一种车辆空调装置、控制方法及电子设备与流程

1.本技术涉及新能源汽车空调技术领域，具体而言，涉及一种车辆空调装置、控制方法及电子设备。


背景技术：

2.目前新能源汽车乘员舱制冷制热是通过热泵压缩机或单冷的电动压缩机及正温度系数的加热器(ptc)联合实现的。热泵压缩机及加热器安装在乘员舱外部的汽车前舱。这些部件可进行独立的工作，与汽车电驱动系统是解耦的系统，但这种系统成本高、系统的复杂度高。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种车辆空调装置、控制方法及电子设备，电驱动系统驱动压缩机进行制冷或制热，当车辆静止时，使用热量储存装置释放热量进行制冷或制热，结构复杂度低、成本低，解决了现有系统成本高、系统复杂度高的问题。
4.本技术实施例提供了一种车辆空调装置，所述装置包括：
5.压缩机，与电驱动系统连接，用于在所述电驱动系统的机械驱动下实现压缩功能；
6.蒸发器，设置于空调箱体内，与所述压缩机通过管道连接，所述蒸发器与所述空调箱体的进风口通过进风管道连接，所述蒸发器的出口端通过出风管道连接于所述空调箱体的出风口；
7.热量储存装置，设置于所述空调箱体内，进口端通过管道连接所述蒸发器的出风管道，出口端连接所述出风口；
8.至少一个阀门，设置于所述出风管道与所述热量储存装置的进口端连接处，用于切换风的流路；
9.控制器，与所述阀门和所述热量储存装置电连接，用于基于驾驶室环境温度和目标温度，改变所述热量储存装置的工作模式，并控制所述阀门动作，以切换风的流路。
10.在上述实现过程中，热量储存装置在车辆运行过程中储存一定的热量，在车辆静止、压缩机不工作时可以释放出储存的热量，进行制冷或制热，这样可以简化压缩机及电动系统的结构复杂度、降低系统成本、降低压缩机的工作负荷、以及减少车辆静止时的噪音以达到改善车辆静止时的舒适性的目的。
11.进一步地，所述阀门包括：
12.第一阀门，设置于所述出风管道与所述热量储存装置的进口端连接处，用于切换所述热量储存装置进口端风的流路；
13.第二阀门，设置于所述出风管道和所述热量储存装置的出口端连接处，用于切换所述热量储存装置出口端风的流路。
14.在上述实现过程中，当热量储存装置与出风管道连接时，需要设置两个阀门来控制风的流路，实现对风流路的准确控制。
15.进一步地，压缩机处于正常工作状态时，所述热量储存装置处于关闭状态，控制所述第一阀门和第二阀门，使得流经蒸发器的风直接通过所述出风口，直至驾驶室当前温度达到目标温度。
16.在上述实现过程中，在驾驶室当前温度未达到目标温度时，通过控制第一阀门和第二阀门，使得经过蒸发器的风直接通过出风口以改变驾驶室温度。
17.进一步地，压缩机处于正常工作状态时，当驾驶室当前温度达到目标温度时，所述热量储存装置处于储热模式，控制所述第一阀门和第二阀门的位置，使得流出所述蒸发器的风分别经过所述热量储存装置和所述出风口，以使所述热量储存装置存储热量。
18.在上述实现过程中，当驾驶室当前温度达到目标温度时，可以将部分风流经热量储存装置，进行热量存储，在维持目标温度的同时，充分利用能量，以便后续使用。
19.进一步地，压缩机处于关闭状态时，所述热量储存装置处于放热模式，控制所述第一阀门和第二阀门的位置，使得进风口的进风流入所述热量储存装置，所述热量储存装置释放热量，以改变所述进风温度。
20.在上述实现过程中，在车里处于静止状态时，可释放储能模式的热量，使得车辆静止状态下仍然能够进行制冷或制热，满足驾驶室温度需求，满足车辆静止状态下的制冷制热需求的同时，简化了装置的复杂度，降低了成本，满足了车辆在各种场景下的制冷制热需求。
21.本技术实施例还提供一种车辆空调装置的控制方法，应用于上述中的控制器，所述方法包括：
22.获取压缩机的工作参数，以确定所述压缩机的工作状态；
23.获取驾驶室当前温度和预设目标温度；
24.基于所述压缩机的工作状态、驾驶室当前温度和预设目标温度，改变所述热量储存装置的工作模式并控制阀门动作，以切换风的流路。
