CN114325401A - 一种电池性能参数确定方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池性能参数确定方法、装置、设备及介质,所述方法包括:基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度;其中,所述电池是由每一所述单元电池并联而成;基于电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,确定与每一所述单元电池的温度对应的每一所述单元电池的性能参数;根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数。采用本发明实施例,能够通过将电池等效为若干个温度不同的单元电池,并通过计算各单元电池的性能参数,从而更为精确地计算原有电池的性能参数,解决了现有技术未考虑同一电池在不同位置的温度不一致的问题,得到了更为准确的电池性能参数。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池性能参数确定方法、装置、设备及介质。
背景技术
电池是电动汽车的主要能量载体和动力来源之一,也是电动汽车整车车体的重要组成部分之一,为了能够有效、合理且安全的使用电池,需要在电池的使用过程中准确的确定电池的性能参数。
但是,本发明人在对现有技术的研究中发现,目前是根据电池的环境温度或者测量温度直接计算得到电池的相关性能参数,并未考虑同一电池在不同位置温度不一致的问题,无法得到较为准确的性能参数。
发明内容
本发明提供一种电池性能参数确定方法、装置、设备及介质,以解决现有技术未考虑同一电池在不同位置的温度不一致的问题,从而得到更为准确的性能参数。
为实现上述目的,本发明实施例提供了一种电池性能参数确定方法,包括以下步骤:
基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度;其中,所述电池是由每一所述单元电池并联而成;
基于电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,确定与每一所述单元电池的温度对应的每一所述单元电池的性能参数;
根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数。
作为其中一种可选的实施例,所述基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度,包括:
基于预设的电池温度分布模型,获取所述电池的温度分布情况;
将所述电池划分为若干单元电池,并根据所述电池的温度分布情况,得到每一所述单元电池的温度。
作为其中一种可选的实施例,所述根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数,包括:
基于电化学原理,获取单元电池的性能参数与电池的性能参数之间的对应关系;
基于所述对应关系,根据每一所述单元电池得到电池的性能参数。
作为其中一种可选的实施例,所述电池的性能参数包括电池的容量;
则所述电池的容量为:
其中,Cap为所述电池的容量,Capn为每一所述单元电池n在该单元电池温度下的容量,m为所述单元电池的个数。
作为其中一种可选的实施例,所述电池的性能参数还包括电池的内阻;
则所述电池的内阻为:
其中,R为所述电池的内阻,Rn为每一所述单元电池n在该单元电池温度下的内阻,m为所述单元电池的个数。
作为其中一种可选的实施例,所述单元电池的温度是指所述单元电池所在区域的平均温度。
本发明另一实施例对应提供了一种电池性能参数确定装置,包括:
单元电池温度获取模块,用于基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度;其中,所述单元电池是由所述电池分割而成;
单元电池性能参数获取模块,用于基于电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,确定与每一所述单元电池的温度对应的每一所述单元电池的性能参数;
电池性能参数确定模块,用于根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数。
本发明另一实施例对应提供了一种终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的电池性能参数确定方法。
本发明另一实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的电池性能参数确定方法。
与现有技术相比,本发明实施例提供的一种电池性能参数确定方法、装置、设备及介质,能够通过将电池等效为若干个温度不同的单元电池,并通过计算各单元电池的性能参数,从而更为精确地计算原有电池的性能参数,解决了现有技术未考虑同一电池在不同位置的温度不一致的问题,得到了更为准确的电池性能参数。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池性能参数确定方法的流程示意图;
图2是本发明提供的单元电池并联的应用实例的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种电池性能参数确定装置的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
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。
参见图1,是本发明实施例提供的一种电池性能参数确定方法的流程示意图,所述方法包括步骤S11至步骤S13:
S11、基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度;其中,所述电池是由每一所述单元电池并联而成。
可以理解的是,从原理上来说,每一个正极材料分子和负极材料分子均可构成一个单元电池,则一个大电池可以视为由若干单元电池并联而成。因此,将电池分割成若干数量的单元电池,并基于预设的电池温度分布模型,得到每一个单元电池的温度,即可将原始电池视为由若干温度不同的单元电池并联而成。
S12、基于电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,确定与每一所述单元电池的温度对应的每一所述单元电池的性能参数。
可以理解的是,在由若干单元电池组合而成的电池中,由于每一单元电池的温度不同,因此,可以根据电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,得到每一单元电池对应的性能参数。
S13、根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数。
可以理解的是,在得到每一单元电池的性能参数后,即可根据单元电池与原始电池之间的对应关系,得到电池的性能参数。
