本發(fā)明涉及車輛領(lǐng)域,尤其涉及一種車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測方法和裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,為了改善汽車的節(jié)油和排放水平,起停系統(tǒng)逐步在新車上應(yīng)用。配備起停系統(tǒng)的車型在自動停機(jī)期間的整車電能消耗完全需要蓄電池提供。傳統(tǒng)的富液型起動蓄電池?zé)o法承受如此頻繁地充放電強(qiáng)度,使用壽命不能滿足一般用戶需求。起動型蓄電池--agm蓄電池改善了鉛酸蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和貧液式設(shè)計(jì),agm蓄電池內(nèi)部隔板改為玻璃棉材質(zhì),從而能夠進(jìn)一步提高了充放電循環(huán)壽命。
研究起停車型蓄電池使用壽命對起停車型開發(fā)和售后滿意度都有非常重要的意義,但是現(xiàn)有技術(shù)中只是針對蓄電池本身的壽命進(jìn)行預(yù)測,并沒有結(jié)合用戶對車輛的實(shí)際使用情況進(jìn)行蓄電池使用壽命預(yù)測,所以預(yù)設(shè)結(jié)果對于用戶和廠家來說沒有實(shí)際意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于以上問題,本發(fā)明提出一種車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測方法和裝置,使在預(yù)測車輛用蓄電池的使用壽命時(shí),加入了車輛的實(shí)際使用情況,從而使對車輛用蓄電池的使用壽命的預(yù)測更加具有實(shí)際意義,預(yù)測結(jié)果對起停車型開發(fā)有非常重要的意義;而且,通過采集大數(shù)據(jù)的方式獲取車輛的數(shù)據(jù),使車輛的數(shù)據(jù)更加具有普遍性,更符合實(shí)際情況。
一方面,本發(fā)明提出一種車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測方法,包括:
獲取具有起停系統(tǒng)的車輛的數(shù)據(jù),所述數(shù)據(jù)至少包括:蓄電池放電深度分布、蓄電池充放電循環(huán)壽命分布和每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布;
根據(jù)所述蓄電池放電深度分布和所述蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命;
根據(jù)所述蓄電池循環(huán)壽命與所述每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布。
此外,所述根據(jù)所述蓄電池放電深度分布和所述蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命包括:計(jì)算預(yù)設(shè)次數(shù)的充放電使蓄電池?fù)p失的電量占總電量的比例,根據(jù)所述比例、所述蓄電池放電深度分布和所述蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到所述蓄電池循環(huán)壽命;
所述根據(jù)所述蓄電池循環(huán)壽命與所述每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布:所述蓄電池循環(huán)壽命除以所述每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布得到所述蓄電池使用壽命分布。
此外,所述數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布、蓄電池容量和冷車啟動放電電量;
所述冷車啟動放電電量與所述蓄電池容量為相關(guān)函數(shù)的因子,所述相關(guān)函數(shù)的結(jié)果同所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布相乘得到所述蓄電池放電深度分布。
此外,所述數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、自動停機(jī)期間用電器電流、自動啟動放電電量、自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和自動停機(jī)期間用電器電流分布概率;
根據(jù)所述自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、所述自動停機(jī)期間用電器電流和所述自動啟動放電電量計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量;
根據(jù)所述自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和所述自動停機(jī)期間用電器電流分布概率計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率;
根據(jù)所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量和所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率計(jì)算得到所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布。
此外,所述方法還包括:根據(jù)所述蓄電池使用壽命分布調(diào)整車輛的整車參數(shù);或者根據(jù)所述蓄電池使用壽命分布為車輛選擇蓄電池。
另一方面,本發(fā)明還提出一種車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測裝置,包括:
獲取模塊,用于獲取具有起停系統(tǒng)的車輛的數(shù)據(jù),所述數(shù)據(jù)至少包括:蓄電池放電深度分布、蓄電池充放電循環(huán)壽命分布和每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布;