25.在上述实现过程中，根据压缩机的工作状态、驾驶室当前温度和预设目标温度来控制热量储存装置的工作模式和阀门动作，使得在压缩机正常工作时开启储热模式，在车辆静止时开启放热模式，满足了车辆在各种场景下的制冷制热需求，且简化了装置的复杂度，降低了成本。
26.进一步地，所述压缩机的工作状态包括正常工作状态，所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述基于所述压缩机的工作状态、驾驶室当前温度和预设目标温度，改变所述热量储存装置的工作模式并控制阀门动作，以切换风的流路，包括：
27.控制所述第一阀门和第二阀门，使得流经蒸发器的风直接通过所述出风口，直至驾驶室当前温度达到目标温度。
28.在上述实现过程中，在驾驶室当前温度未达到目标温度时，关闭热量储存装置的流经通道，使得制冷制热后的风直接作用于驾驶室，使得驾驶室温度能够尽快达到目标温度。
29.进一步地，所述压缩机的工作状态包括正常工作状态，所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述基于所述压缩机的工作状态、驾驶室当前温度和预设目标温度，改变所述热量储存装置的工作模式并控制阀门动作，以切换风的流路，包括：
30.当驾驶室当前温度达到目标温度时，所述热量储存装置处于储热模式，控制所述
第一阀门和第二阀门的位置，使得流出所述蒸发器的风分别经过所述热量储存装置和所述出风口，以使所述热量储存装置存储热量。
31.在上述实现过程中，在驾驶室当前温度达到目标温度后，开启储热模式，使得经过制冷制热之后的风一部分流入热量储存装置，用于存储热量，一部分直接进入驾驶室，使得驾驶室温度位置在目标温度。
32.进一步地，所述压缩机的工作状态包括关闭状态，所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述基于所述压缩机的工作状态、驾驶室当前温度和预设目标温度，改变所述热量储存装置的工作模式并控制阀门动作，以切换风的流路，包括：
33.压缩机处于关闭状态时，所述热量储存装置处于放热模式，控制所述第一阀门和第二阀门的位置，使得进风口的进风流入所述热量储存装置，所述热量储存装置释放热量，以改变所述进风温度。
34.在上述实现过程中，在车辆静止时，可开启放热模式，通过控制第一阀门和第二阀门，让风流经热量储存装置进行制冷制热，使得在车辆静止时仍能够对驾驶室进行制冷制热，满足了车辆在各种场景下的制冷制热需求。
35.本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行计算机程序以使所述电子设备执行上述中任一项所述的车辆空调装置的控制方法。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
37.图1为本技术实施例提供的一种车辆空调装置的结构示意图；
38.图2为本技术实施例提供的热量储存装置在储热模式下的结构示意图；
39.图3为本技术实施例提供的热量储存装置在放热模式下的结构示意图；
40.图4为本技术实施例提供的车辆空调装置的控制方法的流程图。
41.图标：
42.11-电驱动系统；12-压缩机；13-空调箱体；14-蒸发器；15-进风口；16-进风管道；17-第一阀门；18-第二阀门；19-出风口；20-热量储存装置；21-出风管道。
具体实施方式
43.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.实施例1
46.请参看图1，图1为本技术实施例提供的一种车辆空调装置的结构示意图。为了降低整车成本及空调装置的结构复杂度，本技术中，将汽车的电驱动系统11的电动机替代现
