本技術涉及電池,尤其涉及電池熱管理,具體涉及一種電池的熱管理方法、裝置、系統、車輛及設備。
背景技術:
1、隨著全球對環境保護和可持續發展的日益重視,新能源汽車產業得到了快速發展。作為新能源汽車的核心部件,動力電池的性能和安全性直接關系到整車的運行效率和乘客的安全。然而,在動力電池的充電及工作過程中,由于電池內部化學反應及電流通過時產生的電阻熱,會導致電池組溫度升高。若不能有效管理這些熱量,電池將長期工作在不適宜的溫度區間,這不僅會嚴重影響電池的循環使用壽命,降低電池的能量密度和功率輸出,還可能引發嚴重的熱安全問題,如電池熱失控、火災甚至爆炸。
2、在一種相關技術中提出根據動力電池的充電倍率表、充電樁的能力計算動力電池在各荷電狀態(state?of?charge,soc)狀態下的最佳溫度區間,從而基于獲取的最佳溫度區間、電池初始充電soc以及溫度,確定從當前soc至目標soc區間內的冷卻區間和加熱區間,最終在實際充電過程中按照求取結果進行熱管理控制。
3、另一種相關技術中提出基于電池模型和包含動力電池的溫度和電壓的狀態參數,確定動力電池的充電能力,當充電設備的充電輸出能力大于動力電池的充電能力時,熱管理系統保持開啟狀態,或者,當充電設備的充電輸出能力小于等于動力電池的充電能力時,熱管理系統保持關閉狀態。
4、因此,需要探索有效地方式對車輛的動力電池進行熱管理。
技術實現思路
1、本技術提供一種電池的熱管理方法、裝置、系統、車輛及設備,以至少解決相關技術中對難以對車輛的動力電池進行熱管理的技術問題。本技術的技術方案如下:
2、根據本技術提供的第一方面,提供一種電池的熱管理方法,應用于車輛,包括:在確定目標電池處于充電狀態的情況下,獲取目標電池的充電數據;充電數據包括充電參數和目標電池在開始充電時電池狀態;確定與充電數據匹配的初始熱管理策略;充電數據與初始熱管理策略之間滿足目標映射關系;目標映射關系包括:與多個充電數據一一對應的多個初始熱管理策略;基于優化目標,對初始熱管理策略進行優化,得到目標熱管理策略;優化目標包括最小化熱管理策略對應的預測充電時長和預測熱管理功耗;控制車輛執行目標熱管理策略。
3、根據上述技術手段,本技術可以通過獲取電池的充電參數和初始狀態,從目標映射關系中確定初始熱管理策略,并以最小化熱管理策略對應的預測充電時長和預測熱管理功耗為目標,對初始熱管理策略進行優化,得到符合當前充電場景的目標熱管理策略,從而在控制車輛執行目標熱管理策略的情況下,避免電池因溫度過高而引發的安全隱患,提升電池的安全性,并且能夠提高對目標電池的充電效率,減少熱管理需要的功耗。
4、在一種可能實現的方式中,預測充電時長、預測熱管理功耗與熱管理策略之間滿足約束關系;約束關系用于反映熱管理策略對充電時長和熱管理功耗的影響。
5、在一種可能實現的方式中,約束關系滿足以下公式,公式為:
6、
7、其中,用于表征預測充電時長;用于表征預測熱管理功耗;用于表征熱管理策略中的加熱控制策略;用于表征熱管理策略中的冷卻控制策略;用于表征熱管理策略中的電流限制系數。
8、根據上述技術手段,本技術可以通過明確的約束關系,更精確地預測不同熱管理策略對充電時長和熱管理功耗的影響,有助于在優化過程中更準確地評估各種策略的效果,從而選擇出最優策略。
9、在一種可能實現的方式中,在控制車輛執行目標熱管理策略的過程中,根據第一時間序列中每個時刻對應的充電狀態信息和熱管理功耗、第一時間序列中每個時刻對應的熱管理策略和第一時間序列中每個時刻對應的擾動數據,計算第二時間序列中每個時刻對應的充電狀態信息和熱管理功耗;充電狀態信息包括:預測電池溫度、電流限制系數;擾動數據用于表征第一時間序列中每個時刻對應的預設充電參數與實測充電參數之間的差異;以最小化代價函數為目標,基于第二時間序列中每個時刻對應的充電狀態信息和熱管理功耗,計算第二時間序列中每個時刻對應的熱管理策略;控制車輛執行第二時間序列中每個時刻對應的熱管理策略。
10、根據上述技術手段,本技術可以通過利用歷史數據(即第一時間序列的數據)和擾動數據(即預設充電參數與實測充電參數之間的差異),更準確地預測未來(即第二時間序列)的充電狀態信息和熱管理功耗,使優化后的熱管理策略能夠更好地適應實際充電過程中的變化。
