本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱管理可用功率的計(jì)算方法、熱管理控制器、熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源危機(jī)、環(huán)境污染及溫室效應(yīng)等問(wèn)題的日益嚴(yán)重，使新能源汽車成為汽車行業(yè)變革的必然趨勢(shì)?；旌蟿?dòng)力動(dòng)汽車具有高效、節(jié)能、續(xù)駛里程長(zhǎng)、動(dòng)力性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，受到科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)的廣泛關(guān)注，而如何進(jìn)行熱管理可用功率的分配是提升混合動(dòng)力汽車經(jīng)濟(jì)性和駕駛性的關(guān)鍵因素，成為混合動(dòng)汽車領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。

當(dāng)混合動(dòng)力汽車處于駕駛員需求功率較大的工況時(shí)，需要最大程度地利用動(dòng)力電池能量以盡可能滿足整車動(dòng)力性和安全性需求，同時(shí)又需要避免電池過(guò)放造成其性能及壽命衰減，因此，如何優(yōu)化混合動(dòng)力汽車在極限工況下的熱管理可用功率計(jì)算方法，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種熱管理可用功率的計(jì)算方法、熱管理控制器、熱管理系統(tǒng)，所述熱管理系統(tǒng)包括所述熱管理控制器，所述熱管理控制器使用所述計(jì)算方法來(lái)計(jì)算極限工況下的熱管理可用功率，在防止動(dòng)力電池過(guò)放的前提下，通過(guò)該計(jì)算方法能夠使整車滿足安全需求的基礎(chǔ)上盡可能地保證駕駛性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種熱管理可用功率的計(jì)算方法，用于計(jì)算極限工況下的熱管理可用功率，包括：

步驟a，由下式計(jì)算所述熱管理可用功率：

式中，ptmsavl—熱管理可用功率；

ptmsreq—熱管理需求功率；

ptmsmin—熱管理除霜除霧需求功率；

k—濾波系數(shù)；

其中，濾波系數(shù)k由下式計(jì)算：

式中，pdrvreq—驅(qū)動(dòng)需求功率；

t—時(shí)間；

a、b—標(biāo)定參數(shù)；

步驟b，由下式計(jì)算驅(qū)動(dòng)可用功率：

pdrvavl＝δ×(pavl-pelecnse-ptmsact)

式中，pdrvavl—驅(qū)動(dòng)可用功率；

pavl—整車可用功率；

pelecnse—電器附件消耗功率；

ptmsact—熱管理實(shí)際消耗功率；

δ—驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)；

其中，驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)δ由pi算法計(jì)算，計(jì)算式為：

比例系數(shù)p由下式計(jì)算：

p＝m×(pdrvavl-pdrvact)

積分系數(shù)i由下式計(jì)算：

式中，pdrvact—驅(qū)動(dòng)實(shí)際功率；

m、n—標(biāo)定參數(shù)。

優(yōu)選地，在上述計(jì)算方法中，在計(jì)算所述熱管理可用功率和所述驅(qū)動(dòng)可用功率之前，判斷整車是否滿足使能條件，所述使能條件為：

所述整車可用功率不大于整車需求功率；且

發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；且

整車熱管理有除霜除霧功率需求。

優(yōu)選地，在上述計(jì)算方法中，由下式計(jì)算所述整車可用功率pavl：

pavl＝pengine+pbatt

式中，pengine—發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率；

pbatt—電池放電功率；

由下式計(jì)算所述整車需求功率：

preq＝pdrvreq+ptmsreq+pelecnse

式中，preq—整車需求功率。

一種熱管理控制器，包括用于計(jì)算極限工況下的熱管理可用功率的限制功率計(jì)算模塊，所述限制功率計(jì)算模塊包括用于計(jì)算所述熱管理可用功率的第一計(jì)算單元和用于計(jì)算驅(qū)動(dòng)可用功率的第二計(jì)算單元；

