CN111963414A

CN111963414A - 一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法及系统

Info

Publication number: CN111963414A
Application number: CN202010625240.6A
Authority: CN
Inventors: 黎家业; 吴家明; 邹日明
Original assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Current assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2040-07-02
Also published as: CN111963414B

Abstract

本发明涉及电动压缩机请求功率与功率限制的计算技术领域，特别涉及一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法及系统，方法中主要通过计算压缩机的实际功率与实际转速的比值K后，根据比值K计算实时变化的请求功率、限制功率与限制转速。本发明的提出主要解决了现有的空调控制器直接通过查询压缩机厂家提供的压缩机转速和功率的关系表得知转速与功率的关系，但由于该关系表上数值会受环境温度、湿度、压力等诸多因素的影响，因此相同转速的压缩机功率也会改变，其对应关系也会发生变化，导致的实际控制过程中会出现整车控制器限制功率与压缩机实际消耗功率偏差较大的问题。

Description

一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法及系统

技术领域

本发明涉及电动压缩机请求功率与功率限制的计算技术领域，特别涉及一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法及系统。

背景技术

汽车空调控制器(下文简称AC)，属于一种汽车空调设备的控制装置，在工作时通过对发动机转速和车厢内温度的变化进行检测，并对信号进行逻辑处理后，对电磁离合驱动器和怠速阀驱动器进行控制，从而达到了实现汽车车厢内空调装置的自动控制，使车厢内温度基本恒定并节省汽车能源。

在AC的压缩机功率控制算法中，AC需要根据目标压缩机转速向整车控制器(下文简称VCU)申请需求功率，再根据VCU返回的限制功率计算一个限制压缩机转速，发给压缩机(下文简称ACCM)，因此必须清楚压缩机转速和功率的转换关系，通常情况下通过查询压缩机厂家提供的压缩机转速和功率的关系表得知。

但由于压缩机厂家提供的压缩机转速和功率的关系表是基于标准工况下得出的，在环境温度、湿度、压力等诸多因素影响下，相同转速的压缩机功率也会改变，其对应关系也会发生变化，又由于软件内部参与运算的对应关系表固定不变，会导致实际控制过程中会出现VCU限制功率与ACCM实际消耗功率偏差较大的情况，因此一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法及系统应运而生。

发明内容

本发明的发明内容在于提供一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法及系统，主要解决了现有的空调控制器直接通过查询压缩机厂家提供的压缩机转速和功率的关系表得知转速与功率的关系，但由于该关系表上数值会受环境温度、湿度、压力等诸多因素的影响，因此相同转速的压缩机功率也会改变，其对应关系也会发生变化，导致的实际控制过程中会出现整车控制器限制功率与压缩机实际消耗功率偏差较大的问题。

本发明提出了一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法，包括以下步骤：

S1，空调控制器定期获取压缩机的实际功率与实际转速，并按照第一预设计算方程式计算得出比值K；

S2，所述空调控制器根据所述比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率；

S3，所述空调控制器发送所述请求功率至整车控制器，并接收返回的限制功率；

S4，所述空调控制器根据所述比值K与限制功率，定期按照第三预设计算方程式计算限制转速；

S5，所述空调控制器按照第四预设计算方程式计算请求转速后发送至所述压缩机，并接收所述压缩机返回的实际转速与实际功率。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S11，所述空调控制器定期获取所述压缩机的实际功率与实际转速，并判断所述压缩机的实际功率与实际转速是否为零，若是则执行步骤S12，若否则执行步骤S13；

