电动汽车热管理系统的标定方法及标定装置与流程

1.本发明涉及热管理控制与标定技术领域，尤其涉及一种电动汽车热管理系统的标定方法及标定装置。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，整车热管理系统也变得更加的重要，而想要整个系统稳定可靠，除了系统的设计之外，不同工况下的大量的系统参数标定也极为重要。
3.传统的标定一般为一辆车上配司机和一到两位工程师，针对新能源车，一般也是要经历一到两次高温和高寒道路试验标定，这些除了人力消耗较大之外，严苛的工作环境对于司机以及工程师们也是比较大的挑战，并且单次标定时间周期长，效率低。另外，对于热管理的标定通常仅针对单项标定，并未进行全局管理。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车热管理系统的标定方法及标定装置，可以综合全局实现对热管理的标定。
5.本发明的第一方面，提供一种电动汽车热管理系统的标定方法，包括：将can（controller area network，控制器局域网络）基础数据集成到集成式热管理系统，集成式热管理系统实时监控车辆状态信息的全局变量；热管理装置以预设的程序对待标定功能单元进行热管理，以使得待标定功能单元达到目标温度；根据不同季节以及不同工况的要求规划行驶路线，执行规划行驶路线在待标定功能单元达到目标温度时，在热管理装置的产生的热量与实际产生的热量相当时标定当前热管理装置的参数值。
6.可选地，所述将can基础数据集成到集成式热管理系统包括：将can通讯数采设备采集到的基础数据集成到集成式热管理系统的代码中，以使得集成式热管理系统自动判断当前系统所处的状态。
7.可选地，所述集成式热管理系统实时监控车辆状态信息全局变量包括：将车辆状态中热管理相关的状态信息统一实时监控，将车辆状态信息作为全局变量用于实时监控，车辆状态中热管理相关的状态信息至少包括头部温度、出风口温度、脚部温度、水回路冷却液温度。
8.可选地，所述标定方法还包括：在车辆整车的布点位置布置传感器，所述布点位置包括座舱舒适点、空调箱进出风口、三电水回路、热泵系统管路，所述传感器连接至所述集成式热管理系统。
9.可选地，所述标定方法还包括：集成式热管理系统实时监控车辆状态信息的全局变量，在热管理装置的产生的热量大于或小于实际产生的热量时，控制热管理装置参数值的p值、i值调高或调低。
10.可选地，所述待标定功能单元包括热泵、动力电池。
11.本发明的第二方面，提供一种电动汽车热管理系统的标定装置，包括：信息采集模块，用于将can基础数据集成到集成式热管理系统，集成式热管理系统实时监控车辆状态信息的全局变量；热管理装置，用于以预设的程序控制待标定功能单元，以使得待标定功能单元达到目标温度；标定模块，用于根据不同季节以及不同工况的要求规划行驶路线，执行规划行驶路线在待标定功能单元达到目标温度时，在热管理装置的产生的热量与实际产生的热量相当时标定当前热管理装置的参数值。
12.可选地，所述信息采集模块包括：监控单元，所述监控单元用于将车辆状态中热管理相关的状态信息统一实时监控，将车辆状态信息作为全局变量用于实时监控，车辆状态中热管理相关的状态信息至少包括头部温度、出风口温度、脚部温度、水回路冷却液温度。
13.本发明实施例的第三方面，提供一种车辆，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如本发明实施例的第一方面所述的标定方法。
14.本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如本发明实施例的第一方面所述的标定方法。
15.本发明将can基础数据直接集成到热管理系统的can基础数据中，由热管理系统直接监控车辆的全局变量，从而完成对热管理装置的直接控制，完成对于不同季节、工况的热管理标定；相对于现有技术及单项标定的方式，本发明的标定效率更高，标定结果更准确。
附图说明
16.图1为本发明实施例中一种电动汽车热管理系统的标定方法的流程示意图；图2为本发明实施例中一种动力电池的标定方法的流程示意图；图3为本发明实施例中一种电动汽车热管理系统的标定装置的模块示意图。
具体实施方式
17.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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。
18.请参阅图1，本发明提供的电动汽车热管理系统的标定方法，包括以下步骤：步骤110：将can基础数据集成到集成式热管理系统，集成式热管理系统实时监控车辆状态信息的全局变量。
