CN116674348A - 一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备 - Google Patents
一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116674348A CN116674348A CN202310960647.8A CN202310960647A CN116674348A CN 116674348 A CN116674348 A CN 116674348A CN 202310960647 A CN202310960647 A CN 202310960647A CN 116674348 A CN116674348 A CN 116674348A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- defrosting
- heat exchanger
- signal
- state
- air conditioner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010257 thawing Methods 0.000 title claims abstract description 210
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 38
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 34
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 13
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 10
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 7
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 17
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H2001/00961—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising means for defrosting outside heat exchangers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses
Abstract
本发明提出的一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备，该方法包括：当热泵空调切换至制热模式后，信号采集模块每隔第一预设时间，获取外换热器的状态信号以使控制模块判断外换热器结霜状态，并根据预设化霜控制策略控制化霜执行模块进入化霜模式，以使化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对外换热器进行化霜。本发明提出的车辆热泵空调外换热器除霜方法，通过提前判断结霜，并且利用电池余热为热泵空调的外换热器进行除霜，避免了压缩机长时间处于高功耗的工作状态和长时间使用耗能较大的PTC辅助加热系统的问题，极大地减少了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及车辆空调领域，特别涉及一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展，热泵空调被逐渐广泛应用于新能源汽车上，相较于普通空调需要利用发动机工作时的额外热能才可以进行整车制热，热泵空调因其主动制热的能力，更适用于车机发热较少的新能源汽车。
可是在冬季环境温度低且空气湿度大时，潮湿空气容易吸附在外换热器上，此时开启热泵空调的制热模式，因其外换热器中的冷媒处于蒸发吸热状态，使外换热器出口温度与环境温度产生温差而导致外换热器表面结霜，进而导致蒸发不完全的冷媒进入压缩机造成压缩机因低压工作而增加功耗，使得空调系统整体制热量下降，现有技术中一般通过PTC辅助加热系统为车内供热，以保持车内温度。
但是，PTC辅助加热系统耗能较大，而且压缩机长时间在低压状态下高功耗工作不仅损害压缩机还会进一步增加耗能。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备，通过提前判断结霜，并且利用电池余热为热泵空调的外换热器进行除霜，避免了压缩机长时间处于高功耗的工作状态和长时间使用耗能较大的PTC辅助加热系统的问题，极大地减少了能耗。
根据本发明提出的热泵空调的外换热器的除霜方法，通过热泵空调实现，所述热泵空调包括外换热器、信号采集模块、化霜执行模块、控制模块，所述控制模块分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述外换热器分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述方法包括：
当所述热泵空调切换至制热模式后，所述信号采集模块每隔第一预设时间获取所述外换热器的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块，以使所述控制模块根据所述状态信号判断所述外换热器是否处于结霜状态；
