考虑整车运行工况的电动汽车空调控制策略研究

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在当今社会,纯电动汽车作为新能源汽车的一个分支,其具有噪音低,无尾气排放,能源利用率高,能源消耗量少等特点,受到人们广泛青睐。但纯电动汽车的能源完全来源于车载动力电池,其能源有限,但目前充电时间较长,故要求电动汽车能在有限电量的情况下,能够拥有更大的续驶里程。空调系统作为纯电动汽车中能耗最大的辅助电器,其所消耗的功率大小会直接影响整车续驶里程,在特定工况下,甚至会影响整车动力性。车载动力电池在工作过程中会放出热量,电池温度过高会直接影响电池的工作效率。根据现有条件,本文可以把电池的产热量看作空调系统的热负荷,使用空调系统对动力电池进行散热。因此本文通过对现有的电动汽车的空调系统、动力电池系统等硬件,开发出新型的空调系统控制策略有十分重要的现实意义。本论文在考虑动力电池组散热需求的基础上,设计了一种新的空调系统方案,对该空调结构方案进行驾驶室热负荷计算、动力电池组热负荷计算,两者相加确定整车热负荷,再对空调的电动压缩机进行参数匹配。并提出设计了一种空调压缩机的模糊控制器,并且在考虑整车动力性的前提下,提出了对空调系统的运行功率进行限制,并进行了相关控制策略的编写。本文在Matlab/Simulink与Amesim中分别建立了空调系统控制模块、空调系统模块、动力电池组模块、整车模块,把各个模块通过接口相连,在两个软件中进行联合仿真,对模糊控制器的及所建各个模型的准确性进行了验证,并取得了较理想的结果。通过最终仿真结果可以看出,本文所设计的控制策略的控制效果比较理想,能够把驾驶室温度、动力电池温度控制在较稳定的温度范围内,且在整车大负荷工作以及电池SOC较低时,能自动限制空调系统的运行功率,从而保证了整车的动力性。
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