所述第一計(jì)算單元采用下式計(jì)算所述熱管理可用功率：

式中，ptmsavl—熱管理可用功率；

ptmsreq—熱管理需求功率；

ptmsmin—熱管理除霜除霧需求功率；

k—濾波系數(shù)；

其中，濾波系數(shù)k由下式計(jì)算：

式中，pdrvreq—驅(qū)動(dòng)需求功率；

t—時(shí)間；

a、b—標(biāo)定參數(shù)；

所述第二計(jì)算單元采用下式計(jì)算驅(qū)動(dòng)可用功率：

pdrvavl＝δ×(pavl-pelecnse-ptmsact)

式中，pdrvavl—驅(qū)動(dòng)可用功率；

pavl—整車可用功率；

pelecnse—電器附件消耗功率；

ptmsact—熱管理實(shí)際消耗功率；

δ—驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)；

其中，驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)δ由pi算法計(jì)算，計(jì)算式為：

比例系數(shù)p由下式計(jì)算：

p＝m×(pdrvavl-pdrvact)

積分系數(shù)i由下式計(jì)算：

式中，pdrvact—驅(qū)動(dòng)實(shí)際功率；

m、n—標(biāo)定參數(shù)。

優(yōu)選地，在上述熱管理控制器中，還包括用于判斷使能條件的使能判斷模塊，所述使能條件為：

所述整車可用功率不大于整車需求功率；且

發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；且

整車熱管理有除霜除霧功率需求。

優(yōu)選地，在上述熱管理控制器中，包括用于計(jì)算所述整車可用功率和所述整車需求功率的預(yù)處理模塊，所述預(yù)處理模塊包括接收單元和預(yù)計(jì)算單元；

所述接收單元用于接收驅(qū)動(dòng)需求功率、熱管理需求功率、電器附件消耗功率、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和電池放電功率；

所述預(yù)計(jì)算單元采用下式計(jì)算所述整車可用功率pavl：

pavl＝pengine+pbatt

式中，pengine—發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率；

pbatt—電池放電功率；

所述預(yù)計(jì)算單元采用下式計(jì)算所述整車需求功率：

preq＝pdrvreq+ptmsreq+pelecnse

式中，preq—整車需求功率。

一種熱管理系統(tǒng)，包括上述任一項(xiàng)公開的熱管理控制器。

本發(fā)明提供的計(jì)算方法用于計(jì)算極限工況下的熱管理可用功率，由上述技術(shù)方案可知，該計(jì)算方法在計(jì)算熱管理可用功率的同時(shí)，綜合考慮了驅(qū)動(dòng)可用功率的計(jì)算，而且，熱管理可用功率采用一階低通濾波算法，濾波參數(shù)的大小取決于驅(qū)動(dòng)需求功率變化率的大小；驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)采用pi算法，p參數(shù)和i參數(shù)隨著驅(qū)動(dòng)可用功率與驅(qū)動(dòng)實(shí)際功率差值的變化而變化。應(yīng)用本發(fā)明提供的計(jì)算方法，極限工況下，能夠在滿足整車安全需求的基礎(chǔ)上，最大程度地保證駕駛性，并且避免動(dòng)力電池過(guò)放。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的極限工況下的熱管理可用功率計(jì)算流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的極限工況下驅(qū)動(dòng)可用功率及熱管理可用功率變化示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的極限工況下的熱管理可用功率計(jì)算流程圖，當(dāng)熱管理控制器被喚醒時(shí)，按照以下流程進(jìn)行計(jì)算：

s1，接收該功能相關(guān)信號(hào)。

功能相關(guān)信號(hào)用于判斷整車是否滿足功能觸發(fā)條件(使能條件)，該功能相關(guān)信號(hào)包括電池放電功率、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)、車速、熱管理需求功率、油門踏板扭矩等信號(hào)。

s2，條件參數(shù)計(jì)算。

(1)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，并根據(jù)電池放電功率和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算整車可用功率。

(2)根據(jù)車速，油門踏板扭矩和車輪半徑計(jì)算驅(qū)動(dòng)需求功率，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)需求功率，熱管理需求功率和電器附件消耗功率計(jì)算出整車需求功率。

在具體的實(shí)施例中，熱管理控制器可以包括用于計(jì)算整車可用功率和整車需求功率的預(yù)處理模塊，預(yù)處理模塊包括接收單元和預(yù)計(jì)算單元；

接收單元用于接收發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、電池放電功率、驅(qū)動(dòng)需求功率、熱管理需求功率和電器附件消耗功率；

預(yù)計(jì)算單元采用下式計(jì)算整車可用功率：

pavl＝pengine+pbatt

式中，pavl—整車可用功率；

pengine—發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率；

pbatt—電池放電功率。

預(yù)計(jì)算單元采用下式計(jì)算整車需求功率：

preq＝pdrvreq+ptmsreq+pelecnse

式中，preq—整車需求功率；

pdrvreq—驅(qū)動(dòng)需求功率；

ptmsreq—熱管理需求功率；

pelecnse—電器附件消耗功率。

s3，功能觸發(fā)條件(使能條件)判斷。

具體實(shí)施例中，熱管理控制器包括用于判斷使能條件的使能判斷模塊，使能條件為：

整車可用功率不大于整車需求功率；且

發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；且

整車熱管理有除霜除霧功率需求。

需要說(shuō)明的是，“整車熱管理有除霜除霧功率需求”是指，除霜除霧功能處于開啟狀態(tài)。

s4，能量分配計(jì)算。

能量分配計(jì)算包括：(1)計(jì)算熱管理可用功率；(2)計(jì)算驅(qū)動(dòng)可用功率。

具體實(shí)施例中，熱管理控制器包括用于計(jì)算極限工況下的熱管理可用功率的限制功率計(jì)算模塊，限制功率計(jì)算模塊包括用于計(jì)算熱管理可用功率的第一計(jì)算單元和用于計(jì)算驅(qū)動(dòng)可用功率的第二計(jì)算單元。

第一計(jì)算單元采用下式計(jì)算所述熱管理可用功率：

式中，ptmsavl—熱管理可用功率；

ptmsreq—熱管理需求功率；

ptmsmin—熱管理除霜除霧需求功率；

k—濾波系數(shù)。

第二計(jì)算單元采用下式計(jì)算驅(qū)動(dòng)可用功率：

pdrvavl＝δ×(pavl-pelecnse-ptmsact)

式中，pdrvavl—驅(qū)動(dòng)可用功率；

pavl—整車可用功率；

pelecnse—電器附件消耗功率；

ptmsact—熱管理實(shí)際消耗功率；

δ—驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)。

在能量分配計(jì)算中，需要用到調(diào)節(jié)限制系數(shù)，包括濾波系數(shù)k和驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)δ，因此，在s1和s4之間包括：s5，調(diào)節(jié)限制系數(shù)計(jì)算。

具體實(shí)施例中，濾波系數(shù)k由下式計(jì)算：

式中，pdrvreq—驅(qū)動(dòng)需求功率；

t—時(shí)間；

a、b—標(biāo)定參數(shù)；

驅(qū)動(dòng)可用功率限制系數(shù)δ由pi算法計(jì)算，計(jì)算式為：

比例系數(shù)p由下式計(jì)算：

p＝m×(pdrvavl-pdrvact)

積分系數(shù)i由下式計(jì)算：

式中，pdrvact—驅(qū)動(dòng)實(shí)際功率；

m、n—標(biāo)定參數(shù)。

需要說(shuō)明的是，“標(biāo)定參數(shù)”是由實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)針對(duì)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行標(biāo)定而得出的參數(shù)值。

s6，功能退出條件判斷。

當(dāng)整車可用功率大于整車需求功率時(shí)，熱管理控制器退出該功能。

應(yīng)用上述實(shí)施例公開的計(jì)算方法，極限工況下驅(qū)動(dòng)可用功率及熱管理可用功率變化示意圖如圖2所示，極限工況下，在滿足整車安全需求的基礎(chǔ)上，最大程度地保證了駕駛性，并且避免動(dòng)力電池過(guò)放。

本發(fā)明還提供了一種熱管理系統(tǒng)，該熱管理系統(tǒng)包括上述實(shí)施例公開的熱管理控制器，由于上述實(shí)施例公開的熱管理控制器具有上述技術(shù)效果，因此具有該熱管理控制器的熱管理系統(tǒng)同樣具有上述技術(shù)效果，本文在此不再贅述。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。