CN116292179A - 一种多用途新能源车载移动空压站及其智能控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多用途新能源车载移动空压站，包括新能源汽车的底盘、整车控制器VCU、多合一控制器、电池管理***、动力电池、空压机以及储气罐；所述动力电池通过与电池管理***、多合一控制器以及空压机之间的高压电气连接，向空压机提供电源；所述整车控制器VCU根据控制需求和接收到的电气参数、状态参数进行分析，下发控制指令至多合一控制器，设置空压机的工作模式和工作参数，并对所述多合一控制器和电池管理***进行控制，实现车载移动空压站的PID闭环控制。本发明还涉及一种多用途新能源车载移动空压站控制方法。本发明的优点：可灵活移动且具有效率高、适用范围广、使用方便、节能环保等优点。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种多用途新能源车载移动空压站。
背景技术
在隧道等户外工程施工中，需要压缩空气为动力驱动气动工程器械作业。通常采取的解决方案是在工地上建立固定的空压机站，通过管道，将所需的压缩空气输送到工程器械连接处。但是，固定空压站至少存在以下问题：
第一，随着输送管道加长，压力下降较多，能耗、成本都上升：在隧道工程中，随着隧道工程不断掘进，需要不断加长输送管道，造成动力传递损耗加大，叠加管道泄漏，终端工程器械的入口压力下降，如果保证工程器械正常运转，必须提升空压机出口输出压力，增加空压机设备的能耗。管道铺设和维护也造成设备成本提升。在隧洞长度超过2公里的工程，能耗增加超过3.5倍。
第二，高原、气候寒冷地区的长管道对压缩空气的压力下降影响显著，需要增加保温、加温设施：压缩空气输送主管道需要承受较高压力，通常采用钢管制作，受温度影响较大，在高原、低温地区造成管内压缩空气压力下降，需要提升空压机出口输出压力。如果降低环境影响，需要在管道外增加保温或加温设施，造成能耗和设备成本均大幅上升。
第三，场地局限性大：通常空压机站需要380伏工业用电，启动电流大，耗电量大，在部分临时工地，无法接入工业电网或具备足够的变压器容量，电动空压站无法使用。
如果采用内燃机驱动的车载移动空压站方案，可以在一定程度上改善上述三个问题。但是伴随着国家对落实双碳政策和环境保护的要求，以及燃油价格不断上涨，内燃机驱动的空压站在运行成本和法规上都不具备优势，在部分环保要求严格地区和长隧道工程环境下无法正常使用。
由于空压机能耗大，车载能源有限，因此在空压机的使用过程中，如何实现移动空压站持续、稳定、节能地对外输出气压也是移动空压站亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多用途新能源车载移动空压站，通过智能分析控制大幅提升空压机的整体工作效率、降低工作过程中的无效能耗，且空压站还具有移动灵活、适用范围广、使用方便、节能环保等优点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多用途新能源车载移动空压站，包括新能源汽车的底盘、整车控制器VCU、多合一控制器、电池管理***、动力电池、空压机以及储气罐；所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、空压机、储气罐以及电池管理***之间保持电气连接，所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、电池管理***还通过CAN总线通讯，所述整车控制器VCU根据接收到的电气参数、状态参数进行PID闭环分析及控制；所述动力电池通过电池管理***和多合一控制器向空压机提供工作电源。
更优地，所述PID闭环分析及控制包括获取储气罐当前运行情况：整车控制器VCU通过传感器获取气罐实时压力值、储气罐充气口的实时压力值以及储气罐放气口的实时压力值，计算出罐内压力变化率、充气流量以及放气流量，从而获知储气罐的当前运行情况。
更优地，所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU根据获知的当前运行情况，智能切换空压机的工作模式：当气罐实时压力值大于气罐高压值时，控制空压机进入休眠模式，当气罐实时压力值小于气罐低压值时，控制空压机退出休眠模式；当充气流量大于放气流量，且放气时间大于预设的时间阈值时，控制空压机进入最低转速模式；当充气流量小于等于放气流量，使空压机进入线性调速模式并根据所述罐内压力变化率，实时调整空压机转速；当放气流量大于等于N倍的充气流量时，控制空压机进入最大恒功率模式；所述储气罐的气罐高压值和气罐低压值为预先设置的值。
