CN116061766B - 汽车电池内部加热方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种汽车电池内部加热方法、装置、设备及存储介质，通过在监测到汽车电池当前的电池温度小于目标电池温度时，根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，并在汽车电池的电池温度升温至对应关系表中的下一温度区间范围内时，根据该对应关系表，控制汽车电池以与下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与下一温度区间范围对应的电池放电电流对加热膜供电，直至汽车电池被加热至目标电池温度，可以在汽车电池温度较低时，通过复合加热的方式自动使该汽车电池加热至目标电池温度，加热时长短、效率高。
Description
技术领域
本申请涉及汽车电池加热技术领域，特别是涉及一种汽车电池内部加热方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着社会经济的不断发展，人们对环境保护越来越重视。由于倡导低碳环保的交通工具，新能源汽车行业正在快速发展。车载电池作为新能源汽车的一个核心部件，电池温度过低不利于电池的充电和放电，车载电池的加热技术备受关注。
目前，新能源汽车低温下续航里程、最大输出功率严重衰减，严重制约着其发展，因此，如何对汽车电池进行有效加热成为当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种汽车电池内部加热方法、装置、设备及存储介质，以解决上述技术问题。
一方面，提供一种汽车电池内部加热方法，所述方法包括：
S1：对汽车电池当前的电池温度进行监测；所述汽车电池的表面设置有加热膜，所述加热膜与所述汽车电池电连接；
S2：判断所述汽车电池当前的电池温度是否小于目标电池温度，如是，转至S3，如否，不对所述汽车电池进行加热；
S3：根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以及基于所述目标温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，进而对所述汽车电池进行复合加热；所述对应关系表中各个温度区间范围对应的电池放电电流为：在对应温度区间范围内，将所述汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流；
S4：判断所述汽车电池当前的电池温度是否升温至所述对应关系表中的下一温度区间范围，且所述汽车电池的电池温度是否小于所述目标电池温度，如是，转至S5，如否，停止对所述汽车电池加热；
S5：根据所述对应关系表，控制所述汽车电池以与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电；循环执行步骤S4和步骤S5直至所述汽车电池被加热至所述目标电池温度。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
在预设的温度区间范围内获取种子温度值和种子放电电流；
对所述种子温度值和所述种子放电电流进行遗传优化处理，直至满足所述优化目标，得到对应温度区间范围的电池放电电流；
基于各个温度区间范围的电池放电电流构建所述温度区间范围与电池放电电流的对应关系表。
在其中一个实施例中， 所述方法还包括：
为所述汽车电池的加热时间配置第一权重，为所述加热电量收益配置第二权重，以及为所述电池老化程度配置第三权重；
基于所述加热时间以及对应的第一权重、所述加热电量收益以及对应的第二权重、所述电池老化程度以及对应的第三权重构建所述优化目标。
在其中一个实施例中，所述优化目标包括第一优化目标、第二优化目标、第三优化目标以及第四优化目标中的至少一种，其中，所述第一优化目标中的所述第一权重大于所述第二权重和所述第三权重，所述第二优化目标中的所述第二权重大于所述第一权重和所述第三权重；所述第三优化目标中的所述第三权重大于所述第二权重和所述第一权重；所述第四优化目标中的所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重相等；
所述方法还包括：
在所述优化目标包括所述第一优化目标时，基于所述第一优化目标配置对应的第一对应关系表；在所述优化目标包括所述第二优化目标时，基于所述第二优化目标配置对应的第二对应关系表；在所述优化目标包括所述第三优化目标时，基于所述第三优化目标配置对应的第三对应关系表；在所述优化目标包括所述第四优化目标时，基于所述第四优化目标配置对应的第四对应关系表；其中，所述温度区间范围与电池放电电流的对应关系表包括：所述第一对应关系表、所述第二对应关系表、所述第三对应关系表以及所述第四对应关系表中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述步骤S3包括：
在确定所述汽车电池当前处于充电状态时，根据所述第一对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
在其中一个实施例中，所述步骤S3包括：
在确定所述汽车电池当前未处于充电状态，且所述汽车电池当前的SOC值小于或等于预设SOC阈值时，估算所述汽车电池由当前的电池温度被加热至所述目标电池温度过程中产生的加热电量收益的最大值；
在所述加热电量收益的最大值大于或等于预设加热电量收益阈值时，根据所述第二对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
在其中一个实施例中，所述步骤S3包括：
