CN117790951A - 电池温度预测模型的确定方法、电池温度预测方法及设备 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种电池温度预测模型的确定方法、电池温度预测方法及设备，能够将电池中任一电池模组作为目标电池模组，并确定该目标电池模组的尺寸，根据热量计算公式计算该目标电池模组的热量；然后在该目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，二者组合成等效电池模组，这样能够根据等效电池模组与目标电池模组的尺寸比例关系，代入温度计算公式进行确定出下一时间步长的温度值；然后在下一时间步长来临时，可以根据时间检测的温度对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识，最终得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式用来构建电池温度预测模型。这样得到的电池温度预测模型构建过程简单快捷，并且能够适应电池的各种情况。

Description

电池温度预测模型的确定方法、电池温度预测方法及设备

技术领域

本申请涉及电池数据预测技术领域，尤其涉及一种电池温度预测模型的确定方法、电池温度预测方法及设备。

背景技术

一般的电池温度预测都是采用神经网络经过训练得到的模型对电池的温度进行预测，这种模型可以认为是一种黑盒模型。

由于黑盒模型是利用训练数据训练得到的，训练数据训练的过程消耗的时间较长，如果对应的输入量是训练数据之外的可能就会导致预测的温度跳变，并且黑盒模型会局限于对应的训练数据的范围。如果电池的情况发生变化，就会导致输入量变成与训练数据偏差较大，使得模型输出偏离电池真实温度较大的温度预测结果。为了避免这种情况就需要重新对模型利用变化后的电池所需的训练数据进行训练，由于训练过程较长，就会导致该黑盒模型的广泛适用性较差。

因此，如何能够快速搭建具有普遍适用性的模型对电池的温度进行准确预测成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种电池温度预测模型的确定方法、电池温度预测方法及设备，用以解决或部分解决上述技术问题。

基于上述目的，本申请第一方面提供了一种电池温度预测模型的确定方法，包括：

确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，其中，电池中设有多个电池模组，所述目标电池模组是所述多个电池模组中的至少之一；

在所述目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，将所述目标电池模组与虚拟电池模组组合形成等效电池模组；

确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值；

在下一时间步长到来时，根据实际检测的所述等效电池模组的温度值与所述下一时间步长的温度值的差异，对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识完成对所述参数的校准，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式；

根据所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式分别生成对应的计算单元构建电池温度预测模型，并在所述电池温度预测模型中设置输入口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式中的部分输入参数，以及在所述电池温度预测模型中设置输出口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式的计算结果；

其中，所述电池温度预测模型用于根据所述辨识后的热量计算公式和所述辨识后的温度计算公式进行电池温度预测。

基于同一个发明构思，本申请的第二方面提出了一种电池温度预测方法，包括：

获取电池进行换热时对应的换热液体流量、换热液体的进水温度和当前时间步长的电池温度，利用电池温度预测模型中的辨识后的热量计算公式计算电池的热量，辨识后的热量计算公式是利用预先获得的热量计算公式经过参数辨识处理得到的；

根据所述电池的热量利用所述电池温度预测模型中的辨识后的温度计算公式计算下一时间步长的电池温度，将所述下一时间步长的电池温度输出，辨识后的温度计算公式是利用预先获得的温度计算公式经过参数辨识处理得到的；

其中，当前时间步长的温度初始时为设定的初始值，在下一时间步长到来时利用计算得到的所述下一时间步长的电池温度更新所述初始值。

基于同一个发明构思，本申请的第三方面提出了一种电池温度预测模型的确定装置，包括：

热量确定模块，被配置为确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，其中，电池中设有多个电池模组，所述目标电池模组是所述多个电池模组中的至少之一；

虚拟电池模组构建模块，被配置为在所述目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，将所述目标电池模组与虚拟电池模组组合形成等效电池模组；

温度计算模块，被配置为确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值；

辨识模块，被配置为在下一时间步长到来时，根据实际检测的所述等效电池模组的温度值与所述下一时间步长的温度值，对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识完成对所述参数的校准，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式；

模型构建模块，被配置为根据所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式分别生成对应的计算单元构建电池温度预测模型，并在所述电池温度预测模型中设置输入口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式中的部分输入参数，以及在所述电池温度预测模型中设置输出口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式的计算结果，其中，所述电池温度预测模型用于根据所述辨识后的热量计算公式和所述辨识后的温度计算公式进行电池温度预测。

