本发明涉及汽车热管理系统润滑油标定，特别是涉及一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量标定方法及系统。
背景技术：
1、汽车热管理是新能源汽车最关键的技术之一，是解决“里程忧虑”和“热失控”行业痛点，提升整车能效和安全性的核心技术。
2、在汽车热管理系统中，润滑油具有冷却、润滑、密封等作用，直接影响汽车空调压缩机运行可靠性及热系统能效。润滑油不足，将导致压缩机磨损加剧、内部泄漏、故障率增加等问题；润滑油加注过量，又会导致空调系统油循环率增加，增加功耗、降低制冷剂质量流量，同时大量润滑油附着在冷凝器、蒸发器等换热器表面，降低换热效果，从而影响热管理系统性能。因此，标定热管理系统润滑油最佳充注量，具有重要意义。
3、在传统汽车领域，润滑油加注量主要依据汽车空调压缩机生产厂家的经验值加注，相比传统汽车，新能源汽车热系统更加复杂，除乘员舱制冷制热外，还涉及电机电控、电池的冷却等，原有的靠经验加注的方法不能满足现有热系统的可靠性和能效需求，存在润滑油过多或者不足情况，会导致系统能效降低或者压缩机可靠性变差等问题。针对不同的汽车热管理系统，通过试验方法进行科学的标定，是兼顾可靠性和能效的最佳途径。在汽车热管理系统润滑油标定及加注的有关现有专利技术中，有以下几个：
4、现有相关专利及技术：
5、1、一种新能源汽车电动涡旋压缩机润滑油油量标定方法cn202211193268.2；
6、2、压缩机冷冻油加注量的实验设备及实验方法，cn201810838304.3；
7、3、一种汽车空调系统用加油装置，cn 210196953 u；
8、4、一种空调系统压缩机冷冻油标定加注装置，cn 212692184 u；
9、现有技术存在的问题：
10、专利1、专利2均涉及了一种汽车热管理相关的润滑油油量标定方法、设备。
11、专利1主要针对新能源汽车电动涡旋压缩机润滑油加注，使用了可读取回油口位置液面高度的压缩机，并基于原车空调系统搭建实车系统台架，通过低速、中速、高速三个工况进行试验，采用焓差法，将蒸发器空气侧的所述换热量与加油量的关系作为判定基准，结合压缩机排气温度拐点，取重合段为理想加注量，并考虑试验过程中的泄露及误差，在预设基础上增加10ml润滑油为最终加注量。整个试验循环过程中，按照3个工况完成试验后，回收冷媒、加注10ml润滑油然后再抽真空加冷媒再重复运行3个不同工况记录数据。
12、专利2主要针对传统压缩机(燃油发动机，由皮带轮驱动)润滑油加注，基于原车空调系统搭建实车系统台架，通过低速、高速两个工况进行试验，采用排气温度、压缩机储油量作为注油量判定标准，当排气温度区域平稳，压缩机储油量不低于最低需求量时作为压缩机润滑油注油量。整个试验循环过程中，加入初始润滑油量，完成工况1、工况2试验记录数据，回收制冷剂，拆下压缩机称重，然后加注10ml润滑油，抽真空加制冷剂再次循环试验，直至符合判定标准。
13、上述两个有关汽车压缩机加注的技术方案，分别针对新能源汽车和传统燃油汽车，存在显著的不足：其试验流程，完成一轮标定试验后均需要停机手动回收制冷剂，然后加注10ml冷冻油，然后再抽真空加注制冷剂开始新的一轮标定试验。该过程费时费力，浪费制冷剂，影响环境(制冷剂释放在大气中会导致全球变暖)，且标定出来的油量不准确。原因：在回收制冷剂、拆卸系统过程(润滑油与冷媒相容，一般为了避免损失过多润滑油，均采用缓慢释放制冷剂的方法，不能采用机器快速回收制冷剂，从而导致制冷剂浪费和环境影响)，必然导致润滑油的流失，且每次损失的润滑油无法准确计量，导致试验标定出的油量不准确(一般情况是标定的油量比实际需求的油量多)。
