[发明专利]一种电动汽车电池组充电-冷却过程规划方法

说明书

本发明涉及一种电动汽车电池组充电‑冷却过程规划方法，包括以下步骤：1)形成初始的充电‑冷却过程设计方案并进行试验测定目标参数，形成训练数据集；2)基于训练数据集分别构建以三个目标参数作为输出的三个神经网络回归子模型；3)分别进行神经网络回归子模型的训练；4)利用训练好的神经网络回归子模型对扩展的充电‑冷却过程设计方案进行目标参数预测；5)基于目标参数要求和充电速率在扩展的充电‑冷却过程设计方案中筛选得到最优方案；6)验证最优方案，并将其应用于实际行车使用过程。与现有技术相比，本发明能够改善电池组热管理系统的冷却效率，在保证充电速度的同时确保电池组单体间温度分布均匀性，并使冷却过程功耗得到控制。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其是涉及一种电动汽车电池组充电-冷却过程规划方法。

背景技术

在化石燃料大量消耗、碳排放居高不下的当下社会，发展可再生能源、维护自然环境已达成全球性共识，世界各国纷纷推进能源转型、发展新能源汽车，力求减少日常生活、工业生产运输过程中的碳排放，作为新能源汽车技术中市场应用程度最高的一种技术车型，纯电动汽车的技术发展在当下尤为关键，纯电动汽车的核心技术包括电池、电机和电控。

对于电动汽车长途行车的需求而言，为使电池组能在电量殆尽的情况下尽快充电继续使用，需采用安全、高效、快速的充电方式尤为重要，快速充电是制约纯电动汽车发展与推广的重大技术问题。

对电池技术中的热安全性问题而言，热管理系统对电池组乃至整辆电动汽车而言有着至关重要的影响，在电池组在充放电时会产生大量的热量，导致电池组温度的升高，进而严重降低电池性能、容量与寿命，对电池组及电动汽车的安全性带来重大影响，同时，通过试验、测定等方法科学有效地控制热管理系统冷却剂流速/流量，实现冷却效果与功耗间的高效平衡尤为重要，

当前市面上存在的充电模式充电速度仍有很大提升空间，大多数单一充电模式不利于确保电池组的热安全性，而且仅靠提升充电电流倍率会造成电池温度急速升高，存在自燃、爆炸等风险，并对电池寿命有着较大损害。

目前实际应用当中的热管理过程设计大多采用单一大流量/速冷却方式，而事实上，当流量/流速增大到一定程度后，一味地增加冷却剂流量/流速并不能起到提升冷却性能的作用，在某些特定工况下还会造成电池组的少量温升、损害电池组的一致性，并增大电池组热管理系统的功耗与运营成本。

如何在确保电池热安全性的前提下提升充电速度，并降低其热管理系统功耗与成本是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电动汽车电池组充电-冷却过程规划方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电动汽车电池组充电-冷却过程规划方法，用以实现车载锂离子电池组快速充电过程及冷却过程的优化设计，包括以下步骤：

1)形成初始的充电-冷却过程设计方案并进行试验测定目标参数，包括电池组最高温度T_max、温度标准差TSD、热管理系统冷却过程功耗W，形成训练数据集；

2)基于训练数据集分别构建以三个目标参数作为输出的三个神经网络回归子模型；

3)设置神经网络回归模型的隐藏层层数、回归算法、训练测试验证数据分配比例参数，分别进行神经网络回归子模型的训练；

4)利用训练好的神经网络回归子模型对扩展的充电-冷却过程设计方案进行目标参数预测；

5)基于目标参数要求和充电速率在扩展的充电-冷却过程设计方案中筛选得到最优方案；

6)验证最优方案，并将其应用于实际行车和使用过程。

所述的步骤1)中，生成初始的充电-冷却过程设计方案的具体步骤为：