CN117584697A - 混合动力车辆的节能控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合动力车辆的节能控制方法、装置、设备及存储介质，涉及汽车智能控制领域，该方法包括冷启动工况下根据车辆使用需求：动力电池保温需求下，基于环境温度下降速率、动力电池温度和发动机工作状态，采用动力电池自加热模式或发动机热量实现动力电池加热；乘员舱取暖需求下，基于动力电池剩余电量、车辆行驶时间和发动机工作状态，采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖。本申请能够有效实现对车辆的节能。
Description
技术领域
本申请涉及汽车智能控制领域，具体涉及一种混合动力车辆的节能控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
热管理技术一直以来占据着汽车研发的重要地位，热管理的好坏不仅影响乘员的驾驶舒适性，更影响着一辆车的总体性能表现；热管理对车辆性能的影响在纯电动汽车或混动汽车上表现更为明显和重要。
传统燃油车的热管理技术主要解决发动机舱的散热，以及乘员舱的采暖和降温；新能源车的热管理不仅要解决上述问题，还要解决三电系统(电机、电控、电池)的散热问题，特别是电池系统的散热和保温。由于车辆物理结构的变化，新能源车的主要能量来源是动力电池的电能，动力电池不仅要为驱动电机供电，还要为整车上的电附件(如电动空压机、电动助力转向、冷却水泵、电子风扇、空调PTC等)提供驱动的能量，所以节能降耗是新能源汽车的关键技术所在。热管理控制策略的好坏直接影响着车辆的动力输出(动力性)和续航里程(经济性)。
新能源汽车在北方等冬季寒冷地区的推广一直以来都受限制，主要原因是新能源的电池系统对温度比较敏感，受低温影响新能源车在冬季无法启动行驶的事也是时有发生；目前部分新能源汽车为解决冬季高寒地区动力电池受低温影响电池放电功率受限，以及冷置后电池无法大功率放电的问题，开发了电池自动保温功能，即当检测到电池本体温度下降到一定阈值时，自动开启加热系统为电池系统保温以防止温度进一步下降，技术上有的采用电池液热方案，有的采用加热膜的方案，这两种方案无疑都会增加电池额外的电能消耗，使续航减少；另一个问题是冬季乘员舱采暖问题，PTC(Positive TemperatureCoefficient，正温度系数很大的半导体材料或元器件)加热的能量来源于动力电池，这也会增大耗电量，减少车辆续航。
发明内容
本申请提供一种混合动力车辆的节能控制方法、装置、设备及存储介质，能够有效实现对车辆的节能。
第一方面，本申请实施例提供一种混合动力车辆的节能控制方法，所述混合动力车辆的节能控制方法包括：
冷启动工况下根据车辆使用需求：
动力电池保温需求下，基于环境温度下降速率、动力电池温度和发动机工作状态，采用动力电池自加热模式或发动机热量实现动力电池加热；
乘员舱取暖需求下，基于动力电池剩余电量、车辆行驶时间和发动机工作状态，采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖。
结合第一方面，在一种实施方式中，
所述冷启动工况为车辆在冬季严寒地区静置后首次高压上电行驶工况；
所述冷启动工况下，车辆HMC通过温度传感器实时采集环境温度和动力电池温度发动给整车控制器，由整车控制器基于环境温度、电机温度、动力电池温度、动机水温和AC请求信号，实现动力电池加热和乘员舱取暖的逻辑控制。
结合第一方面，在一种实施方式中，对于采用动力电池自加热模式实现动力电池加热，具体为：
当环境温度的下降速率大于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值，则整车控制器发送PTC开启信号至BMS，动力电池开启自加热模式；
当整车控制器检测得到动力电池的冷却液温度大于设定高温阈值、或动力电池温度高于设定温度，则整车控制器发送关闭PTC加热信号至BMS，动力电池关闭自加热模式。
结合第一方面，在一种实施方式中，对于采用发动机热量实现动力电池加热，具体为：
当环境温度的下降速率小于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值，则整车控制器不发送PTC开启信号，动力电池的自加热模式不开启，并当整车高压上电完成后，若动力电池电量高于发动机启机阈值，且动力电池充电条件满足，则整车控制器发送发动机启机请求信号，发动机控制器控制发动机热机完成后开启高怠速或进入发电模式，且待发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，基于发动机冷却循环系统出水端设置的四通阀，将发动机的高温冷却液导入动力电池冷却循环系统的进水端，实现动力电池的加热；
当动力电池温度达到正常工作温度，且放电功率满足整车需求时，整车控制器控制发动机停机。
