具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，步骤前的数字标号并不标识执行步骤的前后顺序，仅用于方便描述本发明及区别每一步骤，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明实施的电机冷却系统的控制方法、装置、车辆及存储介质可应用于车辆行驶过程中对电机冷却系统进行实时的控制。本发明提供的电机冷却系统的控制方法可根据电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度和入口水温，计算电机冷却系统的水路风量数组，基于水路风量数组、平均车速以及入口水温计算最优功耗对应的需求量，以便于在水路风量数组的多个元素中，选择效率功率最小的元素对应的需求量，从而根据该需求量对电机冷却系统进行控制，以得到节省能耗，提高车辆续航里程的目的。

实施例一

请参阅图1，本实施例的一种电机冷却系统的控制方法，应用于车辆中，包括以下步骤：

S1.获取所述车辆的电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度以及电机冷却系统的水泵散热器入口水温。

需要说明的是：所述电机冷却系统包括水泵(如电子水泵)和风扇(如电子风扇)。

可以理解的是，电机冷却系统用于在电机控制器的控制下时电机保持在适宜运行的温度。车辆上集成有获取车辆参数的各种传感器，例如电机转速传感器、车速传感器、温度传感器等。车辆参数也可从云端服务器获取。其中，对于环境温度，可以从云端服务器获取，也可以于路侧区设置路侧区检测装置，以结合车辆上集成的温度传感器获取环境温度。

本实施例中，平均车速可以是车辆在预设周期(如：30s、1min、2min等)内的行驶平均车速。

示例性的，以预设周期获取车辆的电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度以及电机冷却系统的水泵散热器入口水温等参数，以便于采用以下步骤对冷却系统进行控制。

S2.根据所述电机转速、所述电机扭矩、所述平均车速、所述环境温度和所述入口水温，计算电机冷却系统的水路风量数组。

本实施例中的水路风量数组包括多个元素，每一个元素包括一水路流量和一风速值。

进一步地，参阅图2步骤S2可包括以下步骤：

S21.根据所述电机转速、所述电机扭矩、所述平均车速和所述环境温度，计算电机冷却系统的目标换热量。

具体地，参阅图3步骤S21可包括以下步骤：

S211.根据所述平均车速和所述环境温度，计算温度补偿值。

本实施例中，可基于平均车速和环境温度这两个元素，查询环境温度、车速表以确定温度补偿值。

示例性的，当环境温度为40℃，平均车速为140km/h，查询表1，经线性插值算法可得到温度补偿值为0.8：

表1

S212.根据所述电机转速和所述电机扭矩，计算电机损失功率。

示例性的，当电机转速为2500rpm，电机扭矩为2000N.m，查询表2可得到电机损失功率为4.5kw：

表2

需要说明的是：若查询表2后仍未查询与电机转速、电机扭矩匹配的电机损失功率，可基于表2采用线性插值算法计算电机损失功率。

S213.根据所述温度补偿值和所述电机损失功率，计算所述目标换热量。

其中，计算目标换热量的公式为：目标换热量＝温度补偿值×电机损失功率。

当温度补偿值为0.8，电机损失功率为4.5kw时，基于上述公式计算得到目标换热量为3.6kw。

S22.根据所述入口水温、所述环境温度以及所述目标换热量，计算水路风量数组。

具体地，参阅图4步骤S22可包括以下步骤：

S221.根据所述入口水温和所述环境温度，计算环温温差。

其中，计算环温温差的公式为：环温温差＝入口水温-环境温度

示例性的，当入口水温为60℃，环境温度为40℃时，环温温差为20℃。

S222.根据所述环温温差和所述目标换热量，计算在所述环温温差下符合所述目标换热量的所述水路风量数组。

本实施例中，每一环温温差对应一换热量矩阵，换热量矩阵包括水路流量、风速值及与水路流量和风速值对应的换热量。根据环温温差和目标换热量，在环温温差下换热量矩阵中查找与目标换热量对应的水路流量和风速值。

示例性的，当环温温差为20℃，目标换热量为3.6kw时，换热量矩阵(参阅表3)得到的水路风量数组为[(8,8),(10,6),(12,4),(14,2)]

