CN116864862A - 电池包的热管理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池包的热管理方法、装置、设备及存储介质，其中，所述电池包的热管理方法包括：获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节。这样，能够满足电池包在不同行车工况下的液冷需求，从而实现节能降耗，进而提升电池包续航里程。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于电池包的热管理控制技术领域，尤其涉及一种电池包的热管理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
电池包的水冷策略主要是先根据电池管理系统（Battery Management System，BMS）采集电芯温度的最大值，再进行调节制冷水温或者控制流量，最终实现电池包的整体降温。
电池包工作时，通过锂离子在正负电极间移动进行充电和放电，锂离子运动产生电流，从而产生热量。目前客户提供的行车仿真工况多为电流脉冲，结合大量热仿真结果分析发现：单一水冷控制策略通过采集电芯温度后，再调整热管理策略具有一定的滞后性。在电池包充放电倍率较小，产热较低时，造成了水冷机组的能耗浪费，影响续航里程。在电池包充放电电流较大，产热较高时，不能满足电池包降温需求。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例至少提供一种电池包的热管理方法、装置、设备及存储介质。
本申请实施例的技术方案是这样实现的：
一方面，本申请实施例提供一种电池包的热管理方法，所述电池包的热管理方法包括：
获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节。
另一方面，本申请实施例提供一种电池包的热管理装置，所述电池包的热管理装置包括：
策略获取模块，用于获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；
需求确定模块，用于基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；
热管理控制模块，用于按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节。
再一方面，本申请实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述电池包的热管理方法中的部分或全部步骤。
又一方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述电池包的热管理方法中的部分或全部步骤。
本申请实施例中，首先获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；然后基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；最后按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节；如此，预先获取冷却液的实际需求与电芯历史充放电电流之间的热平衡关系，根据当前时刻检测的电芯目标电流和热平衡关系，快速确定冷却液的目标需求，这样基于不同时刻的电芯目标电流不断调整冷却液的目标需求，能够满足电池包在不同行车工况下的液冷需求，从而实现节能降耗，进而提升电池包续航里程。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请的技术方案。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1为本申请实施例提供的电池包的热管理方法的可选的流程示意图一；
图2为本申请实施例提供的电池包的热管理方法的可选的流程示意图二；
图3为本申请实施例提供的电池包的热管理方法的可选的流程示意图三；
图4为本申请实施例提供的一种电池包的热管理方法的逻辑流程图；
图5为本申请实施例提供的一种电池包的热管理装置的组成结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的硬件实体示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，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，都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
所涉及的术语“第一/第二/第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一/第二/第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请的目的，不是旨在限制本申请。
