[发明专利]一种电池直冷直热CO2

权利要求书

1.一种电池直冷直热CO₂车辆热管理系统，其特征在于，包括：压缩机(1)、室外换热器(2)、回热器(3)、直冷直热换热冷板(9)、气液分离器(14)、HVAC模块(16)、室内风机(19)、室外风机(20)、第一连通管道、第二连通管道和第三连通管道；其中，所述HVAC模块(16)包括：风道、室内主换热器(6)和室内次换热器(7)；所述风道设置有进风口和回风口，所述进风口处设置有所述室内风机(19)，所述回风口处设置有风门；

所述压缩机(1)的出口依次经第一电磁阀(10)、室外换热器(2)的第一换热通道与回热器(3)的第一换热通道的进口相连通；所述回热器(3)的第一换热通道的出口分为两路，一路依次经第一双向全通节流阀(4)、室内主换热器(6)的第一换热通道、第六电磁阀(18)、气液分离器(14)以及回热器(3)的第二换热通道与压缩机(1)的进口相连通，另一路依次经第二双向全通节流阀(5)、直冷直热换热冷板(9)、第三双向全通节流阀(8)、室内次换热器(7)的第一换热通道以及第二电磁阀(11)与压缩机(1)的出口相连通；

所述室外换热器(2)的第二换热通道的进口或出口处设置有所述室外风机(20)；

所述第一连通管道上设置有第五电磁阀(17)，所述第一连通管道的一端与第二电磁阀(11)和室内次换热器(7)的第一换热通道之间的连通管道相连通，另一端与第六电磁阀(18)和室内主换热器(6)的第一换热通道之间的连通管道相连通；

所述第二连通管道上设置有第四电磁阀(13)，所述第二连通管道的一端与第六电磁阀(18)和气液分离器(14)之间的连通管道相连通，另一端与第二电磁阀(11)和所述第一连通管道之间的连通管道相连通；

所述第三连通管道上设置有第三电磁阀(12)，所述第三连通管道的一端与第一电磁阀(10)和室外换热器(2)之间的连通管道相连通，另一端与第四电磁阀(13)和气液分离器(14)之间的连通管道相连通。

2.一种权利要求1所述的电池直冷直热CO₂车辆热管理系统的控制方法，其特征在于，

乘员舱制冷且电池直冷模式时候：第一电磁阀(10)、第四电磁阀(13)、第五电磁阀(17)打开，第二电磁阀(11)、第三电磁阀(12)、第六电磁阀(18)关闭；CO₂工质经压缩机(1)压缩至高压高温状态，依次流经室外换热器(2)、回热器(3)后分为两路，一路通过第一双向全通节流阀(4)节流至蒸发温度进入室内主换热器(6)对乘员舱进行降温；另一路先通过第二双向全通节流阀(5)节流至预设中间温度，进入直冷直热换热冷板(9)实现对电池降温，后经第三双向全通节流阀(8)节流降温至与室内主换热器(6)内相同的蒸发温度，流入室内次换热器(7)对乘员舱进行降温；两路汇合后经第四电磁阀(13)、气液分离器(14)以及回热器(3)回到压缩机(1)。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，乘员舱制冷且电池直冷模式下的控制方法包括以下步骤：

记直冷直热换热冷板(9)的出口两相CO₂温度为T2，电池温度为T1，乘员舱HVAC模块(16)的回风口的出风温度为T3，室内主换热器(6)靠近第一双向全通节流阀(4)的一端工质温度为T6，另一端工质温度为T4，压缩机(1)的排气压力为P；

压缩机(1)与T3建立PID调节关系，T3为目标量，压缩机转速为控制量；

第二双向全通节流阀(5)与T2建立PID调节关系，T2为目标量，第二双向全通节流阀(5)的开度为控制量；

第一双向全通节流阀(4)与T4的过热度建立PID调节关系，过热度为目标变量，第一双向全通节流阀(4)的开度为控制量，且始终保证室内主换热器(6)的出口过热度为1；

第三双向全通节流阀(8)与压缩机排气压力P建立PID调节关系，P为目标量，第三双向全通节流阀(8)的开度为控制量。