在确定所述汽车电池当前未处于充电状态，且所述汽车电池当前的SOC值大于预设SOC阈值时，判断汽车当前的车速是否大于预设车速阈值，且所述车速大于所述预设车速阈值的状态的持续时长是否大于预设时长阈值；
若判断为否，根据所述第三对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电；
若判断为是，根据所述第四对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
另一方面，提供了一种汽车电池内部加热装置，所述装置包括：
监测模块，用于对汽车电池当前的电池温度进行监测；所述汽车电池的表面设置有加热膜，所述加热膜与所述汽车电池电连接；
第一判断模块，用于判断所述汽车电池当前的电池温度是否小于目标电池温度；
第一电池加热控制模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为否时，不对所述汽车电池进行加热，在所述判断结果为是时，根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以及基于所述目标温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，进而对所述汽车电池进行复合加热；所述对应关系表中各个温度区间范围对应的电池放电电流为：在对应温度区间范围内，将所述汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流；
第二判断模块，用于判断所述汽车电池当前的电池温度是否升温至所述对应关系表中的下一温度区间范围，且所述汽车电池的电池温度是否小于所述目标电池温度；
第二电池加热控制模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为否时，停止对所述汽车电池加热，在所述判断结果为是时，根据所述对应关系表，控制所述汽车电池以与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，直至所述汽车电池被加热至所述目标电池温度。
另一方面,本申请还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述任一所述的方法。
另一方面,本申请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存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时，以实现上述任一所述的方法。
本申请的有益效果为：
通过在监测到汽车电池当前的电池温度小于目标电池温度时，根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，并在汽车电池的电池温度升温至对应关系表中的下一温度区间范围内时，根据该对应关系表，控制汽车电池以与下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与下一温度区间范围对应的电池放电电流对加热膜供电，直至汽车电池被加热至目标电池温度，可以在汽车电池温度较低时，通过复合加热的方式自动使该汽车电池加热至目标电池温度，加热时长短、效率高；
另外，由于对应关系表中各个温度区间范围对应的电池放电电流为：在对应温度区间范围内，将汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流，因此若基于对应关系表确定出与目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，就可以在将电池加热至目标温度的过程中，使得电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种达到较优。
附图说明
图1为本申请实施例一提供的汽车电池内部加热方法的流程示意图；
图2为本申请实施例一提供的一种温度区间范围与电池放电电流的对应关系示意图；
图3为本申请实施例二提供的各加热模式对应的权重配置示意图；
图4为本申请实施例二提供的汽车电池内部加热方法的流程示意图；
图5为本申请实施例三提供的汽车电池内部加热装置的结构示意图；
图6为本申请实施例四提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例一：
本申请实施例提供一种汽车电池内部加热方法，请参见图1所示，包括如下步骤：
S1：对汽车电池当前的电池温度进行监测；汽车电池的表面设置有加热膜，加热膜与汽车电池电连接。
S2：判断汽车电池的电池温度是否小于目标电池温度，如是，转至S3。
S3：根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与该目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
在步骤S3中，控制汽车电池以与该目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，就可以基于该目标温度区间范围对应的电池放电电流对加热膜供电，进而对汽车电池进行复合加热。本申请实施例中对应关系表中各个温度区间范围对应的电池放电电流为：在对应温度区间范围内，将汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流。
S4：判断汽车电池的电池温度是否升温至对应关系表中的下一温度区间范围，且汽车电池的电池温度是否小于目标电池温度，如是，转至S5。
