CN116365109A - 圆柱锂电池热管理方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆柱锂电池热管理方法、装置，包括：获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合；对温度集合进行升维，以得到二维的温度矩阵；将二维的温度矩阵K1映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；根据区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小。本发明通过在圆柱电芯轴向划分的核心区域与外围区域布设冷却流道，并通过二维维度监测，精准调控以保证电芯工作温度的一致性，有效降低长期温度一致性差导致的电容量与充放电循环的差异；有利于提升电池整体使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电源管理领域，特别涉及圆柱锂电池热管理方法、装置。
背景技术
随着新能源技术的发展，储能电池得到广泛应用；如锂电池在新能源车、储能电站上的应用等，储能锂电池一般由大量成组的电池串并联而成，电池组结构紧凑，电池高倍率充放电过程中产热量大，热量易积聚难散发，电池组容易局部过热或温度不均匀，进而容易引起电池性能下降、容量衰减；在电池箱体内通过冷却装置（如风冷、液冷）对其整体进行降温冷却，使其在相对恒定的温度下工作。
如记载在202211340034.6 中的一种智能流量分配电池热管理系统、方法及电池总成，系统由电池液冷板、流量控制器、水管接头、进水管总成、出水管总成和紧固螺母构成；通过电磁控制阀门进行流道的通断管理以实现均匀冷却。又如记载在202211378719.X中的电池模组热管理装置及其电池模组和电芯温度管控方法，针对的是模组中的每个电芯，控制温度更精准，温度更均衡，安全方面更安全。再如记载在202310004037.0中的一种沉浸式液冷电池模组结构及其装配方法，通过将电芯直接置于密封的冷却介质中进行换热，以达到冷却效果。
上述技术虽然在一定程度上能实现冷却，但存在以下问题：考虑到电池组装效率，一方面，采用多个电磁阀体增加了装配调试的难度，且连接管路众多，密封要求高，易发生冷却液泄漏的问题；另一方面，采用毛细管路分隔整个电芯模组，需将单电芯逐个嵌入毛细管路后再进行汇流焊接，不仅效率低下，且难以形成稳定的固定结构，在后续装配中定位难度高，同时此结构难以应用到圆柱电池的结构中；考虑电池使用上，采用浸润式的冷却，一方面对电池箱体密封性提出了高要求，另一方面箱体整体重量较重，不利于电池结构的轻量化。
本申请旨在建立一种新的圆柱锂电池热管理方法解决上述问题。
发明内容
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的第一目的是提供一种圆柱锂电池热管理方法，包括如下步骤：
获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}；其中，电池单元内串联有若干电芯单体；
对所述温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}进行升维，以得到二维的温度矩阵K1[TAnm]；其中，n为电池单元的数量，m为电池单元内电芯单体的数量；
将所述二维的温度矩阵K1[TAnm]映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，P为冷却区域的数量；
根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小；其中，冷却流道包括电芯核心区流道、电芯外围区流道。
在一优选方案中，根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，具体包括如下步骤：
判断所述温差值△TP是否大于等于第一温度阈值T1；
若温差值△TP大于等于第一温度阈值T1，则增大电芯核心区流道的流通量。
在一优选方案中，不同所述冷却区域的第一温度阈值T1不同。
在一优选方案中，增大电芯核心区流道的流通量后，还包括步骤：
判断所述温差值△TP是否减小；
若未减小，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量。
在一优选方案中，根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，具体包括如下步骤：
判断区域内平均温度TaveP是否大于等于第二温度阈值T2；
若平均温度TaveP大于等于第二温度阈值T2，则增大电芯外围区流道的流通量。
在一优选方案中，增大电芯外围区流道的流通量后，还包括步骤：
判断区域内平均温度TaveP是否减小；
若未减小，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量。
在一优选方案中，根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，具体包括如下步骤：
判断区域内平均温度TaveP的差值是否小于第三温度阈值T3；
