本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電，尤其涉及自適應(yīng)電流調(diào)節(jié)的電動(dòng)汽車充電方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電動(dòng)汽車的普及，電池充電技術(shù)的研究和發(fā)展變得越來(lái)越重要。電動(dòng)汽車的電池充電過(guò)程直接影響到電池的壽命和整車的性能。為了提高電動(dòng)汽車的續(xù)航能力和使用壽命，研發(fā)高效、安全的充電方法成為行業(yè)的重點(diǎn)。

2、然而，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車充電技術(shù)仍存在一些技術(shù)問(wèn)題。傳統(tǒng)的充電方法通常使用固定的充電電流和電壓，這無(wú)法適應(yīng)電池在不同充電狀態(tài)下的需求，容易導(dǎo)致電池過(guò)充或充電不足。此外，現(xiàn)有充電系統(tǒng)缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能調(diào)節(jié)能力，無(wú)法根據(jù)電池的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致充電效率低下，電池壽命縮短。充電過(guò)程中的溫度管理也不完善，未能有效防止電池過(guò)熱或過(guò)冷，從而增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，亟需一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電流和溫控系統(tǒng)的智能充電方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述目的，本發(fā)明提供了自適應(yīng)電流調(diào)節(jié)的電動(dòng)汽車充電方法。

2、自適應(yīng)電流調(diào)節(jié)的電動(dòng)汽車充電方法，包括以下步驟：

3、s1，電池參數(shù)監(jiān)測(cè)：通過(guò)充電設(shè)備內(nèi)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車電池參數(shù)，包括電壓、溫度、內(nèi)部阻抗和當(dāng)前充電電流；

4、s2，電池健康狀態(tài)評(píng)估：基于監(jiān)測(cè)到的電池參數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)預(yù)設(shè)的健康評(píng)估算法對(duì)電池的健康狀態(tài)進(jìn)行分析；

5、s3，充電需求預(yù)測(cè)：根據(jù)電池的健康狀態(tài)和實(shí)時(shí)電池參數(shù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)電池的最佳充電電流需求，生成適配當(dāng)前電池狀態(tài)的充電電流曲線；

6、s4，動(dòng)態(tài)電流調(diào)節(jié)：通過(guò)充電設(shè)備內(nèi)預(yù)設(shè)的電流調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)預(yù)測(cè)的充電電流曲線動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電流，確保充電過(guò)程與電池狀態(tài)匹配；

7、s5，熱管理策略應(yīng)用：在充電過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度，根據(jù)溫度變化情況啟動(dòng)冷卻或加熱系統(tǒng)，以維持電池在最佳溫度范圍內(nèi)，防止過(guò)熱或過(guò)冷；

8、s6，充電安全監(jiān)控：在整個(gè)充電過(guò)程中，持續(xù)監(jiān)控電池的電壓、溫度和電流變化情況；

9、s7，充電完成及報(bào)告生成：在電池達(dá)到預(yù)設(shè)的充電上限時(shí)，逐步降低充電電流，直至充電完成，充電完成后，生成充電報(bào)告，包括充電時(shí)間、充電電流變化情況、電池溫度變化情況和電池健康狀態(tài)。

10、可選的，所述s1中預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)采集模塊具體包括：

11、電壓傳感器：在充電設(shè)備中安裝高精度電壓傳感器，用于測(cè)量電池端子上的電壓，獲取電壓數(shù)據(jù)，電壓傳感器直接連接到電池的正負(fù)極，能夠在充電過(guò)程中持續(xù)監(jiān)測(cè)電池的電壓變化；

12、溫度傳感器：使用熱電偶、熱敏電阻或紅外溫度傳感器測(cè)量電池的溫度，溫度傳感器需要布置在電池表面或內(nèi)部，獲取電池溫度數(shù)據(jù)；

13、阻抗測(cè)量裝置：利用交流阻抗測(cè)量技術(shù)，在特定頻率下施加小幅交流電流，測(cè)量響應(yīng)電壓，計(jì)算阻抗值，獲取電池內(nèi)部阻抗數(shù)據(jù)；