表3

水路风量数组的元素(x_i,y_i)中，x_i表示当环温温差为20℃，目标换热量为3.6kw时的水路流量，y_i表示当环温温差为20℃，目标换热量为3.6kw时与x_i对应的风速值。水路风量数组：[(8,8),(10,6),(12,4),(14,2)]为从表3中得到不同的水路流量下，达到目标换热量为3.6kw时的风速值。

需要说明的是：当环温温差不在预设的换热量矩阵中时，可基于相邻两个温差对应的换热量矩阵采用线性插值算法计算水路风量数组。

S3.根据所述水路风量数组、所述平均车速以及所述入口水温，计算所述电机冷却系统的最优功耗对应的需求量。

需要说明的是：所述需求量包括水泵转速需求值和风扇转速需求值。

进一步地，参阅图5步骤S3可包括以下步骤：

S31.根据所述平均车速以及所述水路风量数组中每一个风速值，分别计算风扇的占空比，以得到风扇占空比数组。

本实施例中，针对水路风量数组每一个风速值，根据平均车速和风量表可得到风扇占空比数组。

示例性的，当平均车速为80km/h，水路风量数组：[(8,8),(10,6),(12,4),(14,2)]中的风速值分别为：8m/s，6m/s，4m/s，2m/s时，查询表4，以得到平均车速为80km/h对应的风速值及占空比矩阵(参阅表5)：

表4

表5

考虑到表4中没有平均车速为80km/h对应的风速值，因此可采用线性插值算法基于平均车速为70km/h和90km/h对应的风速值，计算平均车速为80km/h对应的风速值和风扇控制信号的占空比，以得到表5。参与表5可知当风速值为2m/s时对应的风扇控制信号的占空比为0，当风速值为4m/s时对应的风扇控制信号的占空比为0，当风速值为6m/s时对应的风扇控制信号的占空比为50％，当风速值为8m/s时对应的风扇控制信号的占空比为75％。相应的风扇占空比数组为[75％,50％,0％,0％]。

S32.根据所述风扇占空比数组，计算在所述平均车速的风扇功率数组。

本实施例中，根据平均车速、风扇控制信号的占空比表单，得到在当前的平均车速下，风扇占空比数组中每一风扇控制信号的占空比对应的功率值。

示例性的，当平均车速为80km/h，风扇占空比数组为[75％,50％,0％,0％]时，查询表6，得到的风扇功率数组为[0.23kw,0.18kw,0kw,0kw]：

表6

考虑到表6中没有平均车速为80km/h对应的风扇功率，因此可采用线性插值算法基于平均车速为70km/h和90km/h对应的风扇功率，计算平均车速为80km/h对应的风扇功率，与风扇占空比数组中的风扇控制信号的占空比进行匹配，以得到相应的风扇功率数组。

S33.根据所述入口水温以及所述水路风量数组中每一个水路流量，分别计算水泵的功率值，以得到水泵功率数组。

本实施例中，针对水路风量数组每一个水路流量，根据入口水温和水路流量表可得到水泵功率数组。

示例性的，当入口水温为60℃，水路风量数组：[(8,8),(10,6),(12,4),(14,2)]中的水路流量分别为：8L/min，10L/min，12L/min，14L/min时，查询表7，以得到入口水温为60℃对应的水路流量及水泵功率数组[0.14kw,0.15kw,0.16kw,0.17kw]：

表7

需要说明的是：当入口水温不在预设的水路流量表中时，可基于相邻两个入口水温对应的水泵功率矩阵采用线性插值算法计算水泵功率数组。

S34.根据所述风扇功率数组和所述水泵功率数组，计算电机冷却系统功率数组，以得到所述电机冷却系统功率数组中功率最小的电机冷却系统功率值。

本实施例中，风扇功率数组中的风扇功率与水泵功率数组中相应的水泵功率分别相加，获取电机冷却系统功率数组，在电机冷却系统功率数组中选择功率值最小的功率。

示例性的，当风扇功率数组为[0.23kw,0.18kw,0kw,0kw]，水泵功率数组[0.14kw,0.15kw,0.16kw,0.17kw]时，电机冷却系统功率数组为[0.37kw,0.33kw,0.16kw,0.17kw]，其中，0.16kw为电机冷却系统功率数组中最小的功率值。

