一种电动汽车热管理控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电动汽车热管理，尤其涉及一种电动汽车热管理控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着电动汽车的不断发展，热管理系统的重要性进一步增加。这是因为电池技术和电动汽车的普及程度将继续提高，需要更高效的热管理系统来满足更高的需求。

2、但是，在极端温度时，热管理系统需要消耗大量电能来加热(或冷却)电池和乘员舱，导致电池续航里程下降，影响车辆的能效；一些纯电动汽车在极端寒冷或酷热条件下，难以保持座舱内的舒适温度，这会影响驾驶者和乘客的舒适感受，降低驾驶体验。

3、同时，热管理系统通常包含多个子系统，如电池热管理及热泵空调系统等，这些子系统的协调和优化可能会变得非常复杂，无法较好的进行热管理。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电动汽车热管理控制方法、装置、设备及存储介质，以更好进行电动汽车的热管理控制，提升驾驶体验。

2、根据本发明的一方面，提供了一种电动汽车热管理控制方法，电动汽车热管理控制方法包括：

3、根据动力电池的电池功率消耗量和座舱舒适度建立优化目标函数；其中，所述座舱舒适度为座舱温度与参考温度的差异值；

4、根据座舱的能量平衡方程建立状态变量的状态方程；其中，所述状态变量为座舱温度，所述状态变量的控制变量为热泵空调系统中的压缩机的转速与加热器功率；

5、根据所述优化目标函数和所述状态方程建立所述状态变量和所述控制变量的非线性规划方程；

6、采用序列二次规划算法求解所述非线性规划方程，得到所述控制变量的最优解，以根据所述控制变量的最优解对电动汽车进行热管理。

7、可选地，在根据座舱的能量平衡方程建立状态变量的状态方程之前，还包括：

8、根据所述热泵空调系统的送风加热量方程、太阳照射热量方程、乘客发热量方程、所述座舱与环境的热交换量方程、所述座舱的热容量和座舱的温度变化率建立所述能量平衡方程。

9、可选地，在根据所述热泵空调系统的送风加热量方程、太阳照射热量方程、乘客发热量方程、所述座舱与环境的热交换量方程、所述座舱的热容量和座舱的温度变化率建立所述能量平衡方程之前，还包括：

10、根据压缩机功率和热泵空调系统的效率建立所述热泵空调系统的送风加热量方程。

11、可选地，在根据所述热泵空调系统的送风加热量方程、太阳照射热量方程、乘客发热量方程、所述座舱与环境的热交换量方程、所述座舱的热容量和座舱的温度变化率建立所述能量平衡方程之前，还包括：

12、根据车窗的太阳辐射强度、车窗面积和车窗光传递率建立所述太阳照射热量方程；

13、根据乘客数量和每个乘客的发热量确定所述乘客发热量方程；

14、根据座舱与环境之间的对流换热系数、座舱与环境接触的表面积、环境温度和座舱温度确定所述座舱与环境的热交换量方程。

15、可选地，在根据乘客数量和每个乘客的发热量确定所述乘客发热量方程之前，还包括：

16、根据环境温度、座舱温度和第一预设关系确定每个乘客的发热量；其中，所述第一预设关系为环境温度、座舱温度和每个乘客的发热量的对应关系。

17、可选地，在根据动力电池的电池功率消耗量和座舱舒适度建立优化目标函数之前，还包括：

18、根据所述动力电池的电流、内阻和化学反应发热量建立所述动力电池的电池发热量方程；其中，所述动力电池的电池发热量为所述电池功率消耗量的控制量。

19、可选地，所述采用序列二次规划算法求解所述非线性规划方程，得到所述控制变量的最优解，包括：

20、根据所述非线性规划方程和所述状态方程建立拉格朗日函数；

21、根据当前迭代点的当前参数确定所述拉格朗日函数的当前拉格朗日值；

22、根据所述当前拉格朗日值确定所述状态变量的第一当前变化量、及所述控制变量的第二当前变化量；

23、根据下一迭代点的下一参数更新所述拉格朗日函数的当前拉格朗日值，并返回执行根据所述当前拉格朗日值确定所述状态变量的第一当前变化量、及所述控制变量的第二当前变化量的步骤，直至所述第一当前变化量的二范数小于或等于预设误差、且所述第二当前变化量的二范数小于或等于所述预设误差。

