CN107887672A - 一种锂离子电池温度控制方法及装置 - Google Patents

一种锂离子电池温度控制方法及装置 Download PDF

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于博轩
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Abstract

本发明提供一种锂离子电池温度控制方法及装置，方法包括获取锂离子电池的至少三个连续时间点的温度和当前时间点的电流方向，所述至少三个连续时间点包括当前时间点和当前时间点以前的至少两个时间点；根据当前时间点的温度和目标温度，计算锂离子电池当前时间点的温度偏差；根据所述至少三个连续时间点的温度，计算锂离子电池的温度变化趋势；根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态；根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量。本发明能很好地抑制锂离子电池模组的温度波动。

Description

一种锂离子电池温度控制方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种锂离子电池温度控制方法及装置。
背景技术
随着锂离子电池在电动汽车及电力储能中大规模应用，锂电池成组技术日渐成熟，适用于轨道交通行业的储能产品也逐步市场化。锂电池系统热场分析及散热技术也成为大家关注的热点。
但是，目前锂电池散热研究多集中在结构设计及系统集成方面，国内外针对电池生热及特定散热方式的电池温度的控制策略研究不足，尤其是能够工程化实现的控制方法更是少之又少。不同于电动汽车，轨道交通多为大功率应用，电池参数变化范围大，生热量大，温度范围宽，对散热系统提出了更高的要求。
锂离子电池具有较强的温度敏感性，其安全性、充放电性能、循环寿命都与温度密切相关。因此，制定锂离子电池在不同温度、不同倍率、不同充放电状态、不同荷电状态下的控制规则，从而提高锂离子电池的温度精度十分必要。
发明内容
本发明提供一种全部或至少部分解决上述技术问题的一种锂离子电池温度控制方法及装置。
第一方面，本发明提供一种锂离子电池温度控制方法，包括：
获取锂离子电池的至少三个连续时间点的温度和当前时间点的电流方向，所述至少三个连续时间点包括当前时间点和当前时间点以前的至少两个时间点；
根据当前时间点的温度和目标温度，计算锂离子电池当前时间点的温度偏差；
根据所述至少三个连续时间点的温度，计算锂离子电池的温度变化趋势；
根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态；
根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
优选的，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度，包括：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差大于等于预设临界偏差温度，则根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数；
根据所述模糊控制参数，确定制冷器件的电压调整量。
优选的，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数，包括：
根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，查找模糊控制规则表获取模糊控制参数。
优选的，所述至少三个连续时间点为三个连续时间点，所述至少三个连续时间点的温度为三个连续时间点的温度；
根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态之后，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度之前，所述方法还包括：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差小于预设临界偏差温度，则根据所述三个连续时间点的温度和所述目标温度，计算所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差；
则，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度，包括：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
优选的，根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度，包括：
根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数；
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，计算PID控制的输出量；
根据所述PID控制的输出量，确定制冷器件的电压调整量。
优选的，根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，计算PID控制的输出量，包括：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，通过公式(一)计算PID控制的输出量
Δu(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+KIe(k)+KD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] (一)
式中，Δu(k)为PID控制的输出量；Kp、KI、KD分别为比例系数、积分系数、微分系数；e(k)、e(k-1)、(k-2)分别为k时刻、k-1时刻、k-2时刻的温度偏差。
优选的，根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，包括：
根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，查找PID控制表获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数。
第二方面，本发明还提供一种锂离子电池温度控制装置，包括：
获取单元，用于获取锂离子电池的至少三个连续时间点的温度和当前时间点的电流方向，所述至少三个连续时间点包括当前时间点和当前时间点以前的至少两个时间点；
