电动汽车的电机、电机控制器、DCDC、OBC在工作时都会大量发热,尤其是电机和电机控制器,功率大发热量大,且温度过高后会影响其正常功能,导致车辆故障无法正常行车,因此电动汽车冷却系统的控制也是一个非常重要的问题。本文介绍一种电动汽车的冷却系统控制策略及Simulink建模方法。
目录
一、电动汽车冷却系统控制策略
1、冷却水泵控制策略
2、冷却风扇控制策略
二、电动汽车冷却系统控制Simulink模型搭建
1、冷却水泵控制Simulink模型
2、冷却风扇控制Simulink模型
三、总结
一、电动汽车冷却系统控制策略
电动汽车冷却系统主要包括冷却水泵和冷却风扇,水泵通过驱动冷却水在冷却水路中循环并在冷却水通过散热器时将热量带走,从而达到给系统降温的目的;冷却风扇位于散热器后方,当系统发热量大,仅靠水泵循环冷却水至散热器自然散热无法满足温度控制目标时,将启动冷却风扇加速热量散失,以达到温度控制目标。
1、冷却水泵控制策略
1)VCU 休眠后第一次钥匙 OFF->ON 挡,水泵工作 30S(用于第一次排气及检查水泵状态),30S 后根据条件 2 判定是否停
止工作;OFF 且无插枪唤醒信号,则水泵停止工作。
2)上电状态(ON 或 READY)工况下
启动条件:电机控制器温度≥50℃||电机温度≥70℃||DCDC 温度≥50℃;
停止条件:电机控制器温度<45℃&电机温度<65℃&DCDC 温度<45℃;
3)插枪充电工况下(如检测不到 OBC 温度报文则视为0,如快充时):
启动条件:OBC 温度≥ 50||DCDC 温度≥50℃;
停止条件:OBC 温度<45 &DCDC 温度<45℃;
2、冷却风扇控制策略
1)钥匙 ON 或插枪唤醒信号有效,则根据启动条件判定冷却风扇是否工作;OFF 且无插枪唤醒信号,则冷却风扇停止工作。
2)上电状态(ON 或 READY)工况下
启动条件:电机控制器温度≥55℃||电机温度≥75℃||DCDC 温度≥55℃;
停止条件:电机控制器温度<50℃&电机温度<70℃&DCDC 温度<50℃;
3)插枪充电工况下(如检测不到 OBC 温度报文则视为0,如快充时):
启动条件:OBC 温度≥ 55||DCDC 温度≥55℃;
停止条件:OBC 温度<50 &DCDC 温度<50℃;
注:以上温度值均可标定
二、电动汽车冷却系统控制Simulink模型搭建
1、冷却水泵控制Simulink模型
1)输入信号
DCDC_Temp:DCDC温度
OBC_Temp:车载充电机温度
MCU_MCUTemp:电机控制器温度
MCU_MotoTemp:电机温度
KeyON_Sw:钥匙ON挡信号
2)输出信号
WaterPumpRly_En:水泵使能信号
3)控制逻辑
a、钥匙ON挡信号第一次有效后30s内,无论温度条件是否达到,均要启动水泵
b、钥匙ON挡信号(ready状态钥匙也为on挡)有效30s后,当前DCDC、OBC、MCU、电机温度有任一达到达到水泵启动温度阈值条件则控制水泵启动,全部低于水泵停止温度阈值条件则控制水泵停止
c、钥匙OFF充电状态,检测DCDC工作状态,充电时DCDC工作,满足DCDC工作的条件后,同时如果检测到DCDC、OBC温度达到水泵启动温度阈值条件,则启动水泵,如果全部低于水泵停止温度阈值条件则控制水泵停止
4)Simulink模型
a、水泵控制策略Simulink模型
b、钥匙首次ON挡计时30s内输出状态1,满足此条件水泵工作
2、冷却风扇控制Simulink模型
1)输入信号
同水泵控制输入信号
2)输出信号
MainFan_En:风扇使能信号
3)控制逻辑
风扇启动温度及停机温度较水泵温度高,目的在于温度不是太高的情况下可以不启动风扇便可完成降温,避免风扇频繁启动
4)Simulink模型
三、总结
本文介绍了一种电动汽车冷却系统水泵风扇控制策略及Simulink建模方法。当然,这仅仅是考虑电机、电机控制器、DCDC和OBC的水泵风扇控制策略,对于带有水热水冷热管理系统的冷却控制暂不做介绍。希望能给相关技术人员带来一定参考和帮助。