CN104329776A - 电动汽车的空调控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车的空调控制方法及装置。其中，该方法包括：通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数，其中，目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式；获取预先设置的时间间隔；按照时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值；根据目标温度值和实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列；根据温度差值序列计算实际温差变化率；将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值。本发明解决了现有技术中必须进入汽车内部直接操作汽车空调，导致的在用户在汽车之外无法对汽车内部温度进行调节的问题。

Description

电动汽车的空调控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体而言，涉及一种电动汽车的空调控制方法及装置。

背景技术

汽车空调是利用媒介物质对车内的空气进行调节，使其在温度、湿度、流速和洁净度上面均能满族人体舒适的需求，并且预防或去除玻璃上的雾、霜和冰雪，保障乘员的身体健康和行车安全。传统的燃油汽车空调系统的压缩机是由发动机驱动，电动汽车可想而知是由电池供电驱动直流变频压缩机工作。电动汽车空调系统的主要零部件除了压缩机和控制模式不一样之外，其他零部件仍沿用燃油汽车的设计，冷凝设备采用平行流冷凝器，蒸发设备主要用的是层叠式交换器，节流装置仍然是热力膨胀阀，制冷剂使用的仍然是R134a。

现有的汽车中，汽车空调需要用户进入驾驶室并启动车辆发动机并直接对空调进行操作，才能实现对汽车空调系统的开启或关闭的操作。这就使得每当用户在夏天或冬天刚进入汽车时，车辆内部温度与外部温度相同，导致人会感觉到不适。

而电动汽车的空调系统不像传统燃油汽车的空调系统，依靠发动机驱动空调系统的压缩机。所以，电动汽车可以在不启动发动机的情况下，汽车空调就可以独立运转。

针对现有技术中必须进入汽车内部直接操作汽车空调，导致的在用户在汽车之外无法对汽车内部温度进行调节的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动汽车的空调控制方法及装置，以解决现有技术中必须进入汽车内部直接操作汽车空调，导致的在用户在汽车之外无法对汽车内部温度进行调节的问题，目前尚未提出有效的问题。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电动汽车的空调控制方法。该方法包括：通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数，其中，目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式；获取预先设置的时间间隔；按照时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值；根据目标温度值和实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列；根据温度差值序列计算实际温差变化率；将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电动汽车的空调控制装置，该装置包括第一获取模块，用于通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数，其中，目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式；第二获取模块，用于获取预先设置的时间间隔；采集模块，用于按照时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值；第一计算模块，用于根据目标温度值和实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列；第二计算模块，用于根据温度差值序列计算实际温差变化率；第三计算模块，用于将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值。

根据发明实施例，通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数，其中，目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式；获取预先设置的时间间隔；按照时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值；根据目标温度值和实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列；根据温度差值序列计算实际温差变化率；将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值，解决了现有技术中必须进入汽车内部直接操作汽车空调，导致的在用户在汽车之外无法对汽车内部温度进行调节的问题，实现了通过网络对电动汽车空调进行远程控制，使电动汽车车内的温度在进入汽车之前达到目标温度值的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例一的电动汽车的空调控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例一优选的电动汽车的空调控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例二的电动汽车的空调控制装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例二优选的电动汽车的空调控制装置的结构示意图；以及

图5是根据本发明实施例二优选的电动汽车的空调控制装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

本发明实施例提供了一种电动汽车的空调控制方法。

图1是根据本发明实施例一的电动汽车的空调控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括步骤如下：

步骤S11，通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数，其中，目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式。

具体的，上述步骤S11通过网络连接，接收控制终端发送的控制信号，对所述控制信号进行提取，获得控制信号中的目标工作状态、目标温度值和目标工作模式等信息。

步骤S13，获取预先设置的时间间隔。

具体的，上述步骤S13获取一个时间间隔，用来限定一个固定的频率或者固定的时钟周期。

步骤S15，按照时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值。

具体的，上述步骤S15中，根据固定频率或者固定的时钟周期，在一段时间范围内实时采集车内的实际温度值。

在实际应用当中，预定的时间范围，可以被设定为从空调开启到空调关闭的这段时间范围，也可以被设定为通过车辆遥控器或钥匙将汽车车锁打开至通过车辆遥控器或钥匙将汽车车锁锁止的这段时间范围，还可以被设定为远程设备通过网络连接设定的时间范围。