第一计算单元，用于根据当前时间点的温度和目标温度，计算锂离子电池当前时间点的温度偏差；
第二计算单元，用于根据所述至少三个连续时间点的温度，计算锂离子电池的温度变化趋势；
第一确定单元，用于根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态；
第二确定单元，用于根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
优选的，所述第二确定单元，还用于：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差大于等于预设临界偏差温度，则根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数；
根据所述模糊控制参数，确定制冷器件的电压调整量。
优选的，所述至少三个连续时间点为三个连续时间点，所述至少三个连续时间点的温度为三个连续时间点的温度；所述装置还包括：
第三计算单元，用于根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态之后，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度之前，若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差小于预设临界偏差温度，则根据所述三个连续时间点的温度和所述目标温度，计算所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差；
则，所述第二确定单元，还用于：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
由上述技术方案可知，本发明在计算控制锂离子电池温度的制冷器件的电压调整量时充分考虑了大功率应用场景下锂离子电池充放电过程中温升特性的差异以及电池实时温度和温度变化趋势对电池生热的影响，使制冷器件的制冷量满足上述各个条件时锂离子电池的需求，温度控制效果更佳，从而可以延长锂离子电池的寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种锂离子电池温度控制方法的流程图；
图2为采用本发明方法进行温度控制的锂离子电池的温度变化图；
图3为本发明一实施例提供的一种锂离子电池温度控制装置的原理框图。
具体实施方式
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除、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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一实施例提供的一种锂离子电池温度控制方法的流程图。
如图1所示的一种锂离子电池温度控制方法包括：
S101、获取锂离子电池的至少三个连续时间点的温度和当前时间点的电流方向，所述至少三个连续时间点包括当前时间点和当前时间点以前的至少两个时间点；
所述至少三个连续时间点可以为三个、四个、五个等，本发明对此不做限制。
S102、根据当前时间点的温度和目标温度，计算锂离子电池当前时间点的温度偏差；
可以理解的是，所述目标温度为预先设置的。
S103、根据所述至少三个连续时间点的温度，计算锂离子电池的温度变化趋势；
值得说明的是，通过温度测量单元，如温度传感器对锂离子电池实时温度进行采样，采样周期Ts＝10s，将温度变化离散化形成多个连续阶段，设离散后的温度为K时刻、K-1时刻与K-2时刻三个时刻的温度，比较K时刻、K-1时刻与K-2时刻的温度变化，判断锂离子电池的温度变化趋势；比较K时刻温度与预先设定的目标温度的偏差得到K时刻的温度偏差，值得说明的是，所述温度偏差为两个温度差的绝对值。事实上，就是连续采集锂离子电池几个时间点的温度。
温度变化趋势的判断依据为；
If T(k)>T(k-1)&T(k-1)>T(k-2)，Then Variation Trend＝’Rise’
Else if T(k)<T(k-1)&T(k-1)<T(k-2)，Then Variation Trend＝’Decline’
Else Variation Trend＝’Last trend’
其中，T(k)、T(k-1)、T(k-2)分别为k时刻、k-1时刻、k-2时刻的温度；Rise表示温度上升趋势；Decline表示温度下降趋势；Last trend表示维持上一时刻的趋势(该判断方式适用下述表1中的温度变化趋势)。
S104、根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态；
可以理解的是，可通过电流传感器获取电流信号，通过电流矢量的方向来获取锂离子电池当前的充放电状态，根据动力线穿过电流传感器的方向，规定正信号为充电，负信号为放电。
S105、根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
本发明在计算控制锂离子电池温度的制冷器件的电压调整量时充分考虑了大功率应用场景下锂离子电池充放电过程中温升特性的差异以及电池实时温度和温度变化趋势对电池生热的影响，使制冷器件的制冷量满足上述各个条件时锂离子电池的需求，温度控制效果更佳，从而可以延长锂离子电池的寿命。
值得说明的是，本发明通过改变供电电压改变制冷器件的制冷功率或制冷量，制冷量输出以增量表示可减小控制器计算量，可以增强控制系统稳定性。
需要说明的是，锂离子电池温度控制系统中包括模糊控制与PID控制两个独立的控制模块。模糊控制用于快速减小偏差，PID控制用于精细控制。基于此，作为一种优选实施例，所述步骤S105，包括：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差大于等于预设临界偏差温度，则根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数；
根据所述模糊控制参数，确定制冷器件的电压调整量。
即，此时采用模糊控制，值得说明的是，模糊控制参数即为制冷器件的电压调整量。
在一种具体实施例中，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数，包括：
根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，查找模糊控制规则表获取模糊控制参数。
表1中包括模糊控制规则表和PID控制表，数据以矩阵形式显示。
该矩阵是一个关于充放电状态、电池温度与设定温度偏差以及电池温度变化趋势的多维矩阵。
