一种基于电动汽车的智能冷却系统的制作方法

本发明属于电动汽车、智能冷却，具体涉及一种基于电动汽车的智能冷却系统。

背景技术：

1、随着电动汽车在汽车市场上的占有率逐步上升，电动汽车的各种问题也逐步浮出水面，其中如何更好的优化电动汽车在充电时电池的散热问题一直困扰着汽车领域工作人员。在电动汽车充电的过程中，有很多位置都会产生热量，其中在充电时电动汽车电池内部的电阻在电流通过的情况下会产生一定的热量；或者电池内部本身的化学成分在发生反应时也会有许多的热量产生；以上部分均会导致在充电的过程中，电池温度大幅度的上涨，如果电池温度达到一定的高度时，会损坏电池内部的监测单元或者损坏整个充电设备，从而带来大量的经济损失；因此，如何让电池在充电过程中能保持在一定的温度范围内是一个具有挑战性的问题，现有的冷却系统可以分为两类，第一种是空气冷却方案，空气冷却方案是利用空气来冷却电池，空气冷却方案具有便利、成本低、环保等优点；第二种是液体冷却方案，液体冷却方案通常使用冷却剂来达到给电池降温的效果，这样的方案具有非常好的降温效果；然而，在现阶段冷却方案的使用中，电动汽车只能采用一种冷却方案，但是，电动汽车的电源有两个充电的过程，一个电能低情况下的快充，这时候电池充电速度快，因此产生的热量多，电池升温快，如果只采用空气冷却方案，因为空气冷却方案的降温效率低下，在快充的过程中，无法对温度过高的电源进行及时的降温，从而导致电池寿命大大缩短或者损坏；一种是电能高情况下的慢充，如果在慢充过程中汽车一直采用液体冷却方案，因为慢充过程中电池的温度变化不明显，但是液体冷却方案的电能消耗大，从而使得电动汽车的充电时间变长；

2、因此，根据电池在不同情况下动态的采取两种方案或者两种方案的结合，对电池降温和充电时间缩短具有实际意义上的好处，现在市面上的电动车是利用阈值判别法对冷却方案进行结合，通过电池温度的一个额定值，来判断是否使用结合的冷却方案，但是阈值判别法缺少灵活性，当充电装置或者环境温度不理想的情况，冷却方案会无法适应性调节，进一步影响充电过程的散热性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种基于电动汽车的智能冷却系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种基于电动汽车的智能冷却方法，所述方法包括以下步骤：

3、s100，识别电动汽车并布置智能冷却系统场景；

4、s200，从智能冷却系统中获得电能值和温度值，将电能值和温度值构成的二元组作为散热性能负荷；

5、s300，利用散热性能负荷计算获得散热峭值；

6、s400，根据散热峭值对电动汽车的电源进行智能冷却调控。

7、进一步地，在步骤s100中，所述布置识别电动汽车并布置智能冷却系统场景的方法是：电动汽车的智能冷却系统场景由电池包、散热器以及bms电池系统，其中散热器包括空气冷却散热器和液体冷却散热器。

8、进一步地，在步骤s200中，所述从智能冷却系统中获得电能值和温度值，将电能值和温度值构成的二元组作为散热性能负荷的方法是：以电池包内的各个电池单体作为监测单元，通过bms电池系统测量各个监测单元的温度值，通过bms电池系统测量电池包的电能，设定一个时间段作为测量间隔tgp,tgp∈[0.5,5]秒，每隔时间段tgp进行一次数据测量，一次数据测量包括各个监测单元的温度值和电池包的电能，以任一监测单元的温度值和电池包的电能形成的二元组记为该监测单元的散热性能负荷。

9、进一步地，在步骤s300中，所述利用散热性能负荷计算获得散热峭值的方法是：设定一个时间段tl，tl∈[0.5,5]分钟，在最近的tl时段内，对于同一时刻下各个监测单元中温度值的最大值记为第一峰值htl，将所有时刻下的第一峰值的中位数作为第二峰值fht，设定一个数值区间记为峰度区间htbf，htbf∈[fht*(σ-1),fht*σ]，其中σ为设定在[1.2，2]的阈值，其默认值为1.5；对于任一时刻的第一峰值，如果第一峰值在峰度区间内，则将该时刻记作第一峰度点；

10、在最近的tl时段内，将一时刻下各个监测单元的中温度值的最大值与最小值的差值记为温差偏移，则该时刻下的温差偏移与该时刻对应的电能的比值记为第一偏移属性dhgc，记所有时刻下的第一偏移属性的平均值为第二偏移属性，如果一个时刻下的第一偏移属性大于第二偏移属性，则将该时刻记为第二峰度点；将在最近的tl时段内同时满足第一峰度点和第二峰度点的时刻记为域静温点，将检索得到域静温点的总数量记作nzqtd；利用域静温点的第一峰值和第一偏移属性计算散热峭值：将各个域静温点的第一峰值的平均值，与各个域静温点的第一偏移属性的平均值的比值作为散热峭值。

