[发明专利]功能一体结构模块控制智能化CO2

权利要求书

1.功能一体结构模块控制智能化CO₂汽车热管理系统的控制方法，其特征在于，所述功能一体结构模块控制智能化CO₂汽车热管理系统，包括：前端模块(1)、水处理模块(2)、CO₂处理模块(3)和HVAC模块(4)；

前端模块(1)包括向环境散热的换热器，用于向环境散热；

水处理模块(2)连接前端模块(1)和CO₂处理模块(3)，用于对电池和逆变器进行水冷散热；

HVAC模块(4)包括车内温湿度处理部件；HVAC模块(4)连接CO₂处理模块(3)，用于控制车内温湿度；

CO₂处理模块(3)用于向水处理模块(2)和HVAC模块(4)提供冷源；

所述控制方法包括以下步骤：

步骤一：采集功能一体结构模块控制智能化CO₂汽车热管理系统各部件以及管路的结构尺寸，基于一维模拟方法建立新能源汽车模块化CO₂热管理系统模型；

步骤二：定义第一双向节流阀(10)的实时开度X1，第二双向节流阀的实时开度X2，压缩机的实时转速r，室外风机的转速N1档，室内风机转速N2档，车速V，室外环境温度Tair，车舱进风温度Ti，车舱设定目标温度Tc，电池热管理冷却液温度Tcool；分别以Δ步长取值自动形成数组；

步骤三：基于步骤二获得的数组，依照10维Taguchi正交矩阵，设计典型工况组，并在步骤一的新能源汽车模块化CO₂热管理系统模型中运行获得典型工况的稳态运行最优性能数据，同时将每一组数据对应的系统制冷量/制热量Q₁、电池冷量Q₂、压缩机功耗W信息记录入数据库；

步骤四：建立乘员舱的自动控制逻辑，车舱温度与压缩机转速建立控制关系，排气压力与第一双向节流阀(10)的开度X1建立控制逻辑，风机的转速依据车舱目标温度与实际温度的差值以挡位形式控制，电池冷却液的温度与第二双向节流阀(11)的开度X2建立关系；

步骤五：电池冷却液的温度设置为20℃，车舱的目标温度分别设置为：制冷工况20、27、30℃三个工况，在制冷模式：环境温度设置为：其中，t为时间/s，[]为高斯函数，为取整函数，运行一个周期20个小时，三个目标车厢温度的运行共计60个小时；制热工况的车厢温度三个设定值为：20、25、30℃，环境温度动态函数为运行60个小时；运行过程中记录所有产生的动态过程量并记录入数据库，记录单位为60s一个步长；

步骤六：将步骤三、步骤五所获得的稳态、动态数据通过神经元训练模型训练获得控制模型，所述控制模型的输入量为步骤二定义的10个参数，输出量为乘员舱制冷量/制热量Q1、电池冷量Q2和压缩机功耗W；

步骤七：在实际运行情况下，通过车速为V，室外环境温度为Tair，车舱进风温度为Ti，车舱设定目标温度为Tc，电池热管理冷却液温度Tcool的外界参数，实时在步骤六建立的控制模型中求取Max((Q1+Q2)/W)的性能最大值对应的控制量状态：第一双向节流阀的实时开度X1，第二双向节流阀的实时开度X2，压缩机的实时转速r，室外风机的转速N1档，室内风机转速N2档；实时控制功能一体结构模块控制智能化CO₂汽车热管理系统。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤八：按步骤七在任意环境下运行功能一体结构模块控制智能化CO₂汽车热管理系统10天，以120秒为步长记录运行数据，并将数据记录入数据库；重复步骤六，获得最新的控制模型，对功能一体结构模块控制智能化CO₂汽车热管理系统进行控制。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤九：按照步骤八所获得控制模型，每600秒记录一组数据，当数据量达到1200个时，随机踢去原数据库等量数据，并重复步骤六，获得最新的控制模型，对功能一体结构模块控制智能化CO₂汽车热管理系统进行控制。