新能源汽车热泵系统管理策略、热泵管理系统及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车热泵系统管理策略、热泵管理系统及汽车。


背景技术：

2.由于近年来环境问题突显，因此新能源汽车已广泛普及。于是，作为可适用于上述车辆的空调装置，研发了以下空调装置，该空调装置包括：压缩并喷出制冷剂的压缩机、设置于车厢内侧使制冷剂散热的散热器(冷凝器)、设置于车厢内侧使制冷剂吸热的吸热器(蒸发器)、设置于车厢外侧使制冷剂散热或吸热的室外热交换器；其中，空调装置能够切换进行下述模式：制热模式、除湿模式、制冷模式。但是，现有的新能源汽车在使用这种空调装置时，但新能源汽车的室外温度较低时，汽车的前端冷却模块中的热换器容易结霜，当车外换热器结霜后热泵效率低下，且影响压缩机安全运行，结霜后车内供热由ptc(加热模块)提供能源，进而会导致新能源汽车的能耗上升。
3.因此，现有技术中的新能源汽车的空调装置中的热换器存在容易结霜的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有技术中的现有技术中的新能源汽车的空调装置中的热换器存在容易结霜的问题。对此，本发明提供了一种新能源汽车热泵系统管理策略、热泵管理系统及汽车，能够解决换热器结霜问题。
5.为解决上述问题，本发明的一种实施方式提供了一种新能源汽车热泵系统管理策略，包括以下步骤：
6.s1：判断所述新能源汽车的整车电量以及充电状态；
7.s2：若判断所述新能源汽车处于充电状态，读取所述新能源汽车上次下高压时的结霜状态数据；或者
8.若判断所述新能源汽车未处于充电状态，所述新能源汽车的热泵系统按照需求正常运行；
9.s3：若读取所述新能源汽车上次下高压时的结霜状态数据为结霜运行时，运行非制热化霜策略；或者
10.若所述新能源汽车的热泵系统按照需求正常运行，则同时运行延迟化霜策略。
11.采用上述技术方案，本实施方式通过上述新能源汽车热泵系统管理策略能够延迟热泵系统车外换热器结霜时间，保证热泵系统的长时运行，并且可根据车辆电量，是否充电等条件下选用不同的化霜模式，达到满足乘客舒适性的前提下经济的解决换热器结霜问题，进而能够避免车外换热器结霜后导致热泵效率低下、影响压缩机安全运行，以及结霜后车内供热由ptc(加热模块)提供能源，进而会导致新能源汽车的能耗上升的问题。
12.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，在所述步骤s3中，所述非制热化霜策略为：
13.s311：调整所述新能源汽车的空调箱混风风门至全冷状态；
14.s312：所述新能源汽车的热泵系统维持在制热循环，利用压缩机排气对车外换热器进行化霜；
15.s313：监测所述车外换热器出口温度，以判断所述车外换热器的化霜情况；
16.s314：若所述车外换热器的化霜未完成、且所述新能源汽车下高压，记录所述新能源汽车的结霜状态数据为结霜；或者
17.若所述车外换热器的化霜完成，则退出所述非制热化霜策略。
18.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，在所述步骤s3中，所述延迟化霜策略为：
19.s321：检测所述新能源汽车的外部环境参数，所述外部环境参数包括外部环境温度及湿度；
20.s322：根据所述外部环境参数确定所述热泵系统在设定时间内所述车外换热器结霜的最大压缩机转速；其中
21.所述设定时间在1小时至4小时的范围内。
22.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，还包括以下步骤：
23.s4：若所述新能源汽车的热泵系统按照需求正常运行设定时间后，根据所述新能源汽车的汽车运行状态判断所述新能源汽车的乘员舱是否有制热需求，其中，所述汽车运行状态包括；所述新能源汽车的整车电量信息、导航目的地距离信息、内外温度信息、车内乘客选择信息；
24.s5：若所述乘员舱无制热需求，所述热泵系统进入非制热化霜策略；或者
25.若所述乘员舱有制热需求，判断所述热泵系统是否进入主动化霜状态；
26.s6：若判断所述热泵系统进入所述主动化霜状态，所述热泵系统进入制热主动化霜策略；或者
27.若判断所述热泵系统未进入所述主动化霜状态，所述热泵系统进入制热被动化霜策略。
28.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，在所述步骤s6中，所述制热主动化霜策略为：
29.s611：调整所述空调箱混风风门至全热状态；
30.s612：开启所述新能源汽车的车载加热器，调整所述热泵系统至制冷模式；
31.s613：关闭所述新能源汽车的主动进气格栅，利用所述压缩机排气对所述车外换热器进行化霜；
32.s614：若所述车外换热器的化霜未完成、且所述新能源汽车下高压，记录所述新能源汽车的结霜状态数据为结霜；或者