本申请实施例提供一种电池包的热管理方法，该方法可以由计算机设备的处理器执行。其中，计算机设备指的可以是服务器、笔记本电脑、平板电脑、台式计算机、智能电视、机顶盒、移动设备（例如移动电话、便携式视频播放器、个人数字助理、专用消息设备、便携式游戏设备）等具备电池包的热管理能力的设备。图1为本申请实施例提供的电池包的热管理方法的可选的流程示意图一，如图1所示，该方法包括如下步骤S110至步骤S130：
步骤S110，获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系。
这里，所述冷却液是一种低冰点、高沸点的液体，兼备防冻和降温的功能，间接冷却的原理是让冷却液流经电芯/电池模组底部或侧面的通道，将发动机工作中产生的热量从系统中转移出去，确保电池包温度保持在一定范围内。冷却液可以是水，也可以是水和乙二醇的混合物，冷却液的实际需求为相应时刻冷却液入口处的实际流量和/或实际温度。
通过大量热仿真结果分析，获取历史运行数据、实验数据、测试数据等，从而标定不同时刻下电芯历史充放电电流各自对应的冷却液的实际流量和/或实际温度与电芯历史充放电电流之间的映射关系，作为所述热平衡关系。
步骤S120，基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求。
这里，通过电池管理系统定时监测电池电量数据，确定当前时刻对应的电芯目标电流，并从热平衡关系中查找得到冷却液的目标温度及目标流量需求。
步骤S130，按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节。
这里，将满足目标需求的冷却液输入到电池包的入水口处，通过电池包入水口及电池包出水口的温度差值和/或流量差值来计算冷液机组所需的制冷功率，进而对电池包进行热管理控制。
本申请实施例中，首先获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；然后基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；最后按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节；如此，预先获取冷却液的实际需求与电芯历史充放电电流之间的热平衡关系，根据当前时刻检测的电芯目标电流和热平衡关系，快速确定冷却液的目标需求，这样基于不同时刻的电芯目标电流不断调整冷却液的目标需求，能够满足电池包在不同行车工况下的液冷需求，从而实现节能降耗，进而提升电池包续航里程。
在一些实施例中，上述步骤S110可以包括如下步骤S111至步骤S112：
步骤S111，在预设的行车工况下，按照固定周期采样得到电池包工作过程中的一组电流变化数据。
这里，所述行车工况包括但不限于包括行车状态、充电状态。
在实施中，通过电池管理系统定时监测电池电流数据，得到不同时刻的一组电流变化数据，包括电芯历史充放电电流、电流倍率等。一般充放电电流的大小常用充放电倍率来表示，即充放电倍率等于充放电电流除额定容量。
步骤S112，基于所述一组电流变化数据中的至少两个充电电流和每一采样时刻对应的制冷功率，标定所述电芯历史充放电电流与所述冷却液的实际需求之间的热平衡关系。
这里，根据第一时刻的电芯充电电流可以计算得到第一时刻的电芯产热，结合第一时刻和第二时刻各自检测的电芯温度和计算的电芯产热，可以确定出从第一时刻到第二时刻的时间段内的制冷功率，从而由制冷功率修正冷却液在入水口的实际温度和/或冷却液的流量。这样，可以通过对不同时刻的充电电流和冷却液的实际需求进行仿真分析，可以标定得到电芯历史充放电电流与所述冷却液的实际需求之间的热平衡关系。
在一些实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度；所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流与冷却液的热管理温度之间的第一映射关系；上述步骤S120进一步实施为：基于所述电芯目标电流，从所述第一映射关系中查询得到所述冷却液的目标温度。
需要说明的是，一般充放电电流的大小常用充放电倍率或电流倍率来表示，即电流倍率等于充放电电流除额定容量。因此，第一映射关系中可以包括第一电流倍率，以及与第一电流倍率对应的制冷功率和冷却液温度。
示例地，获取的热平衡关系中包括四种电流倍率，分别为、/>、、/>，根据第一映射关系，每一电流倍率都有对应的制冷功率和冷却液温度，在检测得到电芯目标电流之后，先确定该电芯目标电流对应的目标电流倍率，再从第一映射关系中直接查表得到冷却液的目标温度。这样，可以根据不同时刻检测的电芯目标电流快速调整冷却液的温度需求，实现基于电芯的电流大小进行冷却液目标温度的多梯度动态控制。
在一些实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标流量；所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流与冷却液的热管理流量之间的第二映射关系；上述步骤S120进一步实施为：基于所述电芯目标电流，从所述第二映射关系中查询得到所述冷却液的目标流量。