第一計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述蓄電池放電深度分布和所述蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命;
第二計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述蓄電池循環(huán)壽命與所述每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布。
此外,所述根據(jù)所述蓄電池放電深度分布和所述蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命包括:計(jì)算預(yù)設(shè)次數(shù)的充放電使蓄電池?fù)p失的電量占總電量的比例,根據(jù)所述比例、所述蓄電池放電深度分布和所述蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到所述蓄電池循環(huán)壽命;
所述根據(jù)所述蓄電池循環(huán)壽命與所述每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布:所述蓄電池循環(huán)壽命除以所述每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布得到所述蓄電池使用壽命分布。
此外,所述數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布、蓄電池容量和冷車啟動放電電量;
所述冷車啟動放電電量與所述蓄電池容量為相關(guān)函數(shù)的因子,所述相關(guān)函數(shù)的結(jié)果同所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布相乘得到所述蓄電池放電深度分布。
此外,所述數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、自動停機(jī)期間用電器電流、自動啟動放電電量、自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和自動停機(jī)期間用電器電流分布概率;
根據(jù)所述自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、所述自動停機(jī)期間用電器電流和所述自動啟動放電電量計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量;
根據(jù)所述自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和所述自動停機(jī)期間用電器電流分布概率計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率;
根據(jù)所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量和所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率計(jì)算得到所述自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布。
此外,所述裝置還包括調(diào)整模塊,用于:根據(jù)所述蓄電池使用壽命分布調(diào)整車輛的整車參數(shù);或者根據(jù)所述蓄電池使用壽命分布為車輛選擇蓄電池。
通過采用上述技術(shù)方案,具有如下有益效果:
本發(fā)明實(shí)施例使在預(yù)測車輛用蓄電池的使用壽命時(shí),加入了車輛的實(shí)際使用情況,從而使對車輛用蓄電池的使用壽命的預(yù)測更加具有實(shí)際意義,預(yù)測結(jié)果對起停車型開發(fā)有非常重要的意義;而且,通過采集大數(shù)據(jù)的方式獲取車輛的數(shù)據(jù),使車輛的數(shù)據(jù)更加具有普遍性,更符合實(shí)際情況。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測方法的流程圖;
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測裝置的框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方案和附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。其只意在詳細(xì)闡述本發(fā)明的具體實(shí)施方案,并不對本發(fā)明產(chǎn)生任何限制,本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
參照圖1,本發(fā)明實(shí)施例提出一種車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測方法,包括:
步驟s001,獲取具有起停系統(tǒng)的車輛的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)至少包括:蓄電池放電深度分布、蓄電池充放電循環(huán)壽命分布和每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布;
步驟s002,根據(jù)蓄電池放電深度分布和蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命;
步驟s003,根據(jù)蓄電池循環(huán)壽命與每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布。
本實(shí)施例針對的車輛為帶有起停系統(tǒng)的車輛。
在步驟s001中,首先獲取具有起停系統(tǒng)的車輛的數(shù)據(jù),車輛的數(shù)據(jù)可以通過大數(shù)據(jù)采集獲取。由于蓄電池使用壽命主要取決于蓄電池放電深度,獲取的車輛的數(shù)據(jù)至少包括:蓄電池放電深度分布、蓄電池充放電循環(huán)壽命分布和每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布。
蓄電池放電深度:在電池使用過程中,蓄電池放出的容量占其額定容量的百分比稱為蓄電池放電深度。
蓄電池放電深度分布可以通過橫坐標(biāo)為放電深度,縱坐標(biāo)為概率的坐標(biāo)系表示。
