一种新能源汽车动力电源系统热管理方法技术方案

本发明专利技术属于新能源纯电动汽车和混合动力汽车动力电池技术领域，具体涉及一种新能源汽车动力电源系统热管理方法。该新能源汽车动力电源系统热管理方法，包括以下步骤：（1）电源系统温度测量；（2）温度数据分析；（3）温度数据模糊化处理；（4）电源系统工作状态自动控制处理：将分析得到的输出量与控制量结果进行输出，控制动力电源系统的工作状态；（5）重复以上步骤（1）～（4）。其有益效果是：可以实时监测动力电源系统在多个特定时间周期的热变化趋势、动态特性，对温度及其变化情况提前作出响应控制，使动力电池组的热管理多维输入特性的控制简单有效。

A New Thermal Management Method for Power Supply System of Energy Vehicle

The invention belongs to the technical field of new energy pure electric vehicle and hybrid electric vehicle power battery, and specifically relates to a thermal management method of a new energy vehicle power supply system. The thermal management method for power supply system of new energy automobile includes the following steps: (1) temperature measurement of power supply system; (2) temperature data analysis; (3) ambiguity processing of temperature data; (4) automatic control processing of power supply system working state: output the output and control results obtained from analysis to control the working state of power supply system; (5) repetition above. Steps (1) - (4). Its beneficial effect is that it can real-time monitor the thermal change trend and dynamic characteristics of power supply system in several specific time periods, and respond to temperature and its changes in advance, so that the control of multi-dimensional input characteristics of thermal management of power battery packs is simple and effective.

