空调系统回油的控制方法、汽车热泵空调系统及电动汽车与流程

1.本技术实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种空调系统回油的控制方法、汽车热泵空调系统及电动汽车。


背景技术：

2.随着人们对生活品质的不断提高，汽车的需求量近年明显增加。电动汽车突飞猛进的发展使人们对电动汽车的未来领域充满了无穷无尽的幻想。随之，人们对乘车体验也有了更高的要求，车内的多元化空间，新高科技的技术融入，都使得汽车更有科技感。而热泵空调系统也是近几年新高科技之一。热泵空调系统是将传统的空调系统增加内置冷凝器，使得空调电动压缩机有制热的功能。但是，低温热泵系统对电动压缩机及系统有更高的要求，尤其对电动压缩机回油的问题。
3.热泵系统由于有气液分离器，使其堆积大量的电动压缩机油，加之大型高端车辆拥有后空调，空调系统管路较长，这对电动压缩机的回油有着极大的考验。通常，在开启双空调后，气液分离器及电池冷却器(chiller)内堆积大量的残油，整个庞大的空调系统中使电动压缩机的回油更加困难。在极端的环境下，若想要电动压缩机有着较高的回油，则通常需要在电动压缩机内部增加额外的电动压缩机油或者额外增加冷媒的方式来解决该问题，从而用来保护极端工况下运行的电动压缩机。但是，加入太多的电动压缩机油，会导致电动压缩机初次启动困难，使得气液分离器中堆积大量的电动压缩机油，同时还会严重影响整个空调系统的制冷能力。倘若电动压缩机没有了回油，电动压缩机在运转过程中，就会出现干磨，动静盘无法被冷却，导致系统的排气温度持续升高，而恶化到吸气过热度升高，更加恶化了系统中的回油，久而久之会导致电动压缩机动静盘磨损，浮动密封条融化等损坏。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种空调系统回油的控制方法、汽车热泵空调系统及电动汽车，能够避免电动压缩机长期在恶劣工况下工作而导致损坏电动压缩机本体。
5.本技术实施例的一个方面提供一种空调系统回油的控制方法，所述空调系统包括通过管路连接的电动压缩机、气液分离器、蒸发器和冷凝器、以及与所述蒸发器并联连接的电池冷却器。所述控制方法包括：监测所述电动压缩机的转速；监测所述电池冷却器的开闭状态；基于所述电动压缩机的转速和所述电池冷却器的开闭状态来确定所述电动压缩机当前所处的运行工况；判断所述电动压缩机当前所处的运行工况是否进入到预定工况；以及在所述电动压缩机进入到所述预定工况时，则启动所述电动压缩机的应急回油策略。
6.进一步地，所述判断所述电动压缩机当前所处的运行工况是否进入到预定工况包括：判断所述电动压缩机当前的转速是否小于第一预定转速；及判断所述电池冷却器当前是否处于关闭状态。
7.进一步地，在所述电动压缩机当前的转速小于所述第一预定转速，所述电池冷却器当前处于关闭状态，并且持续达到第一预定时间时，则确定所述电动压缩机进入到所述
预定工况。
8.进一步地，所述第一预定转速为1000转/分钟，所述预定时间为30分钟。
9.进一步地，所述启动所述电动压缩机的应急回油策略包括：控制将所述电动压缩机的转速提高至第二预定转速；以及控制所述电池冷却器处于打开状态。
10.进一步地，所述第二预定转速为1700转/分钟。
11.进一步地，所述控制方法还包括：在所述应急回油策略持续达第二预定时间时，则关闭所述应急回油策略，控制所述电动压缩机继续响应于请求转速运行。
12.本技术实施例的另一个方面还提供一种汽车热泵空调系统。所述空调系统包括通过管路连接的电动压缩机、气液分离器、蒸发器和冷凝器、与所述蒸发器并联的电池冷却器、以及控制器，所述控制器用于获取所述电动压缩机的转速和所述电池冷却器的开闭状态，并基于所述电动压缩机的转速和所述电池冷却器的开闭状态来判断所述电动压缩机是否进入到预定工况，并且，在所述电动压缩机进入到所述预定工况时启动所述电动压缩机的应急回油策略。
13.进一步地，在所述电动压缩机的转速小于第一预定转速，所述电池冷却器处于关闭状态，并且持续达到第一预定时间时，则所述控制器确定所述电动压缩机进入到所述预定工况。
