操作具有双独立制冷剂回路的冷却系统的方法技术方案

本公开提供“操作具有双独立制冷剂回路的冷却系统的方法”。一种操作车辆的冷却系统的方法包括提供冷却系统，冷却系统包括：冷却剂回路，其具有冷却剂阀；第一制冷剂回路，其具有第一压缩机和被配置为与冷却剂回路交换热量的第一冷却器；第二制冷剂回路，其具有第二压缩机和被配置为与冷却剂回路交换热量的第二冷却器；以及冷却系统控制器，其可操作地联接到第一压缩机、第二压缩机和冷却剂阀。冷却剂阀被配置为选择性地引导或防止冷却剂在电池与第一冷却器和第二冷却器中的每一者之间流动。方法还包括以仅第二冷却器模式、仅第一冷却器模式、仅空调(AC)模式、仅第一制冷剂回路模式和双制冷剂回路模式中的一者操作冷却系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
操作具有双独立制冷剂回路的冷却系统的方法


[0001]本公开总体上涉及一种车辆，并且更具体地涉及一种具有冷却系统用于向车辆的车厢和车辆的电池提供冷却的车辆。

技术介绍

[0002]车辆通常包括用于与进入车辆的车厢的空气交换热量的冷却系统。车辆还可以包括用于与一个或多个动力传动系统部件交换热量以防止动力传动系统部件过热的冷却系统。在一些情况下，可能期望提供一种冷却系统，所述冷却系统被配置为向进入车辆的车厢的空气和车辆的动力传动系统部件中的每一者提供冷却。