步骤S17，根据目标温度值和实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列。

具体的，通过上述步骤S17，对实时采集到的车内实际温度值和目标温度值进行计算，计算得到实际温度值与目标温度值的温度差值。将计算得到的温度差值依次排列，生成温度差值序列。

步骤S19，根据温度差值序列计算实际温差变化率。

具体的，上述步骤S19，通过对温度差值序列中本次计算的温度差值与至少前一次温度差值的计算，计算得出每次采集实际温度值时的实际温差变化率。

步骤S21，将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值。

具体的，通过上述步骤S21，将目标温度值、温度差值和实际温差变化率作为条件进行计算，从而计算得到压缩机的转速值。

计算模型可以通过模糊PID控制算法实现，其中，PID控制算法可以是：增量式算法，位置式算法，微分先行算法。

进一步的，还可以通过车内温度传感器、车外温度传感器、太阳辐射传感器、蒸发器传感器、冷凝水传感器、电位计、压缩机转速传感器的度数作为参考，对内/外空气选择伺服电机、鼓风电机、空气混合风挡伺服电机、电磁离合继电器、水阀电磁阀、空气出口伺服电机、冷气旁通伺服电机进行控制，从而实现自动调节车内温度的目的。

上述步骤S11至步骤S21，通过网络接收来自于控制终端发送的控制信号，从而获取目标温度值，同时，获取实际温度值，并将目标温度值、实际温度值作为条件，确定他们与压缩机的转速值的关系，从而确定压缩机的转速值。

在实际应用当中，为了提高电动车空调系统的能效比，我们采用新型高效的压缩机：全封闭电动涡旋压缩机，它直接由电池提供的直流电源驱动。它可以根据车室内温度和环境温度等传感器测得的温度，采用本发明提供的控制方法，通过变频器来调节压缩机的转速，改变系统的制热/冷量，满足车室内舒适性的要求。

进一步的，纯电动汽车由于没有发电机系统，可将空调压缩机安装在汽车前部的驾驶舱内，冷凝器放在最前端，压缩机由单独的电机进行驱动，当空调系统制冷负荷发生变化时，通过调节电机转速来控制制冷剂量，进而控制空调系统的制冷量。本发明提供的控制方法与传统的采用压缩机离合器接合与断开的方式来控制制冷量的方式要更加准确，更加节能。同时为了使送风均匀，可以采用两个交换器并联的形式，分别安装在仪表罩下面和车顶中央位置为前排乘客和后排乘客提供冷气或热气，当后排没有乘客时就可以关闭出风口以电池能量。

综上可知，本发明解决了现有技术中必须进入汽车内部直接操作汽车空调，导致的在用户在汽车之外无法对汽车内部温度进行调节的问题，实现了通过网络对电动汽车空调进行远程控制，使电动汽车车内的温度在进入汽车之前达到目标温度值的效果。

优选的，本申请上述实施例中，步骤S11通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数的步骤包括：

步骤S111，建立通讯连接，其中，通讯连接至少包括通讯GSM网络连接、3G数据连接、wifi无线网络连接、蓝牙连接。

步骤S113，通过通讯连接接收控制信息。

步骤S115，分析控制信息，确定目标温度值。

具体的，上述步骤S111至步骤S115，首先通过无线通讯网络使控制终端与电动汽车建立连接。通过无线通讯网络的数据传输功能，将控制信息发送至电动汽车。在接到控制信息后，对数据进行分析从而得到目标温度值。

在实际应用当中，控制终端可以是智能手机、电脑等设备，也可以是集成在无线钥匙上的控制装置。控制终端可以通过无线数据流的方式将控制信息传送至电动汽车的控制端。也可以通过移动通讯网络的短信SMS服务将控制信息以短信息的形式直接发送至电动汽车的控制端。电动汽车的控制端通过对控制信息的分析，得到信息中的目标工作参数。

优选的，本申请上述实施例中，步骤S17根据目标温度和实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列的步骤包括：

步骤S171，根据目标温度值与实际温度值，计算实际温度值与目标温度值的温度差值。

步骤S173，每当计算得出一个温度差值时，按照时间顺序依次生成与实际温度值对应的温度差值序列。

具体的，上述步骤S171至步骤S173，对获取到的目标温度值和实际温度值进行计算，计算得到温度差值。并将每次计算出的温度差值依次记录，根据记录的温度差值生成温度差值序列，以供后续使用。

