CN114137415A - 电池组的发热量检测方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池组的发热量检测方法、装置、车辆及存储介质，该电池组包括多个电芯，该方法包括：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。进一步基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。最后基于校正电压，确定电芯的发热量。本申请将工况参数作为校正依据，通过预设的校正模型对工作电压进行校正，得到校正后的电压，并用校正后的电压用作电芯发热量的计算依据，提高了电池组中电芯发热量计算的准确性，在后续以该发热量为依据，设计对应的热管理系统时，可以进一步提高系统的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车电池技术领域，更具体地，涉及一种电池组的发热量检测方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展，锂离子动力电池的出货量呈现爆炸性地增长。与此同时，近年来屡见因动力电池热失控而引起新能源汽车起火事故，已经严重影响以锂离子动力电池为储能装置的新能源汽车的大力推广。
导致锂离子动力电池发生热失控的原因较多，其中温度是重要的诱发因素。故需要进行电池组进行热仿真并设计对应的热管理系统，以确保电池组中的电芯在充电或行驶等状态下保持合适的温度状态。在对电池组进行热仿真时，电芯的发热量检测结果会直接影响到电池组热仿真的准确性。
在相关技术中，电芯的发热量一般采用Bernardi方程进行计算，采用Bernardi方程在计算电芯发热量时，存在电芯的测试温升和电池组的实际温升不一致等问题，导致测试提供的发热量不准确，从而影响电池组热仿真的准确性。
发明内容
本申请实施例提供一种电池组的发热量检测方法、装置、车辆及存储介质。
第一方面，本申请一些实施例提供一种电池组的发热量检测方法，该电池组包括多个电芯，该方法包括：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数用于表征对工作电压进行校正的校正依据，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者；基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压，校正模型用于表征工况参数与工作电压的电压校正量之间的对应关系；基于校正电压，确定电芯的发热量。
第二方面，本申请一些实施例还提供一种电池组的发热量检测装置，该电池组包括多个电芯，该装置包括：参数获取模块、电压校正模块和发热量确定模块。其中，参数获取模块用于获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数用于表征对工作电压进行校正的校正依据，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。电压校正模块用于基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压，校正模型用于表征工况参数与工作电压的电压校正量之间的对应关系。发热量确定模块用于基于校正电压，确定电芯的发热量。
第三方面，本申请一些实施例还提供一种车辆，包括：一个或多个处理器、存储器和一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序配置用于执行上述的电池组的发热量检测方法。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有程序代码，其中，在程序代码被处理器运行时执行上述的电池组的发热量检测方法。
第五方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品被执行时，实现上述的电池组的发热量检测方法。
本申请提供了一种电池组的发热量检测方法、装置、车辆及存储介质，该电池组包括多个电芯，该方法包括：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。进一步基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。最后基于校正电压，确定电芯的发热量。本申请将工况参数作为校正依据，通过预设的校正模型对工作电压进行校正，得到校正后的电压，并用校正后的电压用作电芯发热量的计算依据，提高了电池组中电芯发热量计算的准确性，在后续以该发热量为依据，对电池组进行热仿真或者是设计相应的热管理系统时，可以进一步提高热仿真以及热管理系统的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种电池组的发热量检测方法的应用环境示意图。
图2示出了本申请第一实施例提供的一种电池组的发热量检测方法的流程示意图。
图3示出了本申请第二实施例提供的一种电池组的发热量检测方法的流程示意图。
图4示出了本申请第三实施例提供的一种电池组的发热量检测方法的流程示意图。
图5示出了本申请第四实施例提供的一种电池组的发热量检测方法的流程示意图。
图6示出了本申请实施例提供的一种电池组的发热量检测装置的模块框图。
图7示出了本申请实施例提供的车辆的模块框图。
图8示出了本申请实施例提供的计算机可读存储介质的模块框图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的实施例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