技术实现思路

[0003]根据本公开的第一方面，一种操作车辆的冷却系统的方法包括提供冷却系统，所述冷却系统具有：冷却剂回路，其被配置为与电池交换热量；第一制冷剂回路，其具有第一压缩机、被配置为与车辆的车厢交换热量的蒸发器、蒸发器截止阀、被配置为与冷却剂回路交换热量的第一冷却器、以及第一冷却器截止阀。操作车辆的冷却系统的方法还包括第二制冷剂回路，所述第二制冷剂回路具有第二压缩机和被配置为与冷却剂回路交换热量的第二冷却器。冷却剂回路包括冷却剂阀，所述冷却剂阀用于选择性地引导或防止冷却剂在电池与第一冷却器和第二冷却器中的每一者之间流动。所述方法还包括：提供冷却系统控制器，所述冷却系统控制器可操作地联接到第一压缩机、第二压缩机、冷却剂阀、蒸发器截止阀和第一冷却器截止阀；操作车辆的冷却系统；确定车厢冷却需求和电池冷却需求；调整冷却剂阀以选择性地引导或防止冷却剂流到第一冷却器和第二冷却器中的至少一者；以及修改第一压缩机和第二压缩机中的至少一者的速度以满足车厢冷却需求和电池冷却需求。
[0004]本公开的第一方面的实施例可以包括以下特征中的任一者或其组合：
[0005]‑
确定第一制冷剂回路和第二制冷剂回路中的每一者的冷却能力；以及将电池冷却需求和车厢冷却需求与第一制冷剂回路和第二制冷剂回路的冷却能力进行比较；
[0006]‑
当不需要车厢冷却并且电池冷却需求小于第二制冷剂回路的冷却能力时，调整冷却剂阀以将冷却剂引导到第二冷却器并防止冷却剂流到第一冷却器；
[0007]‑
当需要车厢冷却并且不需要电池冷却时，调整冷却剂阀以防止冷却剂流到第一冷却器和第二冷却器，并且调整蒸发器截止阀和第一冷却器截止阀以引导第一制冷剂回路中的制冷剂流到蒸发器并防止制冷剂流到第一冷却器；
[0008]‑
当需要车厢冷却并且车厢与电池的组合的冷却需求小于第一制冷剂回路的冷却能力时，调整冷却剂阀以将冷却剂引导到第一冷却器并防止冷却剂流到第二冷却器；
[0009]‑
当车厢与电池的组合的冷却需求超过第一制冷剂回路和第二制冷剂回路中的每一者的冷却能力时，调整冷却剂阀以将冷却剂引导到第一冷却器和第二冷却器；
[0010]‑
确定第一压缩机和第二压缩机的噪声、振动和粗糙度(NVH)极限，并根据NVH极限来修改第一压缩机和第二压缩机的速度；以及
‑
确定针对第一压缩机和第二压缩机的组合
的性能系数(COP)优化，并根据组合的COP优化来修改第一压缩机和第二压缩机的速度。
[0011]根据本公开的第二方面，一种操作车辆的冷却系统的方法包括提供冷却系统，所述冷却系统具有：冷却剂回路，其被配置为与电池交换热量；第一制冷剂回路，其具有第一压缩机、被配置为与车辆的车厢交换热量的蒸发器、蒸发器截止阀、被配置为与冷却剂回路交换热量的第一冷却器、以及第一冷却器截止阀。第二制冷剂回路具有第二压缩机和被配置为与冷却剂回路交换热量的第二冷却器。冷却剂回路包括冷却剂阀，所述冷却剂阀用于选择性地引导或防止冷却剂在电池与第一冷却器和第二冷却器中的每一者之间流动。所述方法还包括：提供冷却系统控制器，所述冷却系统控制器可操作地联接到第一压缩机、第二压缩机、冷却剂阀、蒸发器截止阀和第一冷却器截止阀；操作车辆的冷却系统还包括确定车厢冷却需求和电池冷却需求；以仅第二冷却器模式、仅第一冷却器模式、仅空调(AC)模式、仅第一制冷剂回路模式和双制冷剂回路模式中的一者操作冷却系统；以及修改第一压缩机和第二压缩机中的至少一者的速度以满足车厢冷却需求和电池冷却需求。
[0012]本公开的第二方面的实施例可以包括以下特征中的任一者或其组合：
[0013]‑
以仅第一制冷剂回路模式操作冷却系统；确定是否需要对车厢和电池中的至少一者进行附加冷却；确定第一压缩机的最大速度；并且将第一压缩机的速度调整到第一压缩机的最大速度以满足车厢冷却需求和电池冷却需求；
[0014]‑
第一压缩机的最大速度是基于鼓风机的速度和所述车辆的速度来确定；
[0015]‑
确定第一压缩机的速度的绝对极限；
[0016]‑
绝对极限是基于预定极限、排出压力极限和电压极限中的至少一者来确定；
[0017]‑
将所述第一压缩机的所述最大速度增加到所述绝对极限。
[0018]‑
提供冷却剂温度传感器；并且从冷却剂温度传感器接收冷却剂温度读数；并且基于接收到的冷却剂温度读数来增加第一压缩机的最大速度；以及
[0019]‑
确定在第一压缩机在绝对极限下操作的情况下第一制冷剂回路的冷却能力；确定车厢与电池的组合的冷却需求；将第一制冷剂回路的冷却能力与组合的冷却需求进行比较；以及当组合的冷却需求超过第一制冷剂回路的冷却能力时以双制冷剂回路模式操作冷却系统。