结合第一方面，在一种实施方式中，
所述四通阀与动力电池冷却循环系统进水端之间的管路上设有第四水泵；
当发动机水温高于预设温度阈值，需将发动机的高温冷却液导入动力电池冷却循环系统的进水端时，第四水泵工作并以最大功率运行；
当动力电池温度达到正常工作温度，且放电功率满足整车需求，整车控制器控制发动机停机时，第四水泵停止工作。
结合第一方面，在一种实施方式中，对于采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖，具体为：
当车辆行驶过程中检测得到动力电池电量高于发动机启机阈值，整车控制器接收到AC加热请求信号后，整车控制器控制PTC开启，此时采用PTC加热模式实现乘员舱取暖；
当车辆行驶后若电机定子绕产生热量使得电机需进行散热处理，则电机冷却循环系统开启并降低PTC的功率，基于电机冷却循环系统出水端设置的三通阀，将高温冷却液导入暖风芯体，此时由PTC和电机热量共同实现乘员舱取暖；
当发动机处于工作状态，且发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，整车控制器关闭PTC，并停止导入电机冷却循环系统的高温冷却液至暖风芯体，基于发动机冷却循环系统出水端设置的四通阀，将发动机的一部分高温冷却液导入暖风芯体，此时由发动机热量实现乘员舱取暖。
结合第一方面，在一种实施方式中，
所述电机冷却循环系统出水端与暖风芯体之间的管路上设有第五水泵；
所述电机冷却循环系统的进水端上设有第二水泵；
当电机冷却循环系统开启并降低PTC的功率，基于电机冷却循环系统出水端设置的三通阀，将高温冷却液导入暖风芯体时，第五水泵和第二水泵开启；
当发动机处于工作状态，且发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，整车控制器关闭PTC时，整车控制器发送指令信号关闭第五水泵。
第二方面，本申请实施例提供一种混合动力车辆的节能控制装置，所述混合动力车辆的节能控制装置包括：
判断模块，其用于在车辆冷启动工况下根据车辆使用需求，若为动力电池保温需求，则驱使第一执行模块工作，若为乘员舱取暖需求，则驱使第二执行模块工作；
第一执行模块，其用于基于环境温度下降速率、动力电池温度和发动机工作状态，采用动力电池自加热模式或发动机热量实现动力电池加热；
第二执行模块，其用于基于动力电池剩余电量、车辆行驶时间和发动机工作状态，采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖。
第三方面，本申请实施例提供一种混合动力车辆的节能控制设备，所述混合动力车辆的节能控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的混合动力车辆的节能控制程序，其中所述混合动力车辆的节能控制程序被所述处理器执行时，实现上述所述的混合动力车辆的节能控制方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有混合动力车辆的节能控制程序，其中所述混合动力车辆的节能控制程序被处理器执行时，实现上述所述的混合动力车辆的节能控制方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
1、通过监控大气环境温度变化并实时采集发动机水温、电机冷却液水温和动力电池温度，使用相应策略控制PTC和相应水泵的开启关闭，有效解决严寒环境下由于电池包低温导致的BMS无法大功率放电，以及放电功率无法满足整车行驶所需功率的问题；
2、可以节约电能延长续航，通过采用本申请所述的结构和策略，将发动机余热、电机绕组热量和PTC采暖三者结合起来，通过不同的控制策略选择最优的采暖方式，尽量减少PTC的使用时长以达到节能的目的。
附图说明
图1为本申请一种混合动力车辆的节能控制方法的流程图；
图2为车辆热管理系统的冷却液流向示意图；
图3为本申请一种混合动力车辆的节能控制装置的结构示意图；
图4为本申请混合动力车辆的节能控制设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
第一方面，本申请实施例提供一种混合动力车辆的节能控制方法，用以解决冬季严寒及寒冷地区新能源车的能耗高、续驶里程缩短的问题。需要说明的是，本申请所述的混合动力车辆的节能控制方法适用于包含混合动力系统的新能源车辆，该车辆存在两个动力源(发动机和电机)，通过优化热管理的控制策略充分利用两者的物理特性，取长补短，最大限度的减少电量消耗来延长续航里程，改善新能源车冬季续航里程变短的问题。
一实施例中，参照图1，图1为本申请混合动力车辆的节能控制方法的流程示意图。如图1所示，混合动力车辆的节能控制方法包括：
S1：冷启动工况下根据车辆使用需求，若为动力电池保温需求，则转到S2，若为乘员舱取暖需求，则转到S3；