当所述控制模块根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式，以使所述化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜。
综上，根据上述的热泵空调的外换热器的除霜方法，通过提前判断结霜，并且利用电池余热为热泵空调的外换热器进行除霜，避免了压缩机长时间处于高功耗的工作状态和长时间使用耗能较大的PTC辅助加热系统的问题，极大地减少了能耗。具体为，当热泵空调切换至制热模式后，信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器的状态信号，并将状态信号发送至控制模块，以使控制模块根据状态信号判断外换热器是否处于结霜状态，从而能够提前判断结霜状态，防止除霜不及时导致结霜严重而进一步增加功耗，当控制模块根据状态信号判定外换热器处于结霜状态，控制模块根据预设化霜控制策略控制化霜执行模块进入化霜模式，以使化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对外换热器进行化霜，使空调系统恢复正常工作，避免了长时间使用PTC辅助加热系统，极大地减少了能耗。
进一步的，所述当所述热泵空调切换至制热模式后，所述信号采集模块每隔第一预设时间获取所述外换热器的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块，以使所述控制模块根据所述状态信号判断所述外换热器是否处于结霜状态的步骤包括：
所述信号采集模块获取外换热器出口处的压力信号，以使所述控制模块根据所述压力信号获取所述外换热器的第一检测状态或第三检测状态；
或者，所述信号采集模块获取外换热器出口处的温度信号，以使所述控制模块根据所述温度信号获取所述外换热器的第二检测状态；
或者，所述信号采集模块根据所述第三检测状态在第二预设时间内获取外换热器出口处的温度信号，并使所述控制模块根据所述温度信号获取所述外换热器的第二检测状态。
进一步的，所述信号采集模块获取外换热器出口处的压力信号，以使所述控制模块根据所述压力信号获取所述外换热器的第一检测状态或第三检测状态的步骤包括：
所述信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器出口处的压力信号，并使所述控制模块判断所述压力信号是否小于或等于第一预设压力阈值；
若所述压力信号小于或等于所述第一预设压力阈值，则判定所述外换热器处于第一检测状态或第三检测状态，所述第一检测状态为结霜状态，所述第三检测为初步结霜状态。
进一步的，所述信号采集模块获取外换热器出口处的温度信号，以使所述控制模块根据所述温度信号获取所述外换热器的第二检测状态的步骤包括：
所述信号采集模块获取当前时刻的温度数据，并获取所述当前时刻的温度数据与外换热器出口处的温度数据的温度差值，以使所述控制模块判断所述温度差值是否大于或等于第一预设温度差阈值；
若所述温度差值大于或等于第一预设温度差阈值，则开始计时，以获取所述温度差值大于或等于第一预设温度差阈值的持续时长；
判断所述持续时长是否大于或等于第一预设时长阈值；
若所述持续时长大于或等于第一预设时长阈值，则判定所述外换热器处于第二检测状态，所述第二检测状态为结霜状态。
进一步的，所述当所述控制模块根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式，以使所述化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜的步骤包括：
所述控制模块向整车控制器发送车速状态获取指令，所述整车控制器根据所述车速状态获取指令获取当前时刻的车速数据；
判断所述车速数据是否小于第一预设车速阈值；
若所述车速数据小于第一预设车速阈值，则判定当前车辆状态处于怠速状态，并向所述控制模块发送所述车辆处于怠速状态的第一反馈信息；
所述控制模块根据所述第一反馈信息向所述化霜执行模块发送化霜执行信号。
进一步的，所述当所述控制模块根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式，以使所述化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜的步骤包括：
当所述化霜执行模块获取到所述化霜执行信号时，向空调散热器发送散热器关闭指令；
所述空调散热器根据所述散热器关闭指令将散热器电子风扇关闭，并向所述化霜执行模块发送散热器电子风扇关闭成功的第二反馈信息；
所述化霜执行模块根据所述第二反馈信息向电池冷却器发送电池冷却器开启指令；
所述电池冷却器根据所述电池冷却器开启指令将电池冷却液水泵开启，并向所述化霜执行模块发送电池冷却液水泵开启成功的第三反馈信息；
所述化霜执行模块根据所述第三反馈信息向冷媒回路的阀控制器发送化霜策略指令；
所述冷媒回路的阀控制器根据所述化霜策略指令，关闭内换热器的回路阀和外换热器蒸发模式的回路阀，开启外换热器冷凝模式的回路阀和电池冷却器的回路阀，并向所述化霜执行模块发送化霜策略指令完成的第四反馈信息；
所述化霜执行模块根据所述第四反馈信息将压缩机的转速升至第一预设转速阈值，并持续第一预设化霜时长阈值。