表1
表中，ΔT为锂离子电池当前时间点的温度偏差；ΔTo为模糊控制与PID控制的切换点(预设临界偏差温度)；Dis为放电状态；Char为充电状态；Rise为温度上升趋势；Decline为温度下降趋势；PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB为模糊控制的模糊区间，即表示由低到高七个不同等级首尾相接的区间，简便起见每个模糊区间统一表示为X＝[xL,xH]，xL表示区间下限，XH表示区间上限；P1…P4、I1…I4、D1…D4分别表示PID控制的三个参数；A1…A7、B1…B7、C1…C7、D1…D7均为模糊控制的输出量。
若当前条件符合模糊控制标准，则开启模糊控制器；开启模糊控制器后，要根据当前时间点的温度偏差确定当前时间点的温度隶属于哪一个模糊区间，然后根据锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，选择模糊控制参数。
或者，作为一种优选实施例，所述至少三个连续时间点为三个连续时间点，所述至少三个连续时间点的温度为三个连续时间点的温度；
所述步骤S104之后，所述步骤S105之前，所述方法还包括：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差小于预设临界偏差温度，则根据所述三个连续时间点的温度和所述目标温度，计算所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差；
则，所述步骤S105，包括：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
作为一种优选实施例，根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度，包括：
根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数；
在一种具体实施例中，根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，包括：
根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，查找PID控制表获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数。PID控制表详见上述表1。
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，计算PID控制的输出量；
根据所述PID控制的输出量，确定制冷器件的电压调整量。
即，采用PID控制。值得说明的是，PID控制的输出量即为制冷器件的电压调整量。
作为一种优选实施例，根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，计算PID控制的输出量，包括：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，通过公式1计算PID控制的输出量
Δu(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+KIe(k)+KD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] 公式1
式中，Δu(k)为PID控制的输出量；Kp、KI、KD分别为比例系数、积分系数、微分系数；e(k)、e(k-1)、(k-2)分别为k时刻、k-1时刻、k-2时刻的温度偏差。
控制器的初始值为由模糊控制切换至PID控制时刻对应的模糊控制器的输出，从而保证切换无扰动。
表1中的模糊控制参数和PID控制参数的初始值可以由控制者根据经验或者任意产生设定，因此控制效果不佳。可进行试验，根据系统响应对参数矩阵(表1中的各参数)进行优化，实验过程中根据系统响应优化控制参数，得到最终的符合控制要求的控制参数矩阵，本发明采用的模糊控制参数和PID控制参数为最优的参数。
参数优化遵从以下原则：
模糊控制器主要用于快速减小电池误差，减小电池温度超调量，克服电池温度的迟滞性。当放电过程电池温度超调量大且充电过程电池温度跌落大时增大模糊控制器参数，优先增大温度偏差大的模糊区间对应的控制参数(即制冷量),目的是提前制冷，从而克服温度迟滞性，同时避免储蓄大量的制冷量，导致充电过程温度跌落很大。
PID控制器用于温度的精细控制。PID参数优化调节规律如下：
首先将积分系数和微分系数置零，从小到大增加比例系数，直到取得稳定波动的温度曲线；将上一步中得到的比例系数缩减至其0.8倍，再从小到大增加积分系数，直到得到稳态误差小、波动小的温度曲线；最后，从小到大增加微分系数，同时配合调整比例系数、微分系数，改善系统的动态性能。
本发明实时监测温度，可以根据当前温度在模糊控制与PID控制间无扰切换(若温度偏差大于等于临界偏差温度，采用模糊控制，快速减小温度偏差，若温度偏差小于临界偏差温度，采用PID控制，对温度精细控制，最终实现稳定且波动较小的温度波动)，从而达到图2(其中，横轴表示时间，纵轴表示温度)所示的较稳定且变化较小的温度波动，进而达到较稳定的温度，该种切换可缩短系统响应时间，减小稳态误差。本发明不需要建立任何数学模型，可以实时地追踪条件的变化，快速调整制冷量，达到了很好的控制效果。算法切换前后保证控制器输出不突变，实现无扰切换。临界温度偏差的选取可以通过实验调试，并根据系统响应进行调整，直至达到合适的控制效果。综上所述，本发明利用模糊PID控制的灵活性，提高了温度控制系统的性能，能很好地抑制锂离子电池模组的温度波动。
图3为本发明一实施例提供的一种锂离子电池温度控制装置的原理框图。
如图3所示的一种锂离子电池温度控制装置，包括：
获取单元301，用于获取锂离子电池的至少三个连续时间点的温度和当前时间点的电流方向，所述至少三个连续时间点包括当前时间点和当前时间点以前的至少两个时间点；
第一计算单元302，用于根据当前时间点的温度和目标温度，计算锂离子电池当前时间点的温度偏差；
第二计算单元303，用于根据所述至少三个连续时间点的温度，计算锂离子电池的温度变化趋势；
第一确定单元304，用于根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态；
第二确定单元305，用于根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
