CN108068610A - 电动车辆散热系统的控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动车辆散热系统的控制装置和方法，散热系统包括冷却液泵和电子风扇，冷却液泵被配置为驱动冷却液以冷却电机和电机控制器，且电子风扇被配置为冷却冷却液，控制装置包括：数据获取模块，其被配置为获取冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期发热量和电机控制器预期发热量数据中的至少一个；冷却需求确定模块，其被配置为基于冷却液温度以及所述数据中至少一个，分别确定其对应的冷却需求；系统冷却需求计算模块，其被配置为对冷却需求进行加权求和来计算系统冷却需求；指令生成模块，其被配置为基于系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令；控制模块，其被配置为使用所述指令分别控制冷却液泵和/或电子风扇。

Description

电动车辆散热系统的控制装置和方法

技术领域

本发明涉及电动车辆的控制领域，特别地涉及一种电动车辆散热系统的控制装置和方法。

背景技术

电动车辆一般采用电机作为整车的动力源以驱动该电动车辆行进，并且使用电机控制器来控制该电机的运转。为保证电机及电机控制器在合适的温度下工作，通常采用电子风扇和冷却液协同工作来对它们进行冷却，其中冷却液下冷却液泵驱动下流动以对电机及电机控制器进行冷却，而电子风扇对由于吸收了电机及电机控制器的热量而温度升高的冷却液进行冷却。

当前用于电动车辆的电子风扇控制系统通常首先获取冷却液的温度，并进一步通过比较冷却液温度以及预设的阈值来获得用于控制电子风扇开关和转速的运行指令。

然而，这种现有的控制方法只考虑到冷却液温度，而没有考虑到影响散热的其他因素，因而不够精确、稳定，且散热效率不高。因此，本领域中存在以更高的精度和稳定性对电子风扇进行控制的需求。

发明内容

为克服现有技术的缺点，提出了本发明的技术方案。

在本发明的一个方面，提供了一种电动车辆散热系统的控制装置，其中，所述电动车辆散热系统至少包括冷却液泵和电子风扇，所述冷却液泵被配置为驱动冷却液以至少冷却电动车辆的电机和电机控制器，且所述电子风扇被配置为冷却冷却液，所述装置包括：数据获取模块，其被配置为获取冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个；冷却需求确定模块，其被配置为基于所述冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个，分别确定其对应的冷却需求；系统冷却需求计算模块，其被配置为对所确定的冷却需求进行加权求和来计算电动车辆的系统冷却需求；指令生成模块，其被配置为基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令；控制模块，其被配置为使用所述冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令分别控制所述冷却液泵和/或所述电子风扇。

在本发明的另一个方面，提供了一种电动车辆散热系统的控制方法，其中，所述电动车辆散热系统至少包括冷却液泵和电子风扇，所述冷却液泵被配置为驱动冷却液以至少冷却电动车辆的电机和电机控制器，且所述电子风扇被配置为冷却冷却液，所述方法包括：获取冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个；基于所述冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个，分别确定其对应的冷却需求；对所确定的冷却需求进行加权求和来计算电动车辆的系统冷却需求；基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令；使用所述冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令分别控制所述冷却液泵和/或所述电子风扇。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于电动车辆的整车控制器，其包括如上所述的控制装置。

根据本发明的再一方面，提供了一种电动车辆的散热系统，其包括：如上所述的控制装置；电子风扇；以及冷却液泵。

根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制装置和方法考虑到影响电动车辆散热的多种因素，散热控制更为精确、稳定，散热效率更高。

附图说明

示例实施例的以上和其它特征和优势将通过参考附图对示例实施例进行详细描述而是显而易见的。附图意在描绘处示例实施例而并不应当被解释为对权利要求的预期范围加以限制。除非明确指出，否则附图并不被认为依比例绘制。

图1示出了根据本发明的示例实施例的电动车辆的散热系统的原理图；

图2示出了根据本发明的实施例电动车辆的散热系统的控制算法；

图3示出了根据本发明的实施例通过电机热模型获得对应于电机的预期温度的冷却需求的流程图；

图4示出了根据本发明的实施例通过电机控制器热模型获得对应于电机控制器的预期温度的冷却需求的方法的流程图；

图5示出了根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制装置的结构框图；以及

图6示出了根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

虽然示例实施例支持各种修改和可替换形式，但是其实施例通过示例在附图中被示出并且将在这里被详细描述。然而，应当理解的是，并非意在将示例实施例限制为所公开的特定形式，而是与之相反，示例实施例要覆盖落入权利要求范围之内的所有修改、等同和替换形式。同样的数字在附图的描述中始终指代同样的要素。

在更为详细地讨论示例实施例之前，注意到一些示例实施例被描述为处理器或者方法被描绘为流程图。虽然流程图将操作表述为顺序处理，但是许多操作可以并行、同时或同步地执行。此外，操作的顺序可以重新排列。处理可以在它们的操作完成时终止，但是也可以具有并未包括在图中的另外的步骤。该处理可以对应于方法、功能、过程、子例程、子程序等。

