1.一种移动式动力电池热管理系统检测装置,用于检测并评估动力汽车的动力电池的热安全性,其特征在于,包括:
数据检测模块,包括设置在所述动力电池的表面的用于检测设定时间阈值内所述动力电池的温度参数的温度传感器、设置在所述动力电池的表面的用于检测设定时间阈值内所述动力电池的热流密度参数的热流密度传感器、设置在所述动力电池间的用于将所述温度参数和所述热流密度参数进行蓝牙传输的蓝牙发射器以及用于接收并传输所述温度参数和所述热流密度参数的数据接收传输器;
数据储存模块,用于接收并储存所述温度参数和所述热流密度参数,并将所述温度参数和所述热流密度参数上传至云端;以及
综合评价模块,包括用于接收所述温度参数并进行初步计算处理得到平均温度的第一数据处理器、用于接收所述热流密度参数并进行初步计算处理得到平均热流密度和平均热流密度斜率的第二数据处理器、用于接收所述平均温度、所述平均热流密度以及所述平均热流密度斜率并进行综合计算的综合数据处理器以及用于将综合计算结果以数字化形式显示的评价输出显示屏,
其中,所述数据接收传输器、所述数据储存模块以及所述综合评价模块集成设置在模块集成箱中,该模块集成箱可移动地布置在动力汽车内部或者外部。
2.基于如权利要求1所述的移动式动力电池热管理系统检测装置的检测评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将所述汽车从当前停车状态开始至下一个停车状态开始之间的运动区间作为一个运动学片段,在一个所述运动学片段内,通过所述数据检测模块以1hz即每隔1s检测一次的频率来对温度参数和热流密度参数进行检测,并将温度参数和热流密度参数传输至所述数据储存模块进行储存,以10s作为一个周期,一个所述运动学片段内由n个周期组成,获取一个周期内的温度参数和热流密度参数并对应传输给所述第一数据处理器和所述第二数据处理器,得到一个周期内的平均温度、平均热流密度以及平均热流密度斜率作为电池热监测数据,并将所述平均温度、所述平均热流密度以及所述平均热流密度斜率传输给所述综合数据处理器;
步骤2,所述综合数据处理器根据放电阶段和充电阶段得到的每个周期内的平均温度对根据平均温度排序的电池状态得分
步骤3,所述综合数据处理器根据放电阶段和充电阶段得到的每个周期内的平均热流密度对根据平均热流密度排序的电池状态得分
步骤4,所述综合数据处理器根据放电阶段和充电阶段得到的每个周期内的平均热流密度斜率对根据平均热流密度斜率排序的电池状态得分
步骤5,所述综合数据处理器根据平均温度下的电池状态得分
通过公式(1)消除量纲得到的标准化矩阵:
得到一个运动学片段中由n个时间步长为10s的周期,m个评价指标组成标准化矩阵为:
定义评价最优解最大值:
代入m=3,即评价指标为平均温度、平均热流密度以及平均热流密度斜率,得到评价最优解最大值
代入m=3,得到评价最优解最小值
代入评价最优解最大值,得到最大距离如公式(3)
最小距离的计算如公式(4):
代入评价最劣解最小值,得到最小距离如公式(5):
归一化后评价得分为:
转为10分制的总评价值α为:αi=10si,αi∈[0,10];
步骤6,设置αi=y为动力汽车的电池热管理系统优秀运行工况线,根据公式(6)得到电池热管理系统优秀运转占比ε:
总评价值α以及电池热管理系统优秀运转占比ε以数字化形式在所述评价输出显示屏中显示。
3.根据权利要求2所述的基于移动式动力电池热管理系统检测装置的检测评估方法,其特征在于:
其中,所述步骤2包括以下子步骤:
步骤2-1,当处于放电阶段时,当平均温度≤68℃,平均温度下的电池状态得分
当平均温度>68℃时,总评价值α直接归零;
步骤2-2,当处于充电阶段时,当平均温度≤58℃,平均温度下的电池状态得分
当平均温度>58℃时,总评价值α直接归零,
公式(7)和公式(8)中,xti为放电阶段每个周期的平均温度,xti为充电阶段每个周期的平均温度,m为最适温度区间在监测温度区间中邻域的最大长度。
