CN118024964A - 车辆散热模块的控制方法、装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例适用于车辆技术领域,提供了一种车辆散热模块的控制方法、装置及车辆,所述方法包括:根据车辆当前的车速,确定所述车辆的散热模块的目标角度;基于所述目标角度和所述散热模块的当前角度,对所述散热模块的角度进行调节;在调节所述散热模块的角度后,根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,所述出水口温度偏差为出水口温度减去预设温度的差值;若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比。通过上述方法,能够在满足车辆散热需求时,降低能源消耗。
Description
技术领域
本申请属于车辆技术领域,特别是涉及一种车辆散热模块的控制方法、装置及车辆。
背景技术
新能源汽车的动力来源于动力电池。电池在工作过程中会发热,从而使得电池的温度上升,电池温度上升会影响电池的性能。因此,在动力电池工作过程中,需要进行散热。
车辆的散热能力会影响车辆的性能。若散热能力不足,则会导致电池无法在最佳温度下工作,也就无法使得动力电池正常发挥出自己的最佳性能。动力电池的性能降低,经常会导致车辆限扭矩,限功率。此外,若是散热不及时,整个车辆容易超温。
车辆可以通过散热装置进行散热,从而避免动力电池温度过高。目前,为了保障散热装置的散热能力,通常需要使用过多的能源来进行散热,导致散热过程中消耗的能源较高。例如,车辆在行驶过程中经常需要将用于散热的风扇维持在高转速水平。
在选择车辆时,越来越多的用户开始在乎动力经济性和续航里程,以及驾乘体验感。若动力电池的散热能力不佳,则会影响车辆性能,造成用户体验不佳;若散热所需要的能源消耗过高,也会与用户的经济性需求不匹配。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种车辆散热模块的控制方法、装置及车辆,用以在满足车辆散热需求时,降低能源消耗。
本申请实施例的第一方面提供了一种车辆散热模块的控制方法,包括:
根据车辆当前的车速,确定所述车辆的散热模块的目标角度,所述散热模块用于对所述车辆中的电池进行散热,所述目标角度用于使所述散热模块的散热器进风量达到目标值;
将所述散热模块的角度调节至所述目标角度;
在调节所述散热模块的角度后,根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,所述出水口温度偏差为出水口温度减去预设温度的差值;
若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比。
本申请实施例的第二方面提供了一种车辆散热模块的控制装置,包括:
目标角度确定模块,用于根据车辆当前的车速,确定所述车辆的散热模块的目标角度,所述散热模块用于对所述车辆中的电池进行散热,所述目标角度用于使所述散热模块的散热器进风量达到目标值;
角度调节模块,用于将所述散热模块的角度调节至所述目标角度;
判断模块,用于在调节所述散热模块的角度后,根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,所述出水口温度偏差为出水口温度减去预设温度的差值;
占空比调节模块,用于若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比。本申请实施例的第三方面提供了一种车载终端,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在车载终端上运行时,使得所述车载终端执行上述第一方面所述的方法。
本申请实施例的第六方面提供了一种车辆,包括电池和散热模块,所述车辆通过如上述第一方面所述的方法控制所述散热模块对所述电池进行散热。
与现有技术相比,本申请实施例包括以下优点:
应用本申请实施例中的方法,可以控制散热模块对车辆中的电池进行散热。车辆中散热模块的角度影响散热器的进风量,进风量越大,散热性能越好。不同车速下,进风量最大值对应的散热模块角度不同,因此,可以根据车辆的车速确定使得散热模块达到最佳性能的目标角度,从而将散热模块调节到目标角度,在散热模块到达目标角度之后,可以判断角度调节后的散热模块是否能满足散热需求。若调节散热模块的角度可以满足当前的散热需求,则不需要调节风扇和水泵,也就相当于降低了能源消耗。若调节散热模块的角度不能满足当前的散热需求,则可以继续对散热模块的水泵和风扇进行调节,从而使得散热模块的散热能力满足电池散热需求。