一种新能源汽车热管理功率分配方法与流程

1.本发明属于新能源汽车热管理功率分配方法技术领域，具体涉及一种新能源汽车热管理功率分配方法。


背景技术：

2.当前用户对新能源车的续航、动力、舒适性的要求越来越高，其中的关键影响因素就是整车的能源管理，新能源汽车热管理高压部件的能源管理又是其中重要组成部分；由于整车控制器对热管理控制不精准，不能够直接限制电动压缩机和高压电加热器的工作功率，因此无法对新能源汽车的运行做出合理的分析和控制，降低了新能源汽车的整体性能。
3.基于上述新能源汽车中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种新能源汽车热管理功率分配方法，旨在解决现有新能源汽车热管理功率分配的问题。
5.本发明提供一种新能源汽车热管理功率分配方法，所述功率分配方法包括：s1：热管理控制器接收到整车控制器hcu发送的热管理用总功率，并判断限制功率w
lim
；s2：当热管理控制器判断限制功率w
lim
为零时，则直接关闭电动压缩机和高压电加热器；s3：当热管理控制器判断限制功率w
lim
不为零时，则进一步判断限制功率w
lim
是否满足当前热管理工作需求；s4：当限制功率w
lim
满足当前热管理工作需求时，则无需对各个子部件进行功率限制；当限制功率w
lim
不满足当前热管理工作需求时，则需根据限制功率w
lim
对耗能部件进行工作功率分配。
6.进一步地，电动压缩机能够直接根据其限制功率来调节自身转速，高压电加热器的工作过程根据其功率直接进行控制；s4步骤中，根据限制功率w
lim
对电动压缩机和高压电加热器进行工作功率分配；其中，对电动压缩机和高压电加热器进行工作功率分配具体包括：s41：先计算出高压电加热器分配的限制功率w
reqhvhlim
；s42：再根据高压电加热器的分配功率计算出电动压缩机所需限制功率w
reqeaclim
；计算过程根据公式：w
reqeaclim = w
lim-w
reqhvhlim
。
7.进一步地，s41步骤中，计算高压电加热器分配的限制功率w
reqhvhlim
包括：s411：热管理控制器根据加热目标需求确定高压电加热器的目标需求功率w
hvhreq
；s412：热管理控制器根据制冷需求确定所需电动压缩机目标转速对应压比下的需求功率w
eacreq
；
s413：根据加热功率需求占比得到高压电加热器限制功率w
hvhlim
：w
hvhlim = w
lim * w
hvhreq / (w
hvhreq w
eacreq
)。
8.进一步地，高压电加热器分配的限制功率w
reqhvhlim
由公式：w
reqhvhlim
= w
hvhlim
*a计算后四舍五入得到；其中，a为加权系数。
9.进一步地，加权系数a根据电池电芯的最高温度获取：电池电芯的最高温度t范围包括：30
°
至60
°
；加权系数a对应的数值范围包括：1至0.2。
10.进一步地，当电池电芯的最高温度为35
°
时，加权系数a为1；当电池电芯的最高温度为40
°
时，加权系数a为0.7；当电池电芯的最高温度为45
°
时，加权系数a为0.6。
11.进一步地，s411步骤和s412步骤中，热管理控制器先根据乘员舱及电池热管理需求计算出此时对电动压缩机和高压电加热器的各自工作的需求功率。
12.进一步地，s1步骤中，整车控制器hcu根据整车使用工况以及电池soc分配热管理用总功率。
13.进一步地，功率分配方法还包括：热管理控制器根据不同整车限制热管理功率需求调节电动压缩机和高压电加热器的工作状态，从而满足整车的能源管理需求。
14.进一步地，功率分配方法用于新能源汽车上，从而能够对新能源汽车热管理系统中的各个子部件进行功率限制或分配。
15.本发明提供的新能源汽车热管理功率分配方法，由整车控制器hcu分配热管理用总功率，热管理控制器根据整车对热管理功率限制需求对电动压缩机和高压电加热器进行功率分配，同时兼顾功率限制下电池热管理对电动压缩机功率需求，从而做到新能源汽车热管理精细化管理，降低在功率限制下对电池冷却性能的影响。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
17.以下将结合附图对本发明作进一步说明：图1 为本发明一种新能源汽车热管理功率分配方法流程图。
具体实施方式
18.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
20.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.如图 1 所示，本发明提供一种新能源汽车热管理功率分配方法，能够用于现有新能源汽车热管理系统中，实现功率分配，从而做到精细化管理；所述功率分配方法包括：s1：热管理控制器接收到整车控制器hcu发送的热管理用总功率，并判断限制功率w
lim
；具体地，此处热管理用总功率即整车限制管理用功率，整车限制管理用功率包括空调和电池冷却所用的功率，整车控制器hcu根据电池soc及放电功率分配得出限制功率；s2：当热管理控制器判断限制功率w
lim
为零时，则直接关闭电动压缩机和高压电加热器；s3：当热管理控制器判断限制功率w
lim
不为零时，则进一步判断限制功率w
lim
是否满足当前热管理工作需求；具体地，满足当前热管理工作需求表现为根据此时需要对应的压缩机转速和ptc单位需求计算此时所需功率；s4：当限制功率w
