CN116872795A - 电池热管理方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents

电池热管理方法、装置、车辆和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116872795A
CN116872795A CN202311023752.5A CN202311023752A CN116872795A CN 116872795 A CN116872795 A CN 116872795A CN 202311023752 A CN202311023752 A CN 202311023752A CN 116872795 A CN116872795 A CN 116872795A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
current
soc
target
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311023752.5A
Other languages
English (en)
Inventor
汪鹏伟
周章根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Great Wall Motor Co Ltd
Original Assignee
Great Wall Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Great Wall Motor Co Ltd filed Critical Great Wall Motor Co Ltd
Priority to CN202311023752.5A priority Critical patent/CN116872795A/zh
Publication of CN116872795A publication Critical patent/CN116872795A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请提供了一种电池热管理方法、装置、车辆和存储介质，该方法包括：获取车辆中目标部件的工作状态和车辆的电池在多个维度上的电池参数，目标部件为与电池的热管理相关的部件；确定与工作状态对应的目标电池控制策略；根据目标电池控制策略和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统；在确定开启冷却系统的情况下，控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行热管理。该方法能够通过对目标电池控制策略和多维度的电池参数的综合考虑，确定是否开启冷却系统对电池进行热管理，可以提高控制电池热管理系统的精度。

Description

电池热管理方法、装置、车辆和存储介质
技术领域
本申请涉及热管理技术领域，并且更具体地，涉及热管理技术领域中一种电池热管理方法、装置、车辆和存储介质。
背景技术
目前动力电池被广泛应用于纯电动汽车和混合动力汽车。当前市场上动力电池主要采用的是锂离子电池。但是，锂离子电池的性能对温度变化的敏感度较高，高温或低温环境均会影响锂离子电池的充放电性能，进而影响整车的动力性。因此可以建立电池热管理系统，控制动力电池的温度处于一定范围内，提高动力电池的充放电性能，进而提高整车的动力性。
现有技术中，通常是根据动力电池当前时刻的最高温度和最低温度作为是否开启冷却系统的依据。如动力电池当前时刻温度过高，则开启冷却系统对动力电池进行降温冷却，使动力电池工作在一定的温度区间内。但是该控制策略较为单一，且在面对复杂多变的用车工况时，无法做到精准高效的温度控制。
发明内容
本申请提供了一种电池热管理方法、装置、车辆和存储介质，该方法能够提高控制电池热管理系统的精度。
第一方面，提供了一种电池热管理方法，该方法包括：获取车辆中目标部件的工作状态和车辆的电池在多个维度上的电池参数，目标部件为与电池的热管理相关的部件；确定与工作状态对应的目标电池控制策略；根据目标电池控制策略和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统；在确定开启冷却系统的情况下，控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行热管理。
上述技术方案中，相比于只根据电池当前时刻的最高温度和最低温度确定是否开启冷却系统的方式，通过多个维度上的电池参数和目标电池控制策略，来综合考量确定是否开启冷却系统，不会出现只根据电池的一个参数满足条件就开启冷却系统，导致系统能耗增加的情况，因此本申请实施例通过多个维度上的电池参数和目标电池控制策略，确定是否开启冷却系统的方式，能够提高控制电池热管理系统的精度，且有效减少系统能耗。并且，在确定开启冷却系统后，还可以控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行冷却或加热，满足电池当前需求。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，多个维度上的电池参数包括：电池的当前温度、电池的电流特征值以及电池的当前荷电状态SOC值，根据目标电池控制策略和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统，包括：根据预设的温度控制条件，确定当前温度是否位于与目标电池控制策略对应的目标温度控制区间内，温度控制条件包括多个电池控制策略与多个温度控制区间的对应关系；确定电流特征值是否位于预设的电流控制区间内；确定当前SOC值是否位于预设的SOC控制区间内；在当前温度位于目标温度控制区间内、电流特征值位于电流控制区间内、以及当前SOC值位于SOC控制区间内的情况下，确定开启冷却系统。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，SOC控制区间包括多个以预设间隔划分的SOC区间，目标冷却参数包括用于对电池进行热管理的冷却液的水温和流量，控制冷却系统按照目标冷却参数工作，包括：获取电池的当前工作状态；从第一对应关系中获取在当前工作状态下，与当前SOC值所在的SOC区间对应的水温和流量，得到目标水温以及目标流量，其中，第一对应关系为在电池的不同工作状态下，电池的SOC区间与水温和流量之间的对应关系；控制冷却系统按照目标水温和目标流量工作。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，第一对应关系，包括：在电池的当前工作状态为充电工作状态的情况下，如果目标电池控制策略为冷却策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈正相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关，如果目标电池控制策略为加热策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关；在电池的当前工作状态为放电工作状态的情况下，如果目标电池控制策略为冷却策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈正相关，如果目标电池控制策略为加热策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，温度控制区间、电流控制区间、SOC控制区间、每个SOC区间对应的水温和流量通过如下方式确定：根据电池的最高温度、最低温度、以及电池的热管理系统的系统能耗构建目标函数；构建目标函数的约束条件，其中，约束条件包括多个设计变量的约束条件，多个设计变量包括温度控制区间、电流控制区间、SOC控制区间、每个SOC区间对应的水温和流量；在约束条件下，通过目标优化算法对目标函数进行求解，确定多个设计变量的目标解集，其中，目标解集为在满足约束条件的情况下能够使得电池的最高温度最小化、最低温度最大化、以及系统能耗最小化的解集。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在电池参数包括电池的电流特征值的情况下，该方法还包括：获取电池的当前工作状态；根据当前工作状态，确定电池在当前时间之前预设时长内的多个电流值；对多个电流值进行数值处理，确定电流特征值，数值处理方式至少包括以下任意一种：均方根、平均值、积分。