优选的，如图2所示，本申请上述实施例中，在步骤S21将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值之后，方法还包括：

步骤S23，根据压缩机的转速值与压缩机的额定最高转速值，计算压缩机的转速值与压缩机的额定最高转速值的转速比值。

步骤S25，根据转速比值，调节交换器风机的转速值。

具体的，通过上述步骤S23和步骤S25，在得到压缩机的转速值之后，计算得到压缩机的转速值与压缩机的额定最高转速值的转速比值。通过这个转速比值，控制车辆交换器风机的转速值。从而建立压缩机转速与交换器的联动关系。

在实际应用当中，因为压缩机的转速是根据实际温度值与目标温度值的温度差值来调节的，所以，可以将交换器风机的转速值与压缩机的转速值进行关联。当压缩机的转速值高时，自然是需要迅速加温或降温，这时，交换器风机随着压缩机的转速升高而升高，实现快速的温度交换。当压缩机以最低转速进行运转或停止运转时，说明此时车内并不需要对温度进行改变，所以也就不需要交换器风机的高速运转来实现快速的温度交换。

此种控制方式，实现简单且不需要单独为交换器风机额外添加控制部件，造价低廉且实现简单。

优选的，本申请上述实施例中，步骤S21将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值的步骤包括：

步骤S211，获取预先设置的第一温度差值阈值和第二温度差值阈值，其中，第一温度差值阈值用于限定实际温度值高于目标温度值的情况，第二温度差值阈值用于限定实际温度值低于目标温度值的情况。

步骤S213，根据温度差值和温度差值阈值以及目标工作模式，确定压缩机的目标工作状态：

当目标工作模式为制冷时，温度差值大于第一温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最高转速值运行；

当目标工作模式为制热时，温度差值大于第一温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最低转速值运行；

当目标工作模式为制冷时，当温度差值小于第二温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最低转速值运行；

当目标工作模式为制热时，当温度差值小于第二温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最高转速值运行；

当温度差值小于第一度差值阈值且大于第二温度差值阈值时，将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值。

具体的，通过上述步骤S211和步骤S213，对电动汽车的空调压缩机运行速度进行进一步控制。可以为空调压缩机划分为三种目标工作状态。以目标工作模式为制冷为例进行说明。首先读取预先设置的第一温度差值阈值和第二温度阈值。其中，第一温度差值阈值用于判断实际温度值高于目标温度值时的温度差值，第二温度差值阈值用于判断实际温度值低于目标温度值时的温度差值。然后，对此时的温度差值和第一温度差值阈值进行判断：当此时的温度差值大于第一温度差值阈值时，压缩机以额定最高转速值进行运转；当此时的温度差值大于第二温度差值阈值时，压缩机则以最低的转速值进行运转；当此时的温度差值介于第一温度差值阈值和第二温度差值阈值时，通过转速计算模型进行控制。当然，也可以为空调压缩机的目标工作状态可以根据控制粒度或使用情境的不同，设置更多的目标工作状态。

在实际应用当中，在电动车热泵空调系统中，压缩机的转速是制冷量的主要控制量，对于压缩机的转速采用的控制方法归纳如下：

当车室温度高于设定温度2℃时，为了尽快使温度达到设定值，压缩机以最大转速运行；

当车室温度低于设定温度2℃，压缩机以最低转速运行；

当室温偏差在-2℃—2℃之间时，压缩机的转速通过模糊PID控制算法来控制，以每一采样时刻室温与设定值的温差及温差的变化率为输入量，通过模糊推理得出压缩机的转速值。

同时蒸发器风机的风量不仅影响制冷系统，而且对车室温度有较大的影响。如果只将蒸发器风机以最大风量运行，不仅噪音比较大，也不利于满足车室的舒适性要求。尤其对于电动车空调系统，没有热水芯调节出风温度，车室内的体积比较狭小，如果车室温度只通过调节压缩机的转速来控制，车室内温度会比较容易波动，不利于系统的稳定运行。因此我们应当只在车室负荷比较大的情况下才让风机以最大风量运行，而在其他情况应该采取合适的控制策略，以保证车室内的温度稳定在设定温度。

优选的，本申请上述实施例中，在步骤S11通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数之后，方法还包括：