更优地，所述空压机处于线性调速模式时，根据罐内压力变化率实时调整空压机转速：当压力变化率在平衡点范围内时，充气流量和放气流量达到动态平衡状态，所述整车控制器VCU根据放气量线性调整空压机转速，当压力变化率超出平衡点范围，对压力变化率进行分级且设置每一级对应的转速调整值，不断调整空压机转速，直至压力变化率进入平衡点范围。
更优地，所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU智能控制空压站的充电模式：所述整车控制器VCU根据底盘的ON档钥匙信号、充电口与充电桩连接A+信号、CAN总线充电连接报文、CAN总线充电握手报文、CAN总线电量状态报文，智能判断空压站的当前工作模式，并根据当前工作模式下发控制指令至电池管理***和多合一控制器，使其进入相应的工作状态，所述空压站的工作模式包括休眠模式、休眠充电模式、工作模式以及工作充电模式。
为了解决上述问题，本发明还提供一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法。
技术方案如下：
一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法，所述空压站包括新能源汽车的底盘、整车控制器VCU、多合一控制器、电池管理***、动力电池、空压机以及储气罐；所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、空压机、储气罐以及电池管理***之间保持电气连接，所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、电池管理***还通过CAN总线通讯，所述动力电池通过电池管理***和多合一控制器向空压机提供工作电源；所述控制方法包括如下步骤：
所述整车控制器VCU通过电气连接获取与之连接的各部件的电气参数；
所述整车控制器VCU通过CAN总线获取与之连接的各部件的状态参数；
所述整车控制器VCU根据控制需求和接收到的电气参数、状态参数进行PID闭环分析及控制。
更优地，所述PID闭环分析及控制包括获取储气罐当前运行情况：整车控制器VCU通过传感器获取气罐实时压力值、储气罐充气口的实时压力值以及储气罐放气口的实时压力值，计算出罐内压力变化率、充气流量以及放气流量，从而获知储气罐的当前运行情况。
更优地，所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU根据获知的当前运行情况，智能切换空压机的工作模式：当气罐实时压力值大于气罐高压值时，控制空压机进入休眠模式，当气罐实时压力值小于气罐低压值时，控制空压机退出休眠模式；当充气流量大于放气流量，且放气时间大于预设的时间阈值时，控制空压机进入最低转速模式；当充气流量小于等于放气流量，使空压机进入线性调速模式并根据所述罐内压力变化率，实时调整空压机转速；当放气流量大于等于N倍的充气流量时，控制空压机进入最大恒功率模式；所述储气罐的气罐高压值和气罐低压值为预先设置的值。
更优地，所述空压机处于线性调速模式时，根据罐内压力变化率实时调整空压机转速：当压力变化率在平衡点范围内时，充气流量和放气流量达到动态平衡状态，所述整车控制器VCU根据放气量线性调整空压机转速，当压力变化率超出平衡点范围，对压力变化率进行分级且设置每一级对应的转速调整值，不断调整空压机转速，直至压力变化率进入平衡点范围。
更优地，所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU智能控制空压站的充电模式：所述整车控制器VCU根据底盘的ON档钥匙信号、充电口与充电桩连接A+信号、CAN总线充电连接报文、CAN总线充电握手报文、CAN总线电量状态报文，智能判断空压站的当前工作模式，并根据当前工作模式下发控制指令至电池管理***和多合一控制器，使其进入相应的工作状态，所述空压站的工作模式包括休眠模式、休眠充电模式、工作模式以及工作充电模式。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明一种多用途新能源车载移动空压站，通过整车控制器VCU、多合一控制器、电池管理***、空压机、储气罐传感器，结合低压电气连接、CAN总线电气连接实现PID闭环控制，实现新能源车载移动空压机站持续、稳定、节能地对外输出气压。