14、電流傳感器：采用霍爾效應(yīng)電流傳感器或分流器來(lái)測(cè)量充電電流，獲取電池電流數(shù)據(jù)。

15、可選的，所述s2具體包括：

16、s21，數(shù)據(jù)預(yù)處理：獲取監(jiān)測(cè)到的電池參數(shù)，并進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)平滑、數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)歸一化，并進(jìn)行提取關(guān)鍵特征，關(guān)鍵特征包括電壓變化率、溫度變化率、內(nèi)部阻抗變化和充電電流變化；

17、s22，健康狀態(tài)評(píng)估：采用基于物理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的混合模型進(jìn)行電池健康狀態(tài)評(píng)估和電池剩余壽命預(yù)測(cè)；

18、s23，健康狀態(tài)報(bào)告：生成健康狀態(tài)報(bào)告，包括當(dāng)前電池健康狀態(tài)和預(yù)測(cè)的電池剩余壽命。

19、可選的，所述s3中根據(jù)電池的健康狀態(tài)和實(shí)時(shí)電池參數(shù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)電池的最佳充電電流需求，具體包括：

20、s31，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：收集歷史電池參數(shù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電池參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的電池健康狀態(tài)；

21、s32，數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)收集到數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)歸一化，并提取影響充電電流的關(guān)鍵特征，關(guān)鍵特征包括電壓、溫度、內(nèi)部阻抗、當(dāng)前充電電流、電壓變化率、溫度變化率、內(nèi)部阻抗變化和電池健康狀態(tài)；

22、s33，模型選擇與訓(xùn)練：采用隨機(jī)森林算法，建立充電電流預(yù)測(cè)模型；

23、s34，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)：使用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的電池參數(shù)，使用訓(xùn)練好的充電電流預(yù)測(cè)模型進(jìn)行充電電流預(yù)測(cè)。

24、可選的，所述s3中生成適配當(dāng)前電池狀態(tài)的充電電流曲線，具體包括：

25、s35，充電階段：電動(dòng)汽車電池充電分為恒流充電階段、恒壓充電階段和浮充階段；

26、恒流充電階段：在恒流充電階段，電流保持恒定，直到電池電壓達(dá)到設(shè)定值，表示為：

27、icharging(t)＝ioptimal；

28、恒壓充電階段：在恒壓充電階段，電壓保持恒定，充電電流逐漸減少，公式為：

29、

30、其中，icharging(t)是時(shí)間t時(shí)的充電電流，ioptimal是模型預(yù)測(cè)的最佳充電電流，α是根據(jù)電池特性確定的衰減系數(shù)，t0是恒壓階段的起始時(shí)間；

31、浮充階段：在浮充階段，電流保持最小的恒定值，以維持電池電壓在安全范圍內(nèi)，表示為：

32、icharging(t)＝ifloat；

33、其中，ifloat是浮充階段的電流，一般取較小的值以維持電池電量；

34、s36，充電電流曲線生成：結(jié)合恒流充電階段、恒壓充電階段和浮充階段的充電電流公式，生成完整的充電電流曲線，表示為：

35、

36、其中，vset是恒壓階段的設(shè)定電壓，t0是恒壓階段的起始時(shí)間。

37、可選的，所述s4中預(yù)設(shè)的電流調(diào)節(jié)模塊包括控制算法單元和電流調(diào)節(jié)器，所述s4中根據(jù)預(yù)測(cè)的充電電流曲線動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電流，具體包括：

38、s41，充電電流計(jì)算：控制算法單元基于實(shí)時(shí)電池參數(shù)和預(yù)測(cè)的充電電流曲線，動(dòng)態(tài)計(jì)算所需的充電電流，表示為：

39、

40、其中，vset是恒壓階段的設(shè)定電壓，vmax是電池的最大充電電壓，α是根據(jù)電池特性確定的衰減系數(shù)，t0是恒壓階段的起始時(shí)間，ioptimal是預(yù)測(cè)的最佳充電電流，ifloat是浮充階段的充電電流；

41、s42，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)充電電流：電流調(diào)節(jié)器根據(jù)控制算法單元的輸出，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)充電電流；

42、s43，實(shí)時(shí)監(jiān)控與動(dòng)態(tài)調(diào)整：充電過(guò)程中，持續(xù)監(jiān)控電池參數(shù)和充電電流，根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電流，確保充電過(guò)程安全高效。

43、可選的，所述s5具體包括：

44、s51，監(jiān)測(cè)電池溫度：通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的溫度；

45、s52，數(shù)據(jù)分析：對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算溫度變化率以評(píng)估溫度變化趨勢(shì)；

46、s53，設(shè)定溫度范圍：設(shè)定電池的最佳溫度范圍，電池溫度應(yīng)保持在此范圍內(nèi)以確保安全和最佳性能；

47、s54，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)：根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的溫度數(shù)據(jù)和溫度變化情況，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷卻或加熱系統(tǒng)；

48、s55，實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)整：在充電過(guò)程中，持續(xù)監(jiān)控電池溫度，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保電池溫度保持在最佳范圍內(nèi)；

49、s56，保護(hù)機(jī)制：設(shè)置溫度上限和下限保護(hù)，溫度超出極限時(shí)，采取緊急措施(如暫停充電)以保護(hù)電池安全。

50、可選的，所述s6具體包括：

51、s61，數(shù)據(jù)接受：實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)采集模塊監(jiān)測(cè)的汽車電池參數(shù)，包括電壓、溫度和當(dāng)前充電電流；

52、s62，數(shù)據(jù)處理：對(duì)實(shí)時(shí)接收的汽車電池參數(shù)進(jìn)行處理，計(jì)算電壓變化率、溫度變化率和電流變化率；

53、s63，安全范圍設(shè)定：設(shè)定電池參數(shù)的安全范圍，包括電壓安全范圍、溫度安全范圍和電流安全范圍；

54、s64，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電策略：在檢測(cè)到過(guò)熱、過(guò)壓或過(guò)流風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，降低充電電流或暫停充電，以緩解安全風(fēng)險(xiǎn)。

55、可選的，所述s7具體包括：

56、s71，設(shè)定充電上限：設(shè)定電池的充電電壓上限和電池的充電電流上限；

57、s72，逐步降低充電電流：當(dāng)電池電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的充電上限時(shí)，逐步降低充電電流；

58、s73，充電完成：當(dāng)充電電流降低到設(shè)定的最小值時(shí)，認(rèn)為充電完成；

59、s74，生成充電報(bào)告：充電完成后，生成充電報(bào)告，包括充電時(shí)間、充電電流變化情況、電池溫度變化情況和電池健康狀態(tài)。

60、本發(fā)明的有益效果：

61、本發(fā)明，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、溫度和電流等關(guān)鍵參數(shù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)最佳充電電流需求，并動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電流，確保充電過(guò)程始終與電池狀態(tài)匹配。采用逐步降低充電電流的策略，在電池達(dá)到預(yù)設(shè)的充電上限時(shí)，避免了過(guò)度充電帶來(lái)的損害，顯著提高了充電效率，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。同時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電電流和溫度，防止電池在充電過(guò)程中過(guò)熱或過(guò)冷，進(jìn)一步保護(hù)電池，延長(zhǎng)其使用壽命。

62、本發(fā)明，持續(xù)監(jiān)控電池的電壓、溫度和電流變化情況，及時(shí)檢測(cè)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，如過(guò)熱、過(guò)壓和過(guò)流等。當(dāng)檢測(cè)到這些風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，能夠迅速采取保護(hù)措施，如降低充電電流或暫停充電，確保充電過(guò)程的安全性。此外，通過(guò)設(shè)置溫度上限和下限保護(hù)機(jī)制，當(dāng)溫度超出極限時(shí)，立即停止充電，避免安全事故的發(fā)生。通過(guò)這些安全措施，顯著提高了電動(dòng)汽車充電過(guò)程的安全性。

63、本發(fā)明，在充電完成后，系統(tǒng)生成詳細(xì)的充電報(bào)告，包括充電時(shí)間、充電電流變化情況、電池溫度變化情況和電池健康狀態(tài)等信息。用戶可以通過(guò)這些報(bào)告全面了解充電過(guò)程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，及時(shí)掌握電池的健康狀況和充電效果。這不僅有助于用戶進(jìn)行電池的日常維護(hù)，還可以幫助用戶優(yōu)化充電習(xí)慣，提高電池的整體性能和壽命。詳細(xì)的充電報(bào)告為用戶提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持，使電池管理更加科學(xué)和高效。