进一步的，所述控制模块根据所述第一反馈信息向所述化霜执行模块发送化霜执行信号的步骤还包括：
所述控制模块根据所述第一反馈信息向PTC辅助加热器发送PTC辅助加热开启指令；
所述PTC辅助加热器根据所述PTC辅助加热开启指令将PTC辅助加热片通电，并将所述PTC辅助加热片的温度设置为第一辅助加热温度阈值。
根据本发明实施例的一种车辆热泵空调外换热器除霜系统，其特征在于，通过热泵空调实现，所述热泵空调包括外换热器、信号采集模块、化霜执行模块、控制模块，所述控制模块分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述外换热器分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述热泵空调的外换热器的除霜系统包括：
信号采集模块，用于当所述热泵空调切换至制热模式后，所述信号采集模块每隔第一预设时间获取所述外换热器的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块；
控制模块，用于根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式；
化霜执行模块，用于根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜。
本发明另一方面，还提供一种存储介质，包括所述存储介质存储一个或多个程序，该程序被执行时实现如上述的热泵空调的外换热器的除霜方法。
本发明另一方面还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，其中：
所述存储器用于存放计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现如上述的热泵空调的外换热器的除霜方法。
附图说明
图1为本发明第一实施例提出的热泵空调的外换热器的除霜方法的流程图；
图2为本发明第二实施例提出的热泵空调的外换热器的除霜方法的流程图；
图3为本发明第三实施例提出的热泵空调的外换热器的除霜系统的结构示意图。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干个实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，所示为本发明第一实施例提出的热泵空调的外换热器的除霜方法的流程图，该种热泵空调的外换热器的除霜方法包括步骤S01至步骤S02，其中：
步骤S01：当热泵空调切换至制热模式后，信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器的状态信号，并将状态信号发送至控制模块，以使控制模块根据状态信号判断外换热器是否处于结霜状态；
需要说明的，信号采集模块包括设置于热泵空调的外换热器的冷媒压力传感器、冷媒温度传感器和外环境温度传感器，信号采集模块获取的状态信号包括当前时刻的外换热器出口处的压力信号、外换热器出口处的冷媒温度信号和外环境温度信号，每隔第一预设时间通过信号采集模块获取状态信号，不断检测热泵空调的外换热器的当前状态并发送给控制模块判断当前状态是否为结霜状态，以提前识别预判结霜状态的出现，更快的开启化霜模式对热泵空调的外换热器进行化霜操作。
步骤S02：当控制模块根据状态信号判定外换热器处于结霜状态，控制模块根据预设化霜控制策略控制化霜执行模块进入化霜模式，以使化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对外换热器进行化霜；
需要说明的，控制模块包含通过CAN总线系统连接的空调控制器和整车控制器，空调控制器用于根据信号采集模块发送的状态信号对热泵空调的外换热器的结霜状态进行判断，整车控制器用于当空调控制器判定热泵空调的外换热器处于结霜状态时，判断当前时刻的车速状态是否符合化霜条件要求，当车速状态处于怠速状态时，控制模块向化霜执行模块发送化霜执行信号，化霜执行模块包含通过CAN总线系统连接的空调散热器、电池冷却器和冷媒回路的阀控制器，化霜执行模块根据化霜执行信号分别对空调散热器、电池冷却器和冷媒回路的阀控制器进行化霜模式下的设置，进而通过冷媒回路将电池冷却器的热能送到外换热器，以实现外换热器的化霜操作。
综上，据上述的热泵空调的外换热器的除霜方法，通过提前判断结霜，并且利用电池余热为热泵空调的外换热器进行除霜，避免了压缩机长时间处于高功耗的工作状态和长时间使用耗能较大的PTC辅助加热系统的问题，极大地减少了能耗。具体为，当热泵空调切换至制热模式后，信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器的状态信号，并将状态信号发送至控制模块，以使控制模块根据状态信号判断外换热器是否处于结霜状态，从而能够提前判断结霜状态，防止除霜不及时导致结霜严重而进一步增加功耗，当控制模块根据状态信号判定外换热器处于结霜状态，控制模块根据预设化霜控制策略控制化霜执行模块进入化霜模式，以使化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对外换热器进行化霜，使空调系统恢复正常工作，避免了长时间使用PTC辅助加热系统，极大地减少了能耗。
请参阅图2，所示为本发明第二实施例提出的热泵空调的外换热器的除霜方法的流程图，该热泵空调的外换热器的除霜方法包括步骤S11至步骤S26，其中：
