CN115556532A - 热管理系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种热管理系统的控制方法,控制方法包括:获取环境温度和目标出风温度,至少根据环境温度与预设第一阈值,选择至少根据环境温度与预设第二阈值,或至少根据目标出风温度、环境温度以及预设第一温差,控制热管理系统的运行模式;其中,预设第一阈值大于预设第二阈值。相较于相关技术,提升系统的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及热管理控制技术领域,特别涉及一种热管理系统的控制方法。
背景技术
热管理舒适性指的是在不同的环境工况下,控制热管理系统选择相应的运行模式,以提供用户需求的出风温度。由于运行环境的多变性,在不同的环境下,为达到用户所需的设定温度,热管理系统的实际出风温度往往非常复杂。
相关技术中,系统预设温度点,当环境温度高于预设温度点,运行压缩机加PTC辅热,调节风门达到目标出风温度,当低于温度点时,运行采暖除湿模式,通过压缩机的开停机达到目标出风温度。预设温度点灵活性较低,系统会产生频繁切换运行模式的现象,系统稳定性较差。
发明内容
本申请提供了一种稳定性较高的热管理系统的控制方法。
一方面,本申请提供了一种热管理系统的控制方法,所述控制方法应用于热管理系统,所述控制方法包括如下步骤:
获取环境温度和所述热管理系统的目标出风温度;至少根据所述环境温度与预设第一阈值,选择至少根据所述环境温度与预设第二阈值,或至少根据所述目标出风温度、所述环境温度以及预设第一温差,控制所述热管理系统的运行模式;其中,预设第一阈值大于预设第二阈值。
本申请中,至少根据环境温度与预设第一阈值,选择至少根据环境温度与预设第二阈值,或至少根据目标出风温度、环境温度以及预设第一温差,使用合适的空调运行模式,改善系统频繁切换运行模式的现象,有利于提高系统稳定性。
附图说明
图1为本申请热管理系统一个实施例的连接框图示意图;
图2为如图1所示热管理系统中热管理装置的一个实施例的结构示意图;
图3为本申请热管理系统一个实施例中运行模式切换控制逻辑示意图;
图4为如图3所示的逻辑示意图中在环境温度大于T1时的运行模式切换控制逻辑示意图;
图5为本申请热管理系统的控制方法一个实施例的流程示意图;
图6为如图5所示热管理系统的控制方法一个实施例中步骤S20以及步骤S30的流程示意图;
图7为本申请热管理系统的控制方法一个实施例中步骤S41至步骤S43的流程示意图;
图8为本申请热管理系统的控制方法一个实施例中步骤S51至步骤S53的流程示意图;
图9为本申请热管理系统的控制方法一个实施例中步骤S61至步骤S63的流程示意图;
图10为本申请热管理系统的控制方法一个实施例中步骤S71至步骤S73的流程示意图;
图11为本申请热管理系统的控制方法另一个实施例的流程示意图;
图12为如图11所示热管理系统的控制方法一个实施例中步骤S120的流程示意图;
图13为本申请热管理系统的控制方法一个实施例中步骤S131至步骤S132的流程示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
本申请提出一种稳定性较高的热管理系统的控制方法。
如图1所示,热管理系统100包括热管理装置101和控制装置102,控制装置102与热管理装置101的部分部件电连接,控制装置102对热管理装置101的运行状态进行控制。
可选地,热管理系统100可以应用于车辆,或室内如住宅、车库、商场等。
以上述热管理系统100应用于车辆为例,热管理系统100包括舱体200,如乘客舱等,热管理系统100用于满足舱体侧的制热或制冷需求。参照图2,本实施例中,热管理装置101包括多通阀10、出风装置20以及换热装置30。多通阀10用于调节流入出风装置20的流量和流入换热装置30的流量(如制冷剂或冷却液的流量等),多通阀10的出口与出风装置20和换热装置30中的至少一个连通。多通阀10受控于控制装置102,以调节多通阀10的开度比例。出风装置20与舱体200热交换,如流入出风装置20内的制冷剂或冷却液与舱体200热交换等,满足舱体侧的制热或制冷需求。换热装置30与大气环境热交换,如流入换热装置30内的制冷剂或冷却液直接或间接与大气环境热交换等,将多余热量(或能量)释放至大气环境(如车外环境等)中,或者从大气环境中吸热。
值得一提的是,控制装置102与多通阀10电连接,控制装置102通过控制多通阀10的开度比例,以控制流向出风装置20的流量在总流量中的占比,可以实现在压缩机的转速不能再降低时,可以在不关闭压缩机的情况下满足舱体侧的制热需求或制冷需求,有利于提高系统稳定性。具体控制方法可以参考本申请控制方法实施例中的描述。