2、本发明一种多用途新能源车载移动空压站可以实现零排放，保护环境，改善施工作业环境；
3、本发明一种多用途新能源车载移动空压站，共用新能源汽车底盘完整的电力***，实现脱离电网限制，具有适用性广、安全可靠的特点；
4、本发明一种多用途新能源车载移动空压站，可以靠近工程作业面，减小气管长度，提升效率，减少能源的损耗；
5、本发明一种多用途新能源车载移动空压站，可以共用原有车载储能和电力控制***，节约成本。
6、本发明一种多用途新能源车载移动空压站，大大增强了气动工程器械的适用范围，减少了碳排放，使其适合在各种工作环境下的使用，具有较高的社会和经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的CAN总线拓扑图；
图3为本发明智能控制方法的流程示意图。
附图标记说明：
1、底盘；2、多合一控制器；3、电池管理***；4、动力电池；5、空压机；6、储气罐；7、外部供电电源；71、充电桩；72、应急发电机；73、可更换电池箱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一
参见图1，一种多用途新能源车载移动空压站，包括新能源汽车的底盘1、整车控制器VCU、多合一控制器2、电池管理***3、动力电池4、空压机5以及储气罐6；所述动力电池4通过与电池管理***3、多合一控制器2以及空压机5之间为高压电气连接，向空压机5提供电源；所述整车控制器VCU与所述底盘1、多合一控制器2、空压机5、储气罐6以及电池管理***3之间保持低压电气连接，同时获取与之连接的各部件的电气参数并进行硬件控制；所述整车控制器VCU与所述底盘1、多合一控制器2、电池管理***3还通过CAN总线通讯并获取与之连接的各部件的状态参数并下发控制指令；所述电池管理***3分别与动力电池4以及多合一控制器2保持低压电气连接，通过该低压电气连接对动力电池4进行硬件控制以及获取电气参数；所述整车控制器VCU根据控制需求和接收到的电气参数、状态参数进行分析，下发控制指令，设置空压机5的工作模式和工作参数，并对所述多合一控制器2和电池管理***3进行控制，实现车载移动空压站的PID闭环控制。所述多合一控制器2还通过电池管理***3连接外部供电电源7。所述外部供电电源包括充电桩71、应急发电机72和/或可更换电池箱73。应急发电机72、充电桩71这两个外部设备和电池管理***3进行充电连接；可更换电池箱73内包含电池管理方案和动力电池，该外部设备应用为直接替换新能源车载移动空压站上电量不足的动力电池4。
所述新能源汽车的底盘1多选用永磁同步电机，具有启动电流小、效率高、体积小、重量轻等特点。新能源汽车底盘1为移动空压站提供车载移动平台，空压机5提供压缩空气，储气罐6储存压缩空气。在空压站空闲时间，充电桩71通过电池管理***3向动力电池充电储存电能。空压站也可以在工作时候接入充电桩71补充电能，延长空压机工作时间。在空压站需要移动时候，驾驶员通过方向盘、油门踏板、刹车踏板等新能源汽车底盘1上的装置驾驶移动空压站到达指定地点。在空压站需要对外输出压缩空气时候，通过整车控制单元VCU与空压站中与之连接部件建立通讯，控制空压站的工作模式以及空压机的工作模式；动力电池4通过多合一控制器2向空压机5提供电源，驱动空压机5运转，使储气罐6达到预设的压力。储气罐6和气动工程器械通过气管连接，输送压缩空气作为工程器械动力，完成工程作业。在无法使用充电桩71补充电能，或时间紧急、无法等待充电长时间的工况下，启动应急发电机72或可更换电池箱73通过电池管理***3向动力电池4补充电能。应急发电机72在紧急情况下向新能源汽车底盘1补充供应电能。空压站可接入多种电源，例如氢燃料电池等，作为动力电池4电量不足且没有充电桩71接入时候应急补充电能。在充电过程中，使用何种充电设备，可根据实际工作需求进行处理，电池管理***3通过CAN总线通讯协议对不同的充电设备进行编码识别。更优地，动力电池4通过多合一控制器2可以根据实际需求，外接多种电气设备，向其他电动机械提供电能，作为应急电站使用，实现移动电源的多用途功能。