基于同一个发明构思，本申请的第四方面提出了一种电池温度预测装置，包括：

热量计算模块，被配置为获取电池进行换热时对应的换热液体流量、换热液体的进水温度和当前时间步长的电池温度，利用电池温度预测模型中的辨识后的热量计算公式计算电池的热量，辨识后的热量计算公式是利用预先获得的热量计算公式经过参数辨识处理得到的；

温度预测模块，被配置为根据所述电池的热量利用所述电池温度预测模型中的辨识后的温度计算公式计算下一时间步长的电池温度，将所述下一时间步长的电池温度输出，辨识后的温度计算公式是利用预先获得的温度计算公式经过参数辨识处理得到的；

其中，当前时间步长的温度初始时为设定的初始值，在下一时间步长到来时利用计算得到的所述下一时间步长的电池温度更新所述初始值。

基于同一个发明构思，本申请的第五方面提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并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第一方面或第二方面所述的方法。

基于同一个发明构思，本申请的第六方面提出了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或第二方面所述方法。

基于同一个发明构思，本申请的第七方面提出了一种车辆，包括：第三方面所述的电池温度预测模型的确定装置，或者第四方面所述的电池温度预测装置，或者第五方面所述的电子设备，或者第六方面所述的非暂态计算机可读存储介质。

从上面所述可以看出，本申请的方案，能够将电池中任一电池模组作为目标电池模组，并确定该目标电池模组的尺寸，根据热量计算公式计算该目标电池模组的热量；然后在该目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，二者组合成等效电池模组，这样能够根据等效电池模组与目标电池模组的尺寸比例关系，代入温度计算公式确定出下一时间步长的温度值；然后在下一时间步长来临时，可以根据实际检测的温度对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识完成对参数的校准过程，最终得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式用来构建电池温度预测模型。本方案的参数辨识过程只需要对上述两个公式中的参数进行校准即可，参数辨识过程中需要的数据量较少，因此参数辨识过程消耗的时间较少使得模型构建所需的时间减少，进而提高模型构建速率，并且由于模型构建耗时少，如果电池的情况发生变化，能根据电池的变化情况利用新的实际检测的温度对模型中的热量计算公式和温度计算公式重新快速完成参数辨识过程，这样模型就可以根据电池不同的情况快速调整，进而保证模型能够快速适应电池的各种情况，提高模型的广泛适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本申请实施例的电池预测模型的确定方法的流程图；

图1B为本申请实施例的电池的热端电池模组和冷端电池模组加上虚拟电池模组之后得到的示意图；

图2A为本申请实施例的电池预测方法的流程图；

图2B-1为本申请实施例的使用辨识数据进行电池温度预测得到的电池最小温度模拟值与电池最小温度测量值的示意图；

图2B-2为本申请实施例的使用辨识数据进行电池温度预测得到的电池最大温度模拟值与电池最大温度测量值的示意图；

图2B-3为本申请实施例的使用辨识数据进行电池温度预测得到的电池温差模拟值与电池温差实验值的示意图；

图2C-1为本申请实施例的使用其他工况进行电池温度预测得到的电池最小温度模拟值与电池最小温度测量值的示意图；

图2C-2为本申请实施例的使用其他工况进行电池温度预测得到的电池最大温度模拟值与电池最大温度测量值的示意图；

图2C-3为本申请实施例的使用其他工况进行电池温度预测得到的电池温差模拟值与电池温差实验值的示意图；

图3为本申请实施例的电池预测模型的确定装置的结构框图；

图4为本申请实施例的电池预测装置的结构框图；

图5为本申请实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请的实施例提出了一种电池温度预测模型的确定方法，在实施本实施例的方法过程中认为电池以及换热所需的换热液体满足在一个时间步长内温度不发生变化(即，满足稳态条件)的特点。

如图1A所示，包括：

步骤101，确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，其中，电池中设有多个电池模组，所述目标电池模组是所述多个电池模组中的至少之一。

具体实施时，每个电池是由多个电池模组排列组成的，具体排列方式可以并排排列也可以矩阵排列，具体根据实际情况进行确定。其中，一个电池模组由多个电芯组合构成。

在选定电池中的目标电池模组时，因为，电池两端的两个电池模组的换热效率不同更具有代表性，因此本实施例选用设置在电池两端的两个电池模组分别作为目标电池模组进行参与计算过程。

在一些实施例中，在步骤101之前，所述热量计算公式的确定过程包括：

步骤A，确定换热液体吸收热量对应的能量守恒公式和电池的换热公式，将所述能量守恒公式与所述换热公式进行联立，得到所述热量计算公式，其中，所述换热液体用于与所述电池进行热量交换。