19.现有技术中存在有对动力电池的标定方法，其标定方法为单项标定，即仅对于动力电池进行标定，而并不能针对不同的状态进行标定，例如现有技术中存在对动力电池的热容标定方法，主要是对于动力电池的前后温度差进行计算标定，而非对于热管理装置进行标定。
20.本发明将新能源电动汽车需要标定的系统的传感器的can通信数据集成至统一的
热管理系统（itms，integrate thermal management system）的dbc（database can，can基础数据）进行标定。需要标定的系统通常包括汽车空调舒适性、热泵控制系统、三电热管理系统；示例性地，包括（1）发动机（混动）、电机等部件高温回路冷却策略标定；（2）电池冷却策略标定；（3）乘员舱降温策略标定；（4）电池加热策略标定；（5）乘员舱采暖策略标定；（6）除霜与除雾策略标定；（7）电池与乘员舱协调冷却策略标定；（8）电池与乘员舱协调加热策略标定等。
21.本发明由集成式热管理系统实时监控车辆状态信息，所有的车辆状态信息形成热管理系统的全局变量，因此可以对于整车进行标定多个系统，实现对于整车的整体控制。例如电池与乘员舱协调加热策略标定过程中需要对于空调和水回路冷却液进行协调控制。若标定时两个待标定功能单元均涉及某项热管理装置时，可同步调节其控制参数。
22.具体的，通过在整车上布点设置传感器，利用传感器监控热量，以can通讯数采设备采集基础数据，根据基础数据获取车辆状态信息。例如，获取冷却液温度、座舱具体位置的温度、动力电池的温度等。这些传感器数据在集成式热管理系统中体现为变量参数，可以基于该变量参数进行标定。
23.在该实施例中，可在车辆整车的布点位置布置传感器，所述布点位置包括座舱舒适点、空调箱进出风口、三电水回路、热泵系统管路，将所述传感器连接至所述集成式热管理系统。集成式热管理系统将车辆状态中热管理相关的状态信息统一实时监控，将车辆状态信息作为全局变量用于实时监控，车辆状态中热管理相关的状态信息至少包括头部温度、出风口温度、脚部温度、水回路冷却液温度，在调整其中至少一个温度时可能需要考虑多个热管理装置的参数。
24.步骤120：热管理装置以预设的程序对待标定功能单元进行热管理，以使得待标定功能单元达到目标温度。
25.所述热管理装置可以是一个也可以是多个功能模块，例如可以是直流ptc加热器、高压加热器、空调压缩机等，可以根据设定的程序实现热管理。示例性地，可以分别获取冷却液的初始温度和动力电池的初始温度，相应的集成式热管理系统有以及动冷却液的比热c和电池冷却系统中冷却液的质量m参数，通过计算目标温度与初始温度的差值，可以基于初始温度和目标温度及两个参数进行标定。
26.所述待标定功能单元包括热泵、动力电池等，当然也可以包括制冷的功能模块。
27.步骤130：根据不同季节以及不同工况的要求规划行驶路线，执行规划行驶路线在待标定功能单元达到目标温度时，在热管理装置的产生的热量与实际产生的热量相当时标定当前热管理装置的参数值。
28.可以基于现有的自动驾驶技术，制定标定工况，包括春秋、夏季以及冬季环境下的高速、城市、爬坡等工况，然后规划行驶路线后可以开始对电动汽车热管理系统的无人驾驶道路标定实验。以动力电池冷却液为例，根据目标温度计算需要产生的热量q，一定时间内实际过程中产生的生的热量q1，然后判断q是否与q1相同，如果相同则确定当前热管理装置的参数值为当前工况下较为合适的值，完成标定。如果不相同，则当前热管理装置的参数值需要进行调整，例如调高或调低。过程中其他如空调的标定也在进行，因此在进行调整热管理装置时其参数调整也需要与空调的标定联动。热管理装置的参数调整应循环进行，直至与q与q1相同。
29.又例如ptc加热器打开后，可以同时开启电池冷却泵，以加速冷却液在电池冷却系统中的循环；过程中可以对ptc加热器的p（功率）值和i（电流）值两个参数进调整。调整过程是设定一定时间t内进行，循环调整以达到目标温度。目标温度设定值可以不同，本领域技术人员可以对该设定值作出灵活调整。
30.由上述可知，本发明提供的电动汽车热管理系统的标定方法，直接以传感器采集的数据作为集成式热管理系统的can基础数据，获得车辆状态信息的全局变量，利用热管理装置是的代表丁功能单元达到目标温度，然后循环调整热管理装置的参数值直至完成标定。本发明可以完成对于不同季节、工况的热管理标定；相对于现有技术及单项标定的方式，本发明可以获取车辆全局的状态信息，利用车辆的状态信息可以使标定效率更高，标定结果更准确。
31.如图2所示，为对于动力电池的示例性标定流程，包括以下步骤：s0:车辆冷启动；将传感器等can通讯数采设备采集到的基础数据集成到集成式热管理系统的代码中，作为变量参数，以便计算变量参数实现目标温度需要的热量，基础数据作为变量参数可以以使得集成式热管理系统自动判断待标定功能单元所处的状态，进行对当前系统的状态进行判断。
32.s1:根据电池目标进水温度计算pct需要产生的热量q，一定时间t内实际过程中产生的热量q1；具体可以利用公式q=c
