一种动力电池热管理方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及电动汽车热管理技术领域，尤其涉及一种动力电池热管理方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着新能源车辆的普及，用户对于电动汽车的需求重心也转移为电动汽车关键总成的使用寿命、乘员舱制冷制热的舒适度以及不同温度下续航里程的一致性。为了达成以上目标，电动汽车整车热管理系统需要高效利用整车能量，减少热管理功能所消耗的能量，保证关键核心的动力系统工作在合适的温度区间。
3.目前，现有的动力电池热管理方法通过循环水泵驱动冷却液通过热交换器进行热交换，以实现对动力电池的热管理，存在驱动水泵和控制水泵控制器的能量损失。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种动力电池热管理方法、装置、设备及存储介质，以实现动力电池温度的自均衡，减少动力电池热管理过程中的能量消耗。
5.根据本发明的一方面，提供了一种动力电池热管理方法，包括：
6.获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；
7.在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；
8.在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。
9.根据本发明的另一方面，提供了一种动力电池热管理装置，包括：
10.请求信号获取模块，用于获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；
11.动力电池加热模块，用于在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；
12.动力电池制冷模块，用于在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。
13.根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
14.至少一个处理器；以及
15.与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
16.存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的动力电池热管理方法。
17.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的动力电池热管理方法。
18.本发明实施例的技术方案，通过获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。上述技术方案，根据动力电池请求信号，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热或制冷，而非通过循环水泵驱动冷却液通过热交换器进行热交换，以对动力电池进行加热或制冷。基于热电效应模块的热电效应(即珀尔帖效应和汤姆逊效应)，对动力电池进行加热或制冷的热管理，实现了对动力电池温度的动态调整，进而实现了动力电池温度的自均衡；且在动力电池热管理过程中不存在驱动水泵和控制水泵控制器的能量损失，进而减少了动力电池热管理过程中的能量消耗。
19.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1a是本发明实施例涉及的一种电动汽车整车热管理系统的结构示意图；
22.图1b是本发明实施例涉及的一种动力电池系统的主箱体中液体流道连接的结构示意图；
23.图1c是本发明实施例涉及的一种动力电池系统中散热板与支撑隔板中液体流道的结构示意图；
24.图1d是根据本发明实施例一提供的一种动力电池热管理方法的流程图；
25.图2是根据本发明实施例二提供的一种动力电池热管理方法的流程图；
26.图3是根据本发明实施例三提供的一种动力电池热管理装置的结构示意图；
27.图4是实现本发明实施例的动力电池热管理方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
29.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“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，以便这里描述的本发明的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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.此外，还需要说明的是，本发明的技术方案中，所涉及的动力电池请求信号、电动汽车的整车能耗以及外界环境温度等的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
31.为了便于理解，首先对本发明实施例涉及的一种电动汽车整车热管理系统做简要介绍，所述电动汽车整车热管理系统包括新能源总成热管理系统、整车空调系统、整车处理器和动力电池控制单元；参见图1a，其中，
32.所述新能源总成热管理系统包括膨胀水箱、机舱散热器、循环水泵、动力电机系统、功率电压变换系统、动力电池系统和三通阀等；
33.所述整车空调系统包括空调压缩机、机舱冷凝器、驾驶室蒸发器、电子膨胀阀和储液罐等；其中，所述驾驶室蒸发器用于完成乘员舱制冷时的热量交换；
34.所述新能源总成热管理系统和所述整车空调系统通过暖风芯体实现系统耦合；其中，所述暖风芯体中包括供暖加热器(即图1a中的风暖ptc)，用于完成乘员舱加热时的热量交换；所述暖风芯体集成的风暖ptc是一种低压工作加热器；所述低压是指电压小于等于60v的电压；