具体实施时，可以根据电池的具体情况构建能量守恒公式，以及基于能量守恒公式进行等效参数的转换处理得到电池的换热公式，这样就可以将两个公式进行联立，将其中一些参数等价处理或者抵消处理等得到该热量计算公式，进而便于后续以该热量计算公式为基础计算电池所需的各种情况下的热量。

在一些实施例中，步骤A包括：

步骤A1，确定换热液体吸收热量对应的能量守恒公式：Q＝m·C_p·dT_w，其中，Q为热量，C_p为电池换热使用的换热液体的定压比热，m为换热液体流量，T_w为换热液体的水温。

具体实施时，在稳态条件下，换热液体吸收热量导致其温度发生变化，这样根据能量守恒定理就能得到上述能量守恒公式。

步骤A2，根据电池与换热液体的换热过程确定初始换热公式：Q＝α·dA·(T_B-T_W)＝α·L_Cdx·(T_B-T_W)，其中，α为换热系数，A为换热面积，L_C为电池的特征长度，T_B为电池温度，x为位置参数。

具体实施时，电池温度变化的来源就是电池与换热液体的换热，因此可以得到上述对应的初始换热公式，其中的α换热系数可以根据电池的材料与换热液体的材料进行查表可以获知，A换热面积可以根据实际测量获知，L_C可以根据单位长度对应的换热面积获知，T_B电池温度可以根据检测或者推算获知，x可以根据电池的实际检测位置获知。

步骤A3，将所述能量守恒公式和所述初始换热公式进行联立，并对电池的换热入口至换热出口的长度进行积分处理得到所述换热公式为：其中，T_W，out为换热出口温度值，T_W，in为换热入口温度值。

步骤A4，将所述换热公式与所述能量守恒公式进行联立，得到热量计算公式：其中，Q_L为长度为L的电池的热量，T_in为长度为L的电池的换热入口温度值。

具体实施时，将换热公式与能量守恒公式进行联立后，利用Lc*L作为A进行替换可以获得上述热量计算公式。

通过上述技术方案，能够保证得到的热量计算公式更加符合电池换热的特点，进而保证后续的计算过程基于该热量计算公式得到的热量值更贴合电池换热的特点，保证热量计算的准确性。

可以将电池对应分成两端分别为第一端和第二端，其中第一端为电池的前端，第二端为电池的后端。在进行加热工况下第一端为最热端，第二端为最冷端，在冷却工况下第一端为最冷端，第二端为最热端。

在一些实施例中，步骤101包括：

步骤101a1，将所述电池的第一端的电池模组作为所述目标电池模组，确定所述第一端的电池模组的第一位置信息(L11,L12)。

步骤101a2，根据所述第一位置信息确定与所述第一端的电池模组的中心温度重合的第一中心温度段(0，L1)。

具体实施时，因为电池内部的温度曲线连续，因此(L11,L12)电池模组的平均温度可以转换为(0，L1)，(L11 L12)段的中心温度和(0，L1)的中心温度重合。

步骤101a3，根据所述第一中心温度段的位置，利用所述热量计算公式，计算所述第一端的电池模组的热量Q_L1：

通过上述方案，确定得到的第一端的电池模组的热量对应的计算公式，能够降低后期进行参数辨识时的难度，进而提升后续构建的电池温度预测模型的温度预测精度。

在一些实施例中，步骤101还包括：

步骤101b1，将所述电池的第二端的电池模组作为所述目标电池模组，确定所述第二端的电池模组的第二位置信息(L21,L22)。

步骤101b2，根据所述第二位置信息确定与所述第二端的电池模组的中心温度重合的第二中心温度段(L2,L)。

具体实施时，因为电池内部的温度曲线连续，因此(L21,L22)电池模组的平均温度可以转换为(L2,L)，(L21,L22)段的中心温度和(L2,L)的中心温度重合。

步骤101b3，根据所述第二中心温度段的位置，利用所述热量计算公式，所述第二端的电池模组的热量Q_L2应该为电池整体的热量减去L2长度的热量，则Q_L2计算公式为：

通过上述方案，确定得到的第二端的电池模组的热量对应的计算公式，能够降低后期进行参数辨识时的难度，进而提升后续构建的电池温度预测模型的温度预测精度。

步骤102，在所述目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，将所述目标电池模组与虚拟电池模组组合形成等效电池模组。

具体实施时，虚拟电池模组初始时，预先构建的虚拟电池模组底面面积与目标电池模组的底面面积相同，虚拟电池模组的初始设置高度T_h的取值范围为：0.01倍的目标电池模组高度h_hot至100倍目标电池模组高度h_hot。本实施例的虚拟电池模组的初始设置高度为与目标电池模组高度相同。