蓄電池充放電循環(huán)壽命分布:在蓄電池實(shí)驗(yàn)室測得制定溫度下不同放電深度時(shí)的循環(huán)壽命次數(shù),可以通過橫坐標(biāo)是放電深度,縱坐標(biāo)是循環(huán)壽命次數(shù)的坐標(biāo)系表示。
每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布:起停車型在駕駛過程中車速為零時(shí),如果滿足預(yù)先設(shè)定的狀態(tài),發(fā)動機(jī)會自動熄火停機(jī),發(fā)電機(jī)不再給整車供電,需要蓄電池向整車供電。駕駛過程中頻繁地進(jìn)入該狀態(tài),蓄電池就會被頻繁地放電充電,是影響蓄電池使用壽命分布的主要因素,可以通過橫坐標(biāo)為每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù),縱坐標(biāo)為概率值得坐標(biāo)系表示。
在步驟s002中,蓄電池放電深度分布除以蓄電池充放電循環(huán)壽命得到蓄電池循環(huán)壽命。
在步驟s003中,根據(jù)蓄電池循環(huán)壽命與每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布。
自動停機(jī)是指滿足一定條件下發(fā)動機(jī)停止工作的狀態(tài)。
本發(fā)明實(shí)施例通過獲取車輛的數(shù)據(jù),根據(jù)蓄電池放電深度分布和蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命,根據(jù)蓄電池循環(huán)壽命與每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布的方式,使在預(yù)測車輛用蓄電池的使用壽命時(shí),加入了車輛的實(shí)際使用情況,從而使對車輛用蓄電池的使用壽命的預(yù)測更加具有實(shí)際意義,預(yù)測結(jié)果對起停車型開發(fā)有非常重要的意義;而且,通過采集大數(shù)據(jù)的方式獲取車輛的數(shù)據(jù),使車輛的數(shù)據(jù)更加具有普遍性,更符合實(shí)際情況。
參照圖2,本發(fā)明實(shí)施例提出一種車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測方法,包括:
步驟s201,獲取具有起停系統(tǒng)的車輛的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)至少包括:蓄電池放電深度分布、蓄電池充放電循環(huán)壽命分布和每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布。
步驟s202,根據(jù)蓄電池放電深度分布和蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命包括:計(jì)算預(yù)設(shè)次數(shù)的充放電使蓄電池?fù)p失的電量占總電量的比例,根據(jù)比例、蓄電池放電深度分布和蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命。
可選地,數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布、蓄電池容量和冷車啟動放電電量;
冷車啟動放電電量與蓄電池容量為相關(guān)函數(shù)的因子,相關(guān)函數(shù)的結(jié)果同自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布相乘得到蓄電池放電深度分布。
考慮到車輛自動起動時(shí)需要消耗的電量,引入自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布。
考慮到冷車起動放電電量,引入了蓄電池放電深度分布。
由于蓄電池放電深度決定了蓄電池的壽命,所以需要對蓄電池放電深度進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算。
計(jì)算公式如下:
式中
p蓄電池放電深度:蓄電池放電深度(概率)分布;
c20:蓄電池容量;
q自動停機(jī):自動停機(jī)期間蓄電池放電電量;
pq自動停機(jī):自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率;
q冷起動:蓄電池冷起動電量;
n1:每天自動停機(jī)平均次數(shù),通過大數(shù)據(jù)獲得;
n2:每天冷起動平均次數(shù),通過大數(shù)據(jù)獲得。
由于不同車輛用蓄電池的蓄電池冷起動電量不同,所以該值可以通過實(shí)驗(yàn)測定。n1和n2可以通過大數(shù)據(jù)獲得。
可選地,數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、自動停機(jī)期間用電器電流、自動啟動放電電量、自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和自動停機(jī)期間用電器電流分布概率;
根據(jù)自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、自動停機(jī)期間用電器電流和自動啟動放電電量計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量;
計(jì)算公式如下:
自動停機(jī)期間蓄電池放電電量q自動停機(jī)=i自動停機(jī)×t自動停機(jī)+q自動起動;
t自動停機(jī):自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間(h);
i自動停機(jī):自動停機(jī)期間用電器電流(a);
q自動起動:自動啟動放電電量(ah)。
根據(jù)自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和自動停機(jī)期間用電器電流分布概率計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率;
由于自動停機(jī)期間的持續(xù)時(shí)間和電器電流是獨(dú)立事件,概率可以直接相乘得到交集概率,即pq自動停機(jī)=pi自動停機(jī)×pt自動停機(jī);