热管理系统100包括制热模式、制热除湿模式以及制冷模式等运行模式。热管理系统100还包括流体切换装置40,流体切换装置40与控制装置102电连接,流体切换装置40受控于控制装置102,控制切换流体切换装置40的工作状态,从而切换热管理系统100的运行模式。举例地,流体切换装置40的工作状态可以包含第一工作状态以及第二工作状态,在第一工作状态下,热管理系统100运行制热模式或制热除湿模式,在第二工作状态下,热管理系统100运行制冷模式。
参考图2,本实施例中,多通阀10包括第一多通阀11以及第二多通阀12,出风装置20包括第一换热器21和第三换热器22,换热装置30包括第二换热器31和第四换热器32。热管理装置101还包括第一冷却液系统50、第二冷却液系统60以及制冷剂系统70,第一冷却液系统50的部分部件与控制装置102电连接,控制装置102控制第一冷却液系统的运行状态,以循环第一冷却液。第二冷却液系统60的部分部件与控制装置102电连接,控制装置102控制第二冷却液系统60的运行状态,以循环第二冷却液。制冷剂系统70的部分部件与控制装置102电连接,控制装置102控制制冷剂系统70的运行状态,以循环制冷剂(如低温或高温制冷剂等)。
第一多通阀11与控制装置102电连接,受控于控制装置102,用于调节流向第一换热器21的流量和流向第二换热器31的流量(如第一冷却液流量),第一多通阀11可选为三通阀,一个入口用于通入流体,一个出口与第一换热器21连通,另一个出口与第二换热器31连通。第二多通阀12与控制装置102电连接,受控于控制装置102,用于调节流向第三换热器22的流量与流向第四换热器32的流量(如制冷剂流量),第二多通阀12可选为三通阀,一个入口用于通入另一流体,一个出口与第三换热器22连通,另一个出口与第四换热器31连通。
本实施例中,第一多通阀11和第一换热器21连接于第一冷却液系统50,第一换热器21的内部流道流通第一冷却液,第一多通阀11的一个出口与第一换热器21连通。第一换热器21为风冷换热器,用作暖风芯体,其内部流动的第一冷却液能够与外表面周围的空气进行热交换。
第三换热器22的内部流道连通于制冷剂系统70,第三换热器22的内部流道流通制冷剂。第三换热器22用作室内蒸发器,其内部流动的制冷剂与外表面周围的空气进行热交换。可选地,第三换热器22设于第一换热器21的上风侧,出风装置20设有导风设备,导风设备用于引导与第一换热器21热交换后的空气和与第三换热器22热交换后的空气吹入舱体200内(如向舱体200内吹入一定温度的风),从而调节舱体200内的温度。例如,在制热除湿模式下,空气先流经温度较低的第三换热器22完成除湿,然后除湿后的干燥空气流经温度较高的第三换热器22被加热,加热后的干燥空气进入乘客舱,实现制热除湿功能。
第二换热器31为双流道换热器(如板换或水冷换热器等),包括第一换热部和第二换热部,第一换热部的流道连通于第一冷却液系统50,用于流通第一冷却液,第二换热部的流道连通于第二冷却液系统60,用于流通第二冷却液,第二换热器31用于第一冷却液与第二冷却液热交换。第四换热器32为双流道换热器,包括第三换热部和第四换热部,第三换热部的流道连通于制冷剂系统70,用于流通制冷剂,第四换热部的流道连通于第二冷却液系统60,用于流通第二冷却液,第四换热器32用于制冷剂与第二冷却液热交换。
本实施例中,热管理装置101还包括第五换热器80,第五换热器80为双流道换热器,包括第五换热部和第六换热部,第五换热部的流道连通于制冷剂系统70,用于流通制冷剂,第六换热部的流道连通于第一冷却液系统50,用于流通第一冷却液,第五换热器80用于第一冷却液与制冷剂热交换。
第一冷却液系统50还包括流体泵51以及加热器。第一冷却液系统50中的流体泵以及加热器与控制装置102电连接。流体泵51用于提供驱动第一冷却液流动的动力,加热器用于加热第一冷却液。
第二冷却液系统60中包括低温水箱61、电机62、电池63以及逆变器等,低温水箱61与大气环境热交换,第二冷却液系统60中电机62、电池63以及逆变器与控制装置102电连接。第二冷却液系统还包括多个与控制装置102电连接且受控于控制装置102的阀件,通过对多个阀件的工作状态的调控,能够实现电机62以及电池63以及逆变器等发热设备的热管理,从而提升电机62以及电池63以及逆变器等设备的性能。例如,第二冷却液系统60能够通过低温水箱61与大气环境热交换,从而对电机62、电池63以及逆变器等发热设备进行散热;也能够通过第二换热器31或第四换热器32对电机62、电池63以及逆变器等发热设备进行热管理。
制冷剂系统70包括压缩机71、气液分离器72、室外换热器73、第一流量调节装置74、第二流量调节装置75、第三流量调节装置76。制冷剂系统70中压缩机71、第一流量调节装置74、第二流量调节装置75、第三流量调节装置76分别与控制装置102电连接,且受控于控制装置102。压缩机71压缩制冷剂,气液分离器72对制冷剂气液分离并排出气态制冷剂,室外换热器73中制冷剂与大气环境热交换。第一流量调节装置74用于调节流经室外换热器73的制冷剂,具有节流、导通和截止的功能。第二流量调节装置75用于调节流经第三换热器22的制冷剂,具有节流和截止的功能。第三流量调节装置76用于调节流经第四换热器32的制冷剂,具有节流和截止的功能。
