CN104121664B - 一种电动汽车手动空调控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车手动空调控制***，其特征在于：所述的整车控制器、动力电池管理***、电机控制器和压缩机控制器，通过CAN总线进行信息交互；整车控制器通过CAN实时获取动力电池管理***的电池电量、电池连接状态等信息；整车控制器与压缩机控制器之间实时传输压缩机目标转速、压缩机实际转速、压缩机工作状态、压缩机故障等信息。由于采用上述的结构和方法，本发明省去了开模、布板成本；缩短开发周期，在满足制冷需求的同时，尽可能的延长整车续航里程。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车的空调技术，特别涉及一种电动汽车手动空调控制***。
背景技术
传统汽车手动空调***由发动机控制器采集空调面板的AC按键信号，当检测到驾驶员按下AC开关时，控制离合器结合，发动机运转并通过皮带带动空调压缩机实现制冷。电动汽车没有发动机，不能使用传统车上类似的空调压缩机。纯电动汽车的唯一能量源是动力电池，因此只能使用电动的空调压缩机。
目前电动汽车的空调都是采用重新设计，需要对空调面板、AC按键信号进行重新设计，成本高，开发周期长。
针对上述问题，提供一种新型的空调控制***，省去了开模、布板成本，缩短开发周期，在满足制冷需求的同时，尽可能的延长整车续航里程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种电动汽车手动空调控制***，省去了开模、布板成本，缩短开发周期，在满足制冷需求的同时，达到尽可能的延长整车续航里程的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种电动汽车手动空调控制***，其特征在于：所述的整车控制器、动力电池管理***、电机控制器和压缩机控制器，通过CAN总线进行信息交互；整车控制器通过CAN实时获取动力电池管理***的电池电量、电池连接状态等信息；整车控制器与压缩机控制器之间实时传输压缩机目标转速、压缩机实际转速、压缩机工作状态、压缩机故障等信息。
所述的压缩机控制器连接到压缩机；压缩机分别连接DCDC转换器、动力电池、电机控制器。
所述的整车控制器通过硬线采集AC开关、蒸发器温度、外部温度。
所述的整车控制器通过硬件输出压缩机启停使能信号给压缩机控制器。
所述的动力电池管理***连接动力电池；电机控制器连接到电机。
所述的整车控制器在监测到驾驶员的AC请求后，判断高于电池是否连上、动力电池电量是否足够、DCDC转换器是否正常工作、12V低压电池是否正常、蒸发器温度无故障并且蒸发器温度高于压缩机开启阀值、压缩机未报故障、压缩机转速未出现异常，如果这些条件都满足压缩机开启条件，整车控制器发送压缩机使能信号给压缩机控制器CLM开启压缩机；空调开启过程中，整车控制器实时监测上述条件，若发现任何一个条件不满足时，发送压缩机禁止使能信号给压缩机控制器关闭压缩机。
所述的整车控制器实时采集蒸发器温度信号，当检测到温度信号高于低速运转温度阀值时，根据车速和外部温度信号查表得到压缩机的目标转速，当车速一定时，压缩机目标转速随着外部温度信号的升高而增加，尽快的较低舱内温度，提高舒适性；当外界温度一定时，压缩机目标转速随着车速的增加而增加，车速低时压缩机转速低，噪声低，满足NVH要求；当整车控制器检测到蒸发器温度低于低速运行温度阀值，但高于压缩机开启阀值时，设定压缩机目标转速为固定的低转速运行，使蒸发器温度缓慢上升，避免压缩机频繁启停。
一种电动汽车手动空调控制***，由于采用上述的结构方法，本发明省去了开模、布板成本；缩短开发周期，在满足制冷需求的同时，尽可能的延长整车续航里程。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种电动汽车手动空调控制***结构示意图；