步骤S11：信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器出口处的压力信号；
步骤S12：控制模块判断压力信号是否小于或等于第一预设压力阈值；
步骤S13：若压力信号小于或等于第一预设压力阈值，则判定外换热器处于初步结霜状态，并获取当前时刻的温度数据和当前时刻的温度数据与外换热器出口处的温度数据的温度差值；
可以理解的，当热泵空调外换热器出口出现结霜现象时，会增大外换热器出口的空气侧的流阻，使得外换热器位置的冷媒蒸发压力降低，根据此原理信号采集模块每隔第一预设时间通过外换热器的冷媒压力传感器，获取外换热器出口处的压力信号，并发送给控制模块判断压力信号是否小于或等于第一预设压力阈值，本实施例中第一预设压力阈值为120kPa，以快速地识别判断外换热器是否处于初步结霜状态，防止出现结霜严重的情况时才进行化霜。
步骤S14：判断温度差值是否大于或等于第一预设温度差阈值；
步骤S15：若温度差值大于或等于第一预设温度差阈值，则开始计时，以获取温度差值大于或等于第一预设温度差阈值的持续时长；
步骤S16：判断持续时长是否大于或等于第一预设时长阈值；
步骤S17：若持续时长大于或等于第一预设时长阈值，则判定外换热器处于结霜状态；
需要说明的，为防止误除霜操作导致的能耗增加，在判定外换热器是否处于初步结霜状态之后，信号采集模块通过外换热器的冷媒温度传感器和外环境温度传感器，获取当前时刻的外换热器出口温度数据和外环境温度数据并计算温度差值，由于此时热泵空调处于制热模式，外换热器作为冷媒蒸发器，冷媒蒸发吸热使得外换热器温度必然低于外环境温度，再由控制模块判断温度差值是否大于或等于第一预设温度差阈值和持续时长是否大于或等于第一预设时长阈值，本实施例中，第一预设温度差阈值为20摄氏度，第一预设时长阈值为60秒，以精确判断外换热器当前是否处于结霜状态。
步骤S18：控制模块向整车控制器发送车速状态获取指令，整车控制器根据所述车速状态获取指令获取当前时刻的车速数据；
步骤S19：判断车速数据是否小于第一预设车速阈值；
步骤S20：若车速数据小于第一预设车速阈值，则判定当前车辆状态处于怠速状态，并向控制模块发送车辆处于怠速状态的第一反馈信息；
需要说明的，由于车辆行驶过程中会不断将潮湿空气吹附在热泵空调外换热器上，若直接进行外换热器的化霜操作，会导致化霜不完全或者反复结霜的情况出现，所以化霜时需要车辆处于怠速状态，控制模块通过整车控制器获取车速数据，并判断车速数据是否小于第一预设车速阈值，本实施例中第一预设车速阈值为5码，以判断当前车俩是否处于怠速状态。
步骤S21：控制模块根据第一反馈信息向化霜执行模块发送化霜执行信号并向PTC辅助加热器发送PTC辅助加热开启指令，使PTC辅助加热片通电，并将PTC辅助加热片的温度设置为第一辅助加热温度阈值；
需要说明的，由于化霜执行模块在进行化霜时，需要将热泵空调的内换热器从冷媒回路中断开，热泵空调系统无法向车内供热，为保持车内温度，保证驾乘体验和舒适度，控制模块向PTC辅助加热器发送指令，使PTC辅助加热片通电，以向车内供热，控制模块通过CAN总线系统获取当前车内的空调设定温度作为第一辅助加热温度阈值。
步骤S22：当化霜执行模块获取到化霜执行信号时，向空调散热器发送散热器关闭指令，使空调散热器将散热器电子风扇关闭，并向化霜执行模块发送散热器电子风扇关闭成功的第二反馈信息；
可以理解的，由于空调散热器会将潮湿空气不断吹附在热泵空调的外换热器上，即使车辆处于怠速状态依然会导致化霜不完全或者反复结霜的现象，所以化霜执行模块获取到化霜执行信号时，首先应将空调散热器的散热器电子风扇关闭。
步骤S23：化霜执行模块根据第二反馈信息向电池冷却器发送电池冷却器开启指令，使电池冷却器将电池冷却液水泵开启，并向化霜执行模块发送电池冷却液水泵开启成功的第三反馈信息；
需要说明的，电池冷却器开启电池冷却液水泵，本实施例中电池冷却液水泵占空比大于等于80%，使电池冷却液在电池冷却液回路中循环，电池冷却液通过电池组时，将电池组工作中散发的余热吸收，在电池冷却器的热交换器中，由冷媒回路中的冷媒通过蒸发吸热的原理间接将电池冷却液中的热能吸收，为化霜提供热能，并且为保证化霜效果，电池冷却器应比冷媒回路先进入化霜模式，以使电池冷却液先在冷却液回路中循环进行热能吸收。
步骤S24：化霜执行模块根据第三反馈信息向冷媒回路的阀控制器发送化霜策略指令，使冷媒回路的阀控制器关闭内换热器的回路阀和外换热器蒸发模式的回路阀，开启外换热器冷凝模式的回路阀和电池冷却器的回路阀，并向化霜执行模块发送化霜策略指令完成的第四反馈信息；
需要说明的，在化霜模式下，冷媒在冷媒回路中经过电池冷却器时蒸发吸收冷却液回路中的电池余热，再进入压缩机进行压缩成为高压高热的气态，最终到达外换热器时冷凝放热，完成一次冷媒回路的循环，关闭冷媒回路中内换热器的回路阀，用于将内换热器从冷媒回路中断开，使冷凝后的冷媒不会通过内换热器影响车内温度，开启电池冷却器的回路阀，用于将电池冷却器接入冷媒回路，使冷媒可以在流经电池冷却器时通过蒸发吸热获取电池冷却液中的热能，为外换热器化霜提供基础热能，关闭外换热器蒸发模式的回路阀并开启外换热器冷凝模式的回路阀，用于将热泵空调制热模式中的外换热器从蒸发模式切换为冷凝模式，并使通过压缩的高压高热的冷媒在外换热器处冷凝放热，用热能对外换热器出口进行化霜。
步骤S25：化霜执行模块根据第四反馈信息将压缩机的转速升至第一预设转速阈值，并持续第一预设化霜时长阈值；
