3）试验平台控制策略研究：本研究的电池热管理系统中，影响电池温度的主要因素是冷却液温度和冷却液流量。其中，冷却液温度主要受压缩机转速影响，是有效控制电池温度的关键因素;冷却液流速主要受水泵转速的影响，是影响电池温度均匀性的关键因素；此外在本仿真系统中，动力电池通过生热均匀的质量块来等效替代，无需研究电池均温性。基于上述分析，本文最终选择压缩机转速作为控制策略的控制变量，并选取PID控制和阈值控制两种控制策略进行研究。电池热管理系统其余控制变量控制策略如下:水泵转速始终控制为3000r/min，风扇转速采用开关式控制，其控制策略如表1所示。

表1 风扇转速控制策略

（1）控制策略开启及关闭阈值设计：考虑到压缩机不能频繁启停，以及连续运转时间不能太短的自身特性条件限制，结合动力电池最佳工作温度，最终设定控制策略开启阈值为38℃，设定控制策略关闭阈值为35℃，即当电池组平均温度大于38℃时，电池热管理系统开始按照控制策略对压缩机转速进行控制，当电池组平均温度小于35℃时，电池热管理系统停止按照控制策略对压缩机转速进行控制，压缩机停止运转。
（2）控制策略设计：在工程应用中，最受开发者认可的控制器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，其基本控制原理如式(1):

式中:v为PID控制器的输出，u为PID控制器的输入，kp、ki、kd为对应控制过程的控制系数。
（3）基于上述原理，选择电池温度和控制策略开启阈值的误差作为PID控制器的输入量，选择压缩机转速作为PID控制器的输出量，考虑压缩机最低转速限制，设计了如图10所示的电池热管理系统PID控制框图以及表2所示的PID控制策略。此外，在本文中，阈值控制策略选择开关式控制，具体阈值控制策略见表3。

图10  电池热管理系统PID控制框图
表2 PID控制策略

表3  阈值控制策略

（4）控制策略结果分析：将上述设计的两组控制策略应用于图8所示的电池热管理试验平台仿真模型中，最终得到如图11所示的仿真结果。从图11中可以看出，两组控制策略均能在一定时间内将电池温度调节在目标温度区间附近(其中阈值控制策略控制效果更好)。但是从表4中可以看出，相比于阈值控制策略，PID控制策略能够显著降低压缩机能耗。

图11 控制策略仿真结果
表4  控制策略压缩机能耗

（5）综上可知相比于阈值控制策略，PID控制策略能够在保证控制效果的同时大大降低压缩机能耗；因此本文最终选择PID控制策略为当前的电池热管理试验平台控制策略。PID控制策略并不是最优的控制策略，更高级的控制策略将在之后基于该仿真模型进行进一步的研究。

4、结语：基于某车型电池热管理系统试验台架进行试验平台的开发与研究，所设计的电池热管理系统试验平台包括硬件系统、软件系统、仿真系统三个部分，其中硬件系统和软件系统用于对试验平台中重要研究变量进行采集和控制，仿真系统用于对电池热管理系统控制策略进行研究。此外本文在电池热管理试验平台控制策略研究中发现，相比于阈值控制策略，PID控制策略能够在保证控制效果的同时大大降低压缩机能耗，是较好的控制策略。