S2：基于环境温度下降速率、动力电池温度和发动机工作状态，采用动力电池自加热模式或发动机热量实现动力电池加热；
S3：基于动力电池剩余电量、车辆行驶时间和发动机工作状态，采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖。
对于本申请所述的混动车辆，其热管理系统的冷却液流向如图2所示，在发动机冷却液出口端设置一个四通阀，包括一个进水口和三个出水口，图2中，四通阀的上端为进水口，下端为出水口，将发动机的高温冷却液分三路引出，一路引导至发动机散热器，一路通过第四水泵引入动力电池，一路经暖风芯体后通过鼓风机给乘员舱采暖；电机冷却液出口端设置一个三通阀，将电机的高温冷却液分二路引出，一路经过第五水泵经暖风芯体进入乘员舱，一路进入电机散热器。
另外，在发动机、电机(驱动电机)、动力电池的冷却液进口端位置均设置一水泵，分别为第一水泵、第二水泵、第三水泵。通过水泵的设置，不仅可以为冷却液提供动力，也能通过控制水泵的开关实现水道的截止。在默认状态下，第四水泵和第五水泵不工作，发动机冷却循环系统回路、电机冷却循环系统回路和动力电池冷却循环系统回路互不影响，根据发动机、电机和动力电池不同的散热需求，分别控制第一水泵、第二水泵、第三水泵以预先设定的温度阈值调整水泵占空比(控制水流量)进行散热，必要时可以控制风扇辅助散热。
由于混合动力系统结构上实现了发动机和驱动电机解耦，控制上可以通过灵活的策略控制发动机的启动和停机。发动机启动之后控制发动机进行高怠速(或发电)进行快速暖机提升水温，由于发动机正常工作的水温在90℃左右，动力电池最佳工作温度在25℃上下，在冬季严寒地区可以充分利用发动机工作时产生的水温差热量给电池包加热，减小低温环境对电池性能的影响。根据工况，通过设定的温度阈值从策略上控制不同水泵的启动时间和工作时长，从而控制整个冷却循环系统处在合理的温度区间内工作。
进一步的，本申请中，冷启动工况为车辆处于冬季严寒地区静置后首次高压上电行驶工况。对于冷启动工况，具体为车辆静置于外界环境中超过一定时间，例如，车辆在东北地区冬季夜间停车后(停车时间一般大于8小时)首次高压上电行驶，则为冷启动工况。
冷启动工况下(即在极低温环境下)，车辆HMC(热管理控制器)通过温度传感器实时采集环境温度和动力电池温度发动给整车控制器，由整车控制器基于环境温度、电机温度、动力电池温度、动机水温和AC(Airconditioning，空气调节装置的)请求信号，实现动力电池加热和乘员舱取暖的逻辑控制。
进一步的，在一实施例中，对于采用动力电池自加热模式实现动力电池加热，具体为：
当环境温度的下降速率大于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值，则整车控制器发送PTC开启信号至BMS(Battery Management System，电池管理系统)，动力电池开启自加热模式；温度的下降速率，指单位时间内温度的下降量；设定低温阈值可由标定得到。
当整车控制器检测得到动力电池的冷却液温度大于设定高温阈值、或动力电池温度高于设定温度，则整车控制器发送关闭PTC加热信号至BMS，动力电池关闭自加热模式。
具体的，当检测到环境温度下降速率大于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值时，为防止极端低温对动力电池电芯的影响，整车控制器发送PTC开启信号给BMS，动力电池开启自加热模式，使动力电池自身温度维持在某一温度区间；当整车控制器检测到动力电池冷却液温度大于设定高温阈值或动力电池电芯温度高于设定温度时，整车控制器则发送关闭PTC加热信号，退出电池保温模式。
进一步的，在一实施例中，对于采用发动机热量实现动力电池加热，具体为：
当环境温度的下降速率小于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值，则整车控制器不发送PTC开启信号，动力电池的自加热模式不开启，并当整车高压上电完成后，若动力电池电量高于发动机启机阈值，且动力电池充电条件满足，则整车控制器发送发动机启机请求信号，发动机控制器控制发动机热机完成后开启高怠速或进入发电模式，且待发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，基于发动机冷却循环系统出水端设置的四通阀，将发动机的高温冷却液导入动力电池冷却循环系统的进水端，实现动力电池的加热；
当动力电池温度达到正常工作温度，且放电功率满足整车需求时，整车控制器控制发动机停机。
需要说明的是，四通阀与动力电池冷却循环系统进水端之间的管路上设有第四水泵；当发动机水温高于预设温度阈值，需将发动机的高温冷却液导入动力电池冷却循环系统的进水端时，第四水泵工作并以最大功率运行；当动力电池温度达到正常工作温度，且放电功率满足整车需求，整车控制器控制发动机停机时，第四水泵停止工作。
