CN114122560A - 车辆的温度管理系统的控制方法及温度管理系统 - Google Patents
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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系统的控制方法及温度管理系统。具体地,本发明的车辆的温度管理系统包括空调器、换热装置、水冷散热器和电池,水冷散热器靠近电池设置,以便对电池进行降温和/或升温,换热装置与蒸发器并联设置,换热装置的两端还与水冷散热器的两端连通,以便通过制冷剂对冷却水进行降温和/或升温;制冷剂管路上设置有第一电控阀,第一电控阀用于控制制冷剂管路的通断状态,冷却水管路上设置有水泵,控制方法包括:获取电池的温度;根据温度,选择性地打开第一电控阀并使空调器和水泵运行。通过这样的设置,能够提高温度管理系统对电池温度的管理效果,还能够避免制冷剂靠近电池,提高了安全性。
Description
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系统的控制方法及温度管理系统。
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。
如果电池的温度过低或者过高时,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系统对电池温度的管理效果不太理想。
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
本发明旨在解决上述技术问题,即,解决现有的车辆的温度管理系统对电池温度的管理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系统的控制方法,所述温度管理系统包括空调器、换热装置、水冷散热器和电池,所述电池与所述车辆的用电器件电连接,所述水冷散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,所述换热装置的两端通过制冷剂管路与所述空调器连通,并且所述换热装置与所述空调器的设置在驾驶室内的蒸发器并联设置,所述换热装置的两端还通过冷却水管路与所述水冷散热器的两端连通,以便通过制冷剂对冷却水进行降温和/或升温,所述制冷剂管路上设置有第一电控阀,所述第一电控阀用于控制所述制冷剂管路的通断状态,所述冷却水管路上设置有水泵,所述控制方法包括:获取所述电池的温度;根据所述温度,选择性地打开所述第一电控阀并使所述空调器和所述水泵运行。
在上述车辆的温度管理系统的控制方法的优选技术方案中,“根据所述温度,选择性地打开所述第一电控阀并使所述空调器和所述水泵运行”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,则打开所述第一电控阀并使所述空调器以制冷模式运行且使所述水泵运行。
在上述车辆的温度管理系统的控制方法的优选技术方案中,“根据所述温度,选择性地打开所述第一电控阀并使所述空调器和所述水泵运行”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,则打开所述第一电控阀并使所述空调器以制热模式运行且使所述水泵运行;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系统的控制方法的优选技术方案中,在执行步骤“打开所述第一电控阀”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系统的控制方法的优选技术方案中,在执行步骤“打开所述第一电控阀”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第一电控阀的开度进行调节。
在上述车辆的温度管理系统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第一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第一电控阀的开度进行PID调节。
在上述车辆的温度管理系统的控制方法的优选技术方案中,所述换热装置包括换热水箱以及设置在所述换热水箱内的换热器,所述换热器通过制冷剂管路与所述蒸发器并联设置,所述换热水箱的两端通过冷却水管路与所述水冷散热器的两端连通,所述换热水箱上设置有排水管,所述排水管上设置有第二电控阀,所述第二电控阀用于控制所述排水管的通断状态,所述控制方法还包括:获取所述换热水箱内的冷却水的温度;根据所述冷却水的温度,选择性地打开所述第二电控阀。
在上述车辆的温度管理系统的控制方法的优选技术方案中,“根据所述冷却水的温度,选择性地打开所述第二电控阀”的步骤具体包括:将所述冷却水的的温度与第三预设温度进行比较;如果所述冷却水的温度小于所述第三预温度,则打开所述第二电控阀。
在上述车辆的温度管理系统的控制方法的优选技术方案中,所述换热装置内的制冷剂的流动方向与冷却水的流动方向相反。
在第二方面,本发明还提供了一种温度管理系统,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系统包括空调器、换热装置、水冷散热器和电池,其中,电池与车辆的用电器件电连接,空调器包括相连的压缩机、冷凝器和蒸发器,蒸发器设置在车辆的驾驶室内,水冷散热器靠近电池设置,以便对电池进行降温和/或升温,换热装置通过制冷剂管路与蒸发器并联设置,并且换热装置的两端还通过冷却水管路与水冷散热器的两端连通,以便通过制冷剂对冷却水进行降温和/或升温,制冷剂管路上设置有第一电控阀,第一电控阀用于控制制冷剂管路的通断状态,冷却水管路上设置有水泵,控制方法包括:获取电池的温度;根据温度,选择性地打开第一电控阀并使空调器和水泵运行。通过这样的设置,即通过设置换热装置和水冷散热器,换热装置与水冷散热器通过冷却水管路连通,换热装置通过制冷剂管路与车辆的空调器连通,水冷散热器放置在电池的附近,既能够对电池进行降温,又能够对电池进行升温,从而提高了温度管理系统对电池温度的管理效果,还能够避免制冷剂靠近电池,提高了安全性;此外,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,以便通过换热装置对冷却水进行降温和/或升温,进而通过水冷散热器及时地对电池进行降温和/或升温,进一步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,可以打开第一电控阀,以将换热装置接入空调器,并使空调器以制冷模式运行时,通过换热装置对冷却水进行降温,进而通过水冷散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,可以打开第一电控阀,以将换热装置接入空调器,并使空调器以制热模式运行,通过换热装置对冷却水进行升温,进而通过水冷散热器对电池进行升温。
