一种热泵辅助系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及热泵系统领域，尤其涉及一种热泵辅助系统及控制方法。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，电动压缩机排量呈现逐步增大的趋势。以前常用的压缩机排量为33或30cc，目前已经发展为43或45cc压缩机，4c甚至更快的超级快充的应用可能导致最大散热量的进一步增加，压缩机排量也可能进一步增加。
3.同时，电动压缩机有最小转速要求，一般为800rpm或600rpm，由此导致整车热管理系统在春秋季低负荷工况下，压缩机的最小转速过大导致热量过高，造成整车热管理系统控制稳定性下降，甚至失控。
4.针对以上问题，电动汽车内的不同热泵系统之间具有不同的应对策略，对于冷凝器并联系统，现有技术中使用开关室外冷凝器截止阀的控制方式，该控制方式的问题在于可能会造成控制的稳定性变差，同时阀件频繁开关可能造成噪音问题和阀件的损坏。
5.此外，为了解决该问题，现有技术中也可能使用可全通的电子膨胀阀代替室外冷凝器截止阀，但是该方式的使用成本较高。
6.因此，现有技术还有待于进一步的发展。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中存在的低负荷工况下控制稳定性差的问题，本技术提出一种热泵辅助管理系统及其控制方法，提高了低负荷工况下控制稳定性，降低了控制稳定性的成本，提高了用户体验。
8.本技术的第一方面，提供一种热泵辅助系统，包括：经管系连接的四通阀、ltr、电池、水泵和加热水箱，其中：所述四通阀具有四个端口，包括四通阀a端口、四通阀b端口、四通阀c端口和四通阀d端口；所述ltr具有两个端口，包括ltra端口和ltrb端口；所述电池具有两个端口，包括电池a端口和电池b端口；所述水泵具有两个端口，包括水泵a端口和水泵b端口；所述加热水箱具有两个端口，包括加热水箱a端口和加热水箱b端口；所述四通阀a端口与所述水泵b端口连接，所述四通阀b端口与所述电池b端口连接，所述四通阀c端口与所述加热水箱b端口连接，所述四通阀d端口与所述ltrb端口连接，所述电池a端口与所述ltra端口连接；所述四通阀用以分配所述加热水箱、所述电池和所述ltr之间的冷却液流量比例。
9.在本发明的一可选实施例中，所述ltrb端口经ltr旁通入口管与所述四通阀d端口连接，所述ltra端口经ltr旁通出口管与所述电池a端口连接。
10.在本发明的一可选实施例中，所述四通阀为四通阀，所述四通阀基于控制原理比
例分配所述加热水箱、所述电池和所述ltr之间的水的比例。
11.在本发明的一可选实施例中，还包括水冷冷凝器、蒸发器、电动压缩机和室外冷凝器；所述水冷冷凝器具有四个端口，包括水冷冷凝器a端口、水冷冷凝器b端口、水冷冷凝器c端口和水冷冷凝器d端口；所述蒸发器具有两个端口，包括蒸发器a端口和蒸发器b端口；所述电动压缩机具有两个端口，包括电动压缩机a端口和电动压缩机b端口；所述室外冷凝器具有两个端口，包括室外冷凝器a端口和室外冷凝器b端口；所述水冷冷凝器a端口分别与所述室外冷凝器a端口和所述蒸发器a端口连接；所述水冷冷凝器b端口与所述水泵a端口连接；所述水冷冷凝器c端口与所述加热水箱a端口连接；所述水冷冷凝器d端口分别与所述电动压缩机b端口和所述室外冷凝器b端口连接；所述蒸发器b端口与所述电动压缩机a端口连接。
12.在本发明的一可选实施例中，所述水冷冷凝器a端口与所述蒸发器a端口经电子膨胀阀连接。
13.在本发明的一可选实施例中，所述水冷冷凝器d端口与所述电动压缩机b端口经水冷冷凝器截止阀连接；所述水冷冷凝器d端口与所述室外冷凝器b端口经室外冷凝器截止阀连接。
14.在本发明的一可选实施例中，所述水泵基于所述四通阀的开度调整所述水泵的转速。