作为一种优选实施例，所述第二确定单元305，还用于：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差大于等于预设临界偏差温度，则根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数；
根据所述模糊控制参数，确定制冷器件的电压调整量。
作为一种优选实例，所述至少三个连续时间点为三个连续时间点，所述至少三个连续时间点的温度为三个连续时间点的温度；所述装置还包括：
第三计算单元，用于根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态之后，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度之前，若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差小于预设临界偏差温度，则根据所述三个连续时间点的温度和所述目标温度，计算所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差；
则，所述第二确定单元305，还用于：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
由于本发明的锂离子电池温度控制装置与锂离子电池温度控制方法是一一对应的，因此，不再详细描述锂离子电池温度控制装置。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种锂离子电池温度控制方法，其特征在于，包括：
获取锂离子电池的至少三个连续时间点的温度和当前时间点的电流方向，所述至少三个连续时间点包括当前时间点和当前时间点以前的至少两个时间点；
根据当前时间点的温度和目标温度，计算锂离子电池当前时间点的温度偏差；
根据所述至少三个连续时间点的温度，计算锂离子电池的温度变化趋势；
根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态；
根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度，包括：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差大于等于预设临界偏差温度，则根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数；
根据所述模糊控制参数，确定制冷器件的电压调整量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数，包括：
根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，查找模糊控制规则表获取模糊控制参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少三个连续时间点为三个连续时间点，所述至少三个连续时间点的温度为三个连续时间点的温度；
根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态之后，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度之前，所述方法还包括：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差小于预设临界偏差温度，则根据所述三个连续时间点的温度和所述目标温度，计算所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差；
则，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度，包括：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度，包括：
根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数；
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，计算PID控制的输出量；
根据所述PID控制的输出量，确定制冷器件的电压调整量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，计算PID控制的输出量，包括：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差和所述PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，通过公式(一)计算PID控制的输出量
Δu(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+KIe(k)+KD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] (一)
式中，Δu(k)为PID控制的输出量；Kp、KI、KD分别为比例系数、积分系数、微分系数；e(k)、e(k-1)、(k-2)分别为k时刻、k-1时刻、k-2时刻的温度偏差。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数，包括：
根据锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，查找PID控制表获取PID控制的比例系数、积分系数和微分系数。
8.一种锂离子电池温度控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取锂离子电池的至少三个连续时间点的温度和当前时间点的电流方向，所述至少三个连续时间点包括当前时间点和当前时间点以前的至少两个时间点；
第一计算单元，用于根据当前时间点的温度和目标温度，计算锂离子电池当前时间点的温度偏差；
第二计算单元，用于根据所述至少三个连续时间点的温度，计算锂离子电池的温度变化趋势；
第一确定单元，用于根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态；
第二确定单元，用于根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，还用于：
若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差大于等于预设临界偏差温度，则根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，获取模糊控制参数；
