[发明专利]一种车载空调与可再生制动协调控制方法

权利要求书

1.一种车载空调与可再生制动协调控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：面向控制的车厢热模型构建；

S2：基于可再生制动的车厢热管理；

S3：融合车速规划的车厢热管理；

所述S1包括以下步骤：

S11：基于可再生制动的电动汽车热与功率循环；

S12：空调系统动态模型构建；

所述S11具体为：车厢内鼓风机确保车厢通风，环境空气流量由再循环阀控制；蒸发器吸收车内热量，并经过冷凝器散热到外部环境；压缩机保持制冷剂在蒸发器与冷凝器之间流动；可再生制动能量用于驱动车载空调并给电池充电；

所述S12具体为：构建状态空间方程将车厢内部空气温度以及空调能耗相关联，具体的系统状态方程如下式所示：

其中k代表第k个时刻，H_k(·,·)是状态转移函数，R(·,·)是输出函数，X为系统状态向量，Y为系统输出向量，和为系统的控制输入量，其中代表蒸发器壁的温度设定值，代表鼓风机的空气流量；

建立状态转移函数，状态转移函数如下式所示：

车厢内k时刻空气温度，车厢内k+1时刻空气温度，车厢内部k时刻温度；

车厢外壳k时刻温度，散热器壁k时刻温度，散热器壁k+1时刻温度；

车厢进气口k时刻空气温度；

其中以及组成系统状态向量X；模型参数γ_p以及τ_q为待辨识常数，通过实际标定获得；p＝1,2,…,7,q＝1,2,3；和使用温度传感器进行测量，作为已知输入；

建立输出函数，输出函数指示空调系统能耗，表示为：

k时刻压缩机功率；

k时刻鼓风机功率；

c_p：恒压条件下空气比热容；

η_cop：空调系统性能系数；

其中，β₁，β₂和β₃为模型参数，可通过实际标定获取。

2.根据权利要求1所述的一种车载空调与可再生制动协调控制方法，其特征在于：所述S2包括以下步骤：

S21：建立车辆侧向动力学模型；

S22：基于电池老化最小的优化问题构建；

S23：模型预测热管理。

3.根据权利要求2所述的一种车载空调与可再生制动协调控制方法，其特征在于：所述S21具体为：车辆侧向动力学特性涉及可再生制动，表示为：

m：整车质量，v：车辆速度；

F^whl：电机产生驱动力，F^roll：滚动阻力；

F^drag：空气阻力，F^grade：重力阻力；

F^roll＝mgc_rcos(α)，

F^grade＝mgsin(α)，

其中g为重力常数，c_r为滚动摩擦系数，α为路面坡度，ρ_air为环境控制质量密度，A_f为车辆挡风面积，c_d为风阻系数；

将可再生能量直接用于驱动空调；

电机：前后驱，三相交流感应电机；

传动：单速固定齿轮；

电池：额定能量100kWh，额定电压400V，额定容量250Ah；

EM+Mechanical效率：β^m＝93％，电池充电库伦效率电池放电库伦效率基于车辆侧向动力学模型及EV构造，计算k时刻电机功率为：

其中，当时，β＝β^m，否则为可再生制动模式，