需要说明的，为了实现化霜的效果，只靠电池余热不足以达成，所以需要将压缩机的转速升高至第一预设转速阈值并持续第一预设化霜时长阈值，本实施例中，第一预设转速阈值为4500rpm，第一预设化霜时长阈值为2分钟，将吸收了电池冷却回路中的热能的冷媒通过压缩成为高压高热的气态，以在外换热器冷凝时相较于只吸收了电池余热的冷媒，经过压缩的冷媒与外换热器有更大的温差，冷凝可放出更多的热能，从而实现热泵空调外换热器的化霜。
综上，据上述的热泵空调的外换热器的除霜方法，通过提前判断结霜，并且利用电池余热为热泵空调的外换热器进行除霜，避免了压缩机长时间处于高功耗的工作状态和长时间使用耗能较大的PTC辅助加热系统的问题，极大地减少了能耗。具体为，当热泵空调切换至制热模式后，信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器的状态信号，并将状态信号发送至控制模块，以使控制模块根据状态信号判断外换热器是否处于结霜状态，从而能够提前判断结霜状态，防止除霜不及时导致结霜严重而进一步增加功耗，当控制模块根据状态信号判定外换热器处于结霜状态，控制模块根据预设化霜控制策略控制化霜执行模块进入化霜模式，以使化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对外换热器进行化霜，使空调系统恢复正常工作，避免了长时间使用PTC辅助加热系统，极大地减少了能耗。
请参阅图3，所示为本发明第三实施例提出的热泵空调的外换热器的除霜系统的结构示意图，该系统包括：
信号采集模块10，用于当所述热泵空调切换至制热模式后，所述信号采集模块每隔第一预设时间获取所述外换热器的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块。
控制模块20，用于根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式。
化霜执行模块30，用于根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜。
进一步的，信号采集模块10包括：
压力信号采集单元101，用于每隔第一预设时间获取外换热器出口处的压力信号；
温度信号采集单元102，用于获取当前时刻的温度数据，并获取当前时刻的温度数据与外换热器出口处的温度数据的温度差值。
进一步的，控制模块20包括：
结霜判断单元201，用于判断压力信号是否小于或等于第一预设压力阈值和判断温度差值是否大于或等于第一预设温度差阈值，若压力信号小于或等于第一预设压力阈值，则判定外换热器处于第一检测状态或第三检测状态，第一检测状态为结霜状态，第三检测为初步结霜状态，若温度差值大于或等于第一预设温度差阈值，则开始计时，以获取温度差值大于或等于第一预设温度差阈值的持续时长，判断持续时长是否大于或等于第一预设时长阈值，若持续时长大于或等于第一预设时长阈值，则判定外换热器处于第二检测状态，第二检测状态为结霜状态；
怠速判断单元202，用于判断车速数据是否小于第一预设车速阈值，若车速数据小于第一预设车速阈值，则判定当前车辆状态处于怠速状态，并向控制模块发送车辆处于怠速状态的第一反馈信息，使控制模块根据第一反馈信息向化霜执行模块发送化霜执行信号。
PTC辅热控制单元203，用于向PTC辅助加热器发送PTC辅助加热开启指令，使PTC辅助加热器根据PTC辅助加热开启指令将PTC辅助加热片通电，并将PTC辅助加热片的温度设置为第一辅助加热温度阈值。
进一步的，化霜执行模块30包括：
空调散热器控制单元301，用于向空调散热器发送散热器关闭指令，使空调散热器根据散热器关闭指令将散热器电子风扇关闭；
电池冷却器控制单元302，用于向电池冷却器发送电池冷却器开启指令，使电池冷却器根据电池冷却器开启指令将电池冷却液水泵开启；
冷媒回路阀控制单元303，用于向冷媒回路的阀控制器发送化霜策略指令，使冷媒回路的阀控制器根据化霜策略指令，关闭内换热器的回路阀和外换热器蒸发模式的回路阀，开启外换热器冷凝模式的回路阀和电池冷却器的回路阀；
压缩机控制单元304，用于将压缩机的转速升至第一预设转速阈值，并持续第一预设化霜时长阈值。
综上，据上述的热泵空调的外换热器的除霜方法，通过提前判断结霜，并且利用电池余热为热泵空调的外换热器进行除霜，避免了压缩机长时间处于高功耗的工作状态和长时间使用耗能较大的PTC辅助加热系统的问题，极大地减少了能耗。具体为，当热泵空调切换至制热模式后，信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器的状态信号，并将状态信号发送至控制模块，以使控制模块根据状态信号判断外换热器是否处于结霜状态，从而能够提前判断结霜状态，防止除霜不及时导致结霜严重而进一步增加功耗，当控制模块根据状态信号判定外换热器处于结霜状态，控制模块根据预设化霜控制策略控制化霜执行模块进入化霜模式，以使化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对外换热器进行化霜，使空调系统恢复正常工作，避免了长时间使用PTC辅助加热系统，极大地减少了能耗。
本发明另一方面还提出计算机存储介质，其上存储有一个或多个程序，该程序给处理器执行时实现上述的热泵空调的外换热器的除霜方法。