S5：根据对应关系表，控制汽车电池以与下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与下一温度区间范围对应的电池放电电流对加热膜供电；循环执行步骤S4和步骤S5直至汽车电池被加热至目标电池温度。
下面，对上述各步骤的过程进行详细介绍。
在本申请实施例中，可以将加热膜贴在汽车电池表面，同时，可以在加热膜与汽车电池之间连接DC/DC模块，当需要对汽车电池加热时，汽车电池放电，且汽车电池的放电电流通过DC/DC模块降压之后，可以给加热膜供电，加热膜温度升高后，再反向给汽车电池加热，通过这种复合加热的方式对汽车电池进行加热可以提升加热效率，缩短加热时间。本申请实施例中的加热膜可以是聚酰亚胺加热膜，当然，也可以是其他材质的加热膜。
可以理解的是，在本申请实施例中，可以在监测到汽车电池当前的电池温度小于目标电池温度时，再对汽车电池进行加热。也即，在步骤S2中，若判定汽车电池当前的电池温度大于或等于目标电池温度，则可以进入步骤S6：不对汽车电池进行加热。同样的，在步骤S4中，若汽车电池的电池温度大于或等于目标电池温度，则可以进入步骤S7：停止对汽车电池加热。
本申请实施例中的目标电池温度可以由开发人员灵活设置，当然也可支持用户自定义。比如，当汽车运用于较寒冷的地区时，用户可以将该目标电池温度设置的高一些。
对某一温度区间范围对应的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度进行优化，也即在某一温度区间范围内寻求一个最优放电电流使得加热时间、加热电量收益以及电池老化程度达到联合最佳。
步骤S3中的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表可以预先存储在汽车上，本申请实施例中温度区间范围与电池放电电流的一种对应关系表可以如图2所示，图2中的第一行数据为汽车电池的温度区间范围，该值可以由开发人员灵活设置，不同车型对应的温度区间范围可以不同，I1-I9为不同温度区间范围对应的电池放电电流，该值是将汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流。比如，可以利用熵权评价方法对优化结果（帕累托曲线）进行评价，从而得到不同温度区间范围的最优放电电流。
在基于如图2所示的对应关系对汽车电池进行加热时：如果环境温度为-40℃，汽车电池的电池温度为-40℃，则可以控制汽车电池的放电电流为I1，当将该汽车电池加热到-35℃时，可以控制该汽车电池的放电电流为I2，每加热到一个温度区间范围就改变电池放电电流大小，直到加热到目标电池温度后停止加热。
本申请实施例中温度区间范围与电池放电电流的对应关系表可以通过如下方式得到：
在预设的温度区间范围内获取种子温度值和种子放电电流；
对种子温度值和种子放电电流进行遗传优化处理，直至满足优化目标，得到对应温度区间范围的电池放电电流；
基于各个温度区间范围的电池放电电流构建温度区间范围与电池放电电流的对应关系表。
具体的，可以为汽车电池的加热时间配置第一权重，为加热电量收益配置第二权重，以及为电池老化程度配置第三权重；
基于加热时间以及对应的第一权重、加热电量收益以及对应的第二权重、电池老化程度以及对应的第三权重构建优化目标。
示例性的，可以将汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度这三者均作为优化目标中的考虑因素，则可以建立如下加热时间计算模型、加热电量收益计算模型以及电池老化程度计算模型：
其中，Target1、Target2以及Target3分别表示加热时间、加热电量收益以及电池老化程度，t为加热时间，CT2、CT1分别为加热后和加热前的电池容量，SOC1为加热前电池的SOC状态，Qc为加热过程中所消耗的能量，即电池放出的能量，Crate为电池放电倍率，R为气体常数，T是电池的绝对温度，Ah为电池在对应时间内放出的容量。
示例性的，本申请实施例中的优化目标可以包括第一优化目标、第二优化目标、第三优化目标以及第四优化目标中的至少一种，其中，所述第一优化目标中的所述第一权重大于所述第二权重和所述第三权重，所述第二优化目标中的所述第二权重大于所述第一权重和所述第三权重；所述第三优化目标中的所述第三权重大于所述第二权重和所述第一权重；所述第四优化目标中的所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重相等。
在所述优化目标包括所述第一优化目标时，基于所述第一优化目标配置对应的第一对应关系表；在所述优化目标包括所述第二优化目标时，基于所述第二优化目标配置对应的第二对应关系表；在所述优化目标包括所述第三优化目标时，基于所述第三优化目标配置对应的第三对应关系表；在所述优化目标包括所述第四优化目标时，基于所述第四优化目标配置对应的第四对应关系表；其中，所述温度区间范围与电池放电电流的对应关系表包括：所述第一对应关系表、所述第二对应关系表、所述第三对应关系表以及所述第四对应关系表中的至少一种。
第一优化目标对应的第一对应关系表中的电池放电电流，实质上表征在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，最大化考虑加热时长时得到的最优放电电流，主要是为了保证在更短的时间内将电池加热到目标电池温度。同理，第二优化目标对应的第二对应关系表中的电池放电电流，实质上表征在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，最大化考虑加热电量收益时得到的最优放电电流，主要是为了保证将电池加热到目标电池温度的过程中获得更大的加热电量收益。第三优化目标对应的第三对应关系表中的电池放电电流，实质上表征在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，最大化考虑电池老化程度时得到的最优放电电流，主要是为了保证将电池加热到目标电池温度的过程中使电池的老化程度更小。第四优化目标对应的第四对应关系表中的电池放电电流，实质上表征在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，考虑电池老化程度、加热时长以及加热电量收益的程度相等时得到的最优放电电流，主要是为了保证将电池加热到目标电池温度的过程中能同时使加热时间较小、加热电量收益较大以及电池老化程度较小。