如图1B所示，对应上述选定的第一端的电池模组和第二端的电池模组，均分别构建对应的虚拟电池模组，这样将虚拟电池模组与第一端的电池模组叠加能够形成第一等效电池模组，将虚拟电池模组与第二端的电池模组叠加能够形成第二等效电池模组。

步骤103，确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值。

在一些实施例中，步骤103包括：

步骤103a1，确定第一端的电池模组的第一高度(即，图1B中的h_hot)，和所述第一端的电池模组对应得到的第一等效电池模组的第一等效高度(即，图1B中的h_equ)，计算所述第一等效高度与所述第一高度的比值c_h1。

步骤103a2，确定所述第一等效电池模组在当前时间步长k对应的热量以及温度值/>

具体实施时，可以根据上述计算第一端的电池模组的热量Q_L1的对应公式计算在当前时间步长k对应的热量并且第一等效电池模组在当前时间步长k对应的温度值/>可以为在上一时间步长k-1时计算得到的温度值。

步骤103a3，根据温度计算公式计算所述第一等效电池模组的下一时间步长的温度值公式为：

其中，/>为第一端的电池模组对应的换热液体流量。

具体实施时，根据得到的热量计算温度计算公式为：/>然后将其与上述得到的温度值/>进行相加就可以得到下一时间步长的温度值/>这样就可以基于这个公式对该第一端的电池模组进行相应的温度预测，进而使得这个公式能够适应电池的各种情况，使得依据该公式构建的电池预测模型的普遍适用性更强。

在一些实施例中，步骤103还包括：

步骤103b1，确定第二端的电池模组的第二高度，和所述第二端的电池模组对应得到的第二等效电池模组的第二等效高度，计算所述第二等效高度与所述第二高度的比值c_h2。

步骤103b2，确定所述第二等效电池模组在当前时间步长k对应的热量以及温度值/>

具体实施时，可以根据上述计算第二端的电池模组的热量Q_L1的对应公式计算在当前时间步长k对应的热量并且第二等效电池模组在当前时间步长k对应的温度值/>可以为在上一时间步长k-1时计算得到的温度值。

步骤103b3，根据温度计算公式计算所述第二等效电池模组的下一时间步长的温度值公式为：

其中，/>为第二端的电池模组对应的换热液体流量。

具体实施时，根据得到的热量计算温度计算公式为：/>然后将其与上述得到的温度值/>进行相加就可以得到下一时间步长的温度值/>这样就可以基于这个公式对该第二端的电池模组进行相应的温度预测，进而使得这个公式能够适应电池的各种情况，使得依据该公式构建的电池预测模型的普遍适用性更强。

步骤104，在下一时间步长到来时，根据实际检测的所述等效电池模组的温度值与所述下一时间步长的温度值的差异，对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式。

在一些实施例中，步骤104包括：

步骤1041，在下一时间步长到来时，利用设置在所述目标电池模组上的温度检测器检测的温度值等效为所述等效电池模组的温度值。

在换热过程中，热量通过目标电池模组下侧对流换热进入电池模组，然后通过热传导向上传播，温度曲线服从误差函数计算获得曲线，设置在目标电池模组上侧的温度检测器(例如，温度传感器)测量的温度Th并非目标电池模组平均温度，而是最低温度。如果直接使用目标电池模组对应的温度Th进行计算以及参数辨识，则需要根据热传导公式离散目标电池模组的高度方向划分网格计算，这样会提高构建电池温度预测模型的难度以及需要更多算力来满足要求。

具体实施时，本实施例在目标电池模组基础上，加了一段虚拟电池模组，也即加了一段虚拟高度，成为等效电池模组，而Th则等效成该等效电池模组的平均温度(即，等效电池模组的温度值)。

步骤1042，根据所述检测的温度值对热量计算公式和温度计算公式中的L1及c_h1，或者L2及c_h2进行参数辨识，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式。

具体实施时，将实际检测的温度值与计算得到的下一时间步长的温度值对热量计算公式以及温度计算公式中的L1及c_h1，或者L2及c_h2，执行全局搜索算法或牛顿下降算法进行参数辨识。就可以得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式，这样能够保证辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式计算的准确度更高。

步骤105，根据所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温差算法构建电池温度预测模型，其中，所述电池温度预测模型用于根据所述辨识后的热量计算公式和所述辨识后的温度计算公式进行电池温度预测。

