合适的温度范围内工作的同时，保证了整车制冷热舒适性基本不受电池液冷的影响。提升了电池热安全性，以及提高了乘员舱的舒适性，且结构简单，成本低，容易标定。

Description

一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法及系统
技术领域
本发明涉及新能源车的电池冷却技术领域，特别是涉及一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法及系统。
背景技术
随着新能源汽车(如，纯电动汽车和混合动力汽车)的日益普及，对新能源汽车续航里程要求也在不断提高。但因为受到整车空间的限制，增大电池的体积的方案可操作性不强，于是增大动力电池的能量密度成为业内提高新能源汽车续航里程的主要解决方案。由于动力电池能量密度提高，电池发热量随之变大，会导致温度升高，从而对电池的电量及寿命等方面都有不利的影响。为解决上述电池高温课题，需要采用电池冷却系统。在现有技术中，电池冷却系统主要以液冷耦合空调系统为主，通过一个热交换器，即电池冷却器(Chiller)来实现液冷电池冷却液回路与空调制冷剂回路耦合，以期实现快速降温。
在现有技术中，考虑到成本及技术成熟度、复杂度等因素，电池冷却器侧的膨胀阀大多使用热力膨胀阀集成电磁开关阀的技术方案，这种方案存在有不足之处，具体地，由于电池液冷冷却器支路与乘员舱蒸发器支路并联，在乘员舱制冷期间，若电池冷却打开(电磁阀开启)，系统热负荷瞬间增大，冷媒压力升高，乘员舱蒸发器制冷量下降，蒸发器温度瞬间上升，进而诱发乘员舱出风口温度波动，影响用户的热舒适性体验。
另外，在电池冷却时，为实现对电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配，现阶段可行的方案有使用电子膨胀阀技术，即在电池冷却器与蒸发器侧分别配置电子膨胀阀或单独在电池冷却器侧配电子膨胀阀。对于单电子膨胀阀技术方案，需在电池冷却器出口处布置冷媒压力、温度传感器，通过采集冷却器出口低压侧冷媒压力与温度，计算过热度，以实现对电子膨胀阀的开度控制。在电池冷却刚开启时，主动控制电子膨胀阀开度，使其缓慢打开(打开期间，不依赖过热度控制)，流经冷却器的冷媒流量不会出现短时间大幅变化，从而降低电池冷却开启时对乘员舱热舒适性的影响。上述电子膨胀阀技术方案的使用，需要压力、温度传感器配合，会提升系统的成本。而且电子膨胀阀控制策略复杂，标定周期长，在系统工作环境变化时，若控制参数调校不当，可能会出现阀体动作频繁，系统工作不稳定的情形，影响系统鲁棒性。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法及系统，通过采用电动比例三通阀实现分流，在高温环境下乘员舱制冷与液冷电池系统同时开启时，提高了乘员舱的舒适性，且结构简单，成本低，容易标定。
作为本发明的一方面，提供一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法，电池冷却液回路至少包括设置于高压动力电池两端且相并联的旁通支路和电池冷却器支路，在所述旁通支路、电池冷却器支路、高压动力电池之间设置有一电动比例三通阀；所述电池冷却液回路与乘员舱制冷回路在电池冷却器处相耦合，所述方法包括如下步骤：
步骤S10，在乘员舱冷却回路工作时，实时监测电池冷却液回路与乘员舱制冷回路中传感器和执行部件反馈的信息，所述信息至少包括蒸发器温度、车内温度设定、电池最高温度、电池进水实际温度；
步骤S11，电池管理系统BMS在电池最高温度超出预定阈值时，向整车控制器VCU发送冷却请求；
步骤S11，整车控制器VCU在接收到冷却请求后，若判定需要启动快冷(耦合空调系统)，对电动比例三通阀进行复位，使电动比例三通阀的位置为100％连通旁通支路；并通知暖通空调系统控制器HVAC以快速补偿提升压缩机转速；
步骤S13，整车控制器VCU根据电池最高温度及电池进水温度计算电池冷却优先级，暖通空调系统HVAC根据蒸发器温度计算乘员舱制冷优先级；
步骤S14，整车控制器VCU根据所述乘员舱制冷优先级及电池冷却优先级确定最新电动比例三通阀位置；
步骤S15，整车控制器VCU控制打开电池冷却器侧电磁阀，并运行电池冷却水泵，控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度向电池冷却器支路切换，直到所述确定的最新电动比例三通阀位置。