11、在一種可能實現的方式中,代價函數用于表征第二時間序列中每個時刻對應的充電狀態信息和熱管理功耗與第一期望值之間差異,以及第二時間序列中每個時刻對應的熱管理策略與第二期望值之間差異;第一期望值和第二期望值與目標熱管理策略有關;第一期望值包括對充電狀態信息的期望值和對熱管理功耗的期望值;第二期望值為對熱管理策略的期望值。
12、根據上述技術手段,本技術可以通過代價函數為優化過程提供了一個明確的目標,即最小化差異,確保優化后的熱管理策略能夠盡可能地接近目標熱管理策略所期望的充電狀態、功耗和策略。
13、在一種可能實現的方式中,根據上述技術手段,記錄車輛執行的實際熱管理策略;實際熱管理策略為在目標電池充電過程中車輛實際執行的熱管理策略;將實際熱管理策略存儲至目標映射關系。
14、根據上述技術手段,本技術可以通過記錄并存儲實際執行的熱管理策略,可以不斷更新和完善目標映射關系,使得映射關系更加準確地反映不同充電場景下熱管理策略的實際應用效果,并且隨著數據的積累,映射關系能夠逐漸適應更多種類的充電數據和電池狀態,提高其在不同情況下的適用性。
15、根據本技術提供的第二方面,提供一種電池的熱管理裝置,包括:獲取單元、確定單元、控制單元;獲取單元,用于在確定目標電池處于充電狀態的情況下,獲取目標電池的充電數據;充電數據包括充電參數和目標電池在開始充電時電池狀態;確定單元,用于確定與充電數據匹配的初始熱管理策略;充電數據與初始熱管理策略之間滿足目標映射關系;目標映射關系包括:與多個充電數據一一對應的多個初始熱管理策略;確定單元,還用于基于優化目標,對初始熱管理策略進行優化,得到目標熱管理策略;優化目標包括最小化熱管理策略對應的預測充電時長和預測熱管理功耗;控制單元,還用于控制車輛執行目標熱管理策略。
16、在一種可能實現的方式中,確定單元,還用于在控制車輛執行目標熱管理策略的過程中,根據第一時間序列中每個時刻對應的充電狀態信息和熱管理功耗、第一時間序列中每個時刻對應的熱管理策略和第一時間序列中每個時刻對應的擾動數據,計算第二時間序列中每個時刻對應的充電狀態信息和熱管理功耗;充電狀態信息包括:預測電池溫度、電流限制系數;擾動數據用于表征第一時間序列中每個時刻對應的預設充電參數與實測充電參數之間的差異;確定單元,還用于以最小化代價函數為目標,基于第二時間序列中每個時刻對應的充電狀態信息和熱管理功耗,計算第二時間序列中每個時刻對應的熱管理策略;控制單元,還用于控制車輛執行第二時間序列中每個時刻對應的熱管理策略。
17、在一種可能實現的方式中,裝置還包括:記錄單元、存儲單元;記錄單元,用于記錄車輛執行的實際熱管理策略;實際熱管理策略為在目標電池充電過程中車輛實際執行的熱管理策略;存儲單元,用于將實際熱管理策略存儲至目標映射關系。
18、根據本技術提供的第三方面,提供一種電池的熱管理系統,系統包括:目標電池和第二方面中的電池的熱管理裝置;電池的熱管理裝置,用于在確定目標電池處于充電狀態的情況下,獲取目標電池的充電數據;充電數據包括充電參數和目標電池在開始充電時電池狀態;電池的熱管理裝置,還用于確定與充電數據匹配的初始熱管理策略;充電數據與初始熱管理策略之間滿足目標映射關系;目標映射關系包括:與多個充電數據一一對應的多個初始熱管理策略;電池的熱管理裝置,還用于基于優化目標,對初始熱管理策略進行優化,得到目標熱管理策略;優化目標包括最小化熱管理策略對應的預測充電時長和預測熱管理功耗;電池的熱管理裝置,還用于控制車輛執行目標熱管理策略。
19、根據本技術提供的第四方面,提供一種車輛,包括第三方面中的電池的熱管理系統。
20、根據本技術提供的第五方面,提供一種電子設備,包括:處理器;用于存儲處理器可執行指令的存儲器;其中,處理器被配置為執行指令,以實現上述第一方面及其任一種可能的實施方式的方法。
21、根據本技術提供的第六方面,提供一種計算機可讀存儲介質,當計算機可讀存儲介質中的指令由電子設備的處理器執行時,使得電子設備能夠執行上述第一方面中及其任一種可能的實施方式的方法。
22、根據本技術提供的第七方面,提供一種計算機程序產品,計算機程序產品包括計算機指令,當計算機指令在電子設備上運行時,使得電子設備執行上述第一方面及其任一種可能的實施方式的方法。
23、需要說明的是,第二方面至第七方面中的任一種實現方式所帶來的技術效果可參見第一方面中對應實現方式所帶來的技術效果,此處不再贅述。
24、應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本技術。