具体地,以下描述热管理系统100在不同运行模式下的示例性过程。
在制热模式下,第一流量调节装置74处于节流状态,第二流量调节装置75处于截止状态,第三流量调节装置76处于截止状态,流体切换装置40处于第一工作状态。压缩机71、第五换热器80的第五换热部、第一流量调节装置74、室外换热器73、气液分离器72、压缩机71顺序连通形成制冷剂回路。流体泵51、第一多通阀11、第一换热器21、流体泵51顺序连通形成冷却液回路,流体泵51处于工作状态为第一冷却液的流动提供动力。第一换热器21放热,出风装置20向舱体200输出热风,用于提升舱体200的温度。制热模式下,通过调节第一多通阀11,可使部分第一冷却液流经第二换热器31的第一换热部,通过第二换热器31向大气环境放热,或通过第二换热器31与第二冷却液系统60中的第二冷却液热交换,以将热量散至大气环境,或者对电机62、电池63以及逆变器等发热设备进行热管理等。
在制热除湿模式下,第一流量调节装置74处于节流状态,第二流量调节装置75处于节流状态,第三流量调节装置76处于截止状态,流体切换装置40处于第一工作状态。压缩机71、第五换热器80的第五换热部、第一流量调节装置74、室外换热器73、气液分离器72、压缩机71顺序连通形成制冷剂回路,压缩机71、第五换热器80的第五换热部、第二多通阀12、第二流量调节装置75、第三换热器22、气液分离器72、压缩机71顺序连通形成制冷剂回路。流体泵51、第一多通阀11、第一换热器21、流体泵51顺序连通形成冷却液回路,流体泵51处于工作状态为第一冷却液的流动提供动力。出风装置20中,空气先流经温度较低的第三换热器22进行除湿,再流经第一换热器21被加热,从而实现制热除湿的功能,此时,出风装置20向舱体200输出干燥的热风,用于提升舱体200的温度。制热除湿模式下,通过调节第一多通阀11,可使部分第一冷却液流经第二换热器31,通过第二换热器31向大气环境放热,或通过第二换热器31与第二冷却液系统60中的第二冷却液热交换,以将热量散至大气环境,或者对电机62、电池63以及逆变器等发热设备进行热管理等。
在制热模式和制热除湿模式下,通过使用第一多通阀11分流,将部分热量释放至大气环境中(或将部分热量传递至电机62、电池63以及逆变器等发热设备等)的方式,调节提供给舱体侧的热量。该调节方式在压缩机的转速不能再降低时,可以在不关闭压缩机的前提下满足舱体侧的制热需求,提升系统的稳定性。
在制冷模式下,流体泵51停止工作,第一流量调节装置74处于导通状态,第二流量调节装置75处于节流状态,流体切换装置40处于第二工作状态。压缩机71、第五换热器80的第五换热部、第一流量调节装置74、室外换热器73、第二流量调节装置75、第三换热器22、气液分离器72、压缩机71顺序连通形成制冷剂回路。第三换热器22吸热,出风装置20向舱体200输出冷风,用于降低舱体200的温度。制冷模式下,通过调节第二多通阀12,使部分制冷剂流经第四换热器32的第三换热部,且第三流量调节装置76处于节流状态,通过第四换热器32与大气环境换热,或通过第四换热器32与第二冷却液系统60中的第二冷却液热交换,以将热量散至大气环境,或者对电机62、电池63以及逆变器等发热设备进行热管理等。在一些其他实施例中,可以不设置第二多通阀12,直接通过第二流量调节装置75和第三流量调节装置76进行流量调节;也可以不设置第二流量调节装置75和第三流量调节装置76,但在第二多通阀12的入口前设置膨胀阀用于实现节流和截止功能。
在制冷模式下,通过使用第二多通阀12分流,使部分制冷剂流经第四换热器32的第三换热部,调节流向第三换热器22的制冷剂流量,从而调节舱体侧的制冷效果。该调节方式在压缩机71的转速不能再降低时,可以在不关闭压缩机的前提下满足舱体侧的制冷需求,提升系统的稳定性。
控制装置102控制第一多通阀11和第二多通阀12的开度比例。本实施例中,第一多通阀11的开度比例为流向第一换热器21的流量在第一冷却液总流量中的占比。例如,第一多通阀21的开度比例为100%,是指第一冷却液全部流向第一换热器21。第一多通阀11的开度比例为0,是指第一冷却液全部流向第二换热器31。第二多通阀12的开度比例为流向第三换热器22的流量在第二多通阀12入口处流量中的占比。例如,第二多通阀12的开度比例为100%,是指流经第二多通阀12后的制冷剂全部流向第三换热器22。在一些其他实施例中,第一多通阀11的开度比例也可以为流向第二换热器31的流量在第一冷却液总流量中的占比;第二多通阀12的开度比例为流向第四换热器32的流量在第二多通阀12入口处流量中的占比。
