一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统，该系统由前端温度检测电路和后端温度控制电路两部分组成；所述前端温度检测电路包括温度检测电路和温度信号转化电路；所述后端温度控制电路包括FPGA芯片、温度控制算法模型和大功率风扇控制系统；其中，首先在FPGA芯片中设定新能源汽车锂电池工作的最佳温度，然后当检测到温度信号中的温度不在锂电池的最佳工作温度时，通过温度控制算法模型计算出重新达到锂电池的最佳工作温度的时间以及大功率风扇系统的工作时间，然后控制大功率风扇系统的工作状态，最后使得锂电池达到最佳工作温度。本发明专利技术最大程度的提高新能源汽车锂电池的效率。电池的效率。电池的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统


[0001]本专利技术属于新能源汽车电池领域中的新能源汽车锂电池
，具体涉及一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车锂电池性能对温度变化较敏感。大量研究表明，在新能源汽车锂电池充电和放电过程中,电池单体发热所引起的堆内温度过高和温度分布不均衡是导致电池堆效率降低甚至失效的主要原因。频繁更换动力新能源汽车锂电池会造成电动汽车的经济性与实用性大打折扣。已有数据显示，新能源汽车锂电池的最佳工作温度区间为20℃—60℃，且新能源汽车锂电池内的最大温差不应超过6℃。在此条件下工作，新能源汽车锂电池的寿命会得到明显延长。新能源汽车在运行过程中不可避免的会遇到复杂多变的路况，当实际情况需要新能源汽车锂电池进行持续的大电流放电，提供足够的动能或扭矩时，其发热功率便会急剧增大，可能会导致电池堆内的温度及温差迅速升高而引发热失控。因此，有必要采用一套完善的热管理系统对电池堆的温度进行有效控制，防止电池堆过热而影响其正常运行甚至产生各种危险情况。性能良好的电池堆温度控制系统的设计也就成为决定电动汽车商业化前景的关键技术之一,本文提出一种新能源汽车锂电池装置系统，通过新能源汽车锂电池装置系统的前端电路和后端预测温控模型，自适应的对新能源汽车锂电池的温度进行调节和控制，最大程度的提高新能源汽车锂电池的效率。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统，通过新能源汽车锂电池装置系统的前端电路和后端预测温控模型，自适应的对新能源汽车锂电池的温度进行调节和控制，最大程度的提高新能源汽车锂电池的效率。
[0004]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统，该系统由前端温度检测电路和后端温度控制电路两部分组成；
[0006]所述前端温度检测电路包括温度检测电路和温度信号转化电路；
[0007]所述后端温度控制电路包括FPGA芯片、温度控制算法模型和大功率风扇控制系统；其中，首先在FPGA芯片中设定新能源汽车锂电池工作的最佳温度，然后当检测到温度信号中的温度不在锂电池的最佳工作温度时，通过温度控制算法模型计算出重新达到锂电池的最佳工作温度的时间以及大功率风扇系统的工作时间，然后控制大功率风扇系统的工作状态，最后使得锂电池达到最佳工作温度。
[0008]进一步地，所述温度控制算法模型由BP神经网络模型实现，其中，BP神经网络模型实现步骤如下：
[0009]步骤1：输入样本，并使用事先确定的激励函数计算各节点的实际输出值；
[0010]o＝f(wx)(1)
[0011]步骤2：使用以下的误差函数公式计算网络在第k个样本上的误差瞬时值；
[0012][0013]其中：t是样本中的期望输出值，o是输出层的实际输出值；
[0014]步骤3：计算输出层每个输出节点的误差项
[0015]δ
k
＝o'
k
(t
k
‑
o
k
)＝o
k
(1
‑
o
k
)(t
k
‑
o
k
)(3)
[0016]步骤4：计算隐含层中每个隐含节点的误差项；
[0017][0018]步骤5：计算各连接权的修正值，x
ji
是节点i到节点j的输出；
[0019]Δw
ji
＝ηδ
j
x
ji
(5)
[0020]步骤6：按下式调整各连接权的权值，并返回步骤1；
[0021]w
ji
＝Δw
ji
+w
ji
(6)
