[發(fā)明專利]一種車載空調(diào)與可再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110475606.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113147321B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永志;童瑯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): B60H1/00
• 分類號(hào): B60H1/00;B60L7/10;B60L58/10
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種車載空調(diào)與可再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：面向控制的車廂熱模型構(gòu)建；

S2：基于可再生制動(dòng)的車廂熱管理；

S3：融合車速規(guī)劃的車廂熱管理；

所述S1包括以下步驟：

S11：基于可再生制動(dòng)的電動(dòng)汽車熱與功率循環(huán)；

S12：空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型構(gòu)建；

所述S11具體為：車廂內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)確保車廂通風(fēng)，環(huán)境空氣流量由再循環(huán)閥控制；蒸發(fā)器吸收車內(nèi)熱量，并經(jīng)過(guò)冷凝器散熱到外部環(huán)境；壓縮機(jī)保持制冷劑在蒸發(fā)器與冷凝器之間流動(dòng)；可再生制動(dòng)能量用于驅(qū)動(dòng)車載空調(diào)并給電池充電；

所述S12具體為：構(gòu)建狀態(tài)空間方程將車廂內(nèi)部空氣溫度以及空調(diào)能耗相關(guān)聯(lián)，具體的系統(tǒng)狀態(tài)方程如下式所示：

其中k代表第k個(gè)時(shí)刻，H_k(·,·)是狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)，R(·,·)是輸出函數(shù)，X為系統(tǒng)狀態(tài)向量，Y為系統(tǒng)輸出向量，和為系統(tǒng)的控制輸入量，其中代表蒸發(fā)器壁的溫度設(shè)定值，代表鼓風(fēng)機(jī)的空氣流量；

建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)如下式所示：

車廂內(nèi)k時(shí)刻空氣溫度，車廂內(nèi)k+1時(shí)刻空氣溫度，車廂內(nèi)部k時(shí)刻溫度；

車廂外殼k時(shí)刻溫度，散熱器壁k時(shí)刻溫度，散熱器壁k+1時(shí)刻溫度；

車廂進(jìn)氣口k時(shí)刻空氣溫度；

其中以及組成系統(tǒng)狀態(tài)向量X；模型參數(shù)γ_p以及τ_q為待辨識(shí)常數(shù)，通過(guò)實(shí)際標(biāo)定獲得；p＝1,2,…,7,q＝1,2,3；和使用溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量，作為已知輸入；

建立輸出函數(shù)，輸出函數(shù)指示空調(diào)系統(tǒng)能耗，表示為：

k時(shí)刻壓縮機(jī)功率；

k時(shí)刻鼓風(fēng)機(jī)功率；

c_p：恒壓條件下空氣比熱容；

η_cop：空調(diào)系統(tǒng)性能系數(shù)；

其中，β₁，β₂和β₃為模型參數(shù)，可通過(guò)實(shí)際標(biāo)定獲取。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載空調(diào)與可再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述S2包括以下步驟：

S21：建立車輛側(cè)向動(dòng)力學(xué)模型；

S22：基于電池老化最小的優(yōu)化問(wèn)題構(gòu)建；

S23：模型預(yù)測(cè)熱管理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種車載空調(diào)與可再生制動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述S21具體為：車輛側(cè)向動(dòng)力學(xué)特性涉及可再生制動(dòng)，表示為：

m：整車質(zhì)量，v：車輛速度；

F^whl：電機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)^roll：滾動(dòng)阻力；

F^drag：空氣阻力，F(xiàn)^grade：重力阻力；

F^roll＝mgc_rcos(α)，

F^grade＝mgsin(α)，

其中g(shù)為重力常數(shù)，c_r為滾動(dòng)摩擦系數(shù)，α為路面坡度，ρ_air為環(huán)境控制質(zhì)量密度，A_f為車輛擋風(fēng)面積，c_d為風(fēng)阻系數(shù)；

將可再生能量直接用于驅(qū)動(dòng)空調(diào)；

電機(jī)：前后驅(qū)，三相交流感應(yīng)電機(jī)；

傳動(dòng)：?jiǎn)嗡俟潭X輪；

電池：額定能量100kWh，額定電壓400V，額定容量250Ah；

EM+Mechanical效率：β^m＝93％，電池充電庫(kù)倫效率電池放電庫(kù)倫效率基于車輛側(cè)向動(dòng)力學(xué)模型及EV構(gòu)造，計(jì)算k時(shí)刻電機(jī)功率為：

其中，當(dāng)時(shí)，β＝β^m，否則為可再生制動(dòng)模式，