示例地，获取的热平衡关系中包括四种电流倍率，分别为、/>、、/>，根据第二映射关系，每一电流倍率都有对应的制冷功率和冷却液流量，在检测得到电芯目标电流之后，先确定该电芯目标电流对应的目标电流倍率，再从第二映射关系中直接查表得到冷却液的目标流量。这样，可以根据不同时刻检测的电芯目标电流快速调整冷却液的流量需求，实现基于电芯的电流大小进行冷却液流量的多梯度动态控制。
在一些实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度和所述冷却液的目标流量，所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流、冷却液的热管理温度与冷却液的热管理流量之间的第三映射关系；上述步骤S120进一步实施为：基于所述电芯目标电流，从所述第三映射关系中查询得到所述冷却液的目标温度和目标流量。
示例地，获取的热平衡关系中包括四种电流倍率，分别为、/>、、/>，根据第三映射关系，每一电流倍率都有对应的制冷功率、冷却液温度和冷却液流量，在检测得到电芯目标电流之后，先确定该电芯目标电流对应的目标电流倍率，再从第三映射关系中直接查表得到冷却液的目标温度和目标流量。这样，可以根据不同时刻检测的电芯目标电流快速调整冷却液的温度和流量需求，实现基于电芯的电流大小进行冷却液温度和流量的多梯度动态控制。
在一些实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度和所述冷却液的目标流量，图2为本申请实施例提供的电池包的热管理方法的可选的流程示意图二，如图2所示，上述步骤S112中的“基于所述一组电流变化数据中的至少两个充电电流和每一采样时刻对应的制冷功率，标定所述电芯历史充放电电流与所述冷却液的实际需求之间的热平衡关系”包括如下步骤S210至步骤S240：
步骤S210，确定初始时刻对应的第一制冷功率和所述当前时刻对应的第二制冷功率。
这里，可以通过初始时刻和当前时刻各自采集的电芯电流和电芯温度，分别确定第一制冷功率和第二制冷功率，或者根据冷液机组的能力制定相应时刻的制冷功率。
步骤S220，基于所述第一制冷功率和所述第二制冷功率之间的比例，确定初始热管理修正系数。
示例地，假定第一制冷功率为5000瓦特（W），第二制冷功率为3000W，因此初始热管理修正系数可以为3000W/5000W，即0.6。
步骤S230，基于所述第一制冷功率下所述冷却液的初始温度和第一修正系数，确定所述冷却液的目标温度。
这里，第一修正系数根据初始热管理修正系数确定。利用第一修正系数对初始温度进行调整，得到冷却液的目标温度。
步骤S240，基于所述第一制冷功率下所述冷却液的初始流量和第二修正系数，确定所述冷却液的目标流量。
这里，利用第二修正系数对初始流量进行调整，得到冷却液的目标流量。所述第一修正系数和所述第二修正系数的乘积满足所述初始热管理修正系数。通过制冷功率、冷却液温度、冷却液流量、冷却液比热容之间的热平衡函数，可以确定第一修正系数和第二修正系数。
上述实施例中，通过初始时刻和当前时刻分别对应的第一制冷功率和所述第二制冷功率之间的比例，确定初始热管理修正系数，进而利用热平衡函数标定所述电芯历史充放电电流与所述冷却液的实际需求之间的热平衡关系。这样，利用热平衡关系可以实现基于电芯充电电流动态调整冷却液的目标温度和目标流量，以实现不同的热管理策略。
在一些实施例中，在所述步骤S220之后，所述方法还包括以下步骤S221至步骤S223：
步骤S221，确定所述当前时刻所述电池包对应的电池健康状态。
这里，电池健康状态是对电池健康寿命状况的体现,是电池的电量、能量，充放电功率等状态的体现，对健康状态精准评估可充分了解电池当前的状态，依照底层前提作出维护计划，更正各项参数性能指标，降低或避免危险系数，或者对性能不能满足使用要求的单体电池进行维护替换，降低使用成本。
步骤S222，在所述电池健康状态满足第一阶段的情况下，调整所述初始热管理修正系数为第一热管理修正系数。
这里，所述第一阶段的电池容量小于出厂容量，出厂容量表示电池处于寿命初期，第一阶段表示电池已使用了一段时间，第一阶段的电池容量可以为出厂容量的80%至90%、85%至95%等，本申请实施例对此不作限定。
步骤S223，在所述电池健康状态满足第二阶段的情况下，调整所述初始热管理修正系数为第二热管理修正系数。
这里，所述第二阶段的电池容量小于所述第一阶段的电池容量，第二阶段表示电池在第一阶段的基础上又使用了一段时间，第二阶段的电池容量可以为出厂容量的60%至80%、65%至85%等，本申请实施例对此不作限定。
上述实施例中，根据电池健康状态所处的不同阶段，逐步调整初始热管理修正系数，即对冷却液的目标需求进行分段修正，从而可以减少热管理测试根据电池健康状态实时调整带来的策略负担。
在一些实施例中，所述热平衡关系还包括不同电流和环境温度下对应的多组冷却开启条件和冷却关闭条件。图3为本申请实施例提供的电池包的热管理方法的可选的流程示意图三，如图3所示，上述步骤S130“按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液”包括如下步骤S310至步骤S330：
步骤S310，基于所述电芯目标电流和当前环境温度，从所述热平衡关系中选择目标冷却开启条件和目标冷却关闭条件。
