基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法技术

本发明专利技术涉及一种基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法，属于新能源汽车领域。该方法包含如下主要步骤：S1:建立包含传动系统、电池包的电‑热‑老化多状态估计和冷却系统在内的系统模型；S2:设计模型预测控制器的状态估计器和代价函数；S3：将车速预测和控制系统耦合；S4：实时监测环境温度，找到和环境温度相关的最佳电池温度参考值，并与控制器耦合。本发明专利技术算法复杂度低，有着很好的可行力；同时在控制系统中考虑到了电池的温度管理、老化管理和冷却系统的能耗管理，为整车电车热管理系统提供了新思路。利用本发明专利技术方法可以进一步实现系统且高效的电池热管理策略。

Thermal management method of electric vehicle battery based on model predictive control

【技术实现步骤摘要】
基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法
本专利技术属于新能源汽车领域，涉及基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法。
技术介绍
动力电池作为电动汽车的能源存储装置，它的许多工作特性受温度的影响很大，这就要求设计高效的电池热管理系统使电池的温度维持在合理的范围。对电池热管理技术的需求是推动本专利技术的一个重要背景。几年来，有许多关于电池热管理系统的控制方法，例如：基于on-off控制的控制策略、基于主动控制的控制策略、基于模型预测控制的控制策略。但是这些模型没有考虑到在春秋两季，乘员舱不需要空调时，电池的冷却用不含有chiller的冷却回路。而且大多是针对冷却系统能耗的探究，没有考虑到电池冷却对老化的影响。本专利技术以模型预测控制算法作为主要的支撑算法，并将其与车速预测模型耦合，对整车电池热管理系统进行控制管理。同时，本专利技术不仅考虑到电池冷却情况对能耗的影响，同时找出随天气信息变化的最佳冷却温度参考值，创新性地考虑到它对老化的影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于模型预测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：/nS1：建立包含传动系统、电池包的电-热-老化多状态估计和冷却系统在内的电池包的热管理的系统模型；/nS2：设计模型预测控制器的状态估计器和代价函数；/nS3：建立车速预测模型，并将其与控制系统耦合；/nS4：在不同的环境温度下，找到和环境温度相关的最佳电池温度参考值，并将其与控制系统耦合。/n

【技术特征摘要】
1.基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：
S1：建立包含传动系统、电池包的电-热-老化多状态估计和冷却系统在内的电池包的热管理的系统模型；
S2：设计模型预测控制器的状态估计器和代价函数；
S3：建立车速预测模型，并将其与控制系统耦合；
S4：在不同的环境温度下，找到和环境温度相关的最佳电池温度参考值，并将其与控制系统耦合。


2.根据权利要求1所述的基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法，其特征在于：所述步骤S1具体包含如下步骤：
S11：建立系统模型框架，确立各个子模型之间的关系；
S12：建立由电池包驱动，满足车辆车速动态变化需求的传动系统模型；
S13：建立随电池包载荷变化的，电池的电-热-老化模型；
S14：建立电池包的冷却系统，该冷却系统是由冷板、水泵和散热器构成的单回路冷却模型。


3.根据权利要求1所述的基于模型预测控制的电动汽车整车电池热管理方法，其特征在于：所述状态估计器和代价函数的控制目标是：将电池包的温度维持在某一温度参考值，电池老化程度最小化，电池模组间的温差最小化，以及冷却系统水泵耗能最少；模型预测控制的状态估计器为：
Z＝Λx(k)+Φ...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢翌，王晨阳，胡晓松，张扬军，刘钊铭，唐小林，冯飞，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50