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汽车热管理方法、设备及计算机可读存储介质与流程

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

汽车热管理方法、设备及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种汽车热管理方法、汽车热设备以及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.随着电动汽车的发展,电动汽车续驶里程及电机功率的增加,同时用户对车辆的加速性要求、充电功率、散热等各方面的要求更加严格。随着电动汽车的性能加强,对车内温度散热要求也越发苛刻。因此在现有技术中,通常采用水冷的方式来实现车内热管理的目的,但目前对于水冷控制是基于查表法控制水泵占空比来控制水流大小,无法实现对水流大小的精确控制,从而导致散热效果降低。


技术实现要素:

3.本发明的主要目的是提供一种汽车热管理方法、设备及计算机可读存储介质,旨在解决现有技术中无法实现对水流大小的精确控制,从而导致散热效果降低的技术问题。
4.为实现上述目的,本发明提出一种汽车热管理方法,包括驱动系统以及为所述驱动系统进行冷却的冷却系统,所述汽车热管理方法包括:
5.采集所述驱动系统的温度信息;
6.计算所述温度信息与预设温度之间的差值;
7.根据所述差值获取对应的参数信息;
8.根据所述参数信息调节所述冷却系统的冷却效率。
9.可选地,所述驱动系统包括电池组件、充电系统、电机以及电机控制器;采集所述驱动系统的温度信息的步骤包括:
10.分别采集所述电池组件的第一温度、所述充电系统的第二温度、所述电机的第三温度以及所述电机控制器的第四温度;
11.对所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度以及所述第四温度进行比较,并获取所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度以及所述第四温度中的最大值;
12.将所述最大值作为所述温度信息。
13.可选地,将所述最大值作为所述温度信息的步骤还包括:
14.判断所述最大值是否大于或等于开启温度;
15.当所述最大值大于或等于所述开启温度时,将所述最大值作为所述温度信息。
16.可选地,所述冷却系统包括散热器、散热管以及水泵,所述散热器设置在所述驱动系统上,所述散热管与所述散热器连接,所述水泵设置在所述散热管上;根据所述参数信息调节所述冷却系统的冷却效率的步骤包括:
17.根据所述参数信息获取第一占空比;
18.将所述水泵的水流量大小调整至与所述第一占空比相对应。
19.可选地,根据所述参数信息获取第一占空比的步骤之后,还包括:
20.获取所述散热管内的水温信息;
21.获取与所述水温信息对应的第二占空比;
22.判断所述第一占空比是小于所述第二占空比;
23.当所述第一占空比小于所述第二占空比时,则将所述第二占空比与所述第一占空比进行替换。
24.可选地,所述冷却系统还包括散热扇,计算所述温度信息与预设温度之间的差值的步骤之后,还包括:
25.判断所述差值是否大于或等于预设差值;
26.当所述差值大于或等于所述预设差值时,控制所述风扇开启。
27.可选地,采集所述驱动系统的温度信息的步骤之前,还包括:
28.控制所述冷却系统以预设参数运行预设时长。
29.可选地,根据所述参数信息调节所述冷却系统的冷却效率的步骤之后,还包括:
30.获取所述冷却系统的运行电压;
31.根据所述运行电压以及所述参数信息确定所述冷却系统的运行状态;
32.根据所述运行状态控制所述冷却系统暂停运行或者保持运行。
33.此外,为解决上述问题,本发明还提出了一种汽车热管理设备,所述汽车热管理设备包括驱动系统、冷却系统、温度传感器、pid控制器及可在所述pid控制器上运行的汽车热管理程序,所述冷却系统与所述驱动系统连接,所述冷却系统用于对所述驱动系统进行散热;所述温度传感器用于采集所述驱动系统的温度信息;所述汽车热管理程序被所述pid控制器执行时实现如上述的汽车热管理方法的步骤。
34.此外,为解决上述问题,本发明还提出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汽车热管理程序,所述汽车热管理程序被处理器执行时实现如上述的汽车热管理方法的步骤。
35.本发明技术方案在采集到所述驱动系统的温度信息后,将所述温度信息与所述预设温度进行比较,在获取到所述温度信息与所述预设温度之间的差值后,通过pid算法进一步确定所述冷却系统的冷却效率,从而提高对所述冷却系统的精确控制,避免所述冷却系统无法及时散热导致零部件过热损坏,同时避免冷却过度导致能耗的浪费。
