一种新能源汽车电池数据管理系统的制作方法

专利2026-02-17  14


本发明涉及电池数据管理,尤其涉及一种新能源汽车电池数据管理系统。


背景技术:

1、新能源汽车电池数据管理背景技术日益重要。随着电池技术的快速发展,高效、精准的数据管理成为提升电池性能、延长使用寿命的关键。通过智能化监控、数据分析与预测,实现对电池状态的实时掌握,提高能源利用效率,为新能源汽车的可持续发展提供有力支撑。

2、中国专利公开号:cn105811531a。公开了一种新型动力电池健康管理系统,包括:动力电池、数据采集模块、数据管理模块、均衡控制模块;其中,所述数据采集模块用于实时采集所述动力电池的当前电参数,并将所述当前电参数发送给所述数据管理模块;所述数据管理模块用于根据所述当前电参数确定指标数据,根据所述指标数据生成指令信号,并将所述指令信号发送给所述均衡控制模块;所述均衡控制模块用于根据所述指令信号对所述动力电池进行均衡控制。该发明实现了对电池参数的分析以实现对电池电力输出的控制,未实现对汽车行驶数据以及电池工作数据的综合分析,存在对电池数据分析效率低,电池工作数据分析不准确的问题。


技术实现思路

1、为此,本发明提供一种新能源汽车电池数据管理系统,用以克服现有技术中对电池数据分析效率低,电池工作数据分析不准确的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供一种新能源汽车电池数据管理系统,包括:

3、信息获取模块,用以根据预设分析周期周期性获取新能源汽车的行驶信息、电池信息和载重信息;

4、行驶分析模块,用以根据行驶信息、电池信息和载重信息对行驶耗电参数进行分析,还用以根据行驶信息对行驶状态参数进行分析;

5、电池分析模块,用以根据电池信息对高压放电时长、低压放电时长和温度变化参数进行分析;

6、数据存储模块,用以对低压放电时长、行驶信息和电池信息进行存储;

7、历史分析模块,用以根据已存储的低压放电时长、行驶信息和电池信息对衰减率进行分析;

8、综合分析模块,用以根据行驶耗电参数、温度变化参数和衰减率对电池健康参数进行分析,还用以根据行驶状态参数对电池健康参数的分析过程进行调整,还用以根据高压放电时长对电池健康参数的调整过程进行优化,还用以根据电池健康参数对电池使用健康状态进行分析;

9、输出模块,用以输出电池使用健康状态。

10、进一步地,所述行驶分析模块设有行驶分析单元,其用以根据行驶速度、载重信息、电池容量和电量变化通过行驶分析公式计算行驶耗电参数,所述行驶分析单元设有行驶分析公式如下:

11、a(i)=r1(i)×w/[v(i)×lgm(i)]

12、其中,a(i)表示行驶耗电参数,i表示分析周期编号,i∈n+,r1(i)表示电量变化,w表示电池容量,v(i)表示行驶速度,m(i)表示载重信息。

13、进一步地,所述行驶分析模块还设有行驶调整单元,其用以根据车体角度、开路电压和输出电压对行驶耗电参数的分析过程进行调整,其中:

14、当∠p(i)≥p且∠p(i-1)≥p/2时,所述行驶调整单元判定汽车处于爬坡状态,对行驶耗电参数的分析过程进行调整,调整后的行驶耗电参数为a1(i),设定a1(i)=a(i)×u1(i)/[cos∠p(i)×u];

15、当∠p(i)≤-p且∠p(i-1)≤-p/2时,所述行驶调整单元判定汽车处于下坡状态,对行驶耗电参数的分析过程进行调整,调整后的行驶耗电参数为a1(i),设定a1(i)=a(i)×cos∠p(i)u/u1(i);

16、其中,∠p(i)表示车体角度,∠p(i-1)表示上一分析周期的车体角度,p表示角度阈值,5≤p≤10,u1(i)表示输出电压,u表示开路电压;

17、所述行驶分析模块还设有行驶优化单元,其用以将电池温度与温度阈值进行比对,并根据比对结果对行驶耗电参数的调整过程进行优化,其中:

18、当t(i)>t时,所述行驶优化单元判定电池温度不符合阈值,对行驶耗电参数的调整过程进行优化,优化后的行驶耗电参数为a2(i),设定a2(i)=a1(i)/logtt(i);

19、当t(i)≤t时,所述行驶优化单元判定电池温度符合阈值,不对行驶耗电参数的调整过程进行优化;

20、其中,t(i)表示电池温度,t表示温度阈值,35≤t≤50。

21、进一步地,所述行驶分析模块还设有速度分析单元,其用以根据行驶速度计算周期速度变化量,设置周期速度变化量为f(i),设定f(i)=v(i)-v(i-1),并根据周期速度变化量对行驶状态进行分析,其中:

22、当df(i)/di>0时,所述速度分析单元判定当前分析周期汽车的行驶状态为加速行驶,并统计行驶状态为加速行驶的分析周期数量作为加速周期数量;

23、当df(i)/di=0时,所述速度分析单元判定当前分析周期汽车的行驶状态为稳定行驶,并统计行驶状态为稳定行驶的分析周期数量作为稳定周期数量;

24、当df(i)/di<0时,所述速度分析单元判定当前分析周期汽车的行驶状态为加速行驶,并统计行驶状态为减速行驶的分析周期数量作为减速周期数量;

25、所述速度分析单元根据加速周期数量、稳定周期数量和减速周期数量通过行驶状态分析公式计算行驶状态参数,所述速度分析单元设有行驶状态分析公式如下:

26、f=(n1+n3)×n1×n3/[(n1+n2+n3)×(n2+n3)×(n1+n2)]

27、其中,f表示行驶状态参数,n1表示加速周期数量,n2表示稳定周期数量,n3表示减速周期数量。

28、进一步地,所述电池分析模块设有时长分析单元,其用以根据截止电压、剩余电量、开路电压和输出电压对高压放电时长进行分析,其中:

29、当u1(i)≥r2(i)×u或u1(i)≥u×u时,所述时长分析单元判定当前分析周期为高压放电周期;

30、当u1(i)<u2时,所述时长分析单元判定当前分析周期为低压放电周期;

31、所述时长分析单元根据高压发电周期和低压放电周期的数量对高压放电时长和低压放电时长进行分析,设置高压放电时长为y1,低压放电时长为y2,设定y1=nu1×t1,y2=nu2×t1,其中,r2(i)表示剩余电量,u表示高压阈值,0.8≤u<1,y1表示高压放电时长,y2表示低压放电时长,nu1表示高压放电周期的数量,nu2表示低压放电周期的数量,t1表述预设分析周期的时长。

32、进一步地,所述电池分析模块还设有温度分析单元,其用以根据电量变化和电池温度通过温度变化分析公式计算温度变化参数,所述温度分析单元设有温度变化分析公式如下:

33、b(i)=[t(i)-t(i-1)]/r1(i)

34、其中,b(i)表示温度变化参数,t(i-1)表示上一分析周期的电池温度。

35、进一步地,所述历史分析模块根据已存储的低压放电时长、行驶信息和电池信息通过衰减分析公式计算衰减率,所述历史分析模块设有衰减分析公式如下:

36、

37、其中,g表示衰减率,g(j)表示衰减参数,j表示已存储的汽车行驶周期编号,j∈n+,jmax表示已存储的汽车行驶周期编号的最大值,v(j,i)表示已存储的行驶速度,r1(j,i)表示已存储的电量变化,y2(j)表示已存储的低压放电时长。

38、进一步地,所述综合分析模块设有综合分析单元,其用以根据行驶耗电参数、温度变化参数和衰减率通过健康分析公式计算电池健康参数,所述综合分析单元设有健康分析公式如下:

39、

40、其中,h表示电池健康参数,imax表示分析周期编号的最大值。

41、进一步地,所述综合分析模块还设有健康调整单元,其用以根据行驶状态参数对电池健康参数的分析过程进行调整,其中:

42、当f≤f1时,所述健康调整单元判定行驶状态参数符合阈值,不对电池健康参数的分析过程进行调整;

43、当f>f1时,所述健康调整单元判定行驶状态参数不符合阈值,对电池健康参数的分析过程进行调整,调整后的电池健康参数为h1,设定h1=h/(1+f)1/2;

44、所述综合分析模块还设有健康优化单元,其用以根据高压放电时长对电池健康参数的调整过程进行优化,其中:

45、当y1/(imax×t1)>α时,所述健康优化单元判定高压放电时长不符合阈值,对电池健康参数的调整过程进行优化,优化后的电池健康参数为h2,设定h2=h1×y1/(imax×t1);

46、当y1/(imax×t1)≤α时,所述健康优化单元判定高压发电时长符合阈值,不对电池健康参数的调整过程进行优化;

47、其中,α表示放电时长阈值,0.7≤α≤0.8。

48、进一步地,所述综合分析模块还设有健康判断单元,其用以根据电池健康参数对电池使用健康状态进行分析,其中:

49、当h<h1时,所述健康判断单元判定电池使用健康状态为差;

50、当h1≤h<h2时,所述健康判定单元判定电池使用健康状态为良好;

51、当h≥h2时,所述健康判定单元判定电池使用健康状态为优秀;