步骤S121，检查电动汽车电池电量。

步骤S123，根据电池电量，判断电动汽车行驶里程。

步骤S125，当行驶里程低于预定阈值时，关闭电动汽车的空调。

具体的，上述步骤S121至步骤S125中，因为电动汽车的空调通过电池直接取电，所以对电池电量进行管理。电动汽车的主要功能是运输，而为了电动汽车的正常行驶，可以设置一个限定电池电量最低值的阈值，以确保电动汽车不会因为空调的运行导致电池完全没电。在电动汽车的电量达到预定阈值以下时，将空调系统关闭，以使全部电池电量用于车辆的行驶，从而使电动汽车可以利用剩余的电量行驶至可充电的预定地点为其进行充电。

在实际应用当中，在对电动汽车空调系统进行设计时，需要考虑的内容包括：

电动汽车空调系统特点：

a.抗冲击能力强：要求各零部件有较强的抗震能力，接头牢固并且要防漏，压缩机与冷凝器、蒸发器之间都用软管连接。

b.动力源使用汽车电池供电，但是必须在满足一定的行驶里程范围空调系统才能启动。

c.电力控制源的电气控制所需电力因车型不同而有区别，一般车辆采用12V(单线制)作电源，大型车辆则采用24V(单线制)作电源，而高级豪华轿车采用的是5V(双线制)作电力源。本发明针对的是一般的车辆来设计的，也就是12V电源。

d.由于汽车行驶在室外，所处的环境可能是高温或低温的情况，这就要求空调系统的制冷量或者制热量能满足使用要求，并且还要尽可能的节约能量。

e.控制方式采用手动控制，用户可以在车内直接调节阀门开度或设置温度、湿度等调节信息，也可以通过移动终端设备比如手机，远程就可操作调节车内情况。

f.安装在车内的空调系统的一大特点也是限制因素就是必须得结构紧凑且质量小。

g.由于汽车本身构造的特点，汽车空调风道的设计时研制汽车空调的最大难点，这就导致了车内风量分布的不均匀性。

电动汽车热泵空调系统设计：

电动汽车的空调是有电池供电的，类似于普通的空调考虑采用热泵空调系统，但是又由于空调要安装在汽车这样的特殊场合，所以不能完全照搬普通的空调系统结构，需要做相应的改进，在风道中仅用一个交换器：在制冷模式下为蒸发器，制热模式下为冷凝器。采用这种结构的热泵空调系统，不仅需要开发允许双向流动的膨胀阀，并且在热泵工况下，系统融霜时，风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发，在挡风玻璃上结霜，不利安全驾驶。

目前国内大多数汽车空调系统采用的是由发动机直接带动的斜盘式、摇摆式等型式的压缩机，其制冷系数(COP)在1.3-1.6左右，空调系统的耗功会消耗很大一部分的电功率。为了提高电动车空调系统的能效比，我们必须采用新型高效的压缩机：全封闭电动涡旋压缩机，它直接由电池提供的直流电源驱动。它可以根据车室内温度和环境温度等传感器测得的温度，采用适当的控制算法，通过变频器来调节压缩机的转速，改变系统的制热/冷量，满足车室内舒适性的要求。

纯电动汽车由于没有发电机系统，可将空调压缩机安装在汽车前部的驾驶舱内，冷凝器放在最前端，压缩机由单独的电机进行驱动，当空调系统制冷负荷发生变化时，可通过调节电机转速来控制制冷剂量，进而控制空调系统的制冷量，这种控制方式与传统的采用压缩机离合器接合与断开的方式来控制制冷量的方式要更加准确，更加节能。同时为了使送风均匀，采用两个蒸发器并联的形式，分别安装在仪表罩下面和车顶中央位置为前排乘客和后排乘客提供冷气，当后排没有乘客时就可以关闭出风口以电池能量。

空调系统控制方法：

汽车空调是指对汽车车厢内的空气质量进行调节的装置不管车外天气状况如何变化它都能把车内空气的温度湿度流速洁度保持在驾乘人员感觉舒适的范围内。

温度，是热度的度量，是空调系统里最重要指标。人感到最舒服的温度是20～28℃，超过28℃人就会觉得燥热，超过40℃即为有害温度，会对人体健康造成损害。低于14℃人就会感冷，当温度下降到0℃时会造成冻伤。因此，空调应控制车内温度夏天在25℃，冬天在18℃，以保证驾驶员正常驾驶，防止发生事故，保证乘客在舒适的状况下旅行。

