电池热管理系统的控制模型的建模方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电池热管理系统的控制模型的建模方法。包括：确定电池热管理系统的物理过程、输入信号和输出信号；从车辆的历史行驶数据中获取与所述输入信号和输出信号对应的实际系统数据；对物理过程进行能量分析，确定电池热管理系统是否具有线性时不变特性；确定电池热管理系统的控制模型结构；控制模型结构为基于线性时不变模型形式构建的；基于实际系统数据，对控制模型结构进行参数辨识。控制模型的计算量小，速度快，适于在线控制算法的使用，可以用于动力电池热管理的先进控制算法应用或其他应用。且参数辨识过程不需要实验设备以及设计实验方案，直接通过车辆行驶过程中产生的大量的历史数据进行参数辨识，方法简单。单。单。

【技术实现步骤摘要】
电池热管理系统的控制模型的建模方法及装置


[0001]本申请涉及电动汽车动力电池的热管理
，尤其涉及电池热管理系统的控制模型的建模方法及装置。

技术介绍

[0002]电动汽车动力电池的热管理技术与方案非常重要，如果动力电池温度过低，动力电池不能提供充足动力；如果动力电池温度过高，则可能会出现电池自燃爆炸等严重事故。当前电池热管理是基于规则的控制，没有建立合适的电池热管理的控制模型；已有的电池仿真模型计算量大，计算速度慢，适合离线仿真，不适于在线控制算法的使用。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种电池热管理系统的控制模型的建模方法、装置、电子设备及存储介质，以实现了电池热管理系统的控制模型建模，适于在线控制算法的使用。本申请的技术方案如下：
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种电池热管理系统的控制模型的建模方法，包括：
[0005]确定所述电池热管理系统的物理过程、输入信号和输出信号；其中，所述物理过程指的是热量传递和储存的过程；
[0006]从车辆的历史行驶数据中获取与所述输入信号和输出信号对应的实际系统数据；
[0007]对所述物理过程进行能量分析，确定所述电池热管理系统是否具有线性时不变特性；
[0008]在所述电池热管理系统具有线性时不变特性的情况下，确定所述电池热管理系统的控制模型结构；其中，所述控制模型结构为基于线性时不变模型形式构建；
[0009]基于所述实际系统数据，对所述控制模型结构进行参数辨识，并根据参数辨识结果确定所述电池热管理系统的控制模型。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种电池热管理系统的控制模型的建模装置，包括：
[0011]系统分析模块，用于确定所述电池热管理系统的物理过程、输入信号和输出信号；其中，所述物理过程指的是热量传递和储存的过程；
[0012]数据获取模块，用于从车辆的历史行驶数据中获取与所述输入信号和输出信号对应的实际系统数据；
[0013]特性确定模块，用于对所述物理过程进行能量分析，确定所述电池热管理系统是否具有线性时不变特性；
[0014]模型结构确定模块，用于在所述电池热管理系统具有线性时不变特性的情况下，确定所述电池热管理系统的控制模型结构；其中，所述控制模型结构为基于线性时不变模型形式构建；
[0015]控制模型确定模块，用于基于所述实际系统数据，对所述控制模型结构进行参数辨识，并根据参数辨识结果确定所述电池热管理系统的控制模型。
[0016]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请第一方面实施例所述的电池热管理系统的控制模型的建模方法。
[0017]第四方面，本申请实施例提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本申请第一方面实施例所述的电池热管理系统的控制模型的建模方法。
[0018]第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现本申请第一方面实施例所述的电池热管理系统的控制模型的建模方法的步骤。
[0019]本申请实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
[0020]从车辆的历史行驶数据中获取与所述输入信号和输出信号对应的实际系统数据，通过对电池热管理系统的热量传递和储存的过程的能量分析，判断电池热管理系统是否符合线性时不变特征；在符合该线性时不变时，建立对应的模型结构，在根据获取的实际系统数据对模型结构进行参数辨识，确定控制模型，实现了电池热管理系统的控制模型建模，模型计算量小，速度快，适于在线控制算法的使用。
[0021]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，并不能限制本申请。
附图说明
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。
[0023]图1是根据一示例性实施例示出的一种电池热管理系统的控制模型的建模方法的流程图。
[0024]图2是根据一示例性实施例的电池热管理系统控制模型建模及参数辨识过程的示意图。