优选地，所述步骤S14进一步包括：
当电池冷却优先级为最高级别时，直接将最新电动比例三通阀位置确定为100％流经电池冷却器支路；否则，根据电池冷却优先级查询获得第一电动比例三通阀位置，并根据乘员舱制冷优先级查询获得第二电动比例三通阀位置，将所述第一电动比例三通阀位置和第二电动比例三通阀位置中较小一个确定为最新电动比例三通阀位置。
优选地，预先确定乘员舱制冷优先级与蒸发器实际温度与目标温度的差值之间的关系，其中差值与所述乘员舱制冷优先级反相关；其中，蒸发器目标温度根据环境温度、车内温度设定值等所确定。
优选地，预先确定电池冷却优先级与电池最高温度、电池进水实际温度与目标温度的差值之间的关系；其中，当电池最高温度低于预定阈值时，将所述电池冷却优先级确定为一个固定低值；当电池最高温度超过所述预定阈值时，使所述电池冷却优先级与所述电池进水实际温度与目标温度的差值反相关；其中，电池冷却目标水温根据电池最高温度来确定。
优选地，预先标定电池冷却优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表，以及乘员舱制冷优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表。
进一步包括确定压缩机目标转速的步骤，包括：
基于标准工况的台架制冷数据，根据蒸发器目标温度，得到压缩机需求转速SPD1；基于标准工况的台架制冷数据，根据快冷功率请求，得到压缩机需求转速SPD2；以及基于NVH约束，得到压缩机转速限值SPD3；
当电池最高温度低于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝min(SPD3,max(SPD1,SPD2))；当电池最高温度高于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝max(SPD1,SPD2)。
相应地，本发明还提供一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配系统，其中，电池冷却液回路至少包括设置于高压动力电池两端且相并联的旁通支路和电池冷却器支路，在所述旁通支路、电池冷却器支路、高压动力电池之间设置有一电动比例三通阀；所述电池冷却液回路与乘员舱制冷回路在电池冷却器处相耦合，进一步包括：
实时监测单元，在乘员舱冷却回路工作时，实时监测电池冷却液回路与乘员舱制冷回路中传感器和执行部件反馈的信息，所述信息至少包括蒸发器温度、车内温度设定、电池最高温度、电池进水实际温度；
冷却请求发送单元，用于控制电池管理系统BMS在电池最高温度超出预定阈值时，向整车控制器VCU发送冷却请求；
冷却请求处理单元，用于控制整车控制器VCU在接收到冷却请求后，若判定需要启动快冷(耦合空调系统)，对电动比例三通阀进行复位，使电动比例三通阀的位置为100％连通旁通支路；并通知暖通空调系统控制器HVAC以将压缩机转速提升至压缩机目标转速；
电池冷却优先级获得单元，用于控制整车控制器VCU根据电池最高温度及电池进水温度计算电池冷却优先级；
乘员舱制冷优先级获得单元，用于控制暖通空调系统根据蒸发器温度计算乘员舱制冷优先级；
电动比例三通阀位置确定单元，用于控制整车控制器VCU根据所述乘员舱制冷优先级及电池冷却优先级确定最新电动比例三通阀位置；
电动比例三通阀位置调整单元，用于整车控制器VCU控制打开电池冷却器侧电磁阀，并运行电池冷却水泵，控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度向电池冷却器支路切换，直到所述确定的最新电动比例三通阀位置。
优选地，所述电动比例三通阀位置确定单元进一步包括：
第一确定单元，用于在电池冷却优先级为最高级别时，直接将最新电动比例三通阀位置确定为100％流经电池冷却器支路；
第二确定单元，用于在电池冷却优先级非为最高级别时，根据电池冷却优先级查询获得第一电动比例三通阀位置，并根据乘员舱制冷优先级查询获得第二电动比例三通阀位置，将所述第一电动比例三通阀位置和第二电动比例三通阀位置中较小一个确定为最新电动比例三通阀位置。
优选地，进一步包括预设置单元，包括：
第一预设置单元，用于预先确定乘员舱制冷优先级与蒸发器实际温度与目标温度的差值之间的关系，其中差值与所述乘员舱制冷优先级反相关；其中，蒸发器目标温度根据环境温度、车内温度设定值等所确定；
