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技术领域

本发明属于车辆工程技术领域,尤其涉及一种车用热管理方法、装置、计算机存储介质及控制器。

背景技术

温度是热管理系统调控的核心参数,也是车辆人机系统一项核心的环境参数;适宜的温度一方面有利于提高设备的运行效率、延长设备寿命、降低能源消耗,另一方面还是衡量乘员舒适性的核心指标,将直接或间接改善车辆的驾乘特性。

随着新能源汽车技术的发展,整车热管理系统与汽车核心部件的性能表现密不可分,逐渐成为制约整车性能的关键核心;热管理系统一方面需要满足乘员舱制冷与制热等舒适性需求,另一方面也要尽量保证动力电池、电机、发动机等部件工作在适宜温度区间内,保证其安全性,延长使用寿命;其中,动力电池由于其温度敏感性的存在,往往成为热管理控制研究的重点。

发明人进一步研究发现:温度对动力电池的使用性能有着不可逆的影响,因此需要对动力电池的工作温度进行合理且有效的控制;电池温度过高/过低或者温度不一致,都会导致电池容量、工作电压、充放电效率衰减,或者导致模块电池性能不匹配、过早失效等现象发生;进而导致电池续航里程、可靠性和安全性下降;此外,电池温度也极大影响其充电性能,制约其最大充电电流,导致充电时间拖延,影响车辆使用效率。

发明内容

为了解决以上问题,保证动力电池和其他部件的运行温度处于合理区间,目前热管理系统可以分为被动式和主动式两大类;其中,被动式不消耗能量,但需要设置热能存储装置,例如基于相变材料的热管理系统;主动式系统则需要消耗能量,并在短时间内进行加热/冷却干预;主动式可采用空气式、液体式、热管式以及基于电池内部热管理的相关系统。

相比于被动式系统,主动式应用范围更加广泛,可根据需求自适应调节被控部件温度,但同时需要增加额外的热管理能耗。

目前,相关的热管理控制只针对当前车辆状态进行控制,无法预测性地实施全局规划和温度调节;其应用深受额外热管理能耗损失影响,亟需改进。

随着智能网联技术的普及,一方面可通过高精度地图、传感器等环境感知系统获取前方道路信息,估计未来道路上的被控部件温度,从而规划热管理控制策略,自适应调节热管理指令,提升零部件使用寿命和续航里程;另一方面,可通过网联人机交互系统接收用户指定场景下的热管理需求,定制化智能控制以贴合用户自定义习惯,提升驾乘感受。

本发明实施例公开了一种车用热管理方法,包括第一目标场景预估步骤、第二预调信息激活步骤;其第一目标场景预估步骤将热管理对象的工作场景划分为当前场景和预案场景序列;其当前场景即热管理对象当前/实时所在的工作场景,其预案场景序列至少包括第一类预案场景,其第一类预案场景即热管理对象在第二时刻/时段和/或第二空间位置即将出现的工作场景。

其中,第二预调信息激活步骤选择预案场景序列的一个或指定数量的场景作为目标场景或目标场景序列;若预设的场景激活条件满足,则在当前场景下允许根据预案场景序列调整热管理对象第一热交换状态的控制参数,并发送场景干预信息到预设的执行单元用于决策;其第一热交换状态即当前场景下该热管理对象所处的热交换状态;通常,该第一热交换状态对于当前场景可能是最优的或者经过优化的,但对于目标场景或目标场景序列是未知的或者非最优化的。

为了实现对目标场景或目标场景序列产生实际的干预效果,还可通过第三时空规划预调步骤来实现;其第三时空规划预调步骤需要依据目标场景对应的第一热管理参数序列或目标场景序列中的选定场景对应的第二热管理参数序列对热管理对象进行调节,干预其第一热交换状态;该选定场景需要由目标场景序列进行选取。

 其中,预案场景序列还可以包括第二类预案场景、第三类预案场景、第四类预案场景、第五类预案场景直至第N类预案场景(0NN)至少之一,N为大于或等于1的正整数。、具体地,其第一类预案场景可以是远程驾驶舱预调场景,以车辆处于停车状态且电池荷电状态SOC(State Of Charge)足以支撑能耗需求为附加条件,预测热管理对象的温度序列并反推场景干预信息触发的时刻,提前干预其第一热交换状态。

