CN116577676B - 电池参数的确定方法、装置、处理器和车辆 - Google Patents

电池参数的确定方法、装置、处理器和车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池参数的确定方法、装置、处理器和车辆,涉及车辆中电池的热管理领域。其中,该方法包括:获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流;基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据;基于测试数据,确定电池的加热策略。本发明解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。

Description

电池参数的确定方法、装置、处理器和车辆
技术领域
本发明涉及车辆中电池的热管理领域,具体而言,涉及一种电池参数的确定方法、装置、处理器和车辆。
背景技术
在相关技术中,当周围环境温度过低时,可以通过正温度系数(PositiveTemperatureCoefficient,简称为PTC)热敏电阻、热泵加热或者脉冲自加热的方式,对电池进行加热,保证电池的性能,然而,由于为了实现加热的效果,需要对不同频率不同电流的加热效果进行验证,因此,仍存在确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。
针对上述确定电池的自加热参数的效率低的技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池参数的确定方法、装置、处理器和车辆,以至少解决确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电池参数的确定方法。该方法可以包括:获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流;基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据;基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数。
可选地,获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,包括:基于电池进行加热的频率和电流,确定加热参数阈值以及加热参数阈值的第一表征模型;基于控制组件的频率和电流,确定组件参数阈值以及组件参数阈值的第二表征模型。
可选地,基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,包括:确定第一表征模型和第二表征模型的交叠区域;在交叠区域中选取电池的测试点;确定测试点的温度数据、充电数据、放电数据和加热数据,其中,初始状态数据包括温度数据、充电数据、放电数据和加热数据。
可选地,基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据,包括:在测试过程中,对电池的电压数据进行检测;响应于电压数据达到电池的截止电压,停止对加热过程的测试;采集电池停止测试后的状态数据作为测试数据。
可选地,在基于测试数据,确定电池的加热策略之前,该方法还包括:建立加热参数阈值、组件参数阈值与测试数据之间的关系模型,其中,关系模型用于确定加热策略;基于关系模型,确定电池的温升数据和电池的电芯内部温差。
可选地,建立加热参数阈值、组件参数阈值与测试数据之间的关系模型,包括:基于电池的脉冲充电电流数据与脉冲放电电流数据,建立关系模型。
可选地,该方法还可以包括:获取在测试前的电池的初始容量数据,以及获取测试后的电池的目标容量数据;基于初始容量数据与目标容量数据,确定电池的电池容量衰减数据。
根据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种电池参数的确定装置。该装置可以包括:第一获取单元,用于获取车辆中电池的加热参数阈值和对电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流;第二获取单元,用于基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;测试单元,用于基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据;确定单元,用于基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明实施例的电池参数的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器。该处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行本发明实施例的电池参数的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供一种车辆。该车辆用于执行本发明实施例的电池参数的确定方法。