S35.获取所述电机冷却系统功率值对应的目标风扇功率以及目标水泵功率。

基于上述示例，将0.16kw对应的风扇功率0作为目标风扇功率，将0.16kw对应的水泵功率0.16kw作为目标水泵功率。

S36.将与所述目标风扇功率对应的风扇控制信号的占空比作为所述风扇转速需求值。

基于上述示例中的目标风扇功率查询表6得到，平均车速为80km/h，风扇功率为0时，对应的风扇控制信号的占空比为0，将0作为风扇转速需求值。

S37.获取与所述目标水泵功率对应的水路流量，根据所述水路流量以及所述入口水温，计算水泵控制信号的占空比，将所述水泵控制信号的占空比作为所述水泵转速需求值。

基于上述示例中的目标水泵功率查询水泵流占空比表(参阅表8)，以确定在入口水温为60℃下，目标水泵功率为0.16kw时对应的水路流量为12L/min，由12L/min和入口温度60℃查出相应的水泵转速需求值为36。

表8

S4.根据所述需求量控制所述电机冷却系统运行。

进一步地，步骤S4可包括：根据所述风扇转速需求值控制所述风扇运行；根据所述水泵转速需求值控制所述水泵运行。

本实施例中，将风扇转速需求值发送至风扇，以控制风扇的转速；将水泵转速需求值发送至水泵以控制水泵的转速，从而实现对电机冷却系统进行控制的目的。

在本实施例中，电机冷却系统的控制方法根据电机的能量损耗对冷却系统(散热器)进行换热计算，快速感知电机的热量对于水温的影响；考虑到环境温度对于电机热的耗散，从而降低系统工作负荷以及能耗；从水路风量数组选择最优的组合，并动态更新，从而节省能耗，提高车辆续航里程。电机冷却系统的控制方法可根据电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度和入口水温，计算电机冷却系统的水路风量数组，基于水路风量数组、平均车速以及入口水温计算最优功耗对应的需求量，以便于在水路风量数组的多个元素中，选择效率功率最小的元素对应的需求量，从而根据该需求量对电机冷却系统进行控制，以得到节省能耗，提高车辆续航里程的目的。

实施例二

请参阅图6，本实施例的一种电机冷却系统的控制装置1，应用于车辆中，包括：获取单元11、计算单元12、处理单元13和控制单元14。

获取单元11，用于获取所述车辆的电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度以及电机冷却系统的水泵散热器入口水温。

需要说明的是：所述电机冷却系统包括水泵和风扇。

可以理解的是，电机冷却系统用于在电机控制器的控制下时电机保持在适宜运行的温度。车辆上集成有获取车辆参数的各种传感器，例如电机转速传感器、车速传感器、温度传感器等。

本实施例中，平均车速可以是车辆在预设周期(如：30s、1min、2min等)内的行驶平均车速。

示例性的，以预设周期获取车辆的电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度以及电机冷却系统的水泵散热器入口水温等参数，以便于采用以下步骤对冷却系统进行控制。

计算单元12，用于根据所述电机转速、所述电机扭矩、所述平均车速、所述环境温度和所述入口水温，计算电机冷却系统的水路风量数组。

本实施例中的水路风量数组包括多个元素，每一个元素包括一水路流量和一风速值。

进一步地，参阅图7所示，所述计算单元12包括：目标计算模块121和水路风量计算模块122。

目标计算模块121，用于根据所述电机转速、所述电机扭矩、所述平均车速和所述环境温度，计算电机冷却系统的目标换热量。

具体地，所述目标计算模块121用于根据所述平均车速和所述环境温度，计算温度补偿值；所述目标计算模块121还用于根据所述电机转速和所述电机扭矩，计算电机损失功率；所述目标计算模块121还用于根据所述温度补偿值和所述电机损失功率，计算所述目标换热量。

水路风量计算模块122，用于根据所述入口水温、所述环境温度以及所述目标换热量，计算水路风量数组。

具体地，所述水路风量计算模块122用于根据所述入口水温和所述环境温度，计算环温温差；所述水路风量计算模块122还用于根据所述环温温差和所述目标换热量，计算在所述环温温差下符合所述目标换热量的所述水路风量数组。

处理单元13，用于根据所述水路风量数组、所述平均车速以及所述入口水温，计算所述电机冷却系统的最优功耗对应的需求量。

需要说明的是：所述需求量包括水泵转速需求值和风扇转速需求值。

进一步地，参阅图8所述处理单元13可包括：风扇占空比计算模块131、风扇功率计算模块132、水泵功率计算模块133、处理模块134、第一确定模块135和第二确定模块136。