本发明另一方面还提出一种车辆，包括存储器和处理器，其中所述存储器用于存放计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，以实现上述的热泵空调的外换热器的除霜方法。
本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种热泵空调的外换热器的除霜方法，其特征在于，通过热泵空调实现，所述热泵空调包括外换热器、信号采集模块、化霜执行模块、控制模块，所述控制模块分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述外换热器分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述方法包括以下步骤：
当所述热泵空调切换至制热模式后，所述信号采集模块每隔第一预设时间获取所述外换热器的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块，以使所述控制模块根据所述状态信号判断所述外换热器是否处于结霜状态；
当所述控制模块根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式，以使所述化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜；
所述信号采集模块获取外换热器出口处的压力信号，以使所述控制模块根据所述压力信号获取所述外换热器的第一检测状态或第三检测状态；
或者，所述信号采集模块获取外换热器出口处的温度信号，以使所述控制模块根据所述温度信号获取所述外换热器的第二检测状态；
或者，所述信号采集模块根据所述第三检测状态在第二预设时间内获取外换热器出口处的温度信号，并使所述控制模块根据所述温度信号获取所述外换热器的第二检测状态。
2.根据权利要求1所述的热泵空调的外换热器的除霜方法，其特征在于，所述信号采集模块获取外换热器出口处的压力信号，以使所述控制模块根据所述压力信号获取所述外换热器的第一检测状态或第三检测状态的步骤包括:
所述信号采集模块每隔第一预设时间获取外换热器出口处的压力信号，并使所述控制模块判断所述压力信号是否小于或等于第一预设压力阈值；
若所述压力信号小于或等于所述第一预设压力阈值，则判定所述外换热器处于第一检测状态或第三检测状态，所述第一检测状态为结霜状态，所述第三检测为初步结霜状态。
3.根据权利要求1所述的热泵空调的外换热器的除霜方法，其特征在于，所述信号采集模块获取外换热器出口处的温度信号，以使所述控制模块根据所述温度信号获取所述外换热器的第二检测状态的步骤包括：
所述信号采集模块获取当前时刻的温度数据，并获取所述当前时刻的温度数据与外换热器出口处的温度数据的温度差值，以使所述控制模块判断所述温度差值是否大于或等于第一预设温度差阈值；
若所述温度差值大于或等于第一预设温度差阈值，则开始计时，以获取所述温度差值大于或等于第一预设温度差阈值的持续时长；
判断所述持续时长是否大于或等于第一预设时长阈值；
若所述持续时长大于或等于第一预设时长阈值，则判定所述外换热器处于第二检测状态，所述第二检测状态为结霜状态。
4.根据权利要求1-3任一项所述的热泵空调的外换热器的除霜方法，其特征在于，所述当所述控制模块根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式，以使所述化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜的步骤包括：
所述控制模块向整车控制器发送车速状态获取指令，所述整车控制器根据所述车速状态获取指令获取当前时刻的车速数据；
判断所述车速数据是否小于第一预设车速阈值；
若所述车速数据小于第一预设车速阈值，则判定当前车辆状态处于怠速状态，并向所述控制模块发送所述车辆处于怠速状态的第一反馈信息；
所述控制模块根据所述第一反馈信息向所述化霜执行模块发送化霜执行信号。
5.根据权利要求1-3任一项所述的热泵空调的外换热器的除霜方法，其特征在于，所述当所述控制模块根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式，以使所述化霜执行模块根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜的步骤包括：
当所述化霜执行模块获取到所述化霜执行信号时，向空调散热器发送散热器关闭指令；
所述空调散热器根据所述散热器关闭指令将散热器电子风扇关闭，并向所述化霜执行模块发送散热器电子风扇关闭成功的第二反馈信息；
所述化霜执行模块根据所述第二反馈信息向电池冷却器发送电池冷却器开启指令；
所述电池冷却器根据所述电池冷却器开启指令将电池冷却液水泵开启，并向所述化霜执行模块发送电池冷却液水泵开启成功的第三反馈信息；
所述化霜执行模块根据所述第三反馈信息向冷媒回路的阀控制器发送化霜策略指令；
所述冷媒回路的阀控制器根据所述化霜策略指令，关闭内换热器的回路阀和外换热器蒸发模式的回路阀，开启外换热器冷凝模式的回路阀和电池冷却器的回路阀，并向所述化霜执行模块发送化霜策略指令完成的第四反馈信息；
所述化霜执行模块根据所述第四反馈信息将压缩机的转速升至第一预设转速阈值，并持续第一预设化霜时长阈值。
6.根据权利要求4所述的热泵空调的外换热器的除霜方法，其特征在于，所述控制模块根据所述第一反馈信息向所述化霜执行模块发送化霜执行信号的步骤还包括：