图2为本发明一种电动汽车手动空调控制***中压缩机控制流程图；
图3为本发明一种电动汽车手动空调控制***中压缩机目标转速控制流程图；在图1中，1、整车控制器；2、压缩机控制器；3、动力电池管理***；4、电机控制器；5、压缩机；6、动力电池；7、DCDC转换器；8、电机。
具体实施方式
如图1所示，本发明为整车控制器1、动力电池管理***3、电机控制器4和压缩机控制器2，通过CAN总线进行信息交互。整车控制器1通过CAN实时获取动力电池管理***3电池电量、电池连接状态等信息。整车控制器1通过CAN总线与压缩机控制器2通讯，传输压缩机目标转速、压缩机实际转速、压缩机工作状态、压缩机故障等信息。
整车控制器1通过硬线采集AC开关、蒸发器温度、外部温度；整车控制器通过硬件输出压缩机启停使能信号给压缩机控制器2；整车控制器1根据驾驶员请求、电池电量、车速、外温等对压缩机转速和使能进行控制。
整车控制器1采集空调面板的AC按键信号，其中AC按键信号与鼓风机、三态压力开关互锁，只有当鼓风机打开，并且三态压力信号正常时，驾驶员按下AC开关，整车控制器1才能采集到按键信号。
压缩机控制器2连接到压缩机5；压缩机5分别连接DCDC转换器7、动力电池6、电机控制器4。动力电池管理***3连接动力电池6；电机控制器4连接到电机8。
压缩机控制流程图如图2所示。整车控制器1监测到驾驶员的AC请求后，判断下列条件：高于电池是否连上、动力电池电量是否足够、DCDC转换器是否正常工作、12V低压电池是否正常、蒸发器温度无故障并且蒸发器温度高于压缩机开启阀值、压缩机未报故障、压缩机转速未出现异常，如果这些条件都满足压缩机开启条件，整车控制器发送压缩机使能信号给压缩机控制器2开启压缩机。空调开启过程中，整车控制器1实时监测上述条件，若发现任何一个条件不满足时，发送压缩机禁止使能信号给压缩机控制器2关闭压缩机。
整车控制器1通过CAN总线从动力电池管理***3获取高压电池连接状态，当高压电池断开时，禁止空调压缩机使能。
整车控制器1通过CAN总线从动力电池管理***3获取动力电池的电量信息，当检测到电量较低时，禁止空调压缩机使能，适当牺牲舒适性，满足驾驶的行驶要求，延长续航里程。
与传统汽车不一样，纯电动汽车中12V低压电池由动力电池的电经DCDC转换器7变换后进行充电。12V低压电池为整车各种控制器、真空泵、空调冷凝器散热风扇、鼓风机、冷却泵等负载提供电能。因DCDC转换器7不正常工作或12V低压电池工作不正常时，12V低压电池有馈电风险，因此当DCDC转换器7不正常工作或12V低压电池工作不正常时，禁止空调压缩机使能，以减少12V低压电池的负荷，保证整车正常行驶。
整车控制器1实时采集蒸发器温度信号，当检测到蒸发器温度正常并且温度低于压缩机开启阀值时，禁止压缩机使能，以防压缩机继续工作时导致蒸发器结霜损坏。整车控制器检测到蒸发器温度异常时禁止压缩机使能。
当压缩机控制器2反馈转速受控时，整车控制器1对压缩机目标转速和实际转速进行比较，当转速之差超过限制值时，认为压缩机转速失控，禁止压缩机使能。
压缩机目标转速的控制策略如图3所示。当压缩机使能信号有效时，整车控制器1根据蒸发器温度、外边温度和车速信号计算得到压缩机目标转速，并通过CAN发送给空调压缩机控制器2，空调压缩机控制器2根据实际运行状态确定是否响应整车控制器的目标转速，将实际转速和转速受控状态通过CAN反馈给整车控制器1。