通过上述技术方案，能够将电池中任一电池模组作为目标电池模组，并确定该目标电池模组的尺寸，根据热量计算公式计算该目标电池模组的热量；然后在该目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，二者组合成等效电池模组，这样能够根据等效电池模组与目标电池模组的尺寸比例关系，代入温度计算公式确定出下一时间步长的温度值；然后在下一时间步长来临时，可以根据实际检测的温度对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识完成对参数的校准过程，最终得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式用来构建电池温度预测模型。本方案的参数辨识过程只需要对上述两个公式中的参数进行校准即可，参数辨识过程中需要的数据量较少，因此参数辨识过程消耗的时间较少使得模型构建所需的时间减少，进而提高模型构建速率，并且由于模型构建耗时少，如果电池的情况发生变化，能根据电池的变化情况利用新的实际检测的温度对模型中的热量计算公式和温度计算公式重新快速完成参数辨识过程，这样模型就可以根据电池不同的情况快速调整，进而保证模型快速适应电池的各种情况，提高模型的广泛适用性。

基于同一个发明构思，本申请提出的一种电池温度预测方法，利用上述实施例的电池温度预测模型的确定方法得到的电池温度预测模型进行处理。

如图2A所示，电池温度预测方法包括：

步骤201，获取电池进行换热时对应的换热液体流量、换热液体的进水温度和当前时间步长的电池温度，利用电池温度预测模型中的辨识后的热量计算公式计算电池的热量，辨识后的热量计算公式是利用预先获得的热量计算公式经过参数辨识处理得到的。

步骤202，根据所述电池的热量利用所述电池温度预测模型中的辨识后的温度计算公式计算下一时间步长的电池温度，将所述下一时间步长的电池温度输出，辨识后的温度计算公式是利用预先获得的温度计算公式经过参数辨识处理得到的。

其中，当前时间步长的温度初始时为设定的初始值(例如，初始值为当前环境温度值，或者初始值设定为0-100℃中的任一温度值)，在下一时间步长到来时利用计算得到的所述下一时间步长的电池温度更新所述初始值。

具体实施时，辨识后的热量计算公式包括：

第一端的电池模组的公式为：

第二端的电池模组的公式为：

辨识后的温度计算公式包括：

第一端的电池模组对应下一时间步长的温度计算公式：

第二端的电池模组对应下一时间步长的温度计算公式：

上述公式中的各项参数都是经过参数辨识后的准确结果，这样将电池中对应电池模组需要的换热液体流量m、换热液体的进水温度T_in和当前时间步长的电池温度T_B代入上述相应的热量计算公式能够得到对应的热量。再然后根据上述对应电池模组的温度计算公式计算下一时间步长的电池温度，得到之后作为电池的预测结果输出。公式中其他参数均为可获知的常量值。

这样因为电池预测模型能够适用于电池的各种情况，例如，能够适应HIL(Hardware in the loop，硬件在环),整车MPC(Model Predictive Control，模型预测控制)热管理控制等。

如图2B-1为使用用来进行参数辨识的辨识数据进行电池温度预测，得到的电池最小温度模拟值(即，冷端对应预测得到的温度模拟值)与电池最小温度测量值(即，冷端对应测量的温度测量值)的图形。

如图2B-2为使用用来进行参数辨识的辨识数据进行电池温度预测，得到的电池最大温度模拟值(即，热端对应预测得到的温度模拟值)与电池最大温度测量值(即，热端对应测量的温度测量值)的图形。

如图2B-3为使用用来进行参数辨识的辨识数据进行电池温度预测，得到的电池温差模拟值(即，热端和冷端之间的对应预测得到的温度差)与电池温差实验值(即，热端和冷端对应测量的得到的温度差)的图形。

如图2C-1为使用除了辨识数据之外的其他工况进行电池温度预测，得到的电池最小温度模拟值(即，冷端对应预测得到的温度模拟值)与电池最小温度测量值(即，冷端对应测量的温度测量值)的图形。

如图2C-2为使用除了辨识数据之外的其他工况进行电池温度预测，得到的电池最大温度模拟值(即，热端对应预测得到的温度模拟值)与电池最大温度测量值(即，热端对应测量的温度测量值)的图形。

如图2C-3为使用除了辨识数据之外的其他工况进行电池温度预测，得到的电池温差模拟值(即，热端和冷端之间的对应预测得到的温度差)与电池温差实验值(即，热端和冷端对应测量的得到的温度差)的图形。