示例性的，本申请实施例中的步骤S3可以包括如下子步骤：
在确定汽车电池当前处于充电状态时，根据第一对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
在本示例中，根据第一对应关系表确定与目标温度区间范围对应的电池放电电流，由于第一对应关系表中的电池放电电流是在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，最大化考虑加热时长时得到的最优放电电流，所以当根据第一对应关系表确定出目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，就可以在更短的时间内将电池加热到目标电池温度。
在充电过程中，如果汽车电池当前的电池温度小于目标电池温度，说明电池温度较低，这会导致充电时长过长，因此，在步骤S3中，若确定汽车处于充电状态，则根据第一对应关系表确定与目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，这样可以缩短充电时长，达到快速充电的目的。
示例性的，本申请实施例中的步骤S3还可以包括如下子步骤：
在确定汽车电池当前未处于充电状态，且汽车电池当前的SOC值小于或等于预设SOC阈值时，估算汽车电池由当前的电池温度被加热至目标电池温度过程中产生的加热电量收益的最大值；
在加热电量收益的最大值大于或等于预设加热电量收益阈值时，根据第二对应关系表，确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
在本示例中，根据第二对应关系表确定与目标温度区间范围对应的电池放电电流，由于第二对应关系表中的电池放电电流是在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，最大化考虑加热电量收益时得到的最优放电电流，所以当根据第二对应关系表确定出目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，就可以在将电池温度加热到目标电池温度的过程中获得更大的加热电量收益。
汽车未处于充电过程中时，如果汽车电池当前的SOC值小于或等于预设SOC阈值，则说明汽车电池当前的电量较低，续航里程较低，可能无法满足当前的行驶需求，因此，根据第二对应关系表确定与目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，这样可以提升续航里程，从而满足行驶需求。
示例性的，本申请实施例中的步骤S3还可以包括如下子步骤：
在确定汽车电池当前未处于充电状态，且汽车电池当前的SOC值大于预设SOC阈值时，判断汽车当前的车速是否大于预设车速阈值，且车速大于所述预设车速阈值的状态的持续时长是否大于预设时长阈值；
若判断为否，根据第三对应关系表，确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电；
若判断为是，根据第四对应关系表，确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
在本示例中，根据第三对应关系表确定与目标温度区间范围对应的电池放电电流，由于第三对应关系表中的电池放电电流是在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，最大化考虑电池老化程度时得到的最优放电电流，所以当根据第三对应关系表确定出目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，就可以在将电池温度加热到目标电池温度的过程中使得电池的老化程度更小。
汽车未处于充电过程中，且汽车电池当前的SOC值大于预设SOC阈值时，说明汽车电池当前的电量满足续航要求，此时如果确定汽车当前的车速小于或等于预设车速阈值，或车速大于所述预设车速阈值的状态的持续时长小于或等于预设时长阈值，则说明电池当前能满足功率需求，所以优先考虑延长电池的寿命，也即，根据第三对应关系表确定目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，这样可以提升续航里程，从而延长电池的寿命。
在本示例中，根据第四对应关系表确定与目标温度区间范围对应的电池放电电流，由于第四对应关系表中的电池放电电流是在考虑加热电量收益、加热时长以及电池老化程度的基础上，考虑电池老化程度、加热时长以及加热电量收益的程度相等时得到的最优放电电流，所以当根据第四对应关系表确定出目标温度区间范围对应的电池放电电流，并控制汽车电池以该电池放电电流进行放电，就可以在将电池温度加热到目标电池温度的过程中使得加热时间、加热电量收益以及电池老化程度得到均衡，同时使加热时间较小、加热电量收益较大以及电池老化程度较小。
汽车未处于充电过程中，且汽车电池当前的SOC值大于预设SOC阈值时，说明汽车电池当前的电量满足续航要求，所以无需根据第一对应关系表和第二对应关系表确定确定目标温度区间范围对应的电池放电电流，此时如果确定汽车当前的车速大于预设车速阈值，且车速大于所述预设车速阈值的状态的持续时长大于预设时长阈值，则说明电池的功率消耗后续可能难以满足需求，所以可以根据第四对应关系表确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以使得电池电量能长时间满足用户的行驶需求。
