[发明专利]一种纯电动汽车热泵系统除雾闭环控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种纯电动汽车热泵系统除雾闭环控制系统及其控制方法，通过温湿度除雾传感器，实时计算并判断前风窗除雾效果，对应不同的结雾工况，制定不同的控制策略，包含低负荷兼顾模式、中负荷兼顾模式、高负荷兼顾模式、除雾低负荷模式、除雾中负荷模式、除雾高负荷模式。通过分级除雾模式，最大限度的利用热泵制热的能耗优势，通过空调功能的切换，实现除雾效果与空调状态的契合，降低除雾功能能耗，同时解决了除雾模式下无法兼顾乘员舱舒适性的问题，节约电能，提升电动汽车在高低温环境下的续驶里程。

技术领域

本发明涉及一种电动车热泵除雾方法，具体涉及一种纯电动汽车热泵系统除雾闭环控制系统及其控制方法，兼顾空调能耗与乘员舱温度稳定性。

背景技术

近年来汽车产业正在发生巨变，其中最重要的课题之一就是汽车新四化战略。中国《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》明确指出，要瞄准“电动化、网联化、智能化”方向，统筹发展和安全，加强政策标准法规协同，加快完善安全监管体系，扎实推动汽车强国建设。而电动汽车作为“新四化”的基础——电动化，必将紧跟政策导向，市场将继续取得飞跃性增长。

但伴随着电动汽车的发展，用户对于舒适度的要求不会降低，因此空调系统成为了电动汽车的能耗大户，很大程度上影响电动汽车续驶里程。

传统燃油汽车利用发动机废热加热及利用发动机皮带带动空调压缩机制冷，用户对于能量消耗的主观感受不明显。但电动车的制冷、制热、除雾、除雾功能，均是通过电能转化，且能耗大，用户感知明显。为了减少空调系统的能耗，现阶段一是通过硬件的改动，如热泵系统，通过外界热源的转化实现采暖能耗的降低，二是通过软件策略，实现热管理的闭环控制，在满足功能前提下实现能量优化利用。

在空调系统的各项功能中，前风窗的除雾功能用户较容易使用到。尤其是电动车，为了降低冬季采暖能耗而长时间使用室内循环风(简称内循环)，由此造成室内湿度大、温度高，极易出现前风窗结雾影响用户的使用。而为了保证除雾效果，目前电动车主要采用空调系统制冷除湿加PTC加热的方案，空调系统处于制冷和制热双模式工作状态，能耗更加巨大。且依赖用户操作除雾性能的升高与下降，不能兼顾除雾效果和能耗。

目前行业内空调自动前风窗除雾方案，绝大部分采用通过对比室外温度及室内温度差值的开环控制，例如专利CN109733158A所示的方案，缺点是不能有效对玻璃起雾状态进行判定，存在着在玻璃未起雾时触发起雾功能的情况，造成电动车的电能浪费。同样也存在着在前风挡起雾后不能有效启动的问题，影响驾驶安全。

少部分装备有湿度传感器的车辆，虽然能够实现一定程度上的闭环控制，如CN102991440B所示的方案，在检测到除雾需求时，空调制冷系统自动按最大负荷工作，并将空调模式调整为除雾模式。此类控制策略虽然简单且除雾效果直接，但除雾时系统功耗较大且不利于乘员舱温度的稳定。若是热泵系统，还面临着采暖、制热频繁切换的问题，不利于系统的稳定。

发明内容

本发明旨在提出一种纯电动汽车热泵系统除雾闭环控制系统及其控制方法，通过温湿度除雾传感器，实时计算并判断前风窗除雾效果，对应不同的结雾工况，制定不同的控制策略，最大限度的利用热泵制热的能耗优势，通过空调功能的切换，实现除雾效果与空调状态的契合，降低除雾功能能耗，同时解决了除雾模式下无法兼顾乘员舱舒适性的问题，节约电能，提升电动汽车在高低温环境下的续驶里程。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，结合附图：

本发明提供一种纯电动汽车热泵系统除雾闭环控制系统，包括采集模块、控制模块、加热制冷模块、分风模块，所述采集模块、加热制冷模块及分风模块同时与控制模块连接，加热制冷模块与分风模块连接；