基于环境舱的电动汽车冷媒充注量标定试验方法与流程

1.本发明涉及新能源汽车和新型智能网联汽车技术领域，具体为基于环境舱的电动汽车冷媒充注量标定试验方法。


背景技术：

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车(hev)、纯电动汽车(bev，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(fcev)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。非常规的车用燃料指除汽油、柴油之外的燃料，冷媒又称制冷剂，是制冷循环的工作介质，利用冷媒的相变来传递热量，既冷媒在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热，。
3.然而，现有的新能源汽车的空调所使用的冷媒在使用的过程中存在以下的问题：(1)空调系统中的冷媒充注量对空调系统的运行有很大影响，当充注量不合适会造成空调系统无法长期稳定的运行，甚至造成故障或者损坏；(2)行业内一般按照空调相关零部件内部空间的体积和压缩机排量估算充注量，单往往存在较大偏差，虽然空调可以工作，但会造成制冷量不足，制冷效能降低；(3)若要使空调各方面都取得较理想的效果，就需要对冷媒充注量、空调制冷量、空调输入功率、制冷量与输入功率的比值(即eep)进行大量的测试、调整、记录，工作时间长，工作量大。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于环境舱的电动汽车冷媒充注量标定试验方法，解决了上述问题，本发明利用整车环境试验舱和温度计、电子秤、压力表等简单工具和量具，通过测量电动汽车空调特定位置的温度、压力数值，计算获得冷媒回热过热度，并通过抽真空、保压、初始充注、温度测定、过热度计算、充注量测算等步骤，通过少量充注、反复补充、多次测量计算的方法，使冷媒回热过热度达到理想状态。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于环境舱的电动汽车冷媒充注量标定试验方法，电动汽车冷媒充注量标定的具体试验方法如下：
6.步骤一：空调系统抽真空处理；
7.步骤二：保负压处理；
8.步骤三：冷媒初始充注处理；
9.步骤四：初始过热度测定处理；
10.步骤五：冷媒补充加注处理；
11.步骤六：环境标定处理；
12.步骤七：冷媒充注量计算处理；
13.按照上述方法步骤可以达到对电动汽车冷媒充注量精确试验处理的目的。
14.作为本发明的优选实施方式，所述空调系统抽真空处理：利用抽真空充氟设备及冷媒充注压力表对空调系统抽真空，其目的是将空调系统中的不凝性气体和水分排出，提高系统的运行效率并降低内部腐蚀。抽空完成以后，应先关闭阀门，再停止抽空设备。
15.作为本发明的优选实施方式，所述保负压处理：保压的目的是确认系统的压力保持能力，检测系统及管路是否存在泄漏，应确保空调系统保压能力良好，若压力表指针有回摆，应查找泄漏点，并重新进行空调系统抽空。
16.作为本发明的优选实施方式，所述冷媒初始充注处理：按照预估充注量的60％-70％对系统进行初始充注，同时对实际充注量用高精度电子秤进行精确计量(度数需到1g)，记录冷媒初始充注量a0。
17.作为本发明的优选实施方式，所述初始过热度测定处理：回热过热度＝冷媒温度-饱和温度，“冷媒温度”可以通过实际测得，冷媒的“饱和温度”可以通过查表获得，“饱和温度”与压力有关，过热度不足可能导致压缩机转子液击损坏，过热度过大会造成制冷效率降低，过热度测定环境舱内温度设置在28℃至33℃之间，温度检测传感器(热电偶)布设到空调系统低压管路充注口下方(用铝箔胶带裹缚)，启动电动汽车空调，空调持续运行，根据冷媒充注压力表的数值和热电偶温度采集，对照冷媒饱和压力温度对照表，计算出其回气过热度b0。
18.作为本发明的优选实施方式，所述冷媒补充加注处理：根据回气过热度的数值逐次对空调系统进行冷媒补充加注，b＞15℃按照每次20
±
5g对空调系统进行补注；15℃≥b＞12℃按照每次10
±
2g进行补注；12℃≥b＞10℃按照每次5
±
1g进行补注；当10℃≥b＞8℃时停止补注。每次冷媒补注之间应保持空调运行5min以上，以确保系统重新稳定，记录历次冷媒补注量(如：a
b1
，a
b2
，a
b3
，
……
)。
19.作为本发明的优选实施方式，所述环境标定处理：环境标定应在不同的环境舱温度下进行(如38度和45度)，环境标定的目的是确保空调系统在不同的环境温度或者工况下均能安全稳定运行，在每个环温工况下应启动空调持续稳定运行，测定回气过热度b，若回气过热度b＞11℃，则按照每次5
±
1g对空调系统进行冷媒添注，直到11℃≥b＞7℃，记录历次标定添注量数值(如：a
t1
，a
t2
，a
t3
，
……
)。
20.作为本发明的优选实施方式，将初始充注量a0与历次冷媒补注量(如：a
b1
，a
b2
，
…
，a
bi
，
…