在本发明实施例中,获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流;基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据;基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数。也就是说,本发明实施例可以确定出电池的加热参数阈值以及控制电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,检测出电池测试前的初始状态数据,然后对电池进行加热的过程进行测试,检测得到测试之后的测试数据,从而确定出包括电池的加热参数在内的加热策略,进而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题,实现了提高确定电池的自加热参数的效率的技术效果。
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是根据本发明实施例的一种电池参数的确定方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的一种确定电池自加热最优参数的系统的示意图;
图3是根据本发明实施例的一种电池自加热目标参数的寻优区域的示意图;
图4是根据本发明实施例的一种电池参数的确定装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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它实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例,提供了一种电池参数的确定方法,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种电池参数的确定方法的流程图,如图1所示,该方法可以包括如下步骤:
步骤S102,获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流。
在本发明上述步骤S102提供的技术方案中,可以获取车辆中电池的加热参数阈值以及控制组件的组件参数阈值,其中,控制组件可以用于对电池进行加热,可以为自加热控制硬件,可以包括进行加热的设备或电机。加热参数阈值可以用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,也可以称为自加热参数阈值。组件参数阈值可以用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流,可以为自加热控制硬件的参数阈值。
可选地,可以预先部署确定电池的自加热最优参数的系统,该系统中可以包括参数获取模块、测试模块、分析模块、判断模块和结果输出模块。可以通过参数获取模块获取电池的自加热参数阈值和组件参数阈值,其中,自加热参数阈值可以为基于电池的负极电位边界获得的极限无析锂边界阈值。自加热参数阈值可以包括频率、充电电流和放电电流等信息,需要说明的是,上述自加热参数阈值中包括的信息仅为举例说明,此处不做具体限制。
在本发明实施例中,为了能够保证电池在安全且正常的工作状态下对电池的加热过程进行测试,可以确定出电池能够安全和正常运行所在的极限数值,也即,确定出加热参数阈值以及组件参数阈值,要想测试电池安全和正常工作状态下的加热过程,可以在加热参数阈值与组件参数阈值所交叠的区域,进行加热过程的测试,从而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。
步骤S104,基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息。
在本发明上述步骤S104提供的技术方案中,在获取到电池的加热参数阈值和组件参数阈值之后,可以基于加热参数阈值与组件参数阈值,获取到电池在测试前的初始状态数据,其中,初始状态数据中可以用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息,其中,温度信息可以称为电池的温升数据。充电信息和放电信息可以包括充电或放电前的电池容量和电压数据等信息。需要说明的是,上述充电信息和放电信息中包括的信息仅为举例说明,此处不做具体限制。
可选地,可以在电池的自加热最优参数的系统中的测试模块中可以部署温度单元、充放电单元和加热单元,可以通过温度单元对电池进行温度测试,可以得到电池加热测试之前的温度信息。可以通过充放电单元对电池的电池容量和电压进行测试,可以得到电池在加热测试之前的放电信息和充电信息。可以通过加热单元对电池进行加热测试,用于得到电池的测试数据。
步骤S106,基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据。
