一种压缩机制冷车载冰箱及控制方法、车辆及介质

技术领域

本发明涉及车载冰箱技术领域，具体地，涉及一种压缩机制冷车载冰箱及控制方法、车辆及介质。

背景技术

传统的压缩机制冷车载冰箱在实现低温冷藏和冷冻的需求时存在一些不足。目前市场上的车载冰箱普遍采用独立的压缩机制冷方案，均需要独立的压缩机、控制器、冷凝器和风扇布置在车内，这导致了以下几个问题：

(1)成本高、容积小：由于需要独立配置压缩机、冷凝器、控制器等设备，造成车载冰箱成本较高，制冷空间较小。

(2)噪音问题：压缩机和风扇布置在乘员舱内，其运行噪音相对较大，影响了乘车舒适性。

(3)乘车舒适性差：车载冰箱冷凝器产生的热量释放在车厢内，易导致车厢内局部温度升高，影响乘车舒适性和制冷效果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种压缩机制冷车载冰箱及控制方法、车辆及介质。本发明中压缩式制冷车载冰箱使用整车自带的压缩机驱动，由整车控制器进行控制，降低了车载冰箱的成本，同时可以提升车载冰箱的容积，减轻了重量。

为实现上述发明目的，本发明采用如下所述技术方案：

一种压缩机制冷车载冰箱，包括整车热管理模块和冰箱主体；

所述整车热管理模块用于控制管理车辆内部热量，包括空调管路、压缩机、冷凝器、第一电子膨胀阀、板式换热器、蒸发器、水泵、第一冷媒温度传感器、冷媒压力传感器、冷媒温度压力传感器、第二电子膨胀阀；所述空调管路用于连接各组件，形成压缩机、冷媒压力传感器、冷凝器所在的连接主路，以及第一电子膨胀阀、板式换热器、水泵、第一冷媒温度传感器所在的电池包连接支路，和第二电子膨胀阀、蒸发器、冷媒温度压力传感器所在的空调连接支路；

所述整车热管理模块还包括与冰箱主体通过空调管路连接形成的冰箱连接支路，以及设置于所述冰箱连接支路上的第三电子膨胀阀、第二冷媒温度传感器、大口径电子膨胀阀；所述大口径膨胀阀用于控制板式换热器、蒸发器和冰箱主体有不同的蒸发温度；

所述冰箱主体布置在车辆的乘员舱、前备箱或后备箱内，通过连接管路与整车热管理模块相连接；

制冷过程中，压缩机压缩气态冷媒形成气态冷媒，通过空调管路流动至冷凝器，在冷凝器中冷凝液化成液态冷媒，向冰箱外释放热量；所述第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀用于将经冷凝器冷凝液化的液态冷媒节流成气液混合态冷媒，按照整车热管理需求，通过控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀的开度分配给板式换热器所在的电池包连接支路、蒸发器所在的空调连接支路、以及冰箱主体所在的冰箱连接支路，经板式换热器、蒸发器、以及冰箱主体蒸发吸热，分别冷却电池包、空调和车载冰箱，气化成气态冷媒回到压缩机，最终形成整个制冷循环。

优选地，所述第三电子膨胀阀和大口径电子膨胀阀用毛细管代替。

一种压缩机制冷车载冰箱控制方法，用于上述的压缩机制冷车载冰箱，包括如下步骤：

S1.当控制空调制冷时，整车热管理模块控制第一电子膨胀阀和第三电子膨胀阀关闭，第二电子膨胀阀和大口径电子膨胀阀打开；

S2.当控制电池包冷却时，整车热管理模块控制第二电子膨胀阀和第三电子膨胀阀关闭，第一电子膨胀阀和大口径电子膨胀阀打开，水泵工作；

S3.当控制冰箱制冷时，整车热管理模块控制第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、大口径电子膨胀阀关闭，第三电子膨胀阀打开；

S4.当同时控制空调制冷及冰箱制冷时，整车热管理模块控制第一电子膨胀阀关闭，第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀和大口径电子膨胀阀打开，其中大口径膨胀阀用于控制蒸发器和冰箱主体有不同的蒸发温度；

S5.当同时控制电池包冷却及冰箱制冷时，整车热管理模块控制第二电子膨胀阀12关闭，第一电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、大口径电子膨胀阀、水泵打开，其中大口径膨胀阀用于控制板式换热器和冰箱主体有不同的蒸发温度；

S6.当同时控制电池包冷却、空调制冷及冰箱制冷时，整车热管理模块控制第二电子膨胀阀、第一电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、大口径电子膨胀阀、水泵打开，其中大口径膨胀阀用于控制板式换热器、蒸发器和冰箱主体有不同的蒸发温度。