附图说明
36.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的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
37.图1为本发明汽车管理方法第一实施例的流程示意图;
38.图2为本发明汽车管理方法第二实施例的流程示意图;
39.图3为本发明汽车管理方法第三实施例的流程示意图;
40.图4为本发明汽车管理方法第四实施例的流程示意图;
41.图5为本发明汽车管理方法第五实施例的流程示意图。
42.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
43.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的一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
44.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
45.另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
46.本发明提出了一种汽车热管理方法,请参照图1,图1为本发明所述汽车热管理方法第一实施例的流程示意图,所述汽车热管理方法具体包括以下步骤:
47.步骤s10:采集所述驱动系统的温度信息;
48.步骤s20:计算所述温度信息与预设温度之间的差值;
49.步骤s30:根据所述差值获取对应的参数信息;
50.步骤s40:根据所述参数信息调节所述冷却系统的冷却效率。
51.本发明基于配备有热管理设备的汽车,具体包括驱动系统以及为所述驱动系统进行冷却的冷却系统,在所述驱动系统上分布有温度传感器,以检测所述驱动系统的温度信息。
52.需要说明的是,本实施例中通过设置pid控制器执行汽车热管理程序以实现如上述的汽车热管理方法的步骤。首先,将所述温度传感器与pid控制器电连接,通过所述温度传感器将所述温度信息传输至所述pid控制器进行处理。在对所述温度信息进行处理之前,可先设置一所述预设温度,通过pid控制器计算出所述温度信息与所述预设温度之间的差值,具体的,将所述温度信息中温度数值减去所述预设温度中的温度数值,从而得到所述差值。
53.在获取所述差值后,所述pid控制器再根据所述差值,通过pid算法输出与其对应的信号至所述冷却系统,所述冷却系统以接收到的信号作为所述参数信息,所述冷却系统则根据所述参数信息进行调节来改变冷却效率,从而提高计算精度,使得所述冷却系统能够满足降温要求,同时避免造成资源浪费。
54.本发明技术方案在采集到所述驱动系统的温度信息后,将所述温度信息与所述预设温度进行比较,在获取到所述温度信息与所述预设温度之间的差值后,通过pid算法进一步确定所述冷却系统的冷却效率,从而提高对所述冷却系统的精确控制,避免所述冷却系统无法及时散热导致零部件过热损坏,同时避免冷却过度导致能耗的浪费。
55.具体的,本实施例中所述驱动系统具体是通过电池组件、充电系统、电机以及电机控制器等零部件组成,因此本实施例中为了进一步提高所述汽车热管理方法的检测精度,
通过在所述不同的零部件上单独设置一个子温度传感器,分别检测不同零部件的温度。请参照图2,图2为本发明所述汽车热管理方法第二实施例的流程示意图,步骤s10包括:
56.步骤s11:分别采集所述电池组件的第一温度、所述充电系统的第二温度、所述电机的第三温度以及所述电机控制器的第四温度;
57.步骤s12:对所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度以及所述第四温度进行比较,并获取所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度以及所述第四温度中的最大值。
58.本实施例中,由于所述驱动系统具有多个零部件,而不同零部件在不同的情况下可能存在温度不同的情况出现,提高检测的精确性,保证所述冷却系统的能够对所述驱动系统稳定降温,应当以所述驱动系统中温度最高的零部件作为参考。因此,本实施例分别采集不同零部件的所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度以及所述第四温度后,通过比较所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度的大小,选取温度数值最高的作为所述温度信息,从而避免,所述冷却系统的冷却效率不足而导致零部件的温度过高。需要说明的是,本实施例包括但不限于上述方案,当所述驱动系统还包括有更多其他零部件时,还可以增加子传感器的数量,通过can网络实现采集,从而对所有零部件的温度进行采集。