下面对本申请实施例涉及的技术名词进行介绍：
直流阻抗(DCR)：电芯的直流内阻。
倍率：电芯的当前电流值和电芯的额定容量之间的比值。
荷电状态(State Of Charge,SOC)：电芯的剩余容量与其满电状态下的容量之间的比值。
开路电压：电芯在开路状态下，正负极两端的端电压。电芯的开路电压等于电芯在断路时(即没有电流通过正负极时)电芯的正极电极电势与负极的电极电势之差。
本申请提供了一种电池组的发热量检测方法、装置、车辆及存储介质，该电池组包括多个电芯，该方法包括：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。进一步基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。最后基于校正电压，确定电芯的发热量。本申请将工况参数作为校正依据，通过预设的校正模型对工作电压进行校正，得到校正后的电压，并用校正后的电压用作电芯发热量的计算依据，提高了电池组中电芯发热量计算的准确性，在后续以该发热量为依据，对电池组进行热仿真或者是设计相应的热管理系统时，可以进一步提高热仿真以及热管理系统的准确性。
为了便于详细说明本申请方案，下面先结合附图对本申请示例中的应用环境进行介绍。请参阅图1，图1为本申请示例提供的电池组的发热量检测方法可以应用于车辆100，车辆100可以包括车身110、电池组120和控制台130。
车辆100是指以电池组120(车载电源)为动力，用电机驱动车轮行驶的车辆，其包括但不限于小轿车、中巴车、大巴车等。
电池组120为车辆100的驱动电机提供电能，电机将电池组120的电能转化为机械能。电池组120可以包括一个或多个电芯和保护板，常见的电池组120有钠硫电池120、镍镉电池120、锂电池120和燃料电池120等。
控制台130用于处理车辆100在行驶过程中获取的数据，例如，车辆100的控制信号、电池组120的状态数据、实时路况数据等等。在本实施例中，控制台130中设置有电池管理系统(Battery Management System,BMS)，电池管理系统用于智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。本实施例中，电池管理系统用于获取电池组120中电芯的工作电压和工况参数，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态等等。在一些实施例中，电池管理系统中还设置有预设的校正模型，该校正模型用于基于电芯的工况参数对工作电压进行校正以获得校正后的电压，并基于上述校正后的电压确定该电芯的发热量。
如图2所示，图2示意性地示出本申请第一示例提供的一种电池组的发热量检测方法。在该方法中，检测电池组的发热量时，可以通过电芯的发热量来计算。在确定电芯的发热量时，根据电芯的实际工况对其工作电压进行校正而得到的校正电压来进行计算，能够提高电芯发热量计算的准确性，在后续基于该电芯发热量对电池组进行热管理设计或热仿真时，可以提高热管理设计或热仿真的准确性和可靠性。该方法可以包括以下步骤S210至步骤S230。
步骤S210：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数。
至少一个电芯为电池组中指定的一个或多个电芯，基于至少一个电芯的工作电压和工况参数，可以确定该电芯的发热量。在确定至少一个电芯(如电池组中的部分电芯)的发热量后，可以通过电池组全部电芯的分布特征，估算电池组整体发热量，因此，通过对部分电芯的热量进行检测，同样能够实现电池组的热量检测，使检测流程更为简化且计算量较小、对控制台运行的负担较小。例如，在确定部分电芯发热量的情况下，通过检测该电池组的直流阻抗分布数据，或者通过直接从电池管理系统中，或者是从服务器中直接读取该电池组的直流阻抗分布数据。电池组的直流阻抗分布数据表征电池组中每个电芯对应的直流阻抗值，通过对上述电芯的直流阻抗值和发热量建立映射关系，可以进一步基于电池组的直流阻抗分布推算出电池组的发热量分布。
当然，在其他的示例中，步骤S210可以直接获取电池组中所有电芯的工作电压和工况参数，而在后续确定电池组的发热量时，直接根据所有电芯的工作电压和工况参数进行计算，能够保证发热量的计算结果更为精确。
电芯的工作电压表征电芯正负极两端的电势差，车辆在行驶过程中，电池管理系统可以通过电压检测装置(例如，电压表)实时读取指定的一个或多个电芯的工作电压，也可以每隔预设的时间间隔读取一个或多个电芯的工作电压，预设的时间间隔可以是电池管理系统的预设值，也可以是设计人员基于车辆实际行驶情况而实时调整的值，示例性地，预设的时间间隔可以是5s、10s、20s等等。
电芯的工况参数用于表征对工作电压进行校正的校正依据，由于工作电压在实际测量过程中，受到工作温度、工作电流、荷电状态等多个因素的影响，从而导致存在实际测得电芯的工作电压和电芯的理论电压值存在差异的问题，导致在后续的发热量计算的过程中，存在较大的误差。因此本申请提出的电池组的发热量检测方法基于电池的工况参数对该工作电压进行校正。
在本实施例中，电芯的工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。
电芯的工作电流用电芯在充放电时的倍率来表征，电芯的倍率和工作电流呈正相关关系。示例性地，当前电芯的工作电流为20A，且电芯的额定容量为100Ah，则对应的倍率为0.2C，当前电芯的工作电流为10A，且电芯的额定容量为100Ah，则对应的倍率为0.1C。作为一种实施方式，可以通过电流检测装置(例如，电流表)读取指定的一个或多个电芯的工作电流。