以下所讨论的方法—其中的一些由流程图进行图示—可以由硬件、软件、固件、中间件、伪代码、硬件描述语言或者它们的任意组合来实施。当以软件、固件、中间件或伪代码实施时，用来执行必要任务的程序代码或代码分段可以被存储在机器或计算机可读介质例如非瞬态存储介质中。(多个)处理器可以执行该必要任务。

这里所公开的具体结构和功能细节出于描述示例实施例的目的而仅是代表性的。然而，本发明可以以许多可替换形式来体现而并不应当被理解为仅局限于这里所给出的实施例。

将要理解的是，虽然这里使用了术语第一、第二等来描述某些要素，但是这些要素并不应当被这些术语所限制。这些术语被用来将一个要素与另一要素区分开来。例如，第一要素也可以被称之为第二要素，并且类似地，第二要素也可以被称之为第一要素，而并不背离示例实施例的范围。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列出事项的任意且全部的组合。

将要理解的是，当要素被称作被“连接”或“耦合”至另一个要素时，其能够直接连接或耦合至其它要素，或者可能存在中间要素。作为比较，当要素被称作“直接连接”或“直接耦合”至另一个要素时，并不存在中间要素。用来描述要素之间的关系的其它词汇应当以同样的方式进行解释(例如，“处于…之间”相比“直接处于…之间”，“相邻”相比“直接相邻”，等等)。

术语在这里仅是出于描述特定实施例的目的被使用而并非意在作为示例实施例的限制。如这里所使用的，除非上下文明确另外指出，否则单数形式“一”、“一个”以及“这个”意在也包括复数形式。将要进一步理解的是，当在这里使用时，术语“包括”、“包含”、“包括有”和/或“包括了”指存在所提到的特征、整数、步骤、操作、要素和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组。

还应当注意的是，在一些可替换实施方式中，所提到的功能/动作可以以图中所提到的以外的顺序发生。例如，根据所涉及的功能/动作，连续示出的两幅图实际上可以同时执行或者有时可以以逆序执行。

除非另外有所定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的技术人员所普遍理解的相同的含义。将要进一步理解的是，例如在普遍使用的字典中所定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关领域的环境中相一致的含义，而并不应当以理想化或过度正式的含义进行解释，除非这里明确如此定义。

示例实施例的多个部分和相对应的详细描述在软件或者对计算机存储器内的数据比特进行的运算的算法和符号表示形式的方面被给出。这些描述和表示形式是本领域技术人员通过其将其工作实质有效传递至本领域其它技术人员的描述和表示形式。作为这里所使用的术语并且如其一般所使用的，算法被认为是导致所期望结果的自洽式(self-consistent)序列。步骤是要求对物理量进行物理操控的那些步骤。通常，虽然并非必然如此，这些量采用能够被存储、传输、组合、比较以及以其它方式进行操控的光、电或磁信号的形式。已经多次证明，原则上出于普遍使用的理由而将这些信号称之为比特、数值、要素、符号、字符、项、数字等是便利的。

在以下描述中，将参考(例如，流程图形式的)动作以及操作的符号表示形式对说明性实施例进行描述，上述操作可以被实施为程序模块或功能处理，包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等，并且可以使用现有网络部件处的现有硬件来实施。这样的现有硬件可以包括一个或多个中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)计算机等。

然而应当牢记的是，所有这些和类似术语要与适当的物理量相关联并且仅是应用于这些量的便利标记。除非以其它方式特别指出，或者从本公开显而易见的，否则诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等的术语是指计算机系统或类似电子计算设备对在计算机系统的寄存器和存储器内被表示为物理、电子量的数据进行操控并将其变换为其它数据的动作和处理，上述其它数据在计算机系统的存储器或寄存器或者其它这样的信息存储、传输或显示设备内类似地被表示为物理量。

而且还注意到，软件实施的示例实施例的方面通常在一些形式的程序存储介质上进行编码或者在一些类型的传输介质上实施。程序存储介质可以是任意的非瞬态存储介质，诸如磁性(例如，软盘或硬盘)或光学(例如，紧凑盘只读存储器或“CD ROM”)，并且可以是只读的或随机访问的。类似地，传输介质可以是双绞线、同轴线缆、光纤，或者本领域已知的一些其它适当传输介质。示例实施例并不被任何给定实施方式的这些方面所限制。

下面将通过参考附图对本发明示例实施例进行详细描述。

现参照图1，其示出了根据本发明的示例实施例的电动车辆的散热系统的原理图。如图1中所示，该电动车辆的散热系统100包括的控制装置101、电子风扇102以及冷却液泵103。

所述控制装置101用于控制所述电子风扇102和冷却液泵103的运行，以至少冷却电动车辆的电机104和电机控制器105。具体地，所述控制装置101可根据例如由温度传感器等监测到的电机、电机控制器和冷却液的温度等参数生成相应的电子风扇控制指令和/或冷却液泵控制指令，并分别向所述电子风扇102和冷却液泵103发送所述电子风扇控制指令和/或冷却液泵控制指令，以控制所述电子风扇102和/或冷却液泵103的开关和转速，以便冷却所述电机104和电机控制器105。

