电池热管理系统的温度确定方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本公开提供了一种电池热管理系统的温度确定方法、装置、电子设备及存储介质，电池热管理系统包括单体电池、设置于单体电池上的连接片以及用于对单体电池进行温度调节的冷却液；该电池热管理系统的温度确定方法包括：获取电池热管理系统的实时采样数据；实时采样数据包括环境测量温度、单体电池的测量电流、连接片的测量温度及冷却液的测量温度；建立关于电池热管理系统的热电耦合模型；基于实时采样数据以及热电耦合模型，采用卡尔曼滤波算法确定单体电池的内部计算温度、连接片的计算温度及冷却液的计算温度。本申请实施例，即使在温度传感器零漂或者损坏的情况下，仍可以计算出热管理系统的温度，提高了电池包的安全性。提高了电池包的安全性。提高了电池包的安全性。

【技术实现步骤摘要】
电池热管理系统的温度确定方法、装置及电子设备


[0001]本公开涉及动力电池
，具体而言，涉及一种电池热管理系统的温度确定方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的多元化，环境问题的日益严峻，新能源汽车行业发展迅速，其中电动汽车由于对环境影响相对传统汽车较小，使用范围越来越广泛。电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，电池作为电动汽车的心脏，是电动汽车产业发展的关键，除了电池的续航里程是电动汽车的发展瓶颈，电池的安全问题更是不容小觑。
[0003]电动汽车通常包括电池包以及用于对电池包的状态信息进行监控管理的电池管理系统。其中，电池包通常包括多个串并联的电池模块，每个电池模块包括多个串联的单体电池。电池包是电动汽车的核心部件，其对温度的要求较高，其在低温环境下容量衰减、充放电困难，且容易导致单体电池内部短路而发生安全事故；在高温条件下容易引发热失控问题。
[0004]为了实现对电池的热管理，以保证电池的性能，通常采用热管理系统来对电池进行加热或者降温，且通过传感器来检测热管理系统的状态参数(比如电池温度、冷却液温度等)，并将所检测到的状态参数发送至电池管理系统，以实现对电池包安全性能的诊断。然而，若传感器发生精度较低(零漂)或者发生故障时，电池管理系统将无法获取到热管理系统的相关状态参数，进而影响对电池包安全性能的诊断，比如电池包可能因过热而引起性能的恶化甚至引起电池包爆炸的严重事故，从而给车辆的运行造成了安全隐患。r/>
技术实现思路