本申请实施例对电池进行散热时,可以先对散热模块的角度进行调节,从而使得散热模块的进风量可以达到当前车速下的最大值,相当于先调节散热模块的角度来提高散热性能;在角度调节之后,若散热模块可以满足散热需求,则不需要对风扇和水泵进行调节,也就避免了额外的能源消耗;若散热模块不能满足散热需求,则可以再对散热模块的风扇和水泵进行调节。调节散热模块的角度,可以增强散热模块的散热能力,因而需要风扇和水泵额外提供的散热功率可以降低,从而降低了散热所需的能源消耗。即,本申请实施例中的方法可以在满足车辆中电池散热需求的情况下,降低能源消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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的介绍。
图1是本申请实施例提供的一种车辆散热模块的控制方法的步骤流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种散热模块的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的散热模块不同角度的示意图;
图4是本申请实施例提供的散热模块在不同车速不同角度下的进风量示意图;
图5是本申请实施例提供的一种比例积分微分函数图像示意图;
图6是本申请实施例提供的一种控制逻辑示意图;
图7是本申请实施例提供的一种车辆散热方法的示意图;
图8是本申请实施例提供的一种车辆散热模块的控制装置的示意图;
图9是本申请实施例提供的一种车载终端的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
在全球能源危机的影响下,石油和其他燃料价格大幅上涨,节能减排的新能源车辆越来越受欢迎,例如,混合动力车辆以及电动汽车。
混合动力电动汽车或电动汽车均使用电池,电池并不是一块或两块电池,它是由数百或者数千块单体电池按不同的串联和并联方式组合而成的。现在电池多采用锂离子电池,但锂离子电池对工作温度、安全防护等要求极高,如最适宜的工作温度为10℃~30℃,过高或过低的温度都会对电池寿命和性能有影响。
动力电池是新能源电动汽车的动力来源,其温度特性直接影响到纯电动汽车的性能、寿命和耐久性。在车辆运行过程中,电池会进行充放电,电池的充放电会伴随着大量热量的产生。若不能及时对电池进行散热,电池的内部温度会急剧上升,加剧电池内阻与容量的不一致性,甚至导致热失控,从而可能造成安全隐患。基于此,一般需要对电池进行冷却,保障电池可以工作在正常的温度范围内。
车辆中可以使用冷却液对动力电池进行散热。在进行散热时,冷却管可以设置于电池表面,冷却管可以包括进水口管路和出水口管路,温度较低的冷却液从进水口管路流入,然后在冷却管中流动,从而带走电池组中单体电池产生的热量,最后从出水口管路流出。出水口流出的冷却液可以由散热模块中的风扇以及水泵进行散热,从而降低温度,温度降低之后的冷却液回流到进水口管路,从而继续进行电池的散热。
目前,对于车辆散热的控制,大多是通过调节散热模块中风扇的转速来调节散热能力;单纯通过调节风扇的功率来进行散热,会导致散热所需的能耗大。
基于此,本申请提出了一种车辆散热模块的控制方法,从而可以降低散热过程中的能源消耗。
下面通过具体实施例来说明本申请的技术方案。
参照图1,示出了本申请实施例提供的一种车辆散热模块的控制方法的步骤流程示意图,具体可以包括如下步骤:
S101,根据车辆当前的车速,确定所述车辆的散热模块的目标角度,所述散热模块用于对所述车辆中的电池进行散热,所述目标角度用于使所述散热模块的散热器进风量达到目标值。
本申请实施例的执行主体可以车载终端,车载终端可以为车辆中进行控制的设备或装置,例如整车控制器、车机等。本申请实施例对车载终端的具体类型不做限定。
本申请实施例中的方法可以应用在车辆加速场景下。在车辆加速时,动力电池需要向车辆提供更大的驱动力,此时,动力电池的输出功率增大,产生的热度也增大,动力电池的温度会上升,那么当前的散热模块无法满足车辆的散热需求,此时需要对散热模块进行控制,从而提高散热模块的散热能力。
车辆中的散热模块可以通过风扇提供的风力进行散热,通过水泵带动系统循环,从而将冷却液带动到散热模块的位置,以对冷却液进行散热。图2是本申请实施例提供的一种散热模块的示意图,图2中的1为风扇支架,2为风扇,3为风冷冷凝器,4为散热器,111可以为风扇支架中的风扇安装位置。
散热风扇的风量是指风冷散热器风扇每分钟送出或吸入的空气总体积,在同样转速下,若风扇的风量更大,则其降温效果更好。因此,可以通过增加散热器的进风量来提高散热器的散热能力。
