[發明專利]一種純電動汽車熱泵系統除霧閉環控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202110734663.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113370746B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 趙萌;蘇玲;王淼;李鑫龍;栗順;齊霽;徐聰;劉清欣;梁宵;黃博
• 申請（專利權）人: 一汽奔騰轎車有限公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60S1/02;B60S1/54
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 杜森垚

本發明公開了一種純電動汽車熱泵系統除霧閉環控制系統及其控制方法，通過溫濕度除霧傳感器，實時計算并判斷前風窗除霧效果，對應不同的結霧工況，制定不同的控制策略，包含低負荷兼顧模式、中負荷兼顧模式、高負荷兼顧模式、除霧低負荷模式、除霧中負荷模式、除霧高負荷模式。通過分級除霧模式，最大限度的利用熱泵制熱的能耗優勢，通過空調功能的切換，實現除霧效果與空調狀態的契合，降低除霧功能能耗，同時解決了除霧模式下無法兼顧乘員艙舒適性的問題，節約電能，提升電動汽車在高低溫環境下的續駛里程。

技術領域

本發明涉及一種電動車熱泵除霧方法，具體涉及一種純電動汽車熱泵系統除霧閉環控制系統及其控制方法，兼顧空調能耗與乘員艙溫度穩定性。

背景技術

近年來汽車產業正在發生巨變，其中最重要的課題之一就是汽車新四化戰略。中國《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》明確指出，要瞄準“電動化、網聯化、智能化”方向，統籌發展和安全，加強政策標準法規協同，加快完善安全監管體系，扎實推動汽車強國建設。而電動汽車作為“新四化”的基礎——電動化，必將緊跟政策導向，市場將繼續取得飛躍性增長。

但伴隨著電動汽車的發展，用戶對于舒適度的要求不會降低，因此空調系統成為了電動汽車的能耗大戶，很大程度上影響電動汽車續駛里程。

傳統燃油汽車利用發動機廢熱加熱及利用發動機皮帶帶動空調壓縮機制冷，用戶對于能量消耗的主觀感受不明顯。但電動車的制冷、制熱、除霧、除霧功能，均是通過電能轉化，且能耗大，用戶感知明顯。為了減少空調系統的能耗，現階段一是通過硬件的改動，如熱泵系統，通過外界熱源的轉化實現采暖能耗的降低，二是通過軟件策略，實現熱管理的閉環控制，在滿足功能前提下實現能量優化利用。

在空調系統的各項功能中，前風窗的除霧功能用戶較容易使用到。尤其是電動車，為了降低冬季采暖能耗而長時間使用室內循環風(簡稱內循環)，由此造成室內濕度大、溫度高，極易出現前風窗結霧影響用戶的使用。而為了保證除霧效果，目前電動車主要采用空調系統制冷除濕加PTC加熱的方案，空調系統處于制冷和制熱雙模式工作狀態，能耗更加巨大。且依賴用戶操作除霧性能的升高與下降，不能兼顧除霧效果和能耗。

目前行業內空調自動前風窗除霧方案，絕大部分采用通過對比室外溫度及室內溫度差值的開環控制，例如專利CN109733158A所示的方案，缺點是不能有效對玻璃起霧狀態進行判定，存在著在玻璃未起霧時觸發起霧功能的情況，造成電動車的電能浪費。同樣也存在著在前風擋起霧后不能有效啟動的問題，影響駕駛安全。

少部分裝備有濕度傳感器的車輛，雖然能夠實現一定程度上的閉環控制，如CN102991440B所示的方案，在檢測到除霧需求時，空調制冷系統自動按最大負荷工作，并將空調模式調整為除霧模式。此類控制策略雖然簡單且除霧效果直接，但除霧時系統功耗較大且不利于乘員艙溫度的穩定。若是熱泵系統，還面臨著采暖、制熱頻繁切換的問題，不利于系統的穩定。

發明內容

本發明旨在提出一種純電動汽車熱泵系統除霧閉環控制系統及其控制方法，通過溫濕度除霧傳感器，實時計算并判斷前風窗除霧效果，對應不同的結霧工況，制定不同的控制策略，最大限度的利用熱泵制熱的能耗優勢，通過空調功能的切換，實現除霧效果與空調狀態的契合，降低除霧功能能耗，同時解決了除霧模式下無法兼顧乘員艙舒適性的問題，節約電能，提升電動汽車在高低溫環境下的續駛里程。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，結合附圖：

本發明提供一種純電動汽車熱泵系統除霧閉環控制系統，包括采集模塊、控制模塊、加熱制冷模塊、分風模塊，所述采集模塊、加熱制冷模塊及分風模塊同時與控制模塊連接，加熱制冷模塊與分風模塊連接；