[發(fā)明專利]一種二階振蕩粒子群的動(dòng)力電池組風(fēng)冷系統(tǒng)能效優(yōu)化方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911095485.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110941876A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王佳;張盛龍;胡俠;姚建紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F119/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于二階振蕩粒子群算法的動(dòng)力電池組風(fēng)冷系統(tǒng)能效優(yōu)化方法，包括如下步驟：確定優(yōu)化設(shè)計(jì)變量：設(shè)計(jì)變量一共包括四個(gè)參數(shù)，分別為：第一冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₁，第二冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₂，第三冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₃和第四冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₄；確定優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)：系統(tǒng)為單目標(biāo)優(yōu)化，優(yōu)化目標(biāo)為動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)中九個(gè)電池模塊中溫度最大電池模塊和溫度最小的電池模塊的溫差最小；確定優(yōu)化限制條件；對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化。本發(fā)明將基于二階振蕩粒子群算法進(jìn)行改進(jìn)并且應(yīng)用到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池風(fēng)冷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了將風(fēng)冷系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇能效發(fā)揮到最優(yōu)，不但降低了能耗，而且提高了風(fēng)冷系統(tǒng)的使用效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，涉及一種動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)的能效優(yōu)化控制方法，具體涉及一種基于二階振蕩粒子群算法的動(dòng)力電池組風(fēng)冷系統(tǒng)能效優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車近年來(lái)得到飛速發(fā)展，但是隨著保有量的增加，電動(dòng)汽車的安全問(wèn)題日益突出，據(jù)統(tǒng)計(jì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組是電動(dòng)汽車安全問(wèn)題的主要來(lái)源，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組的安全問(wèn)題主要來(lái)自過(guò)充過(guò)放、涉水、碰撞、熱失控等因素。本專利主要研究動(dòng)力電池?zé)峁芾淼年P(guān)鍵問(wèn)題，動(dòng)力電池使用過(guò)程中散熱方式主要有三種，一種方式是強(qiáng)制風(fēng)冷，一種方式是水冷系統(tǒng)，一種方式是自然冷卻。強(qiáng)制風(fēng)冷冷卻方式主要是在電池箱外部加裝冷卻風(fēng)扇，根據(jù)電池箱熱量分布情況，啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇并根據(jù)散熱量不同，調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，滿足電池箱的散熱需求。

現(xiàn)有的動(dòng)力電池組能效優(yōu)化控制方法分為兩類，一類是風(fēng)扇開(kāi)關(guān)控制策略，當(dāng)電池組需要散熱時(shí)，選擇開(kāi)啟一個(gè)或者幾個(gè)冷卻風(fēng)扇，每個(gè)開(kāi)啟風(fēng)扇都是全功率運(yùn)行，當(dāng)溫度降低到合理區(qū)間后，風(fēng)扇關(guān)閉。另一類是將電池組冷卻風(fēng)扇分為幾個(gè)檔位，根據(jù)電池組溫升變化，確定風(fēng)扇風(fēng)速大小。上述兩種冷卻風(fēng)扇控制方式并不是根據(jù)電池組溫度的變化實(shí)時(shí)調(diào)整各個(gè)冷卻風(fēng)扇的風(fēng)速，未能使得冷卻風(fēng)扇能效達(dá)到最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有的現(xiàn)有電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的控制方法沒(méi)有將風(fēng)扇能效發(fā)揮到最優(yōu)的問(wèn)題，提供一種基于二階振蕩粒子群算法的動(dòng)力電池組風(fēng)冷系統(tǒng)能效優(yōu)化方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于二階振蕩粒子群算法的動(dòng)力電池組風(fēng)冷系統(tǒng)能效優(yōu)化方法，是基于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池風(fēng)冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，所述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池風(fēng)冷系統(tǒng)包括動(dòng)力電池組、第一冷卻風(fēng)扇、第二冷卻風(fēng)扇、第三冷卻風(fēng)扇、第四冷卻風(fēng)扇、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和車輛變速器；所述動(dòng)力電池組共有九個(gè)電池模塊；

采用二階振蕩粒子群算法對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池風(fēng)冷系統(tǒng)能效進(jìn)行優(yōu)化，包括如下步驟：

S1：確定優(yōu)化設(shè)計(jì)變量：

設(shè)計(jì)變量一共包括四個(gè)參數(shù)，分別為：第一冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₁，第二冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₂，第三冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₃和第四冷卻風(fēng)扇風(fēng)速vv₄；

S2：確定優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)：系統(tǒng)為單目標(biāo)優(yōu)化，優(yōu)化目標(biāo)為動(dòng)力電池組冷卻系統(tǒng)中九個(gè)電池模塊中溫度最大電池模塊和溫度最小的電池模塊的溫差最小；

S3：確定優(yōu)化限制條件；

S4：對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化，其具體的優(yōu)化流程如下：