本發(fā)明涉及新能源汽車，具體為用于新能源汽車的供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、新能源汽車的供電系統(tǒng)是一種用于管理電動(dòng)汽車電池的關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)綜合了電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理和智能控制等多種技術(shù)，旨在提高電動(dòng)汽車的性能、安全性和可靠性。通過對(duì)電池性能和物理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，配合高效的數(shù)據(jù)處理與分析單元，該供電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電池狀態(tài)的精準(zhǔn)評(píng)估和即時(shí)反應(yīng)。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然新能源汽車的供電系統(tǒng)能夠收集大量的性能數(shù)據(jù)和物理數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)一般都是經(jīng)過簡(jiǎn)單的差值算法進(jìn)行計(jì)算和比較，沒有考慮到在一定時(shí)間內(nèi)的隨機(jī)窗口內(nèi)可能發(fā)生的數(shù)據(jù)波動(dòng)，這可能導(dǎo)致對(duì)電池狀態(tài)的評(píng)估不夠全面或準(zhǔn)確，特別是在對(duì)電池的綜合健康狀態(tài)進(jìn)行精細(xì)化分析時(shí)可能存在一定局限性，缺乏專門設(shè)計(jì)的算法和權(quán)重調(diào)整可能會(huì)影響數(shù)據(jù)的解釋和應(yīng)用，使得系統(tǒng)在對(duì)電池狀態(tài)變化的準(zhǔn)確判斷和預(yù)警能力方面存在一定的主觀性和誤差性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于新能源汽車的供電系統(tǒng)，解決了背景技術(shù)中提到的雖然新能源汽車的供電系統(tǒng)能夠收集大量的性能數(shù)據(jù)和物理數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)一般都是經(jīng)過簡(jiǎn)單的差值算法進(jìn)行計(jì)算和比較，沒有考慮到在一定時(shí)間內(nèi)的隨機(jī)窗口內(nèi)可能發(fā)生的數(shù)據(jù)波動(dòng)的問題。

3、技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種用于新能源汽車的供電系統(tǒng)，包括：電池健康檢測(cè)單元、內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)分析單元、報(bào)警單元以及記錄單元；

5、所述電池健康檢測(cè)單元和所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測(cè)單元分別用于對(duì)新能源電池的性能數(shù)據(jù)和物理數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，從而生成性能數(shù)據(jù)組和物理數(shù)據(jù)組，并輸入數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)；

6、所述數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)性能數(shù)據(jù)組和物理數(shù)據(jù)組進(jìn)行預(yù)處理；

7、所述數(shù)據(jù)分析單元用于對(duì)預(yù)處理后的性能數(shù)據(jù)組和物理數(shù)據(jù)組進(jìn)行整合計(jì)算，從而獲取報(bào)警參考系數(shù)，并將報(bào)警參考系數(shù)與預(yù)設(shè)的閾值y進(jìn)行對(duì)比，從而生成對(duì)比結(jié)果，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果，對(duì)當(dāng)前汽車電池狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

8、具體劃分方式為：當(dāng)bjckz>y時(shí)，代表當(dāng)前汽車電池處于一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)；

9、當(dāng)y*50％<bjckz≤y時(shí)，代表當(dāng)前汽車電池處于二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)；

10、當(dāng)bjckz≤y*50％時(shí)，代表當(dāng)前汽車電池處于三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)；

11、所述報(bào)警單元用于根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)向汽車控制終端發(fā)送警報(bào)，所述報(bào)警單元包括匹配模塊和執(zhí)行模塊，所述匹配模塊用于將對(duì)比結(jié)果與預(yù)設(shè)的緊急供電系統(tǒng)調(diào)整措施進(jìn)行匹配，所述執(zhí)行模塊用于執(zhí)行緊急供電系統(tǒng)調(diào)整措施，并執(zhí)行儲(chǔ)存的緊急供電系統(tǒng)調(diào)整措施，所述記錄單元用于生成報(bào)警日志；

12、其中緊急供電系統(tǒng)調(diào)整措施包括：當(dāng)汽車電池處于一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，立即切換到備用電源以保證車輛運(yùn)行，并切斷主電池供電，同時(shí)發(fā)送紅色警報(bào)信息至顯示器，并伴隨0.5秒一次的警報(bào)提示，同時(shí)自動(dòng)打開雙閃燈，并同步連接網(wǎng)絡(luò)地圖，引導(dǎo)駕駛員將車輛向就近的安全區(qū)域行駛并停車；