14、此外，专利1技术方案采用焓差法将蒸发器换热量作为注油量判定标准，需要准确测量送风量，进出蒸发器的空气物性参数(如含湿量、比体积、从而获得焓值)等数据，相关测量设备精度要求高，而油量对换热量影响不显著，存在标定油量灵敏度低等问题。此外，该专利技术方案为新能源汽车电动涡旋压缩机润滑油量标定方法，即适配新能源汽车用热管理系统，设定了低速、中速、高速三种试验工况用于试验评价，该试验方法单一，仅考虑适用于类似传统燃油车乘员舱制冷场景，无法满足复杂的新能源汽车热管理系统(乘员舱制冷制热、电池冷却、电机电控冷却等)真实需求。
15、专利2采用排气温度和压缩机储油量作为判定标准，由于需要停机回收制冷剂后拆卸压缩机称重，在停机过程中，润滑油存在迁徙回流问题，非实时动态评估压缩机的储油量，不能准确反映恶劣工况状态时的内部储油情况，存在误判真实工况时机体储油量可能。此外，专利2所述试验方法及工况均针对传统燃油车热管理系统，比如压缩机转速及吸排气压力工况与发动机转速关联，无法应用于新能源电动汽车。
16、专利3、专利4涉及了一种手动注油工具，均采用一种类似注射器结构，实现热系统润滑油的补油工作。专利3考虑了系统高压力因素，采用螺纹结构，手动转动加油螺杆实现注油，且使用前需要根据加油螺杆的行程和加油腔的直径标定算出每个牙距产生加注容积，再通过质量天平或者体积量筒计量，反复多次直到推出的油量达到一致，从而完成加注油量的标定，过程复杂，同时由于螺纹加工存在偏差，不同位置的牙距有差异，因此螺杆不同行程加注量是存在差异的，存在费力、加油不准问题，同时人工手动操作0.4mpa-0.8mpa高压力设备，存在安全风险。
17、专利4采用了普通手动注射器结构，直接推动推杆实现系统注油，忽略了系统高压力因素，根据经验，操作人员很难通过手直接推的方式实现0.4mpa-0.8mpa压力的注入(汽车轮胎的正常压力是0.23-0.25mpa，双手操作打气筒都费力)，要实现注油，必然注油的压力大于系统压力(2-3倍轮胎压力)，因此专利4方案存在明显的安全风险和不可行性，难以实际应用。
18、专利3、专利4技术方案未能解决加注连接管路及接头空气排出、油量加注系统计量准确性实时验证问题，在注油补油过程中，存在夹带空气进入系统混入制冷剂，影响系统运行从而导致测试记录的数据失真(空气进入制冷剂，会导致压缩机排气温度升高、系统换热量降低等情况)，严重影响热系统润滑油最佳充注量的准确判断，导致整个试验的失败。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量标定方法及系统，实现汽车热管理系统润滑油标定过程在线有压精确补油，提升试验精度和效率，降低成本，提升试验过程的安全性。
2、本发明的目的是这样实现的：
3、一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，包括电动压缩机组件、新能源热管理系统，包括数据采集模块、数据分析控制系统、综合控制台、供油组件，电动压缩机组件、新能源热管理系统、供油组件为执行部件，各执行部件上分别设有用于参数检测的传感器，数据采集模块分别与电动压缩机组件、新能源热管理系统上的传感器连接，从而将传感器信号实时传输到数据采集模块，数据采集模块将采集的数据传递给数据分析控制系统；
4、综合控制台的一端分别与各执行部件连接，实现各执行部件的控制以及信号的反馈，综合控制台另一端与数据分析控制系统连接，从而实现与数据分析控制系统的信号数据传输；
5、数据分析控制系统根据系统运行工况需求发出控制指令并传递到综合控制台，综合控制台给各执行部件发出电信号进行控制，从而实现各执行部件的运转，各执行部件运转的实时状态将同步反馈给综合控制台并最终传递给数据控制系统，从而完成数据的交互，各传感器实时将传感器数据传递到数据采集模块，再传递到数据分析控制系统实现传感器数据的实时显示反馈，当系统设定的工况稳定后，数据分析控制系统开始采集并记录存储试验数据，然后执行新的工况；
