一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统及方法与流程

1.本发明涉及充电管理技术领域，具体涉及一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统及方法。


背景技术：

2.新能源汽车双向车载充电机运用于新能源汽车，一方面把交流电整流升降压后给动力电池包供电，另一方面把动力电池的电升降压后逆变成交流电供用电设备使用，充电过程中车载电源需要和充电桩、充电枪、动力电池、整车控制器交互，放电过程中车载电源需要和负载、放电枪、动力电池、整车控制器进行交互。
3.现有的新能源汽车充电设备未对冷却液流量进行精确监控，冷却液流量过大会增大压缩机的运行功率，造成能源浪费；冷却液流量过小会造成充电机过温保护，出现充电断续现象。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统及方法，解决上述技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，所述系统包括：
7.温度获取模块，用于获取车载充电设备工作时各采集单元的实时温度；
8.所述温度获取模块包进出温度差获取子模块和内外温度差获取子模块，所述进出温度差获取子模块包括冷却液管道进水口温度采集单元和冷却液管道出水口温度采集单元，分别用于采集冷却液管道进水口温度和冷却液管道出水口温度；
9.所述内外温度差获取子模块包括环境温度采集单元和充电机腔体温度采集单元，分别用于采集车载充电设备工作时的周围环境温度和车载充电设备工作时的腔体温度；
10.总热耗获取模块，用于实时获取车载充电设备的当前热耗量；
11.分析模块，用于根据温度获取模块和总热耗获取模块获取的数据得到所述车载充电设备冷却设备的冷却液流量监测值。
12.控制器，用于控制充电管理系统正常工作。
13.通过上述技术方案，本发明采集冷却管道进水口温度和出水口温度，得出冷却管道进出口温度差，采集车载充电设备工作时的周围环境温度和车载充电设备工作时的腔体温度得出内外温度差，采集车载充电设备的当前热耗量，通过采集到的参数计算得出冷却液流量，实现对冷却液流量精准预测。
14.作为本发明方案的进一步描述，所述车载充电设备包括充电工作状态和放电工作状态，所述温度获取模块分别获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的所述进出温度差和内外温度差，所述总热耗获取模块分别获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的总热耗。
15.作为本发明方案的进一步描述，所述流量计算方法包括：
16.根据下式求取进出温度差：δt1＝t
出-t
进
；
17.根据下式求取内外温度差：δt2＝t
内-t
外
；
18.式中，δt1为进出温度差，t
出
、t
进
分别为冷却液管道出水口和进水口温度，δt2为内外温度差，t
内
、t
外
分别为所述车载充电设备的腔体温度和工作环境温度；
19.将δt1和δt2代入下式求取流量：
[0020][0021]
式中，s为车载充电设备的发热区域面积，所述冷却液管道设置在发热区域，k为车载充电设备的传热系数，ρ为冷却液密度，c为冷却液比热容。
[0022]
通过上述技术方案，本发明通过公式分别计算出车载充电设备在充电和放电两种工作状态下的实时冷却液流量。
[0023]
作为本发明方案的进一步描述，所述传热系数k＝1/r0，所述r0为冷却液管道的传热热阻，所述传热系数k与r0成反比，所述传热热阻r0与管壁壁厚和管壁导热系数相关，通过改变冷却液管道的管壁壁厚和管壁材料可改变传热热阻r0的大小。
[0024]
作为本发明方案的进一步描述，将所述流量q与预设区间[q1、q2]进行对比：
[0025]
若q属于[q1、q2]，则冷却液流量满足需求，否则，冷却液流量不满足需求，对冷却液流量进行分析，根据分析结果对冷却液管道进行调整。
[0026]
作为本发明方案的进一步描述，所述冷却液流量分析方法包括：
[0027]
通过下式求取冷却液管道传热热阻：
[0028][0029]
式中，τ为补偿系数，d为冷却液管道厚度，μ为管壁导热系数；
[0030]
若所述流量q过大，则提高传热系数k，即降低冷却液管道传热热阻r0，若所述流量q过小，则降低传热系数k，即提高冷却液管道传热热阻r0。
[0031]
通过上述技术方案，将车载充电设备在充电和放电两种工作状态下的实时冷却液流量与设定好的预设区间比较，若流量不属于预设区间，则冷却液流量不满足需求，然后对流量进行分析，若所述流量q过大，则提高传热系数k，即降低冷却液管道传热热阻r0，若所述流量q过小，则降低传热系数k，即提高冷却液管道传热热阻r0[0032]
一种基于大数据的新能源汽车充电管理方法，包括如下步骤：
[0033]
步骤s100、获取车载充电设备在充电工作状态下和放电工作状态下的进出温度差和内外温度差；
[0034]
步骤s200、获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的总热耗；
[0035]
步骤s300、根据获取的数据分别计算车载充电设备在充电工作状态下和放电工作状态下的冷却液流量；
[0036]