所述控制装置101例如可通过诸如CAN总线等车辆总线与所述电子风扇102、冷却液泵103、电机104、电机控制器105以及传感器等通信连接，以便从其接收数据和/或向其发送指令。

在本发明的一些实施例中，所述控制装置101可以由电动车辆的整车控制器实现。如本领域中所知的，所述整车控制器用于通过车辆总线接收驾驶员的操作信号、来自车辆的各运动传感器的信号以及来自电机控制器105等控制器的状态和反馈信号，对所述接收的信号进行控制策略计算，形成各种控制信号，例如电机转矩控制信号，并将所述控制信号通过车辆总线或其他线路传送给电机控制器105等控制器，以驱动车辆正常行驶。所述整车控制器通常可以由微控制器(MCU)等处理单元、相关存储单元(例如Flash存储器和RAM存储器等)及相关电路组成。所述存储器中存储有程序指令，所述处理单元可通过从存储器中加载和执行所述程序指令来执行其操作。

在本发明的其他实施例中，所述控制装置101也可以由整车控制器之外的其他控制器或其他装置来实现。

所述电子风扇102用于根据来自所述控制装置101的电子风扇控制指令运行，以冷却冷却液，从而更好地冷却所述电机104和电机控制器105。

所述冷却液泵103用于根据来自所述控制装置101的冷却液泵控制指令运行，以通过驱动冷却液来至少冷却所述电机104和电机控制器105。

所述电机104可以有一个或多个，其用于根据来自电机控制器105的电流、电压等信号转动，以驱动车辆的车轮转动。

所述电机控制器105可以有一个或多个，其用于通过车辆总线接收来自整车控制器101的控制信号，例如电机转矩控制信号，根据所述控制信号生成用于控制电机的电流、电压等信号，并将所述电流、电压等信号发送给电机或者连接到电机的逆变器(未示出)，以便对电机进行控制。

在一些实施例中，所述电机104和电机控制器105也可以视为包括在电动车辆的散热系统100之内。

应指出的是，以上所述仅为示例，而不是对本发明的电动车辆的散热系统100的限制。在本发明的其他实施例中，所述电动车辆的散热系统100可包括更多、更少或不同的部件，且各部件之间的连接、包含、功能等关系可以与所图示和描述的不同。

现参照图2，其示出了根据本发明的实施例电动车辆的散热系统的控制算法。该控制算法可以由根据本发明的实施例的电动车辆的控制系统100中的控制装置101执行。

如图2中所示，在一些实施例中，控制装置101接收冷却液温度作为输入。所述冷却液被电动车辆的冷却液泵103驱动以冷却所述电动车辆的电机104和电机控制器105等部件。所述冷却液的温度可以由置于冷却液中的温度传感器测量并通过车辆总线发送到控制装置101。

当控制装置101接收到冷却液温度后，可以通过一维查表对该冷却液温度进行模糊化，从而获得对应于该冷却液温度的冷却需求。所述一维查表是指查询一维表，该一维表中可存储有不同冷却液温度范围所对应的冷却需求；所述模糊化是指将具体的冷却液温度映射到所述一维表中的冷却液温度范围，从而可通过一维查表获得对应的冷却需求。所述一维表可以事先根据电动车辆的运行和散热的历史数据或专家知识等建立，并存储在与控制装置101或车身控制器关联的存储设备中。在这里，冷却需求表示针对电动车辆的冷却液温度、环境温度、车速、电机温度、电机控制器温度等状态或状态预期而启动散热系统的电子风扇和/或冷却液泵以对电机和电机控制器等部件进行冷却以便使其正常工作的需要。冷却需求可以由数值来表示，该数值越大，表示冷却的需要越大。在本发明的一些实施例中，冷却需求的数值表示可以对应于使电机和电机控制器等部件正常工作所需要的电子风扇和/或冷却液泵的转速，且更进一步地，所述转速可以由最大转速的百分比来表示。例如，冷却需求为10对应于为使电机和电机控制器等部件正常工作所需要的电子风扇和/或冷却液泵的转速为其最大转速的10％；冷却需求为100对应于为使电机和电机控制器等部件正常工作所需要的电子风扇和/或冷却液泵的转速为其最大转速；等等。

下表1为对应于冷却液温度的冷却需求的一维表的示例：

表1

冷却液温度	冷却需求
		-20	0
-10	0
		0	0
10	0
		20	0
30	0
		40	0
50	0
		60	20
70	50
		80	80
90	100
		100	100
110	100
		120	100

如该表1中所示，当冷却液温度小于60度时，对应的冷却需求为0；当冷却液温度大于或等于60度，且小于70度时，对应的冷却需求为20，等等；当冷却液温度大于或等于90度时，对应的冷却需求达到最大，为100。根据该表1可知，在对应于最小冷却需求0的冷却液温度50和对应于最大冷却需求100的冷却液温度90的范围之内，冷却液温度越高，则对应的冷却需求越大。当然，该表1中具体数值仅用于对本发明的示例性说明，而不是对本发明的限制。