热管理系统100中还可以包含多个传感器,如设于出风装置20出口的传感器、设于压缩机71出口的传感器C1、设于室外换热器端口的传感器C2以及传感器C3、设于第三换热器22出口的传感器C4等,上述多个传感器均与控制装置102电连接,以将检测到的温度信号发送至控制装置102,使得控制装置102对各个部件的工作状态的判断较为准确。
本申请实施例中的控制装置102,可以是任意具有获取和运算能力的设备,例如,可以是计算机终端、工控机等等,控制装置102可以获取热管理装置101的运行模式,控制装置102可以向热管理装置101中的至少一个部件发送对应的控制信号,以控制对应的部件的工作状态。
本申请实施例还给出了一种热管理系统的控制方法,可以应用于上述图2所提供的热管理装置101的示例,控制装置102执行控制方法,热管理装置101的具体实施方式在此不再赘述,可参考上述对热管理装置101的说明。
下面对本申请实施例提供的热管理系统100的控制方法进行详细说明,具体而言,如图3、图4以及图5所示,该方法包括如下步骤:
S10、获取环境温度和目标出风温度;
S11、至少根据环境温度与预设第一阈值T1,选择至少根据环境温度与预设第二阈值T2,或至少根据目标出风温度、环境温度以及预设第一温差△T1,控制热管理系统100的运行模式。其中,预设第一阈值T1大于预设第二阈值T2。
环境温度为车外大气环境温度,其可以由被设置于车头、倒车镜或者车身的任意位置上的温度传感器采集得到。目标出风温度为出风装置20的出风口处所要达到的温度,或由出风装置20吹入舱体200内的空气温度所要达到的温度,其可以根据用户预设定的温度得出,例如,用户操作热管理系统100的控制面板,以输入需求出风温度,然后根据输入的需求出风温度得出目标出风温度。
需要指出的是,在其他实施例中,还可以根据环境湿度、环境风速、环境阳光强度等,控制热管理系统100的运行模式,具体实现方式可以参考上述步骤S11的原理或功能,在此不受限制。
具体地,步骤S11包括如下步骤:
S12、判断环境温度是否小于预设第一阈值T1,控制热管理系统100的运行制热模式、制冷模式和制热除湿模式中的一个。
具体地,当环境温度小于或等于预设第一阈值T1,执行步骤S20;当环境温度大于预设第一阈值T1,执行步骤S30。
S20:至少根据环境温度与预设第二阈值T2的大小关系,控制热管理系统100运行制热模式或制热除湿模式;
S30:至少根据目标出风温度与环境温度的差值与预设第一温差△T1的大小关系,控制热管理系统100运行制冷模式或制热除湿模式。
相较于相关技术,本申请控制方法中,对环境温度划分区间,环境温度相对较低(如低于T1)时,根据环境温度与预设第二阈值T2的大小关系确定热管理系统100的运行模式,环境温度相对较高(如高于T1)时,根据目标出风温度与环境温度的差值与预设第一温差△T1的大小关系确定热管理系统100的运行模式,因此,提高了控制热管理系统100运行模式的准确性,改善热管理系统频繁切换运行模式的现象,提高系统稳定性。
如图6所示,步骤S20包括如下步骤:
S21、判断环境温度是否大于预设第二阈值T2;
当环境温度小于或等于预设第一阈值T1且大于预设第二阈值T2,执行步骤S22;当环境温度小于或等于预设第二阈值T2,执行步骤S23。
S22:控制热管理系统100运行制热除湿模式。
S23:控制热管理系统100运行制热模式。
若环境温度低于预设第二阈值T2,则表示环境温度过低,舱体200内用户有制热需求,则控制热管理系统100运行制热模式。若环境温度高于预设第二阈值T2且低于预设第一阈值T1,则表示环境温度相对高一些,但舱体200内用户也有取暖需求,此时控制热管理系统100运行制热除湿模式,即可满足用户取暖需求,同时具备除湿效果,防止舱体200内起雾。
若环境温度高于预设第一阈值T1,则表示环境温度较高,舱体200内部分用户有制热需求,而其他用户有制冷需求,此时热管理系统100的具体运行模式与用户的需求相关度较高,可以根据用户设定的目标出风温度与环境温度的差值来做进一步地判断。
进一步地,如图6所示,步骤S30包括:
S31、判断目标出风温度与环境温度的差值是否大于预设第一温差△T1;
当目标出风温度与环境温度的差值小于或者等于预设第一温差△T1,执行步骤S22;目标出风温度与环境温度的差值小于或者等于预设第一温差△T1,执行步骤S32。
S32:控制热管理系统100运行制冷模式。
也就是说,若环境温度高于T1且目标出风温度与环境温度的差值大于△T1,则表示舱体200内用户有取暖需求,但由于此时环境温度相对较高,只需控制热管理系统100运行制热除湿模式,即可满足舱体200内用户的取暖需求。若环境温度高于T1且目标出风温度与环境温度差值小于△T1,则表示舱体200内用户有制冷需求,需要控制热管理系统100运行制冷模式。
如图7所示,根据上述步骤确定热管理系统100的运行模式后,方法还包括如下步骤:
S41、热管理系统100运行制热模式;