在本发明上述步骤S106提供的技术方案中,在获取到对电池进行测试之前的初始状态数据之后,可以对电池的加热过程进行测试,可以得到电池的测试数据,其中,测试数据可以用于表示对加热过程测试结束后的测试结果。
可选地,可以通过自加热最优参数的系统中的测试模块,根据加热参数阈值和组件参数阈值,确定对电池的加热过程进行测试的测试方案,可以根据测试方案中的测试条件,安排对电池加热过程中的频率和脉冲电流等数据进行测试,并可以记录测试过程中的电池温升和加热时间,并在测试结束之后,可以获取测试数据。
步骤S108,基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数。
在本发明上述步骤S108提供的技术方案中,在结束加热过程的测试,得到测试数据之后,可以基于测试数据,确定出电池的加热策略,其中,加热策略可以包括用于对电池进行加热的加热参数,其中,加热参数可以为自加热参数,也即,自加热最优参数。
可选地,可以通过自加热最优参数的系统中的分析模块,根据获取模块中获取到的加热参数阈值和组件参数阈值,以及测试模块测试得到的测试数据,对电池进行分析,可以根据加热参数阈值和组件参数阈值确定测试频率和电流,并可以根据测试数据分析电池的温升、容量衰减和电压数据等。从而根据上述分析得到的数据,确定出电池的加热策略等分析结果。
可选地,可以通过自加热最优参数的系统中的判断模块,根据分析模块得到的分析结果中的电池的温升、容量衰减、电压数据和自加热频率和电池参数等数据,判断最优目标以及自加热最优参数,从而可以根据用户真实需求确定得到电池自加热最优策略。
本发明实施例上述步骤S102至步骤S108,获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流;基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据;基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数。也就是说,本发明实施例可以确定出电池的加热参数阈值以及控制电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,检测出电池测试前的初始状态数据,然后对电池进行加热的过程进行测试,检测得到测试之后的测试数据,从而确定出包括电池的加热参数在内的加热策略,进而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题,实现了提高确定电池的自加热参数的效率的技术效果。
下面对该实施例的上述方法进行进一步介绍。
作为一种可选的实施例方式,步骤S102,获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,包括:基于电池进行加热的频率和电流,确定加热参数阈值以及加热参数阈值的第一表征模型;基于控制组件的频率和电流,确定组件参数阈值以及组件参数阈值的第二表征模型。
在该实施例中,在获取车辆中电池的加热参数阈值和对电池进行加热的控制组件的组件参数阈值的过程中,可以基于电池进行加热的频率和电流,确定出加热参数阈值以及加热参数阈值的第一表征模型,也可以基于控制组件的频率和电路,确定出组件参数阈值以及组件参数阈值的第二表征模型,其中,第一表征模型可以为加热参数阈值对应的曲线,也可以称为电池的自加热许用边界。第二表征模型可以为组件参数阈值对应的曲线,也可以称为设备或电机边界。
可选地,可以通过参数获取模块绘制电池的加热参数曲线以及组件参数阈值二者各自对应的曲线,可以将横坐标设定为频率,纵坐标设定为电流。加热参数曲线中可以包含不同温度、不同剩余电量(State of Charge,简称为SOC)条件下的一组频率、电流曲线,其中,SOC越高,频率、电流曲线对应的加热参数阈值和组件参数阈值越小。
作为一种可选的实施例方式,步骤S104,基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,包括:确定第一表征模型和第二表征模型的交叠区域;在交叠区域中选取电池的测试点;确定测试点的温度数据、充电数据、放电数据和加热数据,其中,初始状态数据包括温度数据、充电数据、放电数据和加热数据。
在该实施例中,在基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态过程中,可以确定出第一表征模型和第二表征模型的交叠区域,可以在交叠区域中选取电池的测试点,可以确定测试点的温度数据、充电数据、放电数据和加热数据,并可以将温度数据、充电数据、放电数据和加热数据,可以确定为初始状态数据,其中,交叠区域可以为加热参数的寻优区域。
可选地,可以通过参数获取模块确定出加热参数阈值与组件参数阈值两个阈值所在的曲线的交叠区域。可以从交叠区域中选取中测试点。可以通过测试模块中的温度单元对该测试点进行温度测试,得到该电池的温度数据,比如,电池温升数据。可以通过测试模块中的充放电单元对该测试点的电池容量和电压进行测试,得到该电池的充电数据和放电数据,比如,充电或放电前的电池容量、电压和内阻数据等。可以通过测试模块中的加热单元,对电池进行自加热测试,得到电池的加热数据(自加热参数),比如,脉冲频率、充电电流和放电电流。