返回图2，在一些实施例中，控制装置101还接收环境温度作为输入。所述环境温度可以由置于车身外的温度传感器测量并通过车辆总线发送到控制装置101。

当控制装置101接收到所述环境温度后，可以通过一维查表对该环境温度进行模糊化，从而获得对应于该环境温度的冷却需求。所述一维查表是指查询一维表，该一维表中可存储有不同环境温度范围所对应的冷却需求；所述模糊化是指将具体的环境温度映射到所述一维表中的环境温度范围，从而可通过一维查表获得对应的冷却需求。所述一维表可以事先根据电动车辆的运行和散热的历史数据或专家知识等建立，并存储在与控制装置101或车身控制器关联的存储设备中。

下表2为对应于环境温度的冷却需求的一维表的示例：

表2

环境温度	冷却需求
		-20	0
-10	0
		0	0
10	0
		20	20
30	40
		40	80
50	100
		60	100
70	100
		80	100
90	100
		100	100

如该表2中所示，当环境温度小于20度时，对应的冷却需求为0；当环境温度大于或等于20度，且小于30度时，对应的冷却需求为20，等等；当环境温度大于等于50度时，对应的冷却需求达到最大，为100。根据该表2可知，在对应于最小冷却需求0的环境温度10和对应于最大冷却需求100的冷却液温度50的范围之内，环境温度越高，则对应的冷却需求越大。当然，上表中具体数值仅用于对本发明的示例性说明，而不是对本发明的限制。

返回图2，在一些实施例中，控制装置101还接收车速信号作为输入。可以由车辆内的电机转速传感器或车轮转速传感器测量电机转速或车辆转速并通过车辆总线发送到控制装置101，由控制装置101根据电机转速或车轮转速计算出车速；或者也可以使用如GPS之类的卫星定位系统测量得出车速，并通过车辆总线将其发送到控制装置101。

当控制装置101接收到所述车速信号后，可以通过一维查表对该车速进行模糊化，从而获得对应于该车速的冷却需求。所述一维查表是指查询一维表，该一维表中可存储有不同车速范围所对应的冷却需求；所述模糊化是指将具体的车速映射到所述一维表中的车速范围，从而可通过一维查表获得对应的冷却需求。所述一维表可以事先根据电动车辆的运行和散热的历史数据或专家知识等建立，并存储在与控制装置101或车身控制器关联的存储设备中。

下表3为对应于车速的冷却需求的一维表的示例：

表3

车速	冷却需求
		0-50	80
50-60	50
		60-70	40
70-80	30
		80	0

如该表3中所示，当车速小于50km/h时，对应的冷却需求为80；当车速大于或等于50km/h，且小于60km/h时，对应的冷却需求为50；等等；当车速大于或等于80km/h度时，对应的冷却需求为0。根据该表3可知，在对应于最大冷却需求80的车速50km/r和对应于最小冷却需求0的车速80km/r的范围之内，车速越高，则对应的冷却需求越小。当然，上表中具体数值仅用于对本发明的示例性说明，而不是对本发明的限制。

返回图2，在一些实施例中，控制装置101还接收电机温度、电机转速和电机转矩等作为输入，并通过电机热模型进行模糊化，从而获得对应于电机的预期温度的冷却需求。这里，所述模糊化是指对所述电机温度、电机转速和电机转矩等应用所述电机热模型，从而获得对应于电机的预期温度的冷却需求。

现参照图3，其示出了根据本发明的实施例通过电机热模型获得对应于电机的预期温度的冷却需求的方法的流程图。

如图3中所示，在步骤301，获取电机的温度、转速和转矩。所述电机的温度、转速和转矩可以由分别安装在电机上的温度传感器、转速传感器和转矩传感器测量并通过车辆总线传送给所述控制装置101。

在步骤302，基于电机的转速和转矩，确定电机的功率。具体来说，将电机的转速乘以转矩即可计算得到电机的功率。

在步骤303，基于电机的转速，确定电机的效率。可以通过查表来对电机的效率进行确定。该表可以被预先配置以建立转速与效率之间的对应关系。

在步骤304，基于电机的效率和功率，确定电机的预期发热量。具体来说，电机的输入能量E等于电机的功率P加上电机的理论发热量H，并且电机的输入能量还等于电机的功率P除以电机的效率eff。因此，可以得到如下等式：

H+P＝P/eff (1)

由上式(1)，可以得到用于确定电机的预期发热量H的如下等式(2)：

H＝P×(1-eff)/eff (2)

其中，eff是大于零小于1的值。

在步骤305，获取冷却液泵的转速和冷却液的热容量。所述冷却液泵的转速可以由安装在冷却液泵上的转速传感器测量并通过车辆总线传送给所述控制装置101。冷却液的热容量指示了单位体积的冷却液温度上升1度所吸收的热量。由于冷却液的热容量在一段时间内是大体恒定的，在本发明的一个实施例中，该热容量可以是预先配置的固定值并可以存储在与控制装置101或整车控制器关联的存储器中。该值例如可以在对车辆进行保养时更新。

在步骤306，基于电机的预期发热量、冷却液泵的转速以及冷却液的热容量，确定电机的预期温度变化。具体而言，首先，例如可以使用查表、公式计算等方法(所述表或公式例如可以根据冷却液泵的相关规格来事先建立)将冷却液泵的转速映射为冷却液的流速，即，将某一转速映射为从冷却液泵流出的冷却液的流速。然后，将冷却液的热容量与冷却液的流速相乘以获得当前在单位时间内流过电机的冷却液上升1度所吸收的热量。然后，将电机的预期发热量H除以该值以获得电机的预期温度变化。