进一步地,如目标场景或选定场景为第一类预案场景,则第一类预案场景的目标参数可由移动终端在当前场景下由热管理对象所在地或远程/异地指定;如目标场景或选定场景为第二类预案场景和/或第三类预案场景,且第二类预案场景为电池大负荷预调场景,第三类预案场景为电池充电预调场景,则在进入目标场景或选定场景前对热管理对象进行干预,根据充电期间和/或电池大负荷工况对目标温度区间的要求,发送其场景干预信息。

具体地,如目标场景或选定场景为第四类预案场景和/或第五类预案场景,且第四类预案场景下热管理对象将随车辆进入关闭状态且车辆无充电需求,热管理对象为混动车辆的子系统;则提升其第四类预案场景下的温度阈值,并按照预估的关机时间,提前结束对热管理对象的当前的温度控制过程;如进一步获知第五类预案场景下车辆将运行在纯电模式,则可按照纯电模式下的温度预案,提前对热管理对象进行温度调节。

其中,第三时空规划预调步骤可在当前场景下根据荷电状态SOC、环境温度预测热管理对象接受场景干预信息前将于目标场景或选定场景的温度变化过程,如温度变化过程超出预设的温度阈值,则立即发送场景干预信息直至进入稳态高速工况或退出高速工况。

进一步地,其目标场景序列中各场景与当前场景须在时间和/或空间上存在参数差异,该参数差异由预设的一个以上的预调参数和/或预调参数阈值来区分,该预调参数和/或预调参数阈值用于对热管理对象预设的控制参数给出设定值;该设定值表示热管理对象在当前场景下按照目标场景或选定场景进行温度调节的目标值。

其中,如第三类预案场景被激活,则可根据迭代过程对激活执行单元的时刻及目标温度进行优化,将预设的温度曲线与当前场景下的温度曲线比较后得到执行单元的启动时刻。

进一步地,在获取车辆操控者预设量级的数据后,该热管理方法还可通过第四定制个体匹配步骤进一步完善调节过程;其中,当前场景和预案场景序列同样可根据地图导航信息、车辆信息和/或路况信息进行更新;而第四定制个体匹配步骤还可通过记录车辆预设车辆操控者的历史操控数据和/或参数设定统计值。

其中,如目标场景或选定场景为第一类预案场景,则自动调整预案场景序列中的参数,并与使之与车辆操控者的历史操控数据和/或统计值匹配;如目标场景或选定场景为第二类预案场景,则可根据车辆操控者在第二类预案场景对应路段的历史车速等信息,修正温度设定值及热管理阈值。

相应地,本发明实施例还公开了一种车用热管理装置,包括第一目标场景预估单元、第二预调信息激活单元;其第一目标场景预估单元将热管理对象的工作场景划分为当前场景和预案场景序列;其当前场景即热管理对象当前/实时所在的工作场景,其预案场景序列至少包括第一类预案场景,该第一类预案场景即热管理对象在第二时刻/时段和/或第二空间位置即将出现的工作场景;其第二预调信息激活单元选择预案场景序列的一个或指定数量的场景作为目标场景或目标场景序列;若预设的场景激活条件满足,则在当前场景下允许根据预案场景序列调整热管理对象第一热交换状态的控制参数,并发送场景干预信息到预设的执行单元用于决策;其第一热交换状态即当前场景下的热交换状态。

进一步地,该车用热管理装置还可设置第三时空规划预调单元;其第三时空规划预调单元可依据目标场景对应的第一热管理参数序列或目标场景序列中的选定场景对应的第二热管理参数序列对热管理对象进行调节,干预其第一热交换状态;其选定场景须由目标场景序列进行选取。

其中,预案场景序列还可包括第二类预案场景、第三类预案场景、第四类预案场景、第五类预案场景直至第N类预案场景(0NN)至少之一,N为大于或等于1的正整数。

具体地,其第一类预案场景可以是远程驾驶舱预调场景,以车辆处于停车状态且电池荷电状态SOC足以支撑能耗需求为附加条件,预测热管理对象的温度序列并反推场景干预信息触发的时刻,提前干预其第一热交换状态。

