Система теплового управления аккумулятором с прямым охлаждением хладагентом характеризуется множественными помехами, сильной связностью и нелинейностью, при этом традиционное PID-управление вызывает перерегулирование температуры батареи и затрудняет учет требований энергосбережения. На основе первых принципов была создана динамическая модель пониженного порядка системы прямого охлаждения и подтверждена её линеаризованная модель экспериментальными данными. На основе этой модели разработана стратегия линейного временно-зависимого предиктивного управления (MPC), которая была сравнена с PID в двух условиях: охлаждение батареи и цикл вождения WLTC. Результаты показали: при постоянной тепловыделении батареи время стабилизации температуры с 50 ℃ до 30 ℃ составило 262 с для MPC и 965 с для PID, при этом MPC экономит 2.47% энергии. В режиме WLTC температура при PID колебалась сильнее с максимальным отклонением 2.9 ℃, в то время как MPC быстро реагировал на изменение тепловой нагрузки и стабильно удерживал температуру на уровне 30 ℃. Стандартные отклонения температуры для двух стратегий составили соответственно 1.21 ℃ и 0.044 ℃, стратегия MPC превосходит PID по скорости регулирования температуры, энергоэффективности и устойчивости.

Тепловое управление батареей; система прямого охлаждения; моделирование системы охлаждения; предиктивное управление