湿度，是指空气中含水蒸气量的多少。湿度一般有3种表示方法：绝对湿度、含湿量和相对湿度，空调系统中常用相对湿度来表示。相对湿度是空气中水蒸气分压力和饱和水蒸气分压力之比，反映了湿空气中湿蒸气含量接近饱和的程度。人觉最舒适的相对湿度在50％～70％，所以汽车空调的湿度参数要求控制在此范围内。

流速，是指空气的流动速度和方向，对人体舒适性影响很大。夏季，气流速度稍大点，有利于人体散热降温，但过大的风速直接吹到人体上也会使人感到不舒服。冬季，气流速度尽量小一些，风速太大了会影响人体保温。夏季舒适的气流速度一般为0.25m/s左右，不宜超过0.5m/s。冬季一般为0.15～0.20m/s，不宜超过0.3～0.35m/s。根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感，因此，在布置空调出风口时应采取上冷下暖的格式，即让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。

洁度，是指车内空气的清新度。由于车内空间小，乘员密度大，在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘，野外有毒的花粉都容易进入车厢内，造成车内空气混浊，影响驾乘人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气进行过滤的功能，以保证车内空气的清新度，为防止人体缺氧产生疲劳、头痛和恶心，车内每位乘客所需新鲜空气量应为20～30m3/h，二氧化碳(体积)浓度应保持在0.1％以下。

本发明的控制方法在原有的自动控制和手动控制的基础上添加了远程控制的方法。当用户想按照自己的习惯来设定车内环境就可以直接在车上设置或手机终端上设置，在空调上安装一个内置的3G模块，用户在手机上安装一个远程终端，通过无线射频技术，就可以随时随地控制空调的启停和车内环境情况。

实施例2

本发明实施例还提供了一种电动汽车的空调控制装置，如图3所示，该装置可以包括：第一获取模块31、第二获取模块33、采集模块35、第一计算模块37、第二计算模块39和第三计算模块41。

其中，第一获取模块31，用于通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取电动汽车空调的目标工作参数，其中，目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式。

具体的，上述第一获取模块31通过网络连接，接收控制终端发送的控制信号，对所述控制信号进行提取，获得控制信号中的目标工作状态、目标温度值和目标工作模式等信息。

第二获取模块33，用于获取预先设置的时间间隔。

具体的，上述第二获取模块33获取一个时间间隔，用来限定一个固定的频率或者固定的时钟周期。

采集模块35，用于按照时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值。

具体的，上述采集模块35，根据固定频率或者固定的时钟周期，在一段时间范围内实时采集车内的实际温度值。

在实际应用当中，预定的时间范围，可以被设定为从空调开启到空调关闭的这段时间范围，也可以被设定为通过车辆遥控器或钥匙将汽车车锁打开至通过车辆遥控器或钥匙将汽车车锁锁止的这段时间范围，还可以被设定为远程设备通过网络连接设定的时间范围。

第一计算模块37，用于根据目标温度值和实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列。

具体的，通过上述第一计算模块37，对实时采集到的车内实际温度值和目标温度值进行计算，计算得到实际温度值与目标温度值的温度差值。将计算得到的温度差值依次排列，生成温度差值序列。

第二计算模块39，用于根据温度差值序列计算实际温差变化率。

具体的，上述第二计算模块39，通过对温度差值序列中本次计算的温度差值与至少前一次温度差值的计算，计算得出每次采集实际温度值时的实际温差变化率。

第三计算模块41，用于将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值。

具体的，通过上述第三计算模块41，将目标温度值、温度差值和实际温差变化率作为条件进行计算，从而计算得到压缩机的转速值。

计算模型可以通过模糊PID控制算法实现，其中，PID控制算法可以是：增量式算法，位置式算法，微分先行算法。

进一步的，还可以通过车内温度传感器、车外温度传感器、太阳辐射传感器、蒸发器传感器、冷凝水传感器、电位计、压缩机转速传感器的度数作为参考，对内/外空气选择伺服电机、鼓风电机、空气混合风挡伺服电机、电磁离合继电器、水阀电磁阀、空气出口伺服电机、冷气旁通伺服电机进行控制，从而实现自动调节车内温度的目的。