若区域内平均温度TaveP的差值大于等于第三温度阈值T3，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量；
若区域内平均温度TaveP的差值小于第三温度阈值T3，则判断所述温差值△TP是否大于等于第一温度阈值T1；
若温差值△TP大于等于第一温度阈值T1，则增大电芯核心区流道的流通量。
在一优选方案中，若温差值△TP小于第一温度阈值T1，还包括步骤：
判断区域内平均温度TaveP是否大于等于第二温度阈值T2；
若平均温度TaveP大于等于第二温度阈值T2，则增大电芯外围区流道的流通量。
本发明的第二目的是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现圆柱锂电池热管理方法。
本发明的第三目的是提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现圆柱锂电池热管理方法。
本发明的第四目的是提供一种圆柱锂电池热管理装置，包括：
获取单元，用以获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}；其中，电池单元内串联有若干电芯单体；
处理单元，用以对所述温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}进行升维，以得到二维的温度矩阵K1[TAnm]；其中，n为电池单元的数量，m为电池单元内电芯单体的数量；将所述二维的温度矩阵K1[TAnm]映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，P为冷却区域的数量；根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小；其中，冷却流道包括电芯核心区流道、电芯外围区流道。
本发明的第五目的是提供一种储能电池箱，包括多个由若干电芯单体串联组成的电池单元、冷却流道；冷却流道将若干电芯单体划分成多个冷却区域Bn；还包括所述的圆柱锂电池热管理装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明涉及一种圆柱锂电池热管理方法，包括：获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合；对温度集合进行升维，以得到二维的温度矩阵；将二维的温度矩阵K1映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；根据区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小。本发明通过在圆柱电芯轴向划分的核心区域与外围区域布设冷却流道，并通过二维维度监测，精准调控以保证电芯工作温度的一致性，有效降低长期温度一致性差导致的电容量与充放电循环的差异；有利于提升电池整体使用寿命。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本申请的圆柱锂电池热管理方法流程示意图；
图2为实施例1中的圆柱锂电池热管理方法流程示意图；
图3为实施例2中的圆柱锂电池热管理方法流程示意图；
图4为实施例3中的圆柱锂电池热管理方法流程示意图；
图5为实施例4中的电子设备的模块化示意图；
图6为实施例5中的圆柱锂电池热管理装置模块化示意图；
图7为本申请中的储能电池箱的部分结构示意图；
图8为本申请中的中的储能电池箱的局部结构示意图；
图9为本申请的储能电池箱部分电芯单体编码示意图；
图10为图9中的电芯单体对应的冷却标识编码示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
一方面，为增加单位体积内的圆柱锂电池的能量密度，圆柱锂电池排布采用相对紧凑的结构；另一方面，为优化电池单元的线路连接以及优化汇流结构布局，如图7所示，电池单元510采用片状连接结构511进行串联成组；这导致电池单元510内的电芯单体分布相对复杂，在冷却流道520分隔下，同一电池单元510被分隔至不同的区域，同时电芯在不同温度下，其循环寿命与电放电的能力存在差异，且不同位置的电芯由于接触冷却源的位置与能力不同，即使在冷却通路作用时，其确保温度一致也是技术难点，这也是本申请旨在解决的问题。
本申请的冷却流道采用环绕式结构，在一些实施例中，可采用两流道间夹设两电芯单体；在另一些实施例中，可采用两流道间夹设一电芯单体；更重要的是，沿电芯单体的轴线方向分布有至少两类冷却流道；其中，一类为电芯核心区流道，其分布于电芯单体中心位置，起到电芯主体的热传导；另一类为电芯外围区流道，其分布于电芯单体的正极和/或负极的端部，起到电芯端部电连接区域的热传导。
如图1所示，圆柱锂电池热管理方法，包括如下步骤：
S101、获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}；其中，电池单元内串联有若干电芯单体；在本实施例中，An为电池单元，如图9所示，十个电池单元分别为{A1，A2，……，AA};