根据上述6个图形可知电池预测模型在各种工况下进行预测得到的温度数据与实际温度数据相差较小，精度较高。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，与上述任意实施例的电池温度预测模型的确定方法相对应的，本申请还提供了一种电池温度预测模型的确定装置，如图3所示包括：

热量确定模块31，被配置为确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，其中，电池中设有多个电池模组，所述目标电池模组是所述多个电池模组中的至少之一；

虚拟电池模组构建模块32，被配置为在所述目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，将所述目标电池模组与虚拟电池模组组合形成等效电池模组；

温度计算模块33，被配置为确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值；

辨识模块34，被配置为在下一时间步长到来时，根据实际检测的所述等效电池模组的温度值与所述下一时间步长的温度值，对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识完成对所述参数的校准，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式；

模型构建模块35，被配置为根据所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式分别生成对应的计算单元构建电池温度预测模型，并在所述电池温度预测模型中设置输入口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式中的部分输入参数，以及在所述电池温度预测模型中设置输出口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式的计算结果，其中，所述电池温度预测模型用于根据所述辨识后的热量计算公式和所述辨识后的温度计算公式进行电池温度预测。

在一些实施例中，热量确定模块31，还被配置为：

所述热量计算公式的确定过程包括：

确定确定换热液体吸收热量对应的能量守恒公式和电池的换热公式，将所述能量守恒公式与所述换热公式进行联立，得到所述热量计算公式，其中，所述换热液体用于与所述电池进行热量交换。

在一些实施例中，热量确定模块31，还被配置为：

确定换热液体吸收热量对应的能量守恒公式：Q＝m·C_p·dT_w，其中，Q为热量，C_p为电池换热使用的换热液体的定压比热，m为换热液体流量，T_w为换热液体的水温；

根据电池与换热液体的换热过程确定初始换热公式：Q＝α·dA·(T_B-T_W)＝α·L_Cdx·(T_B-T_W)，其中，α为换热系数，A为换热面积，L_C为电池的特征长度，T_B为电池温度，x为位置参数；

将所述能量守恒公式和所述初始换热公式进行联立，并对电池的换热入口至换热出口的长度进行积分处理得到所述换热公式为：其中，T_W，out为换热出口温度值，T_W，in为换热入口温度值；

将所述换热公式与所述能量守恒公式进行联立，得到热量计算公式：其中，Q_L为长度为L的电池的热量，T_in为长度为L的电池的换热入口温度值。

在一些实施例中，热量确定模块31，还被配置为：

将所述电池的第一端的电池模组作为所述目标电池模组，确定所述第一端的电池模组的第一位置信息；

根据所述第一位置信息确定与所述第一端的电池模组的中心温度重合的第一中心温度段(0，L1)；

根据所述第一中心温度段的位置，利用所述热量计算公式，计算所述第一端的电池模组的热量Q_L1：

在一些实施例中，温度计算模块33，还被配置为：

确定第一端的电池模组的第一高度，和所述第一端的电池模组对应得到的第一等效电池模组的第一等效高度，计算所述第一等效高度与所述第一高度的比值c_h1；

确定所述第一等效电池模组在当前时间步长k对应的热量以及温度值/>

根据温度计算公式计算所述第一等效电池模组的下一时间步长的温度值公式为：

其中，/>为第一端的电池模组对应的换热液体流量。

在一些实施例中，热量确定模块31，还被配置为：

将所述电池的第二端的电池模组作为所述目标电池模组，确定所述第二端的电池模组的第二位置信息；

根据所述第二位置信息确定与所述第二端的电池模组的中心温度重合的第二中心温度段(L2,L)；

根据所述第二中心温度段的位置，利用所述热量计算公式，所述第二端的电池模组的热量Q_L2应该为电池整体的热量减去L2长度的热量，则Q_L2计算公式为：

在一些实施例中，温度计算模块33，还被配置为：

确定第二端的电池模组的第二高度，和所述第二端的电池模组对应得到的第二等效电池模组的第二等效高度，计算所述第二等效高度与所述第二高度的比值c_h2；

确定所述第二等效电池模组在当前时间步长k对应的热量以及温度值/>

根据温度计算公式计算所述第二等效电池模组的下一时间步长的温度值公式为：

其中，/>为第二端的电池模组对应的换热液体流量。

在一些实施例中，辨识模块34，还被配置为：

在下一时间步长到来时，利用设置在所述目标电池模组上的温度检测器检测的温度值等效为所述等效电池模组的温度值；

根据所述检测的温度值对热量计算公式和温度计算公式中的L1及c_h1，或者L2及c_h2进行参数辨识，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式。