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车动力电源系统热管理方法
本专利技术属于新能源纯电动汽车和混合动力汽车动力电池
，具体涉及一种新能源汽车动力电源系统热管理方法。
技术介绍
动力电池组在新能源纯电动汽车、混合动力汽车等领域中广泛应用。车载动力电池在使用过程中需要进行有效的管理，以使车载动力电池工作于安全、高效状态，延长或保证其使用循环寿命的目的的同时，从而在保证整车与人员安全的前提下和好的驾乘体验。动力电池组通过电池管理系统对其工作状态进行实时监测与管理，电池管理系统是使用二次电池作为行驶能量来源之一的新能源汽车核心电控系统之一。热管理是电池管理系统的核心功能之一，传统的热管理策略是直接以当前测量温度作为管理控制条件：测量电池温度过高或过低时直接禁止或限制电池组的动力输出，无法提前预判其动态趋势，虽然具有热管理功能，但仍然容易造成热失控。用该策略不仅可对动力电源系统中的电池工作状态进行管控，还可对电源系统中诸如辅助热管理部件进行控制，据此结合控制电源系统的工作状态。
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种可以实时监测动力电源系统在多个特定时间周期的热变化趋势、动态特性，对温度及其变化情况提前作出响应控制的新能源汽车动力电源系统热管理方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种新能源汽车动力电源系统热管理方法，包括以下步骤：（1）电源系统温度测量：电池管理系统周期测量电源系统中各部分电池温度，并进行必要的转换与滤波处理，得到各测量点的温度数据；（2）温度数据分析：分别以15s、30s、60s作为时间周期，计算并记录各自时间段内的实时温度、温度变化值、温度变化速率等温度有关数据；（3）温度数据模糊化处理：将温度数据分析所得的温度状态数据进行模糊化处理；（4）电源系统工作状态自动控制处理：将分析得到的输出量与控制量结果进行输出，控制动力电源系统的工作状态；（5）重复以上步骤（1）～（4），达到实施监测自动控制的目的。进一步，所述温度数据模糊化处理包括温度数据在所设计的隶属函数下的隶属性推理分析，再按预先所设计的控制规则进行精确化计算得出控制量。进一步，所述控制量主要有电池组的输入/输出功率控制，辅助热管理部件——加热/散热部件的输出功率控制。本专利技术的有益效果是：（1）可以实时监测动力电源系统在多个特定时间周期的热变化趋势、动态特性，对温度及其变化情况提前作出响应控制；（2）实时动态模糊推理分析调整电源系统的热影响工作参数，提前对其作出响应调整，使电源系统工作于最适宜状态；（3）采用模糊控制算法具有适用于多输入多输出（MIMO）控制系统特性，使动力电池组的热管理多维输入特性的控制简单有效。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。附图1为动力电池组热管理流程示意图；附图2为辅助热管理部件工作状态控制流程示意图；附图3为电池组的输出SOP与温度趋势关系曲线；附图4为电池组的输出SOP与温度动态变化情况关系图；附图5为电池组的温度与辅助热管理部件关系图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术一种新能源汽车动力电源系统热管理方法进行进一步说明。该专利技术一种新能源汽车动力电源系统热管理方法，包括以下步骤：（1）电源系统温度测量：电池管理系统实时在线周期测量电源系统中各电池部分温度输入信号幅值，根据该值先进行适当的滤波处理，避免干扰等无效和不合理信号的影响，得到有效的测量信号后，再结合温度传感器特性参数进行计算，转换为实际的温度值，得到各测量点的温度数据——电池组各点温度及其均值、最大最小值；（2）温度数据分析：分别以15s、30s、60s作为时间周期，进行模糊化计算并记录各自时间段内的实时温度、温度变化值、温度变化速率等温度有关数据，并分析各温度数据的最大、最小以及均值；表一不同周期温度数据预处理分析表（3）温度数据模糊化处理：将温度数据分析所得的温度状态数据进行模糊化处理；对各周期温度分析数据的数据隶属性进行推理分析，得出其数据的隶属性：表二不同周期下电池温度数据隶属性表表三不同周期下电池温度数据隶属性表（辅助热管理部件控制）再按预先所设计的电池组控制规则进行精确化计算得出输出量，电池组的温度点的输入/输出功率控制温度影响输出量如下：Ⅰ、电池组当前温度输出量：SOPB(Tc)=μBave(Tc15)*MBave（Tc15）+μBmax(Tc15)*MBmax(Tc15）+μBmin(Tc15)*MBmin（Tc15）其中：SOPB(Tc)为根据15s周期的当前温度计算所得的输出量；MBave(Tc15)为15s周期的当前温度平均值的输出量因子；MBmax(Tc15)为15s周期的当前温度最大值的输出量因子；MBmin(Tc15)为15s周期的当前温度最小值的输出量因子；Ⅱ、电池组温度变化输出量：SOPB(Te15)=μBave(Te15)*MBave(Te15)+μBmax(Te15)*MBmax(Te15)+μBmin(Te15)*MBmin(Te15)SOPB(Te30)=μBave(Te30)*MBave(Te30)+μBmax(Te30)*MBmax(Te30)+μBmin(Te30)*MBmin(Te30)SOPB(Te60)=μBave(Te60)*MBave(Te60)+μBmax(Te60)*MBmax(Te60)+μBmin(Te60)*MBmin(Te60)SOPB(Te)=SOPB(Te15)*MB(Te15)+SOPB(Te30)*MB(Te30)+SOPB(Te60)*MB(Te60)其中：MBave(Te15)、MBmax(Te15)、MBmin(Ta15)为15s周期的温度变化输出量因子；MBave(Te30)、MBmax(Te30)、MBmin(Te30)为30s周期的温度变化输出量因子；MBave(Te60)、MBmax(Te60)、MBmin(Te60)为60s周期的温度变化输出量因子；MB(Te15)、MB(Te30)、MB(Te60)为温度变化输出量在不同周期下的输出量因子；SOPB(Te15)为根据15s周期的温度变化计算所得的输出量；SOPB(Te30)为根据30s周期的温度变化计算所得的输出量；SOPB(Te60)为根据60s周期的温度变化计算所得的输出量；SOPB(Te)为温度变化计算所得的总输出量；Ⅲ、电池组温度变化速率输出量：SOPB(Ta15)=μBave(Ta15)*MBave(Ta15)+μBmax(Ta15)*MBmax(Ta15)+μBmin(Ta15)*MBmin(Ta15)SOPB(Ta30)=μBave(Ta30)*MBave(Ta30)+μBmax(Ta30)*MBmax(Ta30)+μBmin(Ta30)*MBmin(Ta30)SOPB(Ta60)=μBave(Ta60)*MBave(Ta60)+μBmax(Ta60)*MBmax(Ta60)+μBmin(Ta60)*MBmin(Ta60)SOPB(Ta)=SOPB(Ta15)*MB(Ta15)+SOPB(Ta30)*MB(Ta30)+SOPB(Ta60)*MB(Ta60)其中：MBave(Ta15)、MBmax(Ta15)、MBmin(Ta15)为15s周期的温度变化速率输出量因子；MBave本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车动力电源系统热管理方法，包括以下步骤：（1）电源系统温度测量：电池管理系统周期测量电源系统中各部分电池温度，并进行转换与滤波处理，得到各测量点的温度数据；（2）温度数据分析：分别以15s、30s、60s作为时间周期，计算并记录各自时间段内的实时温度、温度变化值、温度变化速率的有关数据；（3）温度数据模糊化处理：将温度数据分析所得的温度状态数据进行模糊化处理；（4）电源系统工作状态自动控制处理：将分析得到的输出量与控制量结果进行输出，控制动力电源系统的工作状态；（5）重复以上步骤（1）～（4），达到实施监测自动控制的目的。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车动力电源系统热管理方法，包括以下步骤：（1）电源系统温度测量：电池管理系统周期测量电源系统中各部分电池温度，并进行转换与滤波处理，得到各测量点的温度数据；（2）温度数据分析：分别以15s、30s、60s作为时间周期，计算并记录各自时间段内的实时温度、温度变化值、温度变化速率的有关数据；（3）温度数据模糊化处理：将温度数据分析所得的温度状态数据进行模糊化处理；（4）电源系统工作状态自动控制处理：将分析得到的输出量与控制量结果进行输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆利国，沈峰，张佳林，季悦，
申请(专利权)人：铠龙东方汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32