S102、对温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}进行升维，以得到二维的温度矩阵K1[TAnm]；其中，n为电池单元的数量，m为电池单元内电芯单体的数量；在一些实施例中，电池单元An的采集温度为通过串联NTC热敏电阻采集的温度均值，即电池单元An内所有电芯的温度通过温度均值来表征以得到TAn，例如，如图9中采集到的电池单元A2的温度均值为25.2℃，即A2中的所有电芯单体{A21，A22，A23，A24}都为25.2℃，TA2={25.2℃，25.2℃，25.2℃，25.2℃}；在另一些实施例中，电池单元An的采集温度为通过每一电芯单体的独立的温度采集芯片电路或传感器采集的温度值形成的TAn，其中，TAn={TAn1，TAn2，……，TAnm}；例如，图9中采集到电池单元A4的TA4={26.1℃，26.3℃，25.9℃，26.2℃}；分别对TAnm进行转秩，以形成m行n列的二维的温度矩阵K1[TAnm]，如图9中所示的部分电池单元即为4行10列的温度矩阵K1[TAnm]，其中，n=1，2，……，A;m=1,2,3,4。
S103、将二维的温度矩阵K1[TAnm]映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，P为冷却区域的数量；在一些实施例中，如图9、图10所示，冷却流道将若干电芯单体划分成三个冷却区域B1、B2、B3；如电池单元A1内的A11、A12被分隔到冷却区域B1，A13、A14被分隔到冷却区域B2；建立电芯单体编码与冷却区域内编码的冷却标识编码对应关系；如下表1所示。
表1
将二维的温度矩阵K1[TAnm]映射成温度矩阵K2[TBPq]；其中，P为冷却区域的数量，q为冷却区域内电芯单体的数量；如图9、图10所示，并分别对冷却区域B1{TB10,TB11,……，TB1F}、冷却区域B2{TB20,TB21,……，TB2F}、冷却区域B3{TB30,TB31,……，TB37}进行解算，得到区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，区域内温差值△TP为冷却区域内的最大温差值，P=1，2，3。
S104、根据区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小；其中，冷却流道包括电芯核心区流道、电芯外围区流道。如图7、图8所示，电芯核心区流道包括第一流道出口522a、通道521、第一流道进口523a；电芯外围区流道包括第二流道出口522b、通道521、第二流道进口523b；两电芯外围区流道分布与电芯核心区流道两侧；通过温差值△TP和/或平均温度TaveP，实现不同冷却流道内流通量的智能控制。通过在圆柱电芯轴向划分的核心区域与外围区域布设冷却流道，并通过二维维度监测，精准调控以保证电芯工作温度的一致性，有效降低长期温度一致性差导致的电容量与充放电循环的差异；有利于提升电池整体使用寿命。
下面分别通过实施例1-实施例3来阐述根据区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小的过程。
实施例1
如图2所示，根据区域内温差值△TP控制不同冷却流道内流通量的大小，具体包括如下步骤：
S201、获取温差值△TP；具体为步骤S103中解算得到的冷却区域内的最大温差值；
S202、判断温差值△TP是否大于等于第一温度阈值T1；在一些实施例中，冷却区域内电芯数量较少，不同冷却区域的第一温度阈值T1可配置成相同；在另一些实施例中，冷却区域内电芯数量较多，不同冷却区域的第一温度阈值T1可配置成不同，具体地，以根据冷却介质流动顺序，温差值△T1，△T2，△T3配置成依次递减，针对冷却区域B1、B2、B3的第一温度阈值T1可分别配置成如5℃、4.5℃、4℃；根据不同冷却区域的第一温度阈值T1，做出与温差值△TP的判断。
S203、若温差值△TP大于等于第一温度阈值T1，则增大电芯核心区流道的流通量。区域内温度差异较大表明存在电芯单体无法受控，其核心区域的热量无法通过冷却介质传导，故需增加核心区流道的流通量来提升核心区域的冷却能力，例如通过配置连接核心区流道的阀体增加5%的开度，提升核心区流道内的冷却介质的流量。
在一些优选实施例中，增大电芯核心区流道的流通量后，还包括步骤：
S204、判断温差值△TP是否减小；例如温差值△T2为5.9℃，经增大核心区流道内的冷却介质的流量后获取新的温差值△T2为4.2，表明温度受控，此时，保持当前核心区流道内的冷却介质的流量不变，去执行步骤S206;
S205、若未减小，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量。例如温差值△T3为5.1℃，经增大核心区流道内的冷却介质的流量后获取新的温差值△T3为5.2℃，表明温度不受控，此时单靠核心区流道可能已经无法对电芯单体进行温度控制，故同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流量，以管控温度差异。
S206、若温差值△TP小于第一温度阈值T1，或者步骤S204中判断得到温差值△TP减小，则当前温差值△TP判断结束，即P进行加一处理，转而判断下一温差值。
实施例2
根据区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，如图3所示，具体包括如下步骤：
S301、获取平均温度TaveP；具体为步骤S103中解算得到的冷却区域内的温度平均值；
S302、判断区域内平均温度TaveP是否大于等于第二温度阈值T2；在本实施例中，不同冷却区域的第二温度阈值T2配置成相同，以统一的平均温度的标准适配所有电芯单体，避免温度差异带来寿命或电容量的变化；例如，配置第二温度阈值T2为30℃。
S303、若平均温度TaveP大于等于第二温度阈值T2，则增大电芯外围区流道的流通量。例如，冷却区域B3的平均温度Tave3为32.1℃时，其大于第二温度阈值T2，此时电芯单体整体温度较高，需快速降低整体环境温度，故增大电芯外围区流道的流通量，如通过配置连接外围区流道的阀体增加10%的开度，提升外围区流道内的冷却介质的流量，特殊地，外围区流道数量多于核心区流道数量；通过增大其冷却能力，可快速降低整体温度，使所有电芯整体受控。
在一些优选实施例中，增大电芯外围区流道的流通量后，还包括步骤：
S304、判断区域内平均温度TaveP是否减小；例如平均温度Tave2为32.9℃，经增大外围区流道内的冷却介质的流量后获取新的温差值平均温度Tave2为29.8℃，表明温度受控，此时，保持当前外围区流道内的冷却介质的流量不变，去执行步骤S206;
S305、若未减小，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量。例如平均温度Tave3为32.1℃，经增大外围区流道内的冷却介质的流量后获取新的平均温度Tave3为32.2℃，表明温度不受控，此时单靠外围区流道可能已经无法对整体进行温度控制，故同时继续增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流量，以管控整体温度。
S306、若平均温度TaveP小于第二温度阈值T2，或者步骤S304中判断得到平均温度TaveP减小，则当前平均温度TaveP判断结束，即P进行加一处理，转而判断下一平均温度。
实施例3
根据区域内温差值△TP和区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，如图4所示，具体包括如下步骤：
S401、获取温差值△TP与平均温度TaveP；具体为步骤S103中解算得到的冷却区域内的最大温差值与冷却区域内的温度平均值；
S402、判断区域内平均温度TaveP的差值是否小于第三温度阈值T3；其中，平均温度TaveP的差值为表征不同冷却区域内的平均温度TaveP的差异性，在一些实施例中，第三温度阈值T3可配置为3℃；
S403、若区域内平均温度TaveP的差值大于等于第三温度阈值T3，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量；例如，冷却区域B1、B2、B3的平均温度Tave1、Tave2、Tave3分别为25.6℃、26.9℃、29.3℃时，则表明冷却能力不足以满足冷却区域B3；此时，避免为不同冷却区域温差持续扩大，造成不同冷却区域电芯单体差异变大，无需再进行后续判断，执行同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量，以快速降低区域间差异。
S404、若区域内平均温度TaveP的差值小于第三温度阈值T3，则判断温差值△TP是否大于等于第一温度阈值T1；在一些实施例中，冷却区域内电芯数量较少，不同冷却区域的第一温度阈值T1可配置成相同；在另一些实施例中，冷却区域内电芯数量较多，不同冷却区域的第一温度阈值T1可配置成不同，具体地，以根据冷却介质流动顺序，温差值△T1，△T2，△T3配置成依次递减，针对冷却区域B1、B2、B3的第一温度阈值T1可分别配置成如5℃、4.5℃、4℃；根据不同冷却区域的第一温度阈值T1，做出与温差值△TP的判断。
S405、若温差值△TP大于等于第一温度阈值T1，则增大电芯核心区流道的流通量。区域内温度差异较大表明存在电芯单体无法受控，其核心区域的热量无法通过冷却介质传导，故需增加核心区流道的流通量来提升核心区域的冷却能力，例如通过配置连接核心区流道的阀体增加5%的开度，提升核心区流道内的冷却介质的流量。
S406、若温差值△TP小于第一温度阈值T1，判断区域内平均温度TaveP是否大于等于第二温度阈值T2；在本实施例中，不同冷却区域的第二温度阈值T2配置成相同，以统一的平均温度的标准适配所有电芯单体，避免温度差异带来寿命或电容量的变化；例如，配置第二温度阈值T2为30℃。
S407、若平均温度TaveP大于等于第二温度阈值T2，则增大电芯外围区流道的流通量。例如，冷却区域B3的平均温度Tave3为32.1℃时，其大于第二温度阈值T2，此时电芯单体整体温度较高，需快速降低整体环境温度，故增大电芯外围区流道的流通量，如通过配置连接外围区流道的阀体增加10%的开度，提升外围区流道内的冷却介质的流量，特殊地，外围区流道数量多于核心区流道数量；通过增大其冷却能力，可快速降低整体温度，使所有电芯整体受控。
S408、若平均温度TaveP小于第二温度阈值T2，则当前温差值△TP与平均温度TaveP判断结束，即P进行加一处理，转而判断下一温差值与平均温度。
实施例4
如图5所示，一种电子设备，包括：处理器23和存储器21，存储器21用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被处理器23执行时，实现如上述各实施例中的圆柱锂电池热管理方法。在本实施例中，电子设备还包括通信接口22，用以接收与发送数据；总线24，用以在电子设备内部传递数据。
实施例5
如图6所示，一种圆柱锂电池热管理装置400，包括：
获取单元401，用以获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}；其中，电池单元内串联有若干电芯单体；本实施例中，An为电池单元，如图9所示，十个电池单元分别为{A1，A2，……，AA};
处理单元402，用以对温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}进行升维，以得到二维的温度矩阵K1[TAnm]；其中，n为电池单元的数量，m为电池单元内电芯单体的数量；将二维的温度矩阵K1[TAnm]映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，P为冷却区域的数量；根据区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小；其中，冷却流道包括电芯核心区流道、电芯外围区流道。
在一些实施例中，电池单元An的采集温度为通过串联NTC热敏电阻采集的温度均值，即电池单元An内所有电芯的温度通过温度均值来表征以得到TAn，例如，如图9中采集到的电池单元A2的温度均值为25.2℃，即A2中的所有电芯单体{A21，A22，A23，A24}都为25.2℃，TA2={25.2℃，25.2℃，25.2℃，25.2℃}；在另一些实施例中，电池单元An的采集温度为通过每一电芯单体的独立的温度采集芯片电路或传感器采集的温度值形成的TAn，其中，TAn={TAn1，TAn2，……，TAnm}；例如，图9中采集到电池单元A4的TA4={26.1℃，26.3℃，25.9℃，26.2℃}；分别对TAnm进行转秩，以形成m行n列的二维的温度矩阵K1[TAnm]，如图9中所示的部分电池单元即为4行10列的温度矩阵K1[TAnm]，其中，n=1，2，……，A;m=1,2,3,4。如图9、图10所示，冷却流道将若干电芯单体划分成三个冷却区域B1、B2、B3；如电池单元A1内的A11、A12被分隔到冷却区域B1，A13、A14被分隔到冷却区域B2；建立电芯单体编码与冷却区域内编码的冷却标识编码对应关系；如表1所示。
将二维的温度矩阵K1[TAnm]映射成温度矩阵K2[TBPq]；其中，P为冷却区域的数量，q为冷却区域内电芯单体的数量；如图9、图10所示，并分别对冷却区域B1{TB10,TB11,……，TB1F}、冷却区域B2{TB20,TB21,……，TB2F}、冷却区域B3{TB30,TB31,……，TB37}进行解算，得到区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，区域内温差值△TP为冷却区域内的最大温差值，P=1，2，3。
如图7、图8所示，电芯核心区流道包括第一流道出口522a、通道521、第一流道进口523a；电芯外围区流道包括第二流道出口522b、通道521、第二流道进口523b；两电芯外围区流道分布与电芯核心区流道两侧；通过温差值△TP和/或平均温度TaveP，实现不同冷却流道内流通量的智能控制。利用区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小的过程在实施例1-实施例3已经阐述，在此不再赘述。
实施例6
如图7-图10所示，一种储能电池箱500，包括多个由若干电芯单体串联组成的电池单元510、冷却流道520；冷却流道将若干电芯单体划分成多个冷却区域Bn；还包括如实施例5中记载的圆柱锂电池热管理装置。
在本实施例中，冷却介质（如冷却水）从流道进口523进行通道521内，形成围绕电芯单体的冷却回路，在图示中，电芯单体被迂回成四路的通道521分隔成三个区域B1、B2、B3；经圆柱锂电池热管理装置冷却控制，电芯单体温度得到很好的控制，从而保障电池内环境的一致性。需要说明的是，冷却介质存储于电池箱外部的集中冷却设备，也可配置成一个电池箱独立配套一套冷却装置，以提供电池箱可持续的冷却能力。通过在圆柱电芯轴向划分的核心区域与外围区域布设冷却流道，并通过二维维度监测，精准调控以保证电芯工作温度的一致性，有效降低长期温度一致性差导致的电容量与充放电循环的差异；有利于提升电池整体使用寿命。
需要说明的是，通道521为对应电芯核心区流道与电芯外围区流道的独立通路，电芯核心区流道与电芯外围区流道内部相互不连通，相互之间起到独立冷却的作用。
实施例7
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，程序指令被执行时实现如上述实施例中的圆柱锂电池热管理方法。
其中，程序指令存储于一个计算机可读存储介质（可以是CD-ROM、U盘、移动硬盘等）中或网络上，包括若干计算机程序指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行根据本申请实施方式的上述方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