进一步地,在执行步骤“打开第一电控阀”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,在通过换热装置和水冷散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第一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;根据差值对第一电控阀的开度进行PID调节。通过这样的设置,能够对第一电控阀的开度进行更精确的调节,从而进一步提高对电池温度的控制效果。
又进一步地,换热装置内的制冷剂的流动方向与冷却水的流动方向相反。通过这样的设置,即通过使制冷剂与冷却水逆向流动,能够提高对冷却水的冷却效果,从而进一步提高对电池的降温和/或升温效果。
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系统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系统,本发明的车辆的温度管理系统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系统的实施例一的结构示意图;
图2是本发明的车辆的温度管理系统的实施例二的结构示意图;
图3是本发明的车辆的温度管理系统的控制方法的流程图;
图4是本发明的车辆的温度管理系统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、换热装置;41、第一介质管路;42、第二介质管路;43、换热水箱;44、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;101、第一电控阀;110、水冷散热器;120、水箱;130、第一冷却水管路;140、第二冷却水管路;150、水泵;160、排水管;170、第二电控阀。
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系统的各个步骤,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“上”、“下”、“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”、“第三”、“第四”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系统对电池温度的管理效果不太理想的问题。本发明提供了一种车辆的温度管理系统的控制方法及温度管理系统,旨在通过车辆的空调器和水冷散热器来对电池进行降温和/或升温,以提高对电池温度的管理效果。
首先参照图1和图2,其中,图1是本发明的车辆的温度管理系统的实施例一的结构示意图;图2是本发明的车辆的温度管理系统的实施例二的结构示意图。
如图1和图2所示,本发明的车辆的温度管理系统包括空调器、换热装置4、水冷散热器110和电池5,其中,电池5与车辆的用电器件电连接,空调器包括相连的压缩机1、冷凝器2和蒸发器3,蒸发器3设置在车辆的驾驶室内,水冷散热器110靠近电池5设置,以便对电池5进行降温和/或升温,换热装置4通过制冷剂管路(第一制冷剂管路91和第二制冷剂管路92)与蒸发器3并联设置,并且换热装置4的两端还通过冷却水管路(第一冷却水管路130和第二冷却水管路140)与水冷散热器110的两端连通,以便通过制冷剂对冷却水进行降温和/或升温。
通过设置换热装置4和水冷散热器110,换热装置4与水冷散热器110通过冷却水管路连通,换热装置4通过制冷剂管路与车辆的空调器连通,水冷散热器110放置在电池5的附近。
在空调器制冷运行时,压缩机1排出的高温高压制冷剂先进入冷凝器2,制冷剂经冷凝器2节流后,变成低温低压的制冷剂,低温低压的制冷剂沿着第一制冷剂管路91流入换热装置4,在流经换热装置4时与换热装置4内的冷却水发生热交换,对冷却水进行降温,被冷却的冷却水沿着冷却水管路流入水冷散热器110,冷却水在流经水冷散热器110时,使水冷散热器110附近的温度降低,从而降低电池5的温度,从水冷散热器110流出的冷却水沿着冷却水管路重新流入换热装置4,与流经换热装置4的制冷剂进行热交换,从而能够提高对电池5的降温效果。
在空调器制热运行时,压缩机1排出的高温高压制冷剂先沿着第二制冷剂管路92进入换热装置4,在流经换热装置4时与换热装置4内的冷却水发生热交换,对冷却水进行升温,被加热的冷却水沿着冷却水管路流入水冷散热器110,高温冷却水在流经水冷散热器110时,使水冷散热器110附近的温度升高,从而对电池5进行升温,从水冷散热器110流出的低温冷却水沿着冷却水管路重新流入换热装置4,与流经换热装置4的制冷剂进行热交换,从而能够提高对电池5的升温效果,此外,还能够避免制冷剂靠近电池5,提高了安全性。
通过增设的相连的换热装置4和水冷散热器110,既能够对电池5进行降温,又能够对电池5进行升温,能够提高温度管理系统对电池5温度的管理效果。
需要说明的是,在实际应用中,可以选择仅通过换热装置4和水冷散热器110对电池5进行降温,或者,也可以选择仅通过换热装置4和水冷散热器110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,优选通过换热装置4和水冷散热器110即对电池5进行降温,又通过换热装置4和水冷散热器110对电池5进行升温。
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和蒸发器3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、气液分离器等,在此就不再一一赘述。
此外,还需要说明的是,可以将换热装置4设置为板式换热器,或者,也可以将换热装置4设置为换热器与换热水箱的组合结构,等等,这种对换热装置4的具体结构形式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。
在一种优选的情形中,如图1所示,换热装置4为板式换热器,板式换热器内设置有第一介质管路41和第二介质管路42,第一介质管路41通过制冷剂管路(第一制冷剂管路91和第二制冷剂管路92)与蒸发器3并联设置,第二介质管路42的两端通过冷却水管路(第一冷却水管路130和第二冷却水管路140)与水冷散热器110的两端连通,第一制冷剂管路91上安装有第一电控阀101,第二冷却水管路140上安装有水泵150。
示例性地,如图1所示,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连通,气液分离器8与压缩机1的回气口连通,四通阀7的第三端口73与冷凝器2的左端连通,冷凝器2的右端与蒸发器3的上端连通,蒸发器3的下端与四通阀7的第四端口74连通。
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,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先进入冷凝器2,制冷剂经冷凝器2节流后,变成低温低压的制冷剂,低温低压的制冷剂沿着第一制冷剂管路91流入设置在换热装置4内的第一介质管路41,在流经第一介质管路41时与流经设置换热装置4内的第二介质管路42中的冷却水发生热交换,对冷却水进行降温。
在水泵150的带动下,被冷却的冷却水沿着第一冷却水管路130流入水冷散热器110,低温冷却水在流经水冷散热器110时,使水冷散热器110附近的温度降低,从而降低电池5的温度,从水冷散热器110流出的高温冷却水沿着第二冷却水管路140重新流入第二介质管路42,与流经第一介质管路41的低温制冷剂进行热交换。
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,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先沿着第二制冷剂管路92流入设置在换热装置4内的第一介质管路41,在流经第一介质管路41时与流经设置换热装置4内的第二介质管路42中的冷却水发生热交换,对冷却水进行升温。
在水泵150的带动下,被加热的冷却水沿着第一冷却水管路130流入水冷散热器110,高温冷却水在流经水冷散热器110时,使水冷散热器110附近的温度升高,从而提高电池5的温度,从水冷散热器110流出的低温冷却水沿着第二冷却水管路140重新流入第二介质管路42,与流经第一介质管路41的高温制冷剂进行热交换。
需要说明的是,在实际应用中,也可以取消设置四通阀7,在这种情形下,只能够借助空调器对电池5进行升温或者降温。当然,优选设置四通阀7,以便既可以通过换热装置4和水冷散热器110对电池5进行降温,又可以通过换热装置4和水冷散热器110对电池5进行升温。
此外,还需要说明的是,在实际应用中,也可以将第一电控阀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上各设置一个第一电控阀101,这种对第一电控阀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。
在另一种优选的情形中,如图2所示,换热装置4包括换热水箱43以及设置在换热水箱43内的换热器44,换热器44通过制冷剂管路(第一制冷剂管路91和第二制冷剂管路92)与蒸发器3并联设置,换热水箱43的两端通过冷却水管路(第一冷却水管路130和第二冷却水管路140)与水冷散热器110的两端连通,在第一制冷剂管路91设置有第一电控阀101,第二冷却水管路140上安装有水泵150。
示例性地,如图2所示,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连通,气液分离器8与压缩机1的回气口连通,四通阀7的第三端口73与冷凝器2的左端连通,冷凝器2的右端与蒸发器3的上端连通,蒸发器3的下端与四通阀7的第四端口74连通。
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,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先进入冷凝器2,制冷剂经冷凝器2节流后,变成低温低压的制冷剂,低温低压的制冷剂沿着第一制冷剂管路91流入设置在换热水箱43内换热器44,在流经换热器44时与流经换热水箱43内的冷却水发生热交换对冷却水进行降温。
在水泵150的带动下,被冷却的冷却水沿着第一冷却水管路130流入水冷散热器110,低温冷却水在流经水冷散热器110时,使水冷散热器110附近的温度降低,从而降低电池5的温度,从水冷散热器110流出的高温冷却水沿着第二冷却水管路140重新流入换热水箱43,与流经换热器44的制冷剂进行热交换。
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,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先沿着第二制冷剂管路92流入设置在换热水箱43内的换热器44,在流经换热器44时与换热水箱43内的冷却水发生热交换,对冷却水进行升温。
在水泵150的带动下,被加热的冷却水沿着第二冷却水管路140流入水冷散热器110,高温冷却水在流经水冷散热器110时,使水冷散热器110附近的温度升高,从而提高电池5的温度,从水冷散热器110流出的低温冷却水沿着第一冷却水管路130重新流入换热水箱43,与流经换热器44的制冷剂进行热交换。
优选地,如图1和图2所示,本发明的温度管理系统还包括风扇6,风扇6靠近水冷散热器110设置,以便将水冷散热器110附近的低温空气和/或高温空气吹向电池5,水冷散热器110位于风扇6与电池5之间。