具体的，当检测到环境温度下降速率小于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值时，则整车控制器不发送PTC开启信号，保温功能不激活。当整车高压上电完成后，若判断动力电池电量高于发动机启机阈值(正常情况下，电池SOC小于等于30％才满足发动机启动条件，此处意为SOC高于30％发动机也能启动)且充电条件满足(如SOC＜95％，充电条件满足SOC＜95％是为了防止动力电池过充)，则整车控制器主动发送发动机启机请求信号，由发动机控制器控制发动机热机完成后开启高怠速(正常怠速800rpm，高怠速3000rpm以上)或进入发电模式，所发电能直接用于电机供电以满足车辆行驶的功率需求。发动机大负荷工作时水温快速上升，当水温超过预设温度阈值时，整车控制器控制第四水泵开启并以最大功率工作，将发动机高温冷却液导入动力电池给动力电池加热，当动力电池温度达到正常工作温度且放电功率满足整车需求时，整车控制器发送停机信号控制发动机停机，并控制第四水泵关闭，从而有效解决低温导致的动力电池放电功率受限、动力性无法满足整车需求的问题，并且该模式不使用PTC加热可以减少电量消耗。
对于乘员舱取暖问题，乘员舱取暖伴随着整个用车过程，对于新能源而言，取暖消耗的电量占据整车能耗很大一部分。本申请可以利用电机工作时产生的热量，热量来源不仅仅有发动机的余热、PTC加热的热量还有电机工作时定子绕组产生的热量。
进一步的，在一实施例中，对于采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖，具体为：
当车辆行驶过程中检测得到动力电池电量高于发动机启机阈值，整车控制器接收到AC加热请求信号后，整车控制器控制PTC开启，此时采用PTC加热模式实现乘员舱取暖；
当车辆行驶后若电机定子绕产生热量使得电机需进行散热处理，则电机冷却循环系统开启并降低PTC的功率，基于电机冷却循环系统出水端设置的三通阀，将高温冷却液导入暖风芯体，此时由PTC和电机热量共同实现乘员舱取暖；
当发动机处于工作状态，且发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，整车控制器关闭PTC，并停止导入电机冷却循环系统的高温冷却液至暖风芯体，基于发动机冷却循环系统出水端设置的四通阀，将发动机的一部分高温冷却液导入暖风芯体，此时由发动机热量实现乘员舱取暖。
需要说明的是，电机冷却循环系统出水端与暖风芯体之间的管路上设有第五水泵；电机冷却循环系统的进水端上设有第二水泵；当电机冷却循环系统开启并降低PTC的功率，基于电机冷却循环系统出水端设置的三通阀，将高温冷却液导入暖风芯体时，第五水泵和第二水泵开启；当发动机处于工作状态，且发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，整车控制器关闭PTC时，整车控制器发送指令信号关闭第五水泵。
具体的，低温环境下，当车辆行驶时检测到动力电池电量高于发动机启机的阈值时(如SOC＞30％)，发动机不工作，此时优先采用PTC加热的方式供暖以保障乘员舱的舒适性，整车控制器接收到AC加热请求信号后，由整车控制器控制PTC开启；当行驶一段时间后，电机定子绕产生了热量需要散热，此时由整车控制器控制第五水泵和第二水泵开启并降低PTC的功率，将电机定子绕组的热量引入暖风芯体给乘员舱供暖，此时采暖由PTC和电机热量共同提供；若检测到发动机工作且冷却液水温高于预设温度阈值时，整车控制器发送指令信号关闭PTC和第五水泵，此时由发动机的余热来加热暖风芯体导出的热风对乘员舱进行供暖，极大地缩短了PTC工作的时长和功率，可以有效减少动力电池电能消耗。
第二方面，本申请实施例还提供一种混合动力车辆的节能控制装置。
一实施例中，参照图3，图3为本申请混合动力车辆的节能控制装置的功能模块示意图。如图3所示，混合动力车辆的节能控制装置包括判断模块、第一执行模块和第二执行模块。
判断模块用于在车辆冷启动工况下根据车辆使用需求，若为动力电池保温需求，则驱使第一执行模块工作，若为乘员舱取暖需求，则驱使第二执行模块工作；第一执行模块用于基于环境温度下降速率、动力电池温度和发动机工作状态，采用动力电池自加热模式或发动机热量实现动力电池加热；第二执行模块用于基于动力电池剩余电量、车辆行驶时间和发动机工作状态，采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖。
其中，上述混合动力车辆的节能控制装置中各个模块的功能实现与上述混合动力车辆的节能控制方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