其中,如目标场景或选定场景为第一类预案场景,则第一类预案场景的目标参数可由移动终端在当前场景下由热管理对象所在地或远程/异地指定;如目标场景或选定场景为第二类预案场景和/或第三类预案场景,且第二类预案场景为电池大负荷预调场景,第三类预案场景为电池充电预调场景,则可在进入目标场景或选定场景前对热管理对象进行干预,根据充电期间和/或电池大负荷工况对目标温度区间的要求,发送场景干预信息。

进一步地,如目标场景或选定场景为第四类预案场景和/或第五类预案场景,且第四类预案场景下热管理对象将随车辆进入关闭状态且车辆无充电需求;或者,其热管理对象为混动车辆的子系统;则可提升第四类预案场景下的温度阈值,并按照预估的关机时间,提前结束对热管理对象的当前的温度控制过程。

其中,如进一步获知第五类预案场景下车辆将运行在纯电模式,则可按照纯电模式下的温度预案,提前对热管理对象进行温度调节。

具体地,其第三时空规划预调单元可在当前场景下根据荷电状态SOC、环境温度预测热管理对象接受场景干预信息前将于目标场景或选定场景的温度变化过程,如温度变化过程超出预设的温度阈值,则立即发送场景干预信息直至进入稳态高速工况或退出高速工况。

其中,目标场景序列中各场景与当前场景在时间和/或空间上须存在参数差异,其参数差异由预设的一个以上的预调参数和/或预调参数阈值来区分,其预调参数和/或预调参数阈值用于对热管理对象预设的控制参数给出设定值;其设定值表示热管理对象在当前场景下按照目标场景或选定场景进行温度调节的目标值;如第三类预案场景被激活,则可根据迭代过程对激活执行单元的时刻及目标温度进行优化,将预设的温度曲线与当前场景下的温度曲线比较后得到执行单元的启动时刻。

进一步地,该车用热管理装置还可设置有第四定制个体匹配单元;其中,当前场景和预案场景序列可根据地图导航信息、车辆信息和/或路况信息进行更新;其第四定制个体匹配单元还可记录车辆预设车辆操控者的历史操控数据和/或参数设定统计值,如目标场景或选定场景为第一类预案场景,则可自动调整预案场景序列中的参数,并与车辆操控者的历史操控数据和/或统计值匹配;如目标场景或选定场景为第二类预案场景,则可根据车辆操控者在第二类预案场景对应路段的历史车速等信息,修正温度设定值及热管理阈值。

同样地,本发明实施例还公开了一种计算机存储介质及一种控制器;其存储介质包括用于存储计算机程序的存储介质本体;该计算机程序在被微处理器执行时,用于实现如上任一的车用热管理方法;其控制器包括如上任一的车用热管理装置和/或任一的计算机存储介质,可以实现同样的发明构思。

综上,通过提前获取的网联信息,识别当前需要激活的场景,采集场景需求的网联信号,依托迭代和寻优算法预测未来温度曲线,从而控制热管理系统状态,将驾驶舱温度和电池工作温度区间维持在适宜状态,有利于提升电池续航里程和使用寿命,同时也提升了用户的用车感受。

 其中,通过在当前场景下激活预案场景下目标场景或目标场景序列,在不同的时间或空间位置提前干预热管理对象的参数调节过程,从而实现了车辆系统的多场景预测性热管理功能MPTM(Multi-Scenario Predictive Thermal Management)。

需要说明的是,在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇,仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素,并不构成对技术方案的限定,也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示;带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素,表示在对应技术方案中,该要素至少包含一个。

附图说明

为了更加清晰地说明本发明的技术方案,利于对本发明的技术效果、技术特征和目的进一步理解,下面结合附图对本发明进行详细的描述,附图构成说明书的必要组成部分,与本发明的实施例一并用于说明本发明的技术方案,但并不构成对本发明的限制。

附图中的同一标号代表相同的部件,具体地:

图1为本发明第一类场景实施例信息流示意图。

图2为本发明装置实施例组成结构示意图一。

图3为本发明第二类场景实施例信息流示意图。

图4为本发明装置实施例组成结构示意图二。

图5为本发明第三类场景实施例信息流示意图。

图6为本发明装置实施例组成结构示意图三。

图7为本发明第四类场景实施例信息流示意图。

图8为本发明装置实施例组成结构示意图四。

图9为本发明第五类场景实施例信息流示意图。

图10为本发明方法实施例流程示意图。

图11为本发明装置实施例组成结构示意图五。

图12为本发明产品实施例布局结构示意图一。

图13为本发明产品实施例布局结构示意图二。

图14为本发明产品实施例布局结构示意图三。

其中:

001-当前场景;

010-预案场景序列;

011-第一类预案场景;

022-第二类预案场景;

033-第三类预案场景;

044-第四类预案场景;

055-第五类预案场景;

057-混动模式;

059-纯电模式;

099-热管理对象;

100-第一目标场景预估步骤;

101-场景信息;

110-导航数据处理模块;

120-故障诊断模块;

130-温度预处理模块;

200-第二预调信息激活步骤;

201-场景激活条件;

210-功能状态机;

222-场景干预信息;

300-第三时空规划预调步骤;

310-温度序列预测1;

311-驾驶舱温度序列预测;

320-温度序列预测2;

321-反向推导温度序列;

330-迭代寻优模块;

331-取交点;

333-温度预调信息;

340-电池过热风险评估模块;

341-比较输出;

400-第四定制个体匹配步骤;

500-相关外设;

510-计时模块;

520-充电时间估计模块;

610-相关技术中热管理对象的温度曲线;

620-本发明实施例热管理对象的温度曲线;

630-本发明实施例荷电状态SOC(State Of Charge)曲线;

640-相关技术荷电状态SOC曲线;

700-车用热管理装置;

710-第一目标场景预估单元;

720-第二预调信息激活单元;

730-第三时空规划预调单元;

740-第四定制个体匹配单元;

900-车辆;

901-控制器;

903-计算机存储介质;

991-车辆操控者;

999-车辆操控人群。

实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明作进一步的详细说明。当然,下列描述的具体实施例只是为了解释本发明的技术方案,而不是对本发明的限定。此外,实施例或附图中表述的部分,也仅仅是本发明相关部分的举例说明,而不是本发明的全部。

如图10所示的车用热管理方法,包括第一目标场景预估步骤100、第二预调信息激活步骤200;其第一目标场景预估步骤100将热管理对象099的工作场景划分为如图2所示的当前场景001和预案场景序列010;其当前场景001即热管理对象当前/实时所在的工作场景,其预案场景序列010至少包括第一类预案场景011,该第一类预案场景011可以是热管理对象099在第二时刻/时段和/或第二空间位置即将出现的工作场景。

进一步地,其第二预调信息激活步骤200可选择预案场景序列010的一个或指定数量的场景作为目标场景020或目标场景序列030;若预设的场景激活条件201满足,则可在当前场景001下允许根据预案场景序列010调整热管理对象099第一热交换状态的控制参数,并发送场景干预信息222到预设的执行单元用于决策;该第一热交换状态即当前场景001下的热交换状态。

进一步地,该车用热管理方法还可包括第三时空规划预调步骤300;该第三时空规划预调步骤300依据目标场景020对应的第一热管理参数序列或目标场景序列030中的选定场景033对应的第二热管理参数序列对热管理对象099进行调节,干预其第一热交换状态;其选定场景033由目标场景序列030选取。

其中,预案场景序列010还包括如图3所示的第二类预案场景022、如图5所示的第三类预案场景033、如图7所示的第四类预案场景044、如图9所示的第五类预案场景055直至第N类预案场景(0NN)至少之一,N为大于或等于1的正整数。

具体地,其第一类预案场景011为远程驾驶舱预调场景,以车辆900处于停车状态且电池荷电状态SOC足以支撑能耗需求为附加条件,预测热管理对象099的温度序列并反推场景干预信息222触发的时刻,提前干预所述第一热交换状态。

其中,如目标场景020或选定场景033为第一类预案场景011,则第一类预案场景011的目标参数可由移动终端在当前场景001下由热管理对象099所在地或远程/异地指定;如目标场景020或选定场景033为第二类预案场景022和/或第三类预案场景033,且第二类预案场景022为电池大负荷预调场景,第三类预案场景033为电池充电预调场景,则在进入目标场景020或选定场景033前可对热管理对象099进行干预,根据充电期间和/或电池大负荷工况对目标温度区间的要求,发送场景干预信息222。