S12，设定所述比值K为预设值，并执行所述步骤S2；

S13，按照第一预设计算方程式计算得出比值K，并执行所述步骤S2。

优选地，所述步骤S11具体包括：

S111，所述空调控制器定期获取所述压缩机的实际功率与实际转速；

S112，判断所述压缩机的实际功率与实际转速中是否存在至少一项为零，若是则执行所述步骤S12，若否则执行所述步骤S13。

优选地，所述步骤S1中，所述第一预设计算方程式，具体为，

K＝压缩机实际转速/压缩机实际功率；

所述步骤S2中，所述第二预设计算方程式，具体为，

请求功率＝(目标转速/K)+安全值；

所述步骤S4中，所述第三预设计算方程式，具体为，

限制转速＝限制功率*K；

所述步骤S5中，所述第四预设计算方程式，具体为，

请求转速＝min(限制转速，目标转速)。

优选地，在所述步骤S1之前，设置有步骤S0，预先录入所述第一预设计算方程式、第二预设计算方程式、第三预设计算方程式与第四预设计算方程式。

优选地，所述步骤S12中，所述预设值，具体为根据标准工况中实际功率与实际转速的关系表中竖直计算得出的平均值。

本发明还提出了一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的系统，包括空调控制器，以及分别与所述空调控制器电性连接的整车控制器与压缩机；

所述压缩机，用于定期向所述空调控制器发送实际功率与实际转速；

所述空调控制器，用于按照第一预设计算方程式定期计算比值K；还用于根据所述比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率；还用于将所述请求功率发送至所述整车控制器；

所述整车控制器，用于接收并根据所述请求功率，向所述空调控制器反馈限制功率；

所述空调控制器，还用于根据所述比值K与限制功率，定期按照第三预设计算方程式计算限制转速；还用于按照第四预设计算方程式计算请求转速，并发送至所述压缩机。

优选地，所述空调控制器中用于按照第一预设计算方程式定期计算比值K，还用于根据所述比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率；具体为，优先判断所述压缩机的实际功率与实际转速是否为零，若是则设定所述比值K为预设值，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率，若否则按照所述第一预设计算方程式计算得出所述比值K，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率；

其中，所述预设值为根据标准工况中实际功率与实际转速的关系表中竖直计算得出的平均值。

优选地，所述优先判断所述压缩机的实际功率与实际转速是否为零，具体为，判断所述压缩机的实际功率表与实际转速是否存在至少一项为零，若是则设定所述比值K为预设值，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率，若否则按照所述第一预设计算方程式计算得出所述比值K，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率。

优选地，所述第一预设计算方程式，具体为，

K＝压缩机实际转速/压缩机实际功率；

所述第二预设计算方程式，具体为，

请求功率＝(目标转速/K)+安全值；

所述第三预设计算方程式，具体为，

限制转速＝限制功率*K；

所述第四预设计算方程式，具体为，

请求转速＝min(限制转速，目标转速)。

由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：

第一，本发明提出的方法与控制系统中空调控制器可直接根据比值K与目标转速计算得出合理的请求功率，并发送至整车控制器，令整车控制器可分配合理的限制功率，实现车辆能源的高效利用；

第二，本发明提出的方法与控制系统中空调控制器可直接根据比值K与限制功率计算得出合适的限制转速发送给压缩机，进而令压缩机可确切根据空调控制器的需求作出相应的动作，实现能量的高效利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中方法的流程图；

图2为本发明实施例1中方法的具体实施流程图；

图3为本发明实施例2中系统的系统框图。

具体实施方式

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部分实施例，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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的空调控制器直接通过查询压缩机厂家提供的压缩机转速和功率的关系表得知转速与功率的关系，但由于该关系表上数值会受环境温度、湿度、压力等诸多因素的影响，因此相同转速的压缩机功率也会改变，其对应关系也会发生变化，导致的实际控制过程中会出现整车控制器限制功率与压缩机实际消耗功率偏差较大的问题。

实施例1

如图1与图2所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种准确计算电动压缩机请求功率与限制功率的方法，其包括以下步骤：

S2，空调控制器根据比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率；

S3，空调控制器发送请求功率至整车控制器，并接收返回的限制功率；

S4，空调控制器根据比值K与限制功率，定期按照第三预设计算方程式计算限制转速；

S5，空调控制器按照第四预设计算方程式计算请求转速后发送至压缩机，并接收压缩机返回的实际转速与实际功率。

优选但不限定的是，步骤S1中的定期是每100ms，步骤S2中的定期是每100ms。

在本实施例中，空调控制器通过压缩机的实际功率与实际转速，可以得出定期变化的比值K，并由比值K得到请求功率、限制转速以及请求转速，可保证相应的数值准确，同时整车控制器与空调控制器间采用定期更新的方式，实时调整，且符合实际使用环境下的实际需求，提高能源利用率，减少无用损耗。