结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，目标部件包括：电池、电机和空调，获取车辆中目标部件的工作状态，包括：获取整车工作状态，根据整车工作状态，确定电池的当前工作状态；获取车辆中电机的当前工作状态和空调的当前工作状态；确定与工作状态对应的目标电池控制策略，包括：从第二对应关系中获取与电池的当前工作状态、电机的当前工作状态、以及空调的当前工作状态对应的电池控制策略，得到目标电池控制策略，其中，第二对应关系包括多个电池控制策略、以及与多个电池控制策略一一对应的多个电池的工作状态、多个电机的工作状态、以及多个空调的工作状态。
第二方面，提供了一种电池热管理装置，该装置包括：获取模块，用于获取车辆中目标部件的工作状态和车辆的电池在多个维度上的电池参数，目标部件为与电池的热管理相关的部件；第一确定模块，用于确定与工作状态对应的目标电池控制策略；第二确定模块，用于根据目标电池控制策略和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统；控制模块，用于在确定开启冷却系统的情况下，控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行热管理。
第三方面，提供了一种车辆，包括存储器和处理器。该存储器用于存储可执行程序代码，该处理器用于从存储器中调用并运行该可执行程序代码，使得该车辆执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
第四方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种电池热管理方法的示意性流程图；
图2是本申请实施例提供的一种确定目标电池控制策略的示意性流程图；
图3是本申请实施例提供的一种确定是否开启冷却系统的示意性流程图；
图4是本申请实施例提供的一种电池热管理系统的架构图；
图5是本申请实施例提供的一种电池热管理装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B：文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
锂离子电池因具有高能量密度、轻质量、长循环寿命以及低自放电率等优势常被用作电动汽车的动力电池。但是锂离子电池的性能和安全性对温度高度敏感，高温或低温环境下的使用均会对电池造成容量衰减、充放电性能衰减以及安全性方面的风险。因此设计高效的电池热管理系统，控制电池系统处于适宜的温度范围内，可提升整车动力经济性、充电性能以及安全可靠性。现有电动汽车的电池热管理系统控制策略往往采用单一条件的控制方案，但单一控制策略无法做到精确高效的温度控制，可能导致热管理系统频繁或长时间开启，造成能耗增加、续航里程衰减、充电时间延长且充电费用增多等问题。
基于此，本申请实施例提供了一种电池热管理方法，该方法能够根据多个维度上的电池参数进行综合评估，确定是否通过开启冷却系统对电池进行热管理，以提高控制策略的精确性。
图1是本申请实施例提供的一种电池热管理方法的示意性流程图。
示例性的，如图1所示，该方法包括：
步骤110：获取车辆中目标部件的工作状态和车辆的电池在多个维度上的电池参数，目标部件为与电池的热管理相关的部件。
步骤120：确定与工作状态对应的目标电池控制策略。
步骤130：根据目标电池控制策略和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统。
步骤140：在确定开启冷却系统的情况下，控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行热管理。
图1所示的实施例中，相比于只根据电池当前时刻的最高温度和最低温度确定是否开启冷却系统的方式，通过多个维度上的电池参数和目标电池控制策略，来综合考量确定是否开启冷却系统，不会出现只根据电池的一个参数满足条件就开启冷却系统，导致系统能耗增加的情况，因此本申请实施例通过多个维度上的电池参数和目标电池控制策略，确定是否开启冷却系统的方式，能够提高控制电池热管理系统的精度，且有效减少系统能耗。并且，在确定开启冷却系统后，还可以控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行冷却或加热，满足电池当前需求。
下面对图1所示实施例中的各个步骤的具体实现方式进行说明：
在步骤110中，目标部件可以包括车辆的电池、电机以及空调等部件，这些车辆部件与电池的热管理相关，在得到这些目标部件的工作状态时，后续可以确定与这些目标部件的工作状态对应的目标电池控制策略。
示例性的，获取电池的工作状态(也称为工作模式)的实现过程可以为：获取整车工作状态，根据整车工作状态，确定电池的当前工作模式。
具体地，整车控制器可以获取车辆的整车工作状态信号，该整车工作状态信号指示车辆的当前工作状态，车辆的当前工作状态可以包括行车、快充、慢充、驻车、以及放电这几种工作状态。示例地，该信号可以携带0x0或0x1或0x2或0x3或0x4，其中，0x0表示行车(ready)，0x1表示直流充电，也称为快充(DC charge)，0x2表示交流充电，也成为慢充(ACchrage)，0x3表示驻车(Shutdown),0x4表示放电(Dischrage)。当整车控制器获取到整车工作状态信号携带0x2，整车控制器即可确定车辆的当前工作状态为快充状态。其中，整车控制器可以通过整车控制器局域网(Controller Area Network，CAN)、局域互联网络(LocalInterconnect Network，LIN)等总线或者独立模拟信号来获取整车工作状态信号。
需要说明的是，这里列出的整车工作状态信号可理解为涵盖整车所有工作状态，但不排除不同车型因具有不同特定使用场景而对整车工作状态的进一步细分。
在获取到车辆的当前工作状态，即整车工作状态后，可以根据车辆的当前工作状态来确定电池的当前工作模式。其中，当整车工作状态为行车状态时，对应的电池工作模式为放电模式，当整车工作状态为快充时，对应的电池工作模式为快充模式，当整车工作状态为慢充状态时，对应的电池工作模式为慢充模式，当整车工作状态为驻车状态时，对应的电池工作模式为不工作模式，当整车工作状态为放电状态时，对应的电池工作模式为放电模式。示例地，当车辆的当前工作状态为行车状态时，整车控制器可以确定电池的当前工作模式为放电模式。
另外，电机的工作状态可以分为电机运行和电机不运行这两种工作状态，空调的工作状态可以分为对电池进行冷却，对电池进行加热、以及不启动冷却加热这三种工作状态。其中，电机控制器可以将电机的当前工作状态发送给整车控制器，空调控制器可以将空调的当前工作状态发送给整车控制器，这样整车控制器即可获取到电机的当前工作状态和空调的当前工作状态。后续可以确定与这些目标部件的当前工作状态对应的目标电池控制策略。
图2是本申请实施例提供的一种确定目标电池控制策略的示意性流程图。如图2所示，可以先执行步骤111获取整车工作状态，根据整车工作状态，确定电池的当前工作模式的操作。然后执行步骤112获取电机的当前工作状态和空调的当前工作状态的操作，在获取到电池的当前工作模式、电机的当前工作状态、以及空调的当前工作状态时，执行步骤113根据电池的当前工作模式、电机的当前工作状态、以及空调的当前工作状态，确定目标电池控制策略的操作。其中，对步骤111和步骤112的详细描述参见上述相关内容。需要说明的是，步骤111和步骤112没有先后顺序，这两个步骤可以同时执行，也可以先后执行，本申请实施例对此不作限定，另外，步骤113的实现过程在后续步骤120中进行详细说明，在此先不作赘述。
其中，多个维度上的电池参数可以包括：电池的当前温度、电池的电流特征值以及电池的当前荷电状态(State of Charge，SOC)值。下面对这三个电池参数的获取方式进行解释说明。
通常情况下，车辆上使用的电池都是由大量单体电池通过串并联组合的方式构成，在制造工艺、材质上的不均匀，可能会造成电池包中的各单体电池的温度之间存在差异，因此电池包的当前温度可以包括电池包在当前时间下的最高温度和最低温度。该最高温度为电池包中的各单体电池的温度中的最大值，该最低温度为电池包中的各单体电池的温度中的最小值。为便于描述，后续将电池包写为电池，因此后续内容中的电池实际上指的是电池包。下面对确定电池在当前时间下的最高温度和最低温度的实现方式进行说明：
首先，确定电池的生热量，生热量表示电池产生的热量。生热量通过单体电池的电流、直流内阻(Directive Current Resistance，DCR)以及单体电池的串并联数量来确定，该计算公式可以为：Q＝I2Rt，其中，Q为生热量，I为电池的电流、R为电池的直流内阻，t为电池充放电时间。根据串并联电路电流的规律即可确定电池的电流。
可选地，该生热量还可以通过单体电池的电压、直流内阻以及单体电池的串并联数量来确定，该计算方式示例地可以为：其中，Q为生热量，U为开路电压(Opencircuit voltage，OCV)、R为电池的直流内阻，t为电池充放电时间。根据串并联电路电压的规律即可确定电池的开路电压。
在计算得到电池的生热量后，可以根据电池的生热量、单体电池的密度、比热容、导热系数、质量等热物性参数确定每个单体电池的实时温升。
示例地，单体电池温升的计算公式可以为：其中，m为单体电池的质量、c为单体电池的比热容、Δt为单体电池的温升。对每个单体电池都进行上述计算，即可得到每个单体电池的温升值，将这些温升值中的最大值作为电池的最高温度，将最小值作为电池的最低温度，如此可以得到电池的当前温度。
其中，电池的当前SOC值可以根据单体电池的实时电流和单体电池的容量，利用安时积分法来确定电池的当前SOC值，本申请对此不进行详细说明。
在电池参数包括电池的电流特征值的情况下，获取电流特征值的实现方式可以为：获取电池的当前工作模式；根据当前工作模式，确定电池在当前时间之前预设时长内的多个电流值；对多个电流值进行数值处理，确定电流特征值，数值处理方式至少包括以下任意一种：均方根、平均值、积分。
由于电池在不同工作模式下，电流值的确定方式不同，因此下面根据电池的工作模式对电流值的确定方式分别进行说明。
在电池的当前工作模式为充电模式，包括快充模式和慢充模式时，当前充电电流值可以根据电池在当前时间下的最高温度、最低温度、电池的当前SOC值、以及充电桩性能确定。具体地，可以从包括多个充电电流值、以及与多个充电电流值一一对应的多个电池的最高温度、最低温度、SOC值、充电桩性能的对应关系中获取，本申请实施例对此不再赘述。电池充电电流随着不同电池温度和SOC值实时变化，并受到充电桩最大充电电流限制。
在电池的当前工作模式为放电模式时，当前放电电流值可以根据电池的输出功率与电池的开路电压确定，具体的，当前放电电流值为输出功率与开路电压的商值，其中电池的输出功率与车辆的车速有关。
在预设时长内的每个时间都根据上述计算当前充电电流值的方式来计算每个时间下的充电电流值，即可得到多个充电电流值。或者，在预设时长内的每个时间都根据上述计算当前放电电流值的方式来计算每个时间下的放电电流值，即可得到多个放电电流值。其中，预设时长可以预先设置，该预设时长示例地可以为10分钟、20分钟等，本申请实施例对此不作限定。
在得到多个电流值(包括充电电流值和放电电流值)之后，可以对这多个电流值进行数值处理，确定电流特征值，数值处理方式至少包括以下任意一种：均方根、平均值、积分。相应地，对多个充电电流值进行数值处理，可以得到充电电流特征值。对多个放电电流值进行数值处理，可以得到放电电流特征值。
对多个电流值进行数值处理得到的电流特征值可以反映出这段时长内电流的集中趋势，以说明电池的工作状态激烈与否。示例地，电流特征值大，说明短时范围内车辆供电大，电池的工作状态激烈。
可选地，电池参数还可以包括电池外部的环境温度，后续也可以根据当前环境温度判断是否开启冷却系统。
在获取到多个维度上的电池参数后，控制器可以在后续根据目标电池控制策略和这些电池参数确定是否需要开启车辆中的冷却系统，以对电池进行热管理。该过程后续进行详细说明，在此先不作赘述。
在步骤120中，确定与工作状态对应的目标电池控制策略。上述提到目标部件的工作状态可以包括电池的当前工作模式、电机的当前工作状态、以及空调的当前工作状态。在得到这些部件的工作状态后，可以确定与工作状态对应的目标电池控制策略。
在示例性的实施例中，步骤120的实现过程可以为：从第二对应关系中获取与电池的当前工作模式、电机的当前工作状态、以及空调的当前工作状态对应的电池控制策略，得到目标电池控制策略，其中，第二对应关系包括多个电池控制策略、以及与多个电池控制策略一一对应的多个电池的工作模式、多个电机的工作状态、以及多个空调的工作状态。
具体地，在得到电池的当前工作模式、电机的当前工作状态、以及空调的当前工作状态后，可以从第二对应关系中查找与之对应的电池控制策略，将该电池控制策略确定为目标电池控制策略。例如，当电池的当前工作模式为放电模式，电机的当前工作状态为运行状态、以及空调的当前工作状态为对电池进行冷却的状态，可以从第二对应关系中确定与之对应的目标控制策略为行车主动冷却策略。
示例地，电池控制策略可以包括冷却策略和加热策略，进一步地，还可以根据整车工作状态将冷却策略细分为行车主动冷却策略、行车被动冷却策略、快充主动冷却策略、快充被动冷却策略、慢充主动冷却策略、慢充被动冷却策略、以及热失控速冷策略等，将加热策略细分为行车加热策略、行车余热回收策略、快充加热策略、慢充加热策略等。可以理解的是，这里的电池控制策略可基本覆盖电池的热管理工况，但不排斥根据实际用车需求增加诸如电池远程遇冷、预热等控制策略。其中，主动冷却表示通过空调冷却，以消耗能量为代价制冷，被动冷却为不通过空调，自然冷却，不消耗能量或消耗极少的能量来实现冷却。余热回收表示将电机运动时产生的热量回收，用来给电池加热。
在步骤130中，根据目标电池控制策略和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统。
在示例性的实施例中，步骤130的实现过程可以分为以下四个步骤：步骤131：根据预设的温度控制条件，确定当前温度是否位于与目标电池控制策略对应的目标温度控制区间内，温度控制条件包括多个电池控制策略与多个温度控制区间的对应关系。步骤132：确定电流特征值是否位于预设的电流控制区间内。步骤133：确定当前SOC值是否位于预设的SOC控制区间内。步骤134：在当前温度位于目标温度控制区间内、电流特征值位于电流控制区间内、以及当前SOC值位于SOC控制区间内的情况下，确定开启冷却系统。
也就是说，分别判断电池的当前温度是否位于目标温度控制区间内、电流特征值是否位于预设的电流控制区间内、当前SOC值是否位于预设的SOC控制区间内，在上述三个条件分别满足时，开启冷却系统。
对于步骤131，温度控制条件包括多个电池控制策略，以及与多个电池控制策略一一对应的多个温度控制区间，在得到目标电池控制策略后，从温度控制条件中获取与目标电池控制策略对应的目标温度控制区间，然后判断当前温度是否位于目标温度控制区间内，如果当前温度位于目标温度控制区间内，则确定当前温度满足条件，可以进一步根据其他参数值确定是否开启冷却系统，如果当前温度不位于目标温度控制区间内，则确定电池的当前状态不适合通过冷却系统进行热管理，此时就不需要再判断其他参数是否满足条件。需要说明的是，由于电池的当前温度包括电池在当前时间下的最高温度和最低温度，因此这里的当前温度位于目标温度控制区间内指的是电池在当前时间下的最高温度和最低温度均位于目标温度控制区间内。
示例地，温度控制条件可以以下表1的形式表示，当电池控制策略为行车主动冷却策略时，对应的温度控制区间为当前温度≥43℃，也即是，在当前温度≥43℃时开启冷却，当电池控制策略为快充主动加热策略时，对应的温度控制区间为当前温度＜18℃，也即是，在当前温度＜18℃时开启加热。表1以两种电池控制策略示例性说明，实际上每种电池控制策略都对应一种温度控制区间。
表1
电池控制策略 温度控制区间(t为当前温度)
行车主动冷却策略 t≥43℃
快充主动加热策略 t＜18℃
放电主动冷却策略 ……
…… ……
示例地，如果目标电池控制策略为行车主动冷却策略，电池的当前温度包括最高温度为45℃，最低温度为42℃，温度控制条件如表1所示，即与行车主动冷却策略对应的温度控制区间为：t≥43℃，虽然最高温度位于该温度控制区间内，但是最低温度不在该温度控制区间内，因此可以确定电池的当前温度不在目标温度控制区间内。
对于步骤132，在得到电流特征值时，将电流特征值与电流控制区间进行对比，确定电流特征值是否位于预设的电流控制区间内，如果电流特征值位于预设的电流控制区间内，则可以确定电流特征值满足条件，可以进一步根据其他参数值确定是否开启冷却系统，如果电流特征值不位于电流控制区间内，则确定电池的当前状态不适合通过冷却系统进行热管理，此时就不需要再判断其他参数是否满足条件。其中，电流控制区间可以预先设置，该电流控制区间示例地可以为20A-70A，实际可以根据不同电池的电量和电池容量对该电流控制区间做相应调整，本申请实施例对此不作限定。
示例地，在电流特征值为50A，电流控制区间为20A-70A时，可以确定电流特征值位于该电流控制区间内，后续可以进一步判断其他电池参数是否满足条件，进而确定是否开启冷却系统。
将电流特征值作为控制是否开启冷却系统的条件的优势包括：1)当电池的电流发生变化时，电池内部产生的热量需经电池内部热传导与电池外部热对流，才会最终表现出电池温升，即电池温升变化相比电流变化具有滞后性，对当前一段时间的电流特征进行分析，可以预测未来一段时间的电池温升特征，为热管理系统增加了可预测性。2)在实际充放电过程中，当电池当前温度较高，但当前一段时间内的电流特征值小于电流控制区间的下限值时，说明后续电池温升将放缓，利用自然散热即可维持电池温度稳定甚至降低，因此在电流特征值小于电流控制区间的下限值，确定不开启冷却系统的方式避免了仅通过判断电池当前温度高就开启冷却的情况，从而降低了系统能耗。同样地，当电池当前温度较低，但当前一段时间内的电流特征值大于电流控制区间的上限值时，说明电池利用自身产热即可实现快速升温，因此在电流特征值大于电流控制区间的上限值，确定不开启冷却系统的方式可以避免仅通过判断电池当前温度低就开启加热的情况，从而降低了系统能耗。
对于步骤133，在得到当前SOC值时，将当前SOC值与SOC控制区间进行对比，确定当前SOC值是否位于预设的SOC控制区间内，如果当前SOC值位于预设的SOC控制区间内，则可以确定当前SOC值满足条件。如果当前SOC值不位于SOC控制区间内，则确定电池的当前状态不适合通过冷却系统进行热管理，此时就不需要再判断其他参数是否满足条件。其中，SOC控制区间可以预先设置，该SOC控制区间示例地可以为5％-95％，本申请实施例对此不作限定。示例地，在当前SOC值为80％，SOC控制区间为5％-95％时，可以确定当前SOC值位于该SOC控制区间内。
图3是本申请实施例提供的一种确定是否开启冷却系统的示意性流程图。如图3所示，首先对电池特征值进行判断，判断电池特征值是否位于电流控制区间内，如果位于电流控制区间内，则将允许开启冷却系统的信号传递给下级与门；然后判断电池的当前温度是否位于目标温度控制区间内，如果位于目标温度控制区间内，则将允许开启冷却系统的信号传递给下级与门；在与门接收到通过电池的当前温度确定允许开启冷却系统的信号和通过电池的电流特征值确定允许开启冷却系统的信号后，再对电池的当前SOC值进行判断，判断当前SOC值是否位于SOC控制区间内，如果位于SOC控制区间内，则确定开启冷却系统。
上述图3只是步骤131、步骤132和步骤133的示例性解释，需要说明的是，上述步骤131、步骤132、以及步骤133之间不存在先后顺序，即这三个步骤可以同时执行，也可以先执行步骤132和步骤133，再执行步骤131，本申请实施例对此不作限定。
步骤134：在当前温度位于目标温度控制区间内、电流特征值位于电流控制区间内、以及当前SOC值位于SOC控制区间内的情况下，确定开启冷却系统。也即是，任一个参数值不满足条件，都不能开启冷却系统。
在电池参数还包括电池所在环境的环境温度的情况下，也可以根据当前环境温度判断是否开启冷却系统。因此，在步骤134之前，还可以进行确定当前环境温度是否位于预设的环境温度控制区间内。
具体地，在得到当前环境温度时，将当前环境温度与环境温度控制区间进行对比，如果当前环境温度位于预设的环境温度控制区间内，则可以确定当前环境温度值满足条件，可以进一步根据其他参数值确定是否开启冷却系统，如果当前环境温度不位于环境温度控制区间内，则确定电池的当前状态不适合通过冷却系统进行热管理，此时就不需要再判断其他参数是否满足条件。其中，环境温度控制区间可以预先设置，该环境温度区间示例地可以为-30℃-55℃，本申请实施例对此不作限定
示例地，在当前环境温度为20℃，环境温度控制区间为-30℃-55℃时，可以确定当前环境温度位于该环境温度控制区间内，后续可以进一步判断其他电池参数是否满足条件，进而确定是否开启冷却系统。
其中，确定当前环境温度是否位于预设的环境温度控制区间内的操作也可以与上述步骤131、步骤132、以及步骤133同时执行，或者这四个步骤不存在先后顺序，本申请实施例对此不作限定。
在这种场景下，步骤134为在当前温度位于目标温度控制区间内、电流特征值位于电流控制区间内、当前SOC值位于SOC控制区间内、以及当前环境温度满足环境温度控制区间内的情况下，确定开启冷却系统。
步骤140：在确定开启冷却系统的情况下，控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行热管理。
其中，目标冷却参数包括用于对电池进行热管理的冷却液的水温和流量，在示例性的实施例中，步骤140的实现过程可以为：获取电池的当前工作模式；从第一对应关系中获取在当前工作模式下，与当前SOC值所在的SOC区间对应的水温和流量，得到目标水温以及目标流量，其中，第一对应关系为在电池的不同工作模式下，电池的SOC区间与水温和流量之间的对应关系；控制冷却系统按照目标水温和目标流量工作。
也就是说，根据电池的当前工作模式和当前SOC值，从第一对应关系中获取在当前工作模式下，与当前SOC值所在的SOC区间对应的水温和流量，并控制冷却系统按照该水温和流量工作。
示例地，第一对应关系可以包括：在电池的当前工作模式为充电工作模式的情况下，如果目标电池控制策略为冷却策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈正相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关，如果目标电池控制策略为加热策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关；
在电池的当前工作模式为放电工作模式的情况下，如果目标电池控制策略为冷却策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈正相关，如果目标电池控制策略为加热策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关。其中，上限值只是SOC区间中一个SOC值的示例，也可以是SOC区间的下限值或SOC区间的中间值等，本申请实施例对此不作限定。
下面将电池在充电工作模式下的水温和流量的控制策略进行说明。
可以理解的是，冷却水温越低，冷却性能越好，加热水温越高，加热性能越好。水温指的是冷却液的水温，冷却水温指的是对冷却液的水温进行冷却后的水温，加热水温指的是对冷却液的水温进行加热后的水温。而电池在充电工作模式下，无论是低温充电还是高温充电，都是充电前期SOC低充电快，电流大，冷却或加热的需求大，所以需要更低的冷却水温或更高的加热水温。充电后期SOC高充电慢，电流小，冷却或加热的需求小。因此在电池的当前工作模式为充电工作模式的情况下，SOC越高，冷却水温越高，加热水温越低；SOC越高，流量越小。
由于SOC控制区间的范围是5％-95％，范围比较大，如果针对每个SOC值都设置一个水温和流量的话，操作比较繁琐，因此本申请实施例可以设置SOC控制区间包括多个以预设间隔划分的SOC区间，每个SOC区间对应一个水温和流量。其中，预设间隔可以预先设置，本申请实施例对此不作限定。
例如，电池在充电工作模式下的水温和流量的控制策略可以以下表2的形式表示，将SOC控制区间划分为5个SOC区间，在目标电池控制策略为冷却策略时，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈正相关，在目标电池控制策略为加热策略时，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关。而流量的控制策略不区分冷却或加热，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关。
表2
SOC区间 水温(冷却策略) 水温(加热策略) 流量
＜20％ 10℃ 50℃ 20L/min
20％≤SOC＜40％ 15℃ 45℃ 18L/min
40％≤SOC＜60％ 20℃ 40℃ 16L/min
60％≤SOC＜80％ 25℃ 35℃ 14L/min
≥80％ 30℃ 30℃ 12L/min
因此，如果电池的当前工作模式为充电工作模式，则可以从第一对应关系中获取在充电工作模式下，与当前SOC值所在的SOC区间对应的水温和流量，得到目标水温以及目标流量。
假如第一对应关系中电池充电工作模式下的水温和流量的控制策略如表2所示，当前SOC值为50％，目标电池控制策略为行车主动冷却策略，则可以确定当前SOC值50％所在的SOC区间是：40％≤SOC＜60％，从表2中可知，该SOC区间对应的冷却策略下的水温为20℃，加热策略下的水温为40℃，流量为16L/min，因此可以确定与当前SOC值为50％，目标电池控制策略为行车主动冷却策略对应的目标水温为20℃，目标流量为16L/min。
下面将电池在放电工作模式下的水温和流量的控制策略进行说明。
电池在放电模式下，高温放电时，SOC高，放电功率大，冷却需求大，需要更低的冷却水温，所以SOC越低，冷却水温越高。低温放电时，SOC高，电池放电功率不会被限制，因为SOC高时电池正负极的氧化还原反应活性足够满足放电功率需求，但是SOC低时，如果电池温度也低的话，电池活性极大受限，导致电池放电功率被极大限制，所以需要更高的加热水温。因此SOC越高，加热水温越高，且加热水温比冷却水温要高。
而且，电池放电时，电池温度越低以及SOC越低，电池的放电功率越小。对于冷却策略，SOC低，电池的放电功率小，电池的产热小，冷却需求小，所以SOC越低，流量越小。对于加热策略，SOC低，电池放电功率小，无法维持正常车速，所以加热需求大，需要把电池温度加热，因此SOC越低，流量越大。
例如，电池在放电工作模式下的水温和流量的控制策略可以以下表3的形式表示，将SOC控制区间划分为4个SOC区间，每个SOC区间对应一个水温和流量。在目标电池控制策略为冷却策略时，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，在目标电池控制策略为加热策略时，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈正相关，且在同一SOC区间内，加热策略下的水温比冷却策略下的水温高。对于流量，在目标电池控制策略为冷却策略时，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈正相关，在目标电池控制策略为加热策略时，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关。
表3
因此，如果电池的当前工作模式为放电工作模式，则可以从第一对应关系中获取在放电工作模式下，与当前SOC值所在的SOC区间对应的水温和流量，得到目标水温以及目标流量。
假如第一对应关系中电池放电工作模式下的水温和流量的控制策略如表3所示，当前SOC值为50％，目标电池控制策略为行车主动冷却策略，则可以确定当前SOC值50％所在的SOC区间是：40％≤SOC＜60％，从表3中可知，该SOC区间对应的冷却策略下的水温为20℃，加热策略下的水温为35℃，冷却策略下的流量为16L/min，加热策略下的流量为14L/min，因此可以确定与当前SOC值为50％，目标电池控制策略为行车主动冷却策略对应的目标水温为20℃，目标流量为16L/min。
可以理解的是，第一对应关系包括电池在充电工作模式下和放电工作模式下的水温和流量的控制策略，因此第一对应关系可以包括表2和表3，表2和表3相当于第一对应关系中的两个子表，在确定开启冷却系统后，首先确定电池的当前工作模式，根据电池的当前工作模式，确定对应的子表，再根据当前SOC值和目标电池控制策略来确定目标水温和目标流量。
其中，根据当前SOC值确定开启冷却系统后的水温和流量的优势包括：1)在电池充电冷却时，充电后期电流较小，换热需求不大，因此，充电时SOC越高，冷却水温越高，流量越小，这样可以使冷却性能降低，适当降低冷却性能可使充电性能维持在最佳水平，缩短充电时间，同时因能耗减少可节约充电费用；而在电池充电加热时，充电前期电流受电池温度影响大，需使加热性能最大化以提高充电性能，充电后期电流较小且受电池温度影响小，因此SOC越高，加热水温越低，流量越小，这样在保证充电容量的前提下适当降低加热性能仍能满足充电性能，可节约充电费用。2)在电池放电冷却时，SOC低，放电功率小，换热需求小，SOC越低，冷却水温越高，流量越小，这样可以通过降低冷却能耗来提升整车续航；放电加热时，SOC低，电池温度低，放电功率衰减明显，且放电量受限，SOC越低，加热水温越高，流量越大，加热性能越好，这样可以通过增强加热来提升电池温度，可提高放电功率和放电量，以此提升整车动力性和续航。在得到该目标水温和目标流量后，可以控制冷却系统按照目标水温和目标流量工作。如此既可以降低系统能耗，又能提高整车动力性和续航。
上述是整个热管理系统确定开启冷却系统，并控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行热管理的详细实现方式。下面对热管理系统中各子系统进行介绍。热管理系统以模型的方式抽象化描述，各子系统也都以模型的方式描述。
图4是本申请实施例提供的一种电池热管理系统的架构图。如图4所示，该电池热管理系统包括电系统模型、热系统模型、冷却系统模型、以及控制系统模型。
其中，电系统模型用于确定电池的电流、电压、SOC和生热量。热系统模型用于根据生热量、比热容等参数确定单体电池的温升，进而得到电池的最高温度和最低温度。冷却系统模型用于电池与空气进行自然对流换热，或电池与冷板冷却液进行强制对流换热。控制系统模型用于通过整车工作状态确定电池控制策略，并根据多个电池参数确保热管理系统高效运行。
具体地，电系统模型根据单体电池的电流和电池包中单体电池的串并联数量计算电池包的电流，即电池的电流。根据单体电池的OCV和单体电池的串并联数量计算电池的电压。根据单体电池的实时电流和单体电池的容量，利用安时积分法计算电池的SOC值，并根据单体电池的DCR、OCV及单体电池的串并联数量，确定电池的生热量。
热系统模型包括每个单体电池或电池模组独立的电池热容模型，该电池热模型用来根据单体电池的质量、生热量、比热容等参数确定单体电池的温升值，将这些温升值中的最大值作为电池的最高温度，将最小值作为电池的最低温度。
冷却系统模型根据电池与空气的热阻实测值确定自然对流换热系数；根据电池与冷板的接触面积、冷板与管路的特征尺寸、冷板与单体电池间的导热胶参数、冷却液参数以及电池与冷却液的热阻实测值等确定强制对流换热系数。
控制系统模型通过不同策略监控整个热管理系统模型的运行，具体实现过程可参考上述相关内容，此处不再赘述。其中，不同策略包括确定是否开启冷却系统的策略和确定开启冷却系统后，控制冷却系统按照目标控制参数工作，以对电池进行热管理的策略。
本申请实施例中，电系统模型将电池的生热量传递给热系统模型，将SOC值和电流特征值传递给控制系统，电流特征值的确定方式可参考上述相关内容。热系统模型将电池最高温度和最低温度传递给冷却系统系统、电系统模型及控制系统系统。冷却系统模型与热系统模型进行实时热量交换，以将电池进行热管理。控制系统模型将热管理状态传递给冷却系统模型和电系统模型。以上构建的热管理模型能够较为真实地模拟电池包产热与控温的实际工作状态。
另外，本申请实施例还可以对上述包括温度区间、电流区间和SOC区间的控制条件以及冷却参数水温和流量进行优化，以使后续控制器可以基于最优的控制条件和冷却参数来运行热管理系统，进一步降低系统能耗。
在示例性的实施例中，优化方法的实现过程可以为：根据电池的最高温度、最低温度、以及电池的热管理系统的系统能耗构建目标函数；构建目标函数的约束条件；其中，约束条件包括多个设计变量的约束条件，多个设计变量包括温度控制区间、电流控制区间、SOC控制区间、每个SOC区间对应的水温和流量；在约束条件下，通过目标优化算法对目标函数进行求解，确定多个设计变量的目标解集；其中，目标解集为在满足约束条件的情况下能够使得电池的最高温度最小化、最低温度最大化、以及系统能耗最小化的解集。
具体地，可以建立多目标综合评价模型，确定目标和设计变量，该多目标综合评价模型的数学表达可以为：其中，F(x)为电池最高温度、最低温度和系统能耗的目标评价函数，g(x)为设计变量的约束函数，x为设计变量，该设计变量包括温度控制区间、电流控制区间、SOC控制区间、每个SOC区间对应的水温和流量。在电池参数还包括环境温度的情况下，该设计变量也可以包括环境温度控制区间。如果在所有满足约束的变量中，xi对应的目标函数值最小，则称xi为最优解，即上述目标解集。
也即是，进行多次实验，确定能够使得电池的最高温度最小化、最低温度最大化、以及系统能耗最小化的多个设计变量的组合。该方式的求解思路就是在设计变量的范围内通过抽样算法抽取一定数量的样本点，计算对应的响应值，根据样本点和响应值构建相应的代理模型，然后根据传统的遗传算法或者多目标优化算法添加相应约束进行优化，得到最优解。
具体地，在约束条件下，可以通过抽样算法，抽取多组设计变量组合，并针对抽取的设计变量组合根据上述的热管理系统模型，求解出与设计变量组合相对应的目标评价值。目标评价值指示通过该设计变量组合应用于电池热管理系统后，得到的对电池的温度分布以及系统能耗优劣的评价。其中，抽样算法示例地可以为拉丁超立方体抽样(LatinHypercube Sampling，LHS)算法，也可以为其他抽样算法，本申请实施例对此不作限定。
在得到与抽取的多组设计变量一一对应的目标评价值后，可以根据设计变量和目标评价值建立响应面代理模型，该模型能反应不同设计变量组合与目标评价值的函数关系。因此，通过该模型，可以得到约束条件下包括的每组设计变量与其对应的目标评价值。示例地，该模型可以是基于最小二乘法的响应面代理模型，模型表达为：其中，ξ0、ξi、ξii、ξij分别是模型的截距、一元项系数、平方项系数、二元交互项系数，x为设计变量，x包括x1，x2，…，xi，xj，…，xN，例如，xi为温度区间，xj为电流区间，其中，i≠j，即xi和xj表示两个不同的设计变量。
在得到响应面代理模型后，可以根据目标优化算法对响应面代理模型进行多目标寻优，当算法收敛时，获取最优解集，即目标解集，由于目标解集中的变量组合是电池的最高温度最小化、最低温度最大化、以及系统能耗最小化下的各参数的取值，因此后续根据目标解集和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统，以及在确定开启冷却系统时，控制冷却系统按照目标解集中的目标水温和目标流量工作，如此可以实现电池温度分布与系统能耗的最优化。
示例地，目标优化算法可以为非支配排序遗传算法(Non-dominated SortingGenetic Algorithm II，NAGA-II)，利用NAGA-II算法在确定初始种群大小与最大进化迭代次数后，可在数次迭代后快速为多目标评价函数寻得最优设计变量组合。当算法收敛时，获取变量组合的帕累托(Pareto)最优解集，根据解集内的变量组合运行热管理系统，即可实现电池温度分布和系统能耗的最优化，即实现电池的最高温度最小化、最低温度最大化、系统能耗最小化。
在本申请实施例中，根据整车工作状态自动匹配相应的控制策略，以此将电池最高温度和最低温度控制在合理范围内。同时，为提高控制策略的精确性，还可以结合电流特征值来判断是否开启冷却系统，避免了诸如电池当前温度高但短时区间内电流小或者电池当前温度低但短时区间内电流大等情况下开启冷却系统的情况，降低系统能耗。而且，将电池SOC值也作为判断是否开启冷却系统的条件，且在开启冷却系统后，根据SOC值确定目标水温和目标流量的方案，可以适应不同SOC具有不同充放电性能的特性，提高不同SOC的电池充放电性能。
另外，本申请实施例中基于最优解集运行的热管理系统，对于行车工况，高温冷却和低温加热的热管理策略控制优化后，能更精准控温，避免了无效开启，降低了热管理能耗，增加整车续航。而且对于充电工况，特别是快充工况，电池温度维持在一定温度区间内时，电池的活性最佳，充电能力最佳，能承受的充电电流最大，而精准的热管理策略将电池温度维持在这个温度区间内，使充电电流一直保持最高水平，可以缩短充电时间，同时避免了无效开启冷却系统，降低了系统充电能耗，可以节约充电费用。
上述所有可选技术方案，均可按照任意结合形成本申请的可选实施例，本申请实施例对此不再一一赘述。
图5是本申请实施例提供的一种电池热管理装置的结构示意图。
示例性的，如图5所示，该装置包括：
获取模块510，用于获取车辆中目标部件的工作状态和车辆的电池在多个维度上的电池参数，目标部件为与电池的热管理相关的部件；
第一确定模块520，用于确定与工作状态对应的目标电池控制策略；
第二确定模块530，用于根据目标电池控制策略和多个维度上的电池参数，确定是否开启车辆中的冷却系统；
控制模块540，用于在确定开启冷却系统的情况下，控制冷却系统按照目标冷却参数工作，以对电池进行热管理。
一种可能的实现方式中，多个维度上的电池参数包括：电池的当前温度、电池的电流特征值以及电池的当前荷电状态SOC值，第二确定模块530，具体用于，根据预设的温度控制条件，确定当前温度是否位于与目标电池控制策略对应的目标温度控制区间内，温度控制条件包括多个电池控制策略与多个温度控制区间的对应关系；确定电流特征值是否位于预设的电流控制区间内；确定当前SOC值是否位于预设的SOC控制区间内；在当前温度位于目标温度控制区间内、电流特征值位于电流控制区间内、以及当前SOC值位于SOC控制区间内的情况下，确定开启冷却系统。
一种可能的实现方式中，SOC控制区间包括多个以预设间隔划分的SOC区间，目标冷却参数包括用于对电池进行热管理的冷却液的水温和流量，控制模块540，具体用于，获取电池的当前工作状态；从第一对应关系中获取在当前工作状态下，与当前SOC值所在的SOC区间对应的水温和流量，得到目标水温以及目标流量，其中，第一对应关系为在电池的不同工作状态下，电池的SOC区间与水温和流量之间的对应关系；控制冷却系统按照目标水温和目标流量工作。
一种可能的实现方式中，第一对应关系，包括：在电池的当前工作状态为充电工作状态的情况下，如果目标电池控制策略为冷却策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈正相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关，如果目标电池控制策略为加热策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关；在电池的当前工作状态为放电工作状态的情况下，如果目标电池控制策略为冷却策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈正相关，如果目标电池控制策略为加热策略，SOC区间的上限值与SOC区间对应的水温呈负相关，SOC区间的上限值与SOC区间对应的流量呈负相关。
一种可能的实现方式中，温度控制区间、电流控制区间、SOC控制区间、每个SOC区间对应的水温和流量通过如下方式确定：根据电池的最高温度、最低温度、以及电池的热管理系统的系统能耗构建目标函数；构建目标函数的约束条件，其中，约束条件包括多个设计变量的约束条件，多个设计变量包括温度控制区间、电流控制区间、SOC控制区间、每个SOC区间对应的水温和流量；在约束条件下，通过目标优化算法对目标函数进行求解，确定多个设计变量的目标解集，其中，目标解集为在满足约束条件的情况下能够使得电池的最高温度最小化、最低温度最大化、以及系统能耗最小化的解集。
一种可能的实现方式中，在电池参数包括电池的电流特征值的情况下，获取模块510，具体用于，获取电池的当前工作状态；根据当前工作状态，确定电池在当前时间之前预设时长内的多个电流值；对多个电流值进行数值处理，确定电流特征值，数值处理方式至少包括以下任意一种：均方根、平均值、积分。
一种可能的实现方式中，目标部件包括；电池、电机和空调，获取模块510，具体用于，获取整车工作状态，根据整车工作状态，确定电池的当前工作状态；获取车辆中电机的当前工作状态和空调的当前工作状态；第一确定模块520，具体用于，从第二对应关系中获取与电池的当前工作状态、电机的当前工作状态、以及空调的当前工作状态对应的电池控制策略，得到目标电池控制策略，其中，第二对应关系包括多个电池控制策略、以及与多个电池控制策略一一对应的多个电池的工作状态、多个电机的工作状态、以及多个空调的工作状态。
图6是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
示例性的，如图6所示，该车辆600包括：存储器601和处理器602，其中，存储器601中存储有可执行程序代码6011，处理器602用于调用并执行该可执行程序代码6011执行一种电池热管理方法。
本实施例可以根据上述方法示例对车辆进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中，上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是，本实施例中对模块的划分是示意性的，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。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，该车辆可以包括：获取模块、第一确定模块、第二确定模块、以及控制模块。需要说明的是，上述方法实施例涉及的各个步骤的所有相关内容的可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本实施例提供的车辆，用于执行上述一种电池热管理方法方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下，车辆可以包括处理模块、存储模块。其中，处理模块可以用于对车辆的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持车辆执行相互程序代码和数据等。
其中，处理模块可以是处理器或控制器，其可以实现或执行结合本申请公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包括一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，DSP)和微处理器的组合等等，存储模块可以是存储器。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的一种电池热管理方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的一种电池热管理方法。
另外，本申请的实施例提供的车辆可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储指令，当车辆运行时，处理器可调用并执行指令，以使车辆执行上述实施例中的一种电池热管理方法。
其中，本实施例提供的车辆、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上内容，仅为本申请的具体实施方式，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。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池热管理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆中目标部件的工作状态和所述车辆的电池在多个维度上的电池参数，所述目标部件为与所述电池的热管理相关的部件；
确定与所述工作状态对应的目标电池控制策略；
根据所述目标电池控制策略和所述多个维度上的电池参数，确定是否开启所述车辆中的冷却系统；
在确定开启所述冷却系统的情况下，控制所述冷却系统按照目标冷却参数工作，以对所述电池进行热管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个维度上的电池参数包括：所述电池的当前温度、所述电池的电流特征值以及所述电池的当前荷电状态SOC值，所述根据所述目标电池控制策略和所述多个维度上的电池参数，确定是否开启所述车辆中的冷却系统，包括：
根据预设的温度控制条件，确定所述当前温度是否位于与所述目标电池控制策略对应的目标温度控制区间内，所述温度控制条件包括多个电池控制策略与多个温度控制区间的对应关系；
确定所述电流特征值是否位于预设的电流控制区间内；
确定所述当前SOC值是否位于预设的SOC控制区间内；
在所述当前温度位于所述目标温度控制区间内、所述电流特征值位于所述电流控制区间内、以及所述当前SOC值位于所述SOC控制区间内的情况下，确定开启所述冷却系统。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述SOC控制区间包括多个以预设间隔划分的SOC区间，所述目标冷却参数包括用于对所述电池进行热管理的冷却液的水温和流量，所述控制所述冷却系统按照目标冷却参数工作，包括：
获取所述电池的当前工作状态；
从第一对应关系中获取在所述当前工作状态下，与所述当前SOC值所在的SOC区间对应的水温和流量，得到目标水温以及目标流量，其中，所述第一对应关系为在所述电池的不同工作状态下，所述电池的SOC区间与水温和流量之间的对应关系；
控制所述冷却系统按照所述目标水温和所述目标流量工作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一对应关系，包括：
在所述电池的当前工作状态为充电工作状态的情况下，如果所述目标电池控制策略为冷却策略，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的水温呈正相关，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的流量呈负相关，如果所述目标电池控制策略为加热策略，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的水温呈负相关，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的流量呈负相关；
在所述电池的当前工作状态为放电工作状态的情况下，如果所述目标电池控制策略为冷却策略，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的水温呈负相关，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的流量呈正相关，如果所述目标电池控制策略为加热策略，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的水温呈负相关，所述SOC区间的上限值与所述SOC区间对应的流量呈负相关。
5.根据权利要求3或4任一项所述的方法，其特征在于，所述温度控制区间、所述电流控制区间、所述SOC控制区间、每个所述SOC区间对应的水温和流量通过如下方式确定：
根据所述电池的最高温度、最低温度、以及所述电池的热管理系统的系统能耗构建目标函数；
构建所述目标函数的约束条件，其中，所述约束条件包括多个设计变量的约束条件，所述多个设计变量包括所述温度控制区间、所述电流控制区间、所述SOC控制区间、每个所述SOC区间对应的水温和流量；
在所述约束条件下，通过目标优化算法对所述目标函数进行求解，确定所述多个设计变量的目标解集，其中，所述目标解集为在满足所述约束条件的情况下能够使得所述电池的最高温度最小化、最低温度最大化、以及所述系统能耗最小化的解集。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述电池参数包括所述电池的电流特征值的情况下，所述方法还包括：
获取所述电池的当前工作状态；
根据所述当前工作状态，确定所述电池在当前时间之前预设时长内的多个电流值；
对所述多个电流值进行数值处理，确定所述电流特征值，所述数值处理方式至少包括以下任意一种：均方根、平均值、积分。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标部件包括：电池、电机和空调，所述获取车辆中目标部件的工作状态，包括：
获取整车工作状态，根据所述整车工作状态，确定所述电池的当前工作状态；
获取所述车辆中电机的当前工作状态和空调的当前工作状态；
所述确定与所述工作状态对应的目标电池控制策略，包括：
从第二对应关系中获取与所述电池的当前工作状态、所述电机的当前工作状态、以及所述空调的当前工作状态对应的电池控制策略，得到所述目标电池控制策略，其中，所述第二对应关系包括所述多个电池控制策略、以及与所述多个电池控制策略一一对应的多个电池的工作状态、多个电机的工作状态、以及多个空调的工作状态。
8.一种电池热管理装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆中目标部件的工作状态和所述车辆的电池在多个维度上的电池参数，所述目标部件为与所述电池的热管理相关的部件；
第一确定模块，用于确定与所述工作状态对应的目标电池控制策略；
第二确定模块，用于根据所述目标电池控制策略和所述多个维度上的电池参数，确定是否开启所述车辆中的冷却系统；
控制模块，用于在确定开启所述冷却系统的情况下，控制所述冷却系统按照目标冷却参数工作，以对所述电池进行热管理。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：
存储器，用于存储可执行程序代码；
处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述可执行程序代码，使得所述车辆执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法。
CN202311023752.5A 2023-08-15 2023-08-15 电池热管理方法、装置、车辆和存储介质 Pending CN116872795A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311023752.5A CN116872795A (zh) 2023-08-15 2023-08-15 电池热管理方法、装置、车辆和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311023752.5A CN116872795A (zh) 2023-08-15 2023-08-15 电池热管理方法、装置、车辆和存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116872795A true CN116872795A (zh) 2023-10-13

Family

ID=88255066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311023752.5A Pending CN116872795A (zh) 2023-08-15 2023-08-15 电池热管理方法、装置、车辆和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116872795A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117352907A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 深圳三晖能源科技有限公司 大型储能系统热值管理方法、装置、大型储能系统及介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117352907A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 深圳三晖能源科技有限公司 大型储能系统热值管理方法、装置、大型储能系统及介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021121110A1 (zh) 一种预估充电时间的方法，装置及存储介质
CN109987000B (zh) 一种动力电池温度预测系统及方法
CN105048021B (zh) 电池温度估计系统
CN110661059B (zh) 车辆电池热管理方法、装置和系统
Jia et al. A novel energy management strategy for hybrid electric bus with fuel cell health and battery thermal-and health-constrained awareness
CN104733801A (zh) 动力电池热管理装置及方法
CN102355031A (zh) 一种磷酸铁锂动力电池组主动均衡充电方法及装置
CN111890985A (zh) 一种电动汽车电池可用功率调节方法
CN116176358B (zh) 一种电池热管理方法、装置、存储介质及设备
Chang et al. Effects of reciprocating liquid flow battery thermal management system on thermal characteristics and uniformity of large lithium‐ion battery pack
CN116872795A (zh) 电池热管理方法、装置、车辆和存储介质
US9461496B1 (en) Method and system for recharging a solid state battery
Zhang et al. An optimal thermal management system heating control strategy for electric vehicles under low-temperature fast charging conditions
CN112109586A (zh) 电动汽车的控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN110137619A (zh) 储能设备温度控制方法和装置
CN117077510A (zh) 基于深度神经网络的锂离子电池表面温度估计方法及系统
Goud et al. An experimental investigation and hybrid neural network modelling of thermal management of lithium-ion batteries using a non-paraffinic organic phase change material, Myristyl alcohol
CN115195529A (zh) 电池控制方法、电子设备及电池控制系统
CN110281808A (zh) 一种基于电池温度与健康状态的v2g安全控制方法及系统
CN115817282A (zh) 车辆电池加热方法、车辆及存储介质
CN113415210B (zh) 一种电池温度控制方法、装置及汽车
CN116266652A (zh) 动力电池低温加热策略确定方法、电池管理系统及车辆
Xiong et al. Low-temperature heating and optimal charging methods for lithium-ion batteries
Wang et al. A reinforcement learning‐based energy management strategy for a battery–ultracapacitor electric vehicle considering temperature effects
Chen et al. A neural network-based regression study for a hybrid battery thermal management system under fast charging

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination