[发明专利]一种自适应遗传算法的动力电池组风冷系统能效优化方法

说明书

本发明公开了一种动力电池组风冷系统能效优化控制方法，为了解决现有电动汽车动力电池系统冷却系统的控制方法没有将风扇能效发挥到最优的问题。本发明根据动力电池组温升情况实时调整冷却系统风扇的转速，动力电池箱四个冷却风扇的风速分别为vv₁，vv₂，vv₃，vv₄，风速参数作为优化设计变量，采用自适应遗传算法优化四参数转速大小，以获得动力电池组九个区域温度差最小的目的。本发明为电动汽车动力电池系统冷却系统的控制提供必要的技术支持。本发明适用于电动汽车动力电池设计制造领域。

技术领域

本发明涉及一种电池能效优化方法，尤其涉及一种基于自适应遗传算法的动力电池组风冷系统能效优化方法。

背景技术

电动汽车近年来得到飞速发展，但是随着保有量的增加，电动汽车的安全问题日益突出，据统计电动汽车动力电池组是电动汽车安全问题的主要来源，电动汽车动力电池组的安全问题主要来自过充过放、涉水、碰撞、热失控等因素。本专利主要研究动力电池热管理的关键问题，动力电池使用过程中散热方式主要有三种，一种方式是强制风冷，一种方式是水冷系统，一种方式是自然冷却。强制风冷冷却方式主要是在电池箱外部加装冷却风扇，根据电池箱热量分布情况，启动冷却风扇并根据散热量不同，调整风扇的转速，满足电池箱的散热需求。本专利研究动力电池冷却风扇的能效最优问题。

现有专利涉及的动力电池组能效优化控制方法分为两类，一类是风扇开关控制策略，当电池组需要散热时，选择开启一个或者几个冷却风扇，每个开启风扇都是全功率运行，当温度降低到合理区间后，风扇关闭。另一类是将电池组冷却风扇分为几个档位，根据电池组温升变化，确定风扇风速大小。上述两种冷却风扇控制方式并不是根据电池组温度的变化实时调整各个冷却风扇的风速，未能使得冷却风扇能效达到最优。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有动力电池组风冷系统不具有有效的能效控制手段的问题。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于自适应遗传算法的动力电池组风冷系统优化控制方法，包括以下步骤：

1)确定优化设计变量：设计变量一共包括四个参数，分别为电池组冷却风扇1风速vv₁、电池组冷却风扇2风速vv₂、电池组冷却风扇3风速vv₃和电池组冷却风扇4风速vv₄；

2)确定优化设计目标：将动力电池组划分为9个电池模块，优化目标为使得动力电池组冷却系统中温度最大电池模块和温度最小的电池模块的温差最小；

3)确定优化限制条件：根据动力系统的冷却技术参数确定vv₁，vv₂，vv₃和vv₄的工作范围；

4)基于自适应遗传算法进行能效优化，所述能效优化方法包括以下步骤：

步骤一、种群初始化，采用十进制编码方法对四个电池组冷却风扇的风速vv₁，vv₂，vv₃和vv₄进行编码，种群规模定义为N，交叉常数k₁和k₂，变异常数k₃和k₄，迭代最大代数为T_max，随机产生N个个体；

步骤二、计算初始种群中的每个个体v_i的最终温度T_j(k+1)_i大小，即第i个个体第k+1时刻的第j个电池模块的温度大小；

步骤三、引入适应度函数并计算对应的适应值；