有技术中的热泵压缩机12或单冷的压缩机12的驱动部件，在车辆行驶过程中电驱动系统11在驱动车轮的同时驱动压缩机12的叶轮进行制冷或制热工作；在车辆静止时，在不添加其他辅助部件的情况下，电驱动电机无法驱动压缩机12，但若添加其他辅助部件又增加了装置的复杂度，因此，本技术使用热量储存装置20满足车辆静止时的制冷制热需求。该装置具体包括电驱动系统11、压缩机12、蒸发器14和热量储存装置20，具体地：
47.压缩机12，与电驱动系统11连接，用于在电驱动系统11的机械驱动下实现压缩功能；蒸发器14，设置于空调箱体13内，与压缩机12通过管道连接，蒸发器14与所述空调箱体13的进风口15通过进风管道16连接，所述蒸发器14的出口端通过出风管道21连接于所述空调箱体13的出风口19，经过压缩机12处理后的冷媒在蒸发器14中与进入空调箱体13的风进行热交换。
48.热量储存装置20设置于空调箱体13内，进口端连接蒸发器14的出风管道21，出口端连接出风口19。
49.至少一个阀门，设置于出风管道21与热量储存装置20的进口端连接处，用于切换风的流路，用于控制出风管道21内的风是否经过热量储存装置20。
50.控制器，与阀门和热量储存装置20电连接，用于基于驾驶室环境温度和目标温度，改变所述热量储存装置20的工作模式，并控制所述阀门动作，以切换风的流路。
51.示例地，阀门的数量可以是两个，包括第一阀门17和第二阀门18，其中：
52.第一阀门17设置于出风管道21与热量储存装置20的进口端连接处，用于切换所述热量储存装置20进口端风的流路；
53.第二阀门18设置于所述出风管道21和所述热量储存装置20的出口端连接处，用于切换所述热量储存装置20出口端风的流路。
54.该装置包括压缩机12的制冷制热模式、热量储存装置20的储热模式以及热量储存装置20的放热模式，可以满足车辆行驶和静止等各种场景状态下的制冷制热需求，同时，装置的复杂度低，又能够降低生产成本。
55.其中，热量储存装置20内部设置有相变材料的芯体，该芯体在压缩机12制冷工作时，可以吸收冷气中的热量，储存一定的冷温度；在压缩机12制热工作时，也可以吸收热气中的热量，储存一定的热温度，以便在车辆静止时满足驾驶室的制冷制热需求。
56.其中，压缩机12制冷制热模式即：
57.压缩机12处于正常工作状态时，所述热量储存装置20处于关闭状态，控制所述第一阀门17和第二阀门18，使得流经蒸发器14的风直接通过所述出风口19，直至驾驶室当前温度达到目标温度。
58.如图1为压缩机12单独制冷制热模式示意图，此时，车辆处于正常行驶状态，控制器可根据汽车外部的环境温度、驾驶员设置的期望驾驶室内的温度(目标温度)和风量，控制压缩机12是工作在制冷工况还是制热工况，此时，就可以通过控制第一阀门17和第二阀门18让风流经蒸发器14并直接通过出风口19向驾驶室送风，而不流经热量储存装置20，以期能够尽快达到驾驶员预先设置的目标温度。
59.如图2所示，为热量储存装置20在储热模式下的结构示意图，此时：
60.压缩机12处于正常工作状态时，当驾驶室当前温度达到目标温度时，所述热量储存装置20处于储热模式，控制所述第一阀门17和第二阀门18的位置，使得流出所述蒸发器
14的风分别经过所述热量储存装置20和所述出风口19，以使所述热量储存装置20存储热量。
61.当驾驶室温度达到驾驶员期望的舒适温度(目标温度)时，就可以通过控制第一阀门17和第二阀门18的位置，使得流出蒸发器14的风在出风管道21被分成两部分，一部分通过出风口19进入到驾驶室，以位置驾驶室的当前温度(目标温度)，另一部分，则在第一阀门17的控制下，流转至热量储存装置20内，使得热量储存装置20能够存储一定的热量，然后再经过热量储存装置20的出口端并通过第二控制阀和出风口19进入驾驶室。
62.热量储存装置20处于储热模式时，在不影响驾驶室维持目标温度的情况下，储能模式可以储存一部分热量，以供车辆处于静止状态下的制冷制热使用，且提高了能量的利用率，具有节能作用。
63.如图3所示，为热量储存装置20在放热模式下的结构示意图，此时：
