[發(fā)明專(zhuān)利]用于高電壓電池的冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210482566.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103629135A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜旻京
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社;起亞自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): F04D27/00
• 分類(lèi)號(hào): F04D27/00
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于高電壓電池的冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置和方法，并且更具體地，本發(fā)明涉及經(jīng)模糊控制有效地控制用于高電壓電池中的冷卻風(fēng)機(jī)的高電壓電池用冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置和方法。

背景技術(shù)

通常，在混合動(dòng)力車(chē)中，使用冷卻風(fēng)機(jī)來(lái)減少高電壓電池驅(qū)動(dòng)中產(chǎn)生的熱。如圖1所示，常規(guī)的高電壓電池冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置根據(jù)脈寬調(diào)制（PWM）控制來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，其感測(cè)電池組組件（BPA）的溫度，根據(jù)感測(cè)到的溫度確定冷卻風(fēng)機(jī)的工作水平，并且使用所確定的工作水平作為輸入。

根據(jù)具有高功率輸出的高電壓電池的性質(zhì)，在高倍率放電過(guò)程中對(duì)于各個(gè)電池單元的散熱而言需要驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)。根據(jù)常規(guī)的高電壓電池冷卻風(fēng)機(jī)控制方法，因BPA的結(jié)構(gòu)而難以通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)從各個(gè)電池單元散發(fā)出的熱，因此，沒(méi)有有效地考慮電池單元的散熱。

也就是，盡管通常在BPA中設(shè)置有約16個(gè)溫度傳感器，但是由于溫度傳感器所測(cè)量的溫度值不準(zhǔn)確，不能有效地控制冷卻風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，由于是基于BPA的溫度值而簡(jiǎn)單地確定冷卻風(fēng)機(jī)的工作水平并且是根據(jù)所確定的工作水平來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，所以不能動(dòng)態(tài)地處理電池單元的散熱。例如，當(dāng)BPA中的溫度達(dá)到26℃時(shí)，如果用于高電壓電池的冷卻風(fēng)機(jī)配置成僅使用一個(gè)值或設(shè)置進(jìn)行工作，則即使在BPA中的溫度保持在25.9℃也不會(huì)打開(kāi)冷卻風(fēng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，作出本發(fā)明以解決前述問(wèn)題，并且本發(fā)明提供用于高電壓電池的冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置和方法，通過(guò)該裝置和方法，使用模糊控制來(lái)控制用于混合動(dòng)力車(chē)的高電壓電池中的冷卻風(fēng)機(jī)，使得可以動(dòng)態(tài)且有效地進(jìn)行控制。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供用于高電壓電池的冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置，該冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置包括：配置成感測(cè)電池組組件的內(nèi)部溫度的溫度傳感器（或第一傳感器）；配置成感測(cè)電池組組件的輸出電流的電流傳感器（或第二傳感器）；配置成通過(guò)使用溫度傳感器和電流傳感器的輸出作為輸入來(lái)進(jìn)行模糊控制以輸出冷卻風(fēng)機(jī)的占空比的控制器；和配置成通過(guò)使用模糊控制器的輸出作為輸入來(lái)進(jìn)行PWM控制以輸出用于驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)的控制信號(hào)的脈寬調(diào)制（PWM）控制器。

優(yōu)選地，模糊控制器可以包括：模糊化器，配置成從溫度傳感器和電流傳感器接收輸出作為輸入，并且將其轉(zhuǎn)化成與各個(gè)輸入隸屬函數(shù)的隸屬度相應(yīng)的值；模糊推理單元，配制成接收模糊化器的輸出作為輸入，通過(guò)使用規(guī)則庫(kù)進(jìn)行模糊推理，并且推理或確定輸出；以及去模糊化器，配置成通過(guò)使用Mamdani推理方法將冷卻風(fēng)機(jī)的占空比轉(zhuǎn)化成通用常數(shù)，該Mamdani推理方法使用與模糊推理單元的輸出相應(yīng)的隸屬度作為各個(gè)輸出隸屬函數(shù)的向下舍入（rounding-down）標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于高電壓電池的冷卻風(fēng)機(jī)控制方法，該冷卻風(fēng)機(jī)控制方法包括：由第一傳感器感測(cè)電池組組件的內(nèi)部溫度，由第二傳感器感測(cè)電池組組件的輸出電流，由第一控制器通過(guò)使用電池組組件的內(nèi)部溫度和輸出電流作為輸入來(lái)進(jìn)行模糊控制以確定冷卻風(fēng)機(jī)的占空比，以及由第二控制器通過(guò)進(jìn)行脈寬調(diào)制（PWM）控制來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，其中脈寬調(diào)制（PWM）控制使用冷卻風(fēng)機(jī)的占空比作為輸入。

本文中，進(jìn)行模糊控制可包括：接收電池組組件的內(nèi)部溫度和輸出電流作為輸入并且將輸入轉(zhuǎn)化為與各個(gè)輸入隸屬函數(shù)的隸屬度相應(yīng)的值的模糊化步驟；接收模糊化步驟的輸出作為輸入，通過(guò)使用規(guī)則庫(kù)進(jìn)行模糊推理，并推理/確定輸出的模糊推理步驟；以及通過(guò)Mamdani推理方法將冷卻風(fēng)機(jī)的占空比轉(zhuǎn)化為通用常數(shù)的去模糊化步驟，其中該Mamdani推理方法使用與模糊推理步驟的輸出相應(yīng)的隸屬度作為各個(gè)輸出隸屬函數(shù)的向下舍入標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考附圖圖示的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述和其它特征，下文給出的這些實(shí)施方式僅僅用于示例說(shuō)明，因此不是對(duì)本發(fā)明的限制，其中：

圖1是示出用于高電壓電池的常規(guī)冷卻風(fēng)機(jī)控制方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于高電壓電池的示例性冷卻風(fēng)機(jī)控制裝置的框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的示例性模糊控制器的框圖；

圖4A和4B是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式在模糊控制器的模糊化器中用作數(shù)據(jù)庫(kù)的示例性輸入隸屬函數(shù)的圖示；

圖5A和5B是分別示出S型隸屬函數(shù)和π型隸屬函數(shù)的曲線形式的圖示；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式在模糊控制器的去模糊化器中用作數(shù)據(jù)庫(kù)的輸出隸屬函數(shù)的圖示；并且

圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式在通過(guò)使用模糊控制器進(jìn)行模糊控制的去模糊化步驟中用作示例的輸出隸屬函數(shù)的圖示。