上述第一获取模块31、第二获取模块33、采集模块35、第一计算模块37、第二计算模块39和第三计算模块41，通过网络接收来自于控制终端发送的控制信号，从而获取目标温度值，同时，获取实际温度值，并将目标温度值、实际温度值作为条件，确定他们与压缩机的转速值的关系，从而确定压缩机的转速值。

在实际应用当中，为了提高电动车空调系统的能效比，我们采用新型高效的压缩机：全封闭电动涡旋压缩机，它直接由电池提供的直流电源驱动。它可以根据车室内温度和环境温度等传感器测得的温度，采用本发明提供的控制方法，通过变频器来调节压缩机的转速，改变系统的制热/冷量，满足车室内舒适性的要求。

进一步的，纯电动汽车由于没有发电机系统，可将空调压缩机安装在汽车前部的驾驶舱内，冷凝器放在最前端，压缩机由单独的电机进行驱动，当空调系统制冷负荷发生变化时，通过调节电机转速来控制制冷剂量，进而控制空调系统的制冷量。本发明提供的控制方法与传统的采用压缩机离合器接合与断开的方式来控制制冷量的方式要更加准确，更加节能。同时为了使送风均匀，可以采用两个交换器并联的形式，分别安装在仪表罩下面和车顶中央位置为前排乘客和后排乘客提供冷气或热气，当后排没有乘客时就可以关闭出风口以电池能量。

综上可知，本发明解决了现有技术中必须进入汽车内部直接操作汽车空调，导致的在用户在汽车之外无法对汽车内部温度进行调节的问题，实现了通过网络对电动汽车空调进行远程控制，使电动汽车车内的温度在进入汽车之前达到目标温度值的效果。

优选的，本申请上述实施例中，第一获取模块31包括：子网络模块311、子通讯模块313和子处理模块315。

其中，子网络模块311，用于建立通讯连接，其中，通讯连接至少包括通讯GSM网络连接、3G数据连接、wifi无线网络连接、蓝牙连接。

子通讯模块313，用于通过通讯连接接收控制信息。

子处理模块315，用于分析控制信息，确定目标温度值。

具体的，上述子网络模块311、子通讯模块313和子处理模块315，首先通过无线通讯网络使控制终端与电动汽车建立连接。通过无线通讯网络的数据传输功能，将控制信息发送至电动汽车。在接到控制信息后，对数据进行分析从而得到目标温度值。

在实际应用当中，控制终端可以是智能手机、电脑等设备，也可以是集成在无线钥匙上的控制装置。控制终端可以通过无线数据流的方式将控制信息传送至电动汽车的控制端。也可以通过移动通讯网络的短信SMS服务将控制信息以短信息的形式直接发送至电动汽车的控制端。电动汽车的控制端通过对控制信息的分析，得到信息中的目标工作参数。

进一步的，通过第一计算模块37，根据目标温度值与实际温度值，计算实际温度值与目标温度值的温度差值。每当计算得出一个温度差值时，按照时间顺序依次生成与实际温度值对应的温度差值序列。

具体的，通过第一计算模块37对获取到的目标温度值和实际温度值进行计算，计算得到温度差值。并将每次计算出的温度差值依次记录，根据记录的温度差值生成温度差值序列，以供后续使用。

优选的，如图4所示，本申请上述实施例中，装置还包括：第四计算模块43和第一控制模块45。

其中，第四计算模块43，用于根据压缩机的转速值与压缩机的额定最高转速值，计算压缩机的转速值与压缩机的额定最高转速值的转速比值。

第一控制模块45，用于根据转速比值，调节交换器风机的转速值。

具体的，通过上述第四计算模块43和第一控制模块45，在得到压缩机的转速值之后，计算得到压缩机的转速值与压缩机的额定最高转速值的转速比值。通过这个转速比值，控制车辆交换器风机的转速值。从而建立压缩机转速与交换器的联动关系。

在实际应用当中，因为压缩机的转速是根据实际温度值与目标温度值的温度差值来调节的，所以，可以将交换器风机的转速值与压缩机的转速值进行关联。当压缩机的转速值高时，自然是需要迅速加温或降温，这时，交换器风机随着压缩机的转速升高而升高，实现快速的温度交换。当压缩机以最低转速进行运转或停止运转时，说明此时车内并不需要对温度进行改变，所以也就不需要交换器风机的高速运转来实现快速的温度交换。

