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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利跨临界CO2热泵空调系统一体化热管理控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117022339B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311023394.8，技术领域涉及：B61C17/00；该发明授权跨临界CO2热泵空调系统一体化热管理控制方法及系统是由宋昱龙;谢宏生;杨梦莹;曹锋设计研发完成，并于2023-08-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本跨临界CO2热泵空调系统一体化热管理控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于动力工程及工程热物理技术领域，公开了一种跨临界CO2热泵空调系统一体化热管理控制方法及系统；所述方法包括：获取高铁运行时的环境温度、用热元件的实时状态以及热量需求；基于综合热量因子，调控跨临界CO2热泵空调系统中压缩机的转速以控制整车的总容量；其中，若综合热量因子小于第一预设目标，则增大压缩机转速以增加整车热容量；若综合热量因子大于等于第一预设目标且小于等于第二预设目标，则基于MPC控制算法计算获得容量分配结果，并进行容量调配；若综合热量因子大于第二预设目标，则减小压缩机转速以减小整车热容量。本发明可实现在保证车辆功能性和成员舒适性的前提下减小能耗，获得尽可能高的COP。

本发明授权跨临界CO2热泵空调系统一体化热管理控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种跨临界CO2热泵空调系统一体化热管理控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取高铁运行时的环境温度、用热元件的实时状态以及热量需求；其中，用热元件至少包括变压器变流器、电机电控系统、热水加热器和乘员舱； 基于综合热量因子，调控跨临界CO2热泵空调系统中压缩机的转速以控制整车的热容量；其中，若综合热量因子小于第一预设目标，则增大压缩机转速以增加整车热容量；若综合热量因子大于等于第一预设目标且小于等于第二预设目标，则基于MPC控制算法计算获得容量分配结果，并基于容量分配结果在变压器变流器、电机电控系统、乘员舱、热水加热器之间进行容量调配；若综合热量因子大于第二预设目标，则减小压缩机转速以减小整车热容量； 其中， 综合热量因子的表达式为， ； 式中，A为经验参数，为车厢温度，为变压器温度，为变流器温度，为电控系统温度，为电机系统温度，为热水加热器温度，为环境温度； 所述MPC控制算法中， 预测模型表示为， ； ； ； ； 式中，为状态变量，为车厢送风温度，为车厢实时温度，为车厢湿度，为变流器温度，为变压器温度，为电控系统温度，为车速，为热水加热器温度；为动作变量，为压缩机转速，为通向各用热元件的电磁阀开度，为各电磁阀的代号，为四通阀的切换，为热水阀的开度，为热水阀的代号，为运行模式代号；为输出变量，为压缩系统功耗，为制冷量，为制热量，COP为系统能效比；为扰动变量，为环境温度，m为路况，t为行程时间； 所述基于MPC控制算法计算获得容量分配结果的步骤包括： 第时刻的状态，由系统的时刻的状态、动作以及扰动决定，表达式为， ； 时刻的输出由当前时刻的状态、动作以及扰动决定，表达式为， ； 通过向前欧拉法离散偏微分方程得到离散化的COP系数，表达式为： ； 求解关于COP多变量函数的极大值，计算获得容量分配结果。

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