一种混动汽车电池组安全监管系统
文献发布时间:2024-04-18 19:59:31
技术领域
本发明涉及电池组安全监管技术领域,尤其涉及一种混动汽车电池组安全监管系统。
背景技术
随着混合动力汽车的普及和应用,电池组的安全性成为了一个重要的问题。由于电池组在充放电过程中可能会产生过热、过充、过放等问题,若不及时监测和处理,可能会导致电池组损坏、发生火灾等严重后果,并且严重影响了电池寿命,尤其在高温高海拔地区,电池寿命所受影响更甚,因此,开发一种可靠的电池组安全监管系统成为了亟待解决的问题。
中国专利公开号:CN103332190B公开了一种电混汽车燃油发电控制装置及控制方法:控制装置包括信号处理模块、主控制模块和输出控制模块,信号处理模块与发动机燃油发电系统的信号拾取源连接,信号处理模块与主控制模块连接,主控制模块经输出控制模块与发电系统执行硬件连接。信号处理模块拾取部分或者全部工况信号进行处理后经主控制模块进行判断、比较后向输出控制模块发出指令,输出控制模块根据主控制模块发出的指令,控制燃油发电执行硬件工作。本发明整个过程全部自动控制,不会发生动力电池组亏电或者过充现象;由此可见,该方案在对电混汽车燃油发电控制的分析过程中,仅针对电压、电流进行考虑,在高温高海拔地区时无法对电池组进行有效管理,存在电池组的管理效率低和电池组寿命低的问题。
发明内容
为此,本发明提供一种混动汽车电池组安全监管系统,用以克服现有技术中电池组的管理效率低和电池组寿命低的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种混动汽车电池组安全监管系统,所述系统包括,
信息获取模块,用以获取电池组信息、车辆信息、路况信息和环境信息;
状态监测模块,用以根据获取的电池组电压、电池组电流和电池组温度对电池组的状态进行分析,并根据分析结果进行异常预警;
状态分析模块,用以获取监测周期内的电压预警时间、电流预警时间和温度预警时间,还用以根据监测周期内的电压预警时间、电流预警时间和温度预警时间对电池组的状态异常时间进行分析,还用以根据监测周期内的爬坡路段长度对电池组的状态异常时间的分析过程进行调节;
老化度分析模块,用以根据获取的电池组内阻和电池组容量对电池组的老化度进行分析;
校正模块,用以根据获取的管理周期的环境温度与海拔高度对电池组的老化度的分析过程进行校正,所述校正模块设有校正单元,其用以根据获取的管理周期的环境温度对电池组老化度的分析过程进行校正,所述校正模块还设有补偿单元,其用以根据获取的海拔高度对电池组老化度的分析过程的校正过程进行补偿;
充电深度管理模块,用以根据监测周期内电池组的状态异常时间的分析结果与电池组的老化度的分析结果对下一监测周期电池组的最低充电深度进行管理;
优化模块,用以根据当前管理周期电池组的老化速率对下一管理周期对电池组的异常状态的分析过程的调节过程进行优化。
进一步地,所述状态监测模块设有电压分析单元,所述电压分析单元将获取的电池组电压a0与各预设电压进行比对,并根据比对结果对电池组的电压状态进行分析,其中:
当a0≤a1或a0≥a2时,所述电压分析单元判定电池组电压异常,并进行电压压预警;
当a1<a0<a2时,所述电压分析单元判定电池组的电压正常,不进行预警;其中,a1为预设最小电压,a2为预设最大电压;
所述状态监测模块还设有电流分析单元,所述电流分析单元将获取的电池组电流b0与各预设电流进行比对,并根据比对结果对电池组的电流状态进行分析,其中:
当b0≤b1或b0≥b2时,所述电流分析单元判定电池组的电流异常,并进行电流异常预警;
当b1<b0<b2时,所述电流分析单元判定电池组的电流正常,不进行预警;其中,b1为预设最小电流,b2为预设最大电流;
所述状态监测模块还设有温度分析单元,所述温度分析单元将获取的电池组温度c0与各预设温度进行比对,并根据比对结果对电池组的温度状态进行分析,其中:
当c0≤c1或c0≥c2时,所述温度分析单元判定电池组的温度异常,并进行温度异常预警;
当c1<c0<c2时,所述温度分析单元判定电池组的温度正常,不进行预警;其中,c1为最小预设温度,c2为最大预设温度。
进一步地,所述状态分析模块设有状态分析单元,所述状态分析单元将监测周期内的电压预警时间D1、电流预警时间D2和温度预警时间D3分别与预设异常时间D0进行比对,并根据比对结果对电池组的状态异常时间进行分析,其中:
当D1≤D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电压异常时间正常,当D1>D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电压异常时间长,并向用户输出电池组电压异常时间长;
当D2≤D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电流异常时间正常,当D2>D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电流异常时间长,并向用户输出电池组电流异常时间长;