64.压缩机12处于关闭状态时，所述热量储存装置20处于放热模式，控制所述第一阀门17和第二阀门18的位置，使得进风口15的进风流入所述热量储存装置20，所述热量储存装置20释放热量，以改变所述进风温度。
65.当汽车停车时，为了节约能耗或者由于机械结构的制约、或者为了降低噪声，压缩机12将不再工作或者低负荷工作。那么，驾驶室的温度将在一定时间之后不再符合驾驶员期望的舒适温度，这时，就可以通过控制第一阀门17和第二阀门18让空气流经储热装置，储热装置释放热量，使得空气流经储热装置将释放出来的热量带走，通过出风口19流入驾驶室冷却或者加热驾驶室的气体，来达到满足驾驶员期望的舒适温度。
66.热量储存装置20在车辆行驶过程中储存一定的热量，在车辆静止、压缩机12不工作时可以释放出储存的热量，这样可以简化压缩机12及电动系统的结构复杂度、降低系统成本、降低压缩机12的工作负荷以及减少车辆静止时的噪音以达到改善车辆静止时的舒适性的目的。
67.实施例2
68.本技术实施例提供一种车辆空调装置的控制方法，如图4所示，为车辆空调装置的控制方法的流程图，应用于实施例1中的控制器，该方法具体包括以下步骤：
69.步骤s100：获取压缩机12的工作参数，以确定所述压缩机12的工作状态；
70.步骤s200：获取驾驶室当前温度和预设目标温度；
71.步骤s300：基于所述压缩机12的工作状态、驾驶室当前温度和预设目标温度，改变所述热量储存装置20的工作模式并控制阀门动作，以切换风的流路。
72.对于步骤s300，压缩机12处于正常工作状态时，即车辆处于行驶状态，此时压缩机12以正常制冷制热模式运行：
73.控制所述第一阀门17和第二阀门18，使得流经蒸发器14的风直接通过所述出风口19，直至驾驶室当前温度达到目标温度。
74.此时，通过控制第一阀门17和第二阀门18，使得蒸发器14出口端的风不经过热量储存装置20，以使得驾驶室温度尽快达到目标温度。
75.储热模式时：
76.当驾驶室当前温度达到目标温度时，所述热量储存装置20处于储热模式，控制所述第一阀门17和第二阀门18的位置，使得流出所述蒸发器14的风分别经过所述热量储存装
置20和所述出风口19，以使所述热量储存装置20存储热量。
77.将出风管道21内的风一部分直接作用于驾驶室，一部分流经储能模式，用于热量储存装置20的能量储存。
78.放热模式时：
79.压缩机12处于关闭状态时，所述热量储存装置20处于放热模式，控制所述第一阀门17和第二阀门18的位置，使得进风口15的进风流入所述热量储存装置20，所述热量储存装置20释放热量，以改变所述进风温度。
80.出风管道21内的风均流向热量储存装置20，以利用热量储存装置20预先储存的热量改变其温度，实现对驾驶室的制冷制热功能。
81.该方法满足了车辆在各种场景下的制冷制热需求，提高了能量的利用率，且对装置要求较低，降低了装置复杂度和成本。
82.本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行计算机程序以使所述电子设备执行实施例2所述的车辆空调装置的控制方法。
83.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
84.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
85.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
86.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
87.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
88.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。