所述控制模块根据所述第一反馈信息向PTC辅助加热器发送PTC辅助加热开启指令；
所述PTC辅助加热器根据所述PTC辅助加热开启指令将PTC辅助加热片通电，并将所述PTC辅助加热片的温度设置为第一辅助加热温度阈值。
7.一种热泵空调的外换热器的除霜系统，其特征在于，通过热泵空调实现，所述热泵空调包括外换热器、信号采集模块、化霜执行模块、控制模块，所述控制模块分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述外换热器分别与所述信号采集模块和所述化霜执行模块电连接，所述热泵空调的外换热器的除霜系统包括：
信号采集模块，用于当所述热泵空调切换至制热模式后，所述信号采集模块每隔第一预设时间获取所述外换热器的状态信号，并将所述状态信号发送至所述控制模块；
控制模块，用于根据所述状态信号判定所述外换热器处于结霜状态，所述控制模块根据预设化霜控制策略控制所述化霜执行模块进入化霜模式；
化霜执行模块，用于根据当前化霜模式下的至少一条控制信号对所述外换热器进行化霜。
8.一种存储介质，其特征在于，包括：所述存储介质存储一个或多个程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述的热泵空调的外换热器的除霜方法。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，其中：
所述存储器用于存放计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现权利要求1-6任一所述的热泵空调的外换热器的除霜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310960647.8A CN116674348A (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310960647.8A CN116674348A (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116674348A true CN116674348A (zh) | 2023-09-01 |
Family
ID=87782289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310960647.8A Pending CN116674348A (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116674348A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130227973A1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-05 | Halla Climate Control Corporation | Heat pump system for vehicle and method of controlling the same |
| JP2013178032A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 車両用ヒートポンプ式空調機及びその運転方法 |
| CN108973587A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种汽车热泵空调系统和控制方法 |
| CN109353182A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 汽车空调的控制方法及装置、电动汽车、存储介质、处理器 |
| CN111649510A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-11 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 车辆、热泵空调系统的除霜控制方法和除霜控制装置 |
| CN112629084A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 广东美格动力新能源有限公司 | 除霜运行判定方法及除霜系统 |
| CN113063213A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调控制方法、装置、存储介质及空调 |
| CN219172134U (zh) * | 2023-01-03 | 2023-06-13 | 镇江东方电热科技股份有限公司 | 一种新能源汽车热泵空调除霜系统 |
-
2023
- 2023-08-02 CN CN202310960647.8A patent/CN116674348A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013178032A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 車両用ヒートポンプ式空調機及びその運転方法 |
