一种整车热管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种整车热管理方法及系统，系统包括迎风散热器、车旁散热器及冷却液循环回路，冷却液循环回路上设有三通阀；其中方法为先获取出水温度偏差和偏差变化率，再计算出所需散热功率P1;再获取环境温度，调取对应的阀开度；根据阀开度，调取对应的风扇运行组合；利用公式计算对应风扇运行组合下的风扇散热功率P2；判断风扇散热功率P2是否大于等于所需散热功率P1；如果是，将P1赋值给P2，再利用上述公式计算出风扇转速n，根据转速n，控制风扇，根据阀开度，控制三通阀；如果否，再获取风扇运行组合重新匹配。可见，本发明专利技术能够在车辆运行的各工况下，为车辆匹配合适的风扇去散热，节约了发动机发出的热量。了发动机发出的热量。了发动机发出的热量。

【技术实现步骤摘要】
一种整车热管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆热管理
，尤其涉及一种整车热管理方法及系统。

技术介绍

[0002]冷却散热系统是重型卡车氢燃料电池系统中众多模块中一个重要的组成部分，对车辆的节能减排影响非常大，据统计，车辆氢燃料发动机发出的能量中，40%的能量都被冷却系统带走了，因此合理配置车辆发动机冷却系统是提高车辆能量利用率的一个有效手段，车辆冷却系统的要求是在保证冷却液温度不会超温的前提下，尽量减少通过散热器散出的热量，散热器散出的热量越少，发动机的热效率越高。
[0003]车辆发动机散热系统需要解决的问题有以下几个方面：第一、冬季外界环境温度很低的过程中，传统的车辆散热器是安装在车辆前端的，车辆前端的迎面风流速较高，散热能力太强，会导致冷却系统带走发动机的能量太多。
[0004]第二、有部分方案提出了使用热管理阀减小散热器冷却液流量的方法来降低散热器的散热能力，但是该方法并不适合与氢燃料电池，因为氢燃料电池的运行需要足够的冷却液流量来保证散热安全性，如果单纯减小流过系统的冷却液总流量，会导致氢燃料电池运行过程中进出口温差太大，氢燃料电池遇到这种情况会报警。
[0005]第三、车辆工况特别复杂，在超大功率运行工况，单纯靠车辆前端的迎面风机散热器不能满足氢燃料电池散热要求，需要加大散热器的散热能力。
[0006]综上所述，车辆氢燃料电池需要比普通车辆散热器的散热能力更强，但是为了提高冬季车辆的热效率，又要在冬季时，降低车辆氢燃料电池散热器的散热能力，而且氢燃料电池对冷却水流量的要求较高，使用普通的热管理阀降低冷却水流量无法满足氢燃料电池的安全性能要求。

技术实现思路

[0007]针对上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种适用于个性化铸型柔性成形生产线的整车热管理方法及系统，能够在车辆运行的各工况下，为车辆匹配合适的风扇去散热，节约了发动机发出的热量。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种整车热管理方法，应用于整车热管理系统，所述整车热管理系统包括迎风散热器、车旁散热器、冷却液循环回路及温度检测单元，所述冷却液循环回路包括进水管，所述进水管上设有三通阀，所述迎风散热器和所述车旁散热器均包括至少一个风扇，所有风扇分成多个风扇运行组合；所述方法，包括以下步骤：S10、获取出水温度偏差和偏差变化率；S20、根据出水温度偏差和偏差变化率，采用变论域模糊自适应PID控制器，计算出所需散热功率P1;
S30、获取进水温度和环境温度，根据环境温度调取第i个阀开度；S40、根据第i个阀开度，调取对应的风扇运行组合；S50、获取风扇运行组合对应的风扇散热功率P2；S60、判断风扇散热功率P2是否大于等于所需散热功率P1；S70、如果是，利用公式P1=K*n*ΔT+b，计算出风扇转速n，根据转速n生成对应的风扇控制信号，利用风扇控制信号控制风扇，根据第i个阀开度，控制三通阀，其中K为风扇运行组合对应的常数，ΔT为进水温度和环境温度之差，b为风扇运行组合对应的常数；如果不是，调取第i+1个阀开度，再执行S40，i为自然数。
[0009]优选方式为，所述50中的风扇散热功率P2，利用公式P2=K*n*ΔT+b计算得到，其中，K为风扇运行组合对应的常数，ΔT为进水温度和环境温度之差，b为风扇运行组合对应的常数，n为风扇最大转速。
[0010]优选方式为，所述三通阀开度包括
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45度，0度，30度和70度，定义
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45度为第0个阀开度，0度为第1个阀开度，定义30度为第2个阀开度，定义70度为第3个阀开度；所述S30具体为：S300、获取进水温度和环境温度；S301、判断环境温度是否小于零；S3020、如果是，根据环境温度调取第0个阀开度；S3021、如果否，根据环境温度调取第1个阀开度。
[0011]优选方式为，所述迎风散热器包括六个风扇，分别定义为：第一风扇、第二风扇、第三风扇、第四风扇、第五风扇和第六风扇；所述车旁散热器包括四个风扇，分别定义为：第七风扇、第八风扇、第九风扇和第十风扇；则定义风扇运行组合为：风扇运行组合0为第三风扇运行；风扇运行组合1为第三风扇和第四风扇运行；风扇运行组合2为第一风扇、第三风扇和第四风扇运行；风扇运行组合3为第一风扇、第二风扇、第三风扇和第四风扇运行；风扇运行组合4为第一风扇、第二风扇、第三风扇、第四风扇、第五风扇和第六风扇运行；风扇运行组合5为第七风扇运行；风扇运行组合6为第七风扇和第八风扇运行；风扇运行组合7为：第七风扇、第八风扇、第九风扇和第十风扇。
[0012]优选方式为，预设定第0个阀开度，风扇运行组合包括风扇运行组合5、风扇运行组合6和风扇运行组合7；预设定第1个阀开度，风扇运行组合包括风扇运行组合0、风扇运行组合1、风扇运行组合2、风扇运行组合3和风扇运行组合4；预设定第2个阀开度和第3个阀开度，风扇运行组合包括所有风扇运行组合；则所述S40、根据第i个阀开度，调取对应的风扇运行组合j，i和j均为自然数；所述S50、获取风扇运行组合j对应的风扇散热功率P2；所述S60、判断风扇散热功率P2是否大于等于所需散热功率P1；所述S70、如果是，利用公式P1=K*n*ΔT+b，计算出风扇转速n，根据转速n生成对应的风扇控制信号，利用风扇控制信号控制风扇，根据第i个阀开度，控制三通阀，其中K为风扇运行组合j对应的常数，ΔT为进水温度和环境温度之差，b为风扇运行组合j对应的常数；如果不是，j=j+1,再判断j是否大于7；如果不大于，执行所述S50，如果大于，i=i+1，再执行所述S40。
[0013]优选方式为，所述变论域模糊自适应PID控制器包括模糊控制器和PID控制器；所述模糊控制器的输入为出水温度偏差和偏差变化率，所述模糊控制器输出至所述PID控制器；所述PID控制器根据出水温度偏差和偏差变化率，获得PID增量，PID增量与PID初值之和为当前PID参数，所述PID控制器根据当前PID参数和所述模糊控制器的输出，计算出所需散热功率P1。
[0014]优选方式为，所述PID初值和所述模糊控制器输入输出论域根据电堆电流分段预设定。
[0015]一种整车热管理系统，包括控制单元、设在车前的迎风散热器、设在车旁的车旁散热器、冷却液循环回路及温度检测单元；所述冷却液循环回路包括进水管，所述进水管上设有三通阀；所述迎风散热器和所述车旁散热器均包括至少一个风扇，所有风扇分成多个风扇运行组合；所述控制单元分别与所述温度检测单元、所述三通阀及各所述风扇电连接；还包括分别与所述控制单元电连接的：功率计算单元，所述功率计算单元用于获取出水温度偏差和偏差变化率，再根据出水温度偏差和偏差变化率，采用变论域模糊自适应PID控制器，计算出所需散热功率P1，并转换成对应的电信号传输至所述控制单元;风扇匹配单元，所述风扇匹配单元用于根据环境温度，调取对应的第i个阀开度，根据第i个阀开度，调取对应的风扇运行组合，获取风扇运行组合对应的风扇散热功率P2，再判断风扇散热功率P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整车热管理方法，其特征在于，应用于整车热管理系统，所述整车热管理系统包括迎风散热器、车旁散热器、冷却液循环回路及温度检测单元，所述冷却液循环回路包括进水管，所述进水管上设有三通阀，所述迎风散热器和所述车旁散热器均包括至少一个风扇，所有风扇分成多个风扇运行组合；所述方法，包括以下步骤：S10、获取出水温度偏差和偏差变化率；S20、根据出水温度偏差和偏差变化率，采用变论域模糊自适应PID控制器，计算出所需散热功率P1;S30、获取进水温度和环境温度，根据环境温度调取第i个阀开度；S40、根据第i个阀开度，调取对应的风扇运行组合；S50、获取风扇运行组合对应的风扇散热功率P2；S60、判断风扇散热功率P2是否大于等于所需散热功率P1；S70、如果是，利用公式P1=K*n*ΔT+b，计算出风扇转速n，根据转速n生成对应的风扇控制信号，利用风扇控制信号控制风扇，根据第i个阀开度，控制三通阀，其中K为风扇运行组合对应的常数，ΔT为进水温度和环境温度之差，b为风扇运行组合对应的常数；如果不是，调取第i+1个阀开度，再执行S40，i为自然数。2.根据权利要求1所述的整车热管理方法，其特征在于，所述50中的风扇散热功率P2，利用公式P2=K*n*ΔT+b计算得到，其中，K为风扇运行组合对应的常数，ΔT为进水温度和环境温度之差，b为风扇运行组合对应的常数，n为风扇最大转速。3.根据权利要求2所述的整车热管理方法，其特征在于，所述三通阀开度包括
‑
45度，0度，30度和70度，定义
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45度为第0个阀开度，0度为第1个阀开度，定义30度为第2个阀开度，定义70度为第3个阀开度；所述S30具体为：S300、获取进水温度和环境温度；S301、判断环境温度是否小于零；S3020、如果是，根据环境温度调取第0个阀开度；S3021、如果否，根据环境温度调取第1个阀开度。4.根据权利要求3所述的整车热管理方法，其特征在于，所述迎风散热器包括六个风扇，分别定义为：第一风扇、第二风扇、第三风扇、第四风扇、第五风扇和第六风扇；所述车旁散热器包括四个风扇，分别定义为：第七风扇、第八风扇、第九风扇和第十风扇；则定义风扇运行组合为：风扇运行组合0为第三风扇运行；风扇运行组合1为第三风扇和第四风扇运行；风扇运行组合2为第一风扇、第三风扇和第四风扇运行；风扇运行组合3为第一风扇、第二风扇、第三风扇和第四风扇运行；风扇运行组合4为第一风扇、第二风扇、第三风扇、第四风扇、第五风扇和第六风扇运行；风扇运行组合5为第七风扇运行；风扇运行组合6为第七风扇和第八风扇运行；风扇运行组合7为：第七风扇、第八风扇、第九风扇和第十风扇。5.根据权利要求4所述的整车热管理方法，其特征在于，预设定第0个阀开度，风扇运行组合包括风扇运行组合5、风扇运行组合6和风扇运行组
合7；预设定第1个阀开度，风扇运行组合包括风扇运行组合0、风扇运行组合1、风扇运行组合2、风扇运行组合3和风扇运行组合4；预设定第2个阀开度和第3个阀开度，风扇运行组合包括所有风扇运行组合；则所述S40、根据第i个阀开度，调取对应的风扇运行组合j，i和j均为自然数；所述S50、获取风扇运行组合j对应的风扇散热功率P2；所述S60、判断风扇散热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立峰，李树素，王秀强，孙玉国，吴龙龙，陈士朋，薛培森，孙国栋，王孟晓，王昊天，王天翔，张邦栋，王姿淇，
申请(专利权)人：潍坊力创电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：