本申请实施例提供的汽车电池内部加热方法可以根据汽车的行驶状态以及充电状态为汽车电池选择合适的复合加热方式，智能化的适应用户的需求。
最后，需要说明的是，本申请实施例中的第一权重、第二权重以及第三权重的大小可以由开发人员根据实际需求灵活设置，同样的，上述预设加热电量收益阈值、预设SOC阈值、预设车速阈值以及预设时长阈值也可以由开发人员任意设置。
本申请提供的汽车电池内部加热方法，通过在监测到汽车电池当前的电池温度小于目标电池温度时，根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定电池温度所属的目标温度区间范围，并控制汽车电池以与目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，并在汽车电池的电池温度升温至对应关系表中的下一温度区间范围内时，根据该对应关系表，控制汽车电池以与下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与下一温度区间范围对应的电池放电电流对加热膜供电，直至汽车电池被加热至目标电池温度，可以在汽车电池温度较低时，通过复合加热的方式自动使该汽车电池加热至目标电池温度，加热时长短、效率高。
实施例二：
为了更好的理解本申请提供的方案，本实施例在上述实施例的基础上提供一种更加具体的汽车电池内部加热方法。
本申请实施例中假设汽车上预先配置有上述实施例一中提及的第一对应关系表、第二对应关系表、第三对应关系表以及第四对应关系表。本申请实施例中可以为汽车设置四种加热模式：
最少时间加热模式：采用第一对应关系表确定目标温度区间范围；
最大收益加热模式：采用第二对应关系表确定目标温度区间范围；
最小老化加热模式：采用第三对应关系表确定目标温度区间范围；
平衡加热模式：采用第四对应关系表确定目标温度区间范围。
本申请实施例中各加热模式对应的权重如图3所示，在最少时间加热模式下，为加热时间配置的权重为0.8，为加热电量收益和电池老化程度配置的权重均为0.1。在平衡加热模式下，为加热时间、加热电量收益以及电池老化程度配置的权重均为1/3。在最大收益加热模式下，为最大收益配置的权重为0.8，为加热时间和电池老化程度配置的权重均为0.1。在最小老化加热模式下，为电池老化程度配置的权重为0.8，为加热时间和加热电量收益配置的权重均为0.1。
假设本申请实施例中的预设加热电量收益阈值为0，预设SOC阈值为0.3，预设车速阈值为30公里/小时，预设时长阈值为2min。
基于上述配置的基础上，本申请实施例提供的汽车电池内部加热方法的流程图可以参见图4所示，包括：
S401：当车辆上电后，读取车辆状态，电池荷电状态SOC，电池温度T。
S402：判断电池温度T<Ttarget是否成立，如否，转至S403，如是，转至S404。
S403：不对电池进行加热。
S404：判断车辆是否处于充电状态，如是，转至S405，否则，转至S406。
S405：开启最少时间加热模式。
S406：判断SOC大于0.3是否成立，如否，转至S407，如是，转至S409。
S407：判断Target2≥0是否成立，如是，转至S408，如否，转至S403。
这里的Target2是指汽车电池由当前的电池温度被加热至目标电池温度过程中产生的加热电量收益的最大值。
S408：开启最大收益加热模式。
S409：判断V>30且持续的时间tv>30>2min是否成立，如是，转至S410，否则，转至S411。
这里的V是指汽车当前的车速，tv>30是指车速大于30公里/小时的持续时长。
S410：开启平衡加热模式。
S411：开启最小老化加热模式。
当车速较低时，电池能满足当前功率需求，同时考虑到延长电池的寿命，所以车速较低时，进入最小老化加热模式。
应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
实施例三：
基于同一发明构思，本申请实施例提供一种汽车电池内部加热装置，请参见图5所示，应当理解的是，汽车电池内部加热装置的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
汽车电池内部加热装置包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统中的软件功能单元。具体的，汽车电池内部加热装置包括：
监测模块501，用于对汽车电池当前的电池温度进行监测；所述汽车电池的表面设置有加热膜，所述加热膜与所述汽车电池电连接；
第一判断模块502，用于判断所述汽车电池当前的电池温度是否小于目标电池温度；
第一电池加热控制模块503，用于在所述第一判断模块的判断结果为是时，根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以及基于所述目标温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，进而对所述汽车电池进行复合加热；所述对应关系表中各个温度区间范围对应的电池放电电流为：在对应温度区间范围内，将所述汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流；
第二判断模块504，用于判断所述汽车电池当前的电池温度是否升温至所述对应关系表中的下一温度区间范围，且所述汽车电池的电池温度是否小于所述目标电池温度；
