本發(fā)明屬于動(dòng)力電池?zé)峁芾恚绕渖婕盎诔浞烹妳?shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂品椒跋到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)在快速響應(yīng)溫度變化和適應(yīng)不同運(yùn)行條件方面存在局限，導(dǎo)致電池性能和安全難以得到最佳保障。例如，傳統(tǒng)的熱管理系統(tǒng)通常依賴于預(yù)設(shè)的控制策略，無法根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而可能導(dǎo)致過熱或低效冷卻的問題。

2、此外，在飛行汽車中，由于其獨(dú)特的運(yùn)行環(huán)境和頻繁的工況變化，現(xiàn)有系統(tǒng)更顯不足。

3、在公告號為cn?115295927?a、名稱為儲(chǔ)能系統(tǒng)的溫度控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)的中國發(fā)明專利申請中，公開了一種預(yù)設(shè)的溫度控制策略，其中設(shè)置了第一預(yù)設(shè)安全溫度閾值和第二預(yù)設(shè)安全溫度閾值：

4、在保證電池工作溫度小于第一預(yù)設(shè)安全溫度閥值的情況下，電池采用最大安全充放電功率進(jìn)行工作，能最大程度發(fā)揮電池的充放電性能；

5、第二預(yù)設(shè)安全溫度閥值是電池工作狀態(tài)的判斷溫度值，在電池當(dāng)前溫度大于第二預(yù)設(shè)安全溫度閥值時(shí)，可能導(dǎo)致電池溫度過高發(fā)生起火、爆炸等安全的事故，此時(shí)，電池溫度達(dá)到該第二預(yù)設(shè)安全溫度閥值，儲(chǔ)能系統(tǒng)就會(huì)停止工作，以免發(fā)生安全事故。當(dāng)然在電池當(dāng)前溫度小于第二預(yù)設(shè)安全溫度閥值時(shí)，雖然電池處于高溫工作狀態(tài)，但是電池并不會(huì)發(fā)生上述危險(xiǎn)的緊急情況。

6、因此，在上述現(xiàn)有專利中，為了對電池進(jìn)行降溫，首先對環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)整，從而影響電池溫度，在此過程中，電池始終以最大安全充放電功率進(jìn)行工作；而在電池溫度達(dá)到極限溫度時(shí)，將直接停止工作。這種斷崖式的電池充放電控制，雖然其聲稱不會(huì)使電池溫度過高發(fā)生危險(xiǎn)的緊急情況，但是上述控制策略會(huì)對電池的使用壽命和使用性能產(chǎn)生一定的影響，不利于電池使用壽命的延長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂品椒跋到y(tǒng)，根據(jù)得到的動(dòng)力電池未來時(shí)刻的預(yù)測溫度，采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制策略，得到跟隨動(dòng)力電池未來時(shí)刻預(yù)測溫度隨動(dòng)式的、最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)，基于最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對動(dòng)力電池的充放電控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對動(dòng)力電池溫度的動(dòng)態(tài)控制。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明第一方面提供了基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂品椒ā?/p>

4、基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂品椒?，包括以下步驟：

5、獲取動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)并進(jìn)行預(yù)處理；

6、將預(yù)處理后的動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)輸入至預(yù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)預(yù)測模型中，預(yù)測得到動(dòng)力電池未來時(shí)刻的預(yù)測溫度；

7、采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制策略，定義狀態(tài)為動(dòng)力電池當(dāng)前狀態(tài)和預(yù)測溫度，動(dòng)作為動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)，定義獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)為動(dòng)力電池性能和壽命的綜合指標(biāo)，以獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)最大值為目標(biāo)學(xué)習(xí)動(dòng)力電池的最優(yōu)控制策略，得到最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)；

8、以最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)對動(dòng)力電池進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的熱管理。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，獲取動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)并進(jìn)行預(yù)處理，包括：

10、獲取包括動(dòng)力電池溫度、電壓和電流數(shù)據(jù)的動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)；

11、將動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行去噪和歸一化處理；

12、基于動(dòng)力電池溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算動(dòng)力電池溫度變化率，實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)特征提取。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括對深度學(xué)習(xí)預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，具體為：

14、選用lstm網(wǎng)絡(luò)模型作為深度學(xué)習(xí)預(yù)測模型，獲取動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)的歷史值；