，a
bn
)和历次标定添注量(如：a
t1
，a
t2
，
…
，a
tj
，
…
，a
tm
)进行累加，计算得出冷媒最终充注量
21.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
22.1.本发明基于环境舱的电动汽车冷媒充注量标定试验方法，可以在车企现有试验条件下，借助少量通用量具和传感设备达到专业试验台架相类似的效果，既省时，又省力。
23.2.本标定试验方法，无需对电动汽车空调系统的制冷能力进行精确测定，无需复杂的试验台架，是仅对设计结果进行充注量测定的简单实用的标定方法，采用本方法可以节约大量的设备投入资金或外委试验成本。
24.3.本标定试验方法，使冷媒充注量标定工作量和工作时间大幅缩减，快速、有效，简单、易行，既可以作为空调设计的重要工具，也可以作为焓差试验的重要补充，对于冷媒加注量测定具有重要实用价值。
附图说明
25.图1为本发明电动汽车冷媒充注量标定流程图；
26.图2为本发明环境标定流程图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1-2，本发明提供技术方案：基于环境舱的电动汽车冷媒充注量标定试验方法，电动汽车冷媒充注量标定的具体试验方法如下：
29.步骤一：空调系统抽真空处理；
30.步骤二：保负压处理；
31.步骤三：冷媒初始充注处理；
32.步骤四：初始过热度测定处理；
33.步骤五：冷媒补充加注处理；
34.步骤六：环境标定处理；
35.步骤七：冷媒充注量计算处理；
36.按照上述方法步骤可以达到对电动汽车冷媒充注量精确试验处理的目的。
37.进一步改进地，空调系统抽真空处理：利用抽真空充氟设备及冷媒充注压力表对空调系统抽真空，其目的是将空调系统中的不凝性气体和水分排出，提高系统的运行效率并降低内部腐蚀。抽空完成以后，应先关闭阀门，再停止抽空设备。
38.进一步改进地，保负压处理：保压的目的是确认系统的压力保持能力，检测系统及管路是否存在泄漏，应确保空调系统保压能力良好，若压力表指针有回摆，应查找泄漏点，并重新进行空调系统抽空。
39.进一步改进地，冷媒初始充注处理：按照预估充注量的60％-70％对系统进行初始充注，同时对实际充注量用高精度电子秤进行精确计量(度数需到1g)，记录冷媒初始充注量a0。
40.进一步改进地，初始过热度测定处理：回热过热度＝冷媒温度-饱和温度，“冷媒温度”可以通过实际测得，冷媒的“饱和温度”可以通过查表获得，“饱和温度”与压力有关，过热度不足可能导致压缩机转子液击损坏，过热度过大会造成制冷效率降低，过热度测定环境舱内温度设置在28℃至33℃之间，温度检测传感器(热电偶)布设到空调系统低压管路充注口下方(用铝箔胶带裹缚)，启动电动汽车空调，空调持续运行，根据冷媒充注压力表的数值和热电偶温度采集，对照冷媒饱和压力温度对照表，计算出其回气过热度b0。
41.进一步改进地，冷媒补充加注处理：根据回气过热度的数值逐次对空调系统进行冷媒补充加注，b＞15℃按照每次20
±
5g对空调系统进行补注；15℃≥b＞12℃按照每次10
±
2g进行补注；12℃≥b＞10℃按照每次5
±
1g进行补注；当10℃≥b＞8℃时停止补注。每次冷媒补注之间应保持空调运行5min以上，以确保系统重新稳定，记录历次冷媒补注量(如：a
b1
，a
b2
，a
b3
，
……
)。
42.进一步改进地，如图1所示：环境标定处理：环境标定应在不同的环境舱温度下进行(如38度和45度)，环境标定的目的是确保空调系统在不同的环境温度或者工况下均能安全稳定运行，在每个环温工况下应启动空调持续稳定运行，测定回气过热度b，若回气过热度b＞11℃，则按照每次5
±
1g对空调系统进行冷媒添注，直到11℃≥b＞7℃，记录历次标定添注量数值(如：a
t1
，a
t2
，a
t3
，
……
)。
43.具体地，将初始充注量a0与历次冷媒补注量(如：a
b1
，a
b2
，
…
，a
bi
，
…
，a
bn
)和历次标定添注量(如：a
t1
，a
t2
，
…
，a
tj
，
…
，a
tm
)进行累加，计算得出冷媒最终充注量
44.在使用时：本发明本发明利用整车环境试验舱和温度计、电子秤、压力表等简单工具和量具，通过测量电动汽车空调特定位置的温度、压力数值，计算获得冷媒回热过热度；
45.本标定试验方法，通过抽真空、保压、初始充注、温度测定、过热度计算、充注量测算等步骤，通过少量充注、反复补充、多次测量计算的方法，使冷媒回热过热度达到理想状态；
46.回热过热度b＝冷媒温度-饱和温度，“冷媒温度”可以通过实际测得，冷媒的“饱和温度”可以通过查表获得，冷媒的“饱和温度”与压力有关；
47.本标定试验方法，在空调系统结构设计定型时，利用整车环境试验舱，选定几个标定温度节点，通过少量反复补充添加冷媒和多次测定回气过热度调整，并最终确定纯电动汽车冷媒充注量，使其在理想范围内。
48.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。