35.所述新能源总成热管理系统中的动力电机系统包括电机(即图1a中的m)和电机控制单元(motor control unit，mcu)；其中，所述电机包括机芯、定子和转子；所述电机控制单元又称为电机控制器；
36.所述新能源总成热管理系统中的功率电压变换系统包括直流变换器(dc-to-dc converter，dcdc)和车载充电机(on-board charger，obc)；
37.所述新能源总成热管理系统中的动力电池系统包括热电效应模块、散热板块、隔热垫、主箱体、支撑隔板、上盖、下盖以及至少两个动力电池单体等；其中，
38.所述热电效应模块连接至所述动力电池控制单元；
39.所述主箱体内部设置有固定梁，通过焊接技术将所述固定梁、所述主箱体和所述支撑隔板焊接为一个整体；所述主箱体具有进水口和出水口，所述主箱体和所述支撑隔板内部均具有液体流道，所述液体流道与所述进水口和所述出水口相连接(参见图1b)；
40.所述动力电池单体与所述热电效应模块和所述散热板块贴合，且所述动力电池单体位于所述热电效应模块和所述散热板块之间；
41.所述散热板块内部具有散热翅片形成的液体流道，且所述散热板块与所述支撑隔板连接，所述支撑隔板中的液体流道与所述散热板块中的液体流道形成闭合腔体(参见图1c)；
42.所述主箱体内部在平行流体流动方向的最前端和最末端通过所述隔热垫与所述电池单体接触；
43.在所述主箱体的上下分别对称的布置所述热电效应模块、所述散热板块、所述隔热垫、所述固定梁以及所述支撑隔板；
44.所述主箱体与上盖和所述下盖采用密封胶密封，并由螺栓紧固。
45.实施例一
46.图1d为本发明实施例一提供的一种动力电池热管理方法的流程图，图1a是本发明实施例涉及的一种电动汽车整车热管理系统的结构示意图，本实施例可适用于对以冷却液为介质的电动汽车进行整车热管理的情况，该方法可以由种动力电池热管理装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中的电动汽车整车热管理系统中，该电子设备可以是电动汽车的控制台。如图1d所示，该方法包括：
47.s101、获取电动汽车中当前的动力电池请求信号。
48.其中，动力电池请求信号可以是动力电池加热请求信号，也可以是动力电池制冷请求信号。动力电池请求信号可以根据动力电池的需求自动生成。相应的，动力电池加热请求信号可以根据动力电池的加热需求自动生成；动力电池制冷请求信号可以根据动力电池的制冷需求自动生成。
49.具体的，从整车处理器中获取电动汽车中当前的动力电池请求信号。其中，整车处理器位于电动汽车整车热管理系统中。
50.s102、在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热。
51.其中，乘员舱加热请求信号可以根据乘员舱中乘员的加热需求自动生成。第一单位能耗可以是指动力电池加热过程中动力电池单位时间消耗的能量。第二单位能耗可以是指乘员舱加热过程中乘员舱单位时间消耗的能量热。动力电池控制单元位于电动汽车整车热管理系统中，用于控制热电效应模块和动力电池单体。需要说明的是，动力电池控制单元控制动力电池单体时，可以输出高压电源，且所述高压电源等于或大于60v(伏特)。动力电池控制单元控制热电效应模块时，可以对动力电池进行热管理，即动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热或制冷。电效应模块包括至少两个热电效益单元，用于根据电动汽车整车热管理系统中冷却液的温度以及动力电池的温度，基于热电效应模块自身的热电效应(即珀尔帖效应和汤姆逊效应)对动力电池的温度进行动态调整。其中，珀尔帖效应是指带电导体的两端产生温差的现象，即带电导体的一端产生热量，另一端吸收热量的现象。汤姆逊效应是指带电导体两端有温差时产生电势的现象。
52.示例性的，在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，电动汽车整车热管理系统中的整车处理器，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，基于预设的能耗计算规则，确定第一单位能耗和第二单位能耗；将第一单位能耗与预设的第一单位能耗阈值进行比较，将第二单位能耗与预设的第二单位能耗阈值进行比较，得到比较结果；根据比较结果，预先设置各比较结果下采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热的加热方法；进而根据比较结果，采用相应的加热方法对动力电池进行加热。需要说明的是，预设的能耗计算规则、预设的第一单位能耗阈值和预设的第二单位能耗阈值均可根据实际需要预先设置。
53.s103、在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据所动力电池
制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。
54.其中，外界环境温度可以是指电动汽车外的大气温度。需要说明的是，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷的过程中，整车热管理系统中新能源总成热管理系统中的动力电池系统可以输出12v的低压电源。
55.示例性的，在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，预先在整车处理器中设置各外界环境温度下动力电池制冷需要的能量，根据动力点制冷请求信号和外界环境温度，确定动力电池制冷需要的能量；根据动力电池制冷需要的能量，确定热电效应模块中需要传递热量的热电效应单元的数量(记为m，m为正整数)；整车处理器采用动力电池控制单元从热电效应模块中选择m个热电效应单元，并控制这m个热电效应单元对动力电池进行制冷。