如图2所示，所述整车控制单元VCU与底盘1、以及多合一控制器2通过一路CAN总线CANA进行通讯；整车控制单元VCU与电池管理***3、仪表、以及绝缘检测仪通过一路CAN总线CANB进行通讯；电池管理***3与充电桩71、应急发电机72、以及可更换电池箱73通过一路CAN总线CANC进行通讯。电池管理***3通过CAN总线对充电桩71、应急发电机72、可更换电池箱73进行控制指令下发和相关状态参数的获取；电池管理***3通过低压电气连接对动力电池4、充电桩71、应急发电机72及可更换电池箱73进行硬件控制及电气状态参数获取。
请参阅图3，所述PID闭环分析及控制包括获取储气罐当前运行情况：整车控制器VCU通过传感器获取气罐实时压力值、储气罐充气口的实时压力值以及储气罐放气口的实时压力值，计算出罐内压力变化率、充气流量以及放气流量，从而获知储气罐的当前运行情况。整车控制器VCU获取罐内压力变化率、充气流量以及放气流量的方式有多种，例如，还可以通过在充气口和放气口分别安装流量传感器的方式获取充气流量和放气流量，通过计算预设时间周期内的实时压力差值与时间周期的比值，求得罐内压力变化率。但由于流量传感器获取实时压力值后，再通过内部运算处理后得出流量值，接着发送给整车控制器VCU，整个处理周期太长，从而导致整车控制器VCU接收到流量值与实际当前流量值存在偏差，因此，本实施例提供较优地实施方式，其结合当前气体温度、空气的绝热指数、实时压力值，计算当前流量，由于整车控制器VCU的运算处理能力强，获取实时压力值后，能快速计算出当前流量，其计算结果的时效性高且更为准确。
该流量计算公式为：
其中，A为充/放气口截面积；Pa为大气压力；P2为充/放气口实时压力值；K为绝热指数，一般可取值1.4；R为气体常数，可取值8.3143J/(k.mol)；M为气体摩尔质量；T为气体温度，设置温度传感器获取气体温度；Q为充气流量时，对应的A为充气口截面积，P2为充气口实时压力值，Q为放气流量时，对应的A为放气口截面积，P2为放气口实时压力值。
进一步地，所述罐内压力变化率的计算方式也有多种，较为简单地，根据罐内实时压力值可计算预设时间周期内的平均压力变化率，时间周期越短，压力变化率越精准。在本实施例中，提供一种利用微积分算法计算实时压力变化率的方法，具体如下：首先，根据真空下的流量公式
其中P为气罐实时压力值，V为气罐体积，t为时间，可知充、放气流量和真空罐内压力值有关系，在单位时刻，流量可认为固定值，所以可以用积分方式求值；接着，先用微分形式表示真空下的流量公式：/>
然后，该公式两边定积分可求得单位时间/>
其中，V为真空气罐容积；B为充、放气回路有效截面积，当储气罐处于仅充气状态，B为充气回路有效截面积，当储气罐处于仅放气状态，B为放气回路有效截面积，当储气罐处于边充边放状态，B为充气与放气回路截面积之差，取绝对值；Pc——临界压力，可取0.525Pa；最后，通过计算P/t，得到单位时间实时压力变化率。
所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU根据获知的当前运行情况，智能切换空压机的工作模式：当气罐实时压力值大于气罐高压值时，控制空压机进入休眠模式，当气罐实时压力值小于气罐低压值时，控制空压机退出休眠模式；当充气流量大于放气流量，且放气时间大于预设的时间阈值时例如，时间阈值为60min，控制空压机进入最低转速模式；当充气流量小于等于放气流量，使空压机进入线性调速模式并根据所述罐内压力变化率，实时调整空压机转速；当放气流量大于等于N倍的充气流量时，控制空压机进入最大恒功率模式；所述储气罐的气罐高压值和气罐低压值为预先设置的定值，例如气罐高压值可设置为0.7MPa，气罐低压值可设置为0.4MPa。
所述空压机处于线性调速模式时，根据罐内压力变化率实时调整空压机转速：当压力变化率在平衡点范围内时，即充气流量和放气流量达到动态平衡状态，此时压力变化率为0或接近0，平衡点范围可设置为0±10％，此时，所述整车控制器VCU根据放气量线性调整空压机转速。当压力变化率超出平衡点范围，对压力变化率进行分级且设置每一级对应的转速调整值，通过不断调整空压机转速，直至压力变化率进入平衡点范围。压力变化率为正值时，说明充气量大于放气量，此时可将压力变化率分级，每个级别对应一个空压机转速的降速值，当压力变化率逐渐靠***衡点范围时，降速值逐渐变小，反之，若压力变化率为负值时，对空压机进行提速，原理与降速相同。
本实施例通过上述PID闭环分析与控制，智能控制空压机的工作模式和工作转速，实现空压机对外部设备的大功率能耗需求的智控输出，大幅提升空压机的整体工作效率，减少无效能耗。