此种控制方式，实现简单且不需要单独为交换器风机额外添加控制部件，造价低廉且实现简单。

进一步的，第三计算模块41将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值的步骤包括：

获取预先设置的第一温度差值阈值和第二温度差值阈值，其中，第一温度差值阈值用于限定实际温度值高于目标温度值的情况，第二温度差值阈值用于限定实际温度值低于目标温度值的情况。

根据温度差值和温度差值阈值以及目标工作模式，确定压缩机的目标工作状态：

当目标工作模式为制冷时，温度差值大于第一温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最高转速值运行；

当目标工作模式为制热时，温度差值大于第一温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最低转速值运行；

当目标工作模式为制冷时，当温度差值小于第二温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最低转速值运行；

当目标工作模式为制热时，当温度差值小于第二温度差值阈值时，压缩机以压缩机的额定最高转速值运行；

当温度差值小于第一温度差值阈值且大于第二温度差值阈值时，将目标温度值、温度差值和实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到压缩机的转速值。

具体的，通过第三计算模块41，对电动汽车的空调压缩机运行速度进行进一步控制。可以为空调压缩机划分为三种目标工作状态。以目标工作模式为制冷为例进行说明。首先读取预先设置的第一温度差值阈值和第二温度阈值。其中，第一温度差值阈值用于判断实际温度值高于目标温度值时的温度差值，第二温度差值阈值用于判断实际温度值低于目标温度值时的温度差值。然后，对此时的温度差值和第一温度差值阈值进行判断：当此时的温度差值大于第一温度差值阈值时，压缩机以额定最高转速值进行运转；当此时的温度差值大于第二温度差值阈值时，压缩机则以最低的转速值进行运转；当此时的温度差值介于第一温度差值阈值和第二温度差值阈值时，通过转速计算模型进行控制。当然，也可以为空调压缩机的目标工作状态可以根据控制粒度或使用情境的不同，设置更多的目标工作状态。

在实际应用当中，在电动车热泵空调系统中，压缩机的转速是制冷量的主要控制量，对于压缩机的转速采用的控制方法归纳如下：

当车室温度高于设定温度2℃时，为了尽快使温度达到设定值，压缩机以最大转速运行；

当车室温度低于设定温度2℃，压缩机以最低转速运行；

当室温偏差在-2℃—2℃之间时，压缩机的转速通过模糊PID控制算法来控制，以每一采样时刻室温与设定值的温差及温差的变化率为输入量，通过模糊推理得出压缩机的转速值。

同时蒸发器风机的风量不仅影响制冷系统，而且对车室温度有较大的影响。如果只将蒸发器风机以最大风量运行，不仅噪音比较大，也不利于满足车室的舒适性要求。尤其对于电动车空调系统，没有热水芯调节出风温度，车室内的体积比较狭小，如果车室温度只通过调节压缩机的转速来控制，车室内温度会比较容易波动，不利于系统的稳定运行。因此我们应当只在车室负荷比较大的情况下才让风机以最大风量运行，而在其他情况应该采取合适的控制策略，以保证车室内的温度稳定在设定温度。

优选的，如图5所示，本申请上述实施例中，装置还包括：检测模块321、判断模块323和第二控制模块325。

其中，检测模块321，用于检查电动汽车电池电量。

判断模块323，用于根据电池电量，判断电动汽车行驶里程。

第二控制模块325，用于当行驶里程低于预定阈值时，关闭电动汽车的空调。

具体的，上述步骤S121至步骤S125中，因为电动汽车的空调通过电池直接取电，所以对电池电量进行管理。电动汽车的主要功能是运输，而为了电动汽车的正常行驶，可以设置一个限定电池电量最低值的阈值，以确保电动汽车不会因为空调的运行导致电池完全没电。在电动汽车的电量达到预定阈值以下时，将空调系统关闭，以使全部电池电量用于车辆的行驶，从而使电动汽车可以利用剩余的电量行驶至可充电的预定地点为其进行充电。

本发明的控制方法在原有的自动控制和手动控制的基础上添加了远程控制的方法。当用户想按照自己的习惯来设定车内环境就可以直接在车上设置或手机终端上设置，在空调上安装一个内置的3G模块，用户在手机上安装一个远程终端，通过无线射频技术，就可以随时随地控制空调的启停和车内环境情况。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的空调控制方法，其特征在于，包括：