众所周知的,在现有技术中,电化学电池是一种将化学能转化成电能的电化学装置,其基本结构是由阳极、阴极和电解质层组成。由于电化学电池具有高效率、低排放等优点,目前在可移动电源及备份电源领域正获得广泛的应用,特别是作为动力电池,在电动汽车行业有着广阔的应用前景。在使用电池时,为了估算电池当前的性能参数(例如;容量、内阻等),一般采取的是在开发时通过实验标定电池性能参数与温度之间的对应关系,并在使用电池时根据电池当前的温度计算对应的性能参数。而在电池的内部,不同位置的温度是不同的,如果仅以单一的电池温度对电池的性能参数进行计算,无法精确地得到电池的性能参数。
而与现有技术相比,本发明实施例提供了一种电池性能参数确定方法,能够通过将电池等效为若干个温度不同的单元电池,并通过计算各单元电池的性能参数,从而更为精确地计算原有电池的性能参数,解决了现有技术未考虑同一电池在不同位置的温度不一致的问题,得到了更为准确的电池性能参数。
作为其中一种可选的实施例,所述基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度,包括:
基于预设的电池温度分布模型,获取所述电池的温度分布情况;
将所述电池划分为若干单元电池,并根据所述电池的温度分布情况,得到每一所述单元电池的温度。
示例性的,可通过仿真、实验等方法得到电池温度分布与电流、使用时间、环境温度、热管理状态等条件之间的关系,从而建立电池温度分布模型。其中,温度分布模型可以用于描述电池内部不同的位置的温度,和电池内部最高温度,以及电池表面温度之间的对应关系。一个简单的温度分布模型示例如下:
1、在未开启热管理系统的情况下,在充放电过程中电芯产热,热量从表面散失,因此电池内部的温度较高,表面的温度较低;
2、在开启热管理系统进行冷却时(在电池底部冷却),电池底部温度较低,顶部温度较高;
3、在开启热管理系统进行加热时(电池底部加热),电池底部温度较高,顶部温度较低。
值得说明的是,由于电池的不同位置的温度不同,将电池分割为若干单元电池后,可以根据每一单元电池的温度进行不同位置的性能参数估算,最后将每一区域的单元电池的性能参数汇总为总的电池的性能参数,即可获取更为准确的性能参数。
作为其中一种可选的实施例,所述根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数,包括:
基于电化学原理,获取单元电池的性能参数与电池的性能参数之间的对应关系;
基于所述对应关系,根据每一所述单元电池得到电池的性能参数。
示例性的,参见图2,将电池微分为12个单元电池,并提取每个单元电池的特征温度(例如:以每个单元电池所在区域的平均温度作为各单元电池的温度),将12个不同温度的单元电池进行并联,作为原始电池的等效模型。则根据电化学原理,可以得到每一单元电池的性能参数与整个电池的性能参数之间的对应数学关系。
值得说明的是,由于电池内部的温度并不是均匀的,因此,每一单元电池对应的温度参数也不同,通过将电池分割为若干个不同区域的单元电池,并根据每一单元电池的温度对应的性能参数得到总的电池的性能参数,能够考虑到电池在不同位置的温度不一致的问题,从而更为精确地计算电池的性能参数。
作为其中一种可选的实施例,所述电池的性能参数包括电池的容量;
则所述电池的容量为:
其中,Cap为所述电池的容量,Capn为每一所述单元电池n在当前特征温度下的容量,m为所述单元电池的个数。
示例性的,假设需要电池的标称容量与温度之间的对应关系为:
Cap=f(T)
根据电化学原理,将电池分割为12个并联的单元电池,则将每个单元电池的标称容量为大电池标称容量的1/12。则整个电池的容量可以按下式计算:
需要说明的是,容量不仅与温度有关,可能还与其他因素有关,在此仅为举例说明而不作限定。
值得说明的是,通过计算每一单元电池的容量来汇总得到整个电池的容量,能够解决电池内部不同位置的温度不一致的问题,提高计算电池容量的准确度。
作为其中一种可选的实施例,所述电池的性能参数还包括电池的内阻;
则所述电池的内阻为:
其中,R为所述电池的内阻,Rn为每一所述单元电池n的内阻,m为所述单元电池的个数。
示例性的,假设需要电池的内阻与温度之间的对应关系为:
R=g(T)
根据电化学原理,将电池分割为12个并联的单元电池,则将每个单元电池的标称内阻为大电池标称内阻的12倍。则整个电池的内阻可以按下式计算:
Rn=g(Tn)×12,n=1~12
需要说明的是,内阻不仅与温度有关,可能还与其他因素有关,在此仅为举例说明而不作限定。
值得说明的是,通过计算每一单元电池的内阻来汇总得到整个电池的内阻,能够解决电池内部不同位置的温度不一致的问题,提高计算电池内阻的准确度。
作为其中一种可选的实施例,所述单元电池的温度是指所述单元电池所在区域的平均温度。
需要说明的是,在实际应用过程中,单元电池的温度可以参考其他计算标准得到,在此仅为举例说明而不作限定。
值得说明的是,在现有技术中,为了计算电池当前的性能参数,一般是直接根据采集到的整个电池的温度来计算所需参数,但是,由于电池的不同区域的温度并不相同,如果仅以单一的数值(例如:电池的测量温度或者所处的环境温度)进行计算,会使得到的性能参数的准确度较低,而本实施例通过将电池进行微分等效,可以根据每个单元电池的温度或者各单元电池的性能参数,计算并联得到的整个电池的性能参数,以得到更为准确的性能参数,从而更为有效、合理且安全的使用电池。
参见图3,是本发明实施例提供的一种电池性能参数确定装置的结构示意图,包括:
单元电池温度获取模块31,用于基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度;其中,所述电池是由每一所述单元电池并联而成;
单元电池性能参数获取模块32,用于基于电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,确定与每一所述单元电池的温度对应的每一所述单元电池的性能参数;
电池性能参数确定模块33,用于根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数。
与现有技术相比,本发明实施例提供了一种电池性能参数确定装置,通过单元电池温度获取模块31获取每一单元电池的温度,通过单元电池性能参数获取模块32确定每一所述单元电池的性能参数,通过电池性能参数确定模块33得到电池的性能参数。采用本发明实施例,能够通过将电池等效为若干个温度不同的单元电池,并通过计算各单元电池的性能参数,从而更为精确地计算原有电池的性能参数,解决了现有技术未考虑同一电池在不同位置的温度不一致的问题,得到了更为准确的电池性能参数。
作为其中一种可选的实施例,所述基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度,包括:
基于预设的电池温度分布模型,获取所述电池的温度分布情况;
将所述电池划分为若干单元电池,并根据所述电池的温度分布情况,得到每一所述单元电池的温度。
作为其中一种可选的实施例,所述根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数,包括:
基于电化学原理,获取单元电池的性能参数与电池的性能参数之间的对应关系;
基于所述对应关系,根据每一所述单元电池得到电池的性能参数。
作为其中一种可选的实施例,所述电池的性能参数包括电池的容量;
则所述电池的容量为:
其中,Cap为所述电池的容量,Capn为每一所述单元电池n的容量,m为所述单元电池的个数。
作为其中一种可选的实施例,所述电池的性能参数还包括电池的内阻;
则所述电池的内阻为:
其中,R为所述电池的内阻,Rn为每一所述单元电池n的内阻,m为所述单元电池的个数。
作为其中一种可选的实施例,所述单元电池的温度是指所述单元电池所在区域的平均温度。
另外,需要说明的是,本实施例的电池性能参数确定装置的各实施例的相关具体描述和有益效果可以参考上述的电池性能参数确定方法的各实施例的相关具体描述和有益效果,在此不作赘述。
参见图4,是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。该实施例的终端设备4包括:处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序。所述处理器40执行所述计算机程序时实现上述各个车载氛围灯的控制方法实施例中的步骤。或者,所述处理器40执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能。
示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模块被存储在所述存储器41中,并由所述处理器40执行,以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备4中的执行过程。
所述终端设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备4可包括,但不仅限于,处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解,所述示意图仅仅是终端设备的示例,并不构成对终端设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备4还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器40是所述终端设备4的控制中心,利用各种接口和线路连接整个终端设备4的各个部分。
所述存储器41可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器40通过运行或执行存储在所述存储器41内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器41内的数据,实现所述终端设备4的各种功能。所述存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器41可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中,所述终端设备4集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器40执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的装置实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述所述的电池性能参数确定方法。
本领域技术人员可以理解,可以对实施例中的装置中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的模块或单元组合成一个模块或单元,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
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“包括”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。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在本发明的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池性能参数确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度;其中,所述电池是由每一所述单元电池并联而成;
基于电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,确定与每一所述单元电池的温度对应的每一所述单元电池的性能参数;
根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数。
2.根据权利要求1所述的电池性能参数确定方法,其特征在于,所述基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度,包括:
基于预设的电池温度分布模型,获取所述电池的温度分布情况;
将所述电池划分为若干单元电池,并根据所述电池的温度分布情况,得到每一所述单元电池的温度。
3.根据权利要求1所述的电池性能参数确定方法,其特征在于,所述根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数,包括:
基于电化学原理,获取单元电池的性能参数与电池的性能参数之间的对应关系;
基于所述对应关系,根据每一所述单元电池得到电池的性能参数。
6.根据权利要求1所述的电池性能参数确定方法,其特征在于,所述单元电池的温度是指所述单元电池所在区域的平均温度。
7.一种电池性能参数确定装置,其特征在于,包括:
单元电池温度获取模块,用于基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度;其中,所述电池是由每一所述单元电池并联而成;
单元电池性能参数获取模块,用于基于电池的温度与性能参数之间的预置对应关系,确定与每一所述单元电池的温度对应的每一所述单元电池的性能参数;
电池性能参数确定模块,用于根据每一所述单元电池的性能参数得到电池的性能参数。
8.根据权利要求7所述的电池性能参数确定装置,其特征在于,所述基于预设的电池温度分布模型,获取每一单元电池的温度,包括:
基于预设的电池温度分布模型,获取所述电池的温度分布情况;
将所述电池划分为若干单元电池,并根据所述电池的温度分布情况,得到每一所述单元电池的温度。
9.一种终端设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的电池性能参数确定方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的电池性能参数确定方法。
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