当D3≤D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组温度异常时间正常,当D3>D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组温度异常时间长,并向用户输出电池组温度异常时间长。
进一步地,所述状态分析模块还设有调节单元,所述调节单元将监测周期内的爬坡路段长度f0与预设长度f1进行比对,并根据比对结果对电池组的异常状态的分析过程进行调节,其中:
当f0≤f1时,所述调节单元判定爬坡路段长度正常,不进行调节;
当f0>f1时,所述调节单元判定爬坡路段长度异常,并设置调节系数α对电池组的异常状态的分析过程进行调节,设定α=e
进一步地,所述老化度分析模块设有参数分析单元,所述参数分析单元将获取的电池组的内阻n1、电池组容量m1、电池组初始内阻n0和电池组初始容量m0对电池组的参数进行分析,其中:
当(n0-n1)/n0≤e1时,所述参数分析单元判定电池组的内阻正常;
当(n0-n1)/n0>e1时,所述参数分析单元判定电池组的内阻异常;
当(m0-m1)/m0≤e2时,所述参数分析单元判定电池组容量正常;当(m0-m1)/m0>e2时,所述参数分析单元判定电池组容量异常。
进一步地,所述老化度分析模块还设有老化度分析单元,所述老化度分析单元根据电池组参数的分析结果对电池组的老化度进行分析,其中:
当电池组的内阻正常且电池组容量正常时,所述老化度分析单元将电池组老化度设为L1,设定L1=0;
当电池组的内阻异常且电池组容量正常时,所述老化度分析单元将电池组的老化度设为L2,设定L2=0.6×sin[(n0-n1)/n0×(π/2)];
当电池组的内阻正常且电池组容量异常时,所述老化度分析单元将电池组的老化度设为L3,设定L3=0.4×[(n0-n1)/n0-e1]/(n0-n1)/n0;
当电池组的内阻异常且电池组容量异常时,所述老化度分析单元将电池组的老化度设为L4,设定L4=0.6×sin[(n0-n1)/n0×(π/2)]+0.4×[(n0-n1)/n0-e1]/(n0-n1)/n0。
进一步地,所述校正单元将管理周期内的环境温度t0
当t0
当t1<t0
所述校正单元将管理周期内环境温度异常的次数设为r,并设置校正系数Y对电池组老化度的分析过程进行校正,设定Y=1+2/π×arctan[r/2T×π],将校正后的电池组的老化度L
进一步地,所述补偿单元将获取的海拔高度h0与预设海拔h1进行比对,并根据比对结果对电池组老化度分析过程的校正过程进行补偿,其中:
当h0≤h1时,所述补偿单元判定海拔高度正常,不进行补偿;
当h0>h1时,所述补偿单元判定海拔高度异常,并设置补偿系数Z对电池组老化度分析过程的校正过程进行补偿,设定Z=1+(h0-h1)/(h0+h1)。
进一步地,所述充电深度管理模块将监测周期内的电池组异常时间的分析结果和电池组的老化度对下一监测周期电池组的最低充电深度进行管理,其中:
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q1,设定Q1=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q2,设定Q2=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q3,设定Q3=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q4,设定Q4=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q5,设定Q4=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q6,设定Q6=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q7,设定Q7=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q8,设定Q8=q0×{1+w1×sin[L
所述充电深度管理模块将最低充电深度的分析结果Q
其中,u=1,2...8,w1为老化度权重,w2为电压异常权重,w3为电流异常权重,w4为温度异常权重,w1+w2+w3+w4=1,w1>w3>w2>w4。
进一步地,所述优化模块将当前管理周期电池组的老化速率v0与预设老化速率v1进行比对,根据比对结果对下一管理周期对电池组的状态异常时间分析过程的调节过程进行优化,其中:
当v0≤v1时,所述优化模块判定电池组的老化速率慢,不进行优化;