13、當(dāng)汽車電池處于二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)制降低30％的電池放電速率，同時(shí)發(fā)送黃色警報(bào)，并伴隨3秒一次的警報(bào)提示，同時(shí)自動(dòng)打開雙閃燈，為后方車輛進(jìn)行提示；

14、當(dāng)汽車電池處于三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)制降低10％的電池放電速率，同時(shí)發(fā)送綠色警報(bào)，同時(shí)自動(dòng)打開雙閃燈，為后方車輛進(jìn)行提示。

15、優(yōu)選的，所述電池健康檢測(cè)單元包括電壓監(jiān)測(cè)模塊、電流監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊以及內(nèi)阻監(jiān)測(cè)模塊；

16、所述電壓監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)電池的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而生成電壓值dyz，并按照時(shí)間戳分別記為：dyz1、dyz2、dyz3、...、dyzn；

17、所述電流監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)電池的電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而生成電流值dlz，并按照時(shí)間戳分別記為：dlz1、dlz2、dlz3、...、dlzn；

18、所述溫度監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)電池的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而生成溫度值wdz，并按照時(shí)間戳分別記為：wdz1、wdz2、wdz3、...、wdzn；

19、所述內(nèi)阻監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)電池的內(nèi)阻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而生成內(nèi)阻值nzz，并按照時(shí)間戳分別記為：nzz1、nzz2、nzz3、...、nzzn。

20、優(yōu)選的，所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測(cè)單元包括聲波監(jiān)測(cè)模塊和電化學(xué)阻抗譜監(jiān)測(cè)模塊；

21、所述聲波監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)電池做功時(shí)的聲音大小，從而生成聲波值syz，并按照時(shí)間戳分別記為：syz1、syz2、syz3、...、syzn；

22、所述電化學(xué)阻抗譜監(jiān)測(cè)模塊于監(jiān)測(cè)電池做功時(shí)的電化學(xué)阻抗譜，從而生成電化學(xué)阻抗譜值dhz，并按照時(shí)間戳分別記為：dhz1、dhz2、dhz3、...、dhzn。

23、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元的預(yù)處理方式包括清洗，去噪以及無量綱。

24、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析單元包括計(jì)算模塊和對(duì)比模塊，所述計(jì)算模塊用于將性能數(shù)據(jù)組和物理數(shù)據(jù)組進(jìn)行整合計(jì)算，從而生成報(bào)警參考系數(shù)bjckz，所述對(duì)比模塊用于將報(bào)警參考系數(shù)與預(yù)設(shè)的閾值y進(jìn)行對(duì)比從而生成對(duì)比結(jié)果。

25、優(yōu)選的，所述報(bào)警參考系數(shù)bjckz通過下述公式計(jì)算獲?。?/p>

26、

27、式中：xnz為電池性能系數(shù)值，wlz為電池物理系數(shù)值，且電池性能系數(shù)值xnz和電池物理系數(shù)值wlz由計(jì)算模塊分別對(duì)性能數(shù)據(jù)組以及物理數(shù)據(jù)組進(jìn)行整合計(jì)算獲取，log為對(duì)數(shù)函數(shù)，e為底數(shù)函數(shù)，a1和a2為權(quán)重值，且0<a1<1，0<a2<1，a1和a2的值由用戶調(diào)整設(shè)置。

28、優(yōu)選的，所述電池性能系數(shù)值xnz和電池物理系數(shù)值wlz分別由下述公式計(jì)算獲?。?/p>

29、

30、式中：dydtz為電壓動(dòng)態(tài)波動(dòng)值，dldtz為電流動(dòng)態(tài)波動(dòng)值，wddtz為溫度動(dòng)態(tài)波動(dòng)值，nzdtz為內(nèi)阻動(dòng)態(tài)波動(dòng)值，b1、b2、b3以及b4為權(quán)重值，且0<b1<1，0<b2<1，0<b3<1，0<b4<1，b1、b2、b3以及b4的值由用戶調(diào)整設(shè)置；

