[发明专利]一种混合动力汽车空调系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车空调领域，具体涉及一种混合动力汽车空调系统及其控制方法。

背景技术

现有汽车多为燃油汽车，从世界范围看，汽车尾气是空气污染的一个重要因素。面对当前石油等不可再生资源的日益枯竭、环境污染日益严重的严峻形式，各国鼓励发展新能源汽车。混合动力汽车是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，作为新能源汽车领域的重要产品，以其节油、不受行驶距离限制等特点，成为各车企研发新能源产品的重点，但是依然有许多需要攻克的技术难关，其中空调系统的匹配就是一个难点。

由于电动汽车和燃油汽车的驱动动力不同，与之配套的空调系统也有所不同。燃油汽车利用一部分发动机输出的动力驱动其空调压缩机进行制冷，而车室内的制热需求则是通过利用发动机冷却水等余热的热量来加热车室内部的空气；国内开发的混合动力汽车的空调系统主要有三种方法：

(1)采用电动热泵空调系统来同时满足车室内制冷和制热的需求；

(2)采用全封闭式电动压缩机实现制冷，采用电加热实现制热；

(3)采用燃油汽车的方案实现制冷和制热。

但是，以上三种方法都有弊端：使用方法(1)开发的空调系统，结构较复杂，占用空间较大，并且冬天的制热效果差；使用方法(2)开发的空调系统是目前电动汽车空调系统的主要方式，空调系统全部采用动力电池电量，影响整车的续驶里程，在动力电池电量不足时，空调系统难以开启；使用方法(3)开发的空调系统，限制了混合动力汽车发动机的工况，不管在任何工况下，开启空调都有开启发动机，相对耗油。

发明内容

本发明实施例提供了一种混合动力汽车空调系统及其控制方法，以提高空调的制冷和制热效果，并且节油、省电。

为此，本发明提供如下技术方案：

一种混合动力汽车空调系统，包括：整车控制器、自动空调控制器、电池、电池控制器、增程器、制冷单元和制热单元，所述制热单元包括PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)加热器和加热芯体散热器，所述PTC加热器与所述电池连接，所述加热芯体散热器与所述增程器连接；

所述电池控制器用于实时检测电池的电量，并将检测结果发送给所述整车控制器；所述整车控制器分别与所述电池控制器、增程器及自动空调控制器连接，用于接收所述自动空调控制器发送的制热请求或制冷请求，并在收到所述制热请求后，在所述电池荷电状态SOC(State of Charge)值大于增程模式开启的荷电状态SOC_Z值时，选择PTC加热器作为热源；在所述电池荷电状态SOC值小于或等于增程模式开启的荷电状态SOC_Z值时，选择加热芯体散热器作为热源。

优选地，所述增程模式包括：第一增程模式和第二增程模式；

在所述电池荷电状态SOC值小于或等于增程模式开启的荷电状态SOC_Z值，并且大于所述电池荷电状态低限SOC_L值时，所述整车控制器控制所述增程器工作于第一增程模式；

在所述电池荷电状态SOC值小于或等于所述电池荷电状态低限SOC_L值时，所述整车控制器控制所述增程器工作于第二增程模式；

所述第二增程模式下的增程器转速高于第一增程模式下的增程器转速。

优选地，所述整车控制器，还用于在所述第一增程模式下，选择PTC加热器作为辅助热源。

优选地，所述制冷单元包括压缩机、冷凝器和蒸发器；所述压缩机、冷凝器和蒸发器依次连接形成环路；所述压缩机具有电磁离合器，所述整车控制器与所述电磁离合器连接，并在接收到所述制冷请求后，通过控制所述电磁离合器闭合来开启压缩机；所述整车控制器还用于控制所述冷凝器的风扇转速。

优选地，所述制冷环路安装有压力传感器和温度传感器，所述自动空调控制器分别与所述压力传感器和温度传感器连接，采集所述制冷环路的温度和压力信息；

在所述温度低于设定温度、或者所述压力超出设定压力范围时，所述自动空调控制器向所述整车控制器发送空调关闭请求，所述整车控制器在收到所述空调关闭请求后，控制所述电磁离合器断开，关闭空调系统。

优选地，所述电池控制器还用于检测电池的温度，并在所述温度满足设定条件时，向所述自动空调控制器发送空调开启请求；所述自动空调控制器收到所述空调开启请求后，将空调状态设定为电池热管理模式，并判断制冷或制热需求，根据判断结果向所述整车控制器发送制冷请求或制热请求。

优选地，所述设定条件为所述电池温度超出温度阈值，或者相邻电池单体之间的温差超过温差阈值。