可选地,可以通过测试模块根据交叠区域的参数边界,确定测试方案,并可以根据测试方案安排对电池的频率和脉冲电流进行测试,记录测试过程中的电池温升、加热时间,从而计算电池在加热过程中的电池容量衰减。
由于仅通过PTC热敏电阻、热泵加热或脉冲自加热的方式对电池进行加热,仍存在确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。然而,在本发明实施例中,为了能够保证电池在安全且正常的工作状态下对电池的加热过程进行测试,可以确定出电池能够安全和正常运行所在的极限数值,也即,确定出加热参数阈值以及组件参数阈值,要想测试电池安全和正常工作状态下的加热过程,可以在加热参数阈值与组件参数阈值所交叠的区域,进行加热过程的测试,从而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。
作为一种可选的实施例方式,步骤S106,基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据,包括:在测试过程中,对电池的电压数据进行检测;响应于电压数据达到电池的截止电压,停止对加热过程的测试;采集电池停止测试后的状态数据作为测试数据。
在该实施例中,在基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据的过程中,可以对电池的电压数据进行检测,可以判断电压数据与截止电压二者之间的大小关系,当电压数据大于等于截止电压时,可以停止对加热过程的测试,并可以采集电池停止测试后的状态数据作为测试数据,其中,电压数据可以为动态电压。
可选地,在对自加热过程进行测试的过程中,可以检测动态电压的大小,当动态电压达到电池的截止电压时,可以停止加热测试,并可以采集结束测试时电池的状态数据确定为电池的测试数据。
作为一种可选的实施例方式,步骤S108,在基于测试数据,确定电池的加热策略之前,该方法还包括:建立加热参数阈值、组件参数阈值与测试数据之间的关系模型,其中,关系模型用于确定加热策略;基于关系模型,确定电池的温升数据和电池的电芯内部温差。
在该实施例中,在基于测试数据,确定电池的加热策略之前,可以建立加热参数阈值、组件参数阈值与测试数据之间的关系模型,并可以基于关系模型,确定电池的温升数据和电池的电芯内部温差,其中,关系模型可以用于确定加热策略,可以称为寻优方程。
可选地,可以通过分析模块根据获取模块获取到的加热参数阈值和组件参数阈值,以及测试模块得到的测试数据对电池进行分析,可以根据加热参数阈值和组件参数阈值确定测试频率和电流,根据测试数据分析电池的温升、容量衰减和电压数据,建立电池温升、容量衰减与自加热参数频率和充电放电电流之间的关系模型。
作为一种可选的实施例方式,步骤S108,建立加热参数阈值、组件参数阈值与测试数据之间的关系模型,包括:基于电池的脉冲充电电流数据与脉冲放电电流数据,建立关系模型。
在该实施例中,在建立加热参数阈值、组件参数阈值与测试数据之间的关系模型的过程中,可以基于电池的脉冲充电电流数据与脉冲放电电流数据,建立关系模型,其中,脉冲充电电流数据可以为脉冲充电电流的最大或有效幅值。脉冲放电电流数据可以为脉冲放电电流的最大或有效幅值。需要说明的是,上述脉冲充电电流数据与脉冲放电电流数据仅为举例说明,此处不做具体限制。
可选地,可以建立寻优方程y(y1,y2)=f(I充,I放,f),其中,I充可以用于表示脉冲充电电流的最大或有效幅值;I放可以用于表示脉冲放电电流的最大或有效幅值;y1可以用于表示电池的温升;y2可以用于表示电池的电池容量。
可选地,可以根据寻优方程中的I充、I放和脉冲值,可以计算出电池的温升和电池容量衰减。
作为一种可选的实施例方式,步骤S108,该方法还可以包括:获取在测试前的电池的初始容量数据,以及获取测试后的电池的目标容量数据;基于初始容量数据与目标容量数据,确定电池的电池容量衰减数据。
在该实施例中,可以获取在测试加热过程之前的电池的初始容量数据,以及可以获取在测试加热过程之后的电池的目标容量数据,可以基于初始容量数据与目标容量数据,确定电池的电池容量衰减数据,其中,电池容量衰减数据可以为电池容量衰减值。初始容量数据可以为电池初始容量。目标容量数据可以为电池处于截止电压时的电池容量。
可选地,可以在进行自加热测试前可以先在固定温度、固定SOC下小电流I1放电至电池截止电压,可以标定电池初始容量C1。在自加热测试后,在固定温度下,小电流I1放电至电池截止电压,记录此时电池容量C2。基于电池初始容量C1和电池容量C2,可以得到电池容量衰减值ΔC=C1-C2,其中,可以预先设置小电流I1为小于0.3C的数值。需要说明的是,上述小电流的数值大小及取值范围仅为举例说明,此处不做具体限制。
在本发明实施例中,获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流;基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据;基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数。也就是说,本发明实施例可以确定出电池的加热参数阈值以及控制电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,检测出电池测试前的初始状态数据,然后对电池进行加热的过程进行测试,检测得到测试之后的测试数据,从而确定出包括电池的加热参数在内的加热策略,进而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题,实现了提高确定电池的自加热参数的效率的技术效果。
实施例2
下面结合优选的实施方式对本发明实施例的技术方案进行举例说明。
目前,由于新能源汽车的快速发展下,对于冬季续航里程低的问题需要尽快解决。当周围环境温度过低时,可以通过PTC热敏电阻、热泵加热或者脉冲自加热的方式,对电池进行加热,保证电池的性能,然而,由于为了实现加热的效果,需要对不同频率不同电流的加热效果进行验证,因此,仍存在确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。
在一种相关技术中,提出了一种动力电池极速自加热方法和装置,利用初始SOC、接触电阻与临界短路时间阈值的对应关系;或者利用初始SOC、SOH及接触电阻与临界短路时间阈值的对应关系。保证电池在具有高安全性及耐久性的自加热时间。利用自加热温升速度、初始SOC与自加热触发装置的开关频率、占空比和接触电阻的对应关系;可以在低温环境下根据加热目标温度,要求的加热速度来自动优化决策出加热电流频率、持续时间和幅值,既能满足电池在低温环境下加热速度可调的极速自加热需求,又能保证电池在多次加热后仍具有高安全性及耐久性。
在另一种相关技术中,提出了一种充电方法,包括:基于电池容量衰减的相关参数,对电池参数进行更新,其中所述电池参数包括下述中的至少一者:电池初始容量、电池第N次充电过程所对应的充电截止电压和所述第N次充电过程中的第一充电电流,N为大于等于1的正整数;基于更新后的电池参数,对电池进行第N+1次充电。本实施例实现了延缓电池的损伤。
然而,上述方法仍存在确定电池的自加热参数的效率低的技术问题。为解决该技术问题,本发明实施例提出了一种确定电池自加热最优参数的方法,可以确定出电池的加热参数阈值以及控制电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,检测出电池测试前的初始状态数据,然后对电池进行加热的过程进行测试,检测得到测试之后的测试数据,从而确定出包括电池的加热参数在内的加热策略,进而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题,实现了提高确定电池的自加热参数的效率的技术效果。
下面对该实施例的上述方法进行进一步地介绍。
图2是根据本发明实施例的一种确定电池自加热最优参数的系统的示意图,如图2所示,该系统中可以包括获取模块201、测试模块202、分析模块203、判断模块204以及结果输出模块205。
在该实施例中,可以通过参数获取模块获取电池的自加热参数阈值和组件参数阈值,其中,自加热参数阈值可以为基于电池的负极电位边界获得的极限无析锂边界阈值。自加热参数阈值可以包括频率、充电电流和放电电流等信息,需要说明的是,上述自加热参数阈值中包括的信息仅为举例说明,此处不做具体限制。
可选地,可以通过参数获取模块绘制电池的加热参数曲线以及组件参数阈值二者各自对应的曲线,可以将横坐标设定为频率,纵坐标设定为电流。加热参数曲线中可以包含不同温度、不同剩余电量(State of Charge,简称为SOC)条件下的一组频率、电流曲线,其中,SOC越高,频率、电流曲线对应的加热参数阈值和组件参数阈值越小。
举例而言,由于电池的基本体系为磷酸铁锂体系,电池的上限截止电压为3.65V,下限截止电压Vmin>2.5V(Tmin>10℃);Vmin>1.9V(-10<Tmin≤10℃);Vmin>1.7V(≤-10℃)。对于该电池,具体的充电方案可以为:采用脉冲自加热方案让电池速热到25℃,再在25℃环境下按阶梯充电MAP进行充电。整车电量50度电,在25℃条件下1.2C充电至40%SOC(3.758V),0.85C充电至80%SOC,0.33C充电至95%SOC,C=150Ah,整包电量匹配为1P96S。按整车能耗13kwh/100km计算,至少充电13度。按1.2C充电至40%SOC(3.758V)计算,即充电20分钟即可充电量20度电,满足至少150公里续航要求。电池自加热速热方案按-30℃升温到25℃,按温升速度4℃/min计算,14分钟即可完成自加热。总体充电时间31分钟,即可以满足续航150公里要求。比原技术方案节约至少1.5小时。
