[发明专利]面向液冷动力源的自适应优化热管理控制方法、系统以及热管理系统

说明书

本发明提供面向液冷动力源的自适应优化热管理控制方法、系统以及热管理系统，实现变化工况下高性能温度控制，保障动力源的高效稳定运行。时延估计模块和状态预估器模块准确估计系统时延和系统内部实时的无时延状态，补偿温度超调、响应慢等性能衰减；针对变化工况下动力源产热量和散热器散热量的测量与估计难题，干扰估计器测量动力源和散热器出口冷却液温度信息可准确估计出系统的不确定热交换量，节省成本，针对热管理系统能耗优化问题和内部温度一致性问题；平衡点优化模块在满足温度一致性要求的前提下计算出对应系统最优能耗的散热器出口温度工作点；针对高性能的温度跟踪控制需求，状态跟踪控制模块可以实现快响应、高精度的温度控制。

技术领域

本发明属于车辆动力源的热管理控制技术领域，涉及新能源汽车动力电池、发动机、质子交换膜燃料电池的热管理控制策略，具体涉及一种面向液冷动力源的自适应优化热管理控制方法及系统以及热管理系统。

背景技术

发动机、动力电池、质子交换膜燃料电池作为新能源汽车的核心动力源，工作效率、稳定性、使用寿命等性能受温度的影响很大。为此，需要高效的热管理系统控制策略将动力源的温度控制在期望温度范围内并满足动力源内部温度一致性要求。

由于车辆工作环境复杂多变，热管理系统中存在诸多不确定热交换量，难以精确建模，给控制策略的设计带来挑战。热管理系统中的管道连接特性带来较大的时间延迟，使温度控制性能变差。另外，对于大功率的动力源，在满足温度控制性能的前提下，降低热管理系统的能耗可以有效提高车辆的能效。

面对上述热管理系统的控制需求和控制难题，目前的控制策略基本都是通过改善热管理系统设计结构，并基于工程经验和大量实验调试，设计基于规则的控制方法。面对复杂多变的工况，上述方法自适应性和干扰抑制能力均差，难以维持高精度的温度控制。另外，上述方法没有考虑热管理系统能耗优化问题，不能提高系统能效。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种面向液冷动力源的自适应优化热管理控制方法，实现变化工况下高性能温度控制，保障动力源的高效稳定运行。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种面向液冷动力源的自适应优化热管理控制方法，包括如下步骤：

一、使用采样模块获取热管理系统中的热源出口温度和散热器出口温度，采样模块输出动力源温度信息；

同时，电动水泵控制量输入至延迟估计器，延迟估计器输出估计的系统时间延迟，所述的系统时间延迟的计算公式为：

τ＝γ₄u₁+γ₅(3)；

其中，γ₄和γ₅为系统属性参数，u₁为电动水泵控制量；

二、将空气温度、动力源温度信息、第二数据堆栈模块输出的热管理系统执行器时间延迟控制信号输入干扰估计器，干扰估计器输出热管理系统运行中的不确定参数估计值；所述的不确定参数估计值的计算公式为：

其中

式(6)其中

式(5)其中