第二预设置单元，用于预先确定电池冷却优先级与电池最高温度、电池进水实际温度与目标温度的差值之间的关系；其中，当电池最高温度低于预定阈值时，将所述电池冷却优先级确定为一个固定低值；当电池最高温度超过所述预定阈值时，使所述电池冷却优先级与所述电池进水实际温度与目标温度的差值反相关；其中，电池冷却目标水温根据电池最高温度来确定。
标定单元，用于预先标定电池冷却优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表，以及乘员舱制冷优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表。
优选地，进一步包括压缩机目标转速确定单元，包括：
压缩机需求转速获得单元，用于基于标准工况的台架制冷数据，根据蒸发器目标温度，得到压缩机需求转速SPD1；以及基于标准工况的台架制冷数据，根据快冷功率请求，得到压缩机需求转速SPD2；
压缩机转速限值获得单元，用于基于NVH约束，得到压缩机转速限值SPD3；
计算单元，用于当电池最高温度低于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝min(SPD3,max(SPD1,SPD2))；以及当电池最高温度高于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝max(SPD1,SPD2)。
实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法及系统，在高温工况下耦合空调系统对动力电池进行冷却，可使动力电池快速达到适宜工作温度，改善动力电池在高温环境下的充放电性能、延长电池寿命，提升整车在高温下的整车动力性；
在对电池进行冷却时，通过控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度(缓慢速度)向电池冷却器支路切换，采用低成本实现了抑制电池冷却启动及冷却过程中对乘员舱制冷的负面影响；在高温环境下乘员舱制冷与液冷电池系统同时开启时，很好地平衡了乘员舱舒适性和确保电池性能及安全；提高了乘员舱的舒适性，且结构简单，成本低，容易标定；
本发明提供的电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法，考虑了用户在车辆在使用过程中的舒适性感受，同时又考虑了电池冷却性能及安全方面的因素，从而使整个热管理系统一直处于最优状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明提供的一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法所涉及的电池冷却液回路与乘员舱制冷回路连接示意图；
图2为本发明提供的一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法的一个实施例的主要流程示意图；
图3为图2中涉及的各动作的时间顺序示意图；
图4为本发明提供的一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配系统的一个实施例的结构示意图；
图5为图4中电动比例三通阀位置确定单元的结构示意图；
图6为图4中预设置单元的结构示意图；
图7为图4中压缩机目标转速确定单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
作为本发明的一方面，提供一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法，如图1所示，所述电池冷却液回路至少包括设置于高压动力电池两端且相并联的旁通支路和电池冷却器支路，其中，高压动力电池20、电池冷却水泵21、电池加热器22、电池冷却器23、电动比例三通阀24及连接管道25共同形成了电池冷却液回路；电池冷却器22与电池加热器23形成并联，所述电池加热器23所在的支路为旁通支路，电池冷却器22所在的支路为电池冷却器支路；在所述旁通支路、电池冷却器支路、高压动力电池20之间设置有所述电动比例三通阀24，所述电动比例三通阀24具有三个接口P1、P2和P3；通过调整电动比例三通阀24的位置，可以控制P3和P1接口流入的冷却液的流量大小；在高压动力电池20两端设置有电池进水温度传感器26和电池出水温度传感器27，分别用于监测进入和流出高压动力电池20的冷却液的温度；在高压动力电池20两端进一步连接有膨胀箱总成28、冷却液加注管20以及冷却系统除气管290。可以理解的是，在一些例子中，在电池冷却液回路中，冷却液流经高压动力电池20的电池包内部的冷却板，冷却板与电池包之间设置有导热垫，电池包产生的热量沿着导热垫传递到冷却板进而传递到冷却液，将热量从电池包带出，从而达到冷却高压动力电池20的效果。