| US20130227973A1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-05 | Halla Climate Control Corporation | Heat pump system for vehicle and method of controlling the same |
| CN108973587A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种汽车热泵空调系统和控制方法 |
| CN109353182A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 汽车空调的控制方法及装置、电动汽车、存储介质、处理器 |
| CN111649510A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-11 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 车辆、热泵空调系统的除霜控制方法和除霜控制装置 |
| CN112629084A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 广东美格动力新能源有限公司 | 除霜运行判定方法及除霜系统 |
| CN113063213A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调控制方法、装置、存储介质及空调 |
| CN219172134U (zh) * | 2023-01-03 | 2023-06-13 | 镇江东方电热科技股份有限公司 | 一种新能源汽车热泵空调除霜系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6178760B1 (en) | Electric vehicle air conditioner system and method for effecting defrosting operation before battery charging operation | |
| US8347642B2 (en) | HVAC controller for vehicle | |
| US8285443B2 (en) | Controller for vehicle | |
| US10137758B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| US10639965B2 (en) | Automatic control method used for defrosting a heat pump for a vehicle | |
| US20110067422A1 (en) | Air-conditioning device for vehicle | |
| US20010035286A1 (en) | Air-conditioning apparatus for vehicle | |
| CN111873748A (zh) | 一种保持汽车空调蒸发器干燥的方法及控制系统 | |
| US6052998A (en) | Method for determining blower purge time | |
| JP2003159931A (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP2002120551A (ja) | 車両用空調制御装置 | |
| EP1422084A2 (en) | Power-saving control device for air-conditioning system | |
| US20030230094A1 (en) | Vehicle air conditioner having refrigerant cycle with heating function | |
| JP4066579B2 (ja) | 空調装置 | |
| CN116674348A (zh) | 一种热泵空调的外换热器的除霜方法、系统及计算机设备 | |
| CN104723841A (zh) | 用于车辆的空调系统的控制方法 | |
| JPH05238245A (ja) | 電気自動車用暖房装置 | |
| CN109664724B (zh) | 一种控制用于车辆的空气调节系统的方法及系统 | |
| JP3366773B2 (ja) | 車両用空気調和装置 | |
| JP2011063249A (ja) | 車両用空調装置 | |
| CN115451532A (zh) | 用于空调防冻结的控制方法、装置、空调、存储介质 | |
| US5901560A (en) | Process for operating a motor vehicle air conditioner having a protective compressor switch-off function | |
| JPH07266857A (ja) | 自動車用空調装置 | |
| JP3684733B2 (ja) | 車両用空調装置の圧縮機制御装置 | |
| JP2002316532A (ja) | 車両用冷却ファンの制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |