车辆热管理控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于车辆的热管理控制系统，所述热管理控制系统包括：传热介质在其中流动的闭合回路，其包括温控对象、泵、传热介质通过其中并与用作热源或冷源的源流体发生热交换的热交换器；以及热管理控制器，其包括：回路热量传递运算部，其计算回路的热传递需求量；传热介质流量运算部，其计算传热介质流量需求调节范围；泵转速运算部，其计算泵转速需求调节范围；以及传热介质温度运算部，其基于温控对象的当前温度、传热介质的当前温度和源流体的当前温度、以及温控对象和热交换器的传热特性参数，计算所述回路的当前温控能力，并基于所计算出的当前温控能力计算传热介质温度需求调节范围。本发明专利技术还涉及用于车辆的热管理控制方法。理控制方法。理控制方法。

【技术实现步骤摘要】
车辆热管理控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及车辆热管理
，更具体地，涉及一种车辆热管理控制系统及方法。

技术介绍

[0002]目前能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。在新能源汽车例如电动汽车和混合动力汽车中，电池包作为关键部件，其性能直接影响新能源汽车的性能。由于车辆空间有限，电池工作中产生的热量累积，会造成各处温度不均匀从而影响电池单体的一致性，从而降低电池充放电循环效率，影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控。为了使电池组发挥最佳的性能和寿命，需要对电池进行热管理，将电池温度控制在合理的范围内(例如，在环境温度低时对动力电池进行加热升温等)。除了电池之外，整车的热管理系统的控温对象还有驱动电机、电驱、驾驶舱、直流-直流变换器(DCDC)、车载充电机(OBC)、空气冷却装置、电堆等等。
[0003]CN 103328248 A中提出了一种热管理控制方法，其中根据测量的当前电动机转矩和转速计算功率元件发热量，结合当前传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的热管理控制系统，所述热管理控制系统包括：传热介质在其中流动的闭合回路，其包括温控对象、泵送传热介质流动通过温控对象的泵、传热介质通过其中并与用作热源或冷源的源流体发生热交换的热交换器；以及对所述闭合回路进行控制的热管理控制器，其中所述热管理控制器包括：回路热量传递运算部，其基于针对温控对象设定的预期温度变化率以及所输入的温控对象的热流模型，计算回路的热传递需求量；传热介质流量运算部，其基于计算出的热传递需求量计算传热介质流量需求调节范围；泵转速运算部，其基于计算出的传热介质流量需求调节范围计算泵转速需求调节范围；以及传热介质温度运算部，其基于温控对象的当前温度、传热介质的当前温度和源流体的当前温度、以及温控对象和热交换器的传热特性参数，计算所述回路的当前温控能力，并基于所计算出的当前温控能力计算传热介质温度需求调节范围。2.根据权利要求1所述的热管理控制系统，其中，所述传热介质温度运算部还构造成基于测量的温控对象的当前稳定传热量和输入的当前预留传热能力，计算所述回路的需求温控能力。3.根据权利要求2所述的热管理控制系统，其中，所述传热介质温度运算部还构造成基于所计算的当前温控能力和所述回路的需求温控能力，计算传热介质温度需求调节范围。4.根据权利要求3所述的热管理控制系统，其中，所述源流体为环境空气，所述回路包括用于促使环境空气与热交换器中的传热介质进行热交换的风扇，所述热管理控制器还包括风扇转速运算部，其基于计算出的传热介质温度需求调节范围以及热交换器的传热特性，计算风扇转速需求调节范围。5.根据权利要求4所述的热管理控制系统，其中，所述热管理控制器还包括优化运算部，其基于计算出的泵转速需求调节范围和风扇转速需求调节范围，以泵和风扇的功耗之和最小为目的，计算泵转速和风扇转速的最优调节值。6.根据权利要求5所述的热管理控制系统，其中，所述优化运算部与用于车辆的动力规划模型模块连接，用以将泵和风扇的功耗之和作为反馈信息输入到动力规划模型模块。7.根据权利要求6所述的热管理控制系统，其中，所述热管理控制器包括温控对象的热流模型模块，热流模型模块与动力规划模型模块连接，用以接收来自动力规划模型模块的动力规划模型输入。8.根据权利要求7所述的热管理控制系统，其中，所述动力规划模型模块与车联网信息模块连接，用以接收来自车联网信息模块的输入。9.根据权利要求6所述的热管理控制系统，其中，回路热量传递运算部将计算出的回路的热传递需求量作为反馈信息输入到动力规划模型模块。10.根据权利要求1所述的热管理控制系统，其中，所述热管理控制器包括温控对象的温度变化率修正部，其基于实时测量的温控对象的温度变化率和预设的预期温度变化率的比较，进行修正计算并将修正结果作为预期温度变化率的修正值输入到回路热量传递运算部。11.根据权利要求1-10中任一项所述的热管理控制系统，其中，所述温控对象选自驱动
