CN117335044A - 电池模组的浸没式液冷方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池模组的浸没式液冷方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括:获取每个电池模组的温度;当获取到多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池模组的温度,确定第一时间段;确定第一目标电池模组在第一时间段内的第一温度差;基于第一温度差确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量;基于第一目标电池模组在第一时间段内的散热量确定在第一时间段内向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
Description
技术领域
本申请涉及浸没式液冷技术领域,具体涉及一种电池模组的浸没式液冷方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前,通常使用储能设备将电能进行存储和释放,储能设备包括多个电池簇,每个电池簇中又包括多个电池模组,在储能设备的工作过程中,部分电池模组的温度会逐渐升高,现有技术通常会使用风冷散热或者自然对流散热的方式,用相同的策略对储能设备中的电池模组进行散热,这种传统的散热方式散热效率很低,当部分电池模组温度较高时,继续使用传统的散热方式会使得温度较高的电池模组无法快速降温,导致部分电池模组可能会出现热失控的现象。
发明内容
本申请实施例提供了一种电池模组的浸没式液冷方法、装置、电子设备及存储介质,通过为每个目标电池模组设置不同的液冷策略,使得温度较高的电池模组可以快速有效地降温,提高散热效率,并避免电池模组出现热失控的现象。
第一方面,本申请实施例提供一种电池模组的浸没式液冷方法,该方法包括:
电池管理系统通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度;
当电池管理系统获取到多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池模组的温度,确定用于对至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段;
电池管理系统确定第一目标电池模组在第一时间段的第一时刻的温度与第二预设温度之间的第一温度差,其中,第一目标电池模组为至少两个目标电池模组中的任意一个,第一时刻是第一时间段的起始时刻;
电池管理系统基于第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量,散热量通过以下公式表示:
Qout=m*c1*Δw1
其中,Qout为散热量,m为第一目标电池模组的质量,c1为第一目标电池模组的比热容,Δw为第一温度差;
电池管理系统获取冷却液与每个电池模组的换热效率、冷却液的初始温度以及冷却液的比热容;
电池管理系统基于散热量,以及换热效率,确定冷却液在第一时间段内对第一目标电池模组的吸热量;
电池管理系统基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在第一时间段内,向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;
电池管理系统基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,通过液冷装置、气泵、主进液管道、主出液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
第二方面,本申请实施例提供一种电池管理系统,电池管理系统位于电池集装箱中的液冷系统;电池集装箱内设置有电池簇,电池簇包括多个电池模组;电池集装箱内还设置有与电池簇对应的主进液管道、主出液管道以及与每个电池模组对应的支进液管道和支出液管道;液冷系统还包括与电池管理系统对应的液冷装置、气泵、设置于每个电池模组的支进液管道上的进液口电磁阀和支出液管道上的出液口电磁阀,液冷装置中设置有冷却液;该电池管理系统包括:收发单元和处理单元;
收发单元,用于通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度;
处理单元,用于当获取到多个电池包中存在至少两个目标电池包的温度大于第一预设温度时,将至少两个目标电池模组中存在任意一个目标电池模组的温度为第三预设温度的时刻作为第一时刻;
处理单元,用于基于每个目标电池模组的历史样本数据,确定每个目标电池模组的温度为第二预设温度的多个时刻,并基于多个时刻确定第一时间段,其中,第一时间段的起始时刻为第一时刻,结束时刻为多个时刻的平均时刻;
处理单元,用于确定第一目标电池模组在第一时间段的第一时刻的温度与第二预设温度之间的第一温度差,其中,第一目标电池模组为至少两个目标电池模组中的任意一个,第一时刻是第一时间段的起始时刻;
处理单元,用于基于第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量,散热量通过以下公式表示:
Qout=m*c1*Δw1
其中,Qout为散热量,m为第一目标电池模组的质量,c1为第一目标电池模组的比热容,Δw为第一温度差;
处理单元,用于获取冷却液与每个电池模组的换热效率、冷却液的初始温度以及冷却液的比热容;
处理单元,用于基于散热量,以及换热效率,确定冷却液在第一时间段内对第一目标电池模组的吸热量;
处理单元,用于基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在第一时间段内,向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;
处理单元,用于基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,通过液冷装置、气泵、主进液管道、主出液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:处理器和存储器,处理器与存储器相连,存储器用于存储计算机程序,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序,以使得电子设备执行如第一方面的方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序使得计算机执行如第一方面的方法。
第五方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,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,计算机可操作来使计算机执行如第一方面的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以基于这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种液冷系统的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电池模组的浸没式液冷方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种确定向目标电池模组泵入的冷却液总体积的方法流程示意图;
图4为本申请实施例提供的一种确定冷却液的总泵出体积和泵出流量的方法流程示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种液冷系统的示意图;
图6为本申请实施例提供的一种电池管理系统的功能单元组成框图;
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结果或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1,图1为本申请实施例提供的一种液冷系统的示意图。液冷系统100包括电池管理系统101、与电池管理系统对应的液冷装置102、气泵103;设置于每个电池模组的支进液管道上的进液口电磁阀104和支出液管道上的出液口电磁阀105、以及设置于每个电池模组的温度传感器106,如图1所示,以第一电池模组108为例进行说明;液冷装置502中设置有冷却液。液冷系统100位于电池集装箱,电池集装箱内设置有电池簇,如图1所示,以一个电池簇107为例来说明,本申请在此对电池簇的数量不做出限定。电池簇107包括多个电池模组,如图1中的第一电池模组108、第二电池模组109以及第三电池模组110,应说明,图1只以三个电池模组为例进行说明,本申请在此对电池模组的数量不做出限定。每个电池模组上设置有进液口111和出液口112,如图1所示,以第一电池模组为例进行说明,且每个电池模组的进液口的位置低于出液口,应说明,本申请对进液口111和出液口112的具体位置不做限定;电池集装箱内还设置有与电池簇对应的主进液管道113、主出液管道114以及与每个电池模组对应的支进液管道115和支出液管道116;与每个电池模组对应的支进液管道分别与主进液管道和每个电池模组的进液口连接,支出液管道分别与主出液管道以及每个电池模组的出液口连接。
电池管理系统101通过每个电池模组的温度传感器106获取每个电池模组的温度;当电池管理系统101监测到多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,至少两个目标电池模组的温度,确定用于对至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段;电池管理系统101确定第一目标电池模组在第一时间段内的第一温度差,其中,第一目标电池模组为至少两个目标电池模组中的任意一个;电池管理系统101基于第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量;电池管理系统101基于第一目标电池模组在第一时间段内的散热量和冷却液的属性参数,确定在第一时间段内向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;电池管理系统101基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,并基于液冷装置102,利用气泵103,通过主进液管道113、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道114,将冷却液泵入到对应的电池模组中,以对每个电池模组进行浸没式液冷。
可以看出,在本申请实施例中,电池管理系统101通过每个电池模组的温度传感器106获取每个电池模组的温度;当电池管理系统101系统获取到多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池模组的温度,确定用于对至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段;电池管理系统101确定第一目标电池模组在第一时间段内的第一温度差,其中,第一目标电池模组为至少两个目标电池模组中的任意一个;电池管理系统101基于第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量;电池管理系统101基于第一目标电池模组在第一时间段内的第一散热量和冷却液的属性参数,确定在第一时间段内向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;电池管理系统101基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,并基于液冷装置102,利用气泵103,通过主进液管道113、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道114,将冷却液泵入到每个目标电池模组中,以对每个目标电池模组进行浸没式液冷。基于目标电池模组在第一时间段内的温度确定泵入冷却液的总体积,目标电池模组在第一时间段的起始时刻的温度越高,在相同的时间段内,对应的泵入冷却液的总体积就越大,进一步地,该冷却液在目标电池模组对应的进液口电磁阀处的流量就越快,可以使得在同一时刻下温度较高的目标电池模组快速散热,提高散热效率,并避免出现热失控现象电池模组。
参阅图2,图2为本申请实施例提供的一种电池模组的浸没式液冷方法的流程示意图,该方法包括但不限于步骤201-206:
S201:电池管理系统通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度。
S202:当电池管理系统获取到多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池模组的温度,确定用于对至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段。
应说明,设定第一预设温度是为了在进行浸没式液冷之前确定在电池簇的多个电池模组中需要进行液冷的至少两个目标电池模组,电池簇的多个电池模组中至少两个目标电池模组的温度达到第一预设温度时,电池管理系统开始进行浸没式液冷的准备阶段。
通过每个目标电池模组的温度传感器监测每个目标电池模组的温度,确定至少两个目标电池模组中存在任意一个目标电池模组的温度达到第三预设温度的第一时刻。具体地,电池管理系统通过每个目标电池模组的温度传感器监测每个目标电池模组的温度,确定至少两个目标电池模组中存在任意一个目标电池模组的温度达到第三预设温度的第一时刻,第三预设温度为液冷系统开始对目标电池模组进行液冷的温度,其中,第一时刻为电池管理系统开始通过液冷装置、利用气泵,通过主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道,将冷却液泵入到对应的电池模组中,以对每个电池模组进行浸没式液冷的时刻。
进一步地,基于每个目标电池模组的历史样本数据,确定每个目标电池模组的温度等于第二预设温度的多个时刻,并基于多个时刻确定第一时间段。示例性的,基于每个目标电池模组的历史样本数据,确定每个目标电池模组的温度为第二预设温度的多个时刻,并基于多个时刻确定第一时间段,其中,第一时间段的起始时刻为第一时刻,结束时刻为多个时刻的平均时刻。具体地,建立一个目标电池模组温度下降时间的预测模型,将每个目标电池模组在历史的浸没式液冷过程中的目标电池模组材料、目标电池模组质量、目标电池模组在第一时刻的温度,以及目标电池模组温度为第二预设温度的时刻,输入目标电池模组温度下降时间的预测模型进行训练,得到一个目标电池模组温度下降时间的预测模型。将每个目标电池模组的材料、质量以及在第一时刻的温度输入目标电池模组温度下降时间的预测模型,得到每个目标电池模组温度为第二预设温度的多个时刻,将多个时刻的平均时刻作为第一时间段的结束时刻。
可以看出,在本申请实施例中,将至少两个目标电池模组中存在任意一个目标电池模组的温度为第三预设温度的第一时刻为第一时间段的起始时刻,将每个目标电池模组的温度为第二预设温度的多个时刻的平均时刻作为第一时间段的结束时刻。可以快速为温度达到第三预设温度的目标电池模组进行液冷,并通过控制每个电池模组泵入冷却液的总体积和进液口电磁阀处的流量,使得每个目标电池模组在通过第一时间段的浸没式液冷后,温度都下降至第二预设温度附近的温度区间。
S203:电池管理系统确定第一目标电池模组在第一时间段的第一时刻的温度与第二预设温度之间的第一温度差。
针对第一目标电池模组,基于第一目标电池模组在第一时刻的第一温度,确定第一温度与第二预设温度的第一温度差,其中,第二预设温度是浸没式液冷完成后的目标电池模组的目标温度。
S204:电池管理系统基于第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量。
其中,第一目标电池模组在第一时间段内的散热量可以通过公式(1)得到:
Qout=m*c1*Δw1 公式(1)
其中,Qout为第一目标电池模组在第一时间段内的散热量,m为第一目标电池模组的质量,c1为第一目标电池模组的比热容,Δw为第一温度差。
S205:电池管理系统获取冷却液与每个电池模组的换热效率、冷却液的初始温度以及冷却液的比热容。
液冷系统中的冷却液可以部分或完全覆盖电池模组的表面,形成浸没式液冷,换热效率是表示热量传递效率的一个重要参数,表示实际传递给冷却液的热量与理论最大可以传递的热量之间的比例,换热效率越大,热量传递效率越高。
具体地,建立一个换热效率的预测模型,将每个目标电池模组在历史的浸没式液冷过程中的目标电池模组材料、目标电池模组质量、目标电池模组在第一时刻的温度、目标电池模组对应的时间段内所需的散热量、目标电池模组与冷却液的接触面积、以及冷却液的属性参数,输入换热效率的预测模型进行训练,得到换热效率的预测模型。将第一目标电池模组的材料、质量、在第一时刻的温度、以及第一时间段输入换热效率的预测模型,得到第一目标电池模组与冷却液的换热效率。
S206:电池管理系统基于散热量,以及换热效率,确定冷却液在第一时间段内对第一目标电池模组的吸热量。
示例性的,基于散热量,以及换热效率,确定冷却液在第一时间段内的吸热量,具体的,可以将散热量和换热效率的乘积作为冷却液在第一时间段内的吸热量。
S207:电池管理系统基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在第一时间段内,向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积。
基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积。其中,在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积可以通过公式(2)得到:
其中,L为在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积,Qin为吸热量,c2为冷却液的比热容,Δw为第二温度差。
应说明,对每个目标电池模组泵入的总体积都大于或等于预设总体积,其中,预设总体积是指将目标电池模组刚好全部浸没时所需的冷却液的总体积。针对第一目标电池模组,若基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定的对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积小于预设总体积,则将预设总体积作为在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积。
S208:电池管理系统基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,通过液冷装置、气泵、主进液管道、主出液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
电池管理系统基于第一时间段,以及在第一时间段内向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积,确定将冷却液在第一时间段内泵入第一目标电池模组的进液口电磁阀处的第一流量;
电池管理系统获取第一目标电池模组与液冷装置的第一距离;
电池管理系统基于进液口电磁阀的开度、冷却液的流量以及电池模组与液冷装置的距离三者之间的映射关系,确定与第一流量和第一距离相对应的第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度。进一步地,基于第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度,确定每个目标电池模组的进液口电磁阀的开度。
电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,并基于液冷装置,利用气泵,通过主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道,将冷却液泵入到每个目标电池模组中,以对每个目标电池模组进行浸没式液冷。具体地,电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,冷却液以每个目标电池模组对应的流量,泵入每个目标电池模组中。
可以看出,在本申请实施例中,电池管理系统通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度;当电池管理系统获取到多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池模组的温度,确定用于对至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段;电池管理系统基于第一目标电池模组的温度和冷却液的属性参数,确定在第一时间段内向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;电池管理系统基于第一时间段、以及总体积确定第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度;电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,并基于液冷装置,利用气泵,通过主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道,将冷却液泵入到每个目标电池模组中,以对每个目标电池模组进行浸没式液冷。基于目标电池模组在第一时间段内的温度差确定泵入冷却液的总体积,目标电池模组在第一时间段的起始时刻的温度越高,对应的泵入冷却液的总体积就越大,进一步地,冷却液在该目标电池模组对应的进液口电磁阀处的流量就越快,较快的冷却液流量可以使得温度较高的目标电池模组快速散热,提高散热效率,并避免出现热失控现象,并为每个目标电池模组精确确定所需的冷却液体积,减少冷却液的浪费。
参阅图3,图3为本申请实施例提供的一种确定向目标电池模组泵入的冷却液总体积的方法流程示意图,该方法包括但不限于步骤S301-S303:
S301:基于第一目标电池模组在第一时刻的第一温度,确定第一温度与第二预设温度的第一温度差。
针对第一目标电池模组,基于第一目标电池模组在第一时刻的第一温度,确定第一温度与第二预设温度的第一温度差,其中,第二预设温度是浸没式液冷完成后的目标电池模组的目标温度。
S302:基于第一温度差,第一目标电池模组的比热容、以及第一目标电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量。
其中,第一目标电池模组在第一时间段内的散热量可以通过公式(1)得到:
Qout=m*c1*Δw1 公式(1)
其中,Qout为第一目标电池模组在第一时间段内的散热量,m为第一目标电池模组的质量,c1为第一目标电池模组的比热容,Δw为第一温度差。
S303:基于散热量和冷却液的属性参数,确定在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积。
示例性的,基于散热量,以及换热效率,确定冷却液在第一时间段内的吸热量,具体的,可以将散热量和换热效率的乘积作为冷却液在第一时间段内的吸热量。
液冷系统中的冷却液可以部分或完全覆盖电池模组的表面,形成浸没式液冷,换热效率是表示热量传递效率的一个重要参数,表示实际传递给冷却液的热量与理论最大可以传递的热量之间的比例,换热效率越大,热量传递效率越高。
具体地,建立一个换热效率的预测模型,将每个目标电池模组在历史的浸没式液冷过程中的目标电池模组材料、目标电池模组质量、目标电池模组在第一时刻的温度、目标电池模组对应的时间段内所需的散热量、目标电池模组与冷却液的接触面积、以及冷却液的属性参数,输入换热效率的预测模型进行训练,得到换热效率的预测模型。将第一目标电池模组的材料、质量、在第一时刻的温度、以及第一时间段输入换热效率的预测模型,得到第一目标电池模组与冷却液的换热效率。
基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积。其中,在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积可以通过公式(2)得到:
其中,L为在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积,Qin为吸热量,c2为冷却液的比热容,Δw为第二温度差。
应说明,对每个目标电池模组泵入的总体积都大于或等于预设总体积,其中,预设总体积是指将目标电池模组刚好全部浸没时所需的冷却液的总体积。针对第一目标电池模组,若基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定的对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积小于预设总体积,则将预设总体积作为在第一时间段内,对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积。
可以看出,在本申请实施例中,当至少两个目标电池模组中存在任意一个目标电池模组的温度达到第三预设温度时,电池管理系统开始通过液冷装置,利用气泵,通过主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道,将冷却液泵入到对应的电池模组中,以对每个电池模组进行浸没式液冷,防止目标电池模组出现热失控的现象。
其次,通过目标电池模组温度下降时间的预测模型预测出目标电池模组温度为第二预设温度的时刻,确定用于对至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段,基于在第一时间段内目标电池模组的温度差,确定出目标电池模组在对应的第一时间段内的散热量;基于散热量得到目标电池模组在对应的第一时间段内应当泵入的冷却液总体积。目标电池模组在第一时刻的温度越高,该目标电池模组在第一时间段内对应的冷却液总体积就越大,进一步地,该冷却液在目标电池模组对应的进液口电磁阀处的流量就越快,可以使得在同一时刻下温度较高的目标电池模组快速散热,避免出现热失控现象;且总体积大于预设总体积,既可以保证每个目标电池模组都可以浸没式液冷,还保证为每个目标电池模组精确确定所需的冷却液体积,减少冷却液的浪费。
在本申请的一种实施方式中,在电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀之前,电池管理系统还可以确定在第一时间段内液冷装置泵出冷却液的总泵出体积和泵出流量。
参阅图4,图4为本申请实施例提供的一种确定冷却液的总泵出体积和泵出流量的方法流程示意图,该方法包括但不限于步骤401-407:
S401:基于对第一目标电池模组泵入冷却液的总体积,确定对每个电池模组泵入冷却液的总体积。
具体地,基于步骤301-303中确定第一目标电池模组泵入冷却液的总体积的方法,确定对每个电池模组泵入冷却液的总体积,在此不做赘述。
S402:基于第一目标电池模组对应的第一进液口电磁阀处的第一流量,确定每个目标电池模组对应的进液口电磁阀处的流量。
具体地,基于步骤S203中确定第一目标电池模组泵入的第一流量的方法,确定对每个目标电池模组泵入冷却液的总体积,在此不做赘述。
S403:基于对每个目标电池模组泵入冷却液的总体积,确定液冷装置泵出冷却液的总泵出体积。
具体地,可以对每个目标电池模组泵入冷却液的总体积求和,得到液冷装置泵出冷却液的总泵出体积。
S404:确定第一进液口电磁阀的开度对应的第二横截面积。
S405:基于第一横截面积、第二横截面积以及第一流量,确定冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量。
应说明,第一横截面积为支进液管道的横截面积。基于第一横截面积、第二横截面积以及第一流量,确定冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量。具体地,基于第一横截面积与第二横截面积的比例系数,确定冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;第一横截面积与第二横截面积的比例系数和冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量与第一流量的比例系数相同。
S406:基于第一目标电池模组对应的支进液管道的流量,确定冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量。
具体地,基于步骤S402中确定冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量的方法,确定冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量,在此不做赘述。
S407:基于冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量、第一横截面积以及第二横截面积,确定液冷装置泵出冷却液的泵出流量。
具体地,泵出流量通过公式(3)得到:
其中,Vout为泵出流量,A1为第一横截面积,V1为第一流量,S1为第二横截面积,为冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;V2为第二目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,S2为第二目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为冷却液在第二目标电池模组对应的支进液管道的流量;Vn为第n个目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,Sn为第n个目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为冷却液在第n目标电池模组对应的支进液管道的流量。
应说明,每个电池模组对应的支进液管道的第一横截面接A1,可以相同,也可以不相同,本申请对此不做限定。
可以看出,在本申请实施例中,确定出冷却液的的总泵出体积和泵出流量,液冷装置能够按照一定的流量在第一时间段内将冷却液泵入主进液管道,使得冷却液能够按照一定的流量进入每个目标电池模组的支进液管道,从而确保冷却液基于每个目标电池模组对应的流量泵入每个目标电池模组,使得温度较高的目标电池模组在第一时间段内能通过流量较大的冷却液快速降温,避免出现热失控的现象。参阅图5,图5为本申请实施例提供的另一种液冷系统的示意图,在图1的基础上,图5所示的另一种液冷系统500电池管理系统501、与电池管理系统对应的液冷装置502、气泵503;设置于每个电池模组的支进液管道上的进液口电磁阀504和支出液管道上的出液口电磁阀505、以及设置于每个电池模组的温度传感器506,如图5所示,以第一电池模组508为例进行说明;液冷装置502中设置有冷却液。液冷系统500位于电池集装箱,电池集装箱内设置有电池簇,如图5所示,以一个电池簇507为例来说明,本申请在此对电池簇的数量不做出限定。电池簇507包括多个电池模组,如图5中的第一电池模组508、第二电池模组509以及第三电池模组510,应说明,图5只以三个电池模组为例进行说明,本申请在此对电池模组的数量不做出限定。每个电池模组上设置有进液口511和出液口512,如图5所示,以第一电池模组为例进行说明,且每个电池模组的进液口的位置低于出液口,应说明,本申请对进液口511和出液口512的具体位置不做限定;电池集装箱内还设置有与电池簇对应的主进液管道513、主出液管道514以及与每个电池模组对应的支进液管道515和支出液管道516;与每个电池模组对应的支进液管道分别与主进液管道和每个电池模组的进液口连接,支出液管道分别与主出液管道以及每个电池模组的出液口连接。除此之外,另一种液冷系统500还包括冷却设备517和换热管道518,冷却设备517中设置有冷媒,用于对液冷装置502中的冷却液进行冷却,以使得冷却液通过主出液管道514流入液冷装置502后,通过冷却设备517中的冷媒对冷却液降温。
可以看出,在本申请实施例中,在另一种液冷系统500中设置冷却设备517和换热管道518,且冷却设备517中设置有冷媒,用于对液冷装置502中的冷却液进行冷却,以使得冷却液通过主出液管道514流入液冷装置502后,通过冷却设备517中的冷媒对冷却液降温,降低冷却液在下一次的浸没式液冷过程中的初始温度,加快冷却液对目标电池模组的散热效率,避免目标电池模组的温度持续升高,从而避免目标电池模组出现热失控的现象。
参阅图6,图6为本申请实施例提供的一种电池管理系统的功能单元组成框图。电池管理系统600包括:收发单元601和处理单元602;
收发单元601,用于通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度;
处理单元602,用于当获取到多个电池包中存在至少两个目标电池包的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池包的温度,确定用于对至少两个目标电池包进行浸没式液冷的第一时间段;
处理单元602,用于确定第一目标电池模组在第一时间段的第一时刻的温度与第二预设温度之间的第一温度差,其中,第一目标电池模组为至少两个目标电池模组中的任意一个,第一时刻是第一时间段的起始时刻;
处理单元602,用于基于第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量;
处理单元602,用于获取冷却液与每个电池模组的换热效率、冷却液的初始温度以及冷却液的比热容;
处理单元602,用于基于散热量,以及换热效率,确定冷却液在第一时间段内对第一目标电池模组的吸热量;
处理单元602,用于基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在第一时间段内,向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;
处理单元602,用于基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,通过液冷装置、气泵、主进液管道、主出液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
在本申请的一个实施方式中,在当电池管理系统获取到多个电池包中存在至少两个目标电池包的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池包的温度,确定用于对至少两个目标电池包进行浸没式液冷的第一时间段方面,处理单元602,具体用于:
电池管理系统通过每个目标电池包的温度传感器获取每个目标电池包的温度,以确定至少两个目标电池包中存在任意一个目标电池包的温度为第三预设温度的第一时刻;
电池管理系统基于每个目标电池包的历史样本数据,确定每个目标电池包的温度为第二预设温度的多个时刻,并基于多个时刻确定第一时间段,其中,第一时间段的起始时刻为第一时刻,结束时刻为多个时刻的平均时刻。在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,通过液冷装置、气泵、主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷方面,处理单元602,具体用于:
电池管理系统基于第一时间段,以及在第一时间段内向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积,确定将冷却液在第一时间段内泵入第一目标电池模组的进液口电磁阀处的第一流量;
电池管理系统获取第一目标电池模组与液冷装置的第一距离;
电池管理系统基于进液口电磁阀的开度、冷却液的流量以及电池模组与液冷装置的距离三者之间的映射关系,确定与第一流量和第一距离相对应的第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度;
电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,并基于液冷装置,利用气泵,通过主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道,将冷却液泵入到每个目标电池模组中,以对每个目标电池模组进行浸没式液冷。在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀之前,处理单元602,具体用于:
电池管理系统基于向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积,确定向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积;
电池管理系统基于第一流量,确定每个目标电池模组的进液口电磁阀处的流量;
电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积、第一流量,以及支进液管道的第一横截面积,确定在第一时间段内液冷装置泵出冷却液的总泵出体积和泵出流量。
在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积、第一流量,以及支进液管道的第一横截面积,确定在第一时间段内液冷装置泵出冷却液的总泵出体积和泵出流量方面,处理单元602,具体用于:
电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,确定液冷装置泵出冷却液的总泵出体积;
电池管理系统确定第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的第二横截面积;
电池管理系统基于第一横截面积、第二横截面积以及第一流量,确定冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;
电池管理系统基于第一目标电池模组对应的支进液管道的流量,确定冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量;
电池管理系统基于冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量、第一横截面积以及第二横截面积,确定液冷装置泵出冷却液的泵出流量。
在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量、第一横截面积以及第二横截面积,确定液冷装置泵出冷却液的泵出流量方面,处理单元602,具体用于:
泵出流量通过以下公式表示:
其中,Vout为泵出流量,A1为第一横截面积,V1为第一流量,S1为第二横截面积,为冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;V2为第二目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,S2为第二目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为冷却液在第二目标电池模组对应的支进液管道的流量;Vn为第n个目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,Sn为第n个目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为冷却液在第n目标电池模组对应的支进液管道的流量。
在本申请的一个实施方式中,散热量通过以下公式表示:
Qout=m*c1*Δw1
其中,Qout为散热量,m为第一目标电池模组的质量,c1为第一目标电池模组的比热容,Δw为第一温度差。
参阅图7,图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图7所示,电子设备700包括收发器701、处理器702和存储器703。它们之间通过总线704连接。存储器703用于存储计算机程序和数据,并可以将存储器703存储的数据传输给处理器702。
处理器702用于读取存储器703中的计算机程序执行以下操作:
通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度;
当获取到多个电池包中存在至少两个目标电池包的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池包的温度,确定用于对至少两个目标电池包进行浸没式液冷的第一时间段;
确定第一目标电池模组在第一时间段的第一时刻的温度与第二预设温度之间的第一温度差,其中,第一目标电池模组为至少两个目标电池模组中的任意一个,第一时刻是第一时间段的起始时刻;
基于第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定第一目标电池模组在第一时间段内的散热量;
获取冷却液与每个电池模组的换热效率、冷却液的初始温度以及冷却液的比热容;
基于散热量,以及换热效率,确定冷却液在第一时间段内对第一目标电池模组的吸热量;
基于吸热量、冷却液的比热容以及冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在第一时间段内,向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积;
基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,通过液冷装置、气泵、主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道、主出液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
在本申请的一个实施方式中,在当电池管理系统获取到多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于至少两个目标电池模组的温度,确定用于对至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段方面,处理单元602,具体用于:
电池管理系统通过每个目标电池模组的温度传感器获取每个目标电池模组的温度,以将至少两个目标电池模组中存在任意一个目标电池模组的温度为第三预设温度的时刻作为第一时刻;
电池管理系统基于每个目标电池模组的历史样本数据,确定每个目标电池模组的温度为第二预设温度的多个时刻,并基于多个时刻确定第一时间段,其中,第一时间段的结束时刻为多个时刻的平均时刻。
在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于第一时间段以及在第一时间段内向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,通过液冷装置、气泵、主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷方面,处理单元602,具体用于:
电池管理系统基于第一时间段,以及在第一时间段内向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积,确定将冷却液在第一时间段内泵入第一目标电池模组的进液口电磁阀处的第一流量;
电池管理系统获取第一目标电池模组与液冷装置的第一距离;
电池管理系统基于进液口电磁阀的开度、冷却液的流量以及电池模组与液冷装置的距离三者之间的映射关系,确定与第一流量和第一距离相对应的第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度;
电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,并基于液冷装置,利用气泵,通过主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及主出液管道,将冷却液泵入到每个目标电池模组中,以对每个目标电池模组进行浸没式液冷。在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀之前,处理单元602,具体用于:
电池管理系统基于向第一目标电池模组泵入的冷却液的总体积,确定向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积;
电池管理系统基于第一流量,确定每个目标电池模组的进液口电磁阀处的流量;
电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积、第一流量,以及支进液管道的第一横截面积,确定在第一时间段内液冷装置泵出冷却液的总泵出体积和泵出流量。
在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积、第一流量,以及支进液管道的第一横截面积,确定在第一时间段内液冷装置泵出冷却液的总泵出体积和泵出流量方面,处理单元602,具体用于:
电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的冷却液的总体积,确定液冷装置泵出冷却液的总泵出体积;
电池管理系统确定第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的第二横截面积;
电池管理系统基于第一横截面积、第二横截面积以及第一流量,确定冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;
电池管理系统基于第一目标电池模组对应的支进液管道的流量,确定冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量;
电池管理系统基于冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量、第一横截面积以及第二横截面积,确定液冷装置泵出冷却液的泵出流量。
在本申请的一个实施方式中,在电池管理系统基于冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量、第一横截面积以及第二横截面积,确定液冷装置泵出冷却液的泵出流量方面,处理单元602,具体用于:
泵出流量通过以下公式表示:
其中,Vout为泵出流量,A1为第一横截面积,V1为第一流量,S1为第二横截面积,为冷却液在第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;V2为第二目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,S2为第二目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为冷却液在第二目标电池模组对应的支进液管道的流量;Vn为第n个目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,Sn为第n个目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为冷却液在第n目标电池模组对应的支进液管道的流量。
在本申请的一个实施方式中,散热量通过以下公式表示:
Qout=m*c1*Δw1
其中,Qout为散热量,m为第一目标电池模组的质量,c1为第一目标电池模组的比热容,Δw为第一温度差。
具体地,上述收发器701可为图6的实施例的电池管理系统600的收发单元601,上述处理器702可以为图6的实施例的电池管理系统600的处理单元602。
应理解,本申请中的电子设备可以包括智能手机(如Android手机、iOS手机、Windows Phone手机等)、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、移动互联网设备MID(MobileInternet Devices,简称:MID)或穿戴式设备等。上述电子设备仅是举例,而非穷举,包含但不限于上述电子设备。在实际应用中,上述电子设备还可以包括:智能车载终端、计算机设备等等。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行以实现如上述方法实施例中记载的任何一种电池模组的浸没式液冷方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,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,计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种电池模组的浸没式液冷方法的部分或全部步骤。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中,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,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可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,装置或单元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网络单元上。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,在本申请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,也可以采用软件程序模块的形式实现。
集成的单元如果以软件程序模块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器中。基于这样的理解,本申请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器中,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)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess 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。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储器中,存储器可以包括:闪存盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种电池模组的浸没式液冷方法,其特征在于,所述方法应用于电池管理系统,所述电池管理系统位于电池集装箱中的液冷系统;
所述电池集装箱内设置有电池簇,所述电池簇包括多个电池模组;所述电池集装箱内还设置有与所述电池簇对应的主进液管道、主出液管道以及与每个电池模组对应的支进液管道和支出液管道;
所述液冷系统还包括与所述电池管理系统对应的液冷装置、气泵、设置于每个电池模组的支进液管道上的进液口电磁阀和支出液管道上的出液口电磁阀,所述液冷装置中设置有冷却液;
所述方法包括:
所述电池管理系统通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度;
当所述电池管理系统获取到所述多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于所述至少两个目标电池模组的温度,确定用于对所述至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段;
所述电池管理系统确定第一目标电池模组在所述第一时间段的第一时刻的温度与第二预设温度之间的第一温度差,其中,所述第一目标电池模组为所述至少两个目标电池模组中的任意一个,所述第一时刻是所述第一时间段的起始时刻;
所述电池管理系统基于所述第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定所述第一目标电池模组在所述第一时间段内的散热量,所述散热量通过以下公式表示:
Qout=m*c1*Δw1
其中,Qout为所述散热量,m为所述第一目标电池模组的质量,c1为所述第一目标电池模组的比热容,Δw为所述第一温度差;
所述电池管理系统获取所述冷却液与每个电池模组的换热效率、所述冷却液的初始温度以及所述冷却液的比热容;
所述电池管理系统基于所述散热量,以及所述换热效率,确定所述冷却液在所述第一时间段内对所述第一目标电池模组的吸热量;
所述电池管理系统基于所述吸热量、所述冷却液的比热容以及所述冷却液的初始温度与第三预设温度之间的第二温度差,确定在所述第一时间段内,向所述第一目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积;
所述电池管理系统基于所述第一时间段以及在所述第一时间段内向每个目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积,通过所述液冷装置、所述气泵、所述主进液管道、所述主出液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当所述电池管理系统获取到所述多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于所述至少两个目标电池模组的温度,确定用于对所述至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段,包括:
所述电池管理系统通过每个目标电池模组的温度传感器获取每个目标电池模组的温度,以将所述至少两个目标电池模组中存在任意一个目标电池模组的温度为所述第三预设温度的时刻作为所述第一时刻;
所述电池管理系统基于每个目标电池模组的历史样本数据,确定每个目标电池模组的温度为所述第二预设温度的多个时刻,并基于所述多个时刻确定所述第一时间段,其中,所述第一时间段的结束时刻为所述多个时刻的平均时刻。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电池管理系统基于所述第一时间段以及在所述第一时间段内向每个目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积,通过所述液冷装置、所述气泵、所述主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷,包括:
所述电池管理系统基于所述第一时间段,以及在所述第一时间段内向所述第一目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积,确定将所述冷却液在所述第一时间段内泵入所述第一目标电池模组的进液口电磁阀处的第一流量;
所述电池管理系统获取所述第一目标电池模组与所述液冷装置的第一距离;
所述电池管理系统基于进液口电磁阀的开度、所述冷却液的流量以及电池模组与所述液冷装置的距离三者之间的映射关系,确定与所述第一流量和所述第一距离相对应的所述第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度;
所述电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀,并基于所述液冷装置,利用所述气泵,通过所述主进液管道、每个目标电池模组的支进液管道以及进液口、出液口以及支出液管道,以及所述主出液管道,将所述冷却液泵入到每个目标电池模组中,以对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述电池管理系统基于每个目标电池模组对应的进液口电磁阀的开度,打开每个目标电池模组对应的进液口电磁阀之前,所述方法还包括:
所述电池管理系统基于向所述第一目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积,确定向每个目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积;
所述电池管理系统基于所述第一流量,确定每个目标电池模组的进液口电磁阀处的流量;
所述电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积、所述第一流量,以及所述支进液管道的第一横截面积,确定在第一时间段内所述液冷装置泵出所述冷却液的总泵出体积和泵出流量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积、所述第一流量,以及所述支进液管道的第一横截面积,确定在所述第一时间段内所述液冷装置泵出所述冷却液的总泵出体积和泵出流量,包括:
所述电池管理系统基于向每个目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积,确定所述液冷装置泵出所述冷却液的总泵出体积;
所述电池管理系统确定所述第一目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的第二横截面积;
所述电池管理系统基于所述第一横截面积、第二横截面积以及所述第一流量,确定所述冷却液在所述第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;
所述电池管理系统基于所述第一目标电池模组对应的支进液管道的流量,确定所述冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量;
所述电池管理系统基于所述冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量、所述第一横截面积以及所述第二横截面积,确定所述液冷装置泵出所述冷却液的泵出流量。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电池管理系统基于所述冷却液在每个目标电池模组对应的支进液管道的流量、所述第一横截面积以及所述第二横截面积,确定所述液冷装置泵出所述冷却液的泵出流量,包括:
所述泵出流量通过以下公式表示:
其中,所述Vout为所述泵出流量,A1为所述第一横截面积,V1为所述第一流量,S1为所述第二横截面积,为所述冷却液在所述第一目标电池模组对应的支进液管道的流量;V2为第二目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,S2为所述第二目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为所述冷却液在所述第二目标电池模组对应的支进液管道的流量;Vn为第n个目标电池模组的进液口电磁阀处的流量,Sn为所述第n个目标电池模组的进液口电磁阀的开度对应的横截面积,/>为所述冷却液在所述第n目标电池模组对应的支进液管道的流量。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,向所述第一目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积通过以下公式表示:
其中,L为向所述第一目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积,Qin为所述吸热量,c2为所述冷却液的比热容,Δw为所述第二温度差。
8.一种电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统位于电池集装箱中的液冷系统;所述电池集装箱内设置有电池簇,所述电池簇包括多个电池模组;所述电池集装箱内还设置有与所述电池簇对应的主进液管道、主出液管道以及与每个电池模组对应的支进液管道和支出液管道;所述液冷系统还包括与所述电池管理系统对应的液冷装置、气泵、设置于每个电池模组的支进液管道上的进液口电磁阀和支出液管道上的出液口电磁阀,所述液冷装置中设置有冷却液;所述电池管理系统包括收发单元和处理单元;
所述收发单元,用于通过每个电池模组的温度传感器获取每个电池模组的温度;
所述处理单元,用于当获取到所述多个电池模组中存在至少两个目标电池模组的温度大于第一预设温度时,基于所述至少两个目标电池模组的温度,确定用于对所述至少两个目标电池模组进行浸没式液冷的第一时间段;
所述处理单元,用于确定第一目标电池模组在所述第一时间段的第一时刻的温度与第二预设温度之间的第一温度差,其中,所述第一目标电池模组为所述至少两个目标电池模组中的任意一个,所述第一时刻是所述第一时间段的起始时刻;
所述处理单元,用于基于所述第一温度差、每个电池模组的比热容以及每个电池模组的质量,确定所述第一目标电池模组在所述第一时间段内的散热量,所述散热量通过以下公式表示:
Qout=m*c1*Δw1
其中,Qout为所述散热量,m为所述第一目标电池模组的质量,c1为所述第一目标电池模组的比热容,Δw为所述第一温度差;
所述处理单元,用于获取所述冷却液与每个电池模组的换热效率、所述冷却液的初始温度以及所述冷却液的比热容;
所述处理单元,用于基于所述散热量,以及所述换热效率,确定所述冷却液在所述第一时间段内对所述第一目标电池模组的吸热量;
所述处理单元,用于基于所述吸热量、所述冷却液的比热容以及所述冷却液的初始温度与所述第三预设温度之间的第二温度差,确定在所述第一时间段内,向所述第一目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积;
所述处理单元,用于基于所述第一时间段以及在所述第一时间段内向每个目标电池模组泵入的所述冷却液的总体积,通过所述液冷装置、所述气泵、所述主进液管道、所述主出液管道、每个目标电池模组的支进液管道、进液口电磁阀、出液口电磁阀以及所述支出液管道,对每个目标电池模组进行浸没式液冷。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述处理器与所述存储器相连,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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,所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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CN117543134A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-09 | 上海聚信海聚新能源科技有限公司 | 一种电池包冷却控制方法、装置以及计算机可读存储介质 |
CN117543134B (zh) * | 2024-01-10 | 2024-03-19 | 上海聚信海聚新能源科技有限公司 | 一种电池包冷却控制方法、装置以及计算机可读存储介质 |
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