双温区热泵空调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种双温区热泵空调控制方法，包括：基于热负荷标定目标出风口温度；基于热负荷标定温度电机步数；建立热负荷和热泵空调的压缩机工作区间之间的对应关系；建立目标出风口温度和热泵空调的压缩机转速调节量之间的对应关系；响应于主副驾各自的制冷/制热请求，根据温度电机步数、压缩机工作区间和压缩机转速调节量，对热泵空调进行双温区控制。本发明专利技术的双温区热泵空调控制方法，由于采用了热泵系统，可以节约能源；根据温度电机步数、压缩机工作区间、压缩机转速调节量，对热泵空调进行双温区控制，主副驾用户可以差异化调节出风口温度，并可以动态稳定调节温度，有利于提升用户体验。升用户体验。升用户体验。

【技术实现步骤摘要】
双温区热泵空调控制方法


[0001]本专利技术涉及空调
，尤其涉及一种双温区热泵空调控制方法。

技术介绍

[0002]随着电动车热管理技术的发展，热泵空调是冬季加热节能的重要的热管理措施。普通空调冬季采暖，主要通过PTC加热器加热，无论是风暖PTC还是水暖PTC，本质上都是直接将电能通过PTC片转换为热能，理论效率为100％，但算上损耗，实际可能只有90％。而热泵空调的效率为200％。根据行业内大数据显示，PTC在冬季平均能耗约2kw，而热泵空调在冬季的平均能耗约1kw，节能约50％。目前，采用制冷剂R134a的热泵空调仅能用于
‑
10℃以上的环境温度，在更低温度的情况下，均需增加辅助PTC。
[0003]随着人们对舒适性要求的提高，双温区的配置越来越普及。然而，目前的空调控制方法，仅能实现单温区控制，无法实现主副驾温度的差异化，而且未采用热泵系统，无法实现节能。
[0004]因此，亟需一种双温区热泵空调控制方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种双温区热泵空调控制方法，以解决上述现有技术中的问题，能够实现节能，并且主副驾用户可以差异化调节出风口温度，有利于提升用户体验。
[0006]本专利技术提供了一种双温区热泵空调控制方法，其中，包括：
[0007]基于热负荷标定目标出风口温度；
[0008]基于热负荷标定温度电机步数；
[0009]建立热负荷和热泵空调的压缩机工作区间之间的对应关系；
[0010]建立目标出风口温度和热泵空调的压缩机转速调节量之间的对应关系；
[0011]响应于主副驾各自的制冷/制热请求，根据温度电机步数、压缩机工作区间和压缩机转速调节量，对热泵空调进行双温区控制。
[0012]如上所述的双温区热泵空调控制方法，其中，优选的是，所述基于热负荷标定目标出风口温度，具体包括：
[0013]通过以下公式计算热负荷，
[0014]TD＝K1*(T
set
‑
25)+K2*(T
set
‑
T
in
)
‑
K3
‑
K4+OFFSET
[0015]其中，TD表示热负荷，T
set
表示设定温度，T
in
表示室内温度，K1表示设定温度偏差增益，以设定25℃为基准，用于控制升温和降温的水平，K2表示室内温度偏差增益，用于控制升温和降温至25℃的水平，K3表示环境温度补偿偏移，针对不同的环境温度进行不同的环境温度补偿，其值与环境温度有关，K4表示日照量补偿偏移，针对不同的环境温度进行不同的阳光补偿，其值与阳光补偿系数和阳光补偿基值有关，OFFSET表示固定常数，取值越小，表示制冷性能越强，取值越大，表示采暖能力越强；
[0016]针对每个热负荷的计算值，标定目标出风口温度。
[0017]如上所述的双温区热泵空调控制方法，其中，优选的是，所述建立热负荷和热泵空调的压缩机工作区间之间的对应关系，具体包括：
[0018]在制冷工况下，当热负荷的计算值≥136时，关闭热泵空调的压缩机制冷；当热负荷的计算值≤120时，开启热泵空调的压缩机制冷；
[0019]在制热工况下，当热负荷的计算值≥140时，开启热泵空调的压缩机制热；当热负荷的计算值≤135时，关闭热泵空调的压缩机制热。
[0020]如上所述的双温区热泵空调控制方法，其中，优选的是，所述建立目标出风口温度和热泵空调的压缩机转速调节量之间的对应关系，具体包括：