电动压缩机30、冷凝器31、空调箱体32及冷媒管33形成了乘员舱制冷回路，同时，所述电池冷却液回路与乘员舱制冷回路在电池冷却器23处相耦合，即乘员舱制冷回路通过三通34分出一与空调箱体32并联的冷媒管支路通过所述电池冷却器23，冷媒管支路中的冷媒可以在电池冷却器23中进行热量交换，对电池冷却液回路中的冷却液进行冷却，从而达到冷却高压动力电池20的作用。进一步地，在空调箱体32中设置有空调蒸发器，空调蒸发器进一步连接有空调蒸发器侧电磁阀35和空调蒸发器侧热力膨胀阀36；在电池冷却器23上同样连接有电池冷却器侧电磁阀37和电池冷却器侧热力膨胀阀38。在冷凝器处设置有冷却风扇39，在冷媒管上设置有空调高压压力传感器390。
更具体地，如图2所示，示出了本发明提供的方法的主要流程示意图。具体地，本发明所提供的电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法包括如下步骤：
步骤S10，在乘员舱冷却回路工作时(即汽车开启了车内空调)，实时监测电池冷却液回路与乘员舱制冷回路中各传感器和执行部件反馈的信息，所述信息至少包括蒸发器温度、电池最高温度以及电池进水温度等；
步骤S11，电池管理系统(Battery Management System，BMS)在电池最高温度超出预定阈值时，向整车控制器(Vehicle control unit，VCU)发送冷却请求，其中所述预定阈值根据不同的车型进行标定；
可以理解的是，此处的电池快冷功率请求，主要用于补充压缩机转速控制(因为电池冷却分走了一部分制冷量，要保证乘员舱制冷不受较大影响，需适当提高压缩机转速)。由于快冷的直接作用给冷却液降温并使其维持在较低的温度区间，所以电池快冷功率请求依赖电池进水口的水温，由这一水温查表得到。
步骤S12，整车控制器VCU在接收到冷却请求后，若判定需要启动快冷(耦合空调系统)，对电动比例三通阀进行复位，使电动比例三通阀的位置为100％连通旁通支路，即完全打开P2接口的流量，关闭P3接口的流量；并通知暖通空调系统(Heating,Ventilation andAir Conditioning，HVAC)以快速补偿提升压缩机转速；此处的通知可以包括向HVAC发送快冷使能标志位以及快冷功率请求。
步骤S13，整车控制器VCU根据电池最高温度及电池进水温度计算电池冷却优先级，暖通空调系统HVAC根据蒸发器温度计算乘员舱制冷优先级；
需要预先确定乘员舱制冷优先级与蒸发器实际温度与目标温度的差值之间的关系，其中差值与所述乘员舱制冷优先级反相关；其中，蒸发器目标温度根据环境温度、车内温度设定值所确定。例如，在一个具体的例子中，乘员舱制冷优先级共分为3个等级，分别用数字“0”、“1”、“2”表示，数字越大，代表优先级等级越高。优先级依据蒸发器实际温度与目标温度的差值来确定，差值越小，优先级越低；差值越大，优先级越高。
同时，需要预先确定电池冷却优先级与电池最高温度、电池进水实际温度与目标温度的差值之间的关系；其中，当电池最高温度低于预定阈值时，将所述电池冷却优先级确定为一个固定低值；当电池最高温度超过所述预定阈值时，使所述电池冷却优先级与所述电池进水实际温度与目标温度的差值反相关；其中，电池冷却目标水温根据电池最高温度来确定。例如在一个例子中，而电池冷却优先级共分为4个等级，分别用数字“0”、“1”、“2”、“3”表示，数字越大，代表优先级等级越高。优先级依据电池最高温度、电池进水实际温度与目标温度的差值来确定。当电池最高温度不高时，不管水温如何，优先级均低；当电池最高温度高时，水温温差的差值越大，优先级越高，反之差值越小，优先级越低。
步骤S14，整车控制器VCU根据所述乘员舱制冷优先级及电池冷却优先级确定最新电动比例三通阀位置；
具体地，所述步骤S14进一步包括：