具体地,如目标场景020或选定场景033为第四类预案场景044和/或第五类预案场景055,且第四类预案场景044下热管理对象099将随车辆900进入关闭状态且车辆900无充电需求;或者,热管理对象099为混动车辆的子系统;则可提升第四类预案场景044下的温度阈值,并按照预估的关机时间,提前结束对热管理对象099的当前的温度控制过程。

其中,如进一步获知第五类预案场景055下车辆900将运行在纯电模式,则可按照纯电模式下的温度预案,提前对热管理对象099进行温度调节。

具体地,其第三时空规划预调步骤300于当前场景001下可根据SOC、环境温度预测热管理对象099接受场景干预信息222前将于目标场景020或选定场景033的温度变化过程,如温度变化过程超出预设的温度阈值,则可立即发送场景干预信息222直至进入稳态高速工况或退出高速工况。

进一步地,目标场景序列010中各场景与当前场景001在时间和/或空间上存在参数差异,该参数差异可由预设的一个以上的预调参数和/或预调参数阈值来区分,其预调参数和/或预调参数阈值可用于对热管理对象099预设的控制参数给出设定值;该设定值表示热管理对象099在当前场景001下按照目标场景020或选定场景033进行温度调节的目标值;如第三类预案场景033被激活,则可根据迭代过程对激活执行单元的时刻及目标温度进行优化,将预设的温度曲线与当前场景001下的温度曲线比较后得到所述执行单元的启动时刻。

进一步地,该车用热管理方法还包括第四定制个体匹配步骤400;其中,当前场景001和预案场景序列010可根据地图导航信息、车辆信息和/或路况信息进行更新;该第四定制个体匹配步骤400还可记录车辆900预设车辆操控者991的历史操控数据和/或参数设定统计值,如目标场景020或选定场景033为第一类预案场景011,则可自动调整预案场景序列010中的参数,并与车辆操控者991的历史操控数据和/或统计值匹配。

其中,如目标场景020或选定场景033为第二类预案场景022,则可根据车辆操控者991在第二类预案场景022对应路段的历史车速,修正温度设定值及热管理阈值。

相应地,如图11所示的车用热管理装置700包括第一目标场景预估单元710、第二预调信息激活单元720;其第一目标场景预估单元710将热管理对象099的工作场景划分为当前场景001和预案场景序列010;当前场景001即热管理对象099当前/实时所在的工作场景,其预案场景序列010至少包括第一类预案场景011,该第一类预案场景011即热管理对象099在第二时刻/时段和/或第二空间位置即将出现的工作场景。

其中,第二预调信息激活单元720选择预案场景序列010的一个或指定数量的场景作为目标场景020或目标场景序列030;若预设的场景激活条件201满足,则在当前场景001下允许根据预案场景序列010调整热管理对象099第一热交换状态的控制参数,并发送场景干预信息222到预设的执行单元用于决策;第一热交换状态即当前场景001下的热交换状态。

具体地,该车用热管理装置700还包括第三时空规划预调单元730;其第三时空规划预调单元730依据目标场景020对应的第一热管理参数序列或目标场景序列030中的选定场景033对应的第二热管理参数序列对热管理对象099进行调节,干预第一热交换状态;其选定场景033由目标场景序列030选取。

其中,预案场景序列010还包括第二类预案场景022、第三类预案场景033、第四类预案场景044、第五类预案场景055;其第一类预案场景011为远程驾驶舱预调场景,以车辆900处于停车状态且电池荷电状态SOC足以支撑能耗需求为附加条件,预测热管理对象099的温度序列并反推场景干预信息222触发的时刻,提前干预第一热交换状态。

进一步地,如目标场景020或选定场景033为第一类预案场景011,则第一类预案场景011的目标参数可由移动终端在当前场景001下由如图1所示热管理对象099所在地或远程/异地指定;如目标场景020或选定场景033为第二类预案场景022和/或第三类预案场景033,且第二类预案场景022为电池大负荷预调场景,第三类预案场景033为电池充电预调场景,则在进入目标场景020或选定场景033前对热管理对象099进行干预,根据充电期间和/或电池大负荷工况对目标温度区间的要求,发送场景干预信息222。