电芯的工作温度为电芯内部的温度。在充放电过程中，由于电芯内部会发生化学反应，产生大量的热能，从而导致电芯的温度升高，在电芯正常工作的情况下，电芯的充电工作温度区间为0℃～60℃，放电工作温度区间为-20℃～60℃。作为一种实施方式，可以通过温度测量设备(例如，温度传感器)测量电芯的外部温度(例如，电芯的汇流条温度)，并通过预设的数学模型从电芯的外部温度推测出电芯的内部温度。
电芯的荷电状态为电芯的剩余容量与其满电状态下的容量之间的比值，常用百分数表示，其取值范围为0％～100％。作为一种实施方式，可以通过二分法和中间值比较法实现对荷电状态的迭代计算。
同样地，车辆在行驶过程中，电池管理系统可以实时读取指定的一个或多个电芯的工况参数，也可以每隔预设的时间间隔读取一个或多个电芯的工况参数。在本实施例中，对至少一个电芯的工作电压和工况参数的获取方式不做具体的限定。
步骤S220：基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。
校正模型用于表征工况参数与工作电压的电压校正量之间的对应关系，电压校正量可以是一个具体的电压值，也可以是一个电压的相对值，例如电压增加值，和/或，电压减少值。示例性地，可以根据校正模型，查找当前工况参数对应的具体电压值，将该具体电压值当作校正电压。也可以根据校正模型，查找当前工况参数对应的电压相对值，在原先工作电压的基础上加上电压增加值，得到校正电压；或者在原先工作电压的基础上减去电压减少值，得到校正电压。进一步地，该校正模型可以是技术人员预先设置在电池管理系统中的模型，也可以是预先存储在服务器中的模型，当电池管理系统获取到电芯的工作电压和工况参数之后，通过读取上述模型实现对工作电压的校正工作。
在一些实施例中，工况参数包括电芯的工作电流和电芯的工作温度，通过预设的第一校正模型对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。在另一些实施例中，工况参数包括电芯的荷电状态，通过预设的第二校正模型对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。第一校正模型和第二校正模型的具体实现方式在后续实施例中进行详细阐述。
步骤S230：基于校正电压，确定电芯的发热量。
电芯的发热量可以通过焦耳定律、ARC测试方法、Bernardi方程计算方法、RC模型计算方法等方法来确定。在本实施例中，通过Bernardi方程计算方法来确定电芯的发热量，Bernardi方程计算方法对应的计算公式如下所示：
Q＝I*(OCV-U)。
其中，Q为电芯的发热量，I为电芯的工作电流，OCV为电芯的开路电压，U为电芯的校正电压。示例性地，当电芯的开路电压为3.7V，电芯的校正电压为3V以及电芯的工作电流为1A时，该电芯对应的发热量为0.7W。
通过对至少一个电芯的工作电压进行校正，可以得到至少一个电芯的发热量。在确定至少一个电芯(如电池组中的部分电芯)的发热量后，可以通过电池组全部电芯的分布特征，估算电池组整体发热量，因此，通过对部分电芯的热量进行检测，同样能够实现电池组的热量检测，使检测流程更为简化且计算量较小、对控制台运行的负担较小。例如，基于电池组的直流阻抗分布推算出电池组的发热量分布。电池组的发热量分布对应的推算过程在下文实施例中进行详细阐述。
本申请提供了一种电池组的发热量检测方法，该电池组包括多个电芯，该方法包括：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。进一步基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。最后基于校正电压，确定电芯的发热量。本申请将工况参数作为校正依据，通过预设的校正模型对工作电压进行校正，得到校正后的电压，并用校正后的电压用作电芯发热量的计算依据，提高了电池组中电芯发热量计算的准确性，在后续以该发热量为依据，对电池组进行热仿真时，可以进一步提高热仿真的准确性。
如图3所示，图3示意性地示出本申请第二示例提供的一种电池组的发热量检测方法。在该方法中，检测电池组的发热量时，基于第一校正模型，通过电芯的工作电流和工作温度对工作电压进行校正，校正了工作电流以及工作温度给工作电压带来的影响。可选地，可以进一步测量检测电路的电路阻抗，进一步校正电路阻抗对工作电压带来的影响。基于校正后的校正电压计算得出的发热量，可以真实反映当前该电芯真实的发热情况，在后续基于该电芯发热量对电池组进行热管理设计或热仿真时，可以提高热管理设计或热仿真的准确性和可靠性。具体而言，该方法可以包括以下步骤S310至步骤S330。
步骤S310：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数。
工况参数包括电芯的工作电流和电芯的工作温度。在本实施例中，电池管理系统读取检测电路的工作电压，检测电路表征和至少一个电芯相串联的电路，根据检测电路的检测结果，获取至少一个电芯的工作电压。进一步地，工况参数还可以包括检测电路的电路阻抗。获取至少一个电芯的工作电压和工况参数的具体实施方式参考上述实施例中步骤S210的具体阐述，在此不再一一阐述。
步骤S320：基于第一校正模型，根据工作电流和工作温度获取对应的电压校正量，并对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。
第一校正模型为表征电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间对应关系的三维模型。在本实施例中，技术人员预先对测试电芯进行测试，从而通过测试电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间对应关系构建出第一校正模型，并将该第一校正模型预先设置于车辆的车辆管理系统，或者是将该第一校正模型存储在与车辆进行通信连接的云服务器中。下面对第一校正模型的建立过程进行介绍，具体地，第一校正模型可以通过下述步骤S3201至步骤S3207建立得到。