52、其中,h1表示第一健康阈值,0.6≤h1≤0.9,h2表示第二健康阈值,1.4≤h2≤1.6。

53、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过所述信息获取模块行驶信息、电池信息和载重信息的获取,以提高信息获取的准确度,从而提高系统对电池数据的分析效率,提高系统对电池工作数据分析的准确度,通过所述行驶分析模块对行驶信息、电池信息和载重信息的分析,以分析出行驶耗电参数和行驶状态参数,用行驶耗电参数表示汽车行驶数据、电池数据和载重信息之间的数据关系,用行驶状态参数表示汽车行驶过程中驾驶员驾驶汽车行驶状态的情况,从而提高系统对电池数据的分析效率,提高系统对电池工作数据分析的准确度,通过所述电池分析模块对电池信息的分析,以分析出高压放电时长、低压发电时长和温度变化参数,增加系统分析的多样性,从而提高系统对电池数据的分析效率,提高系统对电池工作数据分析的准确度,通过所述数据存储模块对低压放电时长、行驶信息和电池信息的存储,以提高信息存储的准确度,从而提高系统对电池数据的分析效率,提高系统对电池工作数据分析的准确度,通过所述历史分析模块对已存储的低压放电时长、行驶信息和电池信息的分析,以分析出衰减率,用衰减率表示汽车电池使用中的损耗情况,从而提高系统对电池数据的分析效率,提高系统对电池工作数据分析的准确度,通过所述综合分析模块对行驶耗电参数、温度变化参数和衰减率的分析,以分析出电池健康参数,实现汽车行驶数据、电池数据的综合分析,用电池健康参数表示驾驶中电池数据的健康情况,从而提高系统对电池数据的分析效率,提高系统对电池工作数据分析的准确度,通过所述输出模块对电池使用健康状态的输出,以提高数据输出的准确度,从而提高系统对电池数据的分析效率,提高系统对电池工作数据分析的准确度。


技术特征:

1.一种新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述行驶分析模块设有行驶分析单元,其用以根据行驶速度、载重信息、电池容量和电量变化通过行驶分析公式计算行驶耗电参数,所述行驶分析单元设有行驶分析公式如下:

3.根据权利要求2所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述行驶分析模块还设有行驶调整单元,其用以根据车体角度、开路电压和输出电压对行驶耗电参数的分析过程进行调整,其中:

4.根据权利要求3所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述行驶分析模块还设有速度分析单元,其用以根据行驶速度计算周期速度变化量,设置周期速度变化量为f(i),设定f(i)=v(i)-v(i-1),并根据周期速度变化量对行驶状态进行分析,其中:

5.根据权利要求1所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述电池分析模块设有时长分析单元,其用以根据截止电压、剩余电量、开路电压和输出电压对高压放电时长进行分析,其中:

6.根据权利要求5所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述电池分析模块还设有温度分析单元,其用以根据电量变化和电池温度通过温度变化分析公式计算温度变化参数,所述温度分析单元设有温度变化分析公式如下:

7.根据权利要求1所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述历史分析模块根据已存储的低压放电时长、行驶信息和电池信息通过衰减分析公式计算衰减率,所述历史分析模块设有衰减分析公式如下:

8.根据权利要求1所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述综合分析模块设有综合分析单元,其用以根据行驶耗电参数、温度变化参数和衰减率通过健康分析公式计算电池健康参数,所述综合分析单元设有健康分析公式如下:

9.根据权利要求8所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述综合分析模块还设有健康调整单元,其用以根据行驶状态参数对电池健康参数的分析过程进行调整,其中:

10.根据权利要求9所述的新能源汽车电池数据管理系统,其特征在于,所述综合分析模块还设有健康判断单元,其用以根据电池健康参数对电池使用健康状态进行分析,其中:


技术总结
本发明涉及电池数据管理技术领域,尤其涉及一种新能源汽车电池数据管理系统,包括,信息获取模块,用以根据预设分析周期周期性获取新能源汽车的行驶信息、电池信息和载重信息;行驶分析模块,用以对行驶耗电参数和行驶状态参数进行分析;电池分析模块,用以对高压放电时长、低压放电时长和温度变化参数进行分析;数据存储模块,用以对低压放电时长、行驶信息和电池信息进行存储;历史分析模块,用以对衰减率进行分析;综合分析模块,用以对电池健康参数进行分析,还用以根据电池健康参数对电池使用健康状态进行分析;输出模块,用以输出电池使用健康状态。本发明实现了新能源汽车电池数据的精确管理。

技术研发人员:尹达,米胜荣,姚锦丽,郭玮鹏,王春青,张强,鲁振辉,吉宏斌
受保护的技术使用者:新汽有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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