其中,如目标场景020或选定场景033为第四类预案场景044和/或第五类预案场景055,且第四类预案场景044下热管理对象099将随车辆900进入关闭状态且车辆900无充电需求,热管理对象099为混动车辆的子系统;则提升第四类预案场景044下的温度阈值,并按照预估的关机时间,提前结束对热管理对象099的当前的温度控制过程。

此外,如进一步获知第五类预案场景055下车辆900将运行在纯电模式,则按照纯电模式下的温度预案,提前对热管理对象099进行温度调节。

进一步地,第三时空规划预调单元730可在当前场景001下根据SOC、环境温度预测热管理对象099接受场景干预信息222前将于目标场景020或选定场景033的温度变化过程,如温度变化过程超出预设的温度阈值,则立即发送场景干预信息222直至进入稳态高速工况或退出高速工况。

其中,目标场景序列010中各场景与当前场景001在时间和/或空间上存在参数差异,该参数差异由预设的一个以上的预调参数和/或预调参数阈值来区分,其预调参数和/或预调参数阈值用于对热管理对象099预设的控制参数给出设定值;该设定值表示热管理对象099在当前场景001下按照目标场景020或选定场景033进行温度调节的目标值;如第三类预案场景033被激活,则可根据迭代过程对激活执行单元的时刻及目标温度进行优化,将预设的温度曲线与当前场景001下的温度曲线比较后得到执行单元的启动时刻。

进一步地,如图11所示车用热管理装置700还包括第四定制个体匹配单元740;其中,当前场景001和预案场景序列010根据地图导航信息、车辆信息和/或路况信息进行更新;其第四定制个体匹配单元740还记录车辆900如图12所示预设车辆操控者991的历史操控数据和/或参数设定统计值,如目标场景020或选定场景033为第一类预案场景011,则自动调整预案场景序列010中的参数,并与车辆操控者991的历史操控数据和/或统计值匹配;如目标场景020或选定场景033为第二类预案场景022,则根据车辆操控者991在第二类预案场景022对应路段的历史车速,修正温度设定值及热管理阈值。

实际应用中,其MPTM功能旨在通过地图导航信息、车辆信息、路况信息等输入,针对即将到来的工况或驾驶行为,提前对车辆热管理系统进行规划和管理,通过多种方式,降低同工况下的能耗或提升电池性能,达到节能和提高效率的目的。

通常可以归结为四或五个场景,即第一类预案场景011、第二类预案场景022、第三类预案场景033、第四类预案场景044、第五类预案场景055;分别对应于远程驾驶舱预调、电池大负荷预调、电池充电预调和临近目的地预调和驾乘人员定制;进而,可以通过组合使用以可覆盖常规通勤路况下的热管理需求。

其一为远程驾驶舱预调,如图1所示;在炎夏或寒冬时,刚进入车内的温度会使驾驶员感觉到闷热或者寒冷,往往需要开启空调调温一段时间之后才能逐渐改善,造成用户强烈不适感;为了提升驾乘感受,支持驾驶员提前通过手机远程控制设备预约,给驾驶舱进行预热或者冷却,提升驾驶舒适性。

其场景实现过程如图2所示,在确定车辆处于停车状态下,且电池SOC可支撑调温能耗需求时激活此场景,通过预测未激活状态下驾驶舱的温度序列,反向推算需要开启热管理系统的时刻,当实际时间到达此开启时刻时,指令热管理系统开启调温。

其二为电池大负荷预调,如图3所示;当前方道路出现大负荷场景(例如从匝道进入高速运行、山区的长陡坡)时,表示有即将到来的大负荷充放电需求,若不进行控制,电池放电功率陡增,热管理系统会由于系统滞后响应导致电池温度急剧上升,而电池温度过热会影响电池充放电能力以及电池使用寿命;此时,有必要通过合理的电池温度预调控,提前对电池进行冷却,保证在大负荷工况时电池温度在适宜区间。

其场景实现如图4所示,通过网联系统获取前方道路的坡度、平均车速、道路类型等信息可判断是否有即将到来的大负荷场景;通过预测电池能耗,由当前电池状态和环境温度等因素估计到达大负荷工况一段时间之后的电池温度曲线,若曲线温度超出设定值范围,则需要立即开启热管理控制,直到进入稳态高速工况或退出高速工况。