电机、动力电池、DCDC、OBC、座舱、空气冷却装置、电堆中的一者。12.一种用于车辆的热管理控制系统，所述热管理控制系统包括：传热介质在其中流动的闭合回路，其包括串联连接的多个温控对象、泵送传热介质流动通过温控对象的泵、传热介质通过其中并与用作热源或冷源的源流体发生热交换的热交换器；以及对所述闭合回路进行控制的热管理控制器，其中所述热管理控制器包括：温控对象处理部，其将串联的温控对象处理成单个等效温控对象，回路热量传递运算部，其基于针对等效温控对象设定的预期温度变化率以及所输入的等效温控对象的热流模型，计算回路的热传递需求量；传热介质流量运算部，其基于计算出的热传递需求量计算传热介质流量需求调节范围；泵转速运算部，其基于计算出的传热介质流量需求调节范围计算泵转速需求调节范围；以及传热介质温度运算部，其基于等效温控对象的当前温度、传热介质的当前温度和源流体的当前温度、以及等效温控对象和热交换器的传热特性参数，计算所述回路的当前温控能力，并基于所计算出的当前温控能力计算传热介质温度需求调节范围；转速选择部，其基于针对每个温控对象设定的温度容许范围以及温度变化率容许范围，从所计算出的泵转速需求调节范围中选择适用于泵控制的泵转速值。13.根据权利要求12所述的热管理控制系统，其中，所述源流体为环境空气，所述回路包括用于促使环境空气与热交换器中的传热介质进行热交换的风扇，所述热管理控制器还包括风扇转速运算部，其基于计算出的传热介质温度需求调节范围以及热交换器的传热特性，计算风扇转速需求调节范围，所述转速选择部构造成基于针对每个温控对象设定的温度容许范围以及温度变化率容许范围，从计算出的风扇转速需求调节范围选择相应的适用于风扇控制的风扇转速值。14.根据权利要求12所述的热管理控制系统，其中，温控对象处理部构造成基于各个温控对象的预期温度变化率、各个温控对象的质量比热容、各个温控对象的热流模型进行等效计算。15.根据权利要求12所述的热管理控制系统，其中，所述热管理控制器包括温控对象的温度变化率修正部，其基于实时测量的各温控对象的温度变化率和相应的预设的预期温度变化率的比较，进行修正计算并将修正结果作为预期温度变化率的修正值输入到温控对象处理部和回路热量传递运算部。16.一种用于车辆的热管理控制系统，所述热管理控制系统包括：传热介质在其中流动的闭合回路，其包括并联连接的多个温控对象、泵送传热介质流动通过温控对象的泵、控制各并联支路中传热介质流量的比例分配阀、传热介质通过其中并与用作热源或冷源的源流体发生热交换的热交换器；以及对所述闭合回路进行控制的热管理控制器，其中所述热管理控制器包括：回路热量传递运算部，其基于针对各温控对象设定的预期温度变化率以及所输入的等效温控对象的热流模型，计算各支路的热传递需求分量；传热介质流量运算部，其基于计算出的各支路的热传递需求分量计算相应温控对象的传热介质流量需求调节范围；
泵转速运算部，其基于计算出的传热介质流量需求调节范围计算泵转速需求调节范围；传热介质温度运算部，其基于各温控对象的当前温度、传热介质的当前温度和源流体的当前温度、以及各温控对象和热交换器的传热特性参数，计算所述回路各支路的当前温控能力，并将这些当前温控能力叠加计算，基于所计算出的叠加结果计算传热介质温度需求调节范围；转速选择部，其基于针对每个温控对象设定的温度容许范围以及温度变化率容许范围，从所计算出的泵转速需求调节范围中选择适用于泵控制的泵转速值。17.根据权利要求16所述的热管理控制系统，其中，所述热管理控制器包括比例阀控制部，其基于各个温控对象所在支路的传热介质流量需求调节范围，计算比例控制阀的流量分配比例，向比例控制阀发送相应控制信号。18.根据权利要求16所述的热管理控制系统，其中，所述源流体为环境空气，所述回路包括用...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴昕升，林成靖，吴远波，王诗嘉，
申请(专利权)人：纬湃科技投资中国有限公司，
类型：发明
国别省市：