[0021]在制热工况下，每隔预设时间，通过以下公式计算热泵的压缩机转速调节量，
[0022]C
rpm
＝P*e+I*e*|e|，
[0023]其中，C
rpm
表示压缩机转速调节量，e＝实际出风温度
‑
目标出风口温度，表示出风温差，P和I表示系数，在环境温度≤5℃时，P取值为1.5，I取值为0.6，在环境温度＞5℃时，P取值为1，I取值为0.05；C
rpm
＞0，表示需要降低压缩机转速，C
rpm
＜0，表示需要调高压缩机转速；调高压缩机转速时，最大上升速率限制在100rpm/s以内，降低压缩机转速时，最大下降速率限制在50rpm/s以内；
[0024]在制冷工况下，每隔预设时间，通过以下公式计算热泵的压缩机转速调节量，
[0025]C
rpm
＝P*e+I*e*|e|
[0026]其中，C
rpm
表示压缩机转速调节量，e＝实际出风温度
‑
目标出风口温度，表示出风口目标温差，P和I表示系数，P取值为1，I取值为0.5，C
rpm
＞0，表示需要调高压缩机转速，C
rpm
＜0，表示需要降低压缩机转速，调高压缩机转速时，最大上升速率限制在100rpm/s以内，降低压缩机转速时，最大下降速率限制在50rpm/s以内。
[0027]如上所述的双温区热泵空调控制方法，其中，优选的是，在主副驾同步控制的情况下，所述响应于主副驾各自的制冷/制热请求，根据温度电机步数、压缩机工作区间和压缩机转速调节量，对热泵空调进行双温区控制，具体包括：
[0028]通过空调控制器自动控制出风温度，具体包括：
[0029]当设定温度在最低温度LO时，控制温度风门在最冷位置；
[0030]当设定温度在中间温度时，根据温度电机步数的标定结果，对温度风门的位置进行自动控制；
[0031]当设定温度在最高温度HI时，控制温度风门在最热位置；
[0032]空调系统处于关闭状态时，温度风门维持关闭之前的状态；
[0033]在车辆上电且空调系统处于关闭状态下，通过操作设定温度旋钮，以使空调被唤醒，温度风门自动打开；
[0034]当设定温度在最低温度LO时，在环境温度处于任意值，热负荷的计算值为任意值时，均需强制进入制冷模式，具体包括：
[0035]若根据热负荷所确定的压缩机工作区间不允许开启制冷，且模式处于非除霜状态下，则强制制冷，将压缩机转速调节为1000rpm，温度电机运转至最冷位置；
[0036]若根据热负荷所确定的压缩机工作区间不允许开启制冷，且模式处于除霜状态下，则强制制冷，将压缩机转速调节为2000rpm，温度电机运转至最冷位置；
[0037]若根据热负荷所确定的压缩机工作区间允许开启制冷，则压缩机按照压缩机转速
调节量进行转速的调节，以开启制冷；
[0038]当设定温度在最高温度HI时，通过以下方式进行制热：
[0039]若根据热负荷所确定的压缩机工作区间属于制热区间，压缩机按照压缩机转速调节量进行转速的调节，以开启制热；
[0040]若根据热负荷所确定的压缩机工作区间不属于制热区间，则不允许开启压缩机，采用PTC加热器制热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双温区热泵空调控制方法，其特征在于，包括：基于热负荷标定目标出风口温度；基于热负荷标定温度电机步数；建立热负荷和热泵空调的压缩机工作区间之间的对应关系；建立目标出风口温度和热泵空调的压缩机转速调节量之间的对应关系；响应于主副驾各自的制冷/制热请求，根据温度电机步数、压缩机工作区间和压缩机转速调节量，对热泵空调进行双温区控制。2.根据权利要求1所述的双温区热泵空调控制方法，其特征在于，所述基于热负荷标定目标出风口温度，具体包括：通过以下公式计算热负荷，TD＝K1*(T
set
‑
25)+K2*(T
set
‑
T
in
)
‑
K3
‑
K4+OFFSET其中，TD表示热负荷，T
set
表示设定温度，T
in