 其三为电池充电预调,如图5所示;考虑到电池充电电流很大程度受电池温度影响,如果电池温度过高或过低,即使充电桩可提供大电流充电,但受制于电池本身特性,电池管理系统BMS(Battery Management System)只允许小电流进行充电;因此,若充电时电池温度未处于适宜区间内,会大幅度延长充电时间,导致用车感受不佳;本场景基于智能网联信息,在行驶过程中提前开启电池热管理,从而使车辆在到达充电站时电池温度在一个合适温度,由于温度比较适宜,充电电流可以升高,从而缩短充电时间。

 如图5所示,相关技术中热管理对象的温度曲线610为未激活热管理控制时的曲线;本发明实施例热管理对象的温度曲线620为激活热管理控制时的曲线;本发明实施例荷电状态SOC(State Of Charge)曲线630对比相关技术荷电状态SOC曲线640可以看出,由于提前开启热管理在充电时的斜率大于未加干预时的斜率,从而节省了时间成本(即图5中曲线630与640右端点之间的时间差)。

其场景实现如图6所示,基于智能网联系统信息,功能激活之后,预测未来车辆驾驶工况和需求能耗,获取到达目标充电桩时电池状态(SOC和温度);首先计算未激活热管理情况下电池温度序列,然后基于到达充电桩的备选目标温度区间进行备选反向温度曲线预测,取出备选温度曲线和未激活温度曲线交点作为各备选目标温度的开启时刻。

进一步地,通过判断最终开启热管理的时间以及目标温度则基于迭代寻优模块330进行寻优,将节省时间和热管理能耗比值最大的备选温度曲线作为目标实现,其与未激活温度曲线交点即为开启热管理时间,从而最大化节省时间并且尽可能减少热管理能耗的效果。

其四为临近目的地预调场景,若通过网联系统发现前方即将到达导航目的地且未有充电需求时,可暂停电池热管理控制,并合理放宽温度或阈值上下限,温度未超出设定上下限范围则不进行热管理调节,避免浪费额外能量。

其场景实现如图8所示,与电池大负荷预调场景类似,当自车离前方距离较近时,且电池未有明显充电需求时,触发计算,按照迭代逻辑计算从自车位置到目的地过程中的电池温度变化曲线,如果电池温度曲线上下限未超出设定的温度值,则允许关闭热管理。

通过提前获取的网联信息,识别当前需要激活的场景,采集场景需求的网联信号,依托迭代和寻优算法预测未来温度曲线,从而控制热管理系统状态,将驾驶舱温度和电池工作温度区间维持在适宜状态,提升电池续航里程和使用寿命,也提升用户用车感受。

其五为定制化应用场景,其实现过程如图9所示;可通过云端大数据存储功能,统计分析个人用户需求并进行匹配优化;可通过记录用户历史设置习惯,改进第一类预案场景011中参数设置的内容,向用户推荐其自身设置频率最高的目标温度;对于用户设置的空调档位和操控习惯,在第一类预案场景011中还可用大数据推荐的温度作为目标温度,并获取空调能耗。

进一步地,可改进第二类预案场景022的参数优化过程,根据用户在同一高速路段的历史车速,提升温度预测精度,调节热管理阈值。

如图9所示,对于混动车型,可根据前方路况和电池状态信息,判断纯电模式059是否即将到来(例如前方有较拥堵路况);在进入纯电模式059之前,提前调节电池温度在合适温度范围内,避免电池过热或过冷,提升充放电效率,从而提升续航里程;其中,还涉及车辆运行模式由混动模式057向纯电模式059的切换。亦可将其作为温控系统的扰动来进行综合,补偿由此引入的热交换需求。

同样地,如图12、13、14所示的计算机存储介质903,包括用于存储计算机程序的存储介质本体;其计算机程序在被微处理器执行时,用于实现如上任一项的车用热管理方法;其控制器901包括如上任一项的车用热管理装置700和/或任一项的计算机存储介质903;其实现过程不再赘述。

需要说明的是,上述实施例仅是为了更清楚地说明本发明的技术方案,本领域技术人员可以理解,本发明的实施方式不限于以上内容,基于上述内容所进行的明显变化、替换或替代,均不超出本发明技术方案涵盖的范围;在不脱离本发明构思的情况下,其它实施方式也将落入本发明的范围。

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