本發(fā)明涉及自動(dòng)化控制,尤其涉及一種制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法、裝置、制冷系統(tǒng)、電子設(shè)備及車輛。
背景技術(shù):
1、隨著新能源車輛技術(shù)的發(fā)展,動(dòng)力電池作為新能源車輛的必要組件,需要嚴(yán)格控制器工況溫度。在相關(guān)技術(shù)中,通常使用制冷系統(tǒng)為動(dòng)力電池進(jìn)行降溫,而壓縮機(jī)作為制冷系統(tǒng)的動(dòng)力源,其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到車輛關(guān)鍵部件的制冷效果。
2、相關(guān)技術(shù)中針對(duì)壓縮機(jī)的控制,通常根據(jù)動(dòng)力電池的溫度變化進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制,即動(dòng)力電池溫度高時(shí)提高壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,動(dòng)力電池溫度低時(shí)降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。
3、然而,這樣的控制方式難以確保動(dòng)力電池的溫度處于一個(gè)平穩(wěn)狀態(tài),且不可避免的在一定程度上造成電力資源的浪費(fèi),縮短車輛的續(xù)航里程。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法、裝置、制冷系統(tǒng)、電子設(shè)備及車輛,用于對(duì)動(dòng)力電池制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的控制更加精準(zhǔn),降低制冷系統(tǒng)的電量消耗,提高車輛的續(xù)航里程。
2、本發(fā)明提供一種制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法,包括:
3、獲取所述冷卻對(duì)象的目標(biāo)溫度、當(dāng)前溫度以及當(dāng)前進(jìn)水溫度,并基于所述目標(biāo)溫度以及所述當(dāng)前溫度,計(jì)算所述冷卻對(duì)象的目標(biāo)進(jìn)水溫度;使用溫度與轉(zhuǎn)速關(guān)系函數(shù),計(jì)算與所述目標(biāo)進(jìn)水溫度對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速,以及基于所述目標(biāo)進(jìn)水溫度和所述當(dāng)前進(jìn)水溫度的差值,計(jì)算壓縮機(jī)修正轉(zhuǎn)速;將所述基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速與所述修正轉(zhuǎn)速相加后得到壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,并基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制壓縮機(jī)的運(yùn)行;其中,所述目標(biāo)進(jìn)水溫度為基于標(biāo)定參數(shù)計(jì)算得到的;所述標(biāo)定參數(shù)為基于第一差值和第二差值的比值;所述第一差值為目標(biāo)溫度與目標(biāo)進(jìn)水溫度的差值;所述第二差值為當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度的差值。
4、可選地,所述基于所述目標(biāo)溫度以及所述當(dāng)前溫度,計(jì)算所述冷卻對(duì)象的目標(biāo)進(jìn)水溫度,包括:計(jì)算所述目標(biāo)溫度與所述標(biāo)定參數(shù)的第一乘積,并將所述第一乘積與所述目標(biāo)溫度的和,得到中間結(jié)果;將所述中間結(jié)果與第二乘積相減得到所述目標(biāo)進(jìn)水溫度;其中,所述第二乘積為所述當(dāng)前溫度與所述標(biāo)定參數(shù)的乘積。
5、可選地,所述使用溫度與轉(zhuǎn)速關(guān)系函數(shù),計(jì)算與所述目標(biāo)進(jìn)水溫度對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速,包括:將所述目標(biāo)進(jìn)水溫度輸入到所述關(guān)系函數(shù)中,得到與所述目標(biāo)進(jìn)水溫度對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速;其中,所述關(guān)系函數(shù)為:利用多個(gè)樣本數(shù)據(jù)基于最小二乘法的多項(xiàng)式擬合得到的;所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù)中的每個(gè)樣本數(shù)據(jù)均包括:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)水溫度。
6、可選地,所述基于所述目標(biāo)進(jìn)水溫度和所述當(dāng)前進(jìn)水溫度的差值,計(jì)算壓縮機(jī)修正轉(zhuǎn)速,包括:將多個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的狀態(tài)量偏差作為輸入,利用離散增量式pid算法計(jì)算壓縮機(jī)修正轉(zhuǎn)速;其中,狀態(tài)量偏差為:基于不同時(shí)刻的目標(biāo)進(jìn)水溫度與進(jìn)水溫度的差值計(jì)算得到的。
7、可選地,所述關(guān)系函數(shù)為基于以下步驟得到的:獲取多個(gè)樣本數(shù)據(jù);所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù)中的每個(gè)樣本數(shù)據(jù)均包括:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)水溫度;基于所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù),構(gòu)建第一矩陣、第二矩陣、項(xiàng)系數(shù)矩陣以及殘差矩陣,并確定所述第一矩陣、所述第二矩陣、所述項(xiàng)系數(shù)矩陣以及所述殘差矩陣之間的目標(biāo)計(jì)算關(guān)系;其中,所述第一矩陣為基于所述多個(gè)樣本中每個(gè)樣本所包含的進(jìn)水溫度構(gòu)建的;所述項(xiàng)系數(shù)矩陣為基于所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建的待求解多項(xiàng)式的各項(xiàng)系數(shù)構(gòu)建的;所述殘差矩陣為基于所述待求解多項(xiàng)式的擬合殘差構(gòu)建的;所述目標(biāo)計(jì)算關(guān)系用于表征第三乘積、所述殘差矩陣以及所述第二矩陣之間的關(guān)系;所述第三乘積為:所述第一矩陣與所述項(xiàng)系數(shù)矩陣的乘積;基于所述目標(biāo)計(jì)算關(guān)系,使用最小二乘法計(jì)算出所述待求解多項(xiàng)式中的各項(xiàng)系數(shù)的值,并將所述各項(xiàng)系數(shù)的值代入所述待求解多項(xiàng)式中,得到所述關(guān)系函數(shù)。
8、可選地,所述第一矩陣通過以下公式表示:
9、
10、其中,表示進(jìn)水溫度, m為多項(xiàng)式的最高次數(shù), n為樣本容量;
11、所述第二矩陣通過以下公式表示:
12、
13、其中,表示壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速;
14、所述項(xiàng)系數(shù)矩陣通過以下公式表示:
15、
16、其中,表示所述待求解多項(xiàng)式中的系數(shù);
17、所述殘差矩陣通過以下公式表示:
18、
19、其中,表示所述待求解多項(xiàng)式中的擬合殘差。
20、本發(fā)明還提供一種制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置,包括:
21、獲取模塊,用于獲取所述冷卻對(duì)象的目標(biāo)溫度、當(dāng)前溫度以及當(dāng)前進(jìn)水溫度;計(jì)算模塊,用于基于所述目標(biāo)溫度以及所述當(dāng)前溫度,計(jì)算所述冷卻對(duì)象的目標(biāo)進(jìn)水溫度;所述計(jì)算模塊,還用于使用溫度與轉(zhuǎn)速關(guān)系函數(shù),計(jì)算與所述目標(biāo)進(jìn)水溫度對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速,以及基于所述目標(biāo)進(jìn)水溫度和所述當(dāng)前進(jìn)水溫度的差值,計(jì)算壓縮機(jī)修正轉(zhuǎn)速;所述計(jì)算模塊,還用于將所述基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速與所述修正轉(zhuǎn)速相加后得到壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速;控制模塊,用于基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制壓縮機(jī)的運(yùn)行;其中,所述目標(biāo)進(jìn)水溫度為基于標(biāo)定參數(shù)計(jì)算得到的;所述標(biāo)定參數(shù)為基于第一差值和第二差值的比值;所述第一差值為目標(biāo)溫度與目標(biāo)進(jìn)水溫度的差值;所述第二差值為當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度的差值。
22、可選地,所述計(jì)算模塊,具體用于計(jì)算所述目標(biāo)溫度與所述標(biāo)定參數(shù)的第一乘積,并將所述第一乘積與所述目標(biāo)溫度的和,得到中間結(jié)果;所述計(jì)算模塊,具體還用于將所述中間結(jié)果與第二乘積相減得到所述目標(biāo)進(jìn)水溫度;其中,所述第二乘積為所述當(dāng)前溫度與所述標(biāo)定參數(shù)的乘積。
23、可選地,所述計(jì)算模塊,具體用于將所述目標(biāo)進(jìn)水溫度輸入到所述關(guān)系函數(shù)中,得到與所述目標(biāo)進(jìn)水溫度對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速;其中,所述關(guān)系函數(shù)為:利用多個(gè)樣本數(shù)據(jù)基于最小二乘法的多項(xiàng)式擬合得到的;所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù)中的每個(gè)樣本數(shù)據(jù)均包括:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)水溫度。
24、可選地,所述計(jì)算模塊,具體用于將多個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的狀態(tài)量偏差作為輸入,利用離散增量式pid算法計(jì)算壓縮機(jī)修正轉(zhuǎn)速;其中,狀態(tài)量偏差為:基于不同時(shí)刻的目標(biāo)進(jìn)水溫度與進(jìn)水溫度的差值計(jì)算得到的。
25、可選地,所述獲取模塊,還用于獲取多個(gè)樣本數(shù)據(jù);所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù)中的每個(gè)樣本數(shù)據(jù)均包括:壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)水溫度;所述計(jì)算模塊,還用于基于所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù),構(gòu)建第一矩陣、第二矩陣、項(xiàng)系數(shù)矩陣以及殘差矩陣,并確定所述第一矩陣、所述第二矩陣、所述項(xiàng)系數(shù)矩陣以及所述殘差矩陣之間的目標(biāo)計(jì)算關(guān)系;其中,所述第一矩陣為基于所述多個(gè)樣本中每個(gè)樣本所包含的進(jìn)水溫度構(gòu)建的;所述項(xiàng)系數(shù)矩陣為基于所述多個(gè)樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建的待求解多項(xiàng)式的各項(xiàng)系數(shù)構(gòu)建的;所述殘差矩陣為基于所述待求解多項(xiàng)式的擬合殘差構(gòu)建的;所述目標(biāo)計(jì)算關(guān)系用于表征第三乘積、所述殘差矩陣以及所述第二矩陣之間的關(guān)系;所述第三乘積為:所述第一矩陣與所述項(xiàng)系數(shù)矩陣的乘積;所述計(jì)算模塊,還用于基于所述目標(biāo)計(jì)算關(guān)系,使用最小二乘法計(jì)算出所述待求解多項(xiàng)式中的各項(xiàng)系數(shù)的值,并將所述各項(xiàng)系數(shù)的值代入所述待求解多項(xiàng)式中,得到所述關(guān)系函數(shù)。
26、可選地,所述第一矩陣通過以下公式表示:
27、
28、其中,表示進(jìn)水溫度, m為多項(xiàng)式的最高次數(shù), n為樣本容量;
29、所述第二矩陣通過以下公式表示:
30、
31、其中,表示壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速;
32、所述項(xiàng)系數(shù)矩陣通過以下公式表示:
33、
34、其中,表示所述待求解多項(xiàng)式中的系數(shù);
35、所述殘差矩陣通過以下公式表示:
36、
37、其中,表示所述待求解多項(xiàng)式中的擬合殘差。
38、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)程序/指令,該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法的步驟。
39、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備,包括控制單元,該控制單元用于實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法的步驟。
40、本發(fā)明還提供一種制冷系統(tǒng),包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法的步驟。
41、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法的步驟。
42、本發(fā)明提供的制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法、裝置、制冷系統(tǒng)、電子設(shè)備及車輛,首先,獲取所述冷卻對(duì)象的目標(biāo)溫度、當(dāng)前溫度以及當(dāng)前進(jìn)水溫度,并基于所述目標(biāo)溫度以及所述當(dāng)前溫度,計(jì)算所述冷卻對(duì)象的目標(biāo)進(jìn)水溫度;之后,使用溫度與轉(zhuǎn)速關(guān)系函數(shù),計(jì)算與所述目標(biāo)進(jìn)水溫度對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速,以及基于所述目標(biāo)進(jìn)水溫度和所述當(dāng)前進(jìn)水溫度的差值,計(jì)算壓縮機(jī)修正轉(zhuǎn)速;最后,將所述基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速與所述修正轉(zhuǎn)速相加后得到壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,并基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制壓縮機(jī)的運(yùn)行;其中,所述目標(biāo)進(jìn)水溫度為基于標(biāo)定參數(shù)計(jì)算得到的;所述標(biāo)定參數(shù)為基于第一差值和第二差值的比值;所述第一差值為目標(biāo)溫度與目標(biāo)進(jìn)水溫度的差值;所述第二差值為當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度的差值。如此,通過電池目標(biāo)溫度和當(dāng)前溫度來得到目標(biāo)進(jìn)水溫度,并基于目標(biāo)進(jìn)水溫度計(jì)算出壓縮機(jī)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速,以及在基礎(chǔ)轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上計(jì)算出修正轉(zhuǎn)速,進(jìn)而得到最終的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,使得轉(zhuǎn)速控制更加精準(zhǔn),降低制冷系統(tǒng)的電量消耗,提高車輛的續(xù)航里程。