本说明书实施例提供的装置、电子设备、非易失性计算机存储介质与方法是对应的，因此，装置、电子设备、非易失性计算机存储介质也具有与对应方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述对应装置、电子设备、非易失性计算机存储介质的有益技术效果。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本说明书实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的权利要求范围之内。本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例。
Claims (12)
1.一种圆柱锂电池热管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}；其中，电池单元内串联有若干电芯单体；
对所述温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}进行升维，以得到二维的温度矩阵K1[TAnm]；其中，n为电池单元的数量，m为电池单元内电芯单体的数量；
将所述二维的温度矩阵K1[TAnm]映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，P为冷却区域的数量；
根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小；其中，冷却流道包括电芯核心区流道、电芯外围区流道。
2.根据权利要求1所述的圆柱锂电池热管理方法，其特征在于，根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，具体包括如下步骤：
判断所述温差值△TP是否大于等于第一温度阈值T1；
若温差值△TP大于等于第一温度阈值T1，则增大电芯核心区流道的流通量。
3.根据权利要求2所述的圆柱锂电池热管理方法，其特征在于：不同所述冷却区域的第一温度阈值T1不同。
4.根据权利要求2所述的圆柱锂电池热管理方法，其特征在于，增大电芯核心区流道的流通量后，还包括步骤：
判断所述温差值△TP是否减小；
若未减小，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量。
5.根据权利要求1-4任一项所述的圆柱锂电池热管理方法，其特征在于，根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，具体包括如下步骤：
判断区域内平均温度TaveP是否大于等于第二温度阈值T2；
若平均温度TaveP大于等于第二温度阈值T2，则增大电芯外围区流道的流通量。
6.根据权利要求5所述的圆柱锂电池热管理方法，其特征在于，增大电芯外围区流道的流通量后，还包括步骤：
判断区域内平均温度TaveP是否减小；
若未减小，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量。
7.根据权利要求1所述的圆柱锂电池热管理方法，其特征在于，根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小，具体包括如下步骤：
判断区域内平均温度TaveP的差值是否小于第三温度阈值T3；
若区域内平均温度TaveP的差值大于等于第三温度阈值T3，则同时增大电芯核心区流道与电芯外围区流道的流通量；
若区域内平均温度TaveP的差值小于第三温度阈值T3，则判断所述温差值△TP是否大于等于第一温度阈值T1；
若温差值△TP大于等于第一温度阈值T1，则增大电芯核心区流道的流通量。
8.根据权利要求7所述的圆柱锂电池热管理方法，其特征在于，若温差值△TP小于第一温度阈值T1，还包括步骤：
判断区域内平均温度TaveP是否大于等于第二温度阈值T2；
若平均温度TaveP大于等于第二温度阈值T2，则增大电芯外围区流道的流通量。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现权利要求1-8中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
11.一种圆柱锂电池热管理装置，其特征在于，包括：
获取单元，用以获取圆柱锂电池箱体内所有电池单元的采集温度并形成一维的温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}；其中，电池单元内串联有若干电芯单体；
处理单元，用以对所述温度集合C1{TA1，TA2，……，TAn}进行升维，以得到二维的温度矩阵K1[TAnm]；其中，n为电池单元的数量，m为电池单元内电芯单体的数量；将所述二维的温度矩阵K1[TAnm]映射至圆柱锂电池箱体内不同的冷却区域内，并得到不同冷却区域的区域内温差值△TP与区域内平均温度TaveP；其中，P为冷却区域的数量；根据所述区域内温差值△TP和/或区域内平均温度TaveP控制不同冷却流道内流通量的大小；其中，冷却流道包括电芯核心区流道、电芯外围区流道。
12.一种储能电池箱，包括多个由若干电芯单体串联组成的电池单元、冷却流道；冷却流道将若干电芯单体划分成多个冷却区域Bn；其特征在于：还包括如权利要求11所述的圆柱锂电池热管理装置。
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