24、根据本发明的另一方面，提供了一种电动汽车热管理控制装置，电动汽车热管理控制装置包括：

25、优化目标函数建立模块，用于根据动力电池的电池功率消耗量和座舱舒适度建立优化目标函数；其中，所述座舱舒适度为座舱温度与参考温度的差异值；

26、状态方程建立模块，用于根据座舱的能量平衡方程建立状态变量的状态方程；其中，所述状态变量为座舱温度，所述状态变量的控制变量为热泵空调系统中的压缩机的转速与加热器功率；

27、非线性规划方程建立模块，用于根据所述优化目标函数和所述状态方程建立所述状态变量和所述控制变量的非线性规划方程；

28、优化模块，用于采用序列二次规划算法求解所述非线性规划方程，得到所述控制变量的最优解，以根据所述控制变量的最优解对电动汽车进行热管理。

29、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

30、至少一个处理器；以及

31、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

32、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的电动汽车热管理控制方法。

33、根据本发明的另一方面，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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的电动汽车热管理控制方法。

34、本发明实施例的技术方案，通过根据动力电池的电池功率消耗量和座舱舒适度建立优化目标函数，根据座舱的能量平衡方程建立状态变量的状态方程，状态变量为座舱温度，状态变量的控制变量为热泵空调系统中的压缩机的转速与加热器功率。通过结合电池功率消耗量和座舱舒适度建立优化目标函数，使得优化目标函数最优时，即最优目标函数最小时，电池功率消耗量较小、且座舱舒适度较小。如此，可以使得车辆的能耗较小，不会导致电池续航里程下降较多，并且能保证驾驶者和乘客的舒适感受，提升驾驶体验。并且，根据优化目标函数和状态方程建立状态变量和控制变量的非线性规划方程，采用序列二次规划算法求解非线性规划方程，可以得到控制变量的最优解，即得到最优的压缩机转速和加热器功率，按照最优的压缩机转速控制压缩机转动，并按照最优的加热器功率控制加热器运行，使得电池功率消耗量较小且座舱舒适度较小(即用户体验较好)，有利于增加电池寿命，达到了更好的进行热管理控制的效果。

35、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种电动汽车热管理控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据座舱的能量平衡方程建立状态变量的状态方程之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述热泵空调系统的送风加热量方程、太阳照射热量方程、乘客发热量方程、所述座舱与环境的热交换量方程、所述座舱的热容量和座舱的温度变化率建立所述能量平衡方程之前，还包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述热泵空调系统的送风加热量方程、太阳照射热量方程、乘客发热量方程、所述座舱与环境的热交换量方程、所述座舱的热容量和座舱的温度变化率建立所述能量平衡方程之前，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据乘客数量和每个乘客的发热量确定所述乘客发热量方程之前，还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据动力电池的电池功率消耗量和座舱舒适度建立优化目标函数之前，还包括：

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述采用序列二次规划算法求解所述非线性规划方程，得到所述控制变量的最优解，包括：

8.一种电动汽车热管理控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的电动汽车热管理控制方法。

技术总结
本发明公开了一种电动汽车热管理控制方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：根据动力电池的电池功率消耗量和座舱舒适度建立优化目标函数；其中，座舱舒适度为座舱温度与参考温度的差异值；根据座舱的能量平衡方程建立状态变量的状态方程；其中，状态变量为座舱温度，状态变量的控制变量为热泵空调系统中的压缩机的转速与加热器功率；根据优化目标函数和状态方程建立状态变量和控制变量的非线性规划方程；采用序列二次规划算法求解非线性规划方程，得到控制变量的最优解，以根据控制变量的最优解对电动汽车进行热管理。本发明的技术方案使得电池功率消耗量较小且用户体验较好，有利于增加电池寿命，可以更好的进行热管理控制。

技术研发人员：牛超凡,王燕,刘建康,杨钫,霍云龙,肖尊元
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15