基于CO2热泵系统的电动压缩机融合式控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于CO2热泵系统的电动压缩机融合式控制方法及装置，该方法包括压缩机调节过程的四个阶段：系统快速调节阶段，温差PID控制取大权重，压差PID控制取小权重；慢调等待温度响应阶段，压差PID控制取大权重，温差PID控制取小权重；精控阶段，温差PID控制取大权重，压差PID控制取小权重；稳定阶段，仅以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量作为稳定阶段的压缩机转速控制量。本发明专利技术根据不同控制目标的特性，在不同控制阶段切换控制目标，可在实际控制中有效的减小系统超调，可使实际温度快速稳定在目标温度

【技术实现步骤摘要】
基于CO2热泵系统的电动压缩机融合式控制方法及装置


[0001]本专利技术属于压缩机控制
，具体涉及一种基于CO2热泵系统的电动压缩机融合式控制方法及装置。

技术介绍

[0002]电动汽车热管理系统大都采用热泵系统，而电动压缩机在整个汽车控制中扮演着极为重要的角色，它关系整个三电系统运行的安全性。同时，空调系统负责调控车内温度，也很直接的与用户舒适性相关联。
[0003]在C02热泵系统中，由于R744制冷剂的温度与压力不成正比，压缩机PID控制的输入可以是目标温度与实际温度的温差值，也可以是最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值。由于温度与压力之间的特性不同，体现在控制上时表现如下：根据温差控制时，温度响应相对滞后，系统易超调，稳定时间长；根据压力控制时，压力响应速度较快，响应灵敏，但系统温度控制不易稳定在正负1度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种基于CO2热泵系统的电动压缩机融合式控制方法及装置，解决CO2热泵系统温度控制超调以及无法快速稳定的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于CO2热泵系统的电动压缩机融合式控制方法，包括压缩机调节过程的四个阶段：系统快速调节阶段、慢调等待温度响应阶段、精控阶段以及稳定阶段；
[0007](1)系统快速调节阶段
[0008]该阶段为系统接收空调请求初始阶段，此时温差较大，压缩机转速进行快速调节，该阶段温差PID控制取大权重，压差PID控制取小权重：
[0009]PID
Out1
＝x
Weight_Fast
×
ΔT1+y
Weight_Fast
×
ΔP1[0010]x
Wei
g
ht_Fast
＞y
Weight_Fast
＞0，x
Weight_Fast
+y
Weight_Fast
＝1
[0011]式中，x
Weight_Fast
为系统快速调节阶段温差控制量权重，y
Weight_Fast
为系统快速调节阶段压差控制量权重，ΔT1为系统快速调节阶段以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，ΔP1为系统快速调节阶段以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，PID
Out1
为系统快速调节阶段的压缩机转速控制量；
[0012](2)慢调等待温度响应阶段
[0013]当目标温度与实际温度的温差值的绝对值缩减至第一阈值时，进入慢调等待温度响应阶段；该阶段压差PID控制取大权重，温差PID控制取小权重：
[0014]PID
Out2
＝x
Weight_wait
×
ΔT2+y
Weight_wait
×
ΔP2[0015]0＜x
Weight_wait
＜y
Weight_wait
，x
Weight_wait
+y
Weight_wait
＝1
[0016]式中，x
Weight_wait
为慢调等待温度响应阶段温差控制量权重，y
Weight_wait
为慢调等待
温度响应阶段压差控制量权重，ΔT2为慢调等待温度响应阶段以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，ΔP2为慢调等待温度响应阶段以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，PID
Out2
为慢调等待温度响应阶段的压缩机转速控制量；
[0017](3)精控阶段
[0018]当目标温度与实际温度的温差值的绝对值缩减至第二阈值时，进入精控阶段；第二阈值小于第一阈值；该阶段温差PID控制取大权重，压差PID控制取小权重：
[0019]PID
Out3
＝x
Weight_fine
×
ΔT3+y
Weight_fine
×
ΔP3[0020]x
Weight_fine
＞y
Weight_fine
，x
Weight_fine
+y
Weight_fine
＝1
[0021]式中，x
Weight_fine
为精控阶段温差控制量权重，y
Weight_fine
为精控阶段压差控制量权重，ΔT3为精控阶段以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，ΔP3为精控阶段以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，PID