当v0>v1时,所述优化模块判定电池组的老化速率快,并设置优化系数β对下一管理周期对电池组的状态异常时间的分析过程的调节过程进行优化,设定β=1-(v0-v1)/(v0+v1),并将优化后的调节系数设为α’,设定α’=α×β。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,所述电压分析单元通过设置预设电压以提高电压异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述电流分析单元通过设置预设电流以提高电流异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述温度分析单元通过设置预设温度以提高温度异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述状态分析单元通过设置预设异常时间以提高对电池组的状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述调节单元通过设置预设长度以提高调节系数的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述参数分析单元通过设置预设老化阈值以提高参数分析的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述校正单元通过设置预设温度以提高校正系数的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述补偿单元通过设置预设海拔以提高补偿系数的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述充电深度管理模块通过设置老化度权重、电压异常权重、电流异常权重和温度异常权重以提高电池组最低充电深度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述优化模块通过设置预设老化速率以提高优化系数的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命。
附图说明
图1为本实施例混动汽车电池组安全监管系统的结构示意图;
图2为本实施例状态监测模块的结构示意图;
图3为本实施例状态分析模块的结构示意图;
图4为本实施例老化度分析模块的结构示意图;
图5为本实施例校正模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本实施例混动汽车电池组安全监管系统的结构示意图,所述系统包括,
信息获取模块,用以获取电池组信息、车辆信息、路况信息和环境信息,所述电池组信息包括电池组电压、电池组电流和电池组温度,所述车辆信息包括电池组容量、电池组内阻、电池组初始内阻和电池组初始容量,所述路况信息为爬坡路段长度,所述环境信息包括环境温度和海拔高度;本实施例中不对电池组信息、车辆信息、路况信息和环境信息的获取方式作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足电池组信息、车辆信息、路况信息和环境信息的获取要求即可,其中,电池组信息可通过车载诊断工具获取,电池组容量可通过充放电测试获取,电池组内阻可通过整车控制器检测电池在汽车启动前后的一组输出电流和电压来计算内阻,电池组初始内阻和电池组初始容量可通过交互获取,所述海拔高度可通过GPS定位系统获取,所述路况信息可通过第三方地图软件获取,所述环境温度可通过气象网站获取;
状态监测模块,用以根据获取的电池组电压、电池组电流和电池组温度对电池组的状态进行分析,并根据分析结果进行异常预警,状态监测模块与所述信息获取模块连接;
状态分析模块,用以获取监测周期内的电压预警时间、电流预警时间和温度预警时间,还用以根据监测周期内的电压预警时间、电流预警时间和温度预警时间对电池组的状态异常时间进行分析,还用以根据监测周期内的爬坡路段长度对电池组的状态异常时间的分析过程进行调节,状态分析模块与所述状态监测模块连接;本实施例中不对监测周期的设置作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足监测周期的设置要求即可,其中,监测周期可设为5天、7天、10天等;
老化度分析模块,用以根据获取的电池组内阻和电池组容量对电池组的老化度进行分析,老化度分析模块与所述状态分析单元连接;
校正模块,用以根据获取的管理周期的环境温度与海拔高度对电池组的老化度的分析过程进行校正,校正模块与所述老化度分析模块连接;本实施例中所述管理周期时间长于监测周期,本实施例中不对管理周期的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足管理周期的设置要求即可,其中,管理周期可设置为20天、30天、50天等;
充电深度管理模块,用以根据监测周期内电池组的状态异常时间的分析结果与电池组的老化度的分析结果对下一监测周期电池组的最低充电深度进行管理,充电深度管理模块与所述校正模块连接;
优化模块,用以根据当前管理周期电池组的老化速率对下一管理周期对电池组的异常状态的分析过程的调节过程进行优化,优化模块与所述充电深度管理模块连接;本实施例中不对电池组老化速率的计算方式作具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足老化速率计算要求即可,其中,老化速率的计算公式可设置为v0=(L
请参阅图2所示,其为本实施例状态监测模块的结构示意图,所述状态监测模块包括,
电压分析单元,用以根据获取的电池组电压对电池组的电压状态进行分析,并根据分析结果进行电压异常预警;
电流分析单元,用以根据获取的电池组电流对电池组的电流状态进行分析,并根据分析结果进行电流异常预警,电流分析单元与所述电压分析单元连接;