当电池冷却优先级为最高级别(如，级别3)时，直接将最新电动比例三通阀位置确定为100％流经电池冷却器支路；否则，根据电池冷却优先级查询获得第一电动比例三通阀位置，并根据乘员舱制冷优先级查询获得第二电动比例三通阀位置，将所述第一电动比例三通阀位置和第二电动比例三通阀位置中较小一个确定为最新电动比例三通阀位置。
可以理解的是，需要预先标定电池冷却优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表，以及乘员舱制冷优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表。
在实际的例子中，电动比例三通阀的主要功用之一就是通过调节电池冷却器侧热负荷，进而控制其制冷量。特别的是防止电池进水温度过多低于目标水温，以确保不对乘员舱制冷产生负面影响。可以预先标定电池冷却优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表(MAP1)，通过电池进水温度和目标温度作为输入可以获得电动比例三通阀位置。
相应地，电动比例三通阀的使用可以在一定程度上抑制电池冷却开启时对乘员舱制冷产生的负面影响，可以预先以乘员舱制冷优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表(MAP2)，通过将乘员舱制冷优先级作为输入，制作，输出电动比例三通阀位置。
在快冷期间，当电池冷却优先级为“3”时，不管乘员舱制冷优先级高或低，电动比例三通阀位置均置位到使得冷却液100％流经电池冷却器。
当电池冷却优先级低于“3”时，此时电动比例三通阀的位置由电池冷却水温与乘员舱制冷优先级共同决定。电动比例三通阀位置在MAP1和MAP2间取小，即min(MAP1,MAP2)。
步骤S15，整车控制器VCU控制打开电池冷却器侧电磁阀，并运行电池冷却水泵，控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度向电池冷却器支路切换，直到所述确定的最新电动比例三通阀位置。
进一步包括确定步骤S11中压缩机目标转速的步骤，包括：
基于标准工况的台架制冷数据，根据蒸发器目标温度，得到压缩机需求转速SPD1；基于标准工况的台架制冷数据，根据快冷功率请求，得到压缩机需求转速SPD2；以及基于NVH约束，得到压缩机转速限值SPD3；
当电池最高温度低于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝min(SPD3,max(SPD1,SPD2))；当电池最高温度高于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝max(SPD1,SPD2)。
可以理解的是，本发明的方法最主要的运用场合一般为快冷启动过程(乘员舱空调已开启)中，当VCU判定需要启动电池快冷时，首先使得电动比例三通阀的位置处于100％连通旁通支路(即电池加热器)。然后VCU发送快冷使能位及快冷功率请求给HVAC，以使得HVAC快速补偿提升压缩机转速。短暂延时后打开电池冷却器侧电磁阀，同时运行电池冷却水泵。最后控制电动比例三通阀位置由HVH支路缓慢向电池冷却器支路切换。该过程的各动作的顺序可参照图3所示。
如图4所示，为本发明提供的一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配系统的一个实施例的结构示意图；一并结合图5至图7所示。
结合上述附图，本发明还提供了一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配系统1，其包括相互耦合的电池冷却液回路和乘员舱制冷回路，其中，电池冷却液回路至少包括设置于高压动力电池两端且相并联的旁通支路和电池冷却器支路，在所述旁通支路、电池冷却器支路、高压动力电池之间设置有一电动比例三通阀；所述电池冷却液回路与乘员舱制冷回路在电池冷却器处相耦合，上述两上回路的结构可以一并结合前文对图1的介绍。
具体地，所述电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配系统进一步包括：
实时监测单元11，在乘员舱冷却回路工作时，实时监测电池冷却液回路与乘员舱制冷回路中传感器和执行部件反馈的信息，所述信息至少包括蒸发器温度、车内温度设定、电池最高温度、电池进水实际温度；