本实施例中，所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU智能控制空压站的充电模式：所述整车控制器VCU根据底盘的ON档钥匙信号、充电口与充电桩连接A+信号、CAN总线充电连接报文、CAN总线充电握手报文、CAN总线电量状态报文，智能判断空压站的当前工作模式，并根据当前工作模式下发控制指令至电池管理***和多合一控制器，使其进入相应的工作状态，所述空压站的工作模式包括休眠模式、休眠充电模式、工作模式以及工作充电模式。具体地，当ON档钥匙信号为0，并且充电口与充电桩连接A+信号为0，则空压站为休眠模式；当ON档钥匙信号为0，充电口与充电桩连接A+信号为1，CAN总线充电连接报文为1，CAN总线充电握手报文关联，空压站进入休眠充电模式；当ON档钥匙信号为1，充电口与充电桩连接A+信号为0，则空压站为工作模式；当ON档钥匙信号为1，充电口与充电桩连接A+信号为1，CAN总线充电连接报文为1，CAN总线充电握手报文关联，CAN总线电量高于第一充电阈值，则空压站为工作模式；当ON档钥匙信号为1，充电口与充电桩连接A+信号为1，CAN总线充电连接报文为1，CAN总线充电握手报文关联，CAN总线电量低于第二充电阈值，则空压站进入工作充电模式。当空压站处于休眠模式，空压站下发给电池管理***和多合一控制器下高压的指令；当空压站处于休眠充电模式，空压站处于休眠充电模式，整车控制器VCU发送休眠充电模式，并下发指令给电池管理***进行休眠充电，下发指令给多合一控制器闭合DCDC继电器；当空压站处于工作模式，整车控制器VCU下发给电池管理***和多合一控制器上高压指令；当空压站处于工作充电模式，整车控制器VCU下发电池管理***和多合一控制器上高压，发送CAN控制指令给多合一控制器和电池管理***进行空压站工作输出，发送CAN控制执行给电池管理***进行充电连接，进行充电。
本实施例中，所述整车控制器VCU通过获取到的外部状态参数，智能分析空压站的工作状态并控制空压站执行相应地充放电动作，实现对电池管理***和多合一控制器的智能控制。
实施例二
请参阅图1至图3，一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法，所述空压站包括新能源汽车的底盘、整车控制器VCU、多合一控制器、电池管理***、动力电池、空压机以及储气罐；所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、空压机、储气罐以及电池管理***之间保持电气连接，所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、电池管理***还通过CAN总线通讯，所述动力电池通过电池管理***和多合一控制器向空压机提供工作电源；所述控制方法包括如下步骤：
所述整车控制器VCU通过电气连接获取与之连接的各部件的电气参数；
所述整车控制器VCU通过CAN总线获取与之连接的各部件的状态参数；
所述整车控制器VCU根据控制需求和接收到的电气参数、状态参数进行PID闭环分析及控制。
更优地，所述PID闭环分析及控制包括获取储气罐当前运行情况：整车控制器VCU通过传感器获取气罐实时压力值、储气罐充气口的实时压力值以及储气罐放气口的实时压力值，计算出罐内压力变化率、充气流量以及放气流量，从而获知储气罐的当前运行情况。
更优地，所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU根据获知的当前运行情况，智能切换空压机的工作模式：当气罐实时压力值大于气罐高压值时，控制空压机进入休眠模式，当气罐实时压力值小于气罐低压值时，控制空压机退出休眠模式；当充气流量大于放气流量，且放气时间大于预设的时间阈值时，控制空压机进入最低转速模式；当充气流量小于等于放气流量，使空压机进入线性调速模式并根据所述罐内压力变化率，实时调整空压机转速；当放气流量大于等于N倍的充气流量时，控制空压机进入最大恒功率模式；所述储气罐的气罐高压值和气罐低压值为预先设置的值。
更优地，所述空压机处于线性调速模式时，根据罐内压力变化率实时调整空压机转速：当压力变化率在平衡点范围内时，充气流量和放气流量达到动态平衡状态，所述整车控制器VCU根据放气量线性调整空压机转速，当压力变化率超出平衡点范围，对压力变化率进行分级且设置每一级对应的转速调整值，不断调整空压机转速，直至压力变化率进入平衡点范围。