散热模块可以具有不同的角度,如图3所示。散热模块的角度可以影响散热器的进风量,而散热器的进风量越大,散热模块的散热性能越强。因而,本申请实施例可以通过调节散热模块的角度,提高散热模块的性能。
为了使得散热模块具有更好的性能,可以将散热模块调节至进风量最大的目标角度。目标角度与车辆的车速具有强烈的关联关系。根据仿真分析,车速不同,前端散热模块转到不同的角度,才能提高散热器风量从而提高散热效率。选取具有代表性的车速进行仿真分析,仿真结果可以如图3所示。
如图3所示,不同车速下前端散热模块散热器的风量不同,进而导致散热效率不同。例如,车速为40Km/h,前端散热模块为40°时,散热器风量最大,即散热效果最佳,当车速为150Km/h时,前端散热模块为60°时,散热器风量最大,即整车散热效果最佳。
相较于提高风扇的转速,调节散热模块的角度所需要的能源消耗更低。因而,在本申请实施例中,为了降低散热过程中的能源消耗,可以优先调节散热模块的角度,从而将散热器的风量调节到最佳。
由于不同车速下,散热模块中散热器的最大风量所对应的角度不同,因此,可以预先对散热模块的进风量最大的角度和车速的关联关系进行标定,基于标定结果,可以直接查找出每个车速下使得散热器的风量最大的散热模块角度,即上述目标角度。在散热模块处于上述目标角度时,散热器的进风量最大,从而使得散热模块的散热性能得到提升。
S102,将所述散热模块的角度调节至所述目标角度。
在车辆处于加速场景时,车辆的车速在不断改变,车载终端可以不断地根据车速确定目标角度,并将散热模块的角度调整为目标角度,从而使得散热器的进风量维持在更佳水平,使得散热模块的散热性能得到提升。
车载终端,例如整车控制器对散热模块进行调节时,可以根据比例积分微分(Proportion Integral Differentia,lPID)控制模式确定控制信号输出值。示例性的,根据目标角度和当前角度,可以计算出需要对散热模块进行调节的调节角度值;基于调节角度值可以计算出散热模块需要调节的角度比例值,然后基于该角度比例值,可以确定控制信号输出值。其中,基于该角度比例值确定控制信号输出值可以通过比例积分微分控制算法进行计算。具体的,可以基于调节角度值对应的角度调节比例值,通过以下公式计算控制信号输出值:
e(t)=(x0-xi)/p*100%
其中,AV(t)为控制信号输出值;e(t)为角度调节比例值,x0为目标角度,xi为当前角度,p为角度调整比例范围,Kp为比例的调整系数,Ki为积分的调节系数,Kd为微分调整系数。散热模块的角度调整范围为0度-90度。
整车控制器可以基于控制信号输出值向散热模块的角度控制装置发送控制信号,从而控制散热模块将角度调节到目标角度。
图5是本申请实施例提供的一种比例积分微分函数图像示意图,如图5所示,基于PID控制,可以不断地缩小散热模块的目标角度和当前角度之间的误差,使得散热模块的角度不断接近目标角度,最终稳定在目标角度附近。
S103,在调节所述散热模块的角度后,根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,所述出水口温度偏差为出水口温度减去预设温度的差值。
在一种可能的实现方式中,冷却液带走电池的热量之后流到出水口,出水口温度高低可以反映出当前电池的温度高低。当冷却液可以使得电池稳定在最佳工作温度范围内时,出水口的冷却液的温度,一般也应当在预设范围内。若出水口冷却液温度过高,则可以说明当前电池过高。上述出水口温度偏差为出水口温度减去预设温度的差值,其中上述预设温度可以为冷却液经过散热模块之后的期望温度值。当冷却液经过散热模块之后达到期望温度值时,电池可以稳定在最佳工作温度范围内。出水口温度与预设温度的差值,即出水口温度偏差,可以表征散热模块的散热水平。基于散热模块的性能,可以设置一个出水口温度偏差阈值,若出水口温度偏差小于等于该出水口温度偏差阈值,则可以说明当前电池的温度在最佳温度范围内,也就是散热模块的当前散热功率满足所电池的散热需求;当出水口温度偏差大于出水口温度偏差阈值,则表明电池温度过高,散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求。
例如,电池的最佳工作温度范围可以为10度-35度,在电池工作过程中,冷却液不断循环,从而带走电池的热量。冷却液经过电池之后,温度会上升;冷却液经过散热模块之后,温度会下降。设定冷却液经过散热模块之后的期望温度值为5度,将出水口温度偏差阈值设定为30度。那么,若当前出水口温度为50度,则此时的出水口温度偏差为45度,大于预设的出水口温度偏差阈值,因此基于当前的出水口温度偏差,散热模块的当前散热功率不满足所述电池的散热需求。若当前出水口温度为33度,则此时的出水口温度偏差为28度,小于预设的出水口温度偏差阈值,因此基于当前的出水口温度偏差,散热模块的当前散热功率不满足所述电池的散热需求。