冷却请求发送单元12，用于控制电池管理系统BMS在电池最高温度超出预定阈值时，向整车控制器VCU发送冷却请求；
冷却请求处理单元13，用于控制整车控制器VCU在接收到冷却请求后，若判定需要启动快冷(耦合空调系统)，对电动比例三通阀进行复位，使电动比例三通阀的位置为100％连通旁通支路；并通知暖通空调系统以快速补偿提升压缩机转速；
电池冷却优先级获得单元14，用于控制整车控制器VCU根据电池最高温度及电池进水温度计算电池冷却优先级；
乘员舱制冷优先级获得单元15，用于控制暖通空调系统根据蒸发器温度计算乘员舱制冷优先级；
电动比例三通阀位置确定单元16，用于控制整车控制器VCU根据所述乘员舱制冷优先级及电池冷却优先级确定最新电动比例三通阀位置；
电动比例三通阀位置调整单元17，用于整车控制器VCU控制打开电池冷却器侧电磁阀，并运行电池冷却水泵，控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度向电池冷却器支路切换，直到所述确定的最新电动比例三通阀位置。
在一个具体的例子中，所述电动比例三通阀位置确定单元16进一步包括：
第一确定单元160，用于在电池冷却优先级为最高级别时，直接将最新电动比例三通阀位置确定为100％流经电池冷却器支路；
第二确定单元161，用于在电池冷却优先级非为最高级别时，根据电池冷却优先级查询获得第一电动比例三通阀位置，并根据乘员舱制冷优先级查询获得第二电动比例三通阀位置，将所述第一电动比例三通阀位置和第二电动比例三通阀位置中较小一个确定为最新电动比例三通阀位置。
在一个具体的例子中，进一步包括预设置单元18，包括：
第一预设置单元180，用于预先确定乘员舱制冷优先级与蒸发器实际温度与目标温度的差值之间的关系，其中差值与所述乘员舱制冷优先级反相关；其中，蒸发器目标温度根据环境温度、车内温度设定值所确定；
第二预设置单元181，用于预先确定电池冷却优先级与电池最高温度、电池进水实际温度与目标温度的差值之间的关系；其中，当电池最高温度低于预定阈值时，将所述电池冷却优先级确定为一个固定低值；当电池最高温度超过所述预定阈值时，使所述电池冷却优先级与所述电池进水实际温度与目标温度的差值反相关；其中，电池冷却目标水温根据电池最高温度来确定。
标定单元182，用于预先标定电池冷却优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表，以及乘员舱制冷优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表。
在一个具体的例子中，进一步包括压缩机目标转速确定单元19，包括：
压缩机需求转速获得单元190，用于基于标准工况的台架制冷数据，根据蒸发器目标温度，得到压缩机需求转速SPD1；以及基于标准工况的台架制冷数据，根据快冷功率请求，得到压缩机需求转速SPD2；
压缩机转速限值获得单元191，用于基于NVH约束，得到压缩机转速限值SPD3；
计算单元192，用于当电池最高温度低于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝min(SPD3,max(SPD1,SPD2))；以及当电池最高温度高于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝max(SPD1,SPD2)。
更多的细节，请参照前述对图1至图3的描述，在此不进行详述。
实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法及系统，在高温工况下耦合空调系统对动力电池进行冷却，可使动力电池快速达到适宜工作温度，改善动力电池在高温环境下的充放电性能、延长电池寿命，提升整车在高温下的整车动力性；
在对电池进行冷却时，通过控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度(缓慢速度)向电池冷却器支路切换，采用低成本实现了抑制电池冷却启动及冷却过程中对乘员舱制冷的负面影响；在高温环境下乘员舱制冷与液冷电池系统同时开启时，很好地平衡了乘员舱舒适性和确保电池性能及安全；提高了乘员舱的舒适性，且结构简单，成本低，容易标定；
