一种空调换热器换热量检测方法、系统及车辆技术方案

本申请公开了一种空调换热器换热量检测方法、系统及车辆，包括：从换热器中选取第一样件、第二样件和第三样件，对第一样件的两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第一制冷剂和空气以获取第一换热系数，根据第一换热系数、第一制冷剂的流量以及过热区冷媒焓差确定过热区换热量；对第二样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第二制冷剂和空气以获取第二换热系数，根据第二换热系数、第二制冷剂的流量以及两相区冷媒焓差确定两相区换热量；对第三样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第三制冷剂和空气以获取第三换热系数，根据第三换热系数、第三制冷剂的流量以及过冷区冷媒焓差确定过冷区换热量；根据上述分区换热量确定换热器总换热量。热量确定换热器总换热量。热量确定换热器总换热量。

【技术实现步骤摘要】
一种空调换热器换热量检测方法、系统及车辆


[0001]本申请涉及汽车热泵空调系统
，具体涉及一种空调换热器换热量检测方法、系统及车辆。

技术介绍

[0002]目前，汽车热泵空调一般通过蒸发器出口过热度或冷凝器出口过冷度(蒸发器与冷凝器均属于换热器)对节流阀进行控制，而节流阀作为冷媒系统除压缩机以外最重要的控制零部件，对系统运行的状态起到决定性的作用。当实车系统中的蒸发器出口过热度或冷凝器出口过冷度设置不合理时，节流阀便无法调整到最佳的工作开度，导致实车热泵空调系统的cop(能效比)低，增大了车辆消耗的电能。
[0003]现有技术方案主要是通过标定工程对实车系统进行标定，以寻找目标换热器最优的出口状态以更好地控制节流阀开度，使得实车正常运行时热泵空调系统实际换热器出口状态趋近于实车标定时的最优目标换热器出口状态。然而，实车标定工况时单个工况标定工况点的数量需要足够多，才能把该工况下的最优目标换热器出口状态准确地标定出来，耗时且成本高昂。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供提出一种空调换热器换热量检测方法、系统及车辆，通过对换热器零部件级别的多相区试验参数进行拟合计算，实现精确的确定换热器出口状态，计算结果可以有效指导实车控制参数的设置，提高实车热泵空调系统的cop，降低能耗，缩短工时且成本低。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种空调换热器换热量检测方法，包括以下步骤：
[0006]从所述换热器中选取第一样件，并对所述第一样件的两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第一制冷剂和空气以获取第一换热系数，根据所述第一换热系数、所述第一制冷剂的流量以及过热区冷媒焓差确定过热区换热量；
[0007]从所述换热器中选取第二样件，并对所述第二样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第二制冷剂和空气以获取第二换热系数，根据所述第二换热系数、所述第二制冷剂的流量以及两相区冷媒焓差确定两相区换热量；
[0008]从所述换热器中选取第三样件，并对所述第三样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第三制冷剂和空气以获取第三换热系数，根据所述第三换热系数、所述第三制冷剂的流量以及过冷区冷媒焓差确定过冷区换热量；
[0009]根据所述过热区换热量、两相区换热量以及过冷区换热量确定所述换热器的总换热量。
[0010]可选地，所述对所述第一样件的两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第一制冷剂和空气以获取第一换热系数，包括：
[0011]根据以下公式计算所述第一换热系数：
[0012]Kr＝C1*VLr^2+C2*VLr+C3*Va^2+C4*Va+C5；
[0013]VLr＝qm/a1/ρr；
[0014]其中，Kr为第一换热系数，VLr为第一制冷剂进口的流速，Va为空气进口的流速，C1、C2、C3、C4、C5为特性参数，qm为第一制冷剂的流量，a1为第一制冷剂的流通截面积，ρr为第一制冷剂进口的密度。
[0015]可选地，所述对所述第二样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第二制冷剂和空气以获取第二换热系数，包括：
[0016]根据以下公式计算所述第二换热系数：
[0017]Kx＝C6*VLx^2+C7*VLx+C8*Va^2+C9*Va+C10；
[0018]VLx＝qm/a2/ρx；
[0019]其中，Kx为第二换热系数，VLx为第二制冷剂进口的流速，Va为空气进口的流速，C6、C7、C8、C9、C10为特性参数，qm为第二制冷剂的流量，a2为第二制冷剂的流通截面积，ρx为第二制冷剂进口的密度。
[0020]可选地，所述对所述第三样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第三制冷剂和空气以获取第三换热系数，包括：
[0021]根据以下公式计算所述第三换热系数：
[0022]Kl＝C11*VLl^2+C12*VLl+C13*Va^2+C14*Va+C15；
[0023]VLl＝qm/a3/ρl；
[0024]其中，Kl为第三换热系数，VLl为第三制冷剂进口的流速，Va为空气进口的流速，C11、C12、C13、C14、C15为特性参数，qm为第三制冷剂的流量，a3为第三制冷剂的流通截面积，ρl为第三制冷剂进口的密度。
[0025]可选地，所述根据所述第一换热系数、所述第一制冷剂的流量以及过热区冷媒焓差确定过热区换热量包括：
[0026]根据以下公式计算所述过热区换热量：
[0027]Qr＝qm*H1＝Kr*Ar*ΔTr＝C*Mr*dtr；
[0028]ΔTr＝((T+tr
‑
Taor)
‑
(T
‑
Ta))/ln((T+tr
‑
Taor)/(T
‑
Ta))；
[0029]Mr＝Va*ρa*Aa*Ar/A；
[0030]dtr＝Taor
‑
Ta；
