热管理系统的控制方法、热管理系统和车辆与流程

本发明涉及热管理，尤其是涉及一种热管理系统的控制方法、热管理系统和车辆。

背景技术：

1、在热管理系统技术领域，常用冷媒包括r134a、r1234yf、r744和r290，其中，采用r134a或r1234yf的热管理系统在东北等低温环境下制热能力衰减显著，通常需增设 ptc电加热器补偿制热量，系统整体制热能耗水平较差；而采用r744和r290的热管理系统，制冷能效存在缺陷，高温运行工况下能耗升高。

2、为解决单一冷媒性能局限，相关技术中采用双冷媒热泵系统方案，该系统需配套双压缩机实现两种冷媒循环独立运行，对于双冷媒热泵系统的控制方案，仅区分主制冷回路与辅制冷回路，依据热负荷需求选择单回路运行或双回路同步运行，其热管理系统的能效有待进一步提升。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种热管理系统的控制方法，所述热管理系统的控制方法可以降低热管理系统的能耗，减少噪音，提升耐久性能，提升热管理系统的整体使用寿命。

2、本发明还提出一种应用上述控制方法的热管理系统。

3、本发明还提出一种具有上述热管理系统的车辆。

4、根据本发明第一方面的热管理系统的控制方法，所述热管理系统包括第一制冷回路和第二制冷回路，所述第一制冷回路包括第一压缩机，所述第二制冷回路包括第二压缩机，所述第一制冷回路中的冷媒为第一冷媒，所述第二制冷回路中的冷媒为第二冷媒，所述控制方法包括：根据所述热管理系统接收到的模式指令，确定所述第一压缩机和所述第二压缩机中一者为主压缩机且另一者为辅助压缩机；获取所述热管理系统的当前热管理需求转速，比较所述当前热管理需求转速与所述主压缩机的效率上限转速；若所述当前热管理需求转速小于所述主压缩机的效率上限转速，控制所述主压缩机运行，若所述当前热管理需求转速大于等于所述主压缩机的效率上限转速，控制所述主压缩机运行于不超过所述主压缩机的效率上限转速的第一预设上限转速，并控制所述辅助压缩机运行。

5、根据本发明的热管理系统的控制方法，通过将热管理系统的当前热管理需求转速与主压缩机的效率上限转速进行比较，并根据比较结果控制热管理系统仅主压缩机运行或是主压缩机与辅助压缩机同时运行，由此，可以在满足热管理系统的热负荷需求的前提下，使主压缩机运行在高效转速区间范围内，提升主压缩机的效率，降低主压缩机在低效率转速运行的概率，进而降低热管理系统的能耗，减少压缩机噪音，提升压缩机的耐久性能，提升热管理系统的整体使用寿命。

6、在一些实施例中，在确认所述主压缩机和所述辅助压缩机之后，所述控制方法还包括：执行第一策略，所述第一策略包括：根据所述热管理系统的控制目标，对所述主压缩机的运行转速进行pid控制，并控制所述主压缩机的运行转速小于等于所述主压缩机的效率上限转速。

7、在一些实施例中，在所述当前热管理需求转速小于所述主压缩机的效率上限转速时，若所述辅助压缩机为停机状态，执行所述第一策略；在所述当前热管理需求转速在第一时间内持续大于等于所述主压缩机的效率上限转速，且未达到所述控制目标时，执行第二策略；在所述当前热管理需求转速小于所述主压缩机的效率上限转速时，若所述辅助压缩机为运行状态，则执行第三策略；所述第二策略包括：控制所述主压缩机运行于所述第一预设上限转速，所述第一预设上限转速小于所述主压缩机的效率上限转速；根据所述热管理系统的控制目标，对所述辅助压缩机的运行转速进行pid控制，并控制所述辅助压缩机的运行转速小于等于所述辅助压缩机的效率上限转速；所述第三策略包括：控制所述辅助压缩机运行于超过所述辅助压缩机的效率下限转速的第一预设下限转速，根据所述热管理系统的控制目标，对所述主压缩机的运行转速进行pid控制。

8、在一些实施例中，在执行所述第二策略时，若所述当前热管理需求转速在第二时间内持续小于等于所述辅助压缩机的效率下限转速，执行第四策略，所述第四策略包括：在保持所述热管理系统输出的制冷量不变的前提下，控制降低所述主压缩机的运行转速，且升高所述辅助压缩机的运行转速，其中，所述主压缩机的运行转速和所述辅助压缩机的运行转速均大于等于对应的效率下限转速。

9、在一些实施例中，在执行所述第四策略时，若所述辅助压缩机的运行转速上升至所述第一预设下限转速，则执行第三策略。

10、在一些实施例中，在执行所述第三策略时，若所述当前热管理需求转速在第三时间内持续小于等于所述主压缩机的效率下限转速，执行第五策略，所述第五策略包括：在保持所述热管理系统输出的制冷量不变的前提下，控制所述主压缩机的运行转速逐渐升高，且控制所述辅助压缩机的运行转速逐渐降低，直至所述辅助压缩机停机，然后执行所述第一策略。

11、在一些实施例中，在执行所述第二策略时，若所述当前热管理需求转速在第四时间内持续大于等于所述辅助压缩机的效率上限转速，执行第六策略，所述第六策略包括：控制所述主压缩机和所述辅助压缩机的运行转速同时升高或降低，并控制所述主压缩机的运行转速始终大于等于所述主压缩机的效率上限转速，直至所述当前热管理需求转速小于所述辅助压缩机的效率上限转速，然后执行所述第二策略。

12、在一些实施例中，所述第一冷媒为r134a或r1234yf，所述第二冷媒为r290或r774；若所述热管理系统的接收的模式指令为：单客舱制冷、单客舱除湿、单电池制冷、客舱制冷电池制冷、客舱除湿电池制冷、客舱制冷电池制热或客舱除湿电池制热时，所述第一压缩机为主压缩机，所述第二压缩机为辅助压缩机；若所述热管理系统接收到的模式指令为：单客舱制热、单电池制热、客舱制热电池制冷或客舱制热电池制热时，所述第二压缩机为主压缩机，所述第一压缩机为辅助压缩机。

13、在一些实施例中，所述第一压缩机和/或所述第二压缩机的效率上限转速为6000r/min；和/或，所述第一压缩机和/或所述第二压缩机的效率下限转速为2000r/min；和/或，所述主压缩机的第一预设上限转速与所述主压缩机的效率上限转速之差为100r/min-300r/min；和/或，所述辅助压缩机的第一预设下限转速与所述辅助压缩机的效率下限转速之差为100r/min-300r/min。

14、根据本发明第二方面的热管理系统，所述热管理系统包括：第一换热模块，所述第一换热模块包括第一流道、第二流道和第三流道，所述第一流道和所述第三流道均与所述第二流道热交换；第二换热模块，所述第二换热模块包括第四流道、第五流道和第六流道，所述第四流道和所述第六流道均与所述第五流道热交换；第一制冷回路，包括第一压缩机、第一蒸发器、第一节流阀和第二节流阀，所述第一换热模块通过所述第一流道串接在所述第一压缩机的排气口与所述第一节流阀之间，所述第一蒸发器连接在所述第一节流阀与所述第一压缩机的回气口之间，所述第二换热模块的所述第六流道的一端通过所述第二节流阀与所述第一换热模块的所述第一流道相连，所述第六流道的另一端与所述第一压缩机的回气口相连，所述第一蒸发器布置在与乘员舱连通的出风通道内，所述第一制冷回路中的冷媒为第一冷媒；第二制冷回路，包括第二压缩机和第三节流阀，所述第一换热模块通过所述第三流道串接在所述第二压缩机的排气口与所述第三节流阀之间，所述第二换热模块通过所述第四流道串接在所述第三节流阀与所述第二压缩机的回气口之间，所述第二制冷回路中的冷媒为第二冷媒；换热回路，包括连接流路、散热器、切换组件、第一换热器、电池装置和驱动泵，所述第一换热模块的所述第二流道、所述第二换热模块的所述第五流道、所述散热器和所述电池装置均通过所述连接流路与所述切换组件相连，所述驱动泵用于驱动所述换热回路中的换热介质流动，所述切换组件用于控制所述换热介质的流动方向，所述散热器被配置为与环境热交换，所述第一换热器布置在与所述乘员舱连通的出风通道内；控制器，所述控制器执行根据本发明第一方面的热管理系统的控制方法。

15、根据本发明的热管理系统，通过执行上述第一方面的热管理系统的控制方法，可以在满足热管理系统的热负荷需求的前提下，使主压缩机运行在高效转速区间范围内，提升主压缩机的效率，降低主压缩机在低效率转速运行的概率，进而降低热管理系统的能耗，减少压缩机噪音，提升压缩机的耐久性能，提升热管理系统的整体使用寿命。

16、在一些实施例中，所述换热回路还包括：第二换热器，所述第二换热器的两端通过所述连接流路与所述第二换热模块的所述第五流道的两端相连，所述驱动泵包括：制冷泵，所述制冷泵用于驱动所述换热介质在所述第二换热模块的所述第五流道与所述第二换热器之间循环流动，所述第二换热器布置在与所述乘员舱连通的出风通道内。

17、根据本发明第三方面的车辆，包括根据本发明第二方面的热管理系统。

18、根据本发明的车辆，通过设置上述第二方面的热管理系统，从而提高了车辆的整体性能。

19、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。