33.若所述车外换热器的化霜完成，则恢复所述热泵系统的正常运行。
34.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，在所述步骤s6中，所述制热被动化霜策略为：
35.s621：开启所述新能源汽车的所述车载加热器，由所述车载加热器为所述乘客舱提供热量；
36.s622：关停所述压缩机，关闭所述主动进气格栅；
37.s623：利用所述新能源汽车的电池和电机的热量对所述车外换热器进行化霜；
38.s624：若所述车外换热器的化霜未完成、且所述新能源汽车下高压，记录所述新能源汽车的结霜状态数据为结霜；或者
39.若所述车外换热器的化霜完成，则恢复所述热泵系统的正常运行。
40.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵管理系统，包括控制器，所述控制器存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被所述控制器运行以执行上述新能源汽车热泵系统管理策略。
41.采用上述技术方案，由于本实施方式中的新能源汽车热泵管理系统能够执行上述新能源汽车热泵系统管理策略，通过设置方式，可使得控制器根据车辆电量，是否充电等条件下选用不同的化霜模式，达到满足乘客舒适性的前提下经济的解决换热器结霜问题，进而能够避免车外换热器结霜后导致热泵效率低下、影响压缩机安全运行，以及结霜后车内供热由ptc(加热模块)提供能源，进而会导致新能源汽车的能耗上升的问题。
42.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵管理系统，所述控制器与新能源汽车的整车控制器通信连接，所述控制器从所述整车控制器获取所述新能源汽车的整车电量信息，并根据获取到的所述整车电量信息判断所述新能源汽车的充电状态，且所述控制器根据所述充电状态执行所述新能源汽车热泵系统管理策略。
43.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵管理系统，还包括车载加热器，所述车载加热器与所述控制器通信连接，所述车载加热器执行所述主动化霜策略和所述被动化霜策略时，所述控制器控制所述车载加热器开启。
44.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种汽车，包括上述结构的新能源汽车热泵管理系统。
45.采用上述技术方案，本实施方式采用上述结构的新能源汽车热泵管理系统，由于上述结构的能源汽车热泵管理系统中的控制器能够根据车辆电量，是否充电等条件下选用不同的化霜模式，达到满足乘客舒适性的前提下经济的解决换热器结霜问题，进而能够避免车外换热器结霜后导致热泵效率低下、影响压缩机安全运行，以及结霜后车内供热由ptc(加热模块)提供能源，进而会导致新能源汽车的能耗上升的问题。
46.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
47.图1为本发明实施例1提供的新能源汽车热泵系统管理策略的流程图；
48.图2为本发明实施例1提供的新能源汽车热泵系统管理策略中的非制热化霜策略的控制原理图；
49.图3为本发明实施例1提供的新能源汽车热泵系统管理策略中的制热被动化霜策略的控制原理图；
50.图4为本发明实施例1提供的新能源汽车热泵系统管理策略中的制热主动化霜策略的控制原理图。
具体实施方式
51.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
52.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
53.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.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的实施方式作进一步地详细描述。
57.实施例1：
58.本实施例的一种实施方式提供了一种新能源汽车热泵系统管理策略，如图1所示，包括以下步骤：
59.s1：判断新能源汽车的整车电量以及充电状态；
60.s2：若判断新能源汽车处于充电状态，读取新能源汽车上次下高压时的结霜状态数据；或者
61.若判断新能源汽车未处于充电状态，新能源汽车的热泵系统按照需求正常运行；
62.s3：若读取新能源汽车上次下高压时的结霜状态数据为结霜运行时，运行非制热化霜策略；或者
63.若新能源汽车的热泵系统按照需求正常运行，则同时运行延迟化霜策略。
64.具体的，本实施方式通过上述新能源汽车热泵系统管理策略能够延迟热泵系统车外换热器结霜时间，保证热泵系统的长时运行，并且可根据车辆电量，是否充电等条件下选用不同的化霜模式，达到满足乘客舒适性的前提下经济的解决换热器结霜问题，进而能够
