本發(fā)明涉及新能源汽車動力電池，尤其涉及一種新能源汽車實(shí)時在線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來，因電池?zé)崾Э貙?dǎo)致的起火事故頻發(fā)，不僅威脅到駕乘人員的生命安全，也阻礙了新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。因此，開發(fā)一套高效、準(zhǔn)確的動力電池包安全性監(jiān)測系統(tǒng)，對保障車輛運(yùn)行安全、提升公眾對新能源汽車的信任度具有重要意義。

2、中國專利公開號cn111969265a公開了一種新能源汽車用動力電池包安全性監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于檢測動力電池包內(nèi)部溫度的環(huán)境溫度傳感器、用于檢測動力電池包內(nèi)部煙霧濃度的煙霧傳感器、用于檢測動力電池包內(nèi)冷卻液液面高度的漏液傳感器、用于檢測液冷系統(tǒng)進(jìn)水口處冷卻液溫度的第一溫度傳感器和用于檢測液冷系統(tǒng)出水口處冷卻液溫度的第二溫度傳感器。本發(fā)明的新能源汽車用動力電池包安全性監(jiān)測系統(tǒng)，能夠全方面的對動力電池包的液冷系統(tǒng)溫度、漏液高度、煙霧濃度進(jìn)行檢測，提高動力電池包的安全預(yù)防等級，降低動力電池包運(yùn)行風(fēng)險。本發(fā)明還公開了一種新能源汽車用動力電池包安全性監(jiān)測方法；由此可見，該方案在對新能源汽車動力電池進(jìn)行監(jiān)測時，僅針對動力電池包溫度與液冷系統(tǒng)進(jìn)行分析，存在新能源汽車動力電池安全監(jiān)測效率低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種新能源汽車實(shí)時在線監(jiān)測系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中新能源汽車動力電池安全監(jiān)測效率低的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種新能源汽車實(shí)時在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括，

3、信息獲取模塊，用以獲取新能源汽車動力電池信息；

4、溫度預(yù)警模塊，用以根據(jù)獲取單體電池溫度對單體電池溫度異常等級進(jìn)行劃分，并根據(jù)劃分結(jié)果向用戶進(jìn)行動力電池溫度異常預(yù)警；

5、平衡分析模塊，用以根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)獲取的單體電池內(nèi)阻與單體電池荷電狀態(tài)對動力電池的平衡狀態(tài)進(jìn)行分析；

6、分析優(yōu)化模塊，用以根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)獲取的單體電池容量與單體電池充放電循環(huán)次數(shù)對動力電池平衡狀態(tài)的分析過程進(jìn)行優(yōu)化；

7、效能分析模塊，用以根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)獲取的單體電池放電效率對單體電池放電效率的波動性進(jìn)行分析，并根據(jù)單體電池放電效率的波動性分析結(jié)果與監(jiān)測周期內(nèi)動力電池平衡狀態(tài)的分析結(jié)果對動力電池的效能進(jìn)行分析；

8、報警模塊，用以根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)動力電池溫度異常預(yù)警的結(jié)果與動力電池效能的分析結(jié)果向用戶進(jìn)行動力電池運(yùn)行狀態(tài)異常報警。

9、進(jìn)一步地，所述溫度預(yù)警模塊包括溫度分析單元和預(yù)警單元，所述溫度分析單元用以將獲取的單體電池溫度與各預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比對，并根據(jù)比對結(jié)果對單體電池溫度異常等級進(jìn)行劃分，其中：

10、當(dāng)ti≤t1時，所述溫度分析單元判定動力電池包中第i個單體電池溫度正常；

11、當(dāng)t1＜ti＜t2時，所述溫度分析單元判定動力電池包中第i個單體電池溫度一級異常；

12、當(dāng)ti≥t2時，所述溫度分析單元判定動力電池包中第i個單體電池溫度二級異常；

13、其中，ti為動力電池包中第i個單體電池的溫度，t1為第一預(yù)設(shè)溫度，t2為第二預(yù)設(shè)溫度；

14、所述預(yù)警單元根據(jù)單體電池溫度異常等級的劃分結(jié)果向用戶進(jìn)行動力電池溫度異常預(yù)警，其中：

15、當(dāng)a1＞0時，所述預(yù)警單元判定動力電池溫度異常，并向用戶進(jìn)行動力電池溫度異常預(yù)警；

16、當(dāng)a1=0時，若a2/a0≤α，所述預(yù)警單元判定動力電池溫度正常，不向用戶進(jìn)行動力電池溫度異常預(yù)警，若a2/a0＞α，所述預(yù)警單元判定動力電池溫度異常，并向用戶進(jìn)行動力電池溫度異常預(yù)警；