通过风扇6可以将水冷散热器110附近的低温空气和/或高温空气吹向电池5,更有利于降低和/或提升电池5的温度;此外,将风扇6设置在水冷散热器110的左侧,将电池5设置在水冷散热器110的右侧,可以防止将水冷散热器110上的冷凝水吹向电池5,提高了安全性。
优选地,如图1和2所示,本发明的换热装置4内的制冷剂的流动方向与冷却水的流动方向相反。
通过使制冷剂和冷却水逆向流动,能够提高对冷却水的冷却效果,从而提高对电池5的降温效果。
示例性地,如图1和2所示,在空调器以制冷模式运行时,换热装置4内的制冷剂由上向下流动,换热水箱43内的冷却水由下向上流动;反之,在空调器以制热模式运行时,换热装置4内的制冷剂由下向上流动,换热水箱43内的冷却水由上向下流动。
优选地,如图1和2所示,本发明的温度管理系统还包括储水箱120,储水箱120内存储有冷却水,储水箱120与水冷散热器110连通。
通过设置储水箱120,能够向系统内补充冷却水,以保证对电池5的降温效果。
基于上述的车辆的温度管理系统,本发明还提供了一种温度管理系统的控制方法,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;
S200:根据温度,选择性地打开第一电控阀并使空调器和水泵运行。
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系统的控制器通讯连接,以便将温度传感器检测到的数据传输给控制器。
本发明的温度管理系统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,可以控制第一电控阀的打开和关闭,可以控制风扇的启动和停止,可以控制水泵的启动和停止等等。
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,来判断是否打开第一电控阀,在打开第一电控阀的同时,也需要使空调器和水泵运行,以便通过换热装置对冷却水进行降温和/或升温,进而通过水冷散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4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第一电控阀并使空调器和水泵运行。其中,“根据温度,选择性地打开第一电控阀并使空调器和水泵运行”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,即控制第一电控阀打开,并控制空调器以制冷模式运行,以便通过换热装置对冷却水进行降温,同时使水泵运行,以便通过水冷散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,即控制第一电控阀打开,并控制空调器以制热模式运行,以便通过换热装置对冷却水进行升温,同时使水泵运行,以便通过水冷散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,可以不打开第一电控阀。
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:打开第一电控阀并使空调器以制冷模式运行且使水泵运行。
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,同时使水泵启动运行,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换热装置时,与流经换热装置的冷却水进行热交换,降低冷却水的温度,从换热装置流出的低温冷却水沿着冷却水管路流入水冷散热器,使得水冷散热器附近的温度降低,此时也可以控制风扇运行,将水冷散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:打开第一电控阀并使空调器以制热模式运行且使水泵运行。
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,同时使水泵运行,压缩机排出的高温高压制冷剂沿着管路流入换热装置,制冷剂在流经换热装置时,与流经换热装置的冷却水进行热交换,提升冷却水的温度,从换热装置流出的高温冷却水沿着冷却水管路流入水冷散热器,使得水冷散热器附近的温度升高,此时也可以控制风扇运行,将水冷散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,如果选择仅通过换热装置和水冷散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,则不打开第一电控阀。
类似地,如果选择仅通过换热装置和水冷散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,则不打开第一电控阀。
当然,优选通过换热装置和水冷散热器对电池既进行降温又进行升温。
优选地,在执行步骤“打开第一电控阀”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,需要打开第一电控阀,以将换热装置接入空调器,通过换热装置对冷却水进行降温和/或升温,进而通过水冷散热器来降低或者提高电池的温度,在打开第一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“打开第一电控阀”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第一电控阀的开度进行调节。
在通过换热装置对冷却水进行降温和/或升温,进而通过水冷散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第一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第一电控阀的开度,例如,如果电池的温度与设定目标温度之间的差值较大,则增大第一电控阀的开度,反之,如果电池的温度与设定目标温度之间的差值较小,则减小第一电控阀的开度;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第一电控阀的开度,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第一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;根据差值对第一电控阀的开度进行PID(ProportionIntegration Differentiation)调节。