整车控制器1实时采集蒸发器温度信号，当检测到温度信号高于低速运转温度阀值时，根据车速和外部温度信号查表得到压缩机的目标转速，当车速一定时，压缩机目标转速随着外部温度信号的升高而增加，尽快的较低舱内温度，提高舒适性。当外界温度一定时，压缩机目标转速随着车速的增加而增加，车速低时压缩机转速低，噪声低，满足NVH要求。当整车控制器检测到蒸发器温度低于低速运行温度阀值，但高于压缩机开启阀值时，设定压缩机目标转速为固定的低转速运行，从而使蒸发器温度缓慢上升，避免压缩机频繁启停，延长压缩机的使用寿命。
整车控制器1将压缩机目标转速发给压缩机控制器2，压缩机控制器2对整车控制器的转速请求进行有效性判断，当检测VCU发送的转速值超出范围时，压缩机控制器2控制压缩机以最高或者最低转速运转，即，假设压缩机的转速范围为1000-6500rpm，当整车控制器请求的压缩机目标转速大于6500rpm时，压缩机以6500rpm运行；当整车控制器请求的压缩机目标转速小于1000rpm时，压缩机以1000rpm运行，此时压缩机控制器2会置位转速受控标志，整车控制器1检测到压缩机控制器反馈的转速受控标志置位，不对压缩机目标转速和实际转速进行比较。
压缩机控制器2检测到压缩机出现过压保护、过流保护、过载保护、电机堵转保护等故障时，会进行自我切断或者降速，此时压缩机控制器也会置位转速受控标志，整车控制器检测到压缩机控制器反馈的转速受控标志置位，不对压缩机目标转速和实际转速进行比较。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电动汽车手动空调控制***，其特征在于：所述的空调控制***包括整车控制器（1）、动力电池管理***（3）、电机控制器（4）和压缩机控制器（2），通过CAN 总线进行信息交互；整车控制器（1）通过CAN 实时获取动力电池管理***（3）的电池电量、电池连接状态信息；整车控制器（1）与压缩机控制器（2）之间实时传输压缩机目标转速、压缩机实际转速、压缩机工作状态、压缩机故障信息；所述的整车控制器（1）通过硬件输出压缩机启停使能信号给压缩机控制器（2）；
所述的整车控制器（1）在监测到驾驶员的AC 请求后，判断高压电池是否连上、动力电池电量是否足够、DCDC转换器（7）是否正常工作、12V 低压电池是否正常、蒸发器温度无故障并且蒸发器温度高于压缩机（5）开启阀值、压缩机（5）未报故障、压缩机（5）转速未出现异常，如果这些条件都满足压缩机开启条件，整车控制器（1）发送压缩机使能信号给压缩机控制器（2）开启压缩机（5）；空调开启过程中，整车控制器（1）实时监测上述条件，若发现任何一个条件不满足时，发送压缩机禁止使能信号给压缩机控制器（2）关闭压缩机（5）；
所述的整车控制器（1）实时采集蒸发器温度信号，当检测到温度信号高于低速运转温度阀值时，根据车速和外部温度信号查表得到压缩机（5）的目标转速，当车速一定时，压缩机（5）目标转速随着外部温度信号的升高而增加，尽快的降低舱内温度，提高舒适性；当外界温度一定时，压缩机（5）目标转速随着车速的增加而增加，车速低时压缩机转速低，噪声低，满足NVH 要求；当整车控制器（1）检测到蒸发器温度低于低速运行温度阀值，但高于压缩机（5）开启阀值时，设定压缩机目标转速为固定的低转速运行，使蒸发器温度缓慢上升，避免压缩机（5）频繁启停。
2.根据权利要求1 所述的一种电动汽车手动空调控制***，其特征在于：所述的压缩机控制器（2）连接到压缩机（5）；压缩机（5）分别连接DCDC转换器（7）、动力电池（6）、电机控制器（4）。
3.根据权利要求1 所述的一种电动汽车手动空调控制***，其特征在于：所述的整车控制器（1）通过硬线采集AC 开关信号、蒸发器温度、外部温度。
4.根据权利要求1 所述的一种电动汽车手动空调控制***，其特征在于：所述的动力电池管理***（3）连接动力电池（6）；电机控制器（4）连接到电机（8）。
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