在一种可能的实现方式中,还可以基于散热模块的目标散热功率以及当前散热功率确定散热模块的当前散热功率是否满足电池的散热需求。车载终端可以基于出水口温度偏差,确定电池散热所需的目标散热功率。散热模块用于将出水口的冷却液温度降低,因此基于出水口温度偏差以及经过散热模块的冷却液的体积,冷却液的比热容,冷却液的流速可以计算出将出水口温度降低到目标温度的目标散热功率。
基于散热模块的进水口温度和散热模块所处环境的环境温度,计算当前散热功率。散热模块用于将出水口的冷却液的温度带走,然后降低温度的冷却液可以回流到进水口,也就是说,散热模块的散热功率会影响进水口温度,基于进水口和出水口的温度偏差,冷却液的体积,冷却液的比热容,冷却液的流速可以计算出当前散热模块的散热功率。当然,环境温度也会影响冷却液温度,当环境温度过高时,冷却液散热慢;当环境温度较低时,冷却液散热更快。因此,可以基于环境温度和进水口温度共同确定散热模块的温度。
需要说明的是,由于计算散热功率的方式相同,因此,也可以直接使用温度值表征散热功率。例如,可以直接使用出水口温度偏差作为目标散热功率;使用出水口温度减去进水口温度的差值作为当前散热功率。
若目标散热功率大于当前散热功率,则可以确定散热模块的当前散热功率无法满足电池的散热需求。若目标散热功率小于或等于当前散热功率,则确定散热模块的当前散热功率满足电池的散热需求。
S104,若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比。
在一种可能的实现方式中,若在S103中计算得到目标散热功率,则可以基于目标散热功率确定风扇的目标转速和冷却液的目标流速,从而基于风扇的目标转速生成针对风扇的控制信号,进而基于该控制信号调节风扇的占空比;基于目标流速,生成水泵控制信号,以调节水泵占空比。
示例性的,车载终端可以根据目标散热功率,通过以下公式计算风扇的目标转速:
P1=K*n*ΔT+b
其中,P1为目标散热功率,K为风扇运行组合对应的常数,ΔT为进水口温度减去环境温度的差值,n为目标转速,b为风扇和水泵运行组合对应的常数。
车载终端可以基于预先设定的阈值,根据目标散热功率,确定目标流速。示例性的,假设目标散热功率小于第一功率阈值,则目标流速为第一流速值,若目标散热功率大于或等于第一功率值,而小于第二功率值,则目标流速可以为第二流速值,若目标散热功率大于或等于第二功率值,则目标流速可以为第三流速值。其中,第一流速值小于第二流速值,第二流速值小于第三流速值。之后,基于流速值与水泵占空比之间的标定关系,可以生成水泵控制信号,从而对水泵占空比进行调节。
在另一种可能的实现方式中,可以预先标定出水温度偏差变化值与冷却需求之间的关系。也就是可以预先确定各个出水温度偏差值对应的冷却需求,然后基于冷却需求和风扇占空比及水泵占空比之间的关联关系,从而确定目标风扇占空比以及目标水泵占空比,进而可以基于目标风扇占空比以及目标水泵占空比调节风扇和水泵,使得散热模块满足电池的散热需求。示例性的,车载终端可以计算上一个出水口温度偏差值与当前出水口温度偏差值的差值,得到冷却液的出水温度偏差变化值。基于预先标定的出水温度偏差变化值与冷却需求之间的关系,可以根据出水温度偏差变化值,确定散热模块的冷却需求值;然后根据冷却需求值,可以确定目标风扇占空比和目标水泵占空比。
在进行散热控制时,冷却需求值与水泵占空比之间具有对应关系。例如,水泵冷却需求与占空比之间的关系可以如下表1所示。
表1:
在进行散热控制时,冷却需求值与在进行散热控制时,冷却需求值与水泵占空比之间具有对应关系占空比之间具有对应关系。风扇的冷却需求与占空比之间的关系可以如下表2所示:
表2:
车载终端可以根据上述表1和表2,查找冷却需求值对应的目标水泵占空比和目标风扇占空比,然后将风扇的风扇占空比调节为目标风扇占空比,将水泵的水泵占空比调节为目标水泵占空比。
在本申请实施例中,当电池散热增加,需要对电池进行散热时,可以先调节散热模块的角度,将散热模块的角度调节到散热器风量最大值所对应的角度,从而提高散热模块的散热性能。若散热模块的角度调节可以满足散热需求,则不需要进行风扇和水泵的调节,从而可以降低散热过程中的能源消耗。在散热模块调节角度之后,若无法满足散热需求,则还可以继续对风扇和水泵进行调节,从而提高散热模块的散热能力,使得电池能够在最佳工作温度范围内进行工作。本申请中,对散热模块的精细调控,还可以避免车辆系统散热过快,从而避免系统散去过多的热量。
在燃油车辆中,也存在散热需求。本申请中对散热模块的控制也可以应用在燃油车辆中。本申请中的方案应用在燃油车辆中时,可以提高整车燃油经济性;此外,在冬季时,本申请中的方法还可以避免散热模块散热过多,从而避免由于散热过多造成燃油车暖机较慢、纯电车驱动系统散热过快,系统散热更多的热量。