11、由于在筛选第一峰度点的时候，会出现所有时刻的第一峰值一样的情况，进一步导致数据筛选过程精确性下降，在筛选第二峰度点的时候，会出现析温偏差数值过小或者差值为零的情况，导致域静温点的相关数据筛选具有约束，尤其是第一峰值差异小的情况，进而导致计算获得的散热峭值量化精确度下降，但是现有的技术并无法解决这种筛选方式全面性和精确性不够的问题，为了使得散热峭值的结果更加具有可靠性和容错性并解决该问题，因此本发明还提出了一个更加优选的方案如下：

12、优选地，在步骤s300中，所述利用散热性能负荷计算获得散热峭值的方法是：设定一个时间段tl，tl∈[0.5,5]分钟，在最近的tl时段内，以同一时刻下不同监测单元的散热性能负荷为一列，以不同时刻下同一监测单元的散热性能负荷为一行构建一个矩阵作为拟似分析模型；将同一时刻下各个监测单元中温度值的的平均值记作时源均温值tatn，把所有时刻下的时源均温值的平均值记为域源均温值e.tatn，若一个时刻下时源均温值大于域源均温值，则标记该时刻为高热时点；将所有时源均温值中的最大值和最小值分别记为峰源均温值m.tatn和低源均温值n.tatn；

13、对拟似分析模型中的任一散热性能负荷，记其温度值与电能之比为热峭比hhc，则任一监测单元在不同时刻下均有一个对应的热峭比，记在同一时刻下所有监测单元的热峭比之和为时点热峭比，如果当前时刻下时点热峭比大于其前一个时刻的时点热峭比，则记当前时刻为热高走时点；如果一个时刻属于高热时点且属于热高走时点，则将该时刻标记为热峭时刻，拟似分析模型中热峭时刻的总量记作nhtd；通过热峭时刻下监测单元的散热性能负荷：以监测单元所有热峭时刻下温度值和电能之比的平均值，作为监测单元的峭负载度，以各个监测单元的峭负载度中的最大值，与峰源均温值和低源均温值的差值之比作为散热峭值。

14、有益效果：由上可见，散热峭值的计算是对整个拟似分析模型中温度值和电量值的关系进行时间上连续的量化计算，对所有的监测单元进行时间上的横向对比，减少了模型中温度值异常或者存在电池特殊处理行为的时刻的权重，从而使得数据筛选更加具有兼容性，更加准确的量化了温度值和电量值两个独立物理量之间关于充电过程温度适配的关联性，进一步保障了模型在实际应用场景中电池温度过高情况下的稳定性和可持续性，降低了电池包各个电池单体温度值差异过大带来的风险，有效保障充电工作对充电装置或者环境温度的不确定外在条件下的适应性。

15、进一步地，在步骤s400中，所述根据散热峭值对电动汽车的电源进行智能冷却调控的方法是：设定一个时间段作为散热窗口tl，tl∈[0.5,5]分钟，每隔tl获取一次散热峭值；设定一个时间段tp，tp∈[0.5,5]小时；获取最近tp时段内的各个散热峭值并构成一个序列记作峭值序列；将峭值序列的第一四分位点和第三四分位点分别记为第一峭点和第二峭点；以第一峭点和第二峭点之间的数值区间记为汽液置信域；

16、如果电动汽车的散热峭值小于汽液置信域，则该电动汽车的电源在当前时段下采用气体冷却方案降温；如果电动汽车的散热峭值大于汽液置信域，则该电动汽车的电源在当前时段下采用气体冷却方案和液体冷却方案同时降温，且该电动汽车在下一个即将到来的tp的时段内，不单独采用气体冷却方案对电源进行降温；如果电动汽车的散热峭值在汽液置信域内，则该电动汽车的电源在当前时段下采用液体冷却方案降温。

17、散热峭值偏小的时候，说明充电工作对充电桩或者环境温度的不确定外在条件下的适应性充足，采用气体冷却；如果散热峭值偏大的时候，则说明充电工作对充电桩或者环境温度的不确定外在条件下的适应性严重不足，需要同时采用气体冷却和液体冷却。

18、优选地，其中，本发明中所有未定义的变量，若未有明确定义，均可为人工设置的阈值。

19、本发明还提供了一种基于电动汽车的智能冷却系统，所述一种基于电动汽车的智能冷却系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种基于电动汽车的智能冷却方法中的步骤，所述一种基于电动汽车的智能冷却系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

20、智能冷却系统布置单元，用于识别电动汽车并布置智能冷却系统场景；

21、负荷实时识别单元，用于从智能冷却系统中获得电能值和温度值，将电能值和温度值构成的二元组作为散热性能负荷；

22、热峭值运算单元，用于利用散热性能负荷计算获得散热峭值；

23、冷却调控单元，用于根据散热峭值对电动汽车的电源进行智能冷却调控。

24、本发明的有益效果为：本发明提供一种基于电动汽车的智能冷却系统，对整个智能冷却系统中温度值和电量值的关系进行时间上连续的量化计算，对所有的监测单元进行时间上的横向对比，对温度值和电量值两个独立物理量之间关于充电过程温度适配的关联性进行适配度量化，进一步保障了智能冷却系统在实际应用场景中电池温度过高情况下的稳定性和可持续性，降低了电池包各个电池单体温度值差异过大带来的风险，有效保障充电工作对充电装置或者环境温度的不确定外在条件下的适应性。