温度分析单元,用以根据获取的电池组温度对电池组的温度状态进行分析,并根据分析结果进行温度异常预警,温度分析单元与所述电流分析单元连接。
请参阅图3所示,其为本实施例状态分析模块的结构示意图,所述状态分析模块包括,
采集单元,用以采集监测周期内的电压预警时间、电流预警时间和温度预警时间;
状态分析单元,用以根据监测周期内的电压预警时间、电流预警时间和温度预警时间对电池组的状态异常时间进行分析,状态分析单元与所述采集单元连接;
调节单元,用以根据监测周期内的爬坡路段长度对电池组的状态异常时间的分析过程进行调节,调节单元与所述状态分析单元连接。
请参阅图4所示,其为本实施例老化度分析模块的结构示意图,所述老化度分析模块包括,
参数分析单元,用以根据获取的电池组的内阻、电池组容量、电池组初始内阻和电池组初始容量对电池组的参数进行分析;
老化度分析单元,用以根据根据电池组参数的分析结果对电池组的老化度进行分析,老化度分析单元与所述参数分析单元连接。
请参阅图5所示,其为本实施例校正模块的结构示意图,所述校正模块包括,
校正单元,用以根据获取的管理周期的环境温度对电池组老化度的分析过程进行校正;
补偿单元,用以根据获取的海拔高度对电池组老化度的分析过程的校正过程进行补偿,补偿单元与所述校正单元连接。
具体而言,本实施例应用于高温高海拔地区混动汽车的电池组安全监管,通过对电池组的电压、电流和温度进行分析,并对电池组状态异常时间进行分析,根据电池组状态异常时间的分析结果与电池组老化度的分析结果对电池组的最低充电深度进行管理,本发明提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命。
具体而言,所述电压分析单元通过设置预设电压以提高电压异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述电流分析单元通过设置预设电流以提高电流异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述温度分析单元通过设置预设温度以提高温度异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述状态分析单元通过设置预设异常时间以提高对电池组的状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述调节单元通过设置预设长度以提高调节系数的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述参数分析单元通过设置预设老化阈值以提高参数分析的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述校正单元通过设置预设温度以提高校正系数的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述补偿单元通过设置预设海拔以提高补偿系数的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述充电深度管理模块通过设置老化度权重、电压异常权重、电流异常权重和温度异常权重以提高电池组最低充电深度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命,所述优化模块通过设置预设老化速率以提高优化系数的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命。
具体而言,所述电压分析单元将获取的电池组电压a0与各预设电压进行比对,并根据比对结果对电池组的电压状态进行分析,其中:
当a0≤a1或a0≥a2时,所述电压分析单元判定电池组电压异常,并进行电压压预警;
当a1<a0<a2时,所述电压分析单元判定电池组的电压正常,不进行预警;其中,a1为预设最小电压,a2为预设最大电压。
具体而言,所述电压分析单元通过设置预设电压以提高电压异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设电压的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设电压的取值要求即可,其中,a1的最佳取值为200伏特,a2的最佳取值为380伏特。
具体而言,所述电流分析单元将获取的电池组电流b0与各预设电流进行比对,并根据比对结果对电池组的电流状态进行分析,其中:
当b0≤b1或b0≥b2时,所述电流分析单元判定电池组的电流异常,并进行电流异常预警;
当b1<b0<b2时,所述电流分析单元判定电池组的电流正常,不进行预警;其中,b1为预设最小电流,b2为预设最大电流。
具体而言,所述电流分析单元通过设置预设电流以提高电流异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设电流的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设电流的取值要求即可,其中,b1的最佳取值为50安,a2的最佳取值为120安。