步骤s400、判断冷却液流量是否满足要求，若不满足要求对冷却液流量进行分析；
[0037]
步骤s500、根据分析结果调整冷却液管道传热热阻。
[0038]
本发明的有益效果：
[0039]
本发明采集冷却管道进水口温度和出水口温度，得出冷却管道进出口温度差，采集车载充电设备工作时的周围环境温度和车载充电设备工作时的腔体温度得出内外温度差，采集车载充电设备的当前热耗量，通过采集到的参数计算得出冷却液流量，实现对冷却液流量精准预测，然后，通过将冷却液流量与预设区间对比，判断冷却液流量是否满足需求，若不满足需求，通过对流量进行分析，对冷却液管道进行调整。
附图说明
[0040]
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0041]
图1是本发明提供的基于大数据的新能源汽车充电管理系统整体结构示意图。
具体实施方式
[0042]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
请参阅图1所示，本发明为一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，所述系统包括：
[0044]
温度获取模块，用于获取车载充电设备工作时各采集单元的实时温度；
[0045]
所述温度获取模块包进出温度差获取子模块和内外温度差获取子模块，所述进出温度差获取子模块包括冷却液管道进水口温度采集单元和冷却液管道出水口温度采集单元，分别用于采集冷却液管道进水口温度和冷却液管道出水口温度；
[0046]
所述内外温度差获取子模块包括环境温度采集单元和充电机腔体温度采集单元，分别用于采集车载充电设备工作时的周围环境温度和车载充电设备工作时的腔体温度；
[0047]
总热耗获取模块，用于实时获取车载充电设备的当前热耗量；
[0048]
分析模块，用于根据温度获取模块和总热耗获取模块获取的数据得到所述车载充电设备冷却设备的冷却液流量监测值。
[0049]
控制器，用于控制充电管理系统正常工作。
[0050]
通过上述技术方案，本发明采集冷却管道进水口温度和出水口温度，得出冷却管道进出口温度差，采集车载充电设备工作时的周围环境温度和车载充电设备工作时的腔体温度得出内外温度差，采集车载充电设备的当前热耗量，通过采集到的参数计算得出冷却液流量，实现对冷却液流量精准预测。
[0051]
作为本发明方案的进一步描述，所述车载充电设备包括充电工作状态和放电工作状态，所述温度获取模块分别获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的所述进出温度差和内外温度差，所述总热耗获取模块分别获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的总热耗。
[0052]
作为本发明方案的进一步描述，所述流量计算方法包括：
[0053]
根据下式求取进出温度差：δt1＝t
出-t
进
；
[0054]
根据下式求取内外温度差：δt2＝t
内-t
外
；
[0055]
式中，δt1为进出温度差，t
出
、t
进
分别为冷却液管道出水口和进水口温度，δt2为内外温度差，t
内
、t
外
分别为所述车载充电设备的腔体温度和工作环境温度；
[0056]
将δt1和δt2代入下式求取流量：
[0057][0058]
式中，s为车载充电设备的发热区域面积，所述冷却液管道设置在发热区域，k为车载充电设备的传热系数，ρ为冷却液密度，c为冷却液比热容。
[0059]
通过上述技术方案，本发明通过公式分别计算出车载充电设备在充电和放电两种工作状态下的实时冷却液流量。
[0060]
作为本发明方案的进一步描述，所述传热系数k＝1/r0，所述r0为冷却液管道的传热热阻，所述传热系数k与r0成反比，所述传热热阻r0与管壁壁厚和管壁导热系数相关，通过改变冷却液管道的管壁壁厚和管壁材料可改变传热热阻r0的大小。
[0061]
作为本发明方案的进一步描述，将所述流量q与预设区间[q1、q2]进行对比：
[0062]
若q属于[q1、q2]，则冷却液流量满足需求，否则，冷却液流量不满足需求，对冷却液流量进行分析，根据分析结果对冷却液管道进行调整。
[0063]
作为本发明方案的进一步描述，所述冷却液流量分析方法包括：
[0064]
通过下式求取冷却液管道传热热阻：
[0065][0066]
式中，τ为补偿系数，d为冷却液管道厚度，μ为管壁导热系数；
[0067]
若所述流量q过大，则提高传热系数k，即降低冷却液管道传热热阻r0，若所述流量q过小，则降低传热系数k，即提高冷却液管道传热热阻r0。
[0068]
通过上述技术方案，将车载充电设备在充电和放电两种工作状态下的实时冷却液流量与设定好的预设区间比较，若流量不属于预设区间，则冷却液流量不满足需求，然后对流量进行分析，若所述流量q过大，则提高传热系数k，即降低冷却液管道传热热阻r0，在满足冷却液管道其他的性能的前提下，降低冷却液管道壁厚或者改变冷却液管道材料，使用管壁导热系数相对较高的材料，若所述流量q过小，则降低传热系数k，即提高冷却液管道传热热阻r0，在满足冷却液管道其他的性能的前提下，提高冷却液管道壁厚或者改变冷却液管道材料，使用管壁导热系数相对较低的材料。
[0069]
一种基于大数据的新能源汽车充电管理方法，包括如下步骤：
[0070]