再举例而言,基于上述基本需求,可以选择急速加热方案。根据模型假设,可以确定电池15%SOC,-30℃条件下的电池无析锂加热参数频率和电流阈值。另一方面,确定电机或者硬件设备的额定适用频率和电流阈值。将两组数据绘制在一张表上,划线区域即为电池自加热目标参数寻优区域。图3是根据本发明实施例的一种电池自加热目标参数的寻优区域的示意图,如图3所示,横坐标可以为频率f/Hz,纵坐标可以为电流I/A,可以绘制电池自加热许用边界以及设备或电机边界的曲线,并将二者交叠区域,也即图中的阴影区域确定为电池自加热目标参数的寻优区域。
在该实施例中,可以在电池的自加热最优参数的系统中的测试模块中可以部署温度单元、充放电单元和加热单元,可以通过温度单元对电池进行温度测试,可以得到电池加热测试之前的温度信息。可以通过充放电单元对电池的电池容量和电压进行测试,可以得到电池在加热测试之前的放电信息和充电信息。可以通过加热单元对电池进行加热测试,用于得到电池的测试数据。
可选地,可以通过参数获取模块确定出加热参数阈值与组件参数阈值两个阈值所在的曲线的交叠区域。可以从交叠区域中选取中测试点。可以通过测试模块中的温度单元对该测试点进行温度测试,得到该电池的温度数据,比如,电池温升数据。可以通过测试模块中的充放电单元对该测试点的电池容量和电压进行测试,得到该电池的充电数据和放电数据,比如,充电或放电前的电池容量、电压和内阻数据等。可以通过测试模块中的加热单元,对电池进行自加热测试,得到电池的加热数据(自加热参数),比如,脉冲频率、充电电流和放电电流。
可选地,可以通过测试模块根据交叠区域的参数边界,确定测试方案,并可以根据测试方案安排对电池的频率和脉冲电流进行测试,记录测试过程中的电池温升、加热时间,从而计算电池在加热过程中的电池容量衰减。
在该实施例中,可以通过自加热最优参数的系统中的测试模块,根据加热参数阈值和组件参数阈值,确定对电池的加热过程进行测试的测试方案,可以根据测试方案中的测试条件,安排对电池加热过程中的频率和脉冲电流等数据进行测试,并可以记录测试过程中的电池温升和加热时间,并在测试结束之后,可以获取测试数据。
可选地,在对自加热过程进行测试的过程中,可以检测动态电压的大小,当动态电压达到电池的截止电压时,可以停止加热测试,并可以采集结束测试时电池的状态数据确定为电池的测试数据。
在该实施例中,可以通过自加热最优参数的系统中的分析模块,根据获取模块中获取到的加热参数阈值和组件参数阈值,以及测试模块测试得到的测试数据,对电池进行分析,可以根据加热参数阈值和组件参数阈值确定测试频率和电流,并可以根据测试数据分析电池的温升、容量衰减和电压数据等。从而根据上述分析得到的数据,确定出电池的加热策略等分析结果。
可选地,可以通过自加热最优参数的系统中的判断模块,根据分析模块得到的分析结果中的电池的温升、容量衰减、电压数据和自加热频率和电池参数等数据,判断最优目标以及自加热最优参数,从而可以根据用户真实需求确定得到电池自加热最优策略。
可选地,可以通过分析模块根据获取模块获取到的加热参数阈值和组件参数阈值,以及测试模块得到的测试数据对电池进行分析,可以根据加热参数阈值和组件参数阈值确定测试频率和电流,根据测试数据分析电池的温升、容量衰减和电压数据,建立电池温升、容量衰减与自加热参数频率和充电放电电流之间的关系模型。
可选地,可以建立寻优方程y(y1,y2)=f(I充,I放,f),其中,I充可以用于表示脉冲充电电流的最大或有效幅值;I放可以用于表示脉冲放电电流的最大或有效幅值;y1可以用于表示电池的温升;y2可以用于表示电池的电池容量。
可选地,可以根据寻优方程中的I充、I放和脉冲值,可以计算出电池的温升和电池容量衰减。
举例而言,在图3中封闭区域内,选择预试验测试参数,进行电池自加热试验。脉冲加热过程中,脉冲电流的幅值可以不相等。频率、充电电流、放电电流分别选择三组试验参数,480Hz、700A、700A,480Hz、700A、-500A,480Hz、500A、-700A,在-20℃开始加热试验。电池自加热试验过程中,监测并记录电池温度、加热时间、电压等参数。试验前,电池置于25℃环境温度下,0.3C放电至2.5V,记录初始容量132Ah。自加热试验后,将电池置于25℃环境下一段时间,0.3C放电至2.5V,记录电池的剩余容量分别为30Ah、130Ah、102Ah。计算整个加热过程中容量衰减。当电池截止电压达到电压限值时,停止试验。三种试验条件下,电池的温升速度分别为5.3℃/min,3.0℃/min,5.7℃/min。根据测试数据,采用数据驱动的方法建立模型,电池温升y1= f(I充,I放,f),电池容量衰减y2= f(I充,I放,f)。其中I充表示脉冲充电电流的最大或有效幅值,I放表示脉冲放电电流的最大或有效幅值,f为脉冲频率。根据4℃/min、10Ah容量衰减的自加热需求,判断自加热的电池脉冲充电电流280A,放电电流540A,频率对电池容量衰减、温升影响不大。采用上述电流,在设备可用的频率下,测试电池温升。试验发现电池温升达到3.5℃/min,电池容量衰减8Ah,基本满足需求。
可选地,可以在进行自加热测试前可以先在固定温度、固定SOC下小电流I1放电至电池截止电压,可以标定电池初始容量C1。在自加热测试后,在固定温度下,小电流I1放电至电池截止电压,记录此时电池容量C2。基于电池初始容量C1和电池容量C2,可以得到电池容量衰减值ΔC=C1-C2,其中,可以预先设置小电流I1为小于0.3C的数值。需要说明的是,上述小电流的数值大小及取值范围仅为举例说明,此处不做具体限制。
