一種電動汽車車載動力電池性能評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車車載動力電池綜合性能評價方法，首先抽取不同廠家進行比較的批次的電池組，將同一廠家同一批次的電池分別分組運行特定情境下的工況測試，記錄各類電池在各類情境下的續(xù)駛里程數(shù)據(jù)，整合數(shù)據(jù)，采用層次結(jié)構(gòu)模型進行數(shù)據(jù)分析，確定最優(yōu)電池性能方案的電池。本發(fā)明采用層次結(jié)構(gòu)分析方法進行建模有效地反映出車載動力電池的使用特性，揭示出電池選用的判別因子間的相互關(guān)系，為車載動力電池的選擇提供了重要的依據(jù)。
【專利說明】—種電動汽車車載動力電池性能評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種電動汽車車載動力電池綜合性能評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動汽車領(lǐng)域，有很多關(guān)于電池性能測試的標(biāo)準(zhǔn)，但是大多數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)均為針對電池的通過性測試，而且業(yè)界對電池實際使用性能的評估尚沒有公認(rèn)的方法。在電動汽車廠商與電力供應(yīng)商進行電池選用的實際過程中，若不對電池進行使用性能的評估，往往無法判斷電池的實際使用價值，造成購買的電池性價比低。而且，作為電動汽車唯一的動力源，電池的價格不菲，所以企業(yè)若不善于選用合適的電池，則不利于企業(yè)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，在電池完成通過性測試的條件下，提供一種電動汽車車載動力電池綜合性能評價方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種電動汽車車載動力電池綜合性能評價方法，該方法包括如下步驟：
[0005](I)從同一廠家同一批次電池中分別抽取數(shù)組成組電池；
[0006]( 2 )選取電動汽車運行工況情境數(shù)據(jù)；
[0007]( 3)對這抽取的電池組執(zhí)行所抽取的工況；
[0008](4)獲得當(dāng)前電池組的續(xù)駛里程數(shù)據(jù)；
[0009](5)若所有廠家電池樣本測試完畢，進入第6步，否則返回至第I步；
[0010](6)整合測試中的所有結(jié)果數(shù)據(jù)，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，進行數(shù)據(jù)分析。
[0011]進一步地，所述步驟（6)通過以下子步驟來實現(xiàn)：
[0012](6. I)確定目標(biāo)、準(zhǔn)則層因子數(shù)量k個，方案層數(shù)量m個，其中k，m≥I ;
[0013](6. 2)基于目標(biāo)層，對準(zhǔn)則層因子進行兩兩比較，建立判斷矩陣；基于準(zhǔn)則層，對方案層中因子進行兩兩比較，建立判斷矩陣；
[0014](6. 3)針對各判斷矩陣，計算單準(zhǔn)則下的權(quán)重向量；
[0015](6. 4)進行單準(zhǔn)則下判斷矩陣的一致性檢驗，若檢驗不通過，返回執(zhí)行第6. 2步；
[0016](6. 5)計算方案層因子對總目標(biāo)的權(quán)重；
[0017](6. 6)進行總體一致性檢驗，若不通過，返回執(zhí)行第6. 2步；
[0018](6. 7)確定綜合性能評分最優(yōu)的電池。
[0019]本發(fā)明的有益效果是：
[0020]1、本發(fā)明可以按需增加需要考慮的評價因素與評價層，保證電池性能評價的全面性；
[0021]2、本發(fā)明對測試結(jié)果的分析可以提供具體的影響結(jié)果，為電池綜合性能評估提供定量依據(jù)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0022]圖I某電池綜合性能評價方案流程實例圖；
[0023]圖2某電池綜合性能評價方案層次結(jié)構(gòu)模型示意圖；