在步骤307，基于电机的温度和预期温度变化，确定电机的预期温度。具体地，将电机的温度与预期温度变化相加，即可获得电机的预期温度。

在步骤308，基于电机的预期温度，确定该预期温度所对应的冷却需求。具体地，在本发明的一实施例中，可以使用查表的方法获得所述预期温度所对应的冷却需求。该表可以事先根据电机的运行和冷却的历史数据或专家知识等建立，并存储在与控制装置101或车身控制器关联的存储设备中。

下表4为对应于电机预期温度的冷却需求的表的示例：

表4

电机预期温度	冷却需求
		0-50	0
50-60	20
		60-70	50
70-80	80
		80	100

如该表3中所示，当电机预期温度为0－50度时，对应的冷却需求为0；当电机的预期温度大于或等于50度，且小于60度时，对应的冷却需求为20；等等；当电机的预期温度大于或等于80度时，对应的冷却需求为100。根据该表4可知，在对应于最小冷却需求0的电机预期温度50度和对应于最大冷却需求100的电机预期温度80的范围之内，电机的预期温度越高，则对应的冷却需求越大。当然，该表5中的数值仅为示例性说明，而不是对本发明的限制。

返回图2，在一些实施例中，控制装置101还接收电机控制器温度和电机控制器电流等作为输入，并通过电机控制器热模型进行模糊化，从而获得对应于电机控制器的预期温度的冷却需求。这里，所述模糊化是指对所述电机控制器温度和电机控制器电流等应用所述电机控制器热模型，从而获得对应于电机控制器的预期温度的冷却需求。

现参照图4，其示出了根据本发明的实施例通过电机控制器热模型获得对应于电机控制器的预期温度的冷却需求的方法的流程图。

如图4中所示，在步骤401，获取电机控制器的温度和电流。所述电机传感器的温度和电流由分别安装在电机传感器上的温度传感器和电流表测量并通过车辆总线传送给所述控制装置101。

在步骤402，基于电机控制器的电流，确定电机控制器的预期发热量。具体来说，可以将电机控制器的电流的平方乘以电机控制器的电阻，即可计算得到电机控制器的预期发热量。显然，电机控制器的电阻是一个固定值，可以在例如电动车辆出厂时或者在对该电动车辆进行维护保养时，该值进行配置，例如测量该值并将其存储在与控制装置101或整车控制器关联的存储器中。

在步骤403，获取冷却液泵的转速和冷却液的热容量。由于冷却液的热容量在一段时间内是大体恒定的，在本发明的一个实施例中，该热容量可以是预先配置的固定值。该值例如可以在对车辆进行保养时更新。

在步骤404，基于电机控制器的预期发热量、冷却液泵的转速以及冷却液的热容量，确定电机控制器的预期温度变化。具体而言，首先，例如可以使用查表、公式计算等方法(所述表或公式例如可以根据冷却液泵的相关规格来事先建立)将冷却液泵的转速映射为冷却液的流速，即，将某一转速映射为从冷却液泵流出的冷却液的流速。然后，将冷却液的热容量与冷却液的流速相乘以获得指示当前在单位时间内流过电机的冷却液上升1度所吸收的热量。然后，将电机控制器的预期发热量除以该值以获得电机控制器的预期温度变化。

在步骤405，基于电机控制器的温度和预期温度变化，确定电机控制器的预期温度。具体地，将电机控制器的温度与预期温度变化相加，即可获得电机控制器的预期温度。

在步骤406，基于电机控制器的预期温度，确定该预期温度所对应的冷却需求。具体地，在本发明的一实施例中，可以使用查表的方法获得所述预期温度所对应的冷却需求。该表可以事先根据电机的控制器的运行和冷却的历史数据或专家知识等建立，并存储在与控制装置101或车身控制器关联的存储设备中。电机控制器的预期温度与冷却需求之间的对应关系可以与图4中所例示的电机的预期温度与冷却需求之间的对应关系类似。

应指出的是，尽管图2中示出了电动车辆的散热系统的控制算法接收冷却液温度、环境温度、车速信号、电机温度等电机参数以及电控控制器温度等电机控制器参数，分别确定其各自对应的冷却需求，并通过对这些冷却需求加权求和来计算系统冷却需求，但在本发明的一些实施例中，可以仅接收这些输入中的一些，确定其对应的冷却需求，并通过对这些冷却需求加权求和来计算系统冷却需求。例如，在一些实施例中，可以接收冷却液温度，以及接收环境温度、车速信号、电机温度等电机参数、电机控制器温度等电机控制器参数中的任何一个或多个，分别计算其对应的冷却需求，并通过对这些冷却需求加权求和来计算系统冷却需求。

现返回图2，当控制装置101获得了分别对应于冷却液温度、环境温度、车速、电机的预期温度以及电机控制器的预期温度中的至少一部分的冷却需求之后，可以对所述各个冷却需求进行加权求和，从而获得系统冷却需求。具体地，控制装置101可以将所述各冷却需求乘以各自的权重因子后相加，从而获得系统冷却需求。所述各自的权重因子可以根据各因素对系统冷却需求的影响来事先设置并存储在与控制装置101或整个控制器关联的存储器中。例如，可以将对应的冷却液温度的冷却需求的权重设置为50％，将对应于环境温度的冷却需求的权重设置为10％，将对应的车速的冷却需求的权重设置为20％，将对应于电机的预期温度的冷却需求的权重设置为40％，将对应于电机控制器的预期温度的冷却需求的权利设置为40％。当然，以上权重值仅为示例，而不是对本发明的限制。

然后，控制装置101可以通过一维查表将所获得的系统冷却需求清晰化以获得电子风扇控制指令和/或冷却液泵控制指令。所述一维查表是指查询一维表，所述一维表中可存储有关于不同系统冷却需求范围所对应的电子风扇转速和/或冷却液泵转速，从而控制装置101可以生成包含所述电子风扇转速的电子风扇控制指令，和/或包含所述冷却液泵转速的冷却液泵控制指令。所述一维表可以有一个，其可以包含对应于不同系统冷却需求范围的电子风扇转速和冷却液泵转速；所述一维表也可以有两个，其中一个包含对应于不同系统冷却需求范围的电子风扇转速，另一个包含对应于不同系统冷却需求范围的冷却液泵转速。所述电子风扇转速和冷却液泵转速可以由转速数值来表示，或者也可以由最高转速的百分比来表示。所述清晰化是指将所获得的系统冷却需求映射到所述一维表中的系统冷却需求范围，从而获得对应于该系统冷却需求范围的电子风扇转速和/或冷却液泵转速。

下表5中示出了与不同的系统冷却需求范围对应的电子风扇转速的示例。

表5

系统冷却需求	电子风扇转速
		0	0
10	0
		20	0
30	0
		40	0
50	300
		60	1200
70	1800
		80	2400
90	3000
		100	3000

如表5中所示，当系统冷却需求小于50时，电子风扇转速为0rpm；当系统冷却需求大于或等于50，且小于60时，电子风扇转速为300rmp；等等。当系统冷却需求大于或等于90时，电子风扇转速达到最大，为3000rpm。可见，在分别对应于最小电子风扇转速0和最大电子风扇转速3000的系统冷却需求50和90的范围之内，系统冷却需求越大，则对应的电子风扇转速越大。当然，上表5中的具体数值仅为示例，而不是对本发明的限制。

下表6中示出了与不同的系统冷却需求范围对应的冷却液泵的示例。

表6

系统冷却需求	冷却液泵转速
		0	300
10	400
		20	600
30	1000
		40	1500
50	2100
		60	2800
70	3000
		80	3000
90	3000
		100	3000

如表6中所示，当系统冷却需求为小于10时，冷却液泵转速为300rpm；当系统冷却需求大于或等于10，且小于20时，冷却液泵转速为400rmp；等等。当系统冷却需求大于或等于70时，冷却液泵转速达到最大，为3000rpm。可见，在系统冷却需求0和对应于最大冷却液泵转速3000的系统冷却需求70的范围之内，系统冷却需求越大，则对应的冷却液泵转速越大。当然，上表6中的具体数值仅为示例，而不是对本发明的限制。

如上所述，在本发明的一些实施例中，电子风扇的转速和冷却液泵的转速可以用其各自最大转速的百分比来表示。在这种情况下，仅作为示例，假设系统冷却需求为55，例如可以通过查表确定冷却液泵的转速为其最大转速的55％，从而可以生成和发送相应的冷却液泵控制指令。或者，仍然假设系统冷却需求为55，例如可以通过查表确定电子风扇的转速为其最大转速的60％，并且冷却液泵的转速为其最大转速的50％，或者确定电子风扇的转速为其最大转速的80％，并且冷却液泵的转速为其最大转速的40％，等等。

在本发明的一些实施例中，控制装置101根据所获得的系统冷却需求生成电子风扇控制指令和冷却液泵控制指令两者；在本发明的另一些实施例中，控制装置101根据所获得的系统冷却需求仅生成电子风扇控制指令。当然，也可以考虑控制101根据所获得的系统冷却需求仅生成冷却液泵控制指令。

当通过一维查表根据所获得的系统冷却需求生成电子风扇控制指令和/或冷却液泵控制指令之后，控制装置101可以将生成的电子风扇控制指令和/或冷却液泵控制指令通过车辆总线分别发送给所述电子风扇和/或冷却液泵，以控制电子风扇和/或冷却液泵以期望的转速运行，从而对电动车辆的电机和电机控制器进行冷却。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的电动车辆的散热系统的控制算法，应指出的是，以上描述中的具体细节仅为示例，作为对本发明的示例性说明，而不是对本发明的限制。

现参照图5，其示出了根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制装置101的结构框图，其中，所述电动车辆散热系统至少包括冷却液泵和电子风扇，所述冷却液泵被配置为驱动冷却液以至少冷却电动车辆的电机和电机控制器，且所述电子风扇被配置为冷却冷却液。

所述控制装置101可以由硬件、软件、固件或其组合的方式来实现。在一些实施例中，所述控制装置101由整车控制器硬件及其软件的组合来实现。所述软件中的程序指令定义了所述控制装置101的各功能模块的功能及操作，并存储在整车控制器的存储器中，当整车控制器的处理单元加载并执行所述存储器中存储的程序指令时，构成所述控制装置101中的各功能模块，并执行其功能及操作。

如图5中所示，所述控制装置101包括：

数据获取模块501，其被配置为获取冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个；

冷却需求确定模块502，其被配置为基于所述冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个，分别确定其对应的冷却需求；

系统冷却需求计算模块503，其被配置为对所确定的冷却需求进行加权求和来计算电动车辆的系统冷却需求；

指令生成模块504，其被配置为基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令；以及

控制模块505，其被配置为使用所述冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令分别控制所述冷却液泵和/或所述电子风扇。

由于根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制装置101不仅考虑了冷却液温度一个因素，而且考虑了环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度等因素，因此使得对电机车辆的散热控制更为精确、稳定和高效率。

在本发明的一些实施例中，所述冷却需求确定模块502进一步被配置为通过一维查表，来基于所述冷却液温度、环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度分别确定其对应的冷却需求。

在本发明的一些实施例中，所述指令生成模块504进一步被配置为通过一维查表，来基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令。

在本发明的一些实施例中，所述数据获取模块501进一步被配置为通过以下方式获取所述电机预期温度：

获取所述电机的转速以及电机的转矩；

基于所述电机的转速和所述电机的转矩，确定电机的功率；

基于所述电机的转速，确定电机的效率；

基于所述电机的效率和所述电机的功率，确定电机的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

基于所述电机的预期发热量、所述冷却液泵的转速以及所述冷却液的热容量，确定所述电机的预期温度变化；

获取所述电机的当前温度；以及

基于所述电机的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机的预期温度。

在本发明的一些实施例中，所述数据获取模块501进一步被配置为通过以下方式获取电机控制器预期温度：

获取电机控制器的电流；

基于电机控制器的电流，确定电机控制器的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

基于所述电机控制器的预期发热量、所述冷却液泵的转速以及所述冷却液的热容量，确定所述电机控制器的预期温度变化；

获取所述电机控制器的当前温度；以及

基于所述电机控制器的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机控制器的预期温度。

由于根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制装置101利用了电机和电机控制器的热模型来分别计算电机和电机控制器的预期温度，以此来确定系统冷却需求，因此更进一步地提高了电机车辆散热控制的精确性、稳定性和效率。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制装置101。应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例，该控制装置101可具有更多、更少或不同的模块，且各模块之间的连接、包含和功能关系可以与所描述和图示的不同。例如，一般来说，该控制装置101的任何多个模块都可以合并为一个模块，任何一个模块也可以拆分为多个子模块，其中每个子模块用于执行其一部分功能。

现参照图6，其示出了根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制方法的流程图，其中，所述电动车辆散热系统至少包括冷却液泵和电子风扇，所述冷却液泵被配置为驱动冷却液以至少冷却电动车辆的电机和电机控制器，且所述电子风扇被配置为冷却冷却液。

所述控制方法可以由硬件、软件、固件或其组合的方式来实现。在一些实施例中，所述控制方法由电车车辆的整车控制器硬件及其软件的组合来实现。所述软件中的程序指令定义了该方法的各步骤，并存储在整车控制器的存储器中，当整车控制器的处理单元加载并执行所述存储器中存储的程序指令时，执行该方法的各步骤。可见，所述控制方法的各步骤可以对应于上述根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制装置的各模块的功能和操作，因此可参见以上描述及图示获得对方法中的至少部分步骤的更详细的了解。

如图6所示，所述控制方法包括以下步骤：

在步骤601，获取冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个；

在步骤602，基于所述冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个，分别确定其对应的冷却需求；

在步骤603，对所确定的冷却需求进行加权求和来计算电动车辆的系统冷却需求；

在步骤604，基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令；

在步骤605，使用所述冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令分别控制所述冷却液泵和/或所述电子风扇。

在本发明的一些实施例中，所述基于所述冷却液温度、环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度分别确定其对应的冷却需求是通过一维查表而执行的。

在本发明的一些实施例中，所述基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令是通过一维查表而执行的。

在本发明的一些实施例中，所述获取电机预期温度包括：

获取所述电机的转速以及电机的转矩；

基于所述电机的转速和所述电机的转矩，确定电机的功率；

基于所述电机的转速，确定电机的效率；以及

基于所述电机的效率和所述电机的功率，确定电机的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

获取所述电机的当前温度；

基于所述电机的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机的预期温度。

在本发明的一些实施例中，所述获取电机控制器预期温度包括：

获取电机控制器的电流；

基于电机控制器的电流，确定电机控制器的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

基于所述电机控制器的预期发热量、所述冷却液泵的转速以及所述冷却液的热容量，确定所述电机控制器的预期温度变化；

获取所述电机控制器的当前温度；

基于所述电机控制器的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机控制器的预期温度。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的电动车辆散热系统的控制方法，应指出的是，以上描述和图示仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该控制方法可具有更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含和功能关系可以与所描述和图示的不同。