本发明实施例可以确定出电池的加热参数阈值以及控制电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,检测出电池测试前的初始状态数据,然后对电池进行加热的过程进行测试,检测得到测试之后的测试数据,从而确定出包括电池的加热参数在内的加热策略,进而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题,实现了提高确定电池的自加热参数的效率的技术效果。
实施例3
根据本发明实施例,还提供了一种电池参数的确定装置。需要说明的是,该电池参数的确定装置可以用于执行实施例1中的一种电池参数的确定方法。
图4是根据本发明实施例的一种电池参数的确定装置的示意图,如图4所示,该电池参数的确定装置400可以包括:第一获取单元402、第二获取单元404、测试单元406和确定单元408。
第一获取单元402,用于获取车辆中电池的加热参数阈值和对电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流。
第二获取单元404,用于基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息。
测试单元406,用于基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据。
确定单元408,用于基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数。
可选地,第一获取单元402可以包括:第一确定模块,用于基于电池进行加热的频率和电流,确定加热参数阈值以及加热参数阈值的第一表征模型;第二确定模块,用于基于控制组件的频率和电流,确定组件参数阈值以及组件参数阈值的第二表征模型。
可选地,第二获取单元404可以包括:第三确定模块,用于确定第一表征模型和第二表征模型的交叠区域;选取模块,用于在交叠区域中选取电池的测试点;第四确定模块,用于确定测试点的温度数据、充电数据、放电数据和加热数据,其中,初始状态数据包括温度数据、充电数据、放电数据和加热数据。
可选地,测试单元406可以包括:检测模块,用于在测试过程中,对电池的电压数据进行检测;停止模块,用于响应于电压数据达到电池的截止电压,停止对加热过程的测试;采集模块,用于采集电池停止测试后的状态数据作为测试数据。
可选地,该装置还可以包括:建立模块,用于建立加热参数阈值、组件参数阈值与测试数据之间的关系模型,其中,关系模型用于确定加热策略;第五确定模块,用于基于关系模型,确定电池的温升数据和电池的电芯内部温差。
可选地,建立模块可以包括:建立子模块,用于基于电池的脉冲充电电流数据与脉冲放电电流数据,建立关系模型。
可选地,该装置还可以包括:获取模块,用于获取在测试前的电池的初始容量数据,以及获取测试后的电池的目标容量数据;第五确定模块,用于基于初始容量数据与目标容量数据,确定电池的电池容量衰减数据。
根据本发明实施例中,通过第一获取单元获取车辆中电池的加热参数阈值和对电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,其中,加热参数阈值用于使电池在安全工作状态下对电池进行加热,控制组件用于对电池进行加热,组件参数阈值用于表示控制组件在正常工作状态下的频率和电流;通过第二获取单元基于加热参数阈值和组件参数阈值,获取电池的初始状态数据,其中,初始状态数据用于表示电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;通过测试单元基于初始状态数据,对电池的加热过程进行测试,得到电池的测试数据;通过确定单元基于测试数据,确定电池的加热策略,其中,加热策略包括用于对电池进行加热的加热参数,从而解决了确定电池的自加热参数的效率低的技术问题,实现了提高确定电池的自加热参数的效率的技术效果。
实施例4
根据本发明实施例,还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质包括存储的程序,其中,程序执行实施例1中的电池参数的确定方法。
实施例5
根据本发明实施例,还提供了一种处理器,该处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行实施例1中的电池参数的确定方法。
实施例6
根据本发明实施例,还提供一种车辆,该车辆用于执行实施例1中任意一项电池参数的确定方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元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,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅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,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电池参数的确定方法,其特征在于,包括:
获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,其中,所述加热参数阈值用于使所述电池在安全工作状态下对所述电池进行加热,所述控制组件用于对所述电池进行加热,所述组件参数阈值用于表示所述控制组件在正常工作状态下的频率和电流;
基于所述加热参数阈值和所述组件参数阈值,获取所述电池的初始状态数据,其中,所述初始状态数据用于表示所述电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;
基于所述初始状态数据,对所述电池的加热过程进行测试,得到所述电池的测试数据;
基于所述测试数据,确定所述电池的加热策略,其中,所述加热策略包括用于对所述电池进行加热的加热参数;
其中,在基于所述测试数据,确定所述电池的加热策略之前,所述方法还包括:根据所述测试数据对所述电池进行分析,确定所述电池的温升数据和所述电池的容量衰减;根据所述加热参数阈值和所述组件参数阈值对所述电池进行分析,确定所述电池的脉冲充电电流数据、脉冲放电电流数据和脉冲频率;建立所述温升数据、所述容量衰减、所述脉冲充电电流数据、所述脉冲放电电流数据与所述脉冲频率之间的关系模型,其中,所述关系模型用于确定所述加热策略。
2.根据权利要求1所述的电池参数的确定方法,其特征在于,获取车辆中电池的加热参数阈值和控制组件的组件参数阈值,包括:
基于所述电池进行加热的频率和电流,确定所述加热参数阈值以及所述加热参数阈值的第一表征模型;
基于所述控制组件的频率和电流,确定所述组件参数阈值以及所述组件参数阈值的第二表征模型。
3.根据权利要求2所述的电池参数的确定方法,其特征在于,基于所述加热参数阈值和所述组件参数阈值,获取所述电池的初始状态数据,包括:
确定所述第一表征模型和所述第二表征模型的交叠区域;
在所述交叠区域中选取所述电池的测试点;
确定所述测试点的温度数据、充电数据、放电数据和加热数据,其中,所述初始状态数据包括所述温度数据、所述充电数据、所述放电数据和所述加热数据。
4.根据权利要求1所述的电池参数的确定方法,其特征在于,基于所述初始状态数据,对所述电池的加热过程进行测试,得到所述电池的测试数据,包括:
在测试过程中,对所述电池的电压数据进行检测;
响应于所述电压数据达到所述电池的截止电压,停止对所述加热过程的测试;
采集所述电池停止测试后的状态数据作为所述测试数据。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电池参数的确定方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取在测试前的所述电池的初始容量数据,以及获取测试后的所述电池的目标容量数据;
基于所述初始容量数据与所述目标容量数据,确定所述电池的电池容量衰减数据。
6.一种电池参数的确定装置,其特征在于,所述电池参数的确定装置用于执行权利要求1至5中任意一项所述电池参数的确定方法,包括:
第一获取单元,用于获取车辆中电池的加热参数阈值和对所述电池进行加热的控制组件的组件参数阈值,其中,所述加热参数阈值用于使所述电池在安全工作状态下对所述电池进行加热,所述控制组件用于对所述电池进行加热,所述组件参数阈值用于表示所述控制组件在正常工作状态下的频率和电流;
第二获取单元,用于基于所述加热参数阈值和所述组件参数阈值,获取所述电池的初始状态数据,其中,所述初始状态数据用于表示所述电池在测试前的以下至少之一信息:温度信息、充电信息、放电信息和加热信息;
测试单元,用于基于所述初始状态数据,对所述电池的加热过程进行测试,得到所述电池的测试数据;
确定单元,用于基于所述测试数据,确定所述电池的加热策略,其中,所述加热策略包括用于对所述电池进行加热的加热参数;
其中,在基于所述测试数据,确定所述电池的加热策略之前,所述装置还用于执行如下步骤:根据所述测试数据对所述电池进行分析,确定所述电池的温升数据和所述电池的容量衰减;根据所述加热参数阈值和所述组件参数阈值对所述电池进行分析,确定所述电池的脉冲充电电流数据、脉冲放电电流数据和脉冲频率;建立所述温升数据、所述容量衰减、所述脉冲充电电流数据、所述脉冲放电电流数据与所述脉冲频率之间的关系模型,其中,所述关系模型用于确定所述加热策略。
7.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序被所述处理器运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的电池参数的确定方法。
8.一种车辆,其特征在于,所述车辆用于执行权利要求1至5中任意一项所述电池参数的确定方法。
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