步骤S3201：基于不同的工作温度对测试电芯进行第一充放电测试，根据测试结果建立第一校正子模型。
第一校正子模型用于表征测试电芯在工作电流保持不变的情况下，工作温度和电压校正量之间的对应关系。测试电芯为技术人员在建立第一校正子模型的过程中使用的电芯。在本实施例中，电压校正量为测试电芯的工作电压值。作为一种实施方式，进行第一充放电测试时，保持测试电芯的充电倍率不变(如上所述，充电倍率和工作电流呈正相关关系，即保证了工作电流保持不变)，检测在测试电芯的荷电状态SOC值从0％升至100％的过程中，测试电芯的工作温度和测试电芯的工作电压之间的温度电压曲线。示例性地，固定测试电芯的充电倍率为0.1C、0.2C、0.3C、…的情况下，分别检测测试电芯的工作温度和测试电芯的工作电压之间的温度电压曲线，具体可参考表-1。
表-1
| 编号 | 充电倍率 | 温度电压曲线 |
| 1 | 0.1C | 温度电压曲线-1 |
| 2 | 0.2C | 温度电压曲线-2 |
| 3 | 0.3C | 温度电压曲线-3 |
| … | … | … |
进一步地，将不同充电倍率下的多条温度电压曲线进行拟合，得到第一校正子模型，这里需要说明的是，上述第一校正子模型为测试电芯在充电工况下测试得到的模型。同样地，基于上述方法，保持测试电芯的倍率不变，检测在测试电芯的荷电状态SOC值从100％降至0％的过程中，测试电芯的工作温度和测试电芯的工作电压之间的温度电压曲线，将不同充电倍率下的多条温度电压曲线进行拟合，得到放电工况下对应的第一校正子模型，基于不同的荷电状态SOC值的变化情况，可以得到不同工况下对应的第一校正子模型。
步骤S3203：基于不同的工作电流对测试电芯进行第二充放电测试，根据测试结果建立第二校正子模型。
第二校正子模型用于表征测试电芯在工作温度保持不变的情况下，其工作电流和电压校正量之间的对应关系。在本实施例中，电压校正量为测试电芯的工作电压值。作为一种实施方式，进行第二充放电测试时，保持测试电芯的工作温度不变，检测在测试电芯的荷电状态SOC值从0％升至100％的过程中，测试电芯的倍率(工作电流)和测试电芯的工作电压之间的倍率电压曲线。示例性地，固定测试电芯的工作温度为10℃、20℃、30℃、…的情况下，分别检测测试电芯的倍率和测试电芯的工作电压之间的倍率电压曲线，具体可参考表-2。
表-2
| 编号 | 工作温度 | 倍率电压曲线 |
| 1 | 10℃ | 倍率电压曲线-1 |
| 2 | 20℃ | 倍率电压曲线-2 |
| 3 | 30℃ | 倍率电压曲线-3 |
| … | … | … |
进一步地，将不同工作温度下的多条倍率电压曲线进行拟合，得到第二校正子模型，这里需要说明的是，上述第二校正子模型同样为测试电芯在充电工况下测试得到的模型。同样地，基于上述方法，保持测试电芯的工作温度不变，检测在测试电芯的荷电状态SOC值从100％降至0％的过程中，测试电芯的倍率和测试电芯的工作电压之间的倍率电压曲线，将不同工作温度下的多条倍率电压曲线进行拟合，得到放电工况下对应的第二校正子模型，基于不同的荷电状态SOC值的变化情况，可以得到不同工况下对应的第二校正子模型。
步骤S3205：基于第一校正子模型和第二校正子模型，获取测试电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间的三维对应关系。
在本实施例中，电压校正量为测试电芯的工作电压值。基于在相同工况下的第一校正子模型和第二校正子模型，获取测试电芯的工作电流、工作温度和工作电压之间的三维对应关系，三维对应关系用于表征在不同工作电流和不同工作温度对应的工作电压之间的关系。同样地，测试电芯处于不同的工况下，测试电芯的工作电流、工作温度和工作电压值之间存在着不同的三维对应关系，因此，在后续建立第一校正模型时，由于测试电芯的充放电工况不同，对应着不同的第一校正模型。
步骤S3207：根据三维对应关系，拟合并建立第一校正模型。
作为一种实施方式，第一校正模型可以是电芯在不同充放电工况下，工作电流、工作温度和工作电压之间的映射表，通过确定电芯当前的工作电流和工作温度，通过查找上述映射表，从而确定对应的工作电压。
在本实施例中，通过设置不同的充放电工况，从而得到在不同充放电工况下对应的第一校正模型，并将其存储在车辆的电池管理系统中，用于车辆在实际工作中获取到电芯的实际工作电流和工作温度时，在确定当前工况的情况下，基于对应工况的第一校正模型快速确定该电芯的校正电压值，有利于后续电芯发热量的准确计算。
应当理解的是，本申请实施例所提供的第一校正模型的建立过程，可以在应用第一校正模型的步骤之前执行，例如，可以在步骤S310之前执行，也可以在步骤S320之前执行，本说明书对此不作限制。或者，在其他的实施例中，第一校正模型可以是预先设置好的，其可以存储在车辆本地或/及存储在云服务器中，当需要使用第一校正模型进行校正时，可以从车辆本地或/及云服务器中直接调用。
在本实施例中，第一校正模型为不同充放电工况下，不同工作电流、不同工作温度和不同工作电压之间的映射表。通过电芯对应的荷电状态的变化情况，可以确定当前电芯的工况，并查找该工况对应的第一校正模型中，电芯当前的工作电流和电芯当前的工作温度对应的电压校正量，该电压校正量即为电芯的校正电压。
在本实施例中，给出了一种在确定电芯的工作电流和工作温度的情况下，能够快速确定电芯的校正电压的方法，为后续电芯发热量的准确计算提供了可靠依据。
步骤S330：基于校正电压，确定电芯的发热量。
在一些实施例中，在基于第一校正模型对工作电压进行校正而得到校正电压后，可以直接基于校正电压，计算电芯的发热量。通过第一校正模型对工作电压进行校正，可以修正由于电芯的工作电流和工作温度，在工作电压的实际测量过程中带来的误差影响，使得基于修正后的工作电压(即校正电压)而确定出的电芯发热量更加符合实际情况。发热量的具体计算过程可以参考步骤S230的详细阐述，此处不再赘述。
