一种用于新能源汽车的供电系统的制作方法

本发明涉及新能源汽车，具体为用于新能源汽车的供电系统。

背景技术：

1、新能源汽车的供电系统是一种用于管理电动汽车电池的关键技术。该系统综合了电池状态监测、数据处理和智能控制等多种技术，旨在提高电动汽车的性能、安全性和可靠性。通过对电池性能和物理数据的准确监测，配合高效的数据处理与分析单元，该供电系统能够实现对电池状态的精准评估和即时反应。

2、在现有技术中，虽然新能源汽车的供电系统能够收集大量的性能数据和物理数据，但这些数据一般都是经过简单的差值算法进行计算和比较，没有考虑到在一定时间内的随机窗口内可能发生的数据波动，这可能导致对电池状态的评估不够全面或准确，特别是在对电池的综合健康状态进行精细化分析时可能存在一定局限性，缺乏专门设计的算法和权重调整可能会影响数据的解释和应用，使得系统在对电池状态变化的准确判断和预警能力方面存在一定的主观性和误差性。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于新能源汽车的供电系统，解决了背景技术中提到的虽然新能源汽车的供电系统能够收集大量的性能数据和物理数据，但这些数据一般都是经过简单的差值算法进行计算和比较，没有考虑到在一定时间内的随机窗口内可能发生的数据波动的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于新能源汽车的供电系统，包括：电池健康检测单元、内部结构检测单元、数据处理单元、数据分析单元、报警单元以及记录单元；

5、所述电池健康检测单元和所述内部结构检测单元分别用于对新能源电池的性能数据和物理数据进行检测，从而生成性能数据组和物理数据组，并输入数据处理单元内；

6、所述数据处理单元用于对性能数据组和物理数据组进行预处理；

7、所述数据分析单元用于对预处理后的性能数据组和物理数据组进行整合计算，从而获取报警参考系数，并将报警参考系数与预设的阈值y进行对比，从而生成对比结果，并根据对比结果，对当前汽车电池状态进行判断，从而划分风险等级；

8、具体划分方式为：当bjckz>y时，代表当前汽车电池处于一级风险状态；

9、当y*50％<bjckz≤y时，代表当前汽车电池处于二级风险状态；

10、当bjckz≤y*50％时，代表当前汽车电池处于三级风险状态；

11、所述报警单元用于根据风险等级向汽车控制终端发送警报，所述报警单元包括匹配模块和执行模块，所述匹配模块用于将对比结果与预设的紧急供电系统调整措施进行匹配，所述执行模块用于执行紧急供电系统调整措施，并执行储存的紧急供电系统调整措施，所述记录单元用于生成报警日志；

12、其中紧急供电系统调整措施包括：当汽车电池处于一级风险状态时，立即切换到备用电源以保证车辆运行，并切断主电池供电，同时发送红色警报信息至显示器，并伴随0.5秒一次的警报提示，同时自动打开双闪灯，并同步连接网络地图，引导驾驶员将车辆向就近的安全区域行驶并停车；

13、当汽车电池处于二级风险状态时，强制降低30％的电池放电速率，同时发送黄色警报，并伴随3秒一次的警报提示，同时自动打开双闪灯，为后方车辆进行提示；

14、当汽车电池处于三级风险状态时，强制降低10％的电池放电速率，同时发送绿色警报，同时自动打开双闪灯，为后方车辆进行提示。

15、优选的，所述电池健康检测单元包括电压监测模块、电流监测模块、温度监测模块以及内阻监测模块；

16、所述电压监测模块用于对电池的电压进行监测，从而生成电压值dyz，并按照时间戳分别记为：dyz1、dyz2、dyz3、...、dyzn；

17、所述电流监测模块用于对电池的电流进行监测，从而生成电流值dlz，并按照时间戳分别记为：dlz1、dlz2、dlz3、...、dlzn；

18、所述温度监测模块用于对电池的温度进行监测，从而生成温度值wdz，并按照时间戳分别记为：wdz1、wdz2、wdz3、...、wdzn；

19、所述内阻监测模块用于对电池的内阻进行监测，从而生成内阻值nzz，并按照时间戳分别记为：nzz1、nzz2、nzz3、...、nzzn。

20、优选的，所述内部结构检测单元包括声波监测模块和电化学阻抗谱监测模块；

21、所述声波监测模块用于监测电池做功时的声音大小，从而生成声波值syz，并按照时间戳分别记为：syz1、syz2、syz3、...、syzn；

22、所述电化学阻抗谱监测模块于监测电池做功时的电化学阻抗谱，从而生成电化学阻抗谱值dhz，并按照时间戳分别记为：dhz1、dhz2、dhz3、...、dhzn。