通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取所述电动汽车空调的目标工作参数，其中，所述目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式；

获取预先设置的时间间隔；

按照所述时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值；

根据所述目标温度值和所述实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列；

根据所述温度差值序列计算实际温差变化率；

将所述目标温度值、所述温度差值和所述实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到所述压缩机的转速值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取所述电动汽车空调的目标工作参数的步骤包括：

建立通讯连接，其中，所述通讯连接至少包括通讯GSM网络连接、3G数据连接、wifi无线网络连接、蓝牙连接；

通过所述通讯连接接收控制信息；

分析所述控制信息，确定所述目标温度值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标温度值和所述实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列的步骤包括：

根据所述目标温度值与所述实际温度值，计算所述实际温度值与所述目标温度值的温度差值；

每当计算得出一个所述温度差值时，按照时间顺序依次生成与所述实际温度值对应的所述温度差值序列。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标温度值、所述温度差值和所述实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到所述压缩机的转速值之后，所述方法还包括：

根据所述压缩机的转速值与所述压缩机的额定最高转速值，计算所述压缩机的转速值与所述压缩机的额定最高转速值的转速比值；

根据所述转速比值，调节交换器风机的转速值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述目标温度值、所述温度差值和所述实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到所述压缩机的转速值的步骤包括：

获取预先设置的第一温度差值阈值和第二温度差值阈值，其中，所述第一温度差值阈值用于限定所述实际温度值高于所述目标温度值的情况，所述第二温度差值阈值用于限定所述实际温度值低于所述目标温度值的情况；

根据所述温度差值和所述温度差值阈值以及所述目标工作模式，确定所述压缩机的所述目标工作状态；

当所述目标工作模式为制冷时，所述温度差值大于所述第一温度差值阈值时，所述压缩机以所述压缩机的额定最高转速值运行；

当所述目标工作模式为制热时，所述温度差值大于所述第一温度差值阈值时，所述压缩机以所述压缩机的额定最低转速值运行；

当所述目标工作模式为制冷时，当所述温度差值小于所述第二温度差值阈值时，所述压缩机以所述压缩机的额定最低转速值运行；

当所述目标工作模式为制热时，当所述温度差值小于所述第二温度差值阈值时，所述压缩机以所述压缩机的额定最高转速值运行；

当所述温度差值小于所述第一温度差值阈值且大于所述第二温度差值阈值时，将所述目标温度值、所述温度差值和所述实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到所述压缩机的转速值。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，在通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取所述电动汽车空调的目标工作参数之后，所述方法还包括：

检查电动汽车电池电量；

根据所述电池电量，判断电动汽车行驶里程；

当所述行驶里程低于预定阈值时，关闭所述电动汽车的空调。

7.一种电动汽车的空调控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于通过网络连接接收控制终端发送的控制信号，获取所述电动汽车空调的目标工作参数，其中，所述目标工作参数至少包括：目标工作状态、目标温度值、目标工作模式；

第二获取模块，用于获取预先设置的时间间隔；

采集模块，用于按照所述时间间隔获取预定的时间范围内采集车内的实际温度值；

第一计算模块，用于根据所述目标温度值和所述实际温度值，计算得出温度差值，并生成温度差值序列；

第二计算模块，用于根据所述温度差值序列计算实际温差变化率；

第三计算模块，用于将所述目标温度值、所述温度差值和所述实际温差变化率输入至压缩机的转速计算模型，计算得到所述压缩机的转速值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

子网络模块，用于建立通讯连接，其中，所述通讯连接至少包括通讯GSM网络连接、3G数据连接、wifi无线网络连接、蓝牙连接；

子通讯模块，用于通过所述通讯连接接收控制信息；

子处理模块，用于分析所述控制信息，确定所述目标温度值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第四计算模块，用于根据所述压缩机的转速值与所述压缩机的额定最高转速值，计算所述压缩机的转速值与所述压缩机的额定最高转速值的转速比值；

第一控制模块，用于根据所述转速比值，调节交换器风机的转速值。

10.根据权利要求7至9中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

检测模块，用于检查电动汽车电池电量；

判断模块，用于根据所述电池电量，判断电动汽车行驶里程；

第二控制模块，用于当所述行驶里程低于预定阈值时，关闭所述电动汽车的空调。