S42、判断环境温度是否大于预设第三阈值T3;
当检测到环境温度大于预设第三阈值,则执行步骤S43;反之,热管理系统100继续运行制热模式。具体地,步骤S43为:热管理系统100的运行模式切换为制热除湿模式。
如图8所示,方法还包括如下步骤:
S51、热管理系统100运行制热除湿模式;
S52、判断环境温度是否小于预设第二阈值T2;
当检测到环境温度小于预设第二阈值T2,则执行步骤S53;反之,热管理系统100继续运行制热除湿模式;具体地,步骤S53为:热管理系统100的运行模式切换为制热模式。
在本实施例中,预设第三阈值T3大于预设第二阈值T2,预设第三阈值T3小于预设第一阈值T1。
如图9所示,方法还包括如下步骤:
S61、热管理系统100运行制冷模式;
S62、判断目标出风温度与环境温度的差值是否大于预设第一温差△T1;
当检测到目标出风温度与环境温度的差值大于预设第一温差△T1,则执行步骤S63;反之,热管理系统100继续运行制冷模式。具体地,步骤S63为:热管理系统100的运行模式切换为制热除湿模式。
如图10所示,方法还包括如下步骤:
S71、热管理系统100运行制热除湿模式;
S72、判断目标出风温度与环境温度的差值是否小于预设第二温差△T2;
当检测到目标出风温度与环境温度的差值小于预设第二温差△T2,则执行步骤S73;反之,热管理系统100继续运行制热除湿模式。具体地,步骤S73为:热管理系统100的运行模式切换为制冷模式。
在本实施例中,预设第一温差△T1大于预设第二温差△T2。
本申请方法中,环境温度小于或等于T1时,预留了热管理系统100切换制热模式与制热除湿模式的缓冲区间,环境温度大于T1时,预留了热管理系统100切换制冷模式与制热除湿模式的缓冲区间,避免了因一个系统预设温度点而导致系统频繁切换运行模式,有利于提高系统稳定性。
在本申请另一个实施例中,还提供了一种热管理系统100的控制方法,如图11所示,控制方法包括:
S110、获取目标出风温度和当前出风温度;
S120、至少根据当前出风温度与目标出风温度,控制多通阀10的开度比例,从而控制流体流入至所述出风装置20和所述换热装置30中的比例。
当前出风温度为出风装置20的出风口处的温度,或由出风装置20吹入舱体200内的空气温度,其可以由被设置于出风装置20的出风口处的温度传感器采集得到。
在步骤S110与步骤S120中,对用户需求的目标出风温度与出风装置20的当前出风温度进行比较,根据比较结果控制多通阀的开度比例,以控制流向出风装置20的流量,从而通过调控流经出风装置20的流量大小的方式,调节出风装置20吹入舱体200内的空气温度。
如图12所示,步骤S120包括如下步骤:
S121、运行制热模式或制热除湿模式;
S122、判断当前出风温度是否小于或等于目标出风温度;
当前出风温度小于或者等于目标出风温度,执行步骤S123;当当前出风温度大于目标出风温度,执行步骤124。
S123:控制第一多通阀11的开度比例不变(如控制第一多通阀11的开度比例处于100%),调节压缩机71的转速;
S124:判断压缩机71的转速是否大于最低转速;
当压缩机71的转速大于最低转速,执行步骤125;当压缩机71的转速小于或等于最低转速,执行步骤126。
S125:控制第一多通阀11的开度比例不变,降低压缩机71的转速;
S126:控制压缩机71的转速保持最低转速,调节(如降低)第一多通阀11的开度比例。
也就是说,在热管理系统100运行制热模式或制热除湿模式下,若当前出风温度低于目标出风温度,此时,舱体侧的取暖需求未满足,则控制第一多通阀11的开度比例保持在最大值(或100%),使第一冷却液全部流入出风装置20的第一换热器21,用于与舱体200热交换,同时调节压缩机71的转速(如提高压缩机71转速等),使得出风装置20的当前出风温度升高,以达到目标出风温度,满足舱体侧的供暖需求。
若当前出风温度高于目标出风温度,且检测到压缩机71的转速未降低至最低转速,则控制第一多通阀11的开度比例保持在最大值,使第一冷却液全部流入出风装置20的第一换热器,与舱体20热交换,同时通过降低压缩机71的转速的方式,使得出风装置20的当前出风温度降低,以达到目标出风温度,满足舱体侧的供暖需求。
上述两种情况,可以通过调控压缩机71转速的方式对出风装置20的出风温度进行调节,此时控制第一多通阀11的开度比例为最大值,可防止部分热量散至大气环境中,造成能量浪费。
可以理解的是,热管理系统100的压缩机71存在最低转速,在热管理系统100每次开始启动时,热管理系统100先以合适的功率、最大风量进行制热或制冷(此时压缩机71转速较高),使得当前出风温度快速接近目标出风温度。在当前出风温度快接近目标出风温度(如温差小于或等于预设值)时,压缩机71的转速逐渐降低,在当前出风温度接近目标出风温度后,压缩机71达到最低转速并保持以最低转速运转,使当前出风温度维持在目标出风温度,使得温度波动较小,同时降低能耗。