本发明提供的电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法，考虑了用户在车辆在使用过程中的舒适性感受，同时又考虑了电池冷却性能及安全方面的因素，从而使整个热管理系统一直处于最优状态。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配方法，其特征在于，电池冷却液回路至少包括设置于高压动力电池两端且相互并联的旁通支路和电池冷却器支路，在所述旁通支路、电池冷却器支路、高压动力电池之间设置有一电动比例三通阀；所述电池冷却液回路与乘员舱制冷回路在电池冷却器处相耦合，所述方法包括如下步骤：
步骤S10，在乘员舱冷却回路工作时，实时监测电池冷却液回路与乘员舱制冷回路中传感器反馈的信息，所述信息至少包括蒸发器温度、电池最高温度以及电池进水温度；
步骤S11，电池管理系统BMS在电池最高温度超出预定阈值时，向整车控制器VCU发送冷却请求；
步骤S11，整车控制器VCU在接收到冷却请求后，若判定需要启动快冷，对电动比例三通阀进行复位，使电动比例三通阀的位置为100％连通旁通支路；并通知暖通空调系统控制器HVAC以将压缩机转速提升至压缩机目标转速；
步骤S13，整车控制器VCU根据电池最高温度及电池进水温度计算电池冷却优先级，暖通空调系统HVAC根据蒸发器温度计算乘员舱制冷优先级；
步骤S14，整车控制器VCU根据所述乘员舱制冷优先级及电池冷却优先级确定最新电动比例三通阀位置；
步骤S15，整车控制器VCU控制打开电池冷却器侧电磁阀，并运行电池冷却水泵，控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度向电池冷却器支路切换，直到所述确定的最新电动比例三通阀位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S14进一步包括：
当电池冷却优先级为最高级别时，直接将最新电动比例三通阀位置确定为100％流经电池冷却器支路；否则，根据电池冷却优先级查询获得第一电动比例三通阀位置，并根据乘员舱制冷优先级查询获得第二电动比例三通阀位置，将所述第一电动比例三通阀位置和第二电动比例三通阀位置中较小一个确定为最新电动比例三通阀位置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先确定乘员舱制冷优先级与蒸发器实际温度与目标温度的差值之间的关系，其中差值与所述乘员舱制冷优先级反相关；其中，蒸发器目标温度根据环境温度、车内温度设定值所确定。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先确定电池冷却优先级与电池最高温度、电池进水实际温度与目标温度的差值之间的关系；其中，当电池温度低于预定阈值时，将所述电池冷却优先级确定为一个固定低值；当电池温度超过所述预定阈值时，使所述电池冷却优先级与所述电池进水实际温度与目标温度的差值反相关；其中，电池冷却目标水温根据电池最高温度来确定。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先标定电池冷却优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表，以及乘员舱制冷优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括确定压缩机目标转速的步骤，包括：
基于标准工况的台架制冷数据，根据蒸发器目标温度，得到压缩机需求转速SPD1；基于标准工况的台架制冷数据，根据快冷功率请求，得到压缩机需求转速SPD2；以及基于NVH约束，得到压缩机转速限值SPD3；
当电池最高温度低于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝min(SPD3,max(SPD1,SPD2))；当电池最高温度高于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝max(SPD1,SPD2)。
7.一种电池冷却与乘员舱制冷的制冷量分配系统，其特征在于，电池冷却液回路至少包括设置于高压动力电池两端且相并联的旁通支路和电池冷却器支路，在所述旁通支路、电池冷却器支路、高压动力电池之间设置有一电动比例三通阀；所述电池冷却液回路与乘员舱制冷回路在电池冷却器处相耦合，进一步包括：
