[发明专利]一种增程式电动汽车动力耦合热控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种增程式电动汽车动力耦合热控制系统，其特征在于，包括四个冷却液回路，依次为发动机加热回路、发动机散热回路、动力电池加热回路、动力电池散热回路，所述发动机加热回路包括依次串联的发动机、第一电子节温器、第一电动水泵和第一温度传感器；所述发动机散热回路包括依次串联的所述发动机、所述第一电子节温器、换热器、第一散热器、所述第一电动水泵和所述第一温度传感器；所述动力电池加热回路包括依次串联的动力电池、第二电子节温器、所述换热器和第二电动水泵；所述动力电池散热回路包括所述动力电池、所述第二电子节温器、第二散热器、所述第二电动水泵和第二温度传感器，

其中，所属增程式电动汽车动力耦合热控制系统包括具有以下控制方法的控制单元：

步骤一、选取模糊控制输入变量和输出变量，并设计模糊器；

选取动力电池温度T_bat与期望温度的误差e₁发动机冷却液温度T_en,c与期望温度的误差e₂作为模糊输入变量，选取第一电子节温器的阀门开度H₁、第一电动水泵的转速V_p,en、第一散热器的风扇风速V_airE、第二电子节温器的阀门开度H₂、第二电动水泵的转速V_p,bat、第二散热器的风扇风速V_airB作为模糊输出变量，并设置对应的模糊输入变量和模糊输入变量的模糊子集设置、基本论域设置，其中，输出变量U的基本论域均需归一化到区间[0,1]，如下所示：

其中，为控制对象实际所需的控制量，分别表示的最小值和最大值，

其中，对应的模糊输入变量和模糊输入变量的模糊子集设置、基本论域设置中，μ(X)表示变量X的隶属度函数；函数f₁(x)、f₂(x)、f₃(x)的设置如下所示：

参数a、b、c、d、e、f、g的取值需要根据控制效果进行调整；

步骤二、基于模型分析与人为操作经验制定模糊规则库；

根据控制规则(1)-(7)，可制定模糊规则库，模糊规则库-发动机开启如下所示：

模糊规则库中，每一个表格有六个控制量，对应关系如下：

模糊规则库-发动机关闭如下：

模糊规则库中，每一个表格有六个控制量，对应关系与模糊规则库-发动机开启相同；

步骤三、设置推理机；

采用Mamdani推理求取输出模糊变量的模糊关系，对于输出量U＝[u₁,u₂,u₃,u₄,u₅,u₆]，u_i的总模糊关系求取如下所示：

其中，U算子为求和整合算子；

步骤四、设置解模糊器；

采用总和重心解模糊方法，控制量u_i,i∈[1,6]的解模糊表达式如下所示

其中，k为控制量u_i论域中元素的个数，为控制量u_i论域中的第j个元素在输出模糊集合中的隶属度，此时，求取的控制量u_i只是其论域中的精确值，需根据公式(2)求得模糊控制器的实际输出值U*。

2.如权利要求1所述的增程式电动汽车动力耦合热控制系统，其特征在于，所述发动机的内部水套两端分别与所述第一电子节温器和所述第一温度传感器相接，所述第一电动水泵的入口和出口分别与所述第一电子节温器和所述第一温度传感器相接，所述换热器分别与所述第一电子节温器与所述第一散热器相接，所述第一散热器与所述第一电动水泵相接，所述动力电池的内部与所述第二温度传感器相接，所述动力电池的内部水套两端分别与所述第二电子节温器和所述第二电动水泵相接，所述换热器分别与所述第二电子节温器与所述第二电动水泵相接，所述第二电子节温器与所述第二散热器相接，所述第二散热器与所述第二电动水泵相接。