需要说明的是,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
为了更好地对本申请中方案进行阐述,下面以具体实施例对本申请中方案进行说明。
图6是本申请实施例提供的一种控制逻辑示意图;如图6所示,对散热模块的调节可以包括对散热模块的角度、水泵占空比以及风扇转速的调节。在对散热模块的角度调节时,可以使用PID控制器、气液温差及车速对散热模块的角度进行调节,从而使得散热模块的角度调节到当前车速下最大进风量对应的角度。对于水泵占空比以及风扇转速的调节,也可以通过PID控制进行。基于PID控制对水泵占空比以及风扇转速的调节,可以基于当前的出水口温度和目标输出口温度,调节水泵占空比以及风扇转速的调节,从而使得出水口温度不断接近目标出水口温度。出水口温度接近目标出水口温度,则可以表明电池可以保持在最佳工作范围内。环境温度会对散热产生影响,因此,图6中,PID控制器在调节散热模块时,需要考虑环境温度带来的误差。
基于图6的控制逻辑可以对散热模块进行控制,从而实现对车辆的散热。图7是本申请实施例提供的一种车辆散热方法的示意图;如图7所示,在车辆运行时,可以判断车辆是否整车上电。若车辆未整车上电,则可以检查整车状态。若车辆整车上电后,则可以唤醒整车所有热管理控制器。然后判断热管理控制器是否吸合。若热管理控制器吸合,则可以检查整车状态。若热管理控制器吸合,则可以检查散热模块的水泵、风扇、散热模块状态位置是否正常。若散热模块的水泵、风扇、散热模块状态位置正常,则可以获取车速大小以及散热模块出水温度偏差以及偏差变化率。基于出水温度偏差以及偏差变化率,可以计算整车系统所需的散热功率P1。然后获取环境温度、进水温度、当下车速;然后判断当下散热模块角度是否满足当下散热需求。若当下散热模块角度不满足当下散热需求,则可以判断散热模块是否根据PID控制自适应调整至最佳的散热角度。若散热模块已经调整至最佳散热角度,则可以根据散热模块的角度调整最优水泵和风扇的占比。若散热模块已经调整至最佳散热角度,则可以获取环境温度、进水温度、当下车速;然后继续判断当下散热模块角度是否满足当下散热需求;若当下散热模块角度不满足当下散热需求,则可以判断散热模块是否根据PID控制自适应调整至最佳的散热角度。基于此判断逻辑,可以不断调节散热模块角度,直到散热模块角度已经调整至最佳散热角度但是仍然未满足散热需求时,可以调节水泵占空比和风扇占空比。热管理控制器可以在每次调节后根据调节后散热模块数据进行工作,从而对散热模块的散热性能进行调节,使得散热模块的散热功率能够满足散热需求。
基于图6的控制逻辑和图7中的方法,可以在散热过程中降低能源消耗。示例性的:传统车型前端散热模块布置形式与竖直面的夹角为0°,若车速在40km/h时,则前端散热模块散热器的进风量为0.422kg/s,此时整个系统中热量较高,需要水泵开到60%的占空比,风扇需要开到80%的占空比,若通过PID控制前端散热模块,在该车速下,将前端模块调整到最佳的散热角度40°时,散热器进风量为0.448Kg/s,此时水泵的占空比只需30%的占空比运行,风扇只需20%的占空比运行,依次类推,根据不同车速,前端模块根据PID控制法自行调整角度,找到一个合适的角度组合,很大程度上降低了整车的能耗损失,提高整车能量利用率。
参照图8,示出了本申请实施例提供的一种车辆散热模块的控制装置的示意图,具体可以包括目标角度确定模块81、角度调节模块82、判断模块83和占空比调节模块84,其中:
目标角度确定模块81,用于根据车辆当前的车速,确定所述车辆的散热模块的目标角度,所述散热模块用于对所述车辆中的电池进行散热,所述目标角度用于使所述散热模块的散热器进风量达到目标值;
角度调节模块82,用于将所述散热模块的角度调节至所述目标角度;
判断模块83,用于在调节所述散热模块的角度后,根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,所述出水口温度偏差为出水口温度减去预设温度的差值;
占空比调节模块84,用于若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比。
在一种可能的实现方式中,上述角度调节模块82包括:
计算子模块,用于基于所述目标角度和所述当前角度,计算调节所述散热模块的角度所需要的控制信号输出值;
调节子模块,用于基于所述控制信号输出值,对所述散热模块的角度进行调节。
在一种可能的实现方式中,上述计算子模块包括:
角度调节值计算单元,用于基于所述目标角度和所述当前角度,计算调节角度值;