14.进一步地，在所述电动压缩进入到所述预定工况时，则所述控制器控制将所述电动压缩机的转速提高至第二预定转速，并控制所述电池冷却器处于打开状态以启动所述应急回油策略。
15.进一步地，所述第一预定转速为1000转/分钟，所述预定时间为30分钟，所述第二预定转速为1700转/分钟。
16.进一步地，所述控制器还用于在所述应急回油策略持续达第二预定时间时，则控制关闭所述应急回油策略，并控制所述电动压缩机继续响应于请求转速运行。
17.进一步地，所述汽车热泵空调系统还包括连接于所述冷凝器与所述蒸发器之间管路中的调节阀及与所述电池冷却器连接的控制阀，所述控制器通过控制所述控制阀的开闭来控制所述电池冷却器的开闭状态。
18.本技术实施例的又一个方面还提供一种电动汽车。所述电动汽车包括如上所述的汽车热泵空调系统。
19.本技术实施例解决了因电动压缩机长期在低回油工况下运行的过程中，容易导致电动压缩机内部磨损，密封条融化等问题。
20.本技术实施例至少具有以下有益技术效果：
21.第一、适用性：增加电动压缩机更适应各种恶劣低回油的工况；
22.第二、安全性：监测到电动压缩机长期低转速时，判定危险工况后，强行提升电动压缩机的转速，让电动压缩机得到更多的回油，使得电动压缩机有更好的安全性；
23.第三、稳定性：避免电动压缩机内部加注过多的电动压缩机油，导致空调系统的制冷量降低。
附图说明
24.图1为本技术一个实施例的空调系统回油的控制方法的流程图。
25.图2为本技术一个具体实施方式的空调系统回油的控制方法的具体步骤。
26.图3为本技术一个实施例的汽车热泵空调系统的简化示意图。
具体实施方式
27.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本技术相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
28.在本技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
29.本技术实施例提供了一种空调系统回油的控制方法。图1揭示了本技术一个实施例的空调系统回油的控制方法的流程图。该空调系统例如为一种汽车热泵空调系统100，如图2所示，该空调系统包括通过管路连接的电动压缩机101、气液分离器102、蒸发器103和冷凝器104、以及与蒸发器103并联连接的电池冷却器105。
30.如图1所示，本技术一个实施例的空调系统回油的控制方法可以包括步骤s11至步骤s15。
31.在步骤s11中，监测电动压缩机101的转速。
32.在步骤s12中，监测电池冷却器105的开闭状态。
33.在步骤s13中，基于步骤s11中监测到的电动压缩机101的转速和步骤s12中监测到的电池冷却器105的开闭状态来确定电动压缩机101当前所处的运行工况。
34.在步骤s14中，判断电动压缩机101当前所处的运行工况是否进入到预定工况。当判断的结果为“是”的情况时，则过程继续前进到步骤s15。否则的话，则过程返回到步骤s11和步骤s12中继续监测电动压缩机101的转速和电池冷却器105的开闭状态。
35.在一些实施例中，步骤s14的判断电动压缩机101当前所处的运行工况是否进入到预定工况可以包括：判断电动压缩机101当前的转速是否小于第一预定转速；以及判断电池冷却器105当前是否处于关闭状态。
36.在步骤s15中，在判断电动压缩机101进入到预定工况时，则启动电动压缩机101的应急回油策略。
37.在一些实施例中，在电动压缩机101当前的转速小于第一预定转速，电池冷却器105当前处于关闭(off)状态，并且持续达到第一预定时间时，则确定电动压缩机101进入到预定工况。第一预定转速可以根据电动压缩机101的实际回油情况来合理设定。在一个实施例中，第一预定转速例如可以设定为1000转/分钟，预定时间例如可以设定为30分钟。
38.在一些实施例中，启动电动压缩机101的应急回油策略可以包括：控制将电动压缩机101的转速提高至第二预定转速；以及控制电池冷却器105处于打开(on)状态。
39.热泵空调系统因有较大的气液分离器102及电池冷却器105，导致热泵空调系统在运行过程中，大量的电动压缩机油会堆积到气液分离器102及电池冷却器105中，导致电动压缩机101的回油明显变差。本技术实施例通过整车端对电动压缩机101的控制策略进行改善，采用特殊的电动压缩机101运行策略，从整车对电动压缩机101的转速请求上进行优化，避免电动压缩机101在恶劣工况下长期运行最后导致电动压缩机101受损。
40.第二预定转速可以综合电动压缩机101的实际回油状况和乘客的舒适度等因素来合理设定。在一个实施例中，第二预定转速例如可以设定为1700转/分钟。从而既可以改善电动压缩机101的回油问题，又不会给乘客的舒适性带来太大的影响。
41.在一些实施例中，本技术的空调系统回油的控制方法还可以包括步骤s16和步骤s17。
42.在步骤s16中，判断应急回油策略是否持续达第二预定时间。当判断的结果为“是”的情况时，则过程继续前进到步骤s17。否则的话，则过程继续返回到步骤s15。
43.在步骤s17中，在应急回油策略持续达第二预定时间时，则可以关闭应急回油策略，控制电动压缩机101继续响应于请求转速运行。第二预定时间可以根据实际情况来合理设定，例如，可以将第二预定时间设定为1分钟左右，从而以避免给乘客造成较大的不舒适感。
44.图2揭示了本技术一个具体实施方式的空调系统回油的控制方法的具体步骤。如图2所示，在步骤s21中，空调系统启动，电动压缩机101运转。在电动压缩机101运转过程中，整车会监控电动压缩机101的运行转速。
45.在步骤s22中，判断电动压缩机101是否低转速运行，例如判断电动压缩机101的转速是否低于1000转/分钟。如果判断的结果为“是”的话，则过程继续前进到步骤s23。否则的话，则过程进入到步骤s27中。
46.在步骤s23中，在电动压缩机101的转速低于1000转/分钟，则继续判断电池冷却器105是否为关闭状态。如果判断的结果为“是”的话，则过程继续前进到步骤s24。否则的话，则过程进入到步骤s27中。
47.在步骤s24中，继续判断电动压缩机101的转速低于1000转/分钟及电池冷却器105关闭的这种状态是否持续达30分钟以上。如果判断的结果为“是”的话，则过程继续前进到步骤s25。否则的话，则过程进入到步骤s27中。
48.在步骤s25中，如果电动压缩机101低转速运行，且电池冷却器105为关闭状态，持续较长的时间后，整车会对电动压缩机101启动应急回油策略。应急回油策略即强行将电动压缩机101转速提升到第二预定转速下，且打开电池冷却器105的控制阀108，在空调出风口温度波动在乘客能接受的范围内，将电动压缩机101回油拉升到预定的一个值。
49.在步骤s26中，继续判断启动应急回油策略是否持续了1分钟左右。在应急回油策
略持续约1分钟后，则过程可以进入到步骤s27中。否则的话，则继续执行应急回油策略。
50.在步骤s27中，在应急回油策略持续约1分钟后，则退出应急回油策略，以避免给乘客带来不舒适感，电动压缩机101继续响应于请求转速运行。
51.以下表一给出了电动压缩机101的一些运行工况下的ocr(oil circulation rate)情况，如下所示：
52.表一
[0053][0054]
从上面的表一可以看出，在工况恶劣的情况下，电动压缩机101的ocr只有0.2％左右。如果电动压缩机101持续运转下去，必将损坏电动压缩机101。通过采用本技术实施例的应急回油策略1分钟后，电动压缩机101的回油率将可以拉升到1.2％-1.5％，具有显著的改善回油率的效果。
[0055]
本技术实施例的空调系统回油的控制方法解决了因电动压缩机101长期在低回油工况下运行的过程中，容易导致电动压缩机101内部磨损，密封条融化等问题。
[0056]
本技术实施例的空调系统回油的控制方法至少包括以下有益技术效果：
[0057]
第一、适用性：增加电动压缩机101更适应各种恶劣低回油的工况；
[0058]
第二、安全性：监测到电动压缩机101长期低转速时，判定危险工况后，强行提升电动压缩机101的转速，让电动压缩机101得到更多的回油，使得电动压缩机101有更好的安全性；
[0059]
第三、稳定性：避免电动压缩机101内部加注过多的电动压缩机101油，导致空调系统的制冷量降低。
[0060]
本技术实施例还提供了一种汽车热泵空调系统100。图3揭示了本技术一个实施例的汽车热泵空调系统100的简化示意图。如图3所示，本技术一个实施例的汽车热泵空调系统100包括通过管路连接的电动压缩机101、气液分离器102、蒸发器103和冷凝器104、与蒸发器103并联连接的电池冷却器105、以及控制器106。
[0061]
汽车热泵空调系统100还包括连接于冷凝器104与蒸发器103之间管路中的调节阀107及与电池冷却器105连接的控制阀108。调节阀107可以用来调节蒸发器103的出口温度，负责管理乘客部分。控制阀108可以用来负责电池部分，控制器106可以通过控制控制阀108的开闭进而来控制电池冷却器105的开闭状态。
[0062]
控制器106可以接收来自电动压缩机101反馈的转速信号及电池冷却器105反馈的
开闭状态信号，从而获取电动压缩机101的转速和电池冷却器105的开闭状态，然后，控制器106可以基于电动压缩机101的转速和电池冷却器105的开闭状态来判断电动压缩机101是否进入到预定工况，并且，在电动压缩机101进入到预定工况时启动电动压缩机101的应急回油策略。
[0063]
在一些实施例中，在电动压缩机101的转速小于第一预定转速，电池冷却器105处于关闭状态，并且持续达到第一预定时间时，则控制器106可以确定电动压缩机101进入到预定工况。第一预定转速例如可以设定为1000转/分钟，预定时间例如可以设定为30分钟。
[0064]
在一些实施例中，在电动压缩机101进入到预定工况时，则控制器106可以控制将电动压缩机101的转速提高至第二预定转速，并控制电池冷却器105处于打开状态以启动应急回油策略。第二预定转速例如可以设定为1700转/分钟。
[0065]
在一些实施例中，控制器106还用于在应急回油策略持续达第二预定时间时，则控制关闭应急回油策略，并控制电动压缩机101继续响应于请求转速运行。
[0066]
本技术实施例的汽车热泵空调系统100能够解决因电动压缩机101长期在低回油工况下运行的过程中，容易导致电动压缩机101内部磨损，密封条融化等问题。
[0067]
本技术实施例还提供了一种电动汽车。该电动汽车包括如上各个实施例所述的汽车热泵空调系统100。
[0068]
本技术实施例的电动汽车具有与上面所述的汽车热泵空调系统100大体相类似的有益技术效果，故，在此不再赘述。
[0069]
以上对本技术实施例所提供的空调系统回油的控制方法、汽车热泵空调系统及电动汽车进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本技术实施例的空调系统回油的控制方法、汽车热泵空调系统及电动汽车进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的核心思想，并不用以限制本技术。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术的精神和原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本技术所附权利要求书的保护范围内。

技术特征：
1.一种空调系统回油的控制方法，所述空调系统包括通过管路连接的电动压缩机、气液分离器、蒸发器和冷凝器、以及与所述蒸发器并联连接的电池冷却器，其特征在于：所述控制方法包括：监测所述电动压缩机的转速；监测所述电池冷却器的开闭状态；基于所述电动压缩机的转速和所述电池冷却器的开闭状态来确定所述电动压缩机当前所处的运行工况；判断所述电动压缩机当前所处的运行工况是否进入到预定工况；以及在所述电动压缩机进入到所述预定工况时，则启动所述电动压缩机的应急回油策略。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述判断所述电动压缩机当前所处的运行工况是否进入到预定工况包括：判断所述电动压缩机当前的转速是否小于第一预定转速；及判断所述电池冷却器当前是否处于关闭状态。3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于：在所述电动压缩机当前的转速小于所述第一预定转速，所述电池冷却器当前处于关闭状态，并且持续达到第一预定时间时，则确定所述电动压缩机进入到所述预定工况。4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述第一预定转速为1000转/分钟，所述预定时间为30分钟。5.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述启动所述电动压缩机的应急回油策略包括：控制将所述电动压缩机的转速提高至第二预定转速；以及控制所述电池冷却器处于打开状态。6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述第二预定转速为1700转/分钟。7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：还包括：在所述应急回油策略持续达第二预定时间时，则关闭所述应急回油策略，控制所述电动压缩机继续响应于请求转速运行。8.一种汽车热泵空调系统，其特征在于：包括通过管路连接的电动压缩机、气液分离器、蒸发器和冷凝器、与所述蒸发器并联的电池冷却器、以及控制器，所述控制器用于获取所述电动压缩机的转速和所述电池冷却器的开闭状态，并基于所述电动压缩机的转速和所述电池冷却器的开闭状态来判断所述电动压缩机是否进入到预定工况，并且，在所述电动压缩机进入到所述预定工况时启动所述电动压缩机的应急回油策略。9.如权利要求8所述的汽车热泵空调系统，其特征在于：在所述电动压缩机的转速小于第一预定转速，所述电池冷却器处于关闭状态，并且持续达到第一预定时间时，则所述控制器确定所述电动压缩机进入到所述预定工况。10.如权利要求9所述的汽车热泵空调系统，其特征在于：在所述电动压缩进入到所述预定工况时，则所述控制器控制将所述电动压缩机的转速提高至第二预定转速，并控制所述电池冷却器处于打开状态以启动所述应急回油策略。11.如权利要求10所述的汽车热泵空调系统，其特征在于：所述第一预定转速为1000转/分钟，所述预定时间为30分钟，所述第二预定转速为1700转/分钟。
12.如权利要求8所述的汽车热泵空调系统，其特征在于：所述控制器还用于在所述应急回油策略持续达第二预定时间时，则控制关闭所述应急回油策略，并控制所述电动压缩机继续响应于请求转速运行。13.如权利要求8所述的汽车热泵空调系统，其特征在于：还包括连接于所述冷凝器与所述蒸发器之间管路中的调节阀及与所述电池冷却器连接的控制阀，所述控制器通过控制所述控制阀的开闭来控制所述电池冷却器的开闭状态。14.一种电动汽车，其特征在于：包括如权利要求8至13中任一项所述的汽车热泵空调系统。

技术总结
本申请实施例提供一种空调系统回油的控制方法、汽车热泵空调系统及电动汽车。该空调系统包括通过管路连接的电动压缩机、气液分离器、蒸发器和冷凝器、以及与蒸发器并联连接的电池冷却器。该控制方法包括：监测电动压缩机的转速；监测电池冷却器的开闭状态；基于电动压缩机的转速和电池冷却器的开闭状态来确定电动压缩机当前所处的运行工况；判断电动压缩机当前所处的运行工况是否进入到预定工况；以及在电动压缩机进入到预定工况时，则启动电动压缩机的应急回油策略。本申请实施例能够避免电动压缩机长期在恶劣工况下工作而导致损坏电动压缩机本体。电动压缩机本体。电动压缩机本体。


技术研发人员：孙晓春
受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/6