这里，不同环境温度或不同电芯的充电电流对应不同的热管理策略，每一中热管理策略有对应的冷却开启条件和冷却关闭条件。其中，冷却开启条件表征开始向冷液机组的入口处注入冷却液的条件，冷却关闭条件表征停止向冷液机组的入口处注入冷却液的条件。通常冷却开启条件和冷却关闭条件通过检测的电芯最大值温度和温度阈值来衡量。
步骤S320，在所述电池包的电芯最大温度满足所述目标冷却开启条件时，向所述冷液机组的入口处注入满足所述目标需求的所述冷却液。
这里，所述电芯最大温度可以检测得到，以冷却液为水溶液为例，目标冷却开启条件对应的开启阈值为40摄氏度（℃），在电芯最大温度大于等于40℃的情况下开水。
步骤S330，在所述电池包的电芯最大温度满足所述目标冷却关闭条件时，停止注入所述冷却液。
这里，以冷却液为水溶液为例，目标冷却关闭条件对应的关闭阈值为37℃，在电芯最大温度小于等于37℃的情况下关水。
在一些实施例中，所述冷却液的目标需求包括目标温度和/或目标流量；在所述热平衡关系中所述冷却液的目标温度随着所述电芯目标电流的升高而减少，和/或所述冷却液的目标流量随着所述电芯目标电流的升高而升高。
示例地，充电电流为0.8C的情况下对应的冷却液的目标温度为15℃，充电电流为1.1C的情况下对应的冷却液的目标温度为10℃；充电电流为0.8C的情况下对应的冷却液的目标流量为20升每分钟，充电电流为1.1C的情况下对应的冷却液的目标流量为22升每分钟。
这样，通过热平衡关系中标定的不同充电电流对应不同的冷却液的目标温度和/或目标流量，可以基于充电电流动态调整热管理系统中冷却液的目标需求的热平衡策略，进而实现随充电电流升高实现多梯度冷却控制。
在一些实施例中，在所述热平衡关系中针对同一所述电芯目标电流，随着所述环境温度升高，满足所述冷却开启条件的电芯最大温度的开启阈值降低，满足所述冷却关闭条件的电芯最大温度的关闭阈值降低。
示例地，在充电电流为0.8C且环境温度为9℃的情况下对应的第一冷却开启条件为电芯最大温度大于等于第一开启阈值40℃，对应的第一冷却关闭条件为电芯最大温度小于等于第一关闭阈值37℃；在充电电流为0.8C且环境温度为15℃的情况下对应的第二冷却开启条件为电芯最大温度大于等于第二开启阈值38℃，对应的第二关闭条件为电芯最大温度小于等于第二关闭阈值35℃。
可以看出，在充电电流不变，环境温度由9℃升高至15℃时，第一开启阈值40℃降低为第二开启阈值38℃，第一关闭阈值37℃降低为第二关闭阈值35℃。这样，基于充电电流和环境温度确定不同的冷却开启条件和冷却关闭条件，以形成不同热平衡策略，能够实现节能降耗，提升电池包续航里程。
下面以冷却液为水，冷液机组为水冷机组为例，结合一个具体实施例对上述电池包的热管理方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。
目前客户提供的行车仿真工况多为电流脉冲，结合大量热仿真结果分析发现：单一水冷控制策略在电池包充放电倍率较小，产热较低时，造成了水冷机组的能耗浪费，影响续航里程。在电池包充放电电流较大，产热较高时，不能满足电池包降温需求。为进一步满足电池包在不同行车工况下的水冷需求，本申请实施例提出了基于电流大小实现多梯度水冷控制策略，具体措施如下：通过大量热仿真结果标定水温、流量分别和电流的热平衡关系，基于电芯目标电流和环境温度确定不同的热管理策略。
图4为本申请实施例提供的一种电池包的热管理方法的逻辑流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤S410至步骤S440：
步骤S410，电池管理系统读取第一时刻的电流变化数据。
这里，所述电流变化数据包括电芯的电流、动态电压以及电池荷电状态等数据。
步骤S420，基于电流变化数据，确定第一时刻的电芯产热及热管理策略。
这里，假定第一时刻为t1，可以通过以下公式（1）计算电芯产热：
公式（1）；
其中，为电芯产热，单位为瓦（W），/>为电流，单位为安培（A），/>为静态端电压，可以根据上一步读取的电池荷电状态确定，单位为伏（V），/>为动态电压，单位为伏（V）。
步骤S430，基于热管理策略确定第一时刻水冷液的目标流量和目标温度，计算水冷机组的制冷功率。
这里，根据电芯产热选取热管理策略，以确定水冷液的目标流量和目标温度，进而可以通过以下公式（2）计算水冷机组的制冷功率：
公式（2）；
其中，为制冷功率，单位为W；/>为水冷液比热容，单位为焦耳每千克开尔文；/>水冷液质量流量；/>为出入水口温差，单位为开尔文（K）；/>为初始热管理修正系数，实际为水冷液流量和水冷液温度的共同修正系数，即/>；T为水温修正系数，L为流量修正系数。
步骤S440，基于第一时刻的电芯温度和水冷机组的制冷功率，确定第二时刻的电芯温度。
这里，可以通过以下公式（3）计算第二时刻的电芯温度：
公式（3）；
其中，为t1时刻的电芯产热，单位为W，/>和/>为分别为电芯在t1时刻和t2时刻的温度，单位为K；t1为第一时刻的时间，单位为秒（S）；t2为第二时刻的时间，单位为S；/>为制冷功率，单位为W；/>为自然散热热量，单位为W；/>为电芯比热容，单位为/>；/>为电芯质量，单位为kg。
本申请实施例中，电池管理系统定时监测电池电流数据，热管理系统通过电池管理系统检测的电芯目标电流及热管理修正系数修正水温和流量，以适配电池不同目标电流下的水温及流量需求；其中，初始热管理修正系数是根据实验测试得到的。