在相关技术中,在热管理系统100运行制热模式或制热除湿模式时,若压缩机71达到最低转速后,当前出风温度仍然高于目标出风温度,则通过关闭压缩机71的方式,使得出风装置20的当前出风温度降低,从而降低舱体200内的温度,然后当出风装置20的当前出风温度(或舱体200内温度)低于目标出风温度时,再次开启压缩机71,使得舱体200内温度再次升高,以满足舱体侧的制热需求,因此,相关技术中易出现压缩机71频繁地开停机现象,易损坏压缩机71。
在本方法实施例中,若压缩机71的转速已降低至最低转速或低于最低转速,且当前出风温度仍然高于目标出风温度,则控制压缩机71的转速保持最低转速,同时降低第一多通阀11的开度比例,使部分冷却液流入换热装置30的第二换热器31中,使部分热量释放至大气环境中,降低流入出风装置20的第一换热器21的冷却液流量,使得出风装置20的当前出风温度降低,以达到目标出风温度,从而在压缩机71的转速不能再降低时,可以不用关闭压缩机11满足舱体侧的制热需求,有利于提高系统稳定性,避免损坏压缩机71等。
其中一种可能的实现方式中,如图13所示,步骤S120还包括:
S131、运行制冷模式;
S132、判断当前出风温度是否大于目标出风温度;
当当前出风温度大于目标出风温度,则执行步骤S133;若当前出风温度小于或者等于目标出风温度,则执行步骤S134。
S133:控制第二多通阀12的开度比例保持不变,调节压缩机71的转速;
S134:判断压缩机71转速是否大于最低转速;
若压缩机71的转速小于或等于最低转速,则执行步骤S135;若压缩机的转速大于最低转速,则执行步骤S136。
S135:控制第二多通阀12的开度比例保持不变,降低压缩机71的转速;
S136:控制压缩机71的转速保持最低转速,调节(如降低)第二多通阀12的开度比例。
也就是说,在热管理系统100运行制冷模式下,若当前出风温度高于目标出风温度,则控制第二多通阀12的开度比例保持在最大值(或100%),使制冷剂全部流入出风装置20的第三换热器22,与舱体20热交换,同时调节压缩机71的转速(如提高压缩机71转速等),使得出风装置20的当前出风温度降低,以达到目标出风温度,满足舱体侧用户的制冷需求。
若当前出风温度低于目标出风温度,且检测到压缩机71的转速未降低至最低转速,则控制第二多通阀12的开度比例为最大值,使制冷剂全部流入出风装置20的第三换热器22,与舱体200热交换,同时通过降低压缩机71的转速的方式,使得出风装置20的当前出风温度升高,以达到目标出风温度,满足舱体侧用户的制冷需求。
若压缩机71的转速已降低至最低转速或低于最低转速,且当前出风温度仍然低于目标出风温度,则控制压缩机71的转速保持最低转速,同时降低第二多通阀12的开度比例,使部分冷却液流入换热装置30的第四换热器32中,与大气环境热交换,降低流入出风装置的20第三换热器22的制冷剂流量,使得出风装置20的当前出风温度升高,以达到目标出风温度,从而在压缩机71的转速不能再降低时,可以不用关闭压缩机71满足舱体侧的制冷需求,有利于提高系统稳定性,避免损坏压缩机71等。
可选的,本实施例描述的热管理系统100的控制方法,可应用于上一实施例判断出热管理系统100的运行模式后运行,即,在步骤S22、S23以及S32后,对目标出风温度和当前出风温度进行判断,根据判断结果对多通阀的开度比例进行调节,以控制流向出风装置20的流量在总流量中的占比。能够在压缩机71的转速不能再降低时,不关闭压缩机71同时满足舱体侧的制热或制冷需求,改善压缩机71频繁启停带来的回油及能耗大的问题,还可以提高系统的稳定性。
在本申请实施例中,热管理系统100的控制装置102包括:获取模块,用于获取目标出风温度以及环境温度;处理模块,用于根据目标出风温度与当前出风温度的大小关系,控制热管理系统100的运行模式。
进一步地,获取模块还用于获取当前出风温度;处理模块还用于根据目标出风温度与当前出风温度的大小关系,控制多通阀10的开度比例,以调节流经出风装置20的流量,本实施例中,多通阀10的开度比例为流向出风装置20的流量在总流量中的占比。
在本实施例中,获取模块与处理模块之间电连接,用于执行上述图5或图11所提供的控制方法,具体步骤或原理可参考对控制方法的说明,在此不再赘述。
需要理解的是,本申请中,根据参数A和参数B,得到某一阶段性结果,是指得到某一阶段性结果时,至少使用参数A和参数B,但得到该阶段性结果还可以使用其他参数。例如,根据当前出风温度和目标出风温度,控制多通阀的开度比例,是指至少基于当前出风温度和目标出风温度,控制多通阀的开度比例。
应理解以上图所示的热管理系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现;也可以全部以硬件的形式实现;还可以部分模块以软件通过处理元件调用的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。例如,处理模块可以为单独设立的处理元件,也可以集成在热管理系统的某一个芯片中实现。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起,也可以独立实现。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如,以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit;以下简称:ASIC),或,一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor;以下简称:DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array;以下简称:FPGA)等。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(System-On-a-Chip;以下简称:SOC)的形式实现。
以上各实施例中,涉及的处理器可以例如包括CPU、DSP、微控制器或数字信号处理器,还可包括GPU、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Process Units;以下简称:NPU)和图像信号处理器(Image Signal Processing;以下简称:ISP),该处理器还可包括必要的硬件加速器或逻辑处理硬件电路,如ASIC,或一个或多个用于控制本申请技术方案程序执行的集成电路等。此外,处理器可以具有操作一个或多个软件程序的功能,软件程序可以存储在存储介质中。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请图5或图11所示实施例提供的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请图5或图11所示实施例提供的方法。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c或a和b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本领域普通技术人员可以意识到,本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory;以下简称:ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory;以下简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种热管理系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法应用于热管理系统,所述控制方法包括如下步骤:
获取环境温度和所述热管理系统的目标出风温度;
至少根据所述环境温度与预设第一阈值,选择至少根据所述环境温度与预设第二阈值,或至少根据所述目标出风温度、所述环境温度以及预设第一温差,控制所述热管理系统的运行模式;其中,预设第一阈值大于预设第二阈值。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述至少根据所述环境温度与预设第一阈值,选择至少根据所述环境温度与预设第二阈值,或至少根据所述目标出风温度、所述环境温度以及预设第一温差,控制所述热管理系统的运行模式的步骤中,包括如下步骤:
当所述环境温度小于或等于所述预设第一阈值,至少根据所述环境温度与所述预设第二阈值,控制所述热管理系统的运行模式;
当所述环境温度大于预设第一阈值,至少根据所述目标出风温度和所述环境温度的差值与所述预设第一温差,控制所述热管理系统的运行模式。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述热管理系统的运行模式包括制热模式以及制热除湿模式,所述当所述环境温度小于或等于所述预设第一阈值,至少根据所述环境温度与所述预设第二阈值,控制所述热管理系统的运行模式的步骤中,包括如下步骤:
当所述环境温度小于或等于所述预设第一阈值且大于所述预设第二阈值,控制所述热管理系统运行所述制热除湿模式;
当所述环境温度小于或等于所述预设第二阈值,控制所述热管理系统运行所述制热模式。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,在控制所述热管理系统运行所述制热除湿模式或所述制热模式后,所述方法还包括如下步骤:
若所述热管理系统运行所述制热模式,当检测到所述环境温度大于预设第三阈值,则控制所述热管理系统切换为所述制热除湿模式;
若所述热管理系统运行所述制热除湿模式,当检测到所述环境温度小于预设第二阈值,则控制所述热管理系统切换为所述制热模式;