6、完成所有工况后，数据分析控制系统分析采集的各项参数并与评价标准进行比对判断，当各项参数不能满足润滑油最佳加注量判定标准时，数据分析控制系统发出加注指令，通过综合控制台开启供油组件，并通过数据采集模块、传感器采集加注的流量信息，当注油量达到本次设定加注量时，数据分析控制系统下达指令，关闭供油组件，完成本次润滑油自动加注。
7、优选地，供油组件采用封闭式油罐低压差油泵供油系统，封闭式油罐低压差油泵供油系统包括密封的润滑油罐，润滑油罐内设有油泵，油泵的输出端穿过润滑油罐顶部，并依次连接流量计、排气阀、单向电磁阀、吸气转接头、电动压缩机组件，润滑油罐顶部设有压力表、油罐排气阀，高压氮气瓶通过减压阀与润滑油罐上部连通，通过油罐排气阀将润滑油罐中的湿空气排出，并通过减压阀向密封的润滑油罐中注入干燥氮气，保证润滑油罐内部压力小于等于汽车热系统吸气管内压力，压差小于10％，油泵用于将润滑油罐中的润滑油注入电动压缩机组件内。
8、优选地，电动压缩机组件包括集成式pt排气接头、集成式pt加注吸气接头、回油流量监测组件、吸气管、排气管、压缩机，压缩机具有排气管路接口、高压电源接口、低压信号接口、吸气管路接口、润滑油回油通道，润滑油回油通道的两端为润滑油回油进口、润滑油回油出口，润滑油回油进口、润滑油回油出口外接所述回油流量监测组件，从而实现回油流量的监测，集成式pt排气接头一端与排气管路接口连接，另外一端与排气管一端连接，集成式pt加注吸气接头一端与吸气管路接口连接，另外一端与吸气管一端连接，同时集成式pt加注吸气接头设置有加注口，加注口与用于加注润滑油，吸气管、排气管的另一端分别与汽车热管理系统连接，形成制冷剂循环回路。
9、优选地，所述集成式pt排气接头包括pt排气传感器、排气转接头，排气转接头的内孔两端分别与排气管路接口、排气管连接，pt排气传感器安装在排气转接头上，pt排气传感器能够测量排气转接头的内孔压力、温度。
10、优选地，所述集成式pt加注吸气接头包括吸气转接头、pt吸气传感器、单向电磁阀、加注接头、排气阀，吸气转接头的内孔两端分别与吸气管、与吸气管路接口连接，转接头一个侧面连接所述pt吸气传感器，pt吸气传感器能够检测吸气转接头的内孔压力、温度，转接头还有一个侧面依次所述单向电磁阀、加注接头、排气阀，加注接头上设有所述加注口，通过按压排气阀排出集成式pt加注吸气接头内的空气。
11、优选地，所述压缩机油循环流量检测组件包括润滑油出口接头、流量检测组件，连接管路、润滑油进口接头，润滑油进口接头与润滑油回油进口连接，润滑油出口接头与润滑油回油出口连接，连接管路连接在润滑油进口接头、润滑油出口接头之间，流量检测组件设置在连接管路上。
12、优选地，新能源热管理系统包括四通阀、室外换热器、电子风扇、电子膨胀阀、电子膨胀阀、室内换热器、鼓风机、三通阀、板式换热器、膨胀水壶、电子水泵、动力电池热负荷模块、室内换热器温度传感器、第一板式换热器温度传感器、第二板式换热温度传感器，电动压缩机组件集成有回油流量监测组件，室内换热器温度传感器设置于室内换热器表面，板式换热器温度传感、板式换热器温度传感器分别设置于板式换热器进水口和出水口。
13、优选地，回油流量监测组件采用超声波流量传感器或内置式的流量传感器。
14、一种采用汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统的自动标定试验方法，自动标定试验流程：
15、1)准备待油量标定的汽车热管理系统，称重获得初始重量信息，将初始重量数据录入数据分析控制系统，基于该汽车热管理系统搭建试验台架，汽车热管理系统的布置方式与实车相同；
