匀进入车外换热器中热交换，再通过第一双向膨胀阀降压变成低温液态冷媒，低温液态冷媒均匀进入车内换热器热交换后变成低温的气液混合物，最后经过制热流向口和回气口流回至气液分离器，低温的气态冷媒经过压缩机的吸气口回流至压缩机进入下一个循环，压缩机根据车内设定温度、车内实时温度进行智能变频； A22、空调制冷模式关闭: 关闭制冷模式时，先关闭压缩机而后关闭车外风机，设定Al = T械-Τ??，当A大于设定值NI时制冷模式才再次启动； B、纯电池恒温调节模式 B1、电池制冷模式 当电池包温度超过，水箱内水温Τ7?大于T7?ir^，电池制冷模式启动，四通阀切换成制冷模式，使进气口与制冷流向口连通，制热流向口与回气口连通;第三控制阀开启，第一控制阀、第二控制阀第四控制阀关闭，车外风机启动后再启动压缩机，冷媒经过压缩机压缩后变成高温高压的气态冷媒，气态冷媒通过四通阀后均匀进入车外换热器中热交换，再通过第二双向膨胀阀降压变成低温液态冷媒，低温液态冷媒进入到制冷盘管中对水箱内的水进行制冷，水栗启动对电池盒内的电池包降温，冷媒经过热交换后变成低温的气液混合物，最后经过制热流向口和回气口流回至气液分离器，低温的气态冷媒经过压缩机的吸气口回流至压缩机进入下一个循环，压缩机和车外风机根据水箱内的温度进行智能变频；当水箱内水温τ7?小于T7^in时电池制冷模式停止； B2、电池制热模式 当电池包温度低于T^tain，水温小于等于T7Mmax时，电池制热模式启动，四通阀切换成制热模式，使进气口与制热流向口连通，制冷流向口与回气口连通;第三控制阀开启，第一控制阀、第二控制阀第四控制阀关闭，压缩机启动，冷媒经过压缩机压缩后变成高温高压的气态冷媒，气态冷媒通过四通阀后进入到制冷盘管中热交换，水栗启动对电池盒内的电池包升温，使气态冷媒变成温度降低，再通过第二双向膨胀阀降压变成低温液态冷媒，低温液态冷媒均匀进入到车外换热器热交换后变成低温的气液混合物，最后经过制冷流向口和回气口流回至气液分离器，低温的气态冷媒经过压缩机的吸气口回流至压缩机进入下一个循环，压缩机和车外风机根据水箱内的温度进行智能变频；当水箱内水温τ7?大于电池制冷模式停止； C、空调和电池恒温混合模式 CI空调和电池同时制冷模式 当同时满足A2和BI中的条件时，启动空调和电池制冷，第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀打开，第四控制阀关闭，四通阀为制冷模式，压缩机启动使冷媒分别经过第一双向膨胀阀和第二双向膨胀阀进入到车内换热器和制冷盘管中换热，水栗和车内风机启动对电池包和车内进行制冷，压缩机和车外风机的根据Τ7?、1>挟、IV般进行智能调频;任一模式满足停止条件时，另一模式均按照单独的运行模式运行； C2空调和电池同时制热模式 当同时满足Al和B2中的条件时，启动空调和电池制热，第一控制阀和第三控制阀关闭，第二控制阀和第四控制阀打开，四通阀为制热模式，压缩机启动，冷媒先经过车内换热器换热后再经过制冷盘管加热水箱的水，然后通过第二双向膨胀阀变成低温液体，再经过车外换热器换热吸热后从四通阀的回流口流入压缩机内；压缩机和车外风机的根据τIV般进行智能调频;任一模式满足停止条件时，另一模式均按照单独的运行模式运行。6.如权利要求5所述的一种纯电动汽车电池恒温和空调系统的控制方法，其特征在于:所述空调控制方法中的车内换热器还配套了车内辅助电加热;水箱内设置有水箱辅助电加执.JtW ， 当同时满足以下条件时才启动车内辅助电加热:I)压缩机运行时间超过2分钟;2)车内风机正持续运行;3)距离上次辅助电加热关闭时间已超过I分钟;4)车内换热器的芯体温度小于预设值T*g; 5)车内温度小于预设值!1—; 6.A值大于设定值N2，该N2大于N; 当满足以下条件之一时，车内辅助电加热关闭:1、车内换热器的芯体温度大于等于预设值T*g； 2、A值小于等于设定值N2-1; 3、车内温度大于预设值!1—+: ; 4、制热模式和制冷模式切换时； 当电池包温度低于T_in，水温小于等于，且电池制热模式下运行超过5分钟，水箱辅助电加热启动，当水温大于等于T7?ax+5时，水箱辅助电加热停止，系统切换成纯空调的制热模式。7.如权利要求6所述的一种纯电动汽车电池恒温和空调系统的控制方法，其特征在于:所述空调控制方法在空调制热模式、电池制热模式或空调电池同时制热模式下均还设置有除霜模式: 设定车外实时温度为T外实、车外换热器芯体温度T外芯，当T外实-T外芯2设定值N3时，且对应的制热模式下运行时间超过30分钟启动除霜模式，除霜开始时，压缩机、车内风机和车外风机均停止，四通阀切换成制冷模式，第一控制阀和第二控制阀开启，第三控制阀和第四控制阀关闭，而后压缩机启动并逐渐变为满负荷运行，车内风机和车外风机依旧停止，冷媒按照电动空调的纯空调制冷模式路线运行，使高温高压的气态冷媒在车外换热器中通过除霜；当?>|?持续一段时间超过或除霜模式持续运行超过最低除霜时间时停止除霜。