pq自動停機(jī):自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率;
pi自動停機(jī):自動停機(jī)期間用電器電流分布概率;
pt自動停機(jī):自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率。
根據(jù)自動停機(jī)期間蓄電池放電電量和自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布。
根據(jù)上面計(jì)算得到q自動停機(jī)的全矩陣數(shù)據(jù)和pq自動停機(jī)的全矩陣數(shù)據(jù),通過遍歷算法編程,找到對應(yīng)放電電量q自動停機(jī)和pq自動停機(jī)之間的對應(yīng)關(guān)系,即得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布pq自動停機(jī)f(q自動停機(jī))。
步驟s203,根據(jù)蓄電池循環(huán)壽命與每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布:蓄電池循環(huán)壽命除以每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布得到蓄電池使用壽命分布。
步驟s204,根據(jù)蓄電池使用壽命分布調(diào)整車輛的整車參數(shù);或者根據(jù)蓄電池使用壽命分布為車輛選擇蓄電池。
蓄電池使用壽命分布計(jì)算出來后,可以根據(jù)蓄電池的壽命去調(diào)整車輛的整車參數(shù),如在整車項(xiàng)目前期,可以在限定蓄電池型號的條件下調(diào)整整車參數(shù)以滿足蓄電池型號要求的自動停機(jī)電器電流限制要求或自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間要求,蓄電池使用壽命分布的預(yù)測為控制蓄電池成本和重量提供了重要的參考數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實(shí)施例使車輛制造廠商能夠預(yù)測車輛用的蓄電池的使用壽命,并且利用預(yù)測出來的結(jié)果去調(diào)整車輛的整車參數(shù),或者為不同的車輛選擇不同的蓄電池,以節(jié)約整車成本。使在新車型開發(fā)中,可以根據(jù)車型定位和性價(jià)比進(jìn)行蓄電池容量選型匹配,進(jìn)一步優(yōu)化車型匹配中的蓄電池成本、重量、預(yù)期使用壽命以及車型電量消耗目標(biāo)。
參照圖3,本發(fā)明提出一種車輛用蓄電池的使用壽命預(yù)測裝置,包括:
獲取模塊301,用于獲取具有起停系統(tǒng)的車輛的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)至少包括:蓄電池放電深度分布、蓄電池充放電循環(huán)壽命分布和每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布;
第一計(jì)算模塊302,用于根據(jù)蓄電池放電深度分布和蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命;
第二計(jì)算模塊303,用于根據(jù)蓄電池循環(huán)壽命與每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布。
可選地,根據(jù)蓄電池放電深度分布和蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命包括:計(jì)算預(yù)設(shè)次數(shù)的充放電使蓄電池?fù)p失的電量占總電量的比例,根據(jù)比例、蓄電池放電深度分布和蓄電池充放電循環(huán)壽命分布計(jì)算得到蓄電池循環(huán)壽命;
根據(jù)蓄電池循環(huán)壽命與每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布計(jì)算得到蓄電池使用壽命分布:蓄電池循環(huán)壽命除以每年進(jìn)入自動停機(jī)次數(shù)分布得到蓄電池使用壽命分布。
可選地,數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布、蓄電池容量和冷車啟動放電電量;
冷車啟動放電電量與蓄電池容量為相關(guān)函數(shù)的因子,相關(guān)函數(shù)的結(jié)果同自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布相乘得到蓄電池放電深度分布。
可選地,數(shù)據(jù)還包括:自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、自動停機(jī)期間用電器電流、自動啟動放電電量、自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和自動停機(jī)期間用電器電流分布概率;
根據(jù)自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間、自動停機(jī)期間用電器電流和自動啟動放電電量計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量;
根據(jù)自動停機(jī)持續(xù)時(shí)間分布概率和自動停機(jī)期間用電器電流分布概率計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率;
根據(jù)自動停機(jī)期間蓄電池放電電量和自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布概率計(jì)算得到自動停機(jī)期間蓄電池放電電量分布。
可選地,裝置還包括調(diào)整模塊,用于:根據(jù)蓄電池使用壽命分布調(diào)整車輛的整車參數(shù);或者根據(jù)蓄電池使用壽命分布為車輛選擇蓄電池。
以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上,還可以做出若干其它變型,也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。