在另一些实施例中，在基于第一校正模型对工作电压进行校正而得到校正电压后，还可以基于检测过程中有可能产生的误差(例如电芯检测电路引进的阻抗)，对该校正电压进行进一步校正，再基于进一步校正后的电压确定电芯的发热量，下文将给出基于该实施例的具体的进一步校正步骤。
例如，在进一步校正过程中，可以基于检测电路的阻抗来校正。由于在获取至少一个电芯的工作电压时，引入了检测电路，因此在通过检测电路测量电芯的工作电压时，检测电路的阻抗会影响工作电压的正确测量。示例性地，检测电路包括电池单体的极耳(电池单体包括极耳和电芯)，该极耳在检测时可以视为和电芯相串联，因此电芯在处于大电流的情况下，测量其工作电压时，极耳的分压作用会导致电芯的实际工作电压值会小于检测电路测量得到的电压值，在这种情况下，将检测电路测得的工作电压用于电芯的发热量计算，基于Bernardi方程计算方法，计算得出的发热量会小于电芯实际的发热量，从而影响后续对电池组进行热仿真的准确性。
因此本实施例在计算电芯的发热量时，进一步对上述由于检测电路引入的额外阻抗进行校正，则步骤S330可以包括以下步骤S332至步骤S336。
步骤S332：基于电路阻抗和工作电流，计算电路阻抗对应的分压电压。
电路阻抗为检测电路的阻抗，作为一种实施方式，可以使用万用表直接测量检测电路的阻抗，或者采用数字电桥的方式测量检测电路的阻抗。在本实施例中，检测电路的阻抗为一预设值，存储在电池管理系统中。在本步骤中，电池管理系统直接读取对应的检测电路的阻抗值。进一步地，基于该电芯的工作电流，将电路阻抗和工作电流进行相乘，得到的乘积结果即为电路阻抗对应的分压电压。
步骤S334：基于分压电压和校正电压，获取第二校正电压。
在本实施例中，检测电路和电芯之间为串联连接，因此在计算得到电路阻抗对应的分压电压之后，用校正电压的值减去分压电压，得到的结果即为第二校正电压。
步骤S336：基于第二校正电压，确定电芯的发热量。
在本实施例中，基于Bernardi方程计算方法来计算电芯的发热量。具体地，基于第二校正电压、工作电流和静态开路电压，确定电芯的发热量。计算公式在步骤S230中已经做出详细介绍，在此不再一一赘述。
本申请提供了一种电池组的发热量检测方法，该电池组包括多个电芯，该方法包括：建立第一校正模型，第一校正模型为不同工况下电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间对应关系。在实际电芯的工况参数测量的过程中，在获取电芯的实际工作电流和工作温度的情况下，基于当前工况确定对应的第一校正模型，并通过第一校正模型确定当前电芯对应的校正电压。可选地，可以基于校正电压直接计算电芯的发热量，也可以在确定校正电压的情况下，基于检测电路的阻抗值对校正电压再次进行校正，得到第二校正电压，最后基于第二校正电压，确定该电芯对应的发热量。在本实施例提出的方法中，考虑了电流因素、温度因素以及检测电路的阻抗因素对电芯的工作电压所产生的影响，进一步地，通过第一校正模型以及电芯和检测电路之间的分压原理对电芯的电压进行校正，得到的校正后的电压更加符合电芯的实际工作情况，因此基于该校正电压计算得出的发热量更加准确，在后续基于该电芯发热量对电池组进行热管理设计或热仿真时，可以提高热管理设计或热仿真的准确性和可靠性。
如图4所示，图4示意性地示出本申请第三示例提供的一种电池组的发热量计算方法。在该方法中，检测电池组的发热量时，基于第二校正模型，通过电芯的荷电状态对工作电压进行校正，校正了电芯的荷电状态给工作电压带来的影响。可选地，可以进一步测量检测电路的电路阻抗，进一步校正电路阻抗对工作电压带来的影响。基于校正后的校正电压计算得出的发热量，可以真实反映当前该电芯真实的发热情况，在后续基于该电芯发热量对电池组进行热管理设计或热仿真时，可以提高热管理设计或热仿真的准确性和可靠性。具体而言，该方法可以包括以下步骤S410至步骤S430。
步骤S410：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数。
本实施例中，工况参数包括电芯的荷电状态。在本实施例中，电池管理系统读取检测电路的工作电压，检测电路表征和至少一个电芯相串联的电路，根据检测电路的检测结果，获取至少一个电芯的工作电压。进一步地，工况参数还包括检测电路的电路阻抗。
获取至少一个电芯的工作电压和工况参数的具体实施方式参考上述实施例中步骤S210的具体阐述，在此不再一一阐述。
步骤S420：基于第二校正模型，根据荷电状态获取对应的电压校正量，并对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。
在本实施例中，第二校正模型为表征电芯的荷电状态和电压校正量之间对应关系的二维模型。第二校正模型可以为存储在车辆的电池管理系统中的模型。在车辆的实际运行中，电池管理系统获取到电芯的荷电状态时，通过读取预先存储的第二校正模型，快速确定该荷电状态对应的电压校正量。
作为一种实施方式，电压校正量为测试电芯的工作电压值。通过测量测试电芯在不同荷电状态下对应的工作电压，拟合测试电芯的荷电状态和测试电芯的工作电压之间的二维模型，从而得到第二校正模型。具体地，第二校正模型为不同荷电状态和不同工作电压之间存在一一对应关系的映射表，在确定电芯的当前荷电状态的情况下，通过查找上述映射表，即可确定电芯当前的电压校正量，该电压校正量即为电芯的校正电压。
在本实施例中，给出了一种在确定电芯的荷电状态的情况下，能够快速确定电芯的校正电压的方法，为后续电芯发热量的准确计算提供了可靠依据。
步骤S430：基于校正电压，确定电芯的发热量。