[0025]图3是根据一示例性实施例电池本体和电池冷却水的能量分析的原理图。
[0026]图4是根据一具体实施例示出的一种电池热管理系统的控制模型的建模方法的流程图。
[0027]图5是根据一示例性实施例示出的一种电池热管理系统的控制模型的建模装置的框图。
[0028]图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
[0029]为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030]需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必
用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便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那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0031]其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“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。
[0032]需要说明的是，本申请的其他术语解释如下：
[0033]LTI(linear time invariant，线性时不变)系统，是根据系统输入和输出是否具有线性特性来定义的。满足叠加原理的系统具有线性特性。时不变系统：就是系统的参数不随时间而变化，即不管输入信号作用的时间先后，输出信号响应的形状均相同。线性时不变系统：既满足叠加原理又具有时不变特性。LTI模型常用来描述一些线性时不变系统，或者一些非线性不强和一些时变性弱的系统。LTI模型公式明确，参数辨识方法简单，计算速度快，完全适用于在线控制算法。
[0034]状态空间模型，是动态时域模型，以隐含着的时间为自变量。
[0035]参数辨识，是一种将理论模型与实际数据结合起来用于预测的技术。参数辨识根据实验数据和建立的模型来确定一组模型的参数值，使得由模型计算得到的数值结果能最好地拟合测试数据，从而可以对未知过程进行预测，提供一定的理论指导。
[0036]图1是根据本申请一个实施例的电池热管理系统的控制模型的建模方法的流程图。需要说明的是，本申请实施例的电池热管理系统的控制模型的建模方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池热管理系统的控制模型的建模方法，其特征在于，包括：确定所述电池热管理系统的物理过程、输入信号和输出信号；其中，所述物理过程指的是热量传递和储存的过程；从车辆的历史行驶数据中获取与所述输入信号和输出信号对应的实际系统数据；对所述物理过程进行能量分析，确定所述电池热管理系统是否具有线性时不变特性；在所述电池热管理系统具有线性时不变特性的情况下，确定所述电池热管理系统的控制模型结构；其中，所述控制模型结构为基于线性时不变模型形式构建；基于所述实际系统数据，对所述控制模型结构进行参数辨识，并根据参数辨识结果确定所述电池热管理系统的控制模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：周期性或者定时性获取新数据，所述新数据为新获取的实际系统数据；基于所述新数据对所述控制模型结构重新进行参数辨识，得到新的参数辨识结果；基于所述新的参数辨识结果，确定更新后的控制模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述物理过程进行能量分析，确定所述电池热管理系统是否具有线性时不变特性，包括：根据能量守恒定律，建立所述物理过程的微分方程；将所述微分方程进行离散化处理，并整理为状态空间形式的线性模型；基于所述实际系统数据，验证所述线性模型中的模型参数是否为时不变参数；和/或，根据所述线性模型中的模型参数的物理含义，判断所述模型参数是否为时不变参数；在所述线性模型的模型参数为时不变参数的情况下，确定所述电池热管理系统具有线性时不变特性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据能量守恒定律，建立所述物理过程的微分方程，包括：将电池冷却水和电池本体分别作为两个储能件，并将所述电池冷却水和电池本体的温度作为状态变量；基于能量守恒定律，建立所述物理过程中的电池本体与电池冷却水的传热过程的微分方程。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际系统数据，对所述控制模型结构进行参数辨识；包括：对所述控制模型结构添加误差项，并整理为用于最小二乘问题的模型形式；基于所述实际系统数据，通过最小二乘法对所述控制模型结构进行参数辨识。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春山，薛剑，刘凯峰，张洪洋，蒙越，宁昀鹏，
申请(专利权)人：北京罗克维尔斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：