17、其中，a1為動力電池包中溫度二級異常的單體電池的數(shù)量，a2為動力電池包中溫度一級異常的單體電池的數(shù)量，a0為動力電池包中單體電池的數(shù)量，α為預(yù)設(shè)異常占比。

18、進(jìn)一步地，所述平衡分析模塊設(shè)有內(nèi)阻分析單元、荷電狀態(tài)分析單元和平衡分析單元，所述內(nèi)阻分析單元用以將獲取的各單體電池內(nèi)阻進(jìn)行排序，并將第j組單體電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)最大值記為zjmax，將第j組單體電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)最小值記為zjmin，若(zjmax-zjmin)/zjmax≤z0，所述內(nèi)阻分析單元判定第j組動力電池內(nèi)阻正常，若(zjmax-zjmin)/zjmax＞z0，所述內(nèi)阻分析單元判定第j組動力電池內(nèi)阻異常；

19、所述內(nèi)阻分析單元將監(jiān)測周期內(nèi)各組單體電池內(nèi)阻異常性的分析結(jié)果對監(jiān)測周期內(nèi)動力電池的內(nèi)阻平衡狀態(tài)進(jìn)行分析，其中：

20、當(dāng)m1/m0≤a時，所述內(nèi)阻分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池內(nèi)阻平衡狀態(tài)正常；

21、當(dāng)m1/m0＞a時，所述內(nèi)阻分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池內(nèi)阻平衡狀態(tài)異常，并將內(nèi)阻異常指數(shù)設(shè)為k1，設(shè)定k1=β×(m1/m0-a)；

22、其中，z0為預(yù)設(shè)內(nèi)阻異常系數(shù)，m1為監(jiān)測周期內(nèi)動力電池內(nèi)阻異常的數(shù)據(jù)組的數(shù)量，m0為監(jiān)測周期內(nèi)獲取的動力電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)組的數(shù)量，a為第一預(yù)設(shè)異常系數(shù)，β為預(yù)設(shè)調(diào)整系數(shù)。

23、進(jìn)一步地，所述荷電狀態(tài)分析單元用以將獲取的各單體電池荷電狀態(tài)進(jìn)行排序，并將第j組單體電池荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)最大值記為hjmax，將第j組單體電池荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)最小值記為hjmin，若hjmax-hjmin≤h0，所述荷電狀態(tài)分析單元判定第j組動力電池荷電狀態(tài)正常，若hjmax-hjmin＞h0，所述荷電狀態(tài)分析單元判定第j組動力電池荷電狀態(tài)異常；

24、所述荷電狀態(tài)分析單元將監(jiān)測周期內(nèi)各組單體電池荷電狀態(tài)異常性的分析結(jié)果對監(jiān)測周期內(nèi)動力電池的荷電狀態(tài)平衡狀態(tài)進(jìn)行分析，其中：

25、當(dāng)n1/n0≤b時，所述荷電狀態(tài)分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池荷電狀態(tài)平衡狀態(tài)正常；

26、當(dāng)n1/n0＞b時，所述荷電狀態(tài)分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池荷電狀態(tài)平衡狀態(tài)異常，并將荷電異常指數(shù)設(shè)為k2，設(shè)定k2=exp[3×(n1/n0-b)-3]；

27、其中，h0為預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)差值，n1為監(jiān)測周期內(nèi)動力電池荷電狀態(tài)異常的數(shù)據(jù)組的數(shù)量，n0為監(jiān)測周期內(nèi)獲取的動力電池荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)組的數(shù)量，b為第二預(yù)設(shè)異常系數(shù)。

28、進(jìn)一步地，所述平衡分析單元用以根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)動力電池的內(nèi)阻平衡狀態(tài)的分析結(jié)果與動力電池荷電狀態(tài)平衡狀態(tài)的分析結(jié)果對監(jiān)測周期內(nèi)動力電池的平衡狀態(tài)進(jìn)行分析，其中：