16、2)对汽车热管理系统抽真空，并加注制冷剂和润滑油，制冷剂加注量为与汽车热管理系统对应的标准加注量，润滑油初始加注量为制冷剂标准加注重量的10％-15％，且同时满足：50ml≤润滑油初始加注量≤100ml；
17、3)运行试验台架验证各工况，每个工况达到稳定条件后，采集各传感器数据，并记录到数据分析控制系统，试验验证工况根据热管理系统实际工作模式来确定；
18、每一个工况均分为压缩机多个转速状态，工况设置中，吸气压力、排气压力、工作转速与汽车热管理系统实际工作状态保持一致，以实现压缩机真实工作场景的模拟，多个转速状态包括低速、中速、高速，其中，低速为压缩机最低工作转速，高速为压缩机最高工作转速，中速为压缩机最常用的工作转速；
19、4)基于各工况采集的试验数据，判定是否满足润滑油最佳加注量判定标准，
20、用于判定润滑油最佳加注量的表征参数包括：回油流量m、室内换热器表面温度t、板式换热器换热量q、压缩机排气与吸气温差δt，
21、判定的标准为：分别将各试验工况下的表征参数绘制成曲线，各参数值均进入稳定状态，即满足润滑油最佳加注量判定标准；
22、5)如果不满足最佳加注量判定标准，开展下一轮各试验验证工况的试验并记录数据和判定，每次向系统定量加注的润滑油油量为5ml-20ml；
23、6)如果满足最佳加注量判定标准，停止试验，并回收制冷剂，制冷剂回收完毕后，将汽车热管理系统从试验台架上拆卸下来并称重，并将重量记录入数据分析控制系统；
24、7)根据试验过程采集的试验数据，绘制曲线图，获得润滑油最佳加注量、润滑油在各系统零部件的分布油量以及该系统在零部件维修更换过程要补充的油量，润滑油最佳加注量为停止试验时所累计加注的油量之和，润滑油在汽车热管理系统各零部件的分布油量为试验后各零部件重量m2减去原有各零部件重量m1，即零部件重量增加值δm为分布在各零部件的润滑油重量，该系统在零部件维修更换过程中需要补充的润滑油量为零部件润滑油分布油量δm+20ml。
25、由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
26、1)提出了多种实现自动在线有压补油方案，实现汽车热管理系统润滑油标定过程不停机在线有压精确补油，解决制冷剂回收过程润滑油损失、制冷剂浪费、费时费力问题，提升试验精度和效率，降低成本，提升试验过程的安全性。
27、2)采用多个特征参量来表征热系统润滑油加注量的合理性，并提出一种最佳油量判定方法，实现更精准合理的最佳加注油量判断。
28、3)实现汽车热管理系统润滑油油量标定全过程的自动化，减少人为干预，降低成本，提升效率和精度。
29、4)基于油量标定试验，提出一种汽车热系统零部件维护补油量的确定方法。
1.一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，包括电动压缩机组件、新能源热管理系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据分析控制系统、综合控制台、供油组件，电动压缩机组件、新能源热管理系统、供油组件为执行部件，各执行部件上分别设有用于参数检测的传感器，数据采集模块分别与电动压缩机组件、新能源热管理系统上的传感器连接，从而将传感器信号实时传输到数据采集模块，数据采集模块将采集的数据传递给数据分析控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，其特征在于：供油组件采用封闭式油罐低压差油泵供油系统，封闭式油罐低压差油泵供油系统包括密封的润滑油罐，润滑油罐内设有油泵，油泵的输出端穿过润滑油罐顶部，并依次连接流量计、排气阀、单向电磁阀、吸气转接头、电动压缩机组件，润滑油罐顶部设有压力表、油罐排气阀，高压氮气瓶通过减压阀与润滑油罐上部连通，通过油罐排气阀将润滑油罐中的湿空气排出，并通过减压阀向密封的润滑油罐中注入干燥氮气，保证润滑油罐内部压力小于等于汽车热系统吸气管内压力，压差小于10％，油泵用于将润滑油罐中的润滑油注入电动压缩机组件内。