具体而言,所述温度分析单元将获取的电池组温度c0与各预设温度进行比对,并根据比对结果对电池组的温度状态进行分析,其中:
当c0≤c1或c0≥c2时,所述温度分析单元判定电池组的温度异常,并进行温度异常预警;
当c1<c0<c2时,所述温度分析单元判定电池组的温度正常,不进行预警;其中,c1为最小预设温度,c2为最大预设温度。
具体而言,所述温度分析单元通过设置预设温度以提高温度异常预警的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设温度的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设温度的取值要求即可,其中,c1的最佳取值为-15℃,c2的最佳取值为60℃。
具体而言,所述状态分析单元将监测周期内的电压预警时间D1、电流预警时间D2和温度预警时间D3分别与预设异常时间D0进行比对,并根据比对结果对电池组的状态异常时间进行分析,其中:
当D1≤D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电压异常时间正常,当D1>D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电压异常时间长,并向用户输出电池组电压异常时间长;
当D2≤D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电流异常时间正常,当D2>D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组电流异常时间长,并向用户输出电池组电流异常时间长;
当D3≤D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组温度异常时间正常,当D3>D0时,所述状态分析单元判定监测周期内电池组温度异常时间长,并向用户输出电池组温度异常时间长。
具体而言,所述状态分析单元通过设置预设异常时间以提高对电池组的状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设异常时间的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设异常时间的取值要求即可,其中,当监测周期为7天时,预设异常时间的最佳取值为1h。
具体而言,所述调节单元将监测周期内的爬坡路段长度f0与预设长度f1进行比对,并根据比对结果对电池组的异常状态的分析过程进行调节,其中:
当f0≤f1时,所述调节单元判定爬坡路段长度正常,不进行调节;
当f0>f1时,所述调节单元判定爬坡路段长度异常,并设置调节系数α对电池组的异常状态的分析过程进行调节,设定α=e
具体而言,所述调节单元通过设置预设长度以提高调节系数的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设长度的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设长度的取值要求即可,其中,当监测周期为7天时,f1的最佳取值为3km。
具体而言,所述参数分析单元将获取的电池组的内阻n1、电池组容量m1、电池组初始内阻n0和电池组初始容量m0对电池组的参数进行分析,其中:
当(n0-n1)/n0≤e1时,所述参数分析单元判定电池组的内阻正常;当(n0-n1)/n0>e1时,所述参数分析单元判定电池组的内阻异常;
当(m0-m1)/m0≤e2时,所述参数分析单元判定电池组容量正常;当(m0-m1)/m0>e2时,所述参数分析单元判定电池组容量异常;
其中,e1为第一老化阈值,e2为第二老化阈值。
具体而言,所述参数分析单元通过设置预设老化阈值以提高参数分析的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设老化阈值的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设老化阈值的取值要求即可,其中,e1的最佳取值为0.1,e2的最佳取值为0.12。
具体而言,所述老化度分析单元根据电池组参数的分析结果对电池组的老化度进行分析,其中:
当电池组的内阻正常且电池组容量正常时,所述老化度分析单元将电池组老化度设为L1,设定L1=0;
当电池组的内阻异常且电池组容量正常时,所述老化度分析单元将电池组的老化度设为L2,设定L2=0.6×sin[(n0-n1)/n0×(π/2)];
当电池组的内阻正常且电池组容量异常时,所述老化度分析单元将电池组的老化度设为L3,设定L3=0.4×[(n0-n1)/n0-e1]/(n0-n1)/n0;
当电池组的内阻异常且电池组容量异常时,所述老化度分析单元将电池组的老化度设为L4,设定L4=0.6×sin[(n0-n1)/n0×(π/2)]+0.4×[(n0-n1)/n0-e1]/(n0-n1)/n0。
具体而言,所述校正单元将管理周期内的环境温度t0
当t0
当t1<t0
所述校正单元将管理周期内环境温度异常的次数设为r,并设置校正系数Y对电池组老化度的分析过程进行校正,设定Y=1+2/π×arctan[r/2T×π],将校正后的电池组的老化度L