8.如权利要求7所述的一种纯电动汽车电池恒温和空调系统的控制方法，其特征在于: 空调制热模式下压缩机根据车内设定温度T内设、车内实时温度!>^和车外实时温度T外实进行智能变频的具体方式为;压缩机转速设定有四档，又慢至快依次为第一档、第二档、第三档和第四档，压缩机根据T外实时大小刺艮制压缩机的最高转速； 1)、当T外实<9°C时压缩机的最高转速档为第三档； 2)、当10°C<T外实<12°C时，压缩机的最高转速档为第三档； 3)、当13°C<T外实<T>ax时，压缩机的最高转速档为第二档； 在上述压缩机限制条件下 11 )、当A 2 2时，压缩机以当前所能运行档位的最高转速档运行； 12)、当OSA<2时，压缩机以第三档转速运行，若压缩机限制条件只允许最高转速为第二档，则以第二档转速运行； 13).当-3<A<0时，压缩机以第二档转速运行； 14).当A^ -3时，压缩机停止运行； 空调制冷模式下压缩机根据车内设定温度、车内实时温度进行智能变频具体方式为: 11 )、当Al 2 2时，压缩机第三档转速运行； 12)、当O< Al <2时，压缩机以第三档转速运行； 13).当-3<A1<0时，压缩机以第二档转速运行； 14).当Al< -3时，压缩机停止运行； 纯电池制热时，根据水箱内水温τ*?，压缩机进行智能变频，当τ，压缩机第三档转速运行，当T7W&mX<T7? < T水&iax+5时，压缩机第二档转速运行，当T*?>T*&ax+5时，压缩机停止； 纯电池制冷时，根据水箱内水温T*S，压缩机进行智能变频，当水箱内水温T*?>T7?nin+5时，压缩机第三档转速运行，当T7&in<T7Kg < T7&in+5时，压缩机第二档转速运行，当T水显<T/)&inBt，压缩机停止； 电池和空调同时制热时，压缩机根据T7ff1、T内实、T内设进行智能调频；当电池包温度低于T#t!iiiin，水温T水温< T/W&iax，Τ_< ?>般B寸，压缩机第四档转速运行；当T7? > T/J^jnax，1>挟=?>般时，压缩机第二档转速运行，IV挟> IV般+3时，压缩机停止工作； 电池和空调同时制冷时，压缩机根据T7ff1、T内实、T内设进行智能调频；当电池包温度超过Tfifcax，水箱内水温T觸>T7?nin+5，且IV挟>?>般时，压缩机第四档转速运行，当T7?nin<T水显<T7?nin+5，且T ?=!>般时，压缩机第三档转速运行，当T7?ninBf，压缩机停止。9.如权利要求8所述的一种纯电动汽车电池恒温和空调系统的控制方法，其特征在于: 该电池恒温和空调系统的控制方法对车外风机和车内风机进行变频控制，其具体方式为 纯空调制热模式时车外风机根据车外的温度进行变频，当T外实小于或等于预设的T外零界温度时，车外风机以100%转速运行；当T外实大于预设的1>■温度时，车外风机降频以85%转速运行；制热模式时车内风机可手动调节档位或者根据A值的大小进行自动调节:当A 2 2时，车内风机100 %转速运行；当0 < A<2时，车内风机80 %转速运行；当-3<A<0时，车内风机60 %转速运行;当A < -3时，车内风机60 %转速运行； 纯空调制冷模式下车外风机根据车外换热器芯体温度进行变频，当T外芯小于预设的T外芯.时，车外风机以75 %转速运行；当T外芯_<T外芯CT外芯_ι+5时，车外风机以85 %转速运行;T外芯外芯i界+5时，车外风机以100%转速运行；而制冷模式下车内风机可手动调节档位或者根据Al值的大小进行自动调节:当Al > 2时，车内风机100 %转速运行；当0 < Al <2时，车内风机80 %转速运行;当-3 <Al <O时，车内风机60 %转速运行。
【专利摘要】本发明公开了一种纯电动汽车电池恒温和空调系统机以及控制方法，该系统包括四通阀、车外换热器、第一双向膨胀阀、车内换热器、气液分离器、水箱、电池盒、制冷盘管、水泵和调温盘管，水泵连接于水箱的出水口和调温盘管；调温盘管的另一端连接于水箱的回水口，制冷盘管设置于水箱内，压缩机的排气口与四通阀的连通，利用四通阀连接压缩机的进气口、吸气口、车外换热器和车内换热器，制冷盘管也连接在冷媒循环系统中，并利用四个控制阀控制调控冷媒的运行路线，进而实现纯电池调温、纯空调运行以及电池和空调同时运行。该电池恒温和空调系统可以调控电池盒内的电池包的温度，使电池在理想的温度环境中运行，还动车的制冷和制热要求。
【IPC分类】F25B29/00, H01M10/655, H01M10/63, H01M10/625, F25B13/00, H01M10/613, H01M10/6567, F25B49/02, H01M10/615
【公开号】CN105546873
【申请号】CN201610064042
【发明人】黄伟
【申请人】苏州赛尔科凌空调有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月29日