基于同一发明构思，与上述任意实施例的电池温度预测方法相对应的，本申请还提供了一种电池温度预测装置，如图4所示包括：

热量计算模块41，被配置为获取电池进行换热时对应的换热液体流量、换热液体的进水温度和当前时间步长的电池温度，利用电池温度预测模型中的辨识后的热量计算公式计算电池的热量，辨识后的热量计算公式是利用预先获得的热量计算公式经过参数辨识处理得到的；

温度预测模块42，被配置为根据所述电池的热量利用所述电池温度预测模型中的辨识后的温度计算公式计算下一时间步长的电池温度，将所述下一时间步长的电池温度输出，辨识后的温度计算公式是利用预先获得的温度计算公式经过参数辨识处理得到的；

其中，当前时间步长的温度初始时为设定的初始值，在下一时间步长到来时利用计算得到的所述下一时间步长的电池温度更新所述初始值。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并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任意一实施例所述的方法。

图5示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的XX方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一个发明构思，本申请的实施例还提出了一种车辆，包括：上述实施例所述的电池温度预测模型的确定装置，或者上述实施例所述的电池温度预测装置，或者上述实施例所述的电子设备，或者上述实施例所述的非暂态计算机可读存储介质。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，包括：

确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，其中，电池中设有多个电池模组，所述目标电池模组是所述多个电池模组中的至少之一；

在所述目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，将所述目标电池模组与虚拟电池模组组合形成等效电池模组；

确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值；

在下一时间步长到来时，根据实际检测的所述等效电池模组的温度值与所述下一时间步长的温度值的差异，对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识完成对所述参数的校准，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式；

根据所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式分别生成对应的计算单元构建电池温度预测模型，并在所述电池温度预测模型中设置输入口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式中的部分输入参数，以及在所述电池温度预测模型中设置输出口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式的计算结果；

其中，所述电池温度预测模型用于根据所述辨识后的热量计算公式和所述辨识后的温度计算公式进行电池温度预测。

2.根据权利要求1所述的电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，所述热量计算公式的确定过程包括：

确定换热液体吸收热量对应的能量守恒公式和电池的换热公式，将所述能量守恒公式与所述换热公式进行联立，得到所述热量计算公式，其中，所述换热液体用于与所述电池进行热量交换。

3.根据权利要求2所述的电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，所述确定换热液体吸收热量对应的能量守恒公式和电池的换热公式，将所述能量守恒公式与所述换热公式进行联立，得到所述热量计算公式，包括：

确定换热液体吸收热量对应的能量守恒公式：Q＝m·C_p·dT_w，其中，Q为热量，C_p为电池换热使用的换热液体的定压比热，m为换热液体流量，T_w为换热液体的水温；

根据电池与换热液体的换热过程确定初始换热公式：Q＝α·dA·(T_B-T_W)＝α·L_Cdx·(T_B-T_W)，其中，α为换热系数，A为换热面积，L_C为电池的特征长度，T_B为电池温度，x为位置参数；

将所述能量守恒公式和所述初始换热公式进行联立，并对电池的换热入口至换热出口的长度进行积分处理得到所述换热公式为：其中，T_W，out为换热出口温度值，T_W，in为换热入口温度值；

将所述换热公式与所述能量守恒公式进行联立，得到热量计算公式：其中，Q_L为长度为L的电池的热量，T_in为长度为L的电池的换热入口温度值。

4.根据权利要求3所述的电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，所述确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，包括：

将所述电池的第一端的电池模组作为所述目标电池模组，确定所述第一端的电池模组的第一位置信息；

根据所述第一位置信息确定与所述第一端的电池模组的中心温度重合的第一中心温度段(0，L1)；

根据所述第一中心温度段的位置，利用所述热量计算公式，计算所述第一端的电池模组的热量Q_L1：

5.根据权利要求4所述的电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值，包括：

确定第一端的电池模组的第一高度，和所述第一端的电池模组对应得到的第一等效电池模组的第一等效高度，计算所述第一等效高度与所述第一高度的比值c_h1；

确定所述第一等效电池模组在当前时间步长k对应的热量以及温度值/>

根据温度计算公式计算所述第一等效电池模组的下一时间步长的温度值公式为：

其中，/>为第一端的电池模组对应的换热液体流量。

6.根据权利要求3所述的电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，所述确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，包括：