59.步骤s13:判断所述最大值是否大于或等于预开启温度;
60.步骤s14:当所述最大值大于或等于所述开启温度时,将所述最大值作为所述温度信息。
61.此外,为了进一步提高本发明所述热管理方法的检测精度,在获取所述最大值后,再将所述最大值与所述开启温度进行比较,当所述最大值大于所述开启温度时,则表示有需要通过所述冷却系统进行降温处理,则将所述最大值作为所述温度信息并进行后续步骤;而当所述最大值小于所述开启温度时,则表示无需开启所述冷却系统进行降温处理,则不执行后续计算步骤,避免程序占资源,重新对所述驱动系统的温度进行采集。
62.进一步地,所述冷却系统包括散热器、散热管以及水泵,所述散热器设置在所述驱动系统上,所述散热管与所述散热器连接,所述水泵设置在所述散热管上;请参照图3,图3为本发明所述汽车热管理方法第三实施例的流程示意图,步骤s40具体包括:
63.步骤s41:根据所述参数信息获取第一占空比;
64.步骤s42:将所述水泵的水流量大小调整至与所述第一占空比相对应。
65.本实施例中通过调节所述水泵的占空比,所述水泵的占空比可在0~100%之间进行调整。通过调整所述占空比来整所述水泵的流量大小,从而达到调节所述冷却系统冷却效率的目的。本实施例中,通过pid算法根据所述差值计算出所述水泵的第一占空比后,所述pid控制器则控制所述水泵以所述第一占空比打开,从而提高对所述水泵流量大小的精确控制。
66.同时本实施例中,还可以在所述散热管上设置子传感器,以检测所述散热管内的水温信息,本实施例在步骤s41之后,还包括:
67.步骤s43:获取所述散热管内的水温信息;
68.步骤s44:获取与所述水温信息对应的第二占空比;
69.步骤s45:判断所述第一占空比是否小于所述第二占空比;
70.步骤s46:当所述第一占空比小于所述第二占空比时,则将所述第二占空比与所述
第一占空比进行替换。
71.通过采集所述水温信息后,根据所述水温信息确定对应的所述第二占空比,本实施例中,可采用通过map图的方式,或者通过查表法来获取与当前检测到的所述水温信息相对应的所述第二占空比。在获取到所述第二占空比后,则将所述第二占空比与所述第一占空比进行比较,当所述第一占空比大于或等于所述第二占空比时,则继续以所述第一占空比作为参数信息来调节所述水泵;当所述第一占空比小于所述第二占空比时,则表示所述水温过高,需要增大所述水泵的流量来增大所述冷却系统的换热效率。因此将所述第二占空比替换掉所述第一占空比,以所述第二占空比作为所述参数信息来调节所述水泵,也即将所述水泵的占空比调整至所述第二占空比,从而防止水温过高影响所述冷却系统的冷却效率,保证所述冷却系统冷却的稳定性。
72.进一步地,所述冷却系统还包括散热扇,请参照图4,图4为本发明所述汽车管理方法第四实施例的流程示意图,步骤s20之后,还包括:
73.步骤s50:判断所述差值是否大于或等于预设差值;
74.步骤s60:当所述差值大于或等于所述预设差值时,控制所述风扇开启。
75.在获取所述差值之后,将所述差值与所述预设差值进行比较,当所述差值小于所述预设差值时,则表示当前检测到的温度信息较低,则不开启所述散热扇;而当所述差值大于或等于所述预设差值时,则表示当前检测到的温度信息较高,为了防止所述水泵及时换热,则开启所述散热扇辅助散热,提高所述冷却系统的散热效率。此外,本实施例中所述散热扇可以设置多个,例如在所述驱动系统的每个零部件上均设置一个所述散热扇,此外,也可以将所述散热扇的吹风方向朝向所述散热管设置,从而对所述散热管内的水起到降温作用,进一步提高本发明所述汽车热管理方法的可靠性。
76.进一步地,请参照图5,图5为本发明所述汽车热管理方法第五实施例的流程示意图,步骤s10之前,还包括:
77.步骤s70:控制所述冷却系统以预设参数运行预设时长。
78.为了保证所述冷却系统的稳定运行,在获取所述参数信息之前,以所述预设参数控制所述冷却系统进行运行,所述预设参数可以根据冷却效果进行设置,本实施例中以所述预设参数为全速运转,也即将所述水泵的流量调整至最大,从而保证在汽车启动时能够满足所述驱动系统的散热需求,防止所述驱动系统的温度过高。其中,所述预设时长也能够根据冷却需求进行调节,例如可将所述预设时长设置为2分钟~5分钟等,也即在系统启动时,所述水泵全速运转2分钟~5分钟。
79.步骤s40之后,还包括:
80.步骤s80:获取所述冷却系统的运行电压;
81.步骤s90:根据所述运行电压以及所述参数信息确定所述冷却系统的运行状态;
82.步骤s100:根据所述运行状态控制所述冷却系统暂停运行或者保持运行。