更具体地，步骤S1具体包括：

S11，空调控制器定期获取压缩机的实际功率与实际转速，并判断压缩机的实际功率与实际转速是否为零，若是则执行步骤S12，若否则执行步骤S13；

S12，设定比值K为预设值，并执行步骤S2；

S13，按照第一预设计算方程式计算得出比值K，并执行步骤S2。

优选但不限定的是，步骤S12中的预设值，具体为根据标准工况中实际功率表与实际转速的关系表中数值计算得出的平均值。

在本实施例中，若实际功率与实际转速为零时，第一预设计算方程式并不能计算得出比值K，此时由空调控制器直接将预设值赋值给比值K，进而空调控制器可顺利执行后续步骤，也即向整车控制器发送请求功率，实现空调的顺利运行。其中，通过标准工况下的功率与转速关系表中计算的平均值，为最接近实际使用环境下的实际需求。

更具体地，步骤S11具体包括：

S111，空调控制器定期获取压缩机的实际功率与实际转速；

S112，判断压缩机的实际功率与实际转速是否存在至少一项为零，若是则执行步骤S12，若否则执行步骤S13。

在本实施例中，实际功率与实际转速中只要存在一项为零时，都无法通过第一预设计算方程式得出相应的比值K，因此只能采用将预设值赋值给比值K的方式。

更具体地，步骤S1中，第一预设计算方程式具体为，K＝压缩机实际转速/压缩机实际功率；在步骤S2中，第二预设计算方程式具体为，请求功率＝(目标转速/K)+安全值；在步骤S4中，第三预设计算方程式具体为，限制转速＝限制功率*K；在步骤S5中，第四预设计算方程式具体为，请求转速＝min(限制转速，目标转速)。

优选但不限定的是，步骤S2中安全值采用500W，保证计算得出的请求功率可确保满足制冷需求。

更具体地，步骤S1之前，设置有步骤S0，预先录入第一预设计算方程式、第二预设计算方程式、第三预设计算方程式与第四预设计算方程式。

实施例2

如图3所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种准确计算电动压缩机请求功率与限制功率的控制系统，其主要包括空调控制器10，以及分别与空调控制器10电性连接的整车控制器20与压缩机30。

其中，压缩机30，用于定期向空调控制器10发送实际功率与实际转速；空调控制器10，用于按照第一预设计算方程式定期计算比值K；还用于根据比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率；还用于将请求功率发送至整车控制器20；整车控制器20，用于接收并根据请求功率，向空调控制器10反馈限制功率；空调控制器10，还用于根据比值K与限制功率，定期按照第三预设方程式计算限制转速；还用于根据第四预设计算方程式计算请求转速，并发送至压缩机30。

在本实施例中，空调控制器10通过获取压缩机30的实际功率与实际转速，得出相应的比值后，可计算对应的请求功率、限制功率以及限制转速等数值，以及保证计算结果符合实际使用情况。

更具体地，空调控制器10中用于按照第一预设计算方程式定期计算比值K，还用于根据比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率，具体为，优先判断压缩机30的实际功率与实际转速是否为零，若是则设定比值K为预设值，并定期按照第二预设计算方程式计算请求功率，若否则按照第一预设计算方程式计算得出比值K，并定期按照第二预设计算方程式计算请求功率。

优选地，预设值为根据标准工况中实际功率与实际转速的关系表中数值计算得出的平均值。

在本实施例中，由于比值K是通过实际功率与实际转速计算得出，因此若实际功率与实际转速为零，此时不能得出有效的比值K，也即不能获取有效的请求功率、限制功率与限制转速，也即无法开展后续工作，因此直接为比值K赋值，赋值的具体数值取标准工况表下的平均值，尽可能贴近控制系统的实际需求。