将所述电池的第二端的电池模组作为所述目标电池模组，确定所述第二端的电池模组的第二位置信息；

根据所述第二位置信息确定与所述第二端的电池模组的中心温度重合的第二中心温度段(L2,L)；

根据所述第二中心温度段的位置，利用所述热量计算公式，所述第二端的电池模组的热量Q_L2应该为电池整体的热量减去L2长度的热量，则Q_L2计算公式为：

7.根据权利要求6所述的电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值，包括：

确定第二端的电池模组的第二高度，和所述第二端的电池模组对应得到的第二等效电池模组的第二等效高度，计算所述第二等效高度与所述第二高度的比值c_h2；

确定所述第二等效电池模组在当前时间步长k对应的热量以及温度值/>

根据温度计算公式计算所述第二等效电池模组的下一时间步长的温度值公式为：

其中，/>为第二端的电池模组对应的换热液体流量。

8.根据权利要求5或7所述的电池温度预测模型的确定方法，其特征在于，所述在下一时间步长到来时，根据实际检测的所述等效电池模组的温度值与所述下一时间步长的温度值的差异，对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式，包括：

在下一时间步长到来时，利用设置在所述目标电池模组上的温度检测器检测的温度值等效为所述等效电池模组的温度值；

根据所述检测的温度值对热量计算公式和温度计算公式中的L1及c_h1，或者L2及c_h2进行参数辨识，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式。

9.一种电池温度预测方法，其特征在于，包括：

获取电池进行换热时对应的换热液体流量、换热液体的进水温度和当前时间步长的电池温度，利用电池温度预测模型中的辨识后的热量计算公式计算电池的热量，辨识后的热量计算公式是利用预先获得的热量计算公式经过参数辨识处理得到的；

根据所述电池的热量利用所述电池温度预测模型中的辨识后的温度计算公式计算下一时间步长的电池温度，将所述下一时间步长的电池温度输出，辨识后的温度计算公式是利用预先获得的温度计算公式经过参数辨识处理得到的；

其中，当前时间步长的温度初始时为设定的初始值，在下一时间步长到来时利用计算得到的所述下一时间步长的电池温度更新所述初始值。

10.一种电池温度预测模型的确定装置，其特征在于，包括：

热量确定模块，被配置为确定目标电池模组的尺寸，将所述目标电池模组的尺寸代入热量计算公式确定所述目标电池模组的热量，其中，电池中设有多个电池模组，所述目标电池模组是所述多个电池模组中的至少之一；

虚拟电池模组构建模块，被配置为在所述目标电池模组的一侧构建虚拟电池模组，将所述目标电池模组与虚拟电池模组组合形成等效电池模组；

温度计算模块，被配置为确定所述等效电池模组的尺寸，根据所述等效电池模组的尺寸与所述目标电池模组的尺寸的比例关系，代入温度计算公式确定所述等效电池模组的下一时间步长的温度值；

辨识模块，被配置为在下一时间步长到来时，根据实际检测的所述等效电池模组的温度值与所述下一时间步长的温度值，对热量计算公式和温度计算公式中的参数进行参数辨识完成对所述参数的校准，得到辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式；

模型构建模块，被配置为根据所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式分别生成对应的计算单元构建电池温度预测模型，并在所述电池温度预测模型中设置输入口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式中的部分输入参数，以及在所述电池温度预测模型中设置输出口对应所述辨识后的热量计算公式和辨识后的温度计算公式的计算结果，其中，所述电池温度预测模型用于根据所述辨识后的热量计算公式和所述辨识后的温度计算公式进行电池温度预测。

11.一种电池温度预测装置，其特征在于，包括：

热量计算模块，被配置为获取电池进行换热时对应的换热液体流量、换热液体的进水温度和当前时间步长的电池温度，利用电池温度预测模型中的辨识后的热量计算公式计算电池的热量，辨识后的热量计算公式是利用预先获得的热量计算公式经过参数辨识处理得到的；

温度预测模块，被配置为根据所述电池的热量利用所述电池温度预测模型中的辨识后的温度计算公式计算下一时间步长的电池温度，将所述下一时间步长的电池温度输出，辨识后的温度计算公式是利用预先获得的温度计算公式经过参数辨识处理得到的；

其中，当前时间步长的温度初始时为设定的初始值，在下一时间步长到来时利用计算得到的所述下一时间步长的电池温度更新所述初始值。

12.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并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如权利要求1至9任意一项所述的方法。

13.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至9任意一项所述方法。

14.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求10所述的电池温度预测模型的确定装置，或者权利要求11所述的电池温度预测装置，或者权利要求12所述的电子设备，或者权利要求13所述的非暂态计算机可读存储介质。