表示室内温度，K1表示设定温度偏差增益，以设定25℃为基准，用于控制升温和降温的水平，K2表示室内温度偏差增益，用于控制升温和降温至25℃的水平，K3表示环境温度补偿偏移，针对不同的环境温度进行不同的环境温度补偿，其值与环境温度有关，K4表示日照量补偿偏移，针对不同的环境温度进行不同的阳光补偿，其值与阳光补偿系数和阳光补偿基值有关，OFFSET表示固定常数，取值越小，表示制冷性能越强，取值越大，表示采暖能力越强；针对每个热负荷的计算值，标定目标出风口温度。3.根据权利要求2所述的双温区热泵空调控制方法，其特征在于，所述建立热负荷和热泵空调的压缩机工作区间之间的对应关系，具体包括：在制冷工况下，当热负荷的计算值≥136时，关闭热泵空调的压缩机制冷；当热负荷的计算值≤120时，开启热泵空调的压缩机制冷；在制热工况下，当热负荷的计算值≥140时，开启热泵空调的压缩机制热；当热负荷的计算值≤135时，关闭热泵空调的压缩机制热。4.根据权利要求1所述的双温区热泵空调控制方法，其特征在于，所述建立目标出风口温度和热泵空调的压缩机转速调节量之间的对应关系，具体包括：在制热工况下，每隔预设时间，通过以下公式计算热泵的压缩机转速调节量，C
rpm
＝P*e+I*e*|e|，其中，C
rpm
表示压缩机转速调节量，e＝实际出风温度
‑
目标出风口温度，表示出风温差，P和I表示系数，在环境温度≤5℃时，P取值为1.5，I取值为0.6，在环境温度＞5℃时，P取值为1，I取值为0.05；C
rpm
＞0，表示需要降低压缩机转速，C
rpm
＜0，表示需要调高压缩机转速；调高压缩机转速时，最大上升速率限制在100rpm/s以内，降低压缩机转速时，最大下降速率限制在50rpm/s以内；在制冷工况下，每隔预设时间，通过以下公式计算热泵的压缩机转速调节量，C
rpm
＝P*e+I*e*|e|其中，C
rpm
表示压缩机转速调节量，e＝实际出风温度
‑
目标出风口温度，表示出风口目标温差，P和I表示系数，P取值为1，I取值为0.5，C
rpm
＞0，表示需要调高压缩机转速，C
rpm
＜0，表示需要降低压缩机转速，调高压缩机转速时，最大上升速率限制在100rpm/s以内，降低压缩机转速时，最大下降速率限制在50rpm/s以内。
5.根据权利要求1所述的双温区热泵空调控制方法，其特征在于，在主副驾同步控制的情况下，所述响应于主副驾各自的制冷/制热请求，根据温度电机步数、压缩机工作区间和压缩机转速调节量，对热泵空调进行双温区控制，具体包括：通过空调控制器自动控制出风温度，具体包括：当设定温度在最低温度LO时，控制温度风门在最冷位置；当设定温度在中间温度时，根据温度电机步数的标定结果，对温度风门的位置进行自动控制；当设定温度在最高温度HI时，控制温度风门在最热位置；空调系统处于关闭状态时，温度风门维持关闭之前的状态；在车辆上电且空调系统处于关闭状态下，通过操作设定温度旋钮，以使空调被唤醒，温度风门自动打开；当设定温度在最低温度LO时，在环境温度处于任意值，热负荷的计算值为任意值时，均需强制进入制冷模式，具体包括：若根据热负荷所确定的压缩机工作区间不允许开启制冷，且模式处于非除霜状态下，则强制制冷，将压缩机转速调节为1000rpm，温度电机运转至最冷位置；若根据热负荷所确定的压缩机工作区间不允许开启制冷，且模式处于除霜状态下，则强制制冷，将压缩机转速调节为2000rpm，温度电机运转至最冷位置；若根据热负荷所确定的压缩机工作区间允许开启制冷，则压缩机按照压缩机转速调节量进行转速的调节，以开启制冷；当设定温度在最高温度HI时，通过以下方式进行制热：若根据热负荷所确定的压缩机工作区间属于制热区间，压缩机按照压缩机转速调节量进行转速的调节，以开启制热；若根据热负荷所确定的压缩机工作区间不属于制热区间，则不允许开启压缩机，采用PTC加热器制热，PTC加热器开启1档，温度风门运转至最热位置。6.根据权利要求1所述的双温区热泵空调控制方法，其特征在于，在主副驾异步控制、且同时请求制冷的情况下，所述响应于主副驾各自的制冷/制热请求，根据温度电机步数、压缩机工作区间和压缩机转速调节量，对热泵空调进行双温区控制，具体包括：按照主副驾各自对应的热负荷中的较小值计算压缩机转速，以保证压缩机转速取高值；根据温度电机步数的标定结果查表得出热负荷较低一侧的温度电机步数；根据目标出风口温度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健豪，张亚生，杨杨，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：