电动汽车基于整车控制器的车载空调驱动方法与流程

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车基于整车控制器的车载空调驱动方法。

背景技术：

电动汽车与传统汽车有很大的差异，其存在的车载空调驱动也不同。传统汽车车载空调压缩机通过发动机来带动，车辆的制冷、制热效果受发动机转速的影响，车内温度调节的稳定性和精确度较差，而电动汽车通过动力电池单独为专门的电动压缩机供电进行制冷，单独为ptc热敏电阻供电并以恒定的功率进行制热，车内温度调节稳定可控。控制压缩机的电机转速，ptc继电器的开关，调节车内温度。例如中国发明专利第cn104019527a号公告，利用整车控制器，与压缩机控制器通信，实现车内温度控制。但由于没有考虑车辆动力性的要求，在动力电池电量不足时，空调温度控制仅考虑车内温度调节，无法满足车辆动力性的要求。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种在保证车辆动力性的前提下，实现车载空调车内温度的控制。如果车辆行走所需电机转矩较大，且动力电池电量无法满足要求，或动力电池的电量较低，为确保车辆动力性的需求，应关闭电动汽车车载空调，在车辆所需电机转矩减少的情况下，动力电池满足车辆动力的需求，此情况视为动力电池电量充足，空调可正常工作，调节车内温度的电动汽车基于整车控制器的车载空调驱动方法。

本发明的解决方案是这样的：

一种电动汽车基于整车控制器的车载空调驱动方法，由电动汽车的动力电池对车载空调供电，其特征如下：包括步骤：

（1）检查动力电池电量是否充足步骤：整车控制器通过高速can总线接收电池管理系统发送的动力电池电量信号，接收电机控制器发送的电机扭矩和电机转速信息，检测动力电池电量是否小于30%，如果成立，则动力电池电量不足；检测电机转矩在可输出最大电机扭矩90%以上时，电机转速是否发生变化，若电机转速在不断减小时，则说明此时的动力电池电量不足；当动力电池电量充足时，进行以下操作；

（2）车载空调上电设定及制冷、制热需求选择步骤：上电设定方法为：在总继电器打开后方能向车载空调供电；制冷、制热需求选择方法为：整车控制器根据开关信号制冷或制热的要求，将车外温度与设定温度比较，如果车内温度高于设定温度，则进行制冷操作，如果车内温度低于设定温度，则进行制热操作；

（3）车载空调控制策略：当进行制冷操作时，电动汽车的动力电池供电线路经过压缩机继电器控制车载空调进行制冷工作，当进行制热操作时，电动汽车的动力电池供电线路经过ptc继电器控制车载空调进行制热工作；

（4）车载空调温度容差调节步骤：在设定温度上下设置包含设定温度的温度容差范围，无论制热或制冷，当车内温度进入该容差范围时，整车控制器会关闭ptc继电器，或通过can总线发出命令，使压缩机维持当前转速，用以减少继电器开关的次数，减少压缩机和ptc继电器粘连；

（4）车载空调断电步骤：车载空调采用两种断电方法，第一种是由于空调开关按钮关闭，对车载空调进行断电，第二种是设定动力电池的最低工作电量，当动力电池电量低于设定的最低工作电压时，由整车控制器对车载空调进行断电。

更具体的技术方案还包括：所述整车控制器为车载空调的温度控制器。

进一步的：所述压缩机连接低速can总线，车载空调的压缩机与整车控制间的通信由低速can总线来完成。

进一步的：所述步骤（1）中，车载空调在总继电器闭合的情况下才能进行正常打开关闭动作。

进一步的：所述的ptc开关控制ptc制热，压缩机继电器控制压缩机的电源，其降温过程还需要压缩机转速来控制。

本发明的优点是在保证车辆动力性的前提下，实现车载空调车内温度的控制。如果车辆行走所需电机转矩较大，且动力电池电量无法满足要求，或动力电池的电量较低，为确保车辆动力性的需求，应关闭电动汽车车载空调，在车辆所需电机转矩减少的情况下，动力电池满足车辆动力的需求，此情况视为动力电池电量充足，空调可正常工作，调节车内温度。

附图说明

图1是本发明电动汽车基于整车控制器的车载空调驱动方法流程图。

图2是本发明电动汽车基于整车控制器的车载空调驱动方法原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明包括步骤：

（1）检查动力电池电量是否充足步骤：整车控制器通过高速can总线接收电池管理系统发送的动力电池电量信号，接收电机控制器发送的电机扭矩和电机转速信息，检测动力电池电量是否小于30%，如果成立，则动力电池电量不足；检测电机转矩在可输出最大电机扭矩90%以上时，电机转速是否发生变化，若电机转速在不断减小时，则说明此时的动力电池电量不足；当动力电池电量充足时，进行以下操作；

（2）车载空调上电设定及制冷、制热选择步骤：上电设定方法为：在总继电器打开后方能向车载空调供电；制冷、制热选择方法为：整车控制器根据开关信号制冷或制热的要求，将车外温度与设定温度比较，如果车内温度高于设定温度，则进行制冷操作，如果车内温度低于设定温度，则进行制热操作；

（3）车载空调控制策略：当进行制冷操作时，电动汽车的动力电池供电线路经过压缩机继电器控制车载空调进行制冷工作，当进行制热操作时，电动汽车的动力电池供电线路经过ptc继电器控制车载空调进行制热工作；

（4）车载空调温度容差调节步骤：在设定温度上下设置包含设定温度的温度容差范围，无论制热或制冷，当车内温度进入该容差范围时，整车控制器会关闭ptc继电器，或通过can总线发出命令，使压缩机维持当前转速，用以减少继电器开关的次数，减少压缩机和ptc继电器粘连；

（4）车载空调断电步骤：车载空调采用两种断电方法，第一种是由空调开关按钮进行关闭对车载空调进行断电，第二种是设定动力电池的最低工作电量，当动力电池电量低于设定的最低工作电压时，由整车控制器对车载空调进行断电。

所述整车控制器为车载空调的温度控制器；所述压缩机连接低速can总线，车载空调的压缩机与整车控制间的通信由低速can总线来完成：所述步骤（2）中，车载空调在总继电器闭合的情况下才能进行正常工作：所述的ptc开关控制ptc制热，压缩机继电器控制压缩机的电源，其降温过程还需要压缩机转速来控制。

在图1所示的流程控制方法的步骤为：

电动汽车高压预充成功，整车控制器控制总继电器闭合。

整车控制器接收电机转矩和转速的信息，结合动力电池的电量，判断动力电池是否电量不足，若电量不足，则车载空调停止工作；若电量充足，则车载空调上电成功，准备工作。

整车控制器通过低速ｃａｎ总线接收仪表盘中空调开关信号信息，接收温度传感器测得车内外温度，如果收到制冷信号，空调进入制冷模式，若室外温度大于设定温度，则打开压缩机继电器；若室外温度小于设定温度，则继续检查仪表盘中的空调开关信号。如果接受到制热信号，空调进入制热模式，若室外温度小于设定温度，则关闭ptc继电器；若室外温度大于设定稳定，则打开ptc继电器；如果收到停止信号，则空调停止工作。

当车载空调开始制热时，ptc加热装置开始工作，若设定温度与车内温度的差值在0.5ºc以内，关闭ptc继电器；否则，车载空调继续制热。

当车载空调开始制冷时，其控制方式与制热方式不同，压缩机将制冷剂压缩，制冷剂的温度升高，在冷凝器中，冷却剂通过空气散热，冷却剂温度降低，冷却剂通过节流装置，在蒸发器中蒸发，吸收通过的空气的热量，达到降温的目的。整车控制器通过低速can总线，控制压缩机的电机转速，达到调节车内温度的目的。假定车载空调温度容差为设定温度的差值在0.5ºc以内，若车内温度与设定温度的差值在0.5ºc以内，压缩机维持当前电机转速。

当仪表盘的开关信号再次改变时，在制热方式，关闭压缩机继电器，空调开始进入这热模式；在制冷模式关闭ptc继电器，空调开始进入制冷模式；在停止模式，关闭压缩机和ptc继电器。

下面通过一个具体实施例对本发明进行详细说明：

（1）总正继电器闭合步骤：钥匙处于on档位，当钥匙转到start档位并恢复到on档位，汽车高压预充成功，总正继电器闭合。

（2）检查动力电池电量是否充足步骤：整车控制器通过高速can总线接收电池管理系统发送的动力电池电量信号，接收电机控制器发送的电机扭矩和电机转速信息，检测动力电池电量是否小于30%，如果成立，则动力电池电量不足；检测电机转矩在可输出最大电机扭矩90%以上时，电机转速是否发生变化，若电机转速在不断减小时，则说明此时的动力电池电量不足。

（3）当动力电池电量充足时，空调准备工作，整车控制器通过低速can总线检接收仪表盘上的空调开关信号，接收制冷或制热模式，设定温度信息，决定空调的工作模式。

（4）整车控制器接收车内外传感器的温度信号，在制热模式下，比较车外温度与设定温度，车外温度大于设定温度，关闭ptc继电器;车外温度小于设定温度，打开ptc继电器。在热冷模式下，比较车外温度与设定温度，车外温度大于设定温度，打开压缩机继电器，空调开始制冷;车外温度小于设定温度，关闭压缩机继电器。

(5)当仪表盘的车载空调开关信号发生变化，根基开关信号变化，打开和关闭相应的继电器。处于制热方式，关闭压缩机继电器；处于制冷模式，关闭ptc继电器；处于停止模式，关闭压缩机和ptc继电器。

若空调正常起动工作，整车控制、电机控制器、电池管理控制器及can总线通信必须工作正常，车载空调线路的总正继电器才能闭合，车载空调方能正常上电。

所述步骤（1）中，总继电器在高压上电成功后才能闭合，车载空调才能工作，车载空调只有在车辆运行过程中才能上电实用。

所述步骤（2）中，动力电池电量是否不足，在于两点：一点是电池电量较小，无法满足电机转矩的要求；电机所需转矩较大，动力电池无法提供较大电流。两种动力电池不足的情况对空调的影响不同。

所述步骤（3）中，整车控制器接收到仪表空调的开关信号，通过开关信号来决定制冷还是制热，车载空调的模式控制是人为控制。

所述步骤（4）中，车载空调制冷的控制通过压缩机来进行，不同压缩机电机转速对制冷剂的压缩功率不同，车载空调的制冷量不同，通过压缩机的电机转速的控制来调节车内温度。

所述步骤（5）中，仪表盘的车载空调按钮有三种模式，制冷、制热和停止，在停止模式下，空调停止工作。仪表盘车载空调按钮状态的变化，在保证制冷制热方式不同时工作，进行相应的操作。