第三方面，本申请实施例提供一种混合动力车辆的节能控制设备，混合动力车辆的节能控制设备可以是个人计算机(personal computer，PC)、笔记本电脑、服务器等具有数据处理功能的设备。
参照图4，图4为本申请实施例方案中涉及的混合动力车辆的节能控制设备的硬件结构示意图。本申请实施例中，混合动力车辆的节能控制设备可以包括处理器、存储器、通信接口以及通信总线。
其中，通信总线可以是任何类型的，用于实现处理器、存储器以及通信接口互连。
通信接口包括输入/输出(input/output，I/O)接口、物理接口和逻辑接口等用于实现混合动力车辆的节能控制设备内部的器件互连的接口，以及用于实现混合动力车辆的节能控制设备与其他设备(例如其他计算设备或用户设备)互连的接口。物理接口可以是以太网接口、光纤接口、ATM接口等；用户设备可以是显示屏(Display)、键盘(Keyboard)等。
存储器可以是各种类型的存储介质，例如随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、非易失性RAM(non-volatileRAM，NVRAM)、闪存、光存储器、硬盘、可编程ROM(programmable ROM，PROM)、可擦除PROM(erasable PROM，EPROM)、电可擦除PROM(electrically erasable PROM，EEPROM)等。
处理器可以是通用处理器，通用处理器可以调用存储器中存储的混合动力车辆的节能控制程序，并执行本申请实施例提供的混合动力车辆的节能控制方法。例如，通用处理器可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。其中，混合动力车辆的节能控制程序被调用时所执行的方法可参照本申请混合动力车辆的节能控制方法的各个实施例，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的硬件结构并不构成对本申请的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质。
本申请计算机可读存储介质上存储有混合动力车辆的节能控制程序，其中所述混合动力车辆的节能控制程序被处理器执行时，实现如上述的混合动力车辆的节能控制方法的步骤。
其中，混合动力车辆的节能控制程序被执行时所实现的方法可参照本申请混合动力车辆的节能控制方法的各个实施例，此处不再赘述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。术语“第一”、“第二”和“第三”等描述，是用于区分不同的对象等，其不代表先后顺序，也不限定“第一”、“第二”和“第三”是不同的类型。
在本申请实施例的描述中，“示例性的”、“例如”或者“举例来说”等用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
在本申请实施例描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作或步骤，但是应该理解，这些操作或步骤可以不按照其在本申请实施例中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号仅用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作或步骤可以按顺序执行或并行执行，并且这些操作或步骤可以进行组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种混合动力车辆的节能控制方法，其特征在于，所述混合动力车辆的节能控制方法包括：
冷启动工况下根据车辆使用需求：
动力电池保温需求下，基于环境温度下降速率、动力电池温度和发动机工作状态，采用动力电池自加热模式或发动机热量实现动力电池加热；
乘员舱取暖需求下，基于动力电池剩余电量、车辆行驶时间和发动机工作状态，采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖。
2.如权利要求1所述的一种混合动力车辆的节能控制方法，其特征在于：
所述冷启动工况为车辆在冬季严寒地区静置后首次高压上电行驶工况；
所述冷启动工况下，车辆HMC通过温度传感器实时采集环境温度和动力电池温度发动给整车控制器，由整车控制器基于环境温度、电机温度、动力电池温度、动机水温和AC请求信号，实现动力电池加热和乘员舱取暖的逻辑控制。
3.如权利要求2所述的一种混合动力车辆的节能控制方法，其特征在于，对于采用动力电池自加热模式实现动力电池加热，具体为：
当环境温度的下降速率大于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值，则整车控制器发送PTC开启信号至BMS，动力电池开启自加热模式；