考虑到热管理测试实时根据电池健康状态进行调整，对热管理策略会造成较大负担，根据电池健康状态，初始热管理修正系数也可以按照表1所示进行分段修正：
表1电池健康状态与热管理修正系数之间的关系
由表1可以看出，在电池健康状态为电池寿命初期，即电池容量为出厂容量的情况下，初始热管理修正系数无需修正，故温度修正系数T和流量修正系数L均无需修正。在电池健康状态为第一阶段，即电池容量小于出厂容量的情况下，调整所述初始热管理修正系数/>为第一热管理修正系数/>，相应地温度修正系数T和流量修正系数L分别调整为T 1 、L 1 ，且/>。在电池健康状态为第二阶段，且电池容量小于第一阶段的电池容量的情况下，调整所述热管理修正系数为第一热管理修正系数/>，相应地，温度修正系数T和流量修正系数L分别调整为T 2 、L 2 ，且/>。
在一些实施方式中，根据电池包电流变化数据动态调整热管理系统中冷却液的目标温度和目标流量。其中，电池包电流变化数据主要为电芯目标电流，也称充电电流。在实施中，先将一组电芯充电电流转换为对应的电流倍率，再根据不同电流倍率以及冷液机组能力制定相应的制冷功率，标定得到如下表2所示的热平衡策略：
表2 基于电芯目标电流的热平衡策略
如表2所示，假定某电池包中电芯的原始电流I 1为2.1C，冷液机组的制冷功率Q1为5000W，设定热管理水温为t1为288.15K，热管理流量为0.32Kg/S，充电一段时间后，电池管理系统检测到电芯目标电流I 2减少为1.9C，冷液机组的制冷功率Q2为3000W，依据表2查询得到修正后的水冷目标温度和/或水冷目标流量。
需要说明的是，依据上述公式（2），制冷功率与目标温度、目标流量以及初始热管理修正系数满足热平衡函数，因此可以产生以下三种热管理修正方式作为选择：
第一种为单因子流量修正方式：通过第二时刻的制冷功率Q2与第一时刻的制冷功率Q1之间的比例计算得到初始热管理修正系数，并作为流量修正系数L。例如，此时需将水冷流量调整为原来流量0.32Kg/S的0.6倍，即调整水溶液的目标流量为0.192Kg/S。在一些实施方式中，也可以直接将该目标流量标定在表2中，在实施中可直接查表获得。
第二种为单因子温度修正方式：通过第二时刻的制冷功率Q2与第一时刻的制冷功率Q1之间的比例计算得到初始热管理修正系数，并作为温度修正系数L。例如，此时查表2得到目标温度为293.15K，即需要将水冷入口水温调整至293.15K。在一些实施方式中，也可以直接将该目标温度标定在表2中，在实施中可直接查表获得。
第三种为温度及流量均修正方式：通过第二时刻的制冷功率Q2与第一时刻的制冷功率Q1之间的比例计算得到初始热管理修正系数，且满足，此时随机分配温度修正系数T和流量修正系数L之间的权重比例。例如，将水冷流量调整至目标流量0.16Kg/S（初始流量0.32Kg/S的0.5倍），同时将入水口水温调整至初始温度的1.2倍。在一些实施方式中，也可以直接将该目标温度和目标流量同时标定在表2中，在实施中可直接查表获得。
在一些实施方式中，根据电芯目标电流和环境温度，可以确定不同的冷却开启条件和冷却关闭条件，进而形成如下表3的热平衡策略，其中Tmax为电池包的电芯最大温度：
表3 基于电芯目标电流和环境温度的热平衡策略
可以看出，随着电芯目标电流由小于1C升高至大于1C，进水口的目标温度由15℃降低到10℃，目标流量一直为20升每分钟，即冷却液的目标温度随着所述电芯目标电流的升高而减少。应注意，在其他一些实施方式中，目标流量也可以随着电芯目标电流的升高而升高。
假设某电池包的初始时刻的电芯充电电流I1为0.8C，环境温度为25℃，依据表3中的热管理策略确定为，/>时对应的冷却开启条件，即电芯最大值温度大于等于38℃开水，小于等于35℃关水，进口水的目标温度为15℃，进口水的目标流量20升每分钟；充电一段时间后，电池管理系统检测到当前时刻的电芯目标电流I2为1.2C，环境温度仍为25℃，依据表3中的热管理策略，需调整为/>，/>时对应的冷却关闭条件，即电芯最大值温度大于等于25℃开水，小于等于21℃关水，进口水的目标温度为10℃，进口水的目标流量20升每分钟。
本申请实施例通过标定水温、流量分别和电流的热平衡关系，基于环境温度和电芯目标电流确定不同的热管理策略，使得热管理系统的水温和流量根据电池包电流变化数据进行动态调整，从而实现节能降耗，提升电池包续航里程。
基于前述的实施例，本申请实施例提供一种电池包的热管理装置，该装置包括所包括的各模块、以及各模块所包括的各子模块及各单元，可以通过计算机设备中的处理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在实施的过程中，处理器可以为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、微处理器（Microprocessor Unit，MPU）、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）或现场可编程门阵列（Field ProgrammableGateArray，FPGA）等。