风扇占空比计算模块131，用于根据所述平均车速以及所述水路风量数组中每一个风速值，分别计算风扇的占空比，以得到风扇占空比数组；

风扇功率计算模块132，用于根据所述风扇占空比数组，计算在所述平均车速的风扇功率数组；

水泵功率计算模块133，用于根据所述入口水温以及所述水路风量数组中每一个水路流量，分别计算水泵的功率值，以得到水泵功率数组；

处理模块134，用于根据所述风扇功率数组和所述水泵功率数组，计算电机冷却系统功率数组，以得到所述电机冷却系统功率数组中功率最小的电机冷却系统功率值；

第一确定模块135，用于获取所述电机冷却系统功率值对应的目标风扇功率以及目标水泵功率，将与所述目标风扇功率对应的风扇控制信号的占空比作为所述风扇转速需求值；

第二确定模块136，用于获取与所述目标水泵功率对应的水路流量，根据所述水路流量以及所述入口水温，计算水泵控制信号的占空比，将所述水泵控制信号的占空比作为所述水泵转速需求值。

控制单元14，用于根据所述需求量控制所述电机冷却系统运行。

进一步地，参阅图9所示所述控制单元14可包括：风扇控制模块141和水泵控制模块142。

风扇控制模块141，用于根据所述风扇转速需求值控制所述风扇运行；

水泵控制模块142，用于根据所述水泵转速需求值控制所述水泵运行。

本实施例中，将风扇转速需求值发送至风扇，以控制风扇的转速；将水泵转速需求值发送至水泵以控制水泵的转速，从而实现对电机冷却系统进行控制的目的。

在本实施例中，电机冷却系统的控制装置1可通过获取单元11获取车辆的电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度以及电机冷却系统的水泵散热器入口水温，利用计算单元12根据电机转速、电机扭矩、平均车速、环境温度和入口水温，计算电机冷却系统的水路风量数组；通过处理单元13基于水路风量数组、平均车速以及入口水温计算最优功耗对应的需求量，以便于在水路风量数组的多个元素中，选择效率功率最小的元素对应的需求量，从而通过控制单元14根据该需求量对电机冷却系统进行控制，以得到节省能耗，提高车辆续航里程的目的。

实施例三

为实现上述目的，本发明还提供一种车辆2，该车辆2包括多个车辆2，实施例二的电机冷却系统的控制装置1的组成部分可分散于不同的车辆2中，车辆2可以是执行程序的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)等。本实施例的车辆2至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器21、处理器23、网络接口22以及电机冷却系统的控制装置1(参考图10)。需要指出的是，图10仅示出了具有组件-的车辆2，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

本实施例中，所述存储器21至少包括一种类型的计算机可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器21可以是车辆2的内部存储单元，例如该车辆2的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器21也可以是车辆2的外部存储设备，例如该车辆2上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，所述存储器21还可以既包括车辆2的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器21通常用于存储安装于车辆2的操作系统和各类应用软件，例如实施例一的电机冷却系统的控制方法的程序代码等。此外，存储器21还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

所述处理器23在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器23通常用于控制车辆2的总体操作例如执行与所述车辆2进行数据交互或者通信相关的控制和处理等。本实施例中，所述处理器23用于运行所述存储器21中存储的程序代码或者处理数据，例如运行所述的电机冷却系统的控制装置1等。

所述网络接口22可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口22通常用于在所述车辆2与其他车辆2之间建立通信连接。例如，所述网络接口22用于通过网络将所述车辆2与外部终端相连，在所述车辆2与外部终端之间的建立数据传输通道和通信连接等。所述网络可以是企业内部网(Intranet)、互联网(Internet)、全球移动通讯系统(GlobalSystem of Mobile communication，GSM)、宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)、4G网络、5G网络、蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi等无线或有线网络。

需要指出的是，图10仅示出了具有部件21-23的车辆2，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的部件，可以替代的实施更多或者更少的部件。

在本实施例中，存储于存储器21中的所述电机冷却系统的控制装置1还可以被分割为一个或者多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储于存储器21中，并由一个或多个处理器(本实施例为处理器23)所执行，以完成本发明。

实施例四

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其包括多个存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器23执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于存储电机冷却系统的控制装置1，被处理器23执行时实现实施例一的电机冷却系统的控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，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或等效流程变换，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。