lim
满足当前热管理工作需求时，则无需对各个子部件进行功率限制；当限制功率w
lim
不满足当前热管理工作需求时，则需根据限制功率w
lim
对热管理系统的耗能部件（即各个子部件）进行工作功率分配；优选为：对电动压缩机和高压电加热器进行工作功率分配；因为新能源汽车中，电动压缩机和高压电加热器为主要的耗能部件。
24.采用上述功率分配方法，由整车控制器hcu根据整车使用工况和车辆状态计算出给热管理系统用的工作总功率，由热管理控制器根据外部需求对各个高压部件进行详细功率分配，做到精细化管理，降低在功率限制下对电池冷却性能的影响。
25.优选地，结合上述方案，如图 1 所示，新能源汽车的热管理系统中，一般电动压缩机为转速调节控制并有功率限制工作信号，其本身可直接根据功率限制信号直接自身调节转速，而高压电加热器一般均为功率控制，根据需求高压电加热器限制功率确定其工作档位；即电动压缩机能够直接根据其限制功率来调节自身转速，实现运转控制调节；而高压电加热器的工作过程根据其功率直接进行控制调节；因此，在本技术方案中，具体在s4步骤中，耗能部件优选为电动压缩机和高压电加热器，所以可以根据限制功率w
lim
对电动压缩机和高压电加热器进行工作功率分配；其中，对电动压缩机和高压电加热器进行工作功率分配具体包括：s41：先计算出高压电加热器分配的限制功率w
reqhvhlim
；s42：再根据高压电加热器的分配功率计算出电动压缩机所需限制功率w
reqeaclim
；计算过程根据公式：w
reqeaclim = w
lim-w
reqhvhlim
。
26.优选地，结合上述方案，如图 1 所示，s41步骤中，计算高压电加热器分配的限制功率w
reqhvhlim
包括：s411：热管理控制器根据加热目标需求确定高压电加热器的目标需求功率whvhreq；具体地，加热目标即是需求高压电加热器的加热目标温度达到出水口温度，根据
实际出水口温度与目标温度差确定需求工作档位，从而对应需求功率；s412：热管理控制器根据制冷需求确定所需电动压缩机目标转速对应压比下的需求功率weacreq；具体地，制冷需求根据所需目标蒸发器温度温差以及电池冷却需求时的水温温差确定压缩机转速，从而确定压缩机功率需求；s413：根据加热功率需求占比得到高压电加热器限制功率w
hvhlim
：w
hvhlim = w
lim * w
hvhreq / (w
hvhreq w
eacreq
)。
27.优选地，结合上述方案，如图 1 所示，考虑制冷需求中存在电池冷却需求，电池冷却需求会影响电池放电能力进而影响整车运行，因此根据电池最高电芯温度对w
hvhlim
进行加权处理即将w
hvhlim
乘以加权系数a最后进行四舍五入得到w
reqhvhlim
，根据w
reqhvhlim
设置对应的功率占空比从而限制高压电加热器功率；具体为：高压电加热器分配的限制功率w
reqhvhlim
由公式：w
reqhvhlim
= w
hvhlim
*a计算后四舍五入得到；其中，a为加权系数；具体地，根据w
reqeaclim = w
lim-w
reqhvhlim
得到电动压缩机的限制功率，通过lin上的电动压缩机最大功率请求信号对电动压缩机进行功率限制，电动压缩机则根据此限制功率直接自身调节工作转速。
28.优选地，结合上述方案，如图 1 所示，加权系数a根据电池电芯的最高温度获取，具体为：电池电芯的最高温度t范围包括：30
°
至60
°
，而加权系数a对应的数值范围包括：1至0.2；具体地，当电池电芯的最高温度为35
°
时，加权系数a为1；当电池电芯的最高温度为40
°
时，加权系数a为0.7；当电池电芯的最高温度为45
°
时，加权系数a为0.6；具体参阅以下表1：表1 电池电芯最高温度对w
hvhlim
加权系数优选地，结合上述方案，如图 1 所示，s411步骤和s412步骤中，热管理控制器先根据乘员舱及电池热管理需求计算出此时对电动压缩机和高压电加热器的各自工作的需求功率；具体地，电动压缩机关联目标蒸发器温度和电池需求目标进水口温度确定压缩机转速从而确定需求功率，高压电加热器关联目标出水口温度确定工作档位，从而确定需求功率。
29.优选地，结合上述方案，如图 1 所示，s1步骤中，整车控制器hcu根据整车使用工况以及电池soc分配热管理用总功率；具体地，整车使用工况主要由整车控制器负责，具体涉及急加速、爬坡、运动模式等；进一步地，当soc＞17%时，不限制空调功率；当soc在15%-17%之间限制功率,当soc＞15%时,直接禁用。
30.优选地，结合上述方案，如图 1 所示，功率分配方法还包括：热管理控制器根据不同整车限制热管理功率需求调节电动压缩机和高压电加热器的工作状态，从而满足整车的能源管理需求，同时降低在功率限制下对电池冷却性能的影响。
31.优选地，结合上述方案，如图 1 所示，功率分配方法用于新能源汽车上，从而能够对新能源汽车热管理系统中的各个子部件进行功率限制或分配。
32.本发明提供的新能源汽车热管理功率分配方法，由整车控制器hcu分配热管理用总功率，热管理控制器根据整车对热管理功率限制需求对电动压缩机和高压电加热器进行功率分配，同时兼顾功率限制下电池热管理对电动压缩机功率需求，从而做到新能源汽车
热管理精细化管理，降低在功率限制下对电池冷却性能的影响。
33.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。