83.本实施例中采集所述冷却系统的运行电压,本实施例中以采集所述水泵的运行电压为例进行说明。根据预先定义的所述水泵的运行状态和该所述运行状态下相对应的电压表现情况(例如,所述运行电压为4.5秒持续高电平、0.5秒持续低电平周期性变化,则认为所述水泵正常工作,也即所述运行状态为正常运转时;当所述运行电压为2.5秒持续高电平、2.5秒持续低电平周期性变化,则认为所述水泵出现堵转等情况,也即所述运行状态为
异常状态)判断所述水泵的所述运行状态;当所述运行状态为正常状态时,则保持所述水泵继续运行,当所述运行状态为异常状态时,则暂停所述水泵运行,并及时通知用户进行维修调试等。需要说明的是,本实施例中,可通过电路设计通过一个针脚采集所述水泵的运行电压,并且可以通过实时检测针脚信息判断针脚的连接情况,从而进一步保证稳定检测。
84.此外,为了进一步提高使用安全性,本实施例中还可以通过设置云服务器的方式,将所述水泵的运行状态以及针脚的连接情况通过网络传给车内t-box,再由t-box将信息上传至云服务器或者云端等。当云服务器检测到由t-box发出的所述异常状态,则表示当前对应的车辆出现故障,从而立即通过电磁波等信号将该信息发送给绑定该车的用户终端设备,实现故障信息的实时传输监控,保证用车安全。
85.此外,为了解决上述问题,本发明还提出了一种汽车热管理设备,所述汽车热管理设备包括驱动系统、冷却系统、温度传感器、pid控制器及可在所述pid控制器上运行的汽车热管理程序,所述冷却系统与所述驱动系统连接,所述冷却系统用于对所述驱动系统进行散热;所述温度传感器用于采集所述驱动系统的温度信息;所述汽车热管理程序被所述pid控制器执行时实现如上述的汽车热管理方法的步骤。
86.本发明基于配备有热管理设备的汽车,具体包括驱动系统以及为所述驱动系统进行冷却的冷却系统,在所述驱动系统上分布有温度传感器,以检测所述驱动系统的温度信息。
87.需要说明的是,本实施例中通过设置pid控制器执行汽车热管理程序以实现如上述的汽车热管理方法的步骤。首先,将所述温度传感器与pid控制器电连接,通过所述温度传感器将所述温度信息传输至所述pid控制器进行处理。在对所述温度信息进行处理之前,可先设置一所述预设温度,通过pid控制器计算出所述温度信息与所述预设温度之间的差值,具体的,将所述温度信息中温度数值减去所述预设温度中的温度数值,从而得到所述差值。
88.在获取所述差值后,所述pid控制器再根据所述差值,通过pid算法输出与其对应的信号至所述冷却系统,所述冷却系统以接收到的信号作为所述参数信息,所述冷却系统则根据所述参数信息进行调节来改变冷却效率,从而提高计算精度,使得所述冷却系统能够满足降温要求,同时避免造成资源浪费。
89.本发明技术方案在采集到所述驱动系统的温度信息后,将所述温度信息与所述预设温度进行比较,在获取到所述温度信息与所述预设温度之间的差值后,通过pid算法进一步确定所述冷却系统的冷却效率,从而提高对所述冷却系统的精确控制,避免所述冷却系统无法及时散热导致零部件过热损坏,同时避免冷却过度导致能耗的浪费。
90.此外,为解决上述问题,本发明还提出了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汽车热管理程序,所述汽车热管理程序被处理器执行时实现如上述的汽车热管理方法的步骤。
91.本发明基于配备有热管理设备的汽车,具体包括驱动系统以及为所述驱动系统进行冷却的冷却系统,在所述驱动系统上分布有温度传感器,以检测所述驱动系统的温度信息。
92.需要说明的是,本实施例中通过设置pid控制器执行汽车热管理程序以实现如上述的汽车热管理方法的步骤。首先,将所述温度传感器与pid控制器电连接,通过所述温度
传感器将所述温度信息传输至所述pid控制器进行处理。在对所述温度信息进行处理之前,可先设置一所述预设温度,通过pid控制器计算出所述温度信息与所述预设温度之间的差值,具体的,将所述温度信息中温度数值减去所述预设温度中的温度数值,从而得到所述差值。
93.在获取所述差值后,所述pid控制器再根据所述差值,通过pid算法输出与其对应的信号至所述冷却系统,所述冷却系统以接收到的信号作为所述参数信息,所述冷却系统则根据所述参数信息进行调节来改变冷却效率,从而提高计算精度,使得所述冷却系统能够满足降温要求,同时避免造成资源浪费。
94.本发明技术方案在采集到所述驱动系统的温度信息后,将所述温度信息与所述预设温度进行比较,在获取到所述温度信息与所述预设温度之间的差值后,通过pid算法进一步确定所述冷却系统的冷却效率,从而提高对所述冷却系统的精确控制,避免所述冷却系统无法及时散热导致零部件过热损坏,同时避免冷却过度导致能耗的浪费。
95.以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。