通过这样的设置,能够对第一电控阀的开度进行动态、快速及精确地调节,防止第一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第一电控阀的开度进行PID调节。
需要说明的是,第一电控阀优选为电磁阀或者电子膨胀阀。
优选地,如图2所示,本发明的换热水箱43上设置有排水管160,排水管160上设置有第二电控阀170,第二电控阀170用于控制排水管160的通断状态,本发明的控制方法还包括:获取换热水箱内的冷却水的温度;根据冷却水的温度,选择性地打开第二电控阀。
示例性地,可以在换热水箱内安装一个温度传感器,用于检测换热水箱内的冷却水的温度,并使温度传感器与温度管理系统的控制器通讯连接,以便及时地将检测的温度数据传输给控制器。其中,控制器能够控制第二电控阀的打开和关闭。
需要说明的是,可以将冷却水的温度直接与预设温度进行比较,根据比较结果来选择性地打开第二电控阀,或者,也可以先计算冷却水的温度与预设温度之间的差值,然后根据该差值的大小来选择性地打开第二电控阀,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,“根据冷却水的温度,选择性地打开第二电控阀”的步骤具体包括:将冷却水的的温度与第三预设温度进行比较;如果冷却水的温度小于第三预温度,则打开第二电控阀。
通过这样的设置,当换热水箱内的冷却水的温度过低时,可以及时地将换热水箱内的冷却水排出,避免将换热水箱冻裂。
示例性地,第三预设温度为0度,当冷却水的温度小于0度时,换热水箱内的水有可能结冰,导致换热水箱冻裂,此时将第二电控阀打开,及时地将换热水箱内的水排出,能够避免换热水箱被冻裂。
需要说明的是,第三预设温度的具体数值并不限于上述的0度,例如,还可以将第三预设温度设置为0.1度、0.2度等等,本领域技术人员在实际应用中可以灵活地设置第三预设温度的具体数值,只要能够防止将换热水箱冻裂即可。
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系统的控制方法,其特征在于,所述温度管理系统包括空调器、换热装置、水冷散热器和电池,所述电池与所述车辆的用电器件电连接,所述水冷散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,所述换热装置的两端通过制冷剂管路与所述空调器连通,并且所述换热装置与所述空调器的设置在驾驶室内的蒸发器并联设置,所述换热装置的两端还通过冷却水管路与所述水冷散热器的两端连通,以便通过制冷剂对冷却水进行降温和/或升温,所述制冷剂管路上设置有第一电控阀,所述第一电控阀用于控制所述制冷剂管路的通断状态,所述冷却水管路上设置有水泵,所述控制方法包括:
获取所述电池的温度;
根据所述温度,选择性地打开所述第一电控阀并使所述空调器和所述水泵运行。
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,选择性地打开所述第一电控阀并使所述空调器和所述水泵运行”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,则打开所述第一电控阀并使所述空调器以制冷模式运行且使所述水泵运行。
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,选择性地打开所述第一电控阀并使所述空调器和所述水泵运行”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,则打开所述第一电控阀并使所述空调器以制热模式运行且使所述水泵运行;
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1所述的控制方法,其特征在于,在执行步骤“打开所述第一电控阀”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。
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“打开所述第一电控阀”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第一电控阀的开度进行调节。
6.根据权利要求5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第一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第一电控阀的开度进行PID调节。
7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述换热装置包括换热水箱以及设置在所述换热水箱内的换热器,所述换热器通过制冷剂管路与所述蒸发器并联设置,所述换热水箱的两端通过冷却水管路与所述水冷散热器的两端连通,所述换热水箱上设置有排水管,所述排水管上设置有第二电控阀,所述第二电控阀用于控制所述排水管的通断状态,所述控制方法还包括:
获取所述换热水箱内的冷却水的温度;
根据所述冷却水的温度,选择性地打开所述第二电控阀。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,“根据所述冷却水的温度,选择性地打开所述第二电控阀”的步骤具体包括:
将所述冷却水的的温度与第三预设温度进行比较;
如果所述冷却水的温度小于所述第三预温度,则打开所述第二电控阀。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法,其特征在于,所述换热装置内的制冷剂的流动方向与冷却水的流动方向相反。
10.一种温度管理系统,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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