图5为本申请实施例提供的一种电池包的热管理装置的组成结构示意图，如图5所示，所述电池包的热管理装置500包括：策略获取模块510、需求确定模块520、热管理控制模块530，其中：
所述策略获取模块510，用于获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；
所述需求确定模块520，用于基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；
所述热管理控制模块530，用于按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节。
在一些可能的实施例中，所述策略获取模块510包括：采样子模块，用于在预设的行车工况下，按照固定周期采样得到电池包工作过程中的一组电流变化数据；标定子模块，用于基于所述一组电流变化数据中的至少两个充电电流和每一采样时刻对应的制冷功率，标定所述电芯历史充放电电流与所述冷却液的实际需求之间的热平衡关系。
在一些可能的实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度和所述冷却液的目标流量，标定子模块包括：第一确定单元，用于确定初始时刻对应的第一制冷功率和所述当前时刻对应的第二制冷功率；第二确定单元，用于基于所述第一制冷功率和所述第二制冷功率之间的比例，确定初始热管理修正系数；第三确定单元，用于基于所述第一制冷功率下所述冷却液的初始温度和第一修正系数，确定所述热平衡关系中所述当前时刻对应的所述冷却液的目标温度；第四确定单元，用于基于所述第一制冷功率下所述冷却液的初始流量和第二修正系数，确定所述热平衡关系中所述当前时刻对应的所述冷却液的目标流量；其中，所述第一修正系数和所述第二修正系数的乘积满足所述初始热管理修正系数。
在一些可能的实施例中，在确定初始热管理修正系数之后，所述标定子模块还包括：第五确定单元，用于确定所述当前时刻所述电池包对应的电池健康状态；第一调整单元，用于在所述电池健康状态满足第一阶段的情况下，调整所述初始热管理修正系数为第一热管理修正系数；所述第一阶段的电池容量小于出厂容量；第二调整单元，用于在所述电池健康状态满足第二阶段的情况下，调整所述初始热管理修正系数为第二热管理修正系数；其中，所述第二阶段的电池容量小于所述第一阶段的电池容量。
在一些可能的实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度；所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流与冷却液的热管理温度之间的第一映射关系；需求确定模块520还用于基于所述电芯目标电流，从所述第一映射关系中查询得到所述冷却液的目标温度。
在一些可能的实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标流量；所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流与冷却液的热管理流量之间的第二映射关系；需求确定模块520还用于基于所述电芯目标电流，从所述第二映射关系中查询得到所述冷却液的目标流量。
在一些可能的实施例中，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度和所述冷却液的目标流量，所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流、冷却液的热管理温度与冷却液的热管理流量之间的第三映射关系；需求确定模块520还用于基于所述电芯目标电流，从所述第三映射关系中查询得到所述冷却液的目标温度和目标流量。
在一些可能的实施例中，所述热平衡关系还包括不同电流和环境温度下对应的多组冷却开启条件和冷却关闭条件；热管理控制模块530包括：条件确定子模块，用于基于所述电芯目标电流和当前环境温度，从所述热平衡关系中选择目标冷却开启条件和目标冷却关闭条件；第一控制子模块，用于在所述电池包的电芯最大温度满足所述目标冷却开启条件时，向所述冷液机组的入口处注入满足所述目标需求的所述冷却液；第二控制子模块，用于在所述电池包的电芯最大温度满足所述目标冷却关闭条件时，停止注入所述冷却液。
在一些可能的实施例中，所述冷却液的目标需求包括目标温度和/或目标流量；在所述热平衡关系中所述冷却液的目标温度随着所述电芯目标电流的升高而减少，和/或所述冷却液的目标流量随着所述电芯目标电流的升高而升高。
在一些可能的实施例中，在所述热平衡关系中针对同一所述电芯目标电流，随着所述环境温度升高，满足所述冷却开启条件的电芯最大温度的开启阈值降低，满足所述冷却关闭条件的电芯最大温度的关闭阈值降低。