更优地，所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU智能控制空压站的充电模式：所述整车控制器VCU根据底盘的ON档钥匙信号、充电口与充电桩连接A+信号、CAN总线充电连接报文、CAN总线充电握手报文、CAN总线电量状态报文，智能判断空压站的当前工作模式，并根据当前工作模式下发控制指令至电池管理***和多合一控制器，使其进入相应的工作状态，所述空压站的工作模式包括休眠模式、休眠充电模式、工作模式以及工作充电模式。
实施例二是基于实施例一所述的空压站的智能控制方法，因此，本实施例二未详尽描述的可实施方式，请参阅实施一，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种多用途新能源车载移动空压站，其特征在于：包括新能源汽车的底盘、整车控制器VCU、多合一控制器、电池管理***、动力电池、空压机以及储气罐；所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、空压机、储气罐以及电池管理***之间保持电气连接，所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、电池管理***还通过CAN 总线通讯，所述整车控制器VCU根据接收到的电气参数、状态参数进行PID闭环分析及控制；所述动力电池通过电池管理***和多合一控制器向空压机提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种多用途新能源车载移动空压站，其特征在于：所述PID闭环分析及控制包括获取储气罐当前运行情况：整车控制器VCU通过传感器获取气罐实时压力值、储气罐充气口的实时压力值以及储气罐放气口的实时压力值，计算出罐内压力变化率、充气流量以及放气流量，从而获知储气罐的当前运行情况。
3.根据权利要求2所述的一种多用途新能源车载移动空压站，其特征在于：所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU根据获知的当前运行情况，智能切换空压机的工作模式：当气罐实时压力值大于气罐高压值时，控制空压机进入休眠模式，当气罐实时压力值小于气罐低压值时，控制空压机退出休眠模式；当充气流量大于放气流量，且放气时间大于预设的时间阈值时，控制空压机进入最低转速模式；当充气流量小于等于放气流量，使空压机进入线性调速模式并根据所述罐内压力变化率，实时调整空压机转速；当放气流量大于等于N倍的充气流量时，控制空压机进入最大恒功率模式；所述储气罐的气罐高压值和气罐低压值为预先设置的值。
4.根据权利要求3所述的一种多用途新能源车载移动空压站，其特征在于：所述空压机处于线性调速模式时，根据罐内压力变化率实时调整空压机转速：当压力变化率在平衡点范围内时，充气流量和放气流量达到动态平衡状态，所述整车控制器VCU根据放气量线性调整空压机转速，当压力变化率超出平衡点范围，对压力变化率进行分级且设置每一级对应的转速调整值，不断调整空压机转速，直至压力变化率进入平衡点范围。
5.根据权利要求1所述的一种多用途新能源车载移动空压站，其特征在于：所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU智能控制空压站的充电模式：所述整车控制器VCU根据底盘的ON档钥匙信号、充电口与充电桩连接A+信号、CAN总线充电连接报文、CAN总线充电握手报文、CAN总线电量状态报文，智能判断空压站的当前工作模式，并根据当前工作模式下发控制指令至电池管理***和多合一控制器，使其进入相应的工作状态，所述空压站的工作模式包括休眠模式、休眠充电模式、工作模式以及工作充电模式。
6.一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法，其特征在于：所述空压站包括新能源汽车的底盘、整车控制器VCU、多合一控制器、电池管理***、动力电池、空压机以及储气罐；所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、空压机、储气罐以及电池管理***之间保持电气连接，所述整车控制器VCU与所述底盘、多合一控制器、电池管理***还通过CAN总线通讯，所述动力电池通过电池管理***和多合一控制器向空压机提供工作电源；所述控制方法包括如下步骤：
所述整车控制器VCU通过电气连接获取与之连接的各部件的电气参数；
所述整车控制器VCU通过CAN总线获取与之连接的各部件的状态参数；
所述整车控制器VCU根据控制需求和接收到的电气参数、状态参数进行PID闭环分析及控制。