第二电池加热控制模块505，用于根据所述对应关系表，控制所述汽车电池以与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，直至所述汽车电池被加热至所述目标电池温度。
需要说明的是，出于描述简洁的考量，上述实施例中描述过的内容在本实施例中不再赘述。
实施例四：
本实施例提供一种电子设备，请参见图6所示，该电子设备包括处理器601和存储器602，存储器602中存储有计算机程序，处理器601和存储器602通过通信总线实现通信，处理器601执行该计算机程序，以实现上述实施例中方法的各步骤，在此不再赘述。可以理解，图6所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。应当说明的是，本申请实施例中的电子设备可以设置在汽车上。
处理器601可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器601可以是通用处理器，包括中央处理器(CPU)、网络处理器(NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。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。
存储器602可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可编程只读存储器(PROM)，可擦除只读存储器(EPROM)，电可擦除只读存储器(EEPROM)等。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如软盘、光盘、硬盘、闪存、U盘、SD卡、MMC卡等，在该计算机存储介质中存储有实现上述各个步骤的一个或者多个程序，这一个或者多个程序可被一个或者多个处理器301执行，以实现上述实施例中方法的各步骤，在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种汽车电池内部加热方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：对汽车电池当前的电池温度进行监测；所述汽车电池的表面设置有加热膜，所述加热膜与所述汽车电池电连接；
S2：判断所述汽车电池当前的电池温度是否小于目标电池温度，如是，转至S3，如否，不对所述汽车电池进行加热；
S3：根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以及基于所述目标温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，进而对所述汽车电池进行复合加热；所述对应关系表中各个温度区间范围对应的电池放电电流为：在对应温度区间范围内，将所述汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流；所述优化目标包括第一优化目标、第二优化目标、第三优化目标以及第四优化目标中的至少一种，其中，所述第一优化目标中的第一权重大于第二权重和第三权重，所述第一权重为给所述汽车电池的加热时间配置的权重，所述第二权重为给所述加热电量收益配置的权重，所述第三权重为给所述电池老化程度配置的权重，所述优化目标为基于所述加热时间以及所述第一权重、所述加热电量收益以及所述第二权重、所述电池老化程度以及所述第三权重构建的目标；
所述第二优化目标中的所述第二权重大于所述第一权重和所述第三权重；所述第三优化目标中的所述第三权重大于所述第二权重和所述第一权重；所述第四优化目标中的所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重相等；在所述优化目标包括所述第一优化目标时，基于所述第一优化目标配置对应的第一对应关系表；在所述优化目标包括所述第二优化目标时，基于所述第二优化目标配置对应的第二对应关系表；在所述优化目标包括所述第三优化目标时，基于所述第三优化目标配置对应的第三对应关系表；在所述优化目标包括所述第四优化目标时，基于所述第四优化目标配置对应的第四对应关系表；其中，所述温度区间范围与电池放电电流的对应关系表包括：所述第一对应关系表、所述第二对应关系表、所述第三对应关系表以及所述第四对应关系表中的至少一种；
所述S3包括：在确定所述汽车电池当前未处于充电状态，且所述汽车电池当前的SOC值小于或等于预设SOC阈值时，估算所述汽车电池由当前的电池温度被加热至所述目标电池温度过程中产生的加热电量收益的最大值；在所述加热电量收益的最大值大于或等于预设加热电量收益阈值时，根据所述第二对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电；
S4：判断所述汽车电池当前的电池温度是否升温至所述对应关系表中的下一温度区间范围，且所述汽车电池的电池温度是否小于所述目标电池温度，如是，转至S5，如否，停止对所述汽车电池加热；
S5：根据所述对应关系表，控制所述汽车电池以与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电；循环执行步骤S4和步骤S5直至所述汽车电池被加热至所述目标电池温度。
2.如权利要求1所述的汽车电池内部加热方法，其特征在于，所述方法还包括：
在预设的温度区间范围内获取种子温度值和种子放电电流；
对所述种子温度值和所述种子放电电流进行遗传优化处理，直至满足所述优化目标，得到对应温度区间范围的电池放电电流；
基于各个温度区间范围的电池放电电流构建所述温度区间范围与电池放电电流的对应关系表。
3.如权利要求1所述的汽车电池内部加热方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