23、优选的，所述数据处理单元的预处理方式包括清洗，去噪以及无量纲。

24、优选的，所述数据分析单元包括计算模块和对比模块，所述计算模块用于将性能数据组和物理数据组进行整合计算，从而生成报警参考系数bjckz，所述对比模块用于将报警参考系数与预设的阈值y进行对比从而生成对比结果。

25、优选的，所述报警参考系数bjckz通过下述公式计算获取：

26、

27、式中：xnz为电池性能系数值，wlz为电池物理系数值，且电池性能系数值xnz和电池物理系数值wlz由计算模块分别对性能数据组以及物理数据组进行整合计算获取，log为对数函数，e为底数函数，a1和a2为权重值，且0<a1<1，0<a2<1，a1和a2的值由用户调整设置。

28、优选的，所述电池性能系数值xnz和电池物理系数值wlz分别由下述公式计算获取：

29、

30、式中：dydtz为电压动态波动值，dldtz为电流动态波动值，wddtz为温度动态波动值，nzdtz为内阻动态波动值，b1、b2、b3以及b4为权重值，且0<b1<1，0<b2<1，0<b3<1，0<b4<1，b1、b2、b3以及b4的值由用户调整设置；

31、sydtz为声波动态波动值，dhdtz为电化学阻抗谱动态波动值，c1和c2为权重值，sinh为双曲正弦函数，cosh为双曲余弦函数，且0<c1<1，0<c2<1，c1和c2的值由用户调整设置。

32、优选的，所述电压动态波动值dydtz、电流动态波动值dldtz、温度动态波动值wddtz、内阻动态波动值nzdtz、声波动态波动值sydtz以及电化学阻抗谱动态波动值dhdtz的具体计算公式如下：

33、

34、式中：dyckz为电压窗口值，dypjz为电压平均值，dlckz为电流窗口值，dlpjz为电流平均值，wdckz为温度窗口值，wdpjz为温度平均值，nzckz为内阻窗口值，nzpjz为内阻平均值，syckz为声波窗口值，syysz为声波原始值，dhckz为电化学阻抗谱窗口值，dhysz为电化学阻抗谱原始值，其中声波原始值syysz和电化学阻抗谱原始值dhysz由厂家提供。

35、优选的，所述电压窗口值dyckz、电流窗口值dlckz、温度窗口值wdckz、内阻窗口值nzckz、声波窗口值syckz以及电化学阻抗谱窗口值dhckz分别通过下述公式计算获取；

36、

37、式中：k为窗口大小，i为窗口的起始位置在时间序列中的索引值，j为时间序列中第j个时间戳，dyzj、dl zj、wd zj、nz zj、sy zj以及dh zj分别为第j个时间戳下的电压值、电流值、温度值、内阻值、声波值以及电化学阻抗谱值。

38、优选的，所述电压平均值dypjz、电流平均值dlpjz、温度平均值wdpjz以及内阻平均值nzpjz通过下述公式计算获取：

39、

40、式中：j为时间序列中第j个时间戳，n为时间序列中第n个时间戳，dyzj、dl zj、wdzj、nz zj分别为第j个时间戳下的电压值、电流值、温度值以及内阻值，dyzn、dl zn、wd zn以及nz zn分别为第n个时间戳下的电压值、电流值、温度值以及内阻值。

41、有益效果

42、本发明提供了一种用于新能源汽车的供电系统，具备以下有益效果：

43、(1)该用于新能源汽车的供电系统，通过综合监测电池的性能和物理数据，辅以高效的数据处理与分析单元，实现了对电池状态的精准评估和即时反应。与当前技术相比，该系统在实时数据处理、风险预警及紧急响应措施的自动化和智能化方面具有显著的改进。这些改进不仅提高了电池的使用效率和寿命，也极大增强了驾驶安全性和预防故障的能力。

44、(2)该用于新能源汽车的供电系统，通过对各项数据的动态波动值的计算，通过比较当前窗口值与平均值，反映了电池参数的即时变化情况，与传统的监测相比，这种通过随机窗口数据计算的方法更具有时效性和针对性，同时能够缩小数据所占的比例，从而防止异常数据占比总数据值过小而出现数据遗漏，从而提高算法的精度。