避免车外换热器结霜后导致热泵效率低下、影响压缩机安全运行，以及结霜后车内供热由ptc(加热模块)提供能源，进而会导致新能源汽车的能耗上升的问题。
65.更为具体的，在本实施方式中，新能源汽车是指纯电动汽车或油电混动汽车。
66.更为具体的，在本实施方式中，可以是新能源汽车中的空调控制器根据新能源汽车的电量信息判断新能源车的电池是否充电；其中，当新能源汽车电池的电量信息未显示上升时，则控制器判断为新能源汽车处于未充电状态，当新能源汽车电池的电量信息显示上升时，则控制器判断为新能源汽车处于充电状态。
67.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，在步骤s3中，非制热化霜策略为：
68.s311：调整新能源汽车的空调箱混风风门至全冷状态；
69.s312：新能源汽车的热泵系统维持在制热循环，利用压缩机排气对车外换热器进行化霜；
70.s313：监测车外换热器出口温度，以判断车外换热器的化霜情况；
71.s314：若车外换热器的化霜未完成、且新能源汽车下高压，记录新能源汽车的结霜状态数据为结霜；或者
72.若车外换热器的化霜完成，则退出非制热化霜策略。
73.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，在步骤s3中，延迟化霜策略为：
74.s321：检测新能源汽车的外部环境参数，外部环境参数包括外部环境温度及湿度；
75.s322：根据外部环境参数确定热泵系统在设定时间内车外换热器结霜的最大压缩机转速；其中
76.设定时间在1小时至4小时的范围内。
77.具体的，在本实施方式中，设定时间可根据实际设计和使用需求设定，例如，可以是设置为2小时。
78.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，还包括以下步骤：
79.s4：若新能源汽车的热泵系统按照需求正常运行设定时间后，根据新能源汽车的汽车运行状态判断新能源汽车的乘员舱是否有制热需求，其中，汽车运行状态包括；新能源汽车的整车电量信息、导航目的地距离信息、内外温度信息、车内乘客选择信息；
80.s5：若乘员舱无制热需求，热泵系统进入非制热化霜策略；或者
81.若乘员舱有制热需求，判断热泵系统是否进入主动化霜状态；
82.s6：若判断热泵系统进入主动化霜状态，热泵系统进入制热主动化霜策略；或者
83.若判断热泵系统未进入主动化霜状态，热泵系统进入制热被动化霜策略。
84.具体的，在本实施方式中，新能源汽车的乘员舱是否有制热需求的判断方法与现有的判断方法类似，例如，在车内温度过低时，则判定为有制热需求，在车内温度较高时，则可参照整车电量信息、导航目的地距离信息、车内乘客选择信息判断乘员舱是否有制热需求。需要理解的是，判断条件并未一定，其具体可根据实际使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
85.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，
在步骤s6中，制热主动化霜策略为：
86.s611：调整空调箱混风风门至全热状态；
87.s612：开启新能源汽车的车载加热器，调整热泵系统至制冷模式；
88.s613：关闭新能源汽车的主动进气格栅，利用压缩机排气对车外换热器进行化霜；
89.s614：若车外换热器的化霜未完成、且新能源汽车下高压，记录新能源汽车的结霜状态数据为结霜；或者
90.若车外换热器的化霜完成，则恢复热泵系统的正常运行。
91.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵系统管理策略，在步骤s6中，制热被动化霜策略为：
92.s621：开启新能源汽车的车载加热器，由车载加热器为乘客舱提供热量；
93.s622：关停压缩机，关闭主动进气格栅；
94.s623：利用新能源汽车的电池和电机的热量对车外换热器进行化霜；
95.s624：若车外换热器的化霜未完成、且新能源汽车下高压，记录新能源汽车的结霜状态数据为结霜；或者
96.若车外换热器的化霜完成，则恢复热泵系统的正常运行。
97.本实施例中的新能源汽车热泵系统管理策略具体为：如图1所示，首先判断整车是否在充电，若判断为充电状态，读取整车上一次下高压时结霜状态数据，若为结霜运行非制热化霜策略；若判断整车未在充电，热泵系统按需求正常运行，同时运行延迟化霜策略，热泵运行一段时间后，车外换热器逐步结霜恶化，当系统判断为结霜时，提醒乘客换热器结霜，影响热泵性能，判断乘客舱是否有制热需求，判断无制热需求时，进入非制热化霜策略，判断乘客舱有制热需求时，进一步判断是否开启主动化霜，若需要进行主动化霜时，系统进入制热主动化霜策略运行，若需要进行非主动化霜时，则进入制热被动化霜策略运行。