在一些实施例中，在基于第二校正模型对工作电压进行校正而得到校正电压后，可以直接基于校正电压，计算电芯的发热量。通过第二校正模型对工作电压进行校正，可以修正由于电芯的荷电状态在工作电压的实际测量过程中带来的误差影响，使得基于修正后的工作电压(即校正电压)而确定出的电芯发热量更加符合实际情况。，发热量的具体计算过程可以参考步骤S230的的具体说明，在此不再赘述。
在另一些实施例中，在基于第一校正模型对工作电压进行校正而得到校正电压后，还可以基于检测过程中有可能产生的误差(例如电芯检测电路引进的阻抗)，对该校正电压进行进一步校正，再基于进一步校正后的电压确定电芯的发热量，则步骤S430可以包括上述的步骤步骤S332至步骤S336，本实施例不再赘述。
本申请提供了另一种电池组的发热量检测方法，该电池组包括多个电芯，该方法包括：在实际电芯的工况参数测量的过程中，在获取电芯的实际荷电状态的情况下，通过第二校正模型确定当前电芯对应的校正电压。进一步地，在确定校正电压的情况下，基于检测电路的阻抗值对校正电压再次进行校正，得到第二校正电压，最后基于第二校正电压，确定该电芯对应的发热量。在本实施例提出的方法中，考虑了荷电状态因素以及检测电路的阻抗因素对电芯的工作电压所产生的影响，进一步地，通过第二校正模型以及电芯和检测电路之间的分压原理对电芯的电压进行校正，得到的校正后的电压更加符合电芯的实际工作情况，因此基于该校正电压计算得出的发热量更加准确。
如图5所示，图5示意性地示出本申请第四示例提供的一种电池组的发热量计算方法。该方法可以包括以下步骤S510至步骤S550。
步骤S510：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数。
步骤S520：基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。
步骤S530：基于校正电压，确定电芯的发热量。
步骤S510至步骤S530的具体实施方式可以参考步骤S210至步骤S230中的具体说明，在此不再一一阐述。
在步骤S510至步骤S530中，在计算电芯的发热量时，对电池组中的部分电芯的发热量进行检测，所获得的所述电芯的发热量为部分电芯的局部发热量。进一步地可以基于部分电芯的局部发热量计算出该电池组的整体发热量，还可以获得电池组的整体发热量分布。具体地，电池组的整体发热量分布通过以下步骤S540至步骤S550来获取。
步骤S540：获取电池组中电芯的直流阻抗分布。
作为一种示例，电池组中电芯的直流阻抗分布可以预置在电池管理系统中，在执行步骤S540时，可以直接调用预置的直流阻抗分布。进一步地，在步骤S540之前，可以基于电池组的具体电芯计算电芯的直流阻抗，并基于电芯的分布确定电池组的大部分或者全部电芯的直流阻抗分布，将该直流阻抗分布存储在电池管理系统中。其中，电芯的直流阻抗通过下述公式进行计算。
其中，RDCR表示电芯的直流阻抗，I1为放电电流，对应的放电倍率为0.2C；I2为充电电流，对应的充电倍率根据技术人员的需要进行设定，在本实施例中，对应的充电倍率为0.2C。U1为该电芯放电10s结束时电压，U2为放电时间为预设时间后的结束电压，上述预设时间同样由技术人员自定义，在本实施例中，预设时间为1s。
基于上述公式，技术人员可以测量出电池组中大部分(如三分之二或以上)或者全部电芯对应的直流阻抗，即得到了电池组中电芯的直流阻抗分布。
在本步骤中，电池管理系统直接读取电池组中大部分(如三分之二或以上)或全部电芯对应的直流阻抗值，即电池组中电芯的直流阻抗分布，并将该直流阻抗分布用于后续电池组的整体发热量分布计算中。
步骤S550：基于直流阻抗分布及局部发热量，根据直流阻抗与电芯发热量之间的关系，确定电池组的整体发热量分布。
在本实施例中，通过上述步骤S510至步骤S530获取了部分电芯对应的局部发热量，并通过步骤S540获取了电池组中电芯的直流阻抗分布。其中，部分电芯中每个电芯的发热量和直流阻抗均已知，因此可以根据这一部分电芯的发热量和直流阻抗之间的对应关系建立电池组的发热量分布模型。具体地，可以对上述部分电芯的发热量和直流阻抗进行拟合，得到一条拟合曲线，该拟合曲线即表征不同直流阻抗和不同发热量之间的一一对应的关系。并基于该拟合曲线，通过直流阻抗分布确定电池组中大部分或全部全部电芯对应的发热量，即电池组的整体发热量分布。
进一步地，在电池组的整体发热量分布已知的情况下，可以设计相应的热管理系统。例如，该热管理系统以电池组的整体发热量分布作为系统的输入量，系统可包括风冷装置、液冷装置等降温装置，在整体发热量大于系统降温阈值的情况下，基于整体发热量和系统降温阈值之间的差值大小，选择性地开启风冷装置，和/或，液冷装置对电池组进行降温。进一步地，热管理系统还可以包括升温装置，在整体发热量小于系统升温阈值的情况下，开启升温装置，使得电池组工作在合适的温度范围之内，以维持其最佳的使用状态，保证了电池组的性能的寿命。
本申请实施例提供了又一种电池组的发热量检测方法，该电池组包括多个电芯，该方法包括：在确定电池组中部分电芯发热量的情况下，进一步获取电池组中的全部电芯对应的直流阻抗。在部分电芯的发热量和直流阻抗均已知的情况下，将该电芯的发热量和该电芯对应的直流阻抗之间进行拟合，获得发热量和直流阻抗之间的对应关系，并基于该对应关系，得到电池组的整体发热量分布情况。在电池组的整体发热量分布已知的情况下，可以根据该整体发热量分布设计相应的热管理系统，以及制定相应的温控策略，有利于该电池组能够长时间稳定地工作。
请参阅图6，其示出了本申请实施例提供的一种电池组的发热量检测装置600的结构框图。该发热量检测装置600包括：参数获取模块610、电压校正模块620和发热量确定模块630。其中，参数获取模块610用于获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数用于表征对工作电压进行校正的校正依据，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。电压校正模块620用于基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压，校正模型用于表征工况参数与工作电压的电压校正量之间的对应关系。发热量确定模块630用于基于校正电压，确定电芯的发热量。
在一些实施例中，工况参数包括电芯的工作电流和电芯的工作温度，电压校正模块620用于基于第一校正模型，根据工作电流和工作温度获取对应的电压校正量，并对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压，第一校正模型为表征电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间对应关系的三维模型。
在一些实施例中，发热量检测装置600还包括：模型建立模块(图中未示出)。模型建立模块用于建立第一校正模型。具体地，模型建立模块(图中未示出)用于基于不同的工作温度对测试电芯进行第一充放电测试，根据测试结果建立第一校正子模型，第一校正子模型用于表征测试电芯在工作电流保持不变的情况下，工作温度和电压校正量之间的对应关系。基于不同的工作电流对测试电芯进行第二充放电测试，根据测试结果建立第二校正子模型，第二校正子模型用于表征测试电芯在工作温度保持不变的情况下，工作电流和电压校正量之间的对应关系。基于第一校正子模型和第二校正子模型，获取测试电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间的三维对应关系。根据三维对应关系，拟合并建立第一校正模型。
在一些实施例中，工况参数包括电芯的荷电状态，电压校正模块620用于基于第二校正模型，根据荷电状态获取对应的电压校正量，并对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压，第二校正模型为表征电芯的荷电状态和电压校正量之间对应关系的二维模型。
在一些实施例中，至少一个电芯与检测电路串联，参数获取模块610用于根据检测电路的检测结果，获取至少一个电芯的工作电压。参数获取模块610用于获取至少一个电芯的工况参数，工况参数还包括检测电路的电路阻抗。发热量确定模块630用于基于电路阻抗和工作电流，确定电路阻抗对应的分压电压。基于分压电压和校正电压，获取第二校正电压。基于第二校正电压，确定电芯的发热量。
在一些实施例中，工况参数还包括电芯的静态开路电压，发热量确定模块630用于基于第二校正电压、工作电流和静态开路电压，确定电芯的发热量。
在一些实施例中，发热量检测装置600还包括：整体发热量分布确定模块(图中未示出)。发热量确定模块630用于确定电芯的发热量时，对电池组中的部分电芯的发热量进行检测，所获得的电芯的发热量为部分电芯的局部发热量。整体发热量分布确定模块用于获取电池组中电芯的直流阻抗分布，基于直流阻抗分布及局部发热量，根据直流阻抗与电芯发热量之间的关系，确定电池组的整体发热量分布。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，模块相互之间的耦合可以是电性，机械或其它形式的耦合。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
本申请提供了一种电池组的发热量检测装置，该电池组包括多个电芯，该装置包括：获取至少一个电芯的工作电压和工况参数，工况参数包括电芯的工作电流、电芯的工作温度和电芯的荷电状态中的至少一者。进一步基于预设的校正模型，对工作电压进行校正，得到电芯的校正电压。最后基于校正电压，确定电芯的发热量。本申请将工况参数作为校正依据，通过预设的校正模型对工作电压进行校正，得到校正后的电压，并用校正后的电压用作电芯发热量的计算依据，提高了电池组中电芯发热量计算的准确性，在后续以该发热量为依据，对电池组进行热仿真或者是设计相应的热管理系统时，可以进一步提高热仿真以及热管理系统的准确性。
请参阅图7，本申请实施例还提供一种车辆700，该车辆700包括：一个或多个处理器710；存储器720；一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序配置用于执行上述的电池组的发热量检测方法。
处理器710可以包括一个或者多个处理核。处理器710利用各种接口和线路连接整个电池管理系统内的各种部分，通过运行或执行存储在存储器720内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器720内的数据，执行电池管理系统的各种功能和处理数据。可选地，处理器710可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器710可集成中央处理器710(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器710(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器710中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器720可以包括随机存储器720(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器720(Read-Only Memory)。存储器720可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器720可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各种方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备图在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