[0022]步骤7：学习过程的目的是调整网络的连接参数使得最小化网络的均方误差；
[0023][0024]E
av
表示的代价函数作为学习性能的一个度量，其中N为样本总数。
[0025]有益效果：本专利技术提供了一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统，通过新能源汽车锂电池装置系统的前端电路和后端预测温控模型，自适应的对新能源汽车锂电池的温度进行调节和控制，最大程度的提高新能源汽车锂电池的效率。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的整体装置系统结构图。
[0027]图2为本专利技术深度BP神经网络模型。
[0028]图3为使用本专利技术时和未使用本专利技术时的锂电池的温度曲线。
具体实施方式
[0029]本实施例的一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统，主要由前端温度检测电路和后端温度控制电路两部分组成。前端温度检测电路主要由温度检测电路和温度信号转化电路组成。温度检测传感器构成可以检测新能源汽车锂电池的温度；温度信号转化电路由一个模数转换器和数模转换器组成，其中当检测到温度信号时，首先通过模数转换器将其转换成一个模拟电压信号，然后将模拟电压信号转换成后端温度控制电路可以使用的数字信号。
[0030]后端温度控制电路主要由FPGA芯片、温度控制算法模型和大功率风扇控制系统组成，其中，首先在FPGA芯片中设定新能源汽车锂电池工作的最佳温度，然后当检测到温度信号中的温度不在锂电池的最佳工作温度时，通过温度控制算法模型计算出重新达到锂电池的最佳工作温度的时间以及大功率风扇系统的工作时间，然后控制大功率风扇系统的工作状态，最后使得锂电池达到最佳工作温度。温度控制算法模型主要有BP神经网络模型实现，其中，BP神经网络模型实现步骤如下：
[0031]步骤1：输入样本，并使用事先确定的激励函数计算各节点的实际输出值；
[0032]o＝f(wx)(1)
[0033]步骤2：使用以下的误差函数公式计算网络在第k个样本上的误差瞬时值；
[0034][0035]其中：t是样本中的期望输出值，o是输出层的实际输出值
[0036]步骤3：计算输出层每个输出节点的误差项
[0037]δ
k
＝o'
k
(t
k
‑
o
k
)＝o
k
(1
‑
o
k
)(t
k
‑
o
k
)(3)
[0038]步骤4：计算隐含层中每个隐含节点的误差项；
[0039][0040]步骤5：计算各连接权的修正值，较小的可以保证训练速度能更稳定地收敛，较大的η可以在某种程度上提高收敛速度。x
ji
是节点i到节点j的输出。
[0041]Δw
ji
＝ηδ
j
x
ji
(5)
[0042]步骤6：按下式调整各连接权的权值，并返回步骤1；
[0043]w
ji...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统，其特征在于：该系统由前端温度检测电路和后端温度控制电路两部分组成；所述前端温度检测电路包括温度检测电路和温度信号转化电路；所述后端温度控制电路包括FPGA芯片、温度控制算法模型和大功率风扇控制系统；其中，首先在FPGA芯片中设定新能源汽车锂电池工作的最佳温度，然后当检测到温度信号中的温度不在锂电池的最佳工作温度时，通过温度控制算法模型计算出重新达到锂电池的最佳工作温度的时间以及大功率风扇系统的工作时间，然后控制大功率风扇系统的工作状态，最后使得锂电池达到最佳工作温度。2.根据权利要求1所述的一种基于新能源汽车的锂电池温控装置系统，其特征在于：所述温度控制算法模型由BP神经网络模型实现，其中，BP神经网络模型实现步骤如下：步骤1：输入样本，并使用事先确定的激励函数计算各节点的实际输出值；o＝f(wx)(1)步骤2：使用以下的误差函数公式计算网络在第k个样本上的误差瞬时值；其中：t是样本中的期望输出值，o是输出层的实际输出值；步骤3：计算输出层每个输出节点的误差项δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王效宇，闫梦强，万长东，陆建康，浦京，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，
类型：发明
国别省市：