98.更为具体的，在本实施例中，延迟化霜策略为：在不同的外温环境温度及湿度下，标定热泵系统设定时间内换热器结霜的最大压缩机转速表，设定时间可根据各车型需求而定，例如热泵运行2小时，延迟化霜策略运行时会按照压缩机最大转速表限制压缩机转速；
99.如图2所示，非制热化霜策略为：当进入非制热化霜策略时，首先调整空调箱混风风门至全冷状态，确保风不通过室内冷凝器带走热量，热泵系统维持在制热循环，压缩机排气通过电子膨胀阀后直接加热结霜的车外换热器进行化霜，化霜过程中通过车外换热器出口温度重复判断化霜情况，化霜未完成过程中，如果整车下高压，记录化霜未完成，即记录结霜状态，如果化霜完成退出化霜；
100.如图3所示，制热被动化霜策略为，当进入制热被动化霜时，开启ptc，乘客舱制热量由ptc提供，然后停止压缩机，关闭车外换热器前的主动进气格栅。风速小功率运行，散热器布置在车外换热器前面，散热器将电池和电机的热量对前端换热器进行化霜，若化霜过程中整车高压下电，记录化霜未完成，即记录结霜状态，如果化霜完成恢复热泵整车运行；
101.如图4所示，制热主动化霜策略为，当进入制热主动化霜时，空调箱混风风门调整到全热状态，开启ptc，热泵系统调整至制冷模式，蒸发器及室内冷凝机换热差异不大，乘客舱热量由大部分由ptc提供，关闭主动进气格栅，车外换热器由压缩机提供热量进行化霜，若化霜过程中整车高压下电，记录化霜未完成，即记录结霜状态，如果化霜完成恢复热泵整车运行。
102.实施例2：
103.本实施例的一种实施方式提供一种新能源汽车热泵管理系统，请参见实施例1中的图1-图4，包括控制器(图中未示出)，控制器存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被控制器运行以执行实施例1中的新能源汽车热泵系统管理策略。
104.具体的，由于本实施方式中的新能源汽车热泵管理系统能够执行上述新能源汽车热泵系统管理策略，通过设置方式，可使得控制器根据车辆电量，是否充电等条件下选用不同的化霜模式，达到满足乘客舒适性的前提下经济的解决换热器结霜问题，进而能够避免车外换热器结霜后导致热泵效率低下、影响压缩机安全运行，以及结霜后车内供热由ptc(加热模块)提供能源，进而会导致新能源汽车的能耗上升的问题。
105.更为具体的，在本实施方式中，控制器可以是空调控制器，也可以是单独设置；其中，控制器单独设置时，其型号可参照空调控制器的型号，具体可根据实际设计和使用需求设定，本实施方式对此不做限定。
106.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵管理系统，控制器与新能源汽车的整车控制器通信连接，控制器从整车控制器获取新能源汽车的整车电量信息，并根据获取到的整车电量信息判断新能源汽车的充电状态，且控制器根据充电状态执行新能源汽车热泵系统管理策略。
107.具体的，在本实施方式中，可以是控制器根据新能源汽车的电量信息判断新能源车的电池是否充电；其中，当新能源汽车电池的电量信息未显示上升时，则控制器判断为新能源汽车处于未充电状态，当新能源汽车电池的电量信息显示上升时，则控制器判断为新能源汽车处于充电状态。
108.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵管理系统，还包括报警单元；其中
109.在步骤s6中，若控制器判断热泵系统进入主动化霜状态时，控制器控制报警单元报警，使用者根据报警单元的工作状态控制控制器执行主动化霜策略。
110.具体的，本实施方式通过设置报警单元，在热泵系统进入主动化霜状态时，报警单元能够报警，以提示使用者控制控制器执行主动化霜策略。
111.更为具体的，在本实施方式中，报警单元可以是各种型号的报警器，例如lw报警器等型号的报警器。
112.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种新能源汽车热泵管理系统，还包括车载加热器，车载加热器与控制器通信连接，车载加热器执行主动化霜策略和被动化霜策略时，控制器控制车载加热器开启。
113.需要理解的是，车载加热器的结构与现有的车载报警器的结构类似，本实施方式对此不做过多赘述。
114.实施例3：
115.本实施例提供一种汽车，包括实施例2的新能源汽车热泵管理系统。
116.具体的，请参见实施例1中的图1-图4，本实施方式采用实施例2的新能源汽车热泵管理系统，由于实施例2的能源汽车热泵管理系统中的控制器能够根据车辆电量，是否充电等条件下选用不同的化霜模式，达到满足乘客舒适性的前提下经济的解决换热器结霜问题，进而能够避免车外换热器结霜后导致热泵效率低下、影响压缩机安全运行，以及结霜后
车内供热由ptc(加热模块)提供能源，进而会导致新能源汽车的能耗上升的问题。
117.需要理解的是，本实施例中的汽车指新能源汽车，具体可以是纯电动汽车或油电混动汽车。
118.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。