预设第三阈值大于预设第二阈值,预设第三阈值小于预设第一阈值。
5.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述热管理系统的运行模式包括制热除湿模式和制冷模式;所述当所述环境温度大于预设第一阈值,至少根据所述目标出风温度和所述环境温度的差值与所述预设第一温差,控制所述热管理系统的运行模式的步骤中,包括如下步骤:
当所述环境温度大于所述预设第一阈值且所述目标出风温度与所述环境温度的差值大于所述预设第一温差,控制所述热管理系统运行所述制热除湿模式;
当所述环境温度大于预设第一阈值且所述目标出风温度与所述环境温度的差值小于或者等于所述预设第一温差,控制所述热管理系统运行所述制冷模式。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,在控制所述热管理系统运行所述制热除湿模式或所述制冷模式后,所述方法还包括如下步骤:
若所述热管理系统运行所述制冷模式,当检测到目标出风温度与环境温度的差值大于预设第一温差,则控制所述热管理系统切换为所述制热除湿模式;
若所述热管理系统运行所述制热除湿模式,当检测到目标出风温度与环境温度的差值小于预设第二温差,则控制所述热管理系统切换为所述制冷模式;
其中,预设第一温差大于预设第二温差。
7.根据权利要求1至6任一项所述的控制方法,其特征在于,所述热管理系统包括多通阀、出风装置以及换热装置,所述控制方法进一步包括如下步骤:
运行所述热管理系统,所述热管理系统用以调整舱体的温度,所述多通阀的出口与所述出风装置和所述换热装置中的至少一个连通,所述出风装置与舱体热交换,所述换热装置与大气环境热交换;
获取所述出风装置的当前出风温度;至少根据所述当前出风温度与所述目标出风温度,控制所述多通阀的开度比例,从而控制流体流入至所述出风装置和所述换热装置中的比例。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述运行所述热管理系统,所述热管理系统用以调整舱体的温度,所述多通阀的出口与所述出风装置和所述换热装置中的至少一个连通,所述出风装置与舱体热交换,所述换热装置与大气环境热交换的步骤中:
所述热管理系统还包括压缩机和流体驱动装置,所述多通阀包括第一多通阀和第二多通阀,所述出风装置包括第一换热器和第三换热器,所述换热装置包括第二换热器和第四换热器,所述流体驱动装置驱动流体在所述第一多通阀、所述第一换热器及所述第二换热器中的至少一个内流动,所述压缩机驱动另一流体在所述第二多通阀、所述第三换热器及所述第四换热器中的至少一个内流动,所述第一换热器和所述第三换热器中的至少一个与所述舱体热交换,所述第二换热器和所述第四换热器中的至少一个与大气环境热交换;
所述第一多通阀控制流入至所述第一换热器的流体和流入至所述第二换热器的流体的比例,所述第二多通阀控制流入至所述第三换热器的另一流体和流入至所述第四换热器另一流体的比例。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述热管理系统的运行模式包括制热模式和制热除湿模式,所述热管理系统运行所述制热模式或所述制热除湿模式时,所述至少根据所述当前出风温度与所述目标出风温度,控制所述多通阀的开度比例,从而控制流体流入至所述出风装置和所述换热装置中的比例的步骤中,包括如下步骤:
当所述当前出风温度小于或者等于所述目标出风温度,控制所述第一多通阀的开度比例不变,调节所述压缩机的转速;
当所述当前出风温度大于所述目标出风温度,且所述压缩机的转速大于最低转速,控制所述第一多通阀的开度比例不变,降低所述压缩机的转速;
当所述当前出风温度大于所述目标出风温度,若检测到所述压缩机的转速小于或等于最低转速,控制所述压缩机的转速保持最低转速,调节所述第一多通阀的开度比例,降低流向所述第一换热器的流量。
10.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述热管理系统的运行模式包括制冷模式,所述热管理系统运行制冷模式时,所述至少根据所述当前出风温度与所述目标出风温度,控制所述多通阀的开度比例,从而控制流体流入至所述出风装置和所述换热装置中的比例的步骤中,包括如下步骤:
当所述当前出风温度大于所述目标出风温度,控制所述第二多通阀的开度比例不变,调节所述压缩机的转速;
当所述当前出风温度小于或者等于所述目标出风温度,且所述压缩机的转速大于最低转速,控制所述第二多通阀的开度比例不变,降低所述压缩机的转速;
当所述当前出风温度小于或者等于所述目标出风温度,若检测到所述压缩机的转速小于或等于最低转速,控制所述压缩机的转速保持最低转速,调节所述第二多通阀的开度比例,降低流向所述第三换热器的流量。
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