4.根据权利要求2所述的基于移动式动力电池热管理系统检测装置的检测评估方法,其特征在于:
其中,所述步骤3中包括以下子步骤:
步骤3-1,当处于放电阶段时,当平均热流密度小于所述动力汽车的制冷机组满负载运转时最大制冷量对应的热流密度,平均热流密度下的电池状态得分
当平均热流密度大于所述动力汽车的制冷机组满负载运转时最大制冷量对应的热流密度时,总评价值α直接归零;
步骤3-2,当处于充电阶段时,当平均热流密度小于制冷机组满负载运转时最大制冷量对应的热流密度,平均热流密度下的电池状态得分
当平均热流密度大于制冷机组满负载运转时最大制冷量对应的热流密度时,总评价值α直接归零,
公式(9)和公式(10)中,qdc为放电阶段动力电池发热的热流密度,qc为充电阶段动力电池发热的热流密度,qid为涓流放电时的最小热流密度,qi为涓流充电时的最小热流密度,q1为制冷机组满负载运转时最大制冷量对应的热流密度,
5.根据权利要求2所述的基于移动式动力电池热管理系统检测装置的检测评估方法,其特征在于:
其中,所述步骤4包括以下子步骤:
步骤4-1,当处于放电阶段时,当平均热流密度斜率kqd<0.8,平均热流密度斜率下的电池状态得分
当平均热流密度斜率kqd≥0.8,总评价值α直接归零;
步骤4-2,当处于充电阶段时,当平均热流密度斜率kqd<0.8,平均热流密度斜率下的电池状态得分
当平均热流密度斜率kqd≥0.8,总评价值α直接归零,
公式(11)和公式(12)中,kqd为放电阶段动力电池平均热流密度斜率,kqc为充电阶段动力电池平均热流密度斜率,
6.根据权利要求2所述的基于移动式动力电池热管理系统检测装置的检测评估方法,其特征在于:
其中,公式(3)和公式(5)中,w为平均温度对应的权重,
在放电阶段,当平均温度<-20℃时,动力电池处于低温工作状态,对应的权重值为w1,
当-20℃<平均温度<50℃时,动力电池处于最佳工作状态,对应的权重值为w2,
当50℃<平均温度<60℃时,动力电池处于高温工作状态,对应的权重值为w3,
当600℃<平均温度时,动力电池处于危险工作状态,对应的权重值为w4,w2>w1>w3>w4,
在充电阶段,当平均温度<0℃时,动力电池处于低温工作状态,对应的权重值为wd1,
当0℃<平均温度<45℃时,动力电池处于最佳工作状态,对应的权重值为wd2,
当45℃<平均温度时,动力电池处于高温工作状态,对应的权重值为wd3,wd2>wd1>wd3。
7.根据权利要求2所述的基于移动式动力电池热管理系统检测装置的检测评估方法,其特征在于:
其中,公式(3)和公式(5)中,w′为平均热流密度对应的权重,
在放电阶段,当qdc≤qid时,动力电池处于低倍率放电工作状态,对应的权重值为w1′,
当qid<qdc<0.8q1时,动力电池处于最佳工作状态,对应的权重值为w2′,
当qdc≥0.8q1时,动力电池处于过热工作状态,对应的权重值为w3′,w2′>w1′>w3′,
在充电阶段,当qc≤qi时,动力电池处于小电流充电工作状态,对应的权重值为wd1′,
当qi≤qc≤0.8q1时,动力电池处于最佳工作状态,对应的权重值为wd2′,
当qc≥0.8q1时,动力电池处于过热工作状态,对应的权重值为wd3′,wd2′>wd1′>wd3′。
8.根据权利要求2所述的基于移动式动力电池热管理系统检测装置的检测评估方法,其特征在于:
其中,公式(3)和公式(5)中,w″为平均热流密度斜率对应的权重,
在放电阶段,当0≤kqd≤0.7时,动力电池处于生热速率稳定阶段,对应的权重值为w1〞,
当kqd≥0.7时,动力电池处于生热速率阶跃阶段,对应的权重值为w2〞,w1〞>w2〞,
在充电阶段,当0≤kqc≤0.7时,动力电池处于生热速率稳定阶段,对应的权重值为wd1〞,
当kqc≥0.7时,动力电池处于生热速率阶跃阶段,对应的权重值为wd2〞,wd1〞>wd2〞。