根据所述模糊控制参数，确定制冷器件的电压调整量。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少三个连续时间点为三个连续时间点，所述至少三个连续时间点的温度为三个连续时间点的温度；所述装置还包括：
第三计算单元，用于根据所述当前时间点的电流方向，确定锂离子电池当前的充放电状态之后，根据所述锂离子电池当前时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度之前，若判断获知所述锂离子电池当前时间点的温度偏差小于预设临界偏差温度，则根据所述三个连续时间点的温度和所述目标温度，计算所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差；
则，所述第二确定单元，还用于：
根据所述三个连续时间点中每个时间点的温度偏差、锂离子电池的温度变化趋势和锂离子电池当前的充放电状态，确定制冷器件的电压调整量，以使制冷器件根据所述电压调整量制冷，控制锂离子电池的温度。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109976405A (zh) * 2019-03-12 2019-07-05 厦门理工学院 一种陶瓷窑炉温度复合控制方法、设备及系统
CN110492197A (zh) * 2019-08-12 2019-11-22 浙江大学 一种基于模糊模型预测控制的锂电池温度控制系统和方法
CN112256067A (zh) * 2020-12-24 2021-01-22 北京京仪自动化装备技术有限公司 温度控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN112490540A (zh) * 2020-11-16 2021-03-12 珠海格力电器股份有限公司 动力电池系统及其温度控制方法、装置、介质及处理器
CN117134039A (zh) * 2023-10-23 2023-11-28 杭州高特电子设备股份有限公司 一种储能液冷系统的温控方法、储能系统和计算机程序

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154795A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 武汉楚天激光（集团）股份有限公司 高精度水冷却系统及其控制方法
CN105444352A (zh) * 2015-12-03 2016-03-30 珠海格力电器股份有限公司 一种空调器频率的控制方法及装置
CN105789719A (zh) * 2016-05-13 2016-07-20 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 电动汽车动力电池温度管理方法
CN106671737A (zh) * 2016-12-20 2017-05-17 南京协众汽车空调集团有限公司 基于混合控制策略的电动车变频空调压缩机频率控制方法与控制系统
CN106773650A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 天津力神特种电源科技股份公司 锂离子蓄电池组在极端低温下快速加热并保持恒温的方法
CN107037842A (zh) * 2017-05-15 2017-08-11 济南大学 一种基于模糊控制和pid控制的焓差实验室温度切换控制的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154795A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 武汉楚天激光（集团）股份有限公司 高精度水冷却系统及其控制方法
CN105444352A (zh) * 2015-12-03 2016-03-30 珠海格力电器股份有限公司 一种空调器频率的控制方法及装置
CN105789719A (zh) * 2016-05-13 2016-07-20 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 电动汽车动力电池温度管理方法
CN106671737A (zh) * 2016-12-20 2017-05-17 南京协众汽车空调集团有限公司 基于混合控制策略的电动车变频空调压缩机频率控制方法与控制系统
CN106773650A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 天津力神特种电源科技股份公司 锂离子蓄电池组在极端低温下快速加热并保持恒温的方法
CN107037842A (zh) * 2017-05-15 2017-08-11 济南大学 一种基于模糊控制和pid控制的焓差实验室温度切换控制的方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109976405A (zh) * 2019-03-12 2019-07-05 厦门理工学院 一种陶瓷窑炉温度复合控制方法、设备及系统
CN110492197A (zh) * 2019-08-12 2019-11-22 浙江大学 一种基于模糊模型预测控制的锂电池温度控制系统和方法
CN110492197B (zh) * 2019-08-12 2020-11-10 浙江大学 一种基于模糊模型预测控制的锂电池温度控制系统和方法
CN112490540A (zh) * 2020-11-16 2021-03-12 珠海格力电器股份有限公司 动力电池系统及其温度控制方法、装置、介质及处理器
CN112490540B (zh) * 2020-11-16 2022-03-29 珠海格力电器股份有限公司 动力电池系统及其温度控制方法、装置、介质及处理器
CN112256067A (zh) * 2020-12-24 2021-01-22 北京京仪自动化装备技术有限公司 温度控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN117134039A (zh) * 2023-10-23 2023-11-28 杭州高特电子设备股份有限公司 一种储能液冷系统的温控方法、储能系统和计算机程序
CN117134039B (zh) * 2023-10-23 2024-01-23 杭州高特电子设备股份有限公司 一种储能液冷系统的温控方法、储能系统和计算机程序

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