一种车载冰箱热管理系统及其控制方法与流程

本发明涉及车载热管理，特别涉及了一种车载冰箱热管理系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着国内新能源汽车的高速发展，车载冰箱逐渐成为了各大汽车生产商家吸引买家的一大亮点。目前市场上的车载冰箱大多都采用独立式压缩机制冷系统或者采用半导体制冷中的一种制冷方法。这些制冷往往存在一定的弊端，独立式车载冰箱受限于整车空间，压缩机、冷凝器等部件尺寸不能太大，限制了冰箱的制冷能力；半导体制冷冰箱受限于半导体制冷片本身特性影响，冰箱内外温差越大制冷效率越低，当所述温差接近20℃时冰箱几乎没有制冷效果。上述冰箱制冷性能低的特点导致了汽车乘客往往要等待一两个小时才能喝到冷饮，用户体验较差。所以市面上急需一种能够实现快速降温的冰箱，以满足汽车车载冰箱用户的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的车载冰箱制冷能力差、制冷效率低的问题，提供了一种车载冰箱热管理系统及其控制方法，为一套一体化的控温解决方案，采用液冷结构对冰箱内胆外壁进行包裹，增加内胆与冰箱壳体之间的腔体内的散热均匀性，半导体制冷片散热通过一体化压缩机制冷系统提供的冷却液体进行，散热效果好，并能够针对冰箱某一侧面进行精准散热，提高制冷效率，制冷效果更好。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种车载冰箱热管理系统，包括：安装在冰箱腔体外表面的半导体制冷单元，所述半导体制冷单元上安装液冷结构，所述液冷结构通过第一流量调节装置连接有一体化压缩机制冷系统，所述一体化压缩机制冷系统连接有液体流量分配装置，所述液体流量分配装置根据冰箱温度对流量调节装置以及一体化压缩制冷系统进行调节，并根据冰箱腔体不同外表面之间的温度变化关系对流量调节装置进行精细调节。

4、针对车载冰箱有单独的tec式控温或者单独的压缩机式控温，一定程度上造成能源使用效率不高，同时车载冰箱存在的压缩机冰箱有噪音及压缩机占用空间大等缺陷，tec式车载冰箱又存在制冷能力不足的缺陷。采用液冷结构对冰箱内胆外壁进行包裹，增加内胆与冰箱壳体之间的腔体内的散热均匀性，半导体制冷片散热通过一体化压缩机制冷系统提供的冷却液体进行，散热效果好，并能够针对冰箱某一侧面进行精准散热，提高制冷效率，制冷效果更好。

5、作为优选，所述冰箱腔体内设置第一降温区域和第二降温区域，第一降温区域对应的外表面安装半导体制冷单元，第二降温区域对应的外表面安装冷却水管，所述冷却水管与一体化压缩机制冷系统连接，第一降温区域与第二降温区域之间设置冷却水管分隔。

6、作为优选，所述液冷结构包括安装在冰箱腔体每个侧面的水冷板，水冷板与冰箱腔体侧面均设有半导体制冷单元，所述水冷板通过支管连接有主进液管，所述主进液管与一体化压缩机制冷系统连接。

7、作为优选，所述第一流量调节装置包括主流量调节阀和辅助流量调节阀，所述主流量调节阀安装在主进液管上，所述辅助流量调节阀安装在支管上。

8、作为优选，根据权利要求1或2或3所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，所述流量调节装置包括温度传感器以及主控模块。

9、作为优选，所述一体化压缩机制冷系统包括水箱以及安装在水箱内的蒸发管，所述水箱连接，所述蒸发管连接有压缩机，所述压缩机连接有冷凝器，所述冷凝器连接蒸发管。

10、作为优选，所述冷凝器与蒸发管之间设有干燥过滤装置以及毛细管。

11、作为优选，所述一体化压缩机制冷系统连接有，所述一体化压缩机制冷系统连接有空调系统以及座椅通风系统，所述空调系统与一体化压缩制冷系统之间设有第三流量调节装置；所述座椅通风系统与一体化压缩制冷系统之间设有第二流量调节装置。

12、多个热交换系统采用同一个一体化压缩制冷系统进行制冷，在保证制冷能力的同时节约了内部空间布局，同时降低噪音。

13、一种车载冰箱热管理系统控制方法，包括步骤：

14、s1：获取车载冰箱制冷需求，确定热管理系统初始工作参数；

15、s2：采集车载冰箱温度，根据车载冰箱温度变化趋势与目标温度的关系，控制压缩机功率以及流量调节装置开度；

16、s3：当车载冰箱温度达到目标温度-m摄氏度后，停止制冷，进入自循环模式，根据车载冰箱温度对第一流量调节装置开度进行调节，根据直到车载冰箱温度达到目标温度+n摄氏度后，返回步骤s2。

17、作为优选，若存在多个热交换系统同时采用一体化压缩制冷系统进行制冷，根据各热交换系统当前温度变化趋势以及当前温度与目标温度的比值，确定各热交换系统对应的流量调节装置的开度。

18、作为优选，对车载冰箱热管理过程进行实时监控，若热管理部件或传感器出现异常，则对异常状态进行诊断，上报故障等级，生成故障报告；并根据故障等级对故障进行处理。

19、因此，本发明具有如下有益效果：

20、1、采用水冷板对冰箱内胆外壁进行包裹，增加内胆与冰箱壳体之间的腔体内的散热均匀性，同时相比直接压缩机制冷或者tec冰箱，维护性更强，只需断开水路连接接口即可。

21、2、半导体制冷片散热通过一体化压缩机制冷系统提供的冷却液体进行，散热效果好，提高制冷效率，冰箱制冷效果更好。

22、3、和整车的热管理系统共用一套一体化压缩制冷系统，成本更低，在同等边界条件下实现了更大的储存空间，在保证制冷能力的同时节约了内部空间布局，同时降低噪音。

1.一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，包括：安装在冰箱腔体外表面的半导体制冷单元，所述半导体制冷单元上安装液冷结构，所述液冷结构通过第一流量调节装置连接有一体化压缩机制冷系统，所述一体化压缩机制冷系统连接有液体流量分配装置，所述液体流量分配装置根据冰箱温度对流量调节装置以及一体化压缩制冷系统进行调节，并根据冰箱腔体不同外表面之间的温度变化关系对流量调节装置进行精细调节。

2.根据权利要求1所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，所述液冷结构包括安装在冰箱腔体每个侧面的水冷板，水冷板与冰箱腔体侧面之间均设有半导体制冷单元，所述水冷板通过支管连接有主进液管，所述主进液管与一体化压缩机制冷系统连接。

3.根据权利要求2所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，所述第一流量调节装置包括主流量调节阀和辅助流量调节阀，所述主流量调节阀安装在主进液管上，所述辅助流量调节阀安装在支管上。

4.根据权利要求1所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，所述冰箱腔体内设置第一降温区域和第二降温区域，第一降温区域对应的外表面安装半导体制冷单元，第二降温区域对应的外表面安装冷却水管，所述冷却水管与一体化压缩机制冷系统连接，第一降温区域与第二降温区域之间设置冷却水管分隔。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，所述一体化压缩机制冷系统包括水箱以及安装在水箱内的蒸发管，所述水箱连接，所述蒸发管连接有压缩机，所述压缩机连接有冷凝器，所述冷凝器连接蒸发管。

6.根据权利要求5所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，所述冷凝器与蒸发管之间设有干燥过滤装置以及毛细管。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，所述一体化压缩机制冷系统连接有，所述一体化压缩机制冷系统连接有空调系统以及座椅通风系统，所述空调系统与一体化压缩制冷系统之间设有第三流量调节装置；所述座椅通风系统与一体化压缩制冷系统之间设有第二流量调节装置。

8.一种车载冰箱热管理系统控制方法，应用于权利要求1-7任意一项权利要求所述的一种车载冰箱热管理系统，其特征在于，包括步骤：

9.根据权利要求8所述的一种车载冰箱热管理系统控制方法，其特征在于，若存在多个热交换系统同时采用一体化压缩制冷系统进行制冷，根据各热交换系统当前温度变化趋势以及当前温度与目标温度的比值，确定各热交换系统对应的流量调节装置的开度。

10.根据权利要求8或9所述的一种车载冰箱热管理系统控制方法，其特征在于，对车载冰箱热管理过程进行实时监控，若热管理部件或传感器出现异常，则对异常状态进行诊断，上报故障等级，生成故障报告；并根据故障等级对故障进行处理。