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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种用于跨临界CO2车辆热管理系统的路由器及其控制方法，所述路由器包括：输入模块用于获取跨临界CO2车辆热管理系统中的电池回路水流量、压缩机转速、室内换热器回路电子膨胀阀开度、电池回路电子膨胀阀开度和HVAC送风风量并输送给预测模块；预测模块用于根据输入模块输送的参数，利用预设的自回归积分移动平均模型求解获得电池回路进水温度、压缩机功率、HVAC风机功率、电池回路水泵功率和HVAC送风温度的预测值并输送给控制模块；控制模块用于根据预测值实现控制。本发明能够根据不同的工况及需求自动检测并调整系统部件参数，可保证车辆热管理系统运行过程的高效性与安全性，也可保证系统的稳定性与可靠性。

主权项：1.一种用于跨临界CO2车辆热管理系统的路由器，其特征在于，包括：输入模块、预测模块和控制模块；所述输入模块用于获取所述跨临界CO2车辆热管理系统中的电池回路水流量、压缩机转速、室内换热器回路电子膨胀阀开度、电池回路电子膨胀阀开度和HVAC送风风量并输送给所述预测模块；所述预测模块用于根据所述输入模块输送的参数，利用预设的自回归积分移动平均模型求解获得电池回路进水温度、压缩机功率、HVAC风机功率、电池回路水泵功率和HVAC送风温度的预测值并输送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述预测模块输送的预测值实现所述跨临界CO2车辆热管理系统的控制；其中，所述控制模块用于根据所述预测模块输送的预测值实现所述跨临界CO2车辆热管理系统的控制具体包括：所述控制模块用于根据所述预测模块输送的预测值，利用预设的分层模型实现所述跨临界CO2车辆热管理系统的控制；所述分层模型根据系统运行状态分为电池保护控制层、舒适提升控制层和系统节能控制层，分别对应电池保护、舒适提升和系统节能需求下的控制策略；所述分层模型利用加权热管理系数进行各控制层的选取；所述加权热管理系数的计算步骤包括：加权热管理系数Xth计算的计算表达式为，Xth＝0.6*Xbat+0.4*Xcab+0.2*Xsys；式中，Xbat为电池热管理系数，Xcab为乘员舱热管理系数，Xsys为热管理系统能耗系数； Tmax和Tmin分别为电池适宜工作温度的上下限； 式中，M为新陈代谢率；W为人体输出功；Pa为水蒸气分压；Ta为局部空气温度；fcl为穿衣人体和裸体表面积之比；Tcl为着衣外表面温度；Tr为平均辐射温度；hc为对流交换系数；Xsys＝Pcomp+Pfan+Ppump；式中，Pcomp、Pfan、Ppump为系统输出量，依次分别表示压缩机功率、HVAC风机功率、电池回路水泵功率；其中，当乘用车处于快充状态或者其他温度偏离适宜温度范围的情况，跨临界CO2热泵空调系统首先对于电池安全性进行保证；控制系统对于电池温度Tbat以及电池是否有热失控风险进行判定，如果电池工作温度不适宜或者存在热失控风险，判定逻辑将系统控制调节至电池保护控制层L1进行粗略调节；当电池工作温度适宜且不存在热失控风险时，控制系统对于送风温度Ts是否处于舒适区间以及送风温度稳定性进行判定，如果送风温度不适宜或者大幅波动风险，判定逻辑将系统控制调节至舒适提升控制层L2进行调节；在电池安全性及乘员舱舒适性得到保障后，判定逻辑将系统控制调节至系统节能控制层L3进行精细调节。

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