具体而言,所述校正单元通过设置预设温度以提高校正系数的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设温度的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设温度的取值要求即可,其中,t1的最佳取值为-5℃,t2的最佳取值为36℃。
具体而言,所述补偿单元将获取的海拔高度h0与预设海拔h1进行比对,并根据比对结果对电池组老化度分析过程的校正过程进行补偿,其中:
当h0≤h1时,所述补偿单元判定海拔高度正常,不进行补偿;
当h0>h1时,所述补偿单元判定海拔高度异常,并设置补偿系数Z对电池组老化度分析过程的校正过程进行补偿,设定Z=1+(h0-h1)/(h0+h1)。
具体而言,所述补偿单元通过设置预设海拔以提高补偿系数的准确性,进而提高电池组老化度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设海拔的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设海拔的取值要求即可,其中,h1的最佳取值为4800m。
具体而言,所述充电深度管理模块将监测周期内的电池组异常时间的分析结果和电池组的老化度对下一监测周期电池组的最低充电深度进行管理,其中:
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q1,设定Q1=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q2,设定Q2=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q3,设定Q3=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q4,设定Q4=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间正常时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q5,设定Q4=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间正常且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q6,设定Q6=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间正常且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q7,设定Q7=q0×{1+w1×sin[L
当电池组电压异常时间长且电池组电流异常时间长且电池组温度异常时间长时,所述充电深度管理模块将下一监测周期电池组的最低充电深度设为Q8,设定Q8=q0×{1+w1×sin[L
所述充电深度管理模块将最低充电深度的分析结果Q
其中,u=1,2...8,w1为老化度权重,w2为电压异常权重,w3为电流异常权重,w4为温度异常权重,w1+w2+w3+w4=1,w1>w3>w2>w4。
具体而言,所述充电深度管理模块通过设置老化度权重、电压异常权重、电流异常权重和温度异常权重以提高电池组最低充电深度分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对老化度权重、电压异常权重、电流异常权重和温度异常权重的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足老化度权重、电压异常权重、电流异常权重和温度异常权重的取值要求即可,其中,w1的最佳取值为0.5,w2的最佳取值为0.2,w3的最佳取值为0.18,w4的最佳取值为0.12。
具体而言,所述优化模块将当前管理周期电池组的老化速率v0与预设老化速率v1进行比对,根据比对结果对下一管理周期对电池组的状态异常时间分析过程的调节过程进行优化,其中:
当v0≤v1时,所述优化模块判定电池组的老化速率慢,不进行优化;
当v0>v1时,所述优化模块判定电池组的老化速率快,并设置优化系数β对下一管理周期对电池组的状态异常时间的分析过程的调节过程进行优化,设定β=1-(v0-v1)/(v0+v1),并将优化后的调节系数设为α’,设定α’=α×β。
具体而言,所述优化模块通过设置预设老化速率以提高优化系数的准确性,进而提高电池组状态异常时间分析的准确性,从而提高对电池组充电深度的管理效率,最终提高了电池组的管理效率,延长了电池组寿命;本实施例中不对预设老化速率的设置做具体限定,本领域技术人员可自由设置,只需满足预设老化速率的取值要求即可,其中,v1的最佳取值为0.028%/天。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
- 逐次逼近型数字模数转换器SAR ADC和电子设备
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