7.根据权利要求6所述的一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法，其特征在于：所述PID闭环分析及控制包括获取储气罐当前运行情况：整车控制器VCU通过传感器获取气罐实时压力值、储气罐充气口的实时压力值以及储气罐放气口的实时压力值，计算出罐内压力变化率、充气流量以及放气流量，从而获知储气罐的当前运行情况。
8.根据权利要求7所述的一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法，其特征在于：所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU根据获知的当前运行情况，智能切换空压机的工作模式：当气罐实时压力值大于气罐高压值时，控制空压机进入休眠模式，当气罐实时压力值小于气罐低压值时，控制空压机退出休眠模式；当充气流量大于放气流量，且放气时间大于预设的时间阈值时，控制空压机进入最低转速模式；当充气流量小于等于放气流量，使空压机进入线性调速模式并根据所述罐内压力变化率，实时调整空压机转速；当放气流量大于等于N倍的充气流量时，控制空压机进入最大恒功率模式；所述储气罐的气罐高压值和气罐低压值为预先设置的值。
9.根据权利要求8所述的一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法，其特征在于：所述空压机处于线性调速模式时，根据罐内压力变化率实时调整空压机转速：当压力变化率在平衡点范围内时，充气流量和放气流量达到动态平衡状态，所述整车控制器VCU根据放气量线性调整空压机转速，当压力变化率超出平衡点范围，对压力变化率进行分级且设置每一级对应的转速调整值，不断调整空压机转速，直至压力变化率进入平衡点范围。
10.根据权利要求6所述的一种多用途新能源车载移动空压站的控制方法，其特征在于：所述PID闭环分析及控制还包括所述整车控制器VCU智能控制空压站的充电模式：所述整车控制器VCU根据底盘的ON档钥匙信号、充电口与充电桩连接A+信号、CAN总线充电连接报文、CAN总线充电握手报文、CAN总线电量状态报文，智能判断空压站的当前工作模式，并根据当前工作模式下发控制指令至电池管理***和多合一控制器，使其进入相应的工作状态，所述空压站的工作模式包括休眠模式、休眠充电模式、工作模式以及工作充电模式。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310287695.5A CN116292179A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种多用途新能源车载移动空压站及其智能控制方法 |
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| CN202310287695.5A Pending CN116292179A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种多用途新能源车载移动空压站及其智能控制方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117360310A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-09 | 成都壹为新能源汽车有限公司 | 一种使用增程式动力电池的车辆充电控制方法及*** |
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2023
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117360310A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-09 | 成都壹为新能源汽车有限公司 | 一种使用增程式动力电池的车辆充电控制方法及*** |
| CN117360310B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-09 | 成都壹为新能源汽车有限公司 | 一种使用增程式动力电池的车辆充电控制方法及*** |
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