System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电动汽车的超充控制方法及其系统技术方案_技高网

一种电动汽车的超充控制方法及其系统技术方案

技术编号:44657579 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-17 18:50
本发明专利技术公开了一种电动汽车的超充控制方法及其系统,涉及超充控制技术领域,该方法通过在超充过程中实时采集电池数据,结合归一化数据集与充电特征向量集,能够对电池的温度变化进行精确的预测和评估。特别是通过构建热量与温度算法模型,系统能够在超充过程中预测电池温度的变化趋势。当预测温度值Tb超过温度阈值T时,系统能够立即触发自适应充电功率与冷却系统协同机制,自动调节超充功率Pcha和冷却功率Pcool。通过该机制,在电池温度接近安全上限时,能够有效避免过热风险,保证充电过程的安全性。此措施显著提升了电池温度管理的精准性,减少了由于温度异常导致的电池损伤风险,有助于延长电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超充控制,具体为一种电动汽车的超充控制方法及其系统


技术介绍

1、电动汽车ev作为全球交通领域的重要发展方向,代表了未来绿色出行的趋势。随着新能源汽车的快速发展,电动汽车的充电技术和管理系统也在不断创新和升级,尤其是在超充技术方面。超充技术是指在较短时间内为电动汽车电池充入较大电量的充电方式,广泛应用于电动汽车的长途出行和紧急充电需求中。为了提升超充充电效率和电池的使用寿命,电池管理系统bms和热管理系统在电动汽车的充电过程中起着至关重要的作用,确保电池充电过程中的温度控制和功率调节处于最优状态。因此,超充控制方法的创新尤其在电池热管理优化方面,显得尤为重要。

2、现阶段在现有的超充技术中,虽然通过智能电池管理系统对电池的充电状态进行监控,但仍然存在一系列问题,特别是在充电过程中电池的温度管理和充电效率方面。在超充过程中,电池由于大电流的充电作用,产生大量热量,这会导致电池温度快速上升。现有的热管理系统大多依赖于静态的温度监控和冷却策略,未能动态适应不同充电条件下的需求。即使配备了冷却系统,充电功率和温度的实时协同调整往往较为粗放,缺乏精准的预测与调节。当前的技术无法有效避免电池过热或温度分布不均,导致充电效率低下、过度充电、甚至电池寿命的损耗。这些问题阻碍了超充技术的进一步发展,尤其在快充充电桩的普及和超长续航电动汽车的需求日益增加的背景下,如何确保安全高效的充电成为亟待解决的关键问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种电动汽车的超充控制方法及其系统,解决了
技术介绍
中提到的问题。

2、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:包括以下步骤:

3、s1、在超充开始后通过电动汽车的电池管理系统bms自动开启内置传感器组,对超充过程中的电池数据进行实时采集,并传输到电池控制系统中,并对电池数据进行预处理,获取归一化数据集;

4、s2、对归一化数据集进行特征提取,获取充电特征向量集,同时连接云端服务器,在所述云端服务器中构建云端数据库,将充电特征向量集传输到云端数据库中进行存储;

5、s3、构建热量与温度算法模型,提取所述充电特征向量集输入热量与温度算法模型中,计算输出热量生成值qgen和预测温度值tb,并设置温度阈值t,将所述温度阈值t与所述预测温度值tb进行温度预测评估,分析超充过程中电动汽车的电池的温度变化;

6、s4、在温度预测评估出电池温度异常时,则执行自适应充电功率与冷却系统协同机制,分别计算输出超充功率调节值pcha和冷却功率调节值pcool;

7、s5、在自适应充电功率与冷却系统协同机制执行完毕后,计算输出电池超充效率eeff,并设置效率阈值e,再将所述效率阈值e与所述电池超充效率eeff进行效率评估,判断超充过程中的效率状况和温度调整情况。

8、优选的,所述s1包括s11和s12;

9、s11、通过超充充电线与电动汽车进行直连,并接入电动汽车的电池管理系统bms,自动开启电动汽车的内置传感器组,实时采集电动汽车在超充过程中,电动汽车的电池数据;

10、所述内置传感器组包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、热敏传感器;

11、所述电池数据包括电压vbat、充电电流icha、电池温度t、电池传递热量q、环境温度tenv和冷却液温度tcoo;

12、s12、再将所述电池数据传输到电动汽车的电池控制系统中,并在电池控制系统中对所述电池数据进行预处理,获取归一化数据集,所述预处理包括去噪、异常值检测、时间戳标记、缺失值填补和归一标准化;

13、所述去噪通过使用滑动平均法对所述电池数据进行去噪处理;

14、所述异常值检测通过使用z-score标准差法来识别所述电池数据中的异常值,并对异常值进行剔除;

15、所述时间戳标记通过基于内置传感器组的采集时间,对电池数据进行标记时间戳;