[0031]其中，Qr为过热区换热量，qm为第一制冷剂的流量，H1为过热区冷媒焓差，Kr为第一换热系数，Ar为过热区换热面积，C为空气比热，T为流量为qm的第一制冷剂的饱和温度，tr为第一制冷剂的过热度，Taor为过热区空气出口温度，Ta为空气的温度，Va为空气的风速，ρa为空气进口的密度，Aa为迎风面积，A为所述第一样件、第二样件与第三样件的换热面积相加得到的总换热面积。
[0032]可选地，所述根据所述第二换热系数、所述第二制冷剂的流量以及两相区冷媒焓差确定两相区换热量，包括：
[0033]根据以下公式计算所述两相区换热量：
[0034]Qx＝qm*H2＝Kx*Ax*ΔTx＝C*Mx*dtx；
[0035]ΔTx＝((T
‑
Taox)
‑
(T
‑
Ta))/ln((T
‑
Taox)/(T
‑
Ta))；
[0036]Mx＝Va*ρa*Aa*Ax/A；
[0037]dtx＝Taox
‑
Ta；
[0038]其中，Qx为两相区换热量，qm为第二制冷剂的流量，H2为两相区冷媒焓差，Kx为第二换热系数，Ax为两相区换热面积，C为空气比热，T为流量为qm的第二制冷剂的饱和温度，Taox为两相区空气出口温度，Ta为空气的温度，Va为空气的风速，ρa为空气进口的密度，Aa为迎风面积，A为所述第一样件、第二样件与第三样件的换热面积相加得到的总换热面积。
[0039]可选地，所述根据所述第三换热系数、所述第三制冷剂的流量以及过冷区冷媒焓差确定过冷区换热量，包括：
[0040]根据以下公式计算所述过冷区换热量：
[0041]Ql＝qm*H3＝Kl*Al*ΔTl＝C*Ml*dtl；
[0042]ΔTl＝((T
‑
Taol)
‑
(T
‑
tl
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空调换热器换热量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：从所述换热器中选取第一样件，并对所述第一样件的两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第一制冷剂和空气以获取第一换热系数，根据所述第一换热系数、所述第一制冷剂的流量以及过热区冷媒焓差确定过热区换热量；从所述换热器中选取第二样件，并对所述第二样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第二制冷剂和空气以获取第二换热系数，根据所述第二换热系数、所述第二制冷剂的流量以及两相区冷媒焓差确定两相区换热量；从所述换热器中选取第三样件，并对所述第三样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第三制冷剂和空气以获取第三换热系数，根据所述第三换热系数、所述第三制冷剂的流量以及过冷区冷媒焓差确定过冷区换热量；根据所述过热区换热量、两相区换热量以及过冷区换热量确定所述换热器的总换热量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一样件的两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第一制冷剂和空气以获取第一换热系数，包括：根据以下公式计算所述第一换热系数：Kr＝C1*VLr^2+C2*VLr+C3*Va^2+C4*Va+C5；VLr＝qm/a1/ρr；其中，Kr为第一换热系数，VLr为第一制冷剂进口的流速，Va为空气进口的流速，C1、C2、C3、C4、C5为特性参数，qm为第一制冷剂的流量，a1为第一制冷剂的流通截面积，ρr为第一制冷剂进口的密度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第二样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第二制冷剂和空气以获取第二换热系数，包括：根据以下公式计算所述第二换热系数：Kx＝C6*VLx^2+C7*VLx+C8*Va^2+C9*Va+C10；VLx＝qm/a2/ρx；其中，Kx为第二换热系数，VLx为第二制冷剂进口的流速，Va为空气进口的流速，C6、C7、C8、C9、C10为特性参数，qm为第二制冷剂的流量，a2为第二制冷剂的流通截面积，ρx为第二制冷剂进口的密度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第三样件两侧通以不同进口温差下不同进口流速的第三制冷剂和空气以获取第三换热系数，包括：根据以下公式计算所述第三换热系数：Kl＝C11*VLl^2+C12*VLl+C13*Va^2+C14*Va+C15；VLl＝qm/a3/ρl；其中，Kl为第三换热系数，VLl为第三制冷剂进口的流速，Va为空气进口的流速，C11、C12、C13、C14、C15为特性参数，qm为第三制冷剂的流量，a3为第三制冷剂的流通截面积，ρl为第三制冷剂进口的密度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一换热系数、所述第一制冷剂的流量以及过热区冷媒焓差确定过热区换热量包括：根据以下公式计算所述过热区换热量：
Qr＝qm*H1＝Kr*Ar*ΔTr＝C*Mr*dtr；ΔTr＝((T+tr
‑
Taor)
‑
(T
‑
Ta))/ln((T+tr
‑
Taor)/(T
‑
Ta))；Mr＝Va*ρa*Aa*Ar/A；dtr＝Taor
‑
Ta；其中，Qr为过热区换热量，qm为第一制冷剂的流量，H1为过热区冷媒焓差，Kr为第一换热系数，Ar为过热区换热面积，C为空气比热，T为流量为qm的第一制冷剂的饱和温度，tr为第一制冷剂的过热度，Taor为过热区空气出口温度，Ta为空气的温度，Va为空气的风速，ρa为空气进口的密度，Aa为迎风面积，A为所述第一样件、第二样件与第三样件的换热面积相加得到的总换热面积。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二换热系数、所述第二制冷剂的流量以及两相区冷媒焓...

【专利技术属性】
技术研发人员：林锦浩，吴金水，党华，
申请(专利权)人：浙江智马达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：