[0024]圖3某電池綜合性能評價方案數(shù)據(jù)打分實例圖。
【具體實施方式】 [0025]本發(fā)明電動汽車車載動力電池綜合性能評價方法，包括如下步驟：
[0026]I、從同一廠家同一批次電池中分別抽取數(shù)組成組電池；
[0027]2、選取電動汽車運行工況情境數(shù)據(jù)；
[0028]3、對這抽取的電池組執(zhí)行所抽取的工況；
[0029]4、獲得當(dāng)前電池組的續(xù)駛里程數(shù)據(jù)；
[0030]5、若所有廠家電池樣本測試完畢，進入第6步，否則返回至第I步；
[0031]6、整合測試中的所有結(jié)果數(shù)據(jù)，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，進行數(shù)據(jù)分析。
[0032]所述步驟I中，同一廠家同一批次電池樣本應(yīng)具有一定的數(shù)量，電池樣本的種類為電動汽車適用的任何類型，包含但不局限于以下幾類：鉛酸蓄電池、鋰離子電池；抽樣采用隨機抽取的方式，每次抽取電池箱的數(shù)量取決于抽取的數(shù)量能否成組完成單次工況執(zhí)行條件。
[0033]所述步驟2中，電動汽車運行工況情境數(shù)據(jù)為電動汽車實際在特定情境下運行時得到的有效數(shù)據(jù)；
[0034]其中，特定情境包括但不局限于以下幾類：早高峰市區(qū)道路工況情境、晚高峰市區(qū)道路工況情境、一般時段市區(qū)道路情境、高架路情境、市郊快速路情境、高速路情境、開啟熱空調(diào)的一般時段市區(qū)道路情境、開啟冷空調(diào)的一般時段市區(qū)道路情境。
[0035]其中，有效數(shù)據(jù)包含電動汽車在實際特定情境中行駛時采集到的電池組總電流數(shù)據(jù)、電池單體電壓數(shù)據(jù)、電動汽車速度數(shù)據(jù)、電池溫度數(shù)據(jù)。
[0036]所述步驟3中，不同廠家不同批次的電池組均執(zhí)行步驟2中選取的工況，測試環(huán)境溫度保持相同。
[0037]所述步驟4中，采用選定情境下的電池組總電流數(shù)據(jù)進行電池組測試，設(shè)置單體電壓下限作為放電截止條件，計算放電運行時間，查電動汽車速度數(shù)據(jù)表計算所選用的電池組在該選定情境下的續(xù)駛里程。
[0038]所述步驟5中，所有廠家及批次的電池完成了步驟2中所述所有情境的抽樣測試，則結(jié)束測試，否則進入下一循環(huán)，重新抽取數(shù)組電池后選取設(shè)定的選定情境進行測試。
[0039]所述步驟6中，結(jié)果數(shù)據(jù)包含但不局限于以下所描述的數(shù)據(jù)：電池名稱、電池批次、各情境下續(xù)駛里程、電池單位價格、電池壽命；結(jié)構(gòu)層次模型包含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層。
[0040]其中，目標(biāo)層為綜合性能最優(yōu)的電池批次；準(zhǔn)則層包含但不局限于以下描述的因子：電池單位價格、電池在幾類情境下的續(xù)駛里程數(shù)、電池平均壽命；方案層包含所有參與測試的不同批次、不同廠商提供的電池。
[0041]層次結(jié)構(gòu)模型的分析按照以下方法實現(xiàn)：
[0042]6. I、確定目標(biāo)、準(zhǔn)則層因子數(shù)量k個，方案層數(shù)量m個，其中k，m≥1;[0043]6. 2、基于目標(biāo)層，對準(zhǔn)則層因子進行兩兩比較，建立判斷矩陣；基于準(zhǔn)則層，對方案層中因子進行兩兩比較，建立判斷矩陣；
[0044]6. 3、針對各判斷矩陣，計算單準(zhǔn)則下的權(quán)重向量；
[0045]6. 4、進行單準(zhǔn)則下判斷矩陣的一致性檢驗，若檢驗不通過，返回執(zhí)行第6. 2步；
[0046]6. 5、計算方案層因子對總目標(biāo)的權(quán)重；
[0047]6. 6、進行總體一致性檢驗，若不通過，返回執(zhí)行第6. 2步；
[0048]6. 7、確定綜合性能評分最優(yōu)的電池。
[0049]其中，方法第6. 2步所述，判斷矩陣采用如下方法構(gòu)建：