16、所述缺失值填补通过使用邻近时刻的数据进行填补;

17、所述归一标准化通过min-max归一化方法,将电池数据中每个参数的值映射到一个固定的区间内,消除电池数据中每个参数的不同量纲差异;

18、所述归一化数据集包括t时刻的电压vbat(t)、t时刻的充电电流icha(t)、t时刻的电池温度t(t)、t时刻的电池传递热量q(t)、t时刻的环境温度tenv(t)、t时刻的冷却液温度tcoo(t)。

19、优选的,所述s2包括s21和s22;

20、s21、基于所述归一化数据集,进行特征提取,获取充电特征向量集;

21、所述充电特征向量集包括t时刻的电池内阻rbat(t)、t时刻的电池温度梯度△tbat(t)、t时刻的电池热容量cbat(t)、t时刻的环境温度tenv(t)、t时刻的冷却效率ncoo(t)和t时刻的充电电流icha(t);

22、所述t时刻的电池内阻rbat(t)通过t时刻的电压vbat(t)和t时刻的充电电流icha(t)进行结合计算提取,具体特征提取算法公式为:;其中,vopen表示电池的开路电压;

23、所述t时刻的电池温度梯度△tbat(t)通过对电池不同位置的电池温度t,进行温差计算提取,具体特征提取算法公式为:;其中,tbatmax表示电池内温度上限点,tbatmin表示电池内温度下限点;

24、所述t时刻的电池热容量cbat(t)通过利用热量平衡方程,结合t时刻的电池温度t(t)和t时刻的电池传递热量q(t),进行计算提取,具体特征提取算法公式为:;其中,d表示微小变量,dq(t)表示t时刻电池传递热量的微小变化,dt(t)表示t时刻电池温度的微小变化;

25、所述t时刻的冷却效率ncoo(t)通过监测冷却系统的温度变化进行计算提取,具体特征提取算法公式为:,其中,△tcoo(t)表示t时刻的冷却液温度变化量,txmax表示冷却系统的设计温差上限;

26、s22、将所述云端服务器与所述电池控制系统通过通信网络进行连接,并在云端服务器中构建云端数据库,将充电特征向量集通过通信网络上传至云端数据库中,对充电特征向量集进行云存储。

27、优选的,所述s3包括s31、s32和s33;

28、s31、在云端服务器中构建所述热量与温度算法模型,所述热量与温度算法模型包括热量算法模型和温度算法模型,并提取充电特征向量集输入所述热量算法模型中,进行计算输出热量生成值qgen,进行预测在超充过程中电动汽车的电池产生的热量;

29、所述热量生成值qgen通过以下热量算法模型计算输出;

30、;

31、式中,qgen(t)表示t时刻的热量生成值。

32、优选的,s32、基于所述热量生成值qgen,结合所述充电特征向量集,输入至温度算法模型中,计算输出预测温度值tb,进行预测分析电动汽车在超充过程中电动汽车的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述S1包括S11和S12;

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述S2包括S21和S22;

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述S3包括S31、S32和S33;

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:S32、基于所述热量生成值Qgen,结合所述充电特征向量集,输入至温度算法模型中,计算输出预测温度值Tb,进行预测分析电动汽车在超充过程中电动汽车的电池的温度;

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述S4包括S41和S42;

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:S42、所述冷却系统调整机制通过根据t时刻的电池温度梯度△Tbat(t)、t时刻的电池热容量Cbat(t)、t时刻的环境温度Tenv(t)和t时刻的冷却效率Ncoo(t),同时结合所预测的t时刻的预测温度值Tb(t),进行结合计算输出冷却功率调节值Pcool,进行动态调整电池冷却系统功率;

8.根据权利要求6所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述S5包括S51和S52;

9.根据权利要求8所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:S52、基于电动汽车电池充电温度的标准,进行设置效率阈值E,再将所述电池超充效率Eeff与所述效率阈值E,进行效率评估,分析超充过程中的热管理和充电功率,具体评估内容如下所示;

10.一种电动汽车的超充控制系统,应用于权利要求1-9中任一项所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:包括超充数据采集模块、特征提取模块、热量与温度分析模块、自适应调节模块和超充效率与温度分析模块;

...

【技术特征摘要】

1.一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述s1包括s11和s12;

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述s2包括s21和s22;

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述s3包括s31、s32和s33;

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:s32、基于所述热量生成值qgen,结合所述充电特征向量集,输入至温度算法模型中,计算输出预测温度值tb,进行预测分析电动汽车在超充过程中电动汽车的电池的温度;

6.根据权利要求5所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:所述s4包括s41和s42;

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车的超充控制方法,其特征在于:s42、所述冷却系统调整机制通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:孔舰陈旭迪黄元辉王玉川
申请(专利权)人:福建百城新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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