实时监测单元，在乘员舱冷却回路工作时，实时监测电池冷却液回路与乘员舱制冷回路中传感器和执行部件反馈的信息，所述信息至少包括蒸发器温度、车内温度设定、电池最高温度、电池进水实际温度；
冷却请求发送单元，用于控制电池管理系统BMS在电池最高温度超出预定阈值时，向整车控制器VCU发送冷却请求；
冷却请求处理单元，用于控制整车控制器VCU在接收到冷却请求后，若判定需要启动快冷，对电动比例三通阀进行复位，使电动比例三通阀的位置为100％连通旁通支路；并通知暖通空调系统控制器HVAC以将压缩机转速提升至压缩机目标转速；
电池冷却优先级获得单元，用于控制整车控制器VCU根据电池最高温度及电池进水温度计算电池冷却优先级；
乘员舱制冷优先级获得单元，用于控制暖通空调系统根据蒸发器温度计算乘员舱制冷优先级；
电动比例三通阀位置确定单元，用于控制整车控制器VCU根据所述乘员舱制冷优先级及电池冷却优先级确定最新电动比例三通阀位置；
电动比例三通阀位置调整单元，用于整车控制器VCU控制打开电池冷却器侧电磁阀，并运行电池冷却水泵，控制电动比例三通阀位置由旁通支路以预定速度向电池冷却器支路切换，直到所述确定的最新电动比例三通阀位置。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电动比例三通阀位置确定单元进一步包括：
第一确定单元，用于在电池冷却优先级为最高级别时，直接将最新电动比例三通阀位置确定为100％流经电池冷却器支路；
第二确定单元，用于在电池冷却优先级非为最高级别时，根据电池冷却优先级查询获得第一电动比例三通阀位置，并根据乘员舱制冷优先级查询获得第二电动比例三通阀位置，将所述第一电动比例三通阀位置和第二电动比例三通阀位置中较小一个确定为最新电动比例三通阀位置。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，进一步包括预设置单元，包括：
第一预设置单元，用于预先确定乘员舱制冷优先级与蒸发器实际温度与目标温度的差值之间的关系，其中差值与所述乘员舱制冷优先级反相关；其中，蒸发器目标温度根据环境温度、车内温度设定值所确定；
第二预设置单元，用于预先确定电池冷却优先级与电池最高温度、电池进水实际温度与目标温度的差值之间的关系；其中，当电池最高温度低于预定阈值时，将所述电池冷却优先级确定为一个固定低值；当电池最高温度超过所述预定阈值时，使所述电池冷却优先级与所述电池进水实际温度与目标温度的差值反相关；其中，电池冷却目标水温根据电池最高温度来确定。
标定单元，用于预先标定电池冷却优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表，以及乘员舱制冷优先级与电动比例三通阀位置的对应关系表。
10.如权利要求7至9任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括压缩机目标转速确定单元，其包括：
压缩机需求转速获得单元，用于基于标准工况的台架制冷数据，根据蒸发器目标温度，得到压缩机需求转速SPD1；以及基于标准工况的台架制冷数据，根据快冷功率请求，得到压缩机需求转速SPD2；
压缩机转速限值获得单元，用于基于NVH约束，得到压缩机转速限值SPD3；
计算单元，用于当电池最高温度低于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝min(SPD3,max(SPD1,SPD2))；以及当电池最高温度高于触发温度阈值TBD1时，以下述方式确定压缩机目标转速：SPD＝max(SPD1,SPD2)。
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Patentee after: GAC AION NEW ENERGY AUTOMOBILE Co.,Ltd.

Country or region after: China

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Patentee before: GAC AION New Energy Vehicle Co.,Ltd.

Country or region before: China

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