当整车控制器检测得到动力电池的冷却液温度大于设定高温阈值、或动力电池温度高于设定温度，则整车控制器发送关闭PTC加热信号至BMS，动力电池关闭自加热模式。
4.如权利要求2所述的一种混合动力车辆的节能控制方法，其特征在于，对于采用发动机热量实现动力电池加热，具体为：
当环境温度的下降速率小于设定速率阈值，且动力电池温度小于设定低温阈值，则整车控制器不发送PTC开启信号，动力电池的自加热模式不开启，并当整车高压上电完成后，若动力电池电量高于发动机启机阈值，且动力电池充电条件满足，则整车控制器发送发动机启机请求信号，发动机控制器控制发动机热机完成后开启高怠速或进入发电模式，且待发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，基于发动机冷却循环系统出水端设置的四通阀，将发动机的高温冷却液导入动力电池冷却循环系统的进水端，实现动力电池的加热；
当动力电池温度达到正常工作温度，且放电功率满足整车需求时，整车控制器控制发动机停机。
5.如权利要求4所述的一种混合动力车辆的节能控制方法，其特征在于：
所述四通阀与动力电池冷却循环系统进水端之间的管路上设有第四水泵；
当发动机水温高于预设温度阈值，需将发动机的高温冷却液导入动力电池冷却循环系统的进水端时，第四水泵工作并以最大功率运行；
当动力电池温度达到正常工作温度，且放电功率满足整车需求，整车控制器控制发动机停机时，第四水泵停止工作。
6.如权利要求2所述的一种混合动力车辆的节能控制方法，其特征在于，对于采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖，具体为：
当车辆行驶过程中检测得到动力电池电量高于发动机启机阈值，整车控制器接收到AC加热请求信号后，整车控制器控制PTC开启，此时采用PTC加热模式实现乘员舱取暖；
当车辆行驶后若电机定子绕产生热量使得电机需进行散热处理，则电机冷却循环系统开启并降低PTC的功率，基于电机冷却循环系统出水端设置的三通阀，将高温冷却液导入暖风芯体，此时由PTC和电机热量共同实现乘员舱取暖；
当发动机处于工作状态，且发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，整车控制器关闭PTC，并停止导入电机冷却循环系统的高温冷却液至暖风芯体，基于发动机冷却循环系统出水端设置的四通阀，将发动机的一部分高温冷却液导入暖风芯体，此时由发动机热量实现乘员舱取暖。
7.如权利要求6所述的一种混合动力车辆的节能控制方法，其特征在于：
所述电机冷却循环系统出水端与暖风芯体之间的管路上设有第五水泵；
所述电机冷却循环系统的进水端上设有第二水泵；
当电机冷却循环系统开启并降低PTC的功率，基于电机冷却循环系统出水端设置的三通阀，将高温冷却液导入暖风芯体时，第五水泵和第二水泵开启；
当发动机处于工作状态，且发动机冷却液水温高于预设温度阈值时，整车控制器关闭PTC时，整车控制器发送指令信号关闭第五水泵。
8.一种混合动力车辆的节能控制装置，其特征在于，所述混合动力车辆的节能控制装置包括：
判断模块，其用于在车辆冷启动工况下根据车辆使用需求，若为动力电池保温需求，则驱使第一执行模块工作，若为乘员舱取暖需求，则驱使第二执行模块工作；
第一执行模块，其用于基于环境温度下降速率、动力电池温度和发动机工作状态，采用动力电池自加热模式或发动机热量实现动力电池加热；
第二执行模块，其用于基于动力电池剩余电量、车辆行驶时间和发动机工作状态，采用PTC加热模式、电机热量或发动机热量实现乘员舱取暖。
9.一种混合动力车辆的节能控制设备，其特征在于，所述混合动力车辆的节能控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的混合动力车辆的节能控制程序，其中所述混合动力车辆的节能控制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的混合动力车辆的节能控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有混合动力车辆的节能控制程序，其中所述混合动力车辆的节能控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的混合动力车辆的节能控制方法的步骤。
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|---|---|---|---|
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- 2023-12-01 CN CN202311643868.9A patent/CN117584697A/zh active Pending
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