15、基于動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)的歷史值，對lstm網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的lstm網(wǎng)絡(luò)模型；

16、其中，動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)的歷史值包括動(dòng)力電池溫度、電壓和電流數(shù)據(jù)的歷史值、以及動(dòng)力電池溫度變化率的歷史值。

17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述lstm網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練損失函數(shù)定義為預(yù)測溫度和實(shí)際溫度之間的均方誤差：

18、

19、其中n是樣本數(shù)量，為第i個(gè)樣本的預(yù)測溫度，為實(shí)際溫度。

20、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制策略為深度確定性策略梯度算法，所述獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)為：

21、r＝w1·pbat+w2·lbat；

22、其中pbat為電池性能指標(biāo)；lbat為電池壽命指標(biāo)；w1和w2為權(quán)重系數(shù)。

23、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，以最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)對動(dòng)力電池進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的熱管理，包括：

24、使用自適應(yīng)pid控制器，根據(jù)深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法輸出的最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整動(dòng)力電池的充放電控制參數(shù)。

25、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，使用自適應(yīng)pid控制器動(dòng)態(tài)調(diào)整動(dòng)力電池的充放電控制參數(shù)，計(jì)算公式為：

26、

27、其中，kp、ki和kd分別為比例、積分、微分控制系數(shù)；e(t)是偏差信號。

28、本發(fā)明第二方面提供了基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂葡到y(tǒng)。

29、基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂葡到y(tǒng)，包括：

30、數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為：獲取動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)并進(jìn)行預(yù)處理；

31、溫度預(yù)測模塊，被配置為：將預(yù)處理后的動(dòng)力電池狀態(tài)參數(shù)輸入至預(yù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)預(yù)測模型中，預(yù)測得到動(dòng)力電池未來時(shí)刻的預(yù)測溫度；

32、強(qiáng)化學(xué)習(xí)模塊，被配置為：采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制策略，定義狀態(tài)為動(dòng)力電池當(dāng)前狀態(tài)和預(yù)測溫度，動(dòng)作為動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)，定義獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)為動(dòng)力電池性能和壽命的綜合指標(biāo)，以獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)最大值為目標(biāo)學(xué)習(xí)動(dòng)力電池的最優(yōu)控制策略，得到最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)；

33、控制模塊，被配置為：以最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)對動(dòng)力電池進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的熱管理。

34、本發(fā)明第三方面提供了計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂品椒ㄖ械牟襟E。

35、本發(fā)明第四方面提供了電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂品椒ㄖ械牟襟E。

36、以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果：

37、本發(fā)明提供了一種基于充放電參數(shù)的汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾砜刂品椒跋到y(tǒng)，不依賴于預(yù)設(shè)的控制策略，而是根據(jù)得到的動(dòng)力電池未來時(shí)刻的預(yù)測溫度，采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制策略，得到跟隨動(dòng)力電池未來時(shí)刻預(yù)測溫度隨動(dòng)式的、最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)，基于最優(yōu)的動(dòng)力電池充放電控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對動(dòng)力電池的充放電控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對動(dòng)力電池的溫度的精確和動(dòng)態(tài)控制。

38、本發(fā)明的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制策略中，定義獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)為動(dòng)力電池性能和壽命的綜合指標(biāo)，以獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)最大值為目標(biāo)學(xué)習(xí)動(dòng)力電池的最優(yōu)控制策略，深度挖掘預(yù)測溫度與充放電控制參數(shù)之間的隱含關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)對充放電控制參數(shù)的控制，進(jìn)而對電池溫度進(jìn)行有效控制。

39、本發(fā)明不會(huì)造成充放電控制參數(shù)的斷崖式改變，既能夠提升動(dòng)力電池的安全性，又能夠提升動(dòng)力電池的使用壽命和使用性能，且在具有獨(dú)特運(yùn)行環(huán)境和頻繁工況變化的車載動(dòng)力電池、例如飛行汽車中，能夠得到良好的適用性。

40、本發(fā)明的在采用lstm網(wǎng)絡(luò)模型對動(dòng)力電池未來時(shí)刻的溫度進(jìn)行預(yù)測時(shí)，考慮了動(dòng)力電池溫度、電壓和電流數(shù)據(jù)、以及動(dòng)力電池溫度變化率，能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的溫度預(yù)測，得到更準(zhǔn)確的溫度預(yù)測結(jié)果。

41、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。