[0005]本公开实施例至少提供一种电池热管理系统的温度确定方法、装置、电子设备及存储介质。
[0006]第一方面，本公开实施例提供了一种电池热管理系统的温度确定方法，所述电池热管理系统包括单体电池、设置于所述单体电池上的连接片以及用于对所述单体电池进行温度调节的冷却液；所述方法包括：
[0007]获取所述电池热管理系统的实时采样数据；所述实时采样数据包括环境测量温度、所述单体电池的测量电流、所述连接片的测量温度及所述冷却液的测量温度；
[0008]建立关于所述电池热管理系统的热电耦合模型；
[0009]基于所述实时采样数据以及所述热电耦合模型，采用卡尔曼滤波算法确定所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度。
[0010]本公开实施例中，通过建立关于所述电池热管理系统的热电耦合模型，并结合电池热管理系统的实时采样数据及卡尔曼滤波算法，计算所述单体电池内部温度、所述连接片温度及所述冷却液温度，不仅可以计算出单体电池内部的温度，而且即使在温度传感器
零漂或者损坏的情况下，仍可以计算出冷却液及连接片的温度，进而可以避免因传感器故障而导致的电池包安全性能的事件发生，提高了电池包的安全性。
[0011]根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述建立关于所述电池热管理系统的热电耦合模型，包括：
[0012]建立关于所述单体电池、第一物理接触面以及第二物理接触面的热电耦合模型；所述第一物理接触面为所述单体电池与所述连接片之间的物理接触面，所述第二物理接触面为所述单体电池与所述冷却液之间的物理接触面。
[0013]本公开实施例中，基于所述单体电池分别与所述连接片以及所述冷却液之间的物理接触面积及热传原理，建立所述热电耦合模型，提高了建立的热电耦合模型的精度。
[0014]根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述热电耦合模型包括电池热源、电池热熔、电池内部热阻、电池顶部热阻、电池底部热阻、连接片热源以及冷却液热源；所述电池热源、所述连接片热源以及所述冷却液热源的一端均和外界环境相连，所述电池热源的另一端与所述电池热阻的第一端相连，所述连接片热源的另一端通过所述电池顶部热阻与所述电池热阻的第二端相连，且所述冷却液热源的另一端通过所述电池底部热阻与所述电池热阻的第二端相连，所述电池热熔与所述电池热源并联设置；
[0015]其中，所述外界环境等效于参考地，所述电池热源、所述连接片热源以及所述冷却液热源等效于电源，所述电池内部热阻、所述电池顶部热阻及所述电池底部热阻等效于电阻、所述电池热熔等效于电容。
[0016]本公开实施例中，通过将热模型和电模型进行等效，可以清楚的了解热管理系统的热能传递及转换关系，方便后续的计算。
[0017]根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述基于所述实时采样数据以及所述热电耦合模型，采用卡尔曼滤波算法确定所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度，包括：
[0018]基于所述实时采样数据，确定所述热管理系统的状态变量、输入变量以及观测变量；所述状态变量包括所述单体电池相对外界环境的温差、所述连接片相对所述外界环境的温差及所述冷却液相对所述外界环境的温差，所述输入变量包括所述单体电池的测量电流的平方值，所述观测变量包括所述连接片相对所述外界环境的温差及所述冷却液相对所述外界环境的温差；
[0019]根据所述热电耦合模型建立目标状态方程，并基于所述状态变量、所述输入变量以及所述观测变量，建立目标观测方程；所述目标状态方程用于反映所述状态变量与所述输入变量之间的关联关系，所述目标观测方程用于反映所述观测变量与所述状态变量和所述输入变量的关联关系；
[0020]基于所述目标状态方程、目标观测方程、所述状态变量、所述输入变量、和所述观测变量，采用所述卡尔曼滤波算法计算所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度。
[0021]根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述根据所述热电耦合模型建立目标状态方程，并基于所述状态变量、所述输入变量以及所述观测变量，建立目标观测方程之后，所述方法还包括：
[0022]根据所述热电耦合模型，分别建立关于所述单体电池、所述连接片及所述冷却液
的状态方程；
[0023]根据所述单体电池的状态方程、所述连接片的状态方程及所述冷却液的状态方程，确定所述目标状态方程和所述目标观测方程的系数；
[0024]所述基于所述目标状态方程、目标观测方程、所述状态变量、所述输入变量、和所述观测变量，采用所述卡尔曼滤波算法计算所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度，包括：
[0025]所述基于所述状态变量、所述输入变量、和所述观测变量以及所述目标状态方程和目标观测方程的系数，采用所述卡尔曼滤波算法计算所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度。
[0026]根据第一方面，在一种可能的实施方式中，所述采用所述卡尔曼滤波算法计算所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度，包括：
[0027]采用所述卡尔曼滤波算法中的时间更新方程和状态更新方程，计算所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度。
[0028]第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池热管理系统的温度确定方法，所述电池热管理系统包括单体电池、设置于所述单体电池上的连接片以及用于对所述单体电池进行温度调节的冷却液；其特征在于，所述方法包括：获取所述电池热管理系统的实时采样数据；所述实时采样数据包括环境测量温度、所述单体电池的测量电流、所述连接片的测量温度及所述冷却液的测量温度；建立关于所述电池热管理系统的热电耦合模型；基于所述实时采样数据以及所述热电耦合模型，采用卡尔曼滤波算法确定所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立关于所述电池热管理系统的热电耦合模型，包括：建立关于所述单体电池、第一物理接触面以及第二物理接触面的热电耦合模型；所述第一物理接触面为所述单体电池与所述连接片之间的物理接触面，所述第二物理接触面为所述单体电池与所述冷却液之间的物理接触面。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热电耦合模型包括电池热源、电池热熔、电池内部热阻、电池顶部热阻、电池底部热阻、连接片热源以及冷却液热源；所述电池热源、所述连接片热源以及所述冷却液热源的一端均和外界环境相连，所述电池热源的另一端与所述电池热阻的第一端相连，所述连接片热源的另一端通过所述电池顶部热阻与所述电池热阻的第二端相连，且所述冷却液热源的另一端通过所述电池底部热阻与所述电池热阻的第二端相连，所述电池热熔与所述电池热源并联设置；其中，所述外界环境等效于参考地，所述电池热源、所述连接片热源以及所述冷却液热源等效于电源，所述电池内部热阻、所述电池顶部热阻及所述电池底部热阻等效于电阻、所述电池热熔等效于电容。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实时采样数据以及所述热电耦合模型，采用卡尔曼滤波算法确定所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度，包括：基于所述实时采样数据，确定所述热管理系统的状态变量、输入变量以及观测变量；所述状态变量包括所述单体电池相对外界环境的温差、所述连接片相对所述外界环境的温差及所述冷却液相对所述外界环境的温差，所述输入变量包括所述单体电池的测量电流的平方值，所述观测变量包括所述连接片相对所述外界环境的温差及所述冷却液相对所述外界环境的温差；根据所述热电耦合模型建立目标状态方程，并基于所述状态变量、所述输入变量以及所述观测变量，建立目标观测方程；所述目标状态方程用于反映所述状态变量与所述输入变量之间的关联关系，所述目标观测方程用于反映所述观测变量与所述状态变量和所述输入变量的关联关系；基于所述目标状态方程、目标观测方程、所述状态变量、所述输入变量、和所述观测变量，采用所述卡尔曼滤波算法计算所述单体电池的内部计算温度、所述连接片的计算温度及所述冷却液的计算温度。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，刘峰，黄智信，张兴，
申请(专利权)人：北京嘀嘀无限科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：