29、當(dāng)k1+k2≤k0時，所述平衡分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的平衡狀態(tài)正常；

30、當(dāng)k1+k2＞k0時，所述平衡分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的平衡狀態(tài)異常；

31、其中，k0為預(yù)設(shè)平衡系數(shù)，當(dāng)監(jiān)測周期內(nèi)動力電池的內(nèi)阻平衡狀態(tài)正常時，k1的取值為0，當(dāng)監(jiān)測周期內(nèi)動力電池荷電狀態(tài)平衡狀態(tài)正常時，k2的取值為0。

32、進(jìn)一步地，所述分析優(yōu)化模塊包括第一優(yōu)化單元和第二優(yōu)化單元，所述第一優(yōu)化單元用以將監(jiān)測周期內(nèi)單體電池的容量差系數(shù)△r與預(yù)設(shè)容量差系數(shù)r0進(jìn)行比對，并根據(jù)比對結(jié)果對動力電池平衡狀態(tài)的分析過程進(jìn)行一次優(yōu)化，其中：

33、當(dāng)△r≤r0時，所述第一優(yōu)化單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期單體電池的容量差正常，不進(jìn)行優(yōu)化；

34、當(dāng)△r＞r0時，所述第一優(yōu)化單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期單體電池的容量差異常，并對動力電池平衡狀態(tài)的分析過程進(jìn)行一次優(yōu)化，將優(yōu)化后的預(yù)設(shè)平衡系數(shù)設(shè)為k0’，設(shè)定k0’=k0×exp[-(△r-r0)/(△r+r0)]。

35、進(jìn)一步地，所述第二優(yōu)化單元用以根據(jù)單體電池的充放電循環(huán)差值△c對動力電池平衡狀態(tài)的分析過程進(jìn)行二次優(yōu)化，其中：

36、當(dāng)△c/cmax≤c0時，所述第二優(yōu)化單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期單體電池的充放電循環(huán)差值正常，不進(jìn)行優(yōu)化；

37、當(dāng)△c/cmax＞c0時，所述第二優(yōu)化單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期單體電池的充放電循環(huán)差值異常，并對動力電池平衡狀態(tài)的分析過程進(jìn)行二次優(yōu)化，將優(yōu)化后的預(yù)設(shè)容量差系數(shù)設(shè)為r0’，設(shè)定r0’=r0×[1-γ×(△c/cmax-c0)]；

38、其中，γ為預(yù)設(shè)優(yōu)化系數(shù)，c0為預(yù)設(shè)異常比例。

39、進(jìn)一步地，所述效能分析模塊包括波動分析單元和效能分析單元，所述波動分析單元用以根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)獲取的單體電池放電效率對單體電池放電效率的波動系數(shù)e0進(jìn)行計(jì)算，設(shè)定：

40、、

41、

42、其中，fi為監(jiān)測周期內(nèi)動力電池包中第i個單體電池的放電效率，f均為監(jiān)測周期內(nèi)動力電池包中單體電池的放電效率的均值；

43、所述波動分析單元將監(jiān)測周期內(nèi)單體電池放電效率波動系數(shù)e0與預(yù)設(shè)波動系數(shù)e1進(jìn)行比對，并根據(jù)比對結(jié)果對單體電池放電效率的波動性進(jìn)行分析，其中：

44、當(dāng)e0≤e1時，所述波動分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期單體電池放電效率的波動性正常；

45、當(dāng)e0＞e1時，所述波動分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期單體電池放電效率的波動性異常。

46、進(jìn)一步地，所述效能分析單元用以根據(jù)單體電池放電效率的波動性分析結(jié)果與監(jiān)測周期內(nèi)動力電池平衡狀態(tài)的分析結(jié)果對動力電池的效能進(jìn)行分析，其中：

47、當(dāng)監(jiān)測周期內(nèi)動力電池平衡狀態(tài)正常時，若單體電池放電效率的波動性正常，所述效能分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的效能正常，若單體電池放電效率的波動性異常且y2×(e0-e1)≤u，所述效能分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的效能正常，若單體電池放電效率的波動性異常且y2×(e0-e1)＞u，所述效能分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的效能異常；