在确定所述汽车电池当前处于充电状态时，根据所述第一对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
4.如权利要求1所述的汽车电池内部加热方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
在确定所述汽车电池当前未处于充电状态，且所述汽车电池当前的SOC值大于预设SOC阈值时，判断汽车当前的车速是否大于预设车速阈值，且所述车速大于所述预设车速阈值的状态的持续时长是否大于预设时长阈值；
若判断为否，根据所述第三对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电；
若判断为是，根据所述第四对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电。
5.一种汽车电池内部加热装置，其特征在于，所述装置包括：
监测模块，用于对汽车电池当前的电池温度进行监测；所述汽车电池的表面设置有加热膜，所述加热膜与所述汽车电池电连接；
第一判断模块，用于判断所述汽车电池当前的电池温度是否小于目标电池温度；
第一电池加热控制模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为否时，不对所述汽车电池进行加热，在所述判断结果为是时，根据预设的温度区间范围与电池放电电流的对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以及基于所述目标温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，进而对所述汽车电池进行复合加热；所述对应关系表中各个温度区间范围对应的电池放电电流为：在对应温度区间范围内，将所述汽车电池的加热时间、加热电量收益以及电池老化程度中的至少一种作为优化目标得到的最优放电电流；所述优化目标包括第一优化目标、第二优化目标、第三优化目标以及第四优化目标中的至少一种，其中，所述第一优化目标中的第一权重大于第二权重和第三权重，所述第一权重为给所述汽车电池的加热时间配置的权重，所述第二权重为给所述加热电量收益配置的权重，所述第三权重为给所述电池老化程度配置的权重，所述优化目标为基于所述加热时间以及所述第一权重、所述加热电量收益以及所述第二权重、所述电池老化程度以及所述第三权重构建的目标；所述第二优化目标中的所述第二权重大于所述第一权重和所述第三权重；所述第三优化目标中的所述第三权重大于所述第二权重和所述第一权重；所述第四优化目标中的所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重相等；在所述优化目标包括所述第一优化目标时，基于所述第一优化目标配置对应的第一对应关系表；在所述优化目标包括所述第二优化目标时，基于所述第二优化目标配置对应的第二对应关系表；在所述优化目标包括所述第三优化目标时，基于所述第三优化目标配置对应的第三对应关系表；在所述优化目标包括所述第四优化目标时，基于所述第四优化目标配置对应的第四对应关系表；其中，所述温度区间范围与电池放电电流的对应关系表包括：所述第一对应关系表、所述第二对应关系表、所述第三对应关系表以及所述第四对应关系表中的至少一种；
所述第一电池加热控制模块还用于在确定所述汽车电池当前未处于充电状态，且所述汽车电池当前的SOC值小于或等于预设SOC阈值时，估算所述汽车电池由当前的电池温度被加热至所述目标电池温度过程中产生的加热电量收益的最大值；在所述加热电量收益的最大值大于或等于预设加热电量收益阈值时，根据所述第二对应关系表，确定所述电池温度所属的目标温度区间范围，并控制所述汽车电池以与所述目标温度区间范围对应的电池放电电流进行放电；
第二判断模块，用于判断所述汽车电池当前的电池温度是否升温至所述对应关系表中的下一温度区间范围，且所述汽车电池的电池温度是否小于所述目标电池温度；
第二电池加热控制模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为否时，停止对所述汽车电池加热，在所述判断结果为是时，根据所述对应关系表，控制所述汽车电池以与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流进行放电，以通过与所述下一温度区间范围对应的电池放电电流对所述加热膜供电，直至所述汽车电池被加热至所述目标电池温度。
6.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，以实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
7.一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存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时，以实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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| 电动汽车电池温控的热负荷数值分析;张晓强;邹慧明;刘稷轩;田长青;章学来;;制冷与空调(第01期);第22-26页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116061766A (zh) | 2023-05-05 |
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