冷却液
m（t
目标水温-t
实际水温
）计算动力电池目标冷却液温度计算需求能量。其中，c为冷却液比热，m为冷却液质量。
33.由于集成式热管理系统实时监控动力电池的温度、冷却液温度，可以进行比较热管理装置：pct加热器需要产生的热量，以及实际过程中产生的热量，可依据动力电池的实际温度做出判断。然后根据判断结果进行标定，执行以下步骤。
34.s2:判断q1是否等于q；若是，进入步骤s6，确认当前参数值为当前工况较为合适的值；若否进入步骤s3判断q1是否大于q，若是执行步骤s4，将pct加热器的p值、i值调小，若否执行步骤s5，将pct加热器的p值、i值调大。然后在步骤s4、s5循环至步骤s1，直至实现步骤s6的判断结果。
35.集成式热管理系统实时监控车辆状态信息的全局变量，在热管理装置的产生的热量大于或小于实际产生的热量时，控制热管理装置参数值的p值、i值调高或调低。
36.上述实施例，动力电池加热为例，当整车充电且电池温度低于一定值时，会请求ptc加热器开启，集成式热管理系统根据动力电池水温以及外温等数据计算出ptc加热器的目标出水温度，结合pid算法（闭环控制算法）计算出ptc的需求功率。所以需要根据ptc加热器的加热时间以及实际出水温度来调整计算参数，当一定时间后ptc加热器水温达不到目标之时，则会将p、i系数调大，当一定时间后ptc加热器水温超过目标之时，会将p、i系数调小，直至参数值合适当前工况，完成标定。
37.如图3所示，本发明还提供一种电动汽车热管理系统的标定装置，包括：信息采集模块，31用于将can基础数据集成到集成式热管理系统，集成式热管理系统实时监控车辆状态信息的全局变量；
示例性地，可在车辆整车的布点位置布置传感器，所述布点位置包括座舱舒适点、空调箱进出风口、三电水回路、热泵系统管路，所述传感器连接至所述集成式热管理系统。
38.热管理装置32，用于以预设的程序控制待标定功能单元，以使得待标定功能单元达到目标温度；标定模块33，用于根据不同季节以及不同工况的要求规划行驶路线，执行规划行驶路线在待标定功能单元达到目标温度时，在热管理装置的产生的热量与实际产生的热量相当时标定当前热管理装置的参数值。
39.示例性地，集成式热管理系统实时监控车辆状态信息的全局变量，在热管理装置的产生的热量大于或小于实际产生的热量时，控制热管理装置参数值的p值、i值调高或调低。
40.所述信息采集模块33包括：监控单元，所述监控单元用于将车辆状态中热管理相关的状态信息统一实时监控，将车辆状态信息作为全局变量用于实时监控，车辆状态中热管理相关的状态信息至少包括头部温度、出风口温度、脚部温度、水回路冷却液温度。
41.上述电动汽车热管理系统的标定装置未尽之处可参考图1至图2实施例所描述内容，在此不再赘述。
42.本发明还提供一种车辆，其包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述的电动汽车热管理系统的标定方法的步骤。
43.本发明还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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的电动汽车热管理系统的标定方法的步骤。
44.可以理解，计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器 (rom ，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、以及软件分发介质等。计算机程序包括计算机程序代码。计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、以及软件分发介质等。
45.在本发明的某些实施方式中，装置可以包括控制器，控制器是一个单片机芯片，集成了处理器、存储器，通讯模块等。处理器可以是指控制器包含的处理器。处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，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 gatearray，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。
46.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
47.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
48.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。