[0050]設(shè)針對某一準(zhǔn)則，其下一層有η個方案或元素，基于這一選定準(zhǔn)則，將這η個方案或元素兩兩進行比較，把第i個目標(biāo)（i=l，2，. . .，η)對第j個目標(biāo)的相對重要性記為Bij, (i=l, 2，. . .，η)，這樣構(gòu)造的η階矩陣用于求解各個目標(biāo)關(guān)于某準(zhǔn)則的優(yōu)先權(quán)重，成為判斷矩陣，記作A=(au)nXn，決策者根據(jù)實際數(shù)據(jù)建立準(zhǔn)則層判斷矩陣，根據(jù)公司目標(biāo)建立目標(biāo)層判斷矩陣，η為自然數(shù)。
[0051]其中，依據(jù)實際數(shù)據(jù)建立的準(zhǔn)則層判斷矩陣應(yīng)先提供各因子的上下界，在界內(nèi)對各數(shù)據(jù)進行O~10分的線性打分，并作兩兩差值比較，兩因素差值大于- I小于I則取系數(shù)為1，相差值大于I則取差值為系數(shù)，相差值小于-I則取其差值絕對值的倒數(shù)；而根據(jù)公司目標(biāo)建立的目標(biāo)層判斷矩陣，則依據(jù)決策者傾向性選取的系數(shù)來構(gòu)建，其矩陣元素可參照表1所提供的方法進行給定。
[0052]表1 :基于傾向性的判斷矩陣`的系數(shù)選取規(guī)則
[0053]
相對重要性取值a。 說明 I兩個目標(biāo)同樣重要
3由經(jīng)驗或判斷，認(rèn)為i目標(biāo)比j目標(biāo)略微重要
5由經(jīng)驗或判斷，認(rèn)為i目標(biāo)比j目標(biāo)重要
7深感i目標(biāo)比j目標(biāo)重要，且這種重要性已有實踐證明
9強烈地感到i目標(biāo)比j目標(biāo)重要得多
2，4，6，8需要折中時采用
倒數(shù)若j目標(biāo)與i目標(biāo)比較，則Sij=IAiji, Eii=I
[0054]其中，方法第6. 3步所述，單準(zhǔn)則下的權(quán)重向量計算方式如下：
[0055]A).采用以下公式計算判斷矩陣每行所有元素的幾何均值_ ;
[0056]Sii = U2../I ；
[0057]即每行所有元素相乘后開η次方根，得到中間判斷向量5 =(系，...減/;
[0058]B).歸一化幾何均值，得到判斷矩陣中每行元素的權(quán)重值Oi ：
【權(quán)利要求】
1.一種純電動汽車車載動力電池綜合性能評價方法，其特征在于，該方法包括如下步驟： (1)從同一廠家同一批次電池中分別抽取數(shù)組成組電池； (2)選取電動汽車運行工況情境數(shù)據(jù)； (3)對這抽取的電池組執(zhí)行所抽取的工況； (4)獲得當(dāng)前電池組的續(xù)駛里程數(shù)據(jù)； (5)若所有廠家電池樣本測試完畢，進入第6步，否則返回至第I步； (6)整合測試中的所有結(jié)果數(shù)據(jù)，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，進行數(shù)據(jù)分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述純電動汽車車載動力電池綜合性能評價方法，其特征在于，所述步驟6通過以下子步驟來實現(xiàn)： (6. 1)確定目標(biāo)、準(zhǔn)則層因子數(shù)量k個，方案層數(shù)量 m 個，其中； (6. 2)基于目標(biāo)層，對準(zhǔn)則層因子進行兩兩比較，建2判斷矩陣；基于準(zhǔn)則層，對方案層中因子進行兩兩比較，建立判斷矩陣； (6. 3)針對各判斷矩陣，計算單準(zhǔn)則下的權(quán)重向量； (6. 4)進行單準(zhǔn)則下判斷矩陣的一致性檢驗，若檢驗不通過，返回執(zhí)行第6. 2步； (6. 5)計算方案層因子對總目標(biāo)的權(quán)重； (6. 6)進行總體一致性檢驗，若不通過，返回執(zhí)行第6. 2步； (6. 7)確定綜合性能評分最優(yōu)的電池。
【文檔編號】G06F19/00GK103488894SQ201310436713
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】李丹, 邵之江 申請人:浙江大學(xué)