请参阅图8，其示出了本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质800，该计算机可读存储介质800中存储有计算机程序指令810，计算机程序指令810可被处理器调用以执行上述实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质包括非易失性计算机可读存储介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质800具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。
以上，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电池组的发热量检测方法，其特征在于，所述电池组包括多个电芯，所述方法包括：
获取至少一个所述电芯的工作电压和工况参数，所述工况参数用于表征对所述工作电压进行校正的校正依据，所述工况参数包括所述电芯的工作电流、所述电芯的工作温度和所述电芯的荷电状态中的至少一者；
基于预设的校正模型，对所述工作电压进行校正，得到所述电芯的校正电压，所述校正模型用于表征所述工况参数与所述工作电压的电压校正量之间的对应关系；
基于所述校正电压，确定所述电芯的发热量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工况参数包括所述电芯的工作电流和所述电芯的工作温度，所述基于预设的校正模型，对所述工作电压进行校正，得到所述电芯的校正电压，包括：
基于第一校正模型，根据所述工作电流和所述工作温度获取对应的电压校正量，并对所述工作电压进行校正，得到所述电芯的校正电压，所述第一校正模型为表征电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间对应关系的三维模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一校正模型的建立过程，包括：
基于不同的工作温度对测试电芯进行第一充放电测试，根据测试结果建立第一校正子模型，所述第一校正子模型用于表征测试电芯在工作电流保持不变的情况下，工作温度和电压校正量之间的对应关系；
基于不同的工作电流对测试电芯进行第二充放电测试，根据测试结果建立第二校正子模型，所述第二校正子模型用于表征测试电芯在工作温度保持不变的情况下，工作电流和电压校正量之间的对应关系；
基于所述第一校正子模型和第二校正子模型，获取测试电芯的工作电流、工作温度和电压校正量之间的三维对应关系；
根据所述三维对应关系，拟合并建立第一校正模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工况参数包括所述电芯的荷电状态，所述基于预设的校正模型，对所述工作电压进行校正，得到所述电芯的校正电压，包括：
基于第二校正模型，根据所述荷电状态获取对应的电压校正量，并对所述工作电压进行校正，得到所述电芯的校正电压，所述第二校正模型为表征电芯的荷电状态和电压校正量之间对应关系的二维模型。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个所述电芯与检测电路串联，所述获取至少一个所述电芯的工作电压和工况参数，包括：
根据所述检测电路的检测结果，获取至少一个所述电芯的工作电压；
获取至少一个所述电芯的工况参数，所述工况参数还包括所述检测电路的电路阻抗；
所述基于所述校正电压，确定所述电芯的发热量，包括：
基于所述电路阻抗和所述工作电流，确定所述电路阻抗对应的分压电压；
基于所述分压电压和所述校正电压，获取第二校正电压；
基于所述第二校正电压，确定所述电芯的发热量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述工况参数还包括所述电芯的静态开路电压，所述基于所述第二校正电压，确定所述电芯的发热量，包括：
基于所述第二校正电压、所述工作电流和所述静态开路电压，确定所述电芯的发热量。
7.根据权利要求2～4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述方法中，确定所述电芯的发热量时，对所述电池组中的部分电芯的发热量进行检测，所获得的所述电芯的发热量为所述部分电芯的局部发热量；
所述方法还包括：
获取所述电池组中电芯的直流阻抗分布；
基于所述直流阻抗分布及所述局部发热量，根据直流阻抗与电芯发热量之间的关系，确定所述电池组的整体发热量分布。
8.一种电池组的发热量检测装置，其特征在于，所述电池组包括多个电芯，所述装置包括：
参数获取模块，用于获取至少一个所述电芯的工作电压和工况参数，所述工况参数用于表征对所述工作电压进行校正的校正依据，所述工况参数包括所述电芯的工作电流、所述电芯的工作温度和所述电芯的荷电状态中的至少一者；
电压校正模块，用于基于预设的校正模型，对所述工作电压进行校正，得到所述电芯的校正电压，所述校正模型用于表征所述工况参数与所述工作电压的电压校正量之间的对应关系；
发热量确定模块，用于基于所述校正电压，确定所述电芯的发热量。
9.一种车辆，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器调用执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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