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新能源汽车空调控制系统研究
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2017-12-28 10:13:45

    摘要:根据整车电流负载大小、电池荷电状态和车内实测温度与设定温度的温差等参数,利用车载网络技术,通过模糊控制、神经网络控制等智能控制算法,实时对压缩机输出功率、风门开度及风机转速等执行器的精确调节,实时对整车运行状态的监测和故障模式的判别,实现人、车、充电设备的联网和智能化的人机交换。

    0 引言
    电动汽车是未来汽车技术发展的方向,其空调系统的节能、智能和舒适性,是设计的主要目标。本文旨在通过开发电动汽车电池工作过程中的热量回收系统,提高电池与智能空调系统之间的热转换效率,提高电动汽车的续驶里程,具有节能的意义,降低汽车电池的工作温度,提高汽车的安全性;提出智能空调控制系统与整车控制集成化管理,研究智能空调系统动力模式和经济模式下的控制策略,确保整车电能的合理分配和能量的高效利用,保证汽车在启动、爬坡等工况下,达到最佳的整车性能。通过先进的智能控制方法,对车厢空气进行柔性调节的同时,实现人、车充电设备的联网和人际交换的智能化。

    1 设计内容
    设计与电池管理系统集成化的智能空调控制系统,对电池工作过程中的热量进行再利用,利用电池放电热量对车厢进行加热的同时,实现对电池的温度控制,提高整车的安全性。对智能空调系统中的制冷系统、制热系统及车厢等建立数学模型。对模糊控制、神经网络控制等智能控制方法进行比较研究,利用Matlab/Simulink系统仿真分析,确定最佳的控制算法,对车厢内空气温度、湿度及新鲜度等进行智能控制。利用车联网技术,将空调系统与整车负载、电池能量进行实时匹配,并进行友好的人机交互,实现空调系统的高度智能化。搭建电动智能空调控制系统,进行试验研究和对比,根据试验结果,对控制系统进行优化设计。通过项目开发出具有智能控制器的电动空调系统,具有控制精度高、响应速度快、能耗低、稳定性好的性能。

    2 试验
    试验条件,将车置于环境温度30℃阳光充足的天气,车辆以50 km/h的速度匀速行驶,空调出风口调至最大开,空调调至最大风速。分别测量空调系统气流速度,驾驶员、乘客头部温度,以及压缩机开启时间。
    测量方法为,汽车第2排位置坐1人,第4、5、6、7排座椅不坐人,第8、9、10排座椅满员,分别测量第2排左1座椅、第5排右2座椅及第9排座椅左1处乘客头部的温度和气流速度。试验开始部压缩机一直处于停机状态,前部区域与后部区域均有乘客存在,故此两处压缩机工作,由试验表格压缩机工作时间可以看出开始快速制冷时,两处压缩机均满负荷工作,制冷较快。但从第6 min开始,由于车厢内温度达到人体舒适性指标,此时前部乘客数量较少区域处压缩机开始间断性工作,以减少耗能,由试验可知,车厢温度稍有上升。后部区域由于满员乘坐,压缩机工作时间相对较长,满足乘客对制冷量的需求。

    3 结束语
    (1)将新能源客车智能空调控制系统与电池的管理系统集成化,对电池工作过程的热量进行再利用,在保证电池处于最佳工作温度的前提下,充分利用电池运行过程的热量对车厢进行加热,提高续驶里程。
    (2)提出新能源客车智能空调与整车的匹配,根据整车的工作状态参数,包括电池的荷电状态、负载、车速等。运用高效利用能量的控制策略,实现整车电能的合理分配,保证汽车在启动或爬坡等各工况下,达到最佳的整车性能。
    (3)根据整车电流负载大小、电池荷电状态和车内实测温度与设定温度的温差等参数,利用车载网络技术,通过模糊控制、神经网络控制等智能控制算法,实时对压缩机输出功率、风门开度及风机转速等执行器的精确调节,实时对整车运行状态的监测和故障模式的判别,实现人、车、充电设备的联网和智能化的人机交换。
 

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