在本发明的另一个方面，还提供了一种电动车辆的整车控制器，其包括根据本发明的任何一个实施例的上述控制装置101。当然，该整车控制器还可包括用于对电动车辆的行驶进行控制所需的任何其他模块。

在本发明的又一个方面，还提供了一种电动车辆的散热系统，其包括：根据本发明的任何一个实施例的上述控制装置101；电子风扇102；以及冷却液泵103。当然，所述电动车辆的散热系统还可包括其他部件，例如电机104和电机控制器105等等。

在本发明的再一个方面，还提供了一种电动车辆，其包括如上所述的电动车辆的整车控制器。

虽然已经在附图中图示并且在以上的详细描述中阐述了本发明的多个实施例，但是应当理解的是，本发明并不局限于所公开的实施例，而是能够进行多种的重新部署、修改和替换而并不背离如以下权利要求所限定的本发明。

Claims (12)

1.一种电动车辆散热系统的控制装置，其中，所述电动车辆散热系统至少包括冷却液泵和电子风扇，所述冷却液泵被配置为驱动冷却液以至少冷却电动车辆的电机和电机控制器，且所述电子风扇被配置为冷却冷却液，所述装置包括：

数据获取模块，其被配置为获取冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个；

冷却需求确定模块，其被配置为基于所述冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个，分别确定其对应的冷却需求；

系统冷却需求计算模块，其被配置为对所确定的冷却需求进行加权求和来计算电动车辆的系统冷却需求；

指令生成模块，其被配置为基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令；

控制模块，其被配置为使用所述冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令分别控制所述冷却液泵和/或所述电子风扇。

2.如权利要求1所述的控制装置，其中，所述冷却需求确定模块进一步被配置为通过一维查表，来基于所述冷却液温度、环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度分别确定其对应的冷却需求。

3.如权利要求1所述的控制装置，其中，所述指令生成模块进一步被配置为通过一维查表，来基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令。

4.如权利要求1-3中任一项所述的控制装置，其中，所述数据获取模块进一步被配置为通过以下方式获取所述电机预期温度：

获取所述电机的转速以及电机的转矩；

基于所述电机的转速和所述电机的转矩，确定电机的功率；

基于所述电机的转速，确定电机的效率；

基于所述电机的效率和所述电机的功率，确定电机的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

基于所述电机的预期发热量、所述冷却液泵的转速以及所述冷却液的热容量，确定所述电机的预期温度变化；

获取所述电机的当前温度；以及

基于所述电机的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机的预期温度。

5.如权利要求1-3中任一项所述的控制装置，其中，所述数据获取模块进一步被配置为通过以下方式获取电机控制器预期温度：

获取电机控制器的电流；

基于电机控制器的电流，确定电机控制器的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

基于所述电机控制器的预期发热量、所述冷却液泵的转速以及所述冷却液的热容量，确定所述电机控制器的预期温度变化；

获取所述电机控制器的当前温度；以及

基于所述电机控制器的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机控制器的预期温度。

6.一种电动车辆散热系统的控制方法，其中，所述电动车辆散热系统至少包括冷却液泵和电子风扇，所述冷却液泵被配置为驱动冷却液以至少冷却电动车辆的电机和电机控制器，且所述电子风扇被配置为冷却冷却液，所述方法包括：

获取冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个；

基于所述冷却液温度以及环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度中的至少一个，分别确定其对应的冷却需求；

对所确定的冷却需求进行加权求和来计算电动车辆的系统冷却需求；

基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令；

使用所述冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令分别控制所述冷却液泵和/或所述电子风扇。

7.如权利要求1所述的方法，其中，基于所述冷却液温度、环境温度、车速、电机预期温度和电机控制器预期温度分别确定其对应的冷却需求是通过一维查表而执行的。

8.如权利要求1所述的方法，其中，基于所述电动车辆的系统冷却需求生成冷却液泵控制指令和/或电子风扇控制指令是通过一维查表而执行的。

9.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其中，所述获取电机预期温度包括：

获取所述电机的转速以及电机的转矩；

基于所述电机的转速和所述电机的转矩，确定电机的功率；

基于所述电机的转速，确定电机的效率；以及

基于所述电机的效率和所述电机的功率，确定电机的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

获取所述电机的当前温度；

基于所述电机的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机的预期温度。

10.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其中，所述获取电机控制器预期温度包括：

获取电机控制器的电流；

基于电机控制器的电流，确定电机控制器的预期发热量；

获取所述冷却液泵的转速以及冷却液的热容量；

基于所述电机控制器的预期发热量、所述冷却液泵的转速以及所述冷却液的热容量，确定所述电机控制器的预期温度变化；

获取所述电机控制器的当前温度；

基于所述电机控制器的当前温度以及预期温度变化，确定所述电机控制器的预期温度。

11.一种电动车辆的整车控制器，其包括如权利要求1－5中任一项所述的控制装置。

12.一种电动车辆的散热系统，其包括：

如权利要求1－5中任一项所述的控制装置；

电子风扇；以及

冷却液泵。