以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。在一些实施例中，本申请实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上述方法实施例描述的方法，对于本申请装置实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是，本申请实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的电池包的热管理方法，并作为独立的产品销售或使用时，也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，本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该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（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ReadOnly Memory，ROM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本申请实施例不限制于任何特定的硬件、软件或固件，或者硬件、软件、固件三者之间的任意结合。
本申请实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法中的部分或全部步骤。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法中的部分或全部步骤。所述计算机可读存储介质可以是瞬时性的，也可以是非瞬时性的。
本申请实施例提供一种计算机程序，包括计算机可读代码，在所述计算机可读代码在计算机设备中运行的情况下，所述计算机设备中的处理器执行用于实现上述方法中的部分或全部步骤。
本申请实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序被计算机读取并执行时，实现上述方法中的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一些实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一些实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包（Software Development Kit，SDK）等等。
这里需要指出的是：上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考。以上设备、存储介质、计算机程序及计算机程序产品实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请设备、存储介质、计算机程序及计算机程序产品实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是，图6为本申请实施例中计算机设备的一种硬件实体示意图，如图6所示，该计算机设备600的硬件实体包括：处理器601、通信接口602和存储器603，其中：
处理器601通常控制计算机设备600的总体操作。
通信接口602可以使计算机设备通过网络与其他终端或服务器通信。
存储器603配置为存储由处理器601可执行的指令和应用，还可以缓存待处理器601以及计算机设备600中各模块待处理或已经处理的数据（例如，图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据），可以通过闪存（FLASH）或随机访问存储器（Random AccessMemory，RAM）实现。处理器601、通信接口602和存储器603之间可以通过总线604进行数据传输。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各步骤/过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤/过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也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，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的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（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电池包的热管理方法，其特征在于，所述电池包的热管理方法包括：
获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；
基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；
按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节。
2.根据权利要求1所述的电池包的热管理方法，其特征在于，获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系，包括：
在预设的行车工况下，按照固定周期采样得到电池包工作过程中的一组电流变化数据；
基于所述一组电流变化数据中的至少两个充电电流和每一采样时刻对应的制冷功率，标定所述电芯历史充放电电流与所述冷却液的实际需求之间的热平衡关系。