Out3
为精控阶段的压缩机转速控制量；
[0022](4)稳定阶段
[0023]该阶段仅以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量作为稳定阶段的压缩机转速控制量。
[0024]进一步的，当实际温度达到目标温度且稳定特定时间则认为进入稳定阶段。
[0025]进一步的，以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到压缩机转速PID控制量如下：
[0026]ΔT＝(K
p_T
*(ΔT
K
‑
ΔT
K
‑1)+K
i_T
*ΔT
K
+K
d_T
(ΔT
K
‑
2ΔT
K
‑1‑
ΔT
K
‑2))
[0027]式中，ΔT为以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，K
p_T
为温差比例系数，K
i_T
为温差积分系数，K
d_T
为温差微分系数，ΔT
K
为当前时刻的温差值，ΔT
K
‑1为上一时刻的温差值，ΔT
K
‑2为上上一时刻的温差值。
[0028]进一步的，以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到压缩机转速PID控制量如下：
[0029]ΔP＝K
p_P
*(ΔP
K
‑
ΔP
K
‑1)+K
i_P
*ΔP
K
+K
d_P
(ΔP
K
‑
2ΔP
K
‑1‑
ΔP
K
‑2)
[0030]式中，ΔP为以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，K
p_P
为压差比例系数，K
i_P
为压差积分系数，K...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CO2热泵系统的电动压缩机融合式控制方法，其特征在于，包括压缩机调节过程的四个阶段：系统快速调节阶段、慢调等待温度响应阶段、精控阶段以及稳定阶段；(1)系统快速调节阶段该阶段为系统接收空调请求初始阶段，此时温差较大，压缩机转速进行快速调节，该阶段温差PID控制取大权重，压差PID控制取小权重：PID
Out1
＝x
Weight_Fast
×
ΔT1+y
Weight_Fast
×
ΔP1x
Weight_Fast
＞y
Weight_Fast
＞0，x
Weight_Fast
+y
Weight_Fast
＝1式中，x
Weight_Fast
为系统快速调节阶段温差控制量权重，y
Weight_Fast
为系统快速调节阶段压差控制量权重，ΔT1为系统快速调节阶段以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，ΔP1为系统快速调节阶段以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，PID
Out1
为系统快速调节阶段的压缩机转速控制量；(2)慢调等待温度响应阶段当目标温度与实际温度的温差值的绝对值缩减至第一阈值时，进入慢调等待温度响应阶段；该阶段压差PID控制取大权重，温差PID控制取小权重：PID
Out2
＝x
Weight_wait
×
ΔT2+y
Weight_wait
×
ΔP20＜x
Weight_wait
＜y
Weight_wait
，x
Weight_wait
+y
Weight_wait
＝1式中，x
Weight_wait
为慢调等待温度响应阶段温差控制量权重，y
Weight_wait
为慢调等待温度响应阶段压差控制量权重，ΔT2为慢调等待温度响应阶段以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，ΔP2为慢调等待温度响应阶段以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，PID
Out2
为慢调等待温度响应阶段的压缩机转速控制量；(3)精控阶段当目标温度与实际温度的温差值的绝对值缩减至第二阈值时，进入精控阶段；第二阈值小于第一阈值；该阶段温差PID控制取大权重，压差PID控制取小权重：PID
Out3
＝x
Weight_fine
×
ΔT3+y
Weight_fine
×
ΔP3x
Weight_fine
＞y
Weight_fine
，x
Weight_fine
+y
Weight_fine
＝1式中，x
Weight_fine
为精控阶段温差控制量权重，y
Weight_fine
为精控阶段压差控制量权重，ΔT3为精控阶段以目标温度与实际温度的温差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，ΔP3为精控阶段以最优排气压力与压缩机实际排气压力的压差值作为输入得到的压缩机转速PID控制量，PID
Out3
为精控阶段的压缩机转速控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安吉，王旭红，付静，李维付，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：