31、sydtz為聲波動(dòng)態(tài)波動(dòng)值，dhdtz為電化學(xué)阻抗譜動(dòng)態(tài)波動(dòng)值，c1和c2為權(quán)重值，sinh為雙曲正弦函數(shù)，cosh為雙曲余弦函數(shù)，且0<c1<1，0<c2<1，c1和c2的值由用戶調(diào)整設(shè)置。

32、優(yōu)選的，所述電壓動(dòng)態(tài)波動(dòng)值dydtz、電流動(dòng)態(tài)波動(dòng)值dldtz、溫度動(dòng)態(tài)波動(dòng)值wddtz、內(nèi)阻動(dòng)態(tài)波動(dòng)值nzdtz、聲波動(dòng)態(tài)波動(dòng)值sydtz以及電化學(xué)阻抗譜動(dòng)態(tài)波動(dòng)值dhdtz的具體計(jì)算公式如下：

33、

34、式中：dyckz為電壓窗口值，dypjz為電壓平均值，dlckz為電流窗口值，dlpjz為電流平均值，wdckz為溫度窗口值，wdpjz為溫度平均值，nzckz為內(nèi)阻窗口值，nzpjz為內(nèi)阻平均值，syckz為聲波窗口值，syysz為聲波原始值，dhckz為電化學(xué)阻抗譜窗口值，dhysz為電化學(xué)阻抗譜原始值，其中聲波原始值syysz和電化學(xué)阻抗譜原始值dhysz由廠家提供。

35、優(yōu)選的，所述電壓窗口值dyckz、電流窗口值dlckz、溫度窗口值wdckz、內(nèi)阻窗口值nzckz、聲波窗口值syckz以及電化學(xué)阻抗譜窗口值dhckz分別通過下述公式計(jì)算獲?。?/p>

36、

37、式中：k為窗口大小，i為窗口的起始位置在時(shí)間序列中的索引值，j為時(shí)間序列中第j個(gè)時(shí)間戳，dyzj、dl?zj、wd?zj、nz?zj、sy?zj以及dh?zj分別為第j個(gè)時(shí)間戳下的電壓值、電流值、溫度值、內(nèi)阻值、聲波值以及電化學(xué)阻抗譜值。

38、優(yōu)選的，所述電壓平均值dypjz、電流平均值dlpjz、溫度平均值wdpjz以及內(nèi)阻平均值nzpjz通過下述公式計(jì)算獲?。?/p>

39、

40、式中：j為時(shí)間序列中第j個(gè)時(shí)間戳，n為時(shí)間序列中第n個(gè)時(shí)間戳，dyzj、dl?zj、wdzj、nz?zj分別為第j個(gè)時(shí)間戳下的電壓值、電流值、溫度值以及內(nèi)阻值，dyzn、dl?zn、wd?zn以及nz?zn分別為第n個(gè)時(shí)間戳下的電壓值、電流值、溫度值以及內(nèi)阻值。

41、有益效果

42、本發(fā)明提供了一種用于新能源汽車的供電系統(tǒng)，具備以下有益效果：

43、(1)該用于新能源汽車的供電系統(tǒng)，通過綜合監(jiān)測(cè)電池的性能和物理數(shù)據(jù)，輔以高效的數(shù)據(jù)處理與分析單元，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池狀態(tài)的精準(zhǔn)評(píng)估和即時(shí)反應(yīng)。與當(dāng)前技術(shù)相比，該系統(tǒng)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警及緊急響應(yīng)措施的自動(dòng)化和智能化方面具有顯著的改進(jìn)。這些改進(jìn)不僅提高了電池的使用效率和壽命，也極大增強(qiáng)了駕駛安全性和預(yù)防故障的能力。

44、(2)該用于新能源汽車的供電系統(tǒng)，通過對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)波動(dòng)值的計(jì)算，通過比較當(dāng)前窗口值與平均值，反映了電池參數(shù)的即時(shí)變化情況，與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)相比，這種通過隨機(jī)窗口數(shù)據(jù)計(jì)算的方法更具有時(shí)效性和針對(duì)性，同時(shí)能夠縮小數(shù)據(jù)所占的比例，從而防止異常數(shù)據(jù)占比總數(shù)據(jù)值過小而出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏，從而提高算法的精度。