3.根据权利要求2所述的电池包的热管理方法，其特征在于，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度和所述冷却液的目标流量；所述基于所述一组电流变化数据中的至少两个充电电流和每一采样时刻对应的制冷功率，标定所述电芯历史充放电电流与所述冷却液的实际需求之间的热平衡关系，包括：
确定初始时刻对应的第一制冷功率和所述当前时刻对应的第二制冷功率；
基于所述第一制冷功率和所述第二制冷功率之间的比例，确定初始热管理修正系数；
基于所述第一制冷功率下所述冷却液的初始温度和第一修正系数，确定所述热平衡关系中所述当前时刻对应的所述冷却液的目标温度；
基于所述第一制冷功率下所述冷却液的初始流量和第二修正系数，确定所述热平衡关系中所述当前时刻对应的所述冷却液的目标流量；其中，所述第一修正系数和所述第二修正系数的乘积满足所述初始热管理修正系数。
4.根据权利要求3所述的电池包的热管理方法，其特征在于，在确定初始热管理修正系数之后，所述方法还包括：
确定所述当前时刻所述电池包对应的电池健康状态；
在所述电池健康状态满足第一阶段的情况下，调整所述初始热管理修正系数为第一热管理修正系数；所述第一阶段的电池容量小于出厂容量；
在所述电池健康状态满足第二阶段的情况下，调整所述初始热管理修正系数为第二热管理修正系数；其中，所述第二阶段的电池容量小于所述第一阶段的电池容量。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电池包的热管理方法，其特征在于，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度；所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流与冷却液的热管理温度之间的第一映射关系；
基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求，包括：
基于所述电芯目标电流，从所述第一映射关系中查询得到所述冷却液的目标温度。
6.根据权利要求1至4任一项所述的电池包的热管理方法，其特征在于，所述目标需求包括所述冷却液的目标流量；所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流与冷却液的热管理流量之间的第二映射关系；
基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求，包括：
基于所述电芯目标电流，从所述第二映射关系中查询得到所述冷却液的目标流量。
7.根据权利要求1至4任一项所述的电池包的热管理方法，其特征在于，所述目标需求包括所述冷却液的目标温度和所述冷却液的目标流量，所述热平衡关系包括电芯历史充放电电流、冷却液的热管理温度与冷却液的热管理流量之间的第三映射关系；
基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求，包括：
基于所述电芯目标电流，从所述第三映射关系中查询得到所述冷却液的目标温度和目标流量。
8.根据权利要求1至4任一项所述的电池包的热管理方法，其特征在于，所述热平衡关系还包括不同电流和环境温度下对应的多组冷却开启条件和冷却关闭条件；
按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，包括：
基于所述电芯目标电流和当前环境温度，从所述热平衡关系中选择目标冷却开启条件和目标冷却关闭条件；
在所述电池包的电芯最大温度满足所述目标冷却开启条件时，向所述冷液机组的入口处注入满足所述目标需求的所述冷却液；
在所述电池包的电芯最大温度满足所述目标冷却关闭条件时，停止注入所述冷却液。
9.根据权利要求8所述的电池包的热管理方法，其特征在于，所述冷却液的目标需求包括目标温度和/或目标流量；在所述热平衡关系中所述冷却液的目标温度随着所述电芯目标电流的升高而减少，和/或所述冷却液的目标流量随着所述电芯目标电流的升高而升高。
10.根据权利要求8所述的电池包的热管理方法，其特征在于，在所述热平衡关系中针对同一所述电芯目标电流，随着所述环境温度升高，满足所述冷却开启条件的电芯最大温度的开启阈值降低，满足所述冷却关闭条件的电芯最大温度的关闭阈值降低。
11.一种电池包的热管理装置，其特征在于，所述电池包的热管理装置包括：
策略获取模块，用于获取所述电池包的电芯历史充放电电流与热管理系统中冷却液的实际需求之间的热平衡关系；
需求确定模块，用于基于当前时刻检测的电芯目标电流和所述热平衡关系，确定所述当前时刻对应的所述冷却液的目标需求；
热管理控制模块，用于按照所述目标需求控制所述热管理系统的冷液机组配置所述冷却液，以实现对所述电池包的热管理调节。
12.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至10任一项所述电池包的热管理方法中的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10任一项所述电池包的热管理方法中的步骤。
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