15.在本发明的一可选实施例中，所述热泵辅助系统还包括风扇，所述风扇，所述风扇基于风扇所处的速度与目标温差调整所述风扇的转速；在应用于汽车空调的热泵辅助系统中，所述风扇所处的速度为车速。
16.本发明的第二方面，提供一种用于本发明第一方面所述的热泵辅助系统的控制方法，包括：基于低负荷工况锁定小循环状态，所述小循环状态包括打开水冷冷凝器截止阀，关闭室外冷凝器截止阀；基于控制原理控制所述四通阀的开度k；基于所述四通阀的开度获得水泵修正转速，所述水泵与所述四通阀a端口连接且用以向四通阀提供制冷剂；基于车速和目标温差获得风扇修正转速，所述目标温差为实际冷却液温度与环境温度的差值。
17.在本发明的一可选实施例中，基于低负荷工况锁定小循环状态之前，包括：获取当前工况的工况参数，所述工况参数至少包括压缩机工作状态、实际出风温度、目标出风温度和环境温度；判断工况参数是否为低负荷工况参数，所述低负荷工况参数至少包括压缩机处于最低转速、实际出风温度高于目标出风温度和环境温度位于预设温度阈值；若所述工况参数为低负荷工况参数，判断当前工况为低负荷工况。
18.在本发明的一可选实施例中，基于控制原理控制所述四通阀的开度k，包括：计算四通阀的前馈ff，所述ff=加热水箱需求能量/(压缩机功率+蒸发器实际能量)*100%；其中，加热水箱需求能量=（目标出风温度-蒸发器出风温度）*风量*空气密度*空气比热容；压缩机功率=压缩机电流*压缩机电压；蒸发器实际能量=（蒸发器进风温度-蒸发器出风温度）*风量*空气密度*空气比热容；计算四通阀的反馈p，所述反馈p=标定p参数*（目标出风温度-实际出风温度）；计算四通阀的反馈积分i，所述反馈积分i=标定i参数*（目标出风温度-实际出风温度）；生成四通阀的开度k=前馈ff+反馈p+反馈积分i。
19.在本发明的一可选实施例中，基于所述四通阀的开度获得水泵修正转速，包括：所述水泵修正转速=水泵正常转速/四通比例水阀开度百分比。
20.在本发明的一可选实施例中，基于车速和目标温差获得风扇修正转速，包括：所述风扇修正转速基于与车速和目标温差的关系获得。
21.本技术的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如本技术第二方面所述的方法。
22.本技术提高了对电动压缩机最小转速过大的适应性，有利于提高整车热管理系统的稳定性，且面对春秋季等低负荷工况的情况下，将多余的热量通过水路ltr散热，取代室外冷凝器散热，提升了控制的稳定性，优化了客户体验，可以适配多种不同的热泵系统、热管理回路或者汽车应用场景，具有较高的应用价值。
附图说明
23.图1示出了本技术一实施例中一种热泵辅助系统的原理图；图2示出了现有技术中热泵系统原理图；图3示出了本技术一实施例中一种基于热泵辅助系统的控制方法流程图；图4示出了本技术一实施例中一种基于热泵辅助系统的控制方法流程图；图5示出了本技术一实施例中一种基于热泵辅助系统的控制方法流程图。
24.附图标记：1-四通阀，2-ltr，3-电池，4-水泵，5-加热水箱，6-ltr旁通入口管，7-ltr旁通出口管，8-水冷冷凝器，9-蒸发器，10-电动压缩机，11-室外冷凝器，12-电子膨胀阀，13-水冷冷凝器截止阀，14-室外冷凝器截止阀，15-风扇，16-温度风门，17-三通阀。
实施方式
25.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
26.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
28.如图1-2所示，本发明提出一种热泵辅助系统，应用于热泵系统、热管理回路或者汽车空调等方面，包括：经管系连接的四通阀1、电池3、水泵4、ltr2和加热水箱5，四通阀1可以为四通比例水阀（也称比例四通阀），以下统称四通阀或者四通水阀。
29.其中，管系的具体类型不作限定，以可以实现本技术的回路即可。
30.四通阀1用以分配或者比例分配加热水箱5、电池3和ltr2之间的冷却液流量比例，其中，此处的冷却液指的是水。
31.四通阀1具有四个端口，包括四通阀a端口、四通阀b端口、四通阀c端口和四通阀d端口；电池3具有两个端口，包括电池a端口和电池b端口；水泵4具有两个端口，包括水泵a端口和水泵b端口；ltr2具有两个端口，包括ltra端口和ltrb端口；具体的，ltr2全称为低温散热器，也称为热交换器，可以被应用在空调系统或者机车中，低温散热器可用于换热介质与外部空气间的热量交换，也可以用于换热介质间的热量交换。
32.加热水箱5具有两个端口，包括加热水箱5a端口和加热水箱5b端口；四通阀a端口与水泵b端口连接，四通阀b端口与电池b端口连接，四通阀c端口与加热水箱b端口连接，四通阀d端口与ltrb端口顺序连接，电池a端口与ltra端口顺序连接，加热水箱a端口与水泵a端口经水冷冷凝器8顺序连接。
33.本发明使用的热泵辅助系统既可以用于热泵系统也可以用于热管理回路，主要作用是将多余的热量通过水路ltr2散热，取代室外冷凝器11散热。
34.在本发明一实施例中，热泵辅助系统还包括水冷冷凝器8、蒸发器9、电动压缩机10和室外冷凝器11；水冷冷凝器8具有四个端口，包括水冷冷凝器a端口、水冷冷凝器b端口、水冷冷凝器c端口和水冷冷凝器d端口；蒸发器9具有两个端口，包括蒸发器a端口和蒸发器b端口；电动压缩机10具有两个端口，包括电动压缩机a端口和电动压缩机b端口；室外冷凝器11具有两个端口，包括室外冷凝器a端口和室外冷凝器b端口；水冷冷凝器a端口分别与室外冷凝器a端口和蒸发器a端口连接；具体的，水冷冷凝器a端口与蒸发器a端口经电子膨胀阀12连接。
35.水冷冷凝器b端口与水泵a端口连接；
水冷冷凝器c端口与加热水箱a端口连接；水冷冷凝器d端口分别与电动压缩机b端口和室外冷凝器b端口连接；具体的，水冷冷凝器d端口与电动压缩机b端口连接；水冷冷凝器d端口与室外冷凝器b端口经室外冷凝器截止阀14连接。
36.蒸发器b端口与电动压缩机a端口连接。
37.在本发明一实施例中，水泵4基于四通阀1的开度调整水泵4的转速。
38.具体的，水泵4的作用是可以将冷却液如水送入四通阀1中，四通阀1的开度可以控制四通阀1中相对阀体之间的冷却液的流量和流速，四通阀1的开度可以基于控制原理如前馈和反馈等进行获得，当获得四通阀1的开度后，可以控制水泵4的转速以达到控制水泵4流入四通阀1的冷却液的流量的作用。
39.在本发明一实施例中，热泵辅助系统还包括风扇15，风扇15基于风扇15所处的速度与目标温差调整风扇15的转速；在应用于汽车空调的热泵辅助系统中，风扇15所处的速度为车速，目标温差为实际冷却液温度与环境温度的差值。
40.在应用于汽车空调的热泵辅助系统中时，目标温差表示实际冷却液温度与车内环境温度的差值。
41.为了将该发明的具体技术方案详细描述，现列举现有技术下的一种有关热泵系统、热管理回路或者汽车空调的部件及其连接情况，具体包括：三通阀17、电池3、水泵4、水冷冷凝器8、水冷冷凝器截止阀13、室外冷凝器截止阀14、电动压缩机10、室外冷凝器11、加热水箱5、蒸发器9、电子膨胀阀12和温度风门16。
42.需要理解的是，本技术中的热泵辅助系统可用于该现有技术中，其中涉及到的交叉部件如水泵4、水冷冷凝器8、加热水箱5和电池3与本技术中涉及的水泵4、水冷冷凝器8、加热水箱5、电动压缩机10、蒸发器9、室外冷凝器11和电池3等为同一部件。
43.具体的，三通阀17具有三个端口，包括三通阀a端口、三通阀b端口和三通阀c端口，三通阀a端口与水泵b端口连接，三通阀b端口与电池b端口连接，三通阀c端口与水箱b端口连接。
44.电池3具有两个端口，包括电池a端口和电池b端口，电池b端口与水冷冷凝器c端口连接；水泵4具有两个端口，包括水泵a端口和水泵b端口，水泵a端口与水冷冷凝器a端口连接；水冷冷凝器8具有四个端口，包括水冷冷凝器a端口、水冷冷凝器b端口、水冷冷凝器c端口和水冷冷凝器d端口；电动压缩机10具有两个端口，包括电动压缩机a端口和电动压缩机b端口，水冷冷凝器d端口经水冷冷凝器截止阀13与电动压缩机a端口连接；室外冷凝器11具有两个端口，包括室外冷凝器a端口和室外冷凝器b端口，水冷冷凝器d端口经水冷冷凝器截止阀13、室外冷凝器截止阀14与室外冷凝器a端口连接，电动压缩机a端口经室外冷凝器截止阀14与室外冷凝器a端口连接；加热水箱5具有两个端口，包括加热水箱a端口和加热水箱b端口，加热水箱a端口与水冷冷凝器c端口连接，加热水箱b端口与三通阀c端口连接。
45.蒸发器9具有两个端口，包括蒸发器a端口和蒸发器b端口，蒸发器a端口与电动压缩机b端口连接，蒸发器b端口经电子膨胀阀12与水冷冷凝器a端口连接。
46.对比现有技术，本技术所提出的热泵辅助系统在四通阀1和ltr2等的作用下，至少被装配为能够使得汽车空调在以下两种工位间进行切换：工位一：在非小循环状态下，请继续参阅图2，水冷冷凝器截止阀13打开，室外冷凝器截止阀14打开，水冷冷凝器d端口经水冷冷凝器截止阀13、室外冷凝器截止阀14与室外冷凝器b端口连接，水冷冷凝器a端口与室外冷凝器a端口连接，也经过电子膨胀阀12与蒸发器a端口连接。
47.工位二：在小循环状态下，水冷冷凝器截止阀13打开，室外冷凝器截止阀14关闭，水冷冷凝器a端口只经过电子膨胀阀12与蒸发器a端口连接。
48.对比现有技术中的热泵辅助系统及部件连接情况，其主要差距在于：现有技术中，主要通过室外冷凝器11与电动压缩机10并联以实现对多余热量热，由于室外冷凝器11的使用过程中，会频繁对室外冷凝器截止阀14进行开关控制，导致对热泵辅助系统的性能变差，控制稳定性降低，且频繁开关可能会导致噪音问题，且对室外冷凝器截止阀14的寿命会产生不可逆的损耗，降低使用感。
49.此外，现有技术中，也会存在使用全通的电子膨胀阀12代替室外冷凝器截止阀14的控制方式，但是全通的电子膨胀阀12的成本较高。
50.请继续参看本技术中第一方面提出的热泵辅助系统，随着对电动汽车的快速冷却要求及续航里程要求的提高，特别是随着市场出现了更快的超级快充应用。电池3最大发热量也逐步上升，可能达到10kw的数量级，由此，导致电动压缩机10的排量选型逐渐增大。
51.由于电动压缩机10有最小的转速要求，一般为800 rpm或600rpm，由此导致整车热管理系统在春秋季低负荷工况下，压缩机的最小转速过大导致热量过高，造成整车热管理系统控制稳定性下降，甚至失控。
52.在本技术中，在ltra端口处设计ltr旁通入口管7，在ltrb端口处设计ltr旁通入口管6，通过比例分配加热水箱5与电池3以及加热水箱5与ltr2之间的冷却液流量比例，以降低热量，并且通过四通阀1的控制，提高控制稳定性，大大优化用户体验。
53.该热泵辅助系统独立于正常模式下的热泵系统及热管理回路，可以在低负荷工况如正常的春秋季下，追加控制稳定性，也可以基于车辆进行适应性选装，提高用户舒适度。
54.如图3所示，本发明的第二方面，提供一种用于本发明第一方面的热泵辅助系统的控制方法，以应用于汽车空调系统为例，当空调开启时，包括：步骤s1：获取当前工况并判断当前工况参数是否为低负荷工况。
55.获取当前工况的工况参数，工况参数至少包括压缩机工作状态、实际出风温度、目标出风温度和环境温度；压缩机的工作状态可以参考压缩机转速等。判断工况参数是否为低负荷工况参数，低负荷工况参数至少包括压缩机处于最低转速、实际出风温度高于目标出风温度和环境温度位于预设温度阈值；具体的，温度阈值可以基于实际的运行工况，如在春秋季节，具有较多的低负荷场景，可以参考春秋季节的温度，例如设置温度阈值为[7℃,20℃]。
[0056]
若工况参数为低负荷工况参数，判断当前工况为低负荷工况。
[0057]
步骤s2：基于低负荷工况锁定小循环状态，小循环状态包括打开水冷冷凝器截止
阀13，关闭室外冷凝器截止阀14。
[0058]
具体的，在非小循环状态下，室外冷凝器11依旧在工作，只有在小循环状态下，打开水冷冷凝器截止阀13，关闭室外冷凝器截止阀14，ltr2参与工作。
[0059]
步骤s3：基于控制原理控制四通阀1的开度k；其中，如图4-5所示，基于控制原理的控制逻辑具体如下：步骤s31：计算四通阀1的前馈ff：ff=加热水箱5需求能量/(压缩机功率+蒸发器9实际能量)*100%；其中，加热水箱5需求能量=（目标出风温度-蒸发器9出风温度）*风量*空气密度*空气比热容；压缩机功率=压缩机电流*压缩机电压；蒸发器9实际能量=（蒸发器9进风温度-蒸发器9出风温度）*风量*空气密度*空气比热容。
[0060]
步骤s32：计算四通阀1的反馈p：反馈p=标定p参数*（目标出风温度-实际出风温度）。
[0061]
其中，目标出风温度和实际出风温度的出风途径为温度风门16。需要注意的是，前馈ff和反馈p是指不同的控制方式，其中前馈ff是一种开环控制方式，反馈p是一种闭环控制方式，是控制领域中较为常规的控制方法，在此就不赘述。
[0062]
作为解释，前馈ff是基于能量需求预估的四通阀1的开度，基于实际情况，开度是否可以完全满足目标出风温度，可以通过计算实际出风温度和目标出风温度之间的差值，并通过反馈p进行修正。
[0063]
步骤s33：计算四通阀1的反馈积分i,反馈积分i=标定i参数*（目标出风温度-实际出风温度）的累加，其中，i在每次退出春秋季低负荷工况是清0。
[0064]
具体的，p参数和i参数可以根据系统和四通阀1的需求和选项进行标定。
[0065]
步骤s34：生成四通阀1的开度k=前馈ff+反馈p+反馈积分i。
[0066]
具体的，开度k与四通阀1的设计是密切相关的，根据四通阀1的涉及的不同，其开度k也会完全不同，也需要根据实际的选型进行修正。但最终都会基于前馈ff+反馈p+积分i而得到一个位置值。
[0067]
作为解释，如果有一个四通阀1是全ltr位置，则反馈p和积分i都是正值；或者该四通阀1500不是全ltr位置，则反馈p和积分i都是负值；或者该四通阀11000不是全ltr位置，则反馈p和积分i都是四通阀1500的2倍。
[0068]
步骤s4： 为保证加热水箱5有足够的水量，水泵4在四通比例水阀向ltr2开启时需要进行水泵4转速的修正。
[0069]
水泵4修正转速=水泵4正常转速/四通比例水阀开度百分比。
[0070]
步骤s5：基于车速和目标温差获得风扇修正转速。
[0071]
为保证ltr2的散热能力，风扇15需要进行转速修正：所述风扇修正转速基于与车速和目标温差的关系获得，例如可以基于三者间的关系建立查询表格。
[0072]
具体的，目标温差为实际冷却液温度与环境温度的差值。查询表格仅是表征风扇修正转速，车速，目标温差关系的一种表现形式。
[0073]
具体的，风扇修正转速=车速与（实际冷却液温度-环境温度）可以由实车系统匹配标定获得，并将标定结果以查询表格的形式输出。
[0074]
需要注意的是，在应用于车内空调时，此时的风扇转速的修正是必要条件，因为需要保证车辆前端有风。
[0075]
当风扇15修正完成后，会将修正数据传输至步骤s1，以进行持续的工况判断，提高该系统的控制稳定性。
[0076]
在此，通过该方式，可将该控制方法应用于本发明第一方面的热泵辅助系统，该控制方法及热泵辅助系统可以独立于原有的热管理系统，可以适配多种不同的热泵系统及热管理回路。
[0077]
为了更好的说明本技术的情况，结合实际应用场景进行举例说明：应用场景情况说明：满足低负荷工况，在空调开启时；环境温度15℃；目标出风温度20℃；温度风门16全开，实际出风温度23℃；压缩机在最低800rpm运行。
[0078]
此时满足低负荷工况运行，为了弥补过热的出风温度，四通阀1向ltr2侧开启，通过前馈ff+反馈p+积分i，满足实际出风温度=目标出风温度=20℃，满足乘客舱舒适性。
[0079]
本技术的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被计算机运行时，执行如本技术第二方面的方法。在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。
[0080]
在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。
[0081]
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
[0082]
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
[0083]
如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在
…
中”的意思包括“在
…
中”和“在
…
上”。
[0084]
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
[0085]
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
[0086]
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

技术特征：
1.一种热泵辅助系统，其特征在于，包括：经管系连接的四通阀、ltr、电池、水泵和加热水箱，其中：所述四通阀具有四个端口，包括四通阀a端口、四通阀b端口、四通阀c端口和四通阀d端口；所述ltr具有两个端口，包括ltra端口和ltrb端口；所述电池具有两个端口，包括电池a端口和电池b端口；所述水泵具有两个端口，包括水泵a端口和水泵b端口；所述加热水箱具有两个端口，包括加热水箱a端口和加热水箱b端口；所述四通阀a端口与所述水泵b端口连接，所述四通阀b端口与所述电池b端口连接，所述四通阀c端口与所述加热水箱b端口连接，所述四通阀d端口与所述ltrb端口连接，所述电池a端口与所述ltra端口连接；所述四通阀用以分配所述加热水箱、所述电池和所述ltr之间的冷却液流量比例。2.如权利要求1所述的热泵辅助系统，其特征在于，所述ltrb端口经ltr旁通入口管与所述四通阀d端口连接，所述ltra端口经ltr旁通出口管与所述电池a端口连接。3.如权利要求1所述的热泵辅助系统，其特征在于，所述四通阀为比例四通阀，所述比例四通阀基于控制原理比例分配所述加热水箱、所述电池和所述ltr之间的水的比例。4.如权利要求1所述的热泵辅助系统，其特征在于，还包括水冷冷凝器、蒸发器、电动压缩机和室外冷凝器；所述水冷冷凝器具有四个端口，包括水冷冷凝器a端口、水冷冷凝器b端口、水冷冷凝器c端口和水冷冷凝器d端口；所述蒸发器具有两个端口，包括蒸发器a端口和蒸发器b端口；所述电动压缩机具有两个端口，包括电动压缩机a端口和电动压缩机b端口；所述室外冷凝器具有两个端口，包括室外冷凝器a端口和室外冷凝器b端口；所述水冷冷凝器a端口分别与所述室外冷凝器a端口和所述蒸发器a端口连接；所述水冷冷凝器b端口与所述水泵a端口连接；所述水冷冷凝器c端口与所述加热水箱a端口连接；所述水冷冷凝器d端口分别与所述电动压缩机b端口和所述室外冷凝器b端口连接；所述蒸发器b端口与所述电动压缩机a端口连接。5.如权利要求4所述的热泵辅助系统，其特征在于，所述水冷冷凝器a端口与所述蒸发器a端口经电子膨胀阀连接。6.如权利要求4所述的热泵辅助系统，其特征在于，所述水冷冷凝器d端口与所述电动压缩机b端口经水冷冷凝器截止阀连接；所述水冷冷凝器d端口与所述室外冷凝器b端口经室外冷凝器截止阀连接。7.如权利要求1所述的热泵辅助系统，其特征在于，所述水泵基于所述四通阀的开度调整所述水泵的转速。8.如权利要求1所述的热泵辅助系统，其特征在于，还包括风扇，所述风扇基于风扇所处的速度与目标温差调整所述风扇的转速；在应用于汽车空调的热泵辅助系统中，所述风扇所处的速度为车速。9.一种用于权利要求1所述的热泵辅助系统的控制方法，其特征在于，包括：
基于低负荷工况锁定小循环状态，所述小循环状态包括打开水冷冷凝器截止阀，关闭室外冷凝器截止阀；基于控制原理控制所述四通阀的开度k；基于所述四通阀的开度获得水泵修正转速，所述水泵与所述四通阀a端口连接且用以向四通阀提供制冷剂；基于车速和目标温差获得风扇修正转速，所述目标温差为实际冷却液温度与环境温度的差值。10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，基于低负荷工况锁定小循环状态之前，包括：获取当前工况的工况参数，所述工况参数至少包括压缩机工作状态、实际出风温度、目标出风温度和环境温度；判断工况参数是否为低负荷工况参数，所述低负荷工况参数至少包括压缩机处于最低转速、实际出风温度高于目标出风温度和环境温度位于预设温度阈值；若所述工况参数为低负荷工况参数，判断当前工况为低负荷工况。11.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，基于控制原理控制所述四通阀的开度k，包括：计算四通阀的前馈ff，所述ff=加热水箱需求能量/(压缩机功率+蒸发器实际能量)*100%；其中，加热水箱需求能量=（目标出风温度-蒸发器出风温度）*风量*空气密度*空气比热容；压缩机功率=压缩机电流*压缩机电压；蒸发器实际能量=（蒸发器进风温度-蒸发器出风温度）*风量*空气密度*空气比热容；计算四通阀的反馈p，所述反馈p=标定p参数*（目标出风温度-实际出风温度）；计算四通阀的反馈积分i，所述反馈积分i=标定i参数*（目标出风温度-实际出风温度）；生成四通阀的开度k=前馈ff+反馈p+反馈积分i。12.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，基于所述四通阀的开度获得水泵修正转速，包括：所述水泵修正转速=水泵正常转速/四通比例水阀开度百分比。13.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，基于车速和目标温差获得风扇修正转速，包括：所述风扇修正转速基于与车速和目标温差的关系获得。14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如权利要求9至13中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出一种热泵辅助系统及其控制方法，所述热泵辅助系统包括经管系连接的四通阀、LTR、电池、水泵和加热水箱，四通阀A端口与水泵B端口连接，四通阀B端口与电池B端口连接，四通阀C端口与加热水箱B端口连接，四通阀D端口与LTRB端口连接，所述电池A端口与LTRA端口连接；所述四通阀用以分配所述加热水箱、所述电池和所述LTR之间的冷却液流量比例。本申请提高了低负荷工况下控制稳定性，降低了控制稳定性的成本，提高了用户体验。提高了用户体验。提高了用户体验。


技术研发人员：王天英 张驰 李晓宇
受保护的技术使用者：智己汽车科技有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/10/11