控制信号输出值计算单元,用于基于所述调节角度值对应的角度调节比例值,计算所述控制信号输出值。
在一种可能的实现方式中,基于所述调节角度值对应的角度调节比例值,通过以下公式计算所述控制信号输出值:
e(t)=(x0-xi)/p*100%
其中,AV(t)为所述控制信号输出值;e(t)为所述角度调节比例值,x0为所述目标角度,xi为所述当前角度,p为角度调整比例范围,Kp为比例的调整系数,Ki为积分的调节系数,Kd为微分调整系数。
在一种可能的实现方式中,上述判断模块83包括:
目标散热功率确定子模块,用于基于所述出水口温度偏差,确定所述电池散热所需的目标散热功率;
当前散热功率确定子模块,用于基于所述散热模块的进水口温度和所述散热模块所处环境的环境温度,计算所述当前散热功率;
第一判断子模块,用于若所述目标散热功率大于所述当前散热功率,则确定所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求。
在一种可能的实现方式中,上述第一判断子模块,包括:
计算单元,用于根据所述目标散热功率,计算所述风扇的目标转速和冷却液的目标流速;
风扇控制单元,用于基于所述目标转速,生成风扇控制信号,以调节风扇占空比;
水泵控制单元,用于基于所述目标流速,生成水泵控制信号,以调节水泵占空比。
在一种可能的实现方式中,根据所述目标散热功率,通过以下公式计算所述风扇的目标转速:
P1=K*n*ΔT+b
其中,P1为所述目标散热功率,K为常数,ΔT为所述进水口温度减去所述环境温度的差值,n为所述目标转速,b为常数。
在一种可能的实现方式中,上述判断模块83,包括:
第二判断子模块,用于若所述出水口温度偏差大于预设的温度阈值,则确定所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求。
在一种可能的实现方式中,上述占空比调节模块84,包括:
出水温度偏差变化值确定子模块,用于确定出水温度偏差变化值,所述出水温度偏差变化值为上一个出水口温度偏差值与当前出水口温度偏差值的差值;
冷却需求确定子模块,用于基于所述出水温度偏差变化值,确定散热模块的冷却需求值;
目标占空比确定子模块,用于根据所述冷却需求值,确定目标风扇占空比和目标水泵占空比;
调节子模块,用于将所述风扇的风扇占空比调节为目标风扇占空比,将所述水泵的水泵占空比调节为目标水泵占空比。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例部分的说明即可。
图9为本申请实施例提供的一种车载终端的结构示意图。如图9所示,该实施例的车载终端9包括:至少一个处理器90(图9中仅示出一个)、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述至少一个处理器90上运行的计算机程序92,所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
所述车载终端9可以是车技或政策和控制器等设备。该车载终端可包括,但不仅限于,处理器90、存储器91。本领域技术人员可以理解,图9仅仅是车载终端9的举例,并不构成对车载终端9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,例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所称处理器90可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),该处理器90还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器91在一些实施例中可以是所述车载终端9的内部存储单元,例如车载终端9的硬盘或内存。所述存储器91在另一些实施例中也可以是所述车载终端9的外部存储设备,例如所述车载终端9上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器91还可以既包括所述车载终端9的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等,例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在车载终端上运行时,使得车载终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种车辆,包括电池和散热模块,所述车辆通过如上述各个方法实施例中的步骤控制所述散热模块对所述电池进行散热。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆散热模块的控制方法,其特征在于,包括:
根据车辆当前的车速,确定所述车辆的散热模块的目标角度,所述散热模块用于对所述车辆中的电池进行散热,所述目标角度用于使所述散热模块的散热器进风量达到目标值;
将所述散热模块的角度调节至所述目标角度;
在调节所述散热模块的角度后,根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,所述出水口温度偏差为出水口温度减去预设温度的差值;
若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述散热模块的角度调节至所述目标角度,包括:
基于所述目标角度和所述当前角度,计算调节所述散热模块的角度所需要的控制信号输出值;
基于所述控制信号输出值,对所述散热模块的角度进行调节。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标角度和所述当前角度,计算调节所述散热模块的角度所需要的控制信号输出值,包括:
基于所述目标角度和所述当前角度,计算调节角度值;
基于所述调节角度值对应的角度调节比例值,计算所述控制信号输出值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述调节角度值对应的角度调节比例值,通过以下公式计算所述控制信号输出值:
e(t)=(x0-xi)/p*100%
其中,AV(t)为所述控制信号输出值;e(t)为所述角度调节比例值,x0为所述目标角度,xi为所述当前角度,p为角度调整比例范围,Kp为比例的调整系数,Ki为积分的调节系数,Kd为微分调整系数。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,包括:
基于所述出水口温度偏差,确定所述电池散热所需的目标散热功率;
基于所述散热模块的进水口温度和所述散热模块所处环境的环境温度,计算所述当前散热功率;
若所述目标散热功率大于所述当前散热功率,则确定所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比,包括:
根据所述目标散热功率,计算所述风扇的目标转速和冷却液的目标流速;
基于所述目标转速,生成风扇控制信号,以调节风扇占空比;
基于所述目标流速,生成水泵控制信号,以调节水泵占空比。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述目标散热功率,通过以下公式计算所述风扇的目标转速:
P1=K*n*ΔT+b
其中,P1为所述目标散热功率,K为常数,ΔT为所述进水口温度减去所述环境温度的差值,n为所述目标转速,b为常数。
8.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述散热模块的出水口温度偏差,确定所述散热模块的当前散热功率是否满足所述电池的散热需求,包括:
若所述出水口温度偏差大于预设的温度阈值,则确定所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述若所述散热模块的当前散热功率无法满足所述电池的散热需求,则调节所述散热模块的水泵的水泵占空比和风扇的风扇占空比,包括:
确定出水温度偏差变化值,所述出水温度偏差变化值为上一个出水口温度偏差值与当前出水口温度偏差值的差值;
基于所述出水温度偏差变化值,确定散热模块的冷却需求值;
根据所述冷却需求值,确定目标风扇占空比和目标水泵占空比;
将所述风扇的风扇占空比调节为目标风扇占空比,将所述水泵的水泵占空比调节为目标水泵占空比。
10.一种车辆,其特征在于,包括电池和散热模块,所述车辆通过如权利要求1-9任一项所述的方法控制所述散热模块对所述电池进行散热。
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CN202410377341.4A CN118024964A (zh) | 2024-03-29 | 2024-03-29 | 车辆散热模块的控制方法、装置及车辆 |
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CN202410377341.4A CN118024964A (zh) | 2024-03-29 | 2024-03-29 | 车辆散热模块的控制方法、装置及车辆 |
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2024
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