更具体地，优先判断压缩机30的实际功率与实际转速是否为零，具体为，判断压缩机30的实际功率与实际转速是否存在至少一项为零，若是则设定比值K为预设值，并定期按照第二预设计算方程式计算请求功率，若否则按照第一预设计算方程式计算得出比值K，并定期按照第二预设计算方程式计算请求功率。

更具体地，第一预设计算方程式具体为，K＝压缩机30实际转速/压缩机30实际功率；第二预设计算方程式具体为，请求功率＝(目标转速/K)+安全值；第三预设计算方程式具体为，限制转速＝限制功率*K；

第四预设计算方程式具体为，请求转速＝min(限制转速，目标转速)。

其中，第二预设计算方程式中还设置有安全值，主要用于确保计算得出的请求功率可确保满足制冷需求，安全值可优选500W。

综上所述，本实施例1与实施例2提出了一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法及系统，其主要采用通过根据定期获取的实际功率与实际转速的比值K，计算实时变化的请求功率、限制功率与限制转速，进而实现能源的高效利用。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims

1.一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S12，设定所述比值K为预设值，并执行所述步骤S2；

3.根据权利要求2所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法，其特征在于：

所述步骤S1中，所述第一预设计算方程式，具体为，

K＝压缩机实际转速/压缩机实际功率；

所述步骤S2中，所述第二预设计算方程式，具体为，

请求功率＝(目标转速/K)+安全值；

所述步骤S4中，所述第三预设计算方程式，具体为，

限制转速＝限制功率*K；

所述步骤S5中，所述第四预设计算方程式，具体为，

请求转速＝min(限制转速，目标转速)。

5.根据权利要求4所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法，其特征在于：

在所述步骤S1之前，设置有步骤S0，预先录入所述第一预设计算方程式、第二预设计算方程式、第三预设计算方程式与第四预设计算方程式。

6.根据权利要求2所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的方法，其特征在于：所述步骤S12中，所述预设值，具体为根据标准工况中实际功率与实际转速的关系表中数值计算得出的平均值。

7.一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的系统，其特征在于：包括空调控制器(10)，以及分别与所述空调控制器(10)电性连接的整车控制器(20)与压缩机(30)；

所述压缩机(30)，用于定期向所述空调控制器(10)发送实际功率与实际转速；

所述空调控制器(10)，用于按照第一预设计算方程式定期计算比值K；还用于根据所述比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率；还用于将所述请求功率发送至所述整车控制器(20)；

所述整车控制器(20)，用于接收并根据所述请求功率，向所述空调控制器(10)反馈限制功率；

所述空调控制器(10)，还用于根据所述比值K与限制功率，定期按照第三预设计算方程式计算限制转速；还用于按照第四预设计算方程式计算请求转速，并发送至所述压缩机(30)。

8.根据权利要求7所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的系统，其特征在于：

所述空调控制器(10)中用于按照第一预设计算方程式定期计算比值K，还用于根据所述比值K与目标转速，定期按照第二预设计算方程式计算请求功率；具体为，优先判断所述压缩机(30)的实际功率与实际转速是否为零，若是则设定所述比值K为预设值，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率，若否则按照所述第一预设计算方程式计算得出所述比值K，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率；

其中，所述预设值为根据标准工况中实际功率与实际转速的关系表中数值计算得出的平均值。

9.根据权利要求8所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的系统，其特征在于：所述优先判断所述压缩机(30)的实际功率与实际转速是否为零，具体为，判断所述压缩机(30)的实际功率与实际转速是否存在至少一项为零，若是则设定所述比值K为预设值，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率，若否则按照所述第一预设计算方程式计算得出所述比值K，并定期按照所述第二预设计算方程式计算所述请求功率。

10.根据权利要求9所述的一种准确计算压缩机请求功率与限制功率的系统，其特征在于：

所述第一预设计算方程式，具体为，

K＝压缩机实际转速/压缩机实际功率；

所述第二预设计算方程式，具体为，

请求功率＝(目标转速/K)+安全值；

所述第三预设计算方程式，具体为，

限制转速＝限制功率*K；

所述第四预设计算方程式，具体为，

请求转速＝min(限制转速，目标转速)。