48、當(dāng)監(jiān)測周期內(nèi)動力電池平衡狀態(tài)異常時，若單體電池放電效率的波動性正常且y1×(k1+k2-k0)≤u，所述效能分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的效能正常，若單體電池放電效率的波動性正常且y1×(k1+k2-k0)＞u，所述效能分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的效能異常，若單體電池放電效率的波動性異常且y1×(k1+k2-k0)+y2×(e0-e1)≤u，所述效能分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的效能正常，若單體電池放電效率的波動性異常且y1×(k1+k2-k0)+y2×(e0-e1)＞u，所述效能分析單元判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池的效能異常；

49、其中，y1為平衡權(quán)重，y2為波動權(quán)重，u為預(yù)設(shè)效能系數(shù)。

50、進(jìn)一步地，所述報警模塊根據(jù)監(jiān)測周期內(nèi)動力電池溫度異常預(yù)警的結(jié)果與動力電池效能的分析結(jié)果向用戶進(jìn)行動力電池運(yùn)行狀態(tài)異常報警，其中：

51、當(dāng)動力電池效能正常時，若w1/w0≤s1，所述報警模塊判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池運(yùn)行狀態(tài)正常，不向用戶進(jìn)行報警，若w1/w0＞s1，所述報警模塊判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池運(yùn)行狀態(tài)異常，并向用戶進(jìn)行動力電池運(yùn)行狀態(tài)異常報警；

52、當(dāng)動力電池效能異常時，若w1/w0≤s2，所述報警模塊判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池運(yùn)行狀態(tài)正常，不向用戶進(jìn)行報警，若w1/w0＞s2，所述報警模塊判定當(dāng)前監(jiān)測周期動力電池運(yùn)行狀態(tài)異常，并向用戶進(jìn)行報警；

53、其中，w1為監(jiān)測周期內(nèi)向用戶進(jìn)行動力電池溫度異常預(yù)警的時長，w0為監(jiān)測周期的時長，s1為第一預(yù)設(shè)狀態(tài)異常系數(shù)，s2為第二預(yù)設(shè)狀態(tài)異常系數(shù)。

54、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，所述溫度預(yù)警模塊通過設(shè)置預(yù)設(shè)溫度以提高溫度異常等級劃分的準(zhǔn)確性，通過設(shè)置預(yù)設(shè)異常占比以提高向用戶進(jìn)行溫度預(yù)警的準(zhǔn)確性，從而提高向用戶進(jìn)行電池運(yùn)行狀態(tài)異常報警的準(zhǔn)確性，所述平衡分析模塊通過設(shè)置預(yù)設(shè)內(nèi)阻異常系數(shù)、預(yù)設(shè)調(diào)整系與第一預(yù)設(shè)異常系數(shù)以提高動力電池內(nèi)阻平衡狀態(tài)分析的準(zhǔn)確性，通過設(shè)置預(yù)設(shè)荷電狀態(tài)差值、與第二預(yù)設(shè)異常系數(shù)以提高動力電池荷電狀態(tài)平衡狀態(tài)分析的準(zhǔn)確性，通過設(shè)置預(yù)設(shè)平衡系數(shù)以提高動力電池平衡狀態(tài)分析的準(zhǔn)確性，所述分析優(yōu)化模塊通過設(shè)置預(yù)設(shè)容量差系數(shù)以減少單體電池容量差對平衡狀態(tài)分析的影響，進(jìn)而提高動力電池平衡狀態(tài)分析的準(zhǔn)確性，通過設(shè)置預(yù)設(shè)優(yōu)化系數(shù)與預(yù)設(shè)異常比例以減少單體電池充放電循環(huán)次數(shù)差對平衡狀態(tài)分析的影響，進(jìn)而提高動力電池平衡狀態(tài)分析的準(zhǔn)確性，所述效能分析模塊通過設(shè)置預(yù)設(shè)波動系數(shù)以提高單體電池放電效率波動性分析的準(zhǔn)確性，通過設(shè)置各權(quán)重與預(yù)設(shè)效能系數(shù)以提高動力電池效能分析的準(zhǔn)確性，所述報警模塊通過設(shè)置預(yù)設(shè)狀態(tài)異常系數(shù)以提高向用戶進(jìn)行電池運(yùn)行狀態(tài)異常報警的準(zhǔn)確性，從而提高了新能源汽車動力電池安全監(jiān)測的效率。