[发明专利]用于高电压电池的冷却风机控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于高电压电池的冷却风机控制装置和方法，并且更具体地，本发明涉及经模糊控制有效地控制用于高电压电池中的冷却风机的高电压电池用冷却风机控制装置和方法。

背景技术

通常，在混合动力车中，使用冷却风机来减少高电压电池驱动中产生的热。如图1所示，常规的高电压电池冷却风机控制装置根据脉宽调制（PWM）控制来驱动冷却风机，其感测电池组组件（BPA）的温度，根据感测到的温度确定冷却风机的工作水平，并且使用所确定的工作水平作为输入。

根据具有高功率输出的高电压电池的性质，在高倍率放电过程中对于各个电池单元的散热而言需要驱动冷却风机。根据常规的高电压电池冷却风机控制方法，因BPA的结构而难以通过温度传感器检测从各个电池单元散发出的热，因此，没有有效地考虑电池单元的散热。

也就是，尽管通常在BPA中设置有约16个温度传感器，但是由于温度传感器所测量的温度值不准确，不能有效地控制冷却风机的运转。而且，由于是基于BPA的温度值而简单地确定冷却风机的工作水平并且是根据所确定的工作水平来驱动冷却风机，所以不能动态地处理电池单元的散热。例如，当BPA中的温度达到26℃时，如果用于高电压电池的冷却风机配置成仅使用一个值或设置进行工作，则即使在BPA中的温度保持在25.9℃也不会打开冷却风机。

发明内容

因此，作出本发明以解决前述问题，并且本发明提供用于高电压电池的冷却风机控制装置和方法，通过该装置和方法，使用模糊控制来控制用于混合动力车的高电压电池中的冷却风机，使得可以动态且有效地进行控制。

根据本发明的一方面，提供用于高电压电池的冷却风机控制装置，该冷却风机控制装置包括：配置成感测电池组组件的内部温度的温度传感器（或第一传感器）；配置成感测电池组组件的输出电流的电流传感器（或第二传感器）；配置成通过使用温度传感器和电流传感器的输出作为输入来进行模糊控制以输出冷却风机的占空比的控制器；和配置成通过使用模糊控制器的输出作为输入来进行PWM控制以输出用于驱动冷却风机的控制信号的脉宽调制（PWM）控制器。

优选地，模糊控制器可以包括：模糊化器，配置成从温度传感器和电流传感器接收输出作为输入，并且将其转化成与各个输入隶属函数的隶属度相应的值；模糊推理单元，配制成接收模糊化器的输出作为输入，通过使用规则库进行模糊推理，并且推理或确定输出；以及去模糊化器，配置成通过使用Mamdani推理方法将冷却风机的占空比转化成通用常数，该Mamdani推理方法使用与模糊推理单元的输出相应的隶属度作为各个输出隶属函数的向下舍入（rounding-down）标准。

根据本发明的另一方面，提供用于高电压电池的冷却风机控制方法，该冷却风机控制方法包括：由第一传感器感测电池组组件的内部温度，由第二传感器感测电池组组件的输出电流，由第一控制器通过使用电池组组件的内部温度和输出电流作为输入来进行模糊控制以确定冷却风机的占空比，以及由第二控制器通过进行脉宽调制（PWM）控制来驱动冷却风机，其中脉宽调制（PWM）控制使用冷却风机的占空比作为输入。

本文中，进行模糊控制可包括：接收电池组组件的内部温度和输出电流作为输入并且将输入转化为与各个输入隶属函数的隶属度相应的值的模糊化步骤；接收模糊化步骤的输出作为输入，通过使用规则库进行模糊推理，并推理/确定输出的模糊推理步骤；以及通过Mamdani推理方法将冷却风机的占空比转化为通用常数的去模糊化步骤，其中该Mamdani推理方法使用与模糊推理步骤的输出相应的隶属度作为各个输出隶属函数的向下舍入标准。

附图说明

现在将参考附图图示的本发明的示例性实施方式来详细地描述本发明的上述和其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本发明的限制，其中：

图1是示出用于高电压电池的常规冷却风机控制方法的流程图；

图2是根据本发明示例性实施方式的用于高电压电池的示例性冷却风机控制装置的框图；

图3是根据本发明示例性实施方式的示例性模糊控制器的框图；

图4A和4B是示出根据本发明的示例性实施方式在模糊控制器的模糊化器中用作数据库的示例性输入隶属函数的图示；

图5A和5B是分别示出S型隶属函数和π型隶属函数的曲线形式的图示；

图6是示出根据本发明的示例性实施方式在模糊控制器的去模糊化器中用作数据库的输出隶属函数的图示；并且

图7是示出根据本发明的示例性实施方式在通过使用模糊控制器进行模糊控制的去模糊化步骤中用作示例的输出隶属函数的图示。