[0020]根据本公开的第三方面，一种操作车辆的冷却系统的方法包括提供冷却系统，所述冷却系统具有：冷却剂回路，其被配置为与电池交换热量；第一制冷剂回路，其包括第一压缩机、被配置为与车辆的车厢交换热量的蒸发器、以及被配置为与冷却剂回路交换热量的第一冷却器；以及第二制冷剂回路，其包括第二压缩机和被配置为与冷却剂回路交换热量的第二冷却器。冷却剂回路包括冷却剂阀，所述冷却剂阀用于选择性地引导或防止冷却剂在电池与第一冷却器和第二冷却器中的每一者之间流动。所述方法还包括：操作车辆的冷却系统还包括提供冷却系统控制器，所述冷却系统控制器可操作地联接到第一压缩机、第二压缩机和冷却剂阀；确定车厢冷却需求和电池冷却需求；以双制冷剂回路模式操作冷却系统；修改第一压缩机和第二压缩机中的至少一者的速度以满足车厢冷却需求和电池冷却需求；确定是否需要对车厢和电池中的至少一者进行附加冷却；以及确定所述附加冷却是针对车厢冷却请求还是针对电池冷却请求。
[0021]本公开的第三方面的实施例可以包括以下特征中的任一者或其组合：
[0022]‑
当所述附加冷却是针对车厢冷却请求时，调整第一压缩机的速度以满足车厢冷
却需求；
[0023]‑
确定对应于最优性能系数(COP)的第二压缩机的速度；确定第二压缩机是否以对应于最优COP的速度或高于对应于最优COP的速度的速度操作；当附加冷却是针对电池冷却请求并且第二压缩机以低于对应于最优COP的速度的速度操作时，将第二压缩机的速度调整到对应于最优COP的速度；以及
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作车辆的冷却系统的方法，所述方法包括：提供所述冷却系统，所述冷却系统包括：冷却剂回路，其被配置为与电池交换热量；第一制冷剂回路，其包括第一压缩机、被配置为与所述车辆的车厢交换热量的蒸发器、蒸发器截止阀、被配置为与所述冷却剂回路交换热量的第一冷却器、以及第一冷却器截止阀；以及第二制冷剂回路，其包括第二压缩机和被配置为与所述冷却剂回路交换热量的第二冷却器，其中所述冷却剂回路包括冷却剂阀，所述冷却剂阀用于选择性地引导或防止冷却剂在所述电池与所述第一冷却器和所述第二冷却器中的每一者之间流动；提供冷却系统控制器，所述冷却系统控制器可操作地联接到所述第一压缩机、所述第二压缩机、所述冷却剂阀、所述蒸发器截止阀和所述第一冷却器截止阀；确定车厢冷却需求和电池冷却需求；调整所述冷却剂阀以选择性地引导或防止所述冷却剂流到所述第一冷却器和所述第二冷却器中的至少一者；以及修改所述第一压缩机和所述第二压缩机中的至少一者的速度以满足所述车厢冷却需求和所述电池冷却需求。2.如权利要求1所述的方法，其还包括确定所述第一制冷剂回路和所述第二制冷剂回路中的每一者的冷却能力；以及将所述电池冷却需求和所述车厢冷却需求与所述第一制冷剂回路和所述第二制冷剂回路的所述冷却能力进行比较。3.如权利要求2所述的方法，其还包括当不需要车厢冷却并且所述电池冷却需求小于所述第二制冷剂回路的所述冷却能力时，调整所述冷却剂阀以将冷却剂引导到所述第二冷却器并防止冷却剂流到所述第一冷却器。4.如权利要求2所述的方法，其还包括当需要车厢冷却并且不需要电池冷却时，调整所述冷却剂阀以防止所述冷却剂流到所述第一冷却器和所述第二冷却器，并且调整所述蒸发器截止阀和所述第一冷却器截止阀以引导所述第一制冷剂回路中的制冷剂流到所述蒸发器并防止制冷剂流到所述第一冷却器。5.如权利要求2所述的方法，其还包括当需要车厢冷却并且所述车厢与所述电池的组合的冷却需求小于所述第一制冷剂回路的所述冷却能力时，调整所述冷却剂阀以将所述冷却剂引导到所述第一冷却器并防止所述冷却剂流到所述第二冷却器。6.如权利要求2所述的方法，其还包括当所述车厢与所述电池的所述组合的冷却需求超过所述第一制冷剂回路和所述第二制冷剂回路中的每一者的所述冷却能力时，调整所述冷却剂阀以将所述冷却剂引导到所述第一冷却器和所述第二冷却器。7.如权利要求6所述的方法，其还包括确定所述第一压缩机和所述第二压缩机的噪声、振动和粗糙度(NVH)极限，并根据所述NVH极限来修改所述第一压缩机和所述第二压缩机的所述速度。8.如权利要求6或7所述的方法，其还包括确定针对所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：