步骤s100、获取车载充电设备在充电工作状态下和放电工作状态下的进出温度差和内外温度差；
[0071]
步骤s200、获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的总热耗；
[0072]
步骤s300、根据获取的数据分别计算车载充电设备在充电工作状态下和放电工作状态下的冷却液流量；
[0073]
步骤s400、判断冷却液流量是否满足要求，若不满足要求对冷却液流量进行分析；
[0074]
步骤s500、根据分析结果调整冷却液管道传热热阻。
[0075]
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，其特征在于，所述系统包括：温度获取模块，用于获取车载充电设备工作时各采集单元的实时温度；所述温度获取模块包进出温度差获取子模块和内外温度差获取子模块，所述进出温度差获取子模块包括冷却液管道进水口温度采集单元和冷却液管道出水口温度采集单元，分别用于采集冷却液管道进水口温度和冷却液管道出水口温度；所述内外温度差获取子模块包括环境温度采集单元和充电机腔体温度采集单元，分别用于采集车载充电设备工作时的周围环境温度和车载充电设备工作时的腔体温度；总热耗获取模块，用于实时获取车载充电设备的当前热耗量；分析模块，用于根据温度获取模块和总热耗获取模块获取的数据得到所述车载充电设备冷却设备的冷却液流量监测值。控制器，用于控制充电管理系统正常工作。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，其特征在于，所述车载充电设备包括充电工作状态和放电工作状态，所述温度获取模块分别获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的所述进出温度差和内外温度差，所述总热耗获取模块分别获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的总热耗。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，其特征在于，所述流量计算方法包括：根据下式求取进出温度差：δt1＝t
出-t
进
；根据下式求取内外温度差：δt2＝t
内-t
外
；式中，δt1为进出温度差，t
出
、t
进
分别为冷却液管道出水口和进水口温度，δt2为内外温度差，t
内
、t
外
分别为所述车载充电设备的腔体温度和工作环境温度；将δt1和δt2代入下式求取流量：式中，s为车载充电设备的发热区域面积，所述冷却液管道设置在发热区域，k为车载充电设备的传热系数，ρ为冷却液密度，c为冷却液比热容。4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，其特征在于，所述传热系数k＝1/r0，所述r0为冷却液管道的传热热阻，所述传热系数k与r0成反比，所述传热热阻r0与管壁壁厚和管壁导热系数相关，通过改变冷却液管道的管壁壁厚和管壁材料可改变传热热阻r0的大小。5.根据权利要3所述的一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，其特征在于，将所述流量q与预设区间[q1、q2]进行对比：若q属于[q1、q2]，则冷却液流量满足需求，否则，冷却液流量不满足需求，对冷却液流量进行分析，根据分析结果对冷却液管道进行调整。6.根据权利要5所述的一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，其特征在于，所述冷却液流量分析方法包括：通过下式求取冷却液管道传热热阻：
式中，τ为补偿系数，d为冷却液管道厚度，μ为管壁导热系数；若所述流量q过大，则提高传热系数k，即降低冷却液管道传热热阻r0，若所述流量q过小，则降低传热系数k，即提高冷却液管道传热热阻r0。7.一种如权利要求1-6所述的基于大数据的新能源汽车充电管理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s100、获取车载充电设备在充电工作状态下和放电工作状态下的进出温度差和内外温度差；步骤s200、获取车载充电设备在充电工作状态和放电工作状态下的总热耗；步骤s300、根据获取的数据分别计算车载充电设备在充电工作状态下和放电工作状态下的冷却液流量；步骤s400、判断冷却液流量是否满足要求，若不满足要求对冷却液流量进行分析；步骤s500、根据分析结果调整冷却液管道传热热阻。

技术总结
本发明涉及充电管理技术领域，公开了一种基于大数据的新能源汽车充电管理系统，本发明采集冷却管道进水口温度和出水口温度，得出冷却管道进出口温度差，采集车载充电设备工作时的周围环境温度和车载充电设备工作时的腔体温度得出内外温度差，采集车载充电设备的当前热耗量，通过采集到的参数计算得出冷却液流量，实现对冷却液流量精准预测，然后，通过将冷却液流量与预设区间对比，判断冷却液流量是否满足需求，若不满足需求，通过对流量进行分析，对冷却液管道进行调整。对冷却液管道进行调整。对冷却液管道进行调整。


技术研发人员：刘会钊 向伟炜 沈浩 龙雨 孙小卫 陈殿元
受保护的技术使用者：安徽博微智能电气有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/6