一种车辆，包括上述的压缩机制冷车载冰箱。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现上述的压缩机制冷车载冰箱控制方法。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明通过集成整车空调系统和车载冰箱，能够：(1)降低成本：采用整车自带的压缩机驱动车载冰箱，大大降低了车载冰箱的成本；(2)降低噪音：由于压缩机和风扇等可能产生噪音的零部件转移到车外，乘客可感知到的冰箱运行噪音大大降低，提升了乘车舒适性；(3)提升容积和减轻重量：车载冰箱原来占用的布置空间可以用来增加冷藏室或冷冻室容积，提升冰箱的有效容积使用率，同时降低了车载冰箱重量。本发明设计了便利的控制方法，使得整车空调系统和车载冰箱集成，易于消费者实施不同冰箱使用场景的转换，同时兼顾整车热管理需求和车载冰箱制冷需求，提供了更灵活、便捷的使用体验。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为实施例1所述压缩机制冷车载冰箱的系统原理图；

附图标记：

100-整车热管理模块；

1-压缩机；

2-冷凝器；

3-第一电子膨胀阀；

4-板式换热器；

5-蒸发器；

6-冰箱主体；

7-水泵；

8-第一冷媒温度传感器；

9-冷媒温度压力传感器；

10-空调管路；

11-冷媒压力传感器；

12-第二电子膨胀阀；

13-第三电子膨胀阀；

14-第二冷媒温度传感器；

15-大口径电子膨胀阀。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。此外，本申请中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、底…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。进一步地，在申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

第1实施例

如图1所示，本实施例提供一种压缩机制冷车载冰箱，除冰箱蒸发室外，其他所有零部件均集成到整车空调系统中，包含但不限于压缩机1、冷凝器2、风扇、控制模块、阀类等零部件。具体地，本实施例所述压缩机制冷车载冰箱由整车热管理模块100和冰箱主体6组成。其中，整车热管理模块揭示了一种整车热管理方案(本实施例仅以此方案作为举例，并不特指该整车热管理方案)。

所述整车热管理模块用于控制管理车辆内部热量，包括压缩机1、冷凝器2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4、蒸发器5、水泵7、第一冷媒温度传感器8、冷媒温度压力传感器9、空调管路10、冷媒压力传感器11、第二电子膨胀阀12。所述空调管路用于连接各组件，形成压缩机1、冷媒压力传感器11、冷凝器2所在的连接主路，以及第一电子膨胀阀3、板式换热器4、水泵7、第一冷媒温度传感器8所在的电池包连接支路，和第二电子膨胀阀12、蒸发器5、冷媒温度压力传感器9所在的空调连接支路，其布置也可以参考其他整车方案。

特别地，本实施例整车热管理模块还包括与冰箱主体6通过空调管路连接形成的冰箱连接支路，以及设置于所述冰箱连接支路上的第三电子膨胀阀13、第二冷媒温度传感器14、大口径电子膨胀阀15，所述大口径膨胀阀15用于控制板式换热器4、蒸发器5和冰箱主体6有不同的蒸发温度。

所述冰箱主体6布置在车辆的乘员舱、前备箱或后备箱内，通过连接管路与整车热管理模块相连接；

制冷过程中，压缩机1压缩气态冷媒形成高温高压气态冷媒，通过空调管路10流动至冷凝器2，在冷凝器2中冷凝液化成高温高压的液态冷媒，向冰箱外释放热量。所述第一电子膨胀阀3、第二电子膨胀阀12、第三电子膨胀阀13用于将经冷凝器2冷凝液化的液态冷媒节流成低压低温气液混合态冷媒。按照整车热管理需求，通过控制第一电子膨胀阀3、第二电子膨胀阀12、第三电子膨胀阀13的开度分配给板式换热器4所在的电池包连接支路、空调箱蒸发器5所在的空调连接支路、以及冰箱主体6所在的冰箱连接支路，经板式换热器4、蒸发器5、以及冰箱主体6蒸发吸热，分别冷却电池包、空调和车载冰箱，气化成低压低温的气态冷媒回到压缩机，最终形成整个制冷循环。