3.根据权利要求1所述的一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，其特征在于：电动压缩机组件包括集成式pt排气接头、集成式pt加注吸气接头、回油流量监测组件、吸气管、排气管、压缩机，压缩机具有排气管路接口、高压电源接口、低压信号接口、吸气管路接口、润滑油回油通道，润滑油回油通道的两端为润滑油回油进口、润滑油回油出口，润滑油回油进口、润滑油回油出口外接所述回油流量监测组件，从而实现回油流量的监测，集成式pt排气接头一端与排气管路接口连接，另外一端与排气管一端连接，集成式pt加注吸气接头一端与吸气管路接口连接，另外一端与吸气管一端连接，同时集成式pt加注吸气接头设置有加注口，加注口与用于加注润滑油，吸气管、排气管的另一端分别与汽车热管理系统连接，形成制冷剂循环回路。
4.根据权利要求3所述的一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，其特征在于：所述集成式pt排气接头包括pt排气传感器、排气转接头，排气转接头的内孔两端分别与排气管路接口、排气管连接，pt排气传感器安装在排气转接头上，pt排气传感器能够测量排气转接头的内孔压力、温度。
5.根据权利要求3所述的一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，其特征在于：所述集成式pt加注吸气接头包括吸气转接头、pt吸气传感器、单向电磁阀、加注接头、排气阀，吸气转接头的内孔两端分别与吸气管、与吸气管路接口连接，转接头一个侧面连接所述pt吸气传感器，pt吸气传感器能够检测吸气转接头的内孔压力、温度，转接头还有一个侧面依次所述单向电磁阀、加注接头、排气阀，加注接头上设有所述加注口，通过按压排气阀排出集成式pt加注吸气接头内的空气。
6.根据权利要求3所述的一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，其特征在于：所述压缩机油循环流量检测组件包括润滑油出口接头、流量检测组件，连接管路、润滑油进口接头，润滑油进口接头与润滑油回油进口连接，润滑油出口接头与润滑油回油出口连接，连接管路连接在润滑油进口接头、润滑油出口接头之间，流量检测组件设置在连接管路上。
7.根据权利要求1所述的一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，其特征在于：新能源热管理系统包括四通阀、室外换热器、电子风扇、电子膨胀阀、电子膨胀阀、室内换热器、鼓风机、三通阀、板式换热器、膨胀水壶、电子水泵、动力电池热负荷模块、室内换热器温度传感器、第一板式换热器温度传感器、第二板式换热温度传感器，电动压缩机组件集成有回油流量监测组件，室内换热器温度传感器设置于室内换热器表面，板式换热器温度传感、板式换热器温度传感器分别设置于板式换热器进水口和出水口。
8.根据权利要求7所述的一种汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统，其特征在于：回油流量监测组件采用超声波流量传感器或内置式的流量传感器。
9.一种采用权利要求1所述的汽车热管理系统润滑油最佳充注量自动标定系统的自动标定试验方法，其特征在于，自动标定试验流程：