第2实施例

本实施例提供一种压缩机制冷车载冰箱控制方法，用于控制实施例1所述的压缩机制冷车载冰箱，所述压缩机制冷车载冰箱控制方法的难点在于，车载冰箱的制冷需求与整车热管理的制冷需求差距较大，且需求温度不同；整车热管理系统的最小制冷功率约200W，蒸发温度需求＞0℃；车载冰箱需求的制冷功率需求约100W，蒸发温度需求最低一般＜-7℃。本实施例所述压缩机制冷车载冰箱控制方法，通过实施例1所述的第三电子膨胀阀13、第二冷媒温度传感器14、大口径电子膨胀阀15和一系列控制方案，有效解决了该问题。具体地，包括如下步骤：

1.当控制空调制冷时，整车热管理模块控制第一电子膨胀阀3和第三电子膨胀阀13关闭，第二电子膨胀阀12和大口径电子膨胀阀15打开。此时，冷媒经压缩机1压缩后流经冷凝器2、第二电子膨胀阀12、蒸发器5、大口径电子膨胀阀15后回到压缩机，形成制冷循环；冷媒在流经冷凝器2处散热给车外空气，在蒸发器5处吸热车内热量，从而实现空调制冷。

2.当控制电池包冷却时，整车热管理模块控制第二电子膨胀阀12和第三电子膨胀阀13关闭，第一电子膨胀阀3和大口径电子膨胀阀15打开，水泵7工作。此时，冷媒经压缩机压缩后流经冷凝器2、第一电子膨胀阀3、板式换热器4、大口径电子膨胀阀15后回到压缩机，形成制冷循环；冷媒在流经冷凝器处散热给车外空气，在板式换热器处吸热电池包水路热量，从而实现电池包冷却。

3.当控制冰箱制冷时，整车热管理模块控制第一电子膨胀阀3、第二电子膨胀阀12、大口径电子膨胀阀15关闭，第三电子膨胀阀13打开。此时，冷媒经压缩机压缩后流经冷凝器2、第三电子膨胀阀13、冰箱主体6后回到压缩机，形成制冷循环；冷媒在流经冷凝器处散热给车外空气，在冰箱主体6处吸热冰箱内热量，从而实现冰箱制冷。

4.当同时控制空调制冷及冰箱制冷时，整车热管理模块控制第一电子膨胀阀3关闭，第二电子膨胀阀12、第三电子膨胀阀13和大口径电子膨胀阀15打开，其中大口径膨胀阀15用于控制蒸发器5和冰箱主体6有不同的蒸发温度。此时，冷媒经压缩机压缩后流经冷凝器2、第二电子膨胀阀12、第三电子膨胀阀13、蒸发器5、大口径电子膨胀阀15、冰箱主体6后回到压缩机，形成制冷循环；冷媒在流经冷凝器处散热给车外空气，在蒸发器5处吸收车内热量，在冰箱主体6处吸热冰箱内热量，在从而实现空调和冰箱同时制冷。

5.当同时控制电池包冷却及冰箱制冷时，整车热管理模块控制第二电子膨胀阀12关闭，第一电子膨胀阀3、第三电子膨胀阀13、大口径电子膨胀阀15、水泵7打开，其中大口径膨胀阀15用于控制板式换热器4和冰箱主体6有不同的蒸发温度。此时，冷媒经压缩机压缩后流经冷凝器2、第一电子膨胀阀3、第三电子膨胀阀13、板式换热器4、大口径电子膨胀阀15、冰箱主体6后回到压缩机，形成制冷循环；冷媒在流经冷凝器处散热给车外空气，在板式换热器4处吸收电池包回路冷却液热量，在冰箱主体6处吸热冰箱内热量，在从而实现电池回路和冰箱同时制冷。

6.当同时控制电池包冷却、空调制冷及冰箱制冷时，整车热管理模块控制第二电子膨胀阀12、第一电子膨胀阀3、第三电子膨胀阀13、大口径电子膨胀阀15、水泵7打开，其中大口径膨胀阀15用于控制板式换热器4、蒸发器5和冰箱主体6有不同的蒸发温度。此时，冷媒经压缩机压缩后流经冷凝器2、电子膨胀阀3、电子膨胀阀12、电子膨胀阀13、板式换热器4、蒸发器5、大口径电子膨胀阀15、冰箱主体6后回到压缩机，形成制冷循环；冷媒在流经冷凝器处散热给车外空气，在板式换热器4处吸收电池包回路冷却液热量，在蒸发器5处吸收车内热量，在冰箱主体6处吸热冰箱内热量，从而实现电池回路、空调和冰箱同时制冷。

第3实施例

本实施例提供一种车辆，包括实施例1所述的压缩机制冷车载冰箱。

第4实施例

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现实施例2所述的压缩机制冷车载冰箱控制方法。

以上对本发明的具体实施例进行了描述，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。