56.需要说明的是，参见图1a，在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号闭关电动汽车整车热管理系统中三通阀1的出口1，开启三通阀1的出口2，启动循环水泵，冷却液依次流经动力电池系统、动力电机系统、膨胀水箱、暖风芯体和机舱散热器，以使电动汽车整车热管理系统中的冷却液流动起来。
57.可选的，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度，确定动力电池的制冷功率；根据动力电池的制冷功率，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。
58.其中，制冷功率可以是指动力电池制冷过程需要消耗的电能。示例性的，在动力电池的制冷功率大于预设的功率阈值的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度，从整车处理中获取该外界环境温度下动力电池的制冷功率；并基于整车处理中预先设置的动力电池的制冷规则，根据动力电池的制冷功率，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。其中，预设的功率阈值可以根据实际需要预先设置。
59.可以理解的是，根据动力电池的制冷功率，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷，可以更加科学合理地对动力电池进行制冷，从而降低动力电池制冷过程中的能量消耗。
60.可选的，所述根据动力电池的制冷功率，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷，可以是：计算动力电池的制冷功率与外界环境温度之间的比值；在比值小于或等于预设的比值阈值的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制目标热电效应单元对动力电池进行制冷；在比值大于预设的比值阈值的情况下，采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元对动力电池进行制冷。
61.其中，预设的比值阈值根据实际需要预先设置，比如，预设的比值阈值为15w/℃(瓦特/摄氏度)。候选热电效应单元可以是指热电效应模块中可以被选择的热电效应单元。目标热电效应单元可以是指热电效应模块中被选中的热电效应单元。
62.具体的，计算动力电池的制冷功率与外界环境温度之间的比值；在比值小于或等于预设的比值阈值的情况下，参见图1a，关闭电动汽车整车热管理系统中三通阀2的出口2，开启三通阀2的出口1，开启两通阀，关闭电子膨胀阀1，关闭三通阀3的出口2，开启三通阀3
的出口1，制冷剂依次流经空调压缩机、电子膨胀阀2、暖风芯体、两通阀、机舱冷凝器、电子膨胀阀3和驾驶室蒸发器；同时采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制目标热电效应单元将动力电池产生的部分热量转移到冷却液中，进而实现对动力电池的制冷；在比值大于预设的比值阈值的情况下，参见图1a，开启电动汽车整车热管理系统中三通阀2的出口2，关闭三通阀2的出口1，开启两通阀，关闭电子膨胀阀1，关闭三通阀3的出口2，开启三通阀3的出口1，制冷剂依次流经空调压缩机、电子膨胀阀2、两通阀、机舱冷凝器、电子膨胀阀3和驾驶室蒸发器；同时采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元将动力电池产生的全部热量转移到冷却液中，进而实现对动力电池的制冷。
63.在一个可选实施例中，若热电效应模块中的一个候选热电效应单元对应一个动力电池单体，所述采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，可以是：根据热电效应模块中各候选热电效应单元对应的动力电池单体的温度，从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元。
64.具体的，将热电效应模块中各候选热电效应单元对应的动力电池单体的温度与预设的最高温度阈值进行比较，将热电效应模块中候选热电效应单元对应的动力电池单体的温度大于或等于预设的最高温度阈值的候选热电效应单元，作为目标热电效应单元。其中，预设的最高温度阈值可以根据动力电池的类型预先设置，也可以根据实际需要预先设置。
65.相应的，所述在比值小于或等于预设的比值阈值的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制目标热电效应单元对动力电池进行制冷，可以是：在比值小于或等于预设的比值阈值的情况下，根据热电效应模块中各候选热电效应单元对应的动力电池单体的温度，从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元；采用动力电池控制单元，并控制目标热电效应单元对动力电池进行制冷。
66.可以理解的是，通过计算动力电池的制冷功率与外界环境温度之间的比值确定采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷的制冷方法，充分考虑了动力电池制冷功率和外界环境温度对动力电池制冷过程的影响，使得动力电池的制冷过程更加合理，进而减少了动力电池制冷过程的能量消耗。
67.本发明实施例的技术方案，通过获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。上述技术方案，根据动力电池请求信号，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热或制冷，而非通过循环水泵驱动冷却液通过热交换器进行热交换，以对动力电池进行加热或制冷。基于热电效应模块的热电效应(即珀尔帖效应和汤姆逊效应)，对动力电池进行加热或制冷的热管理，实现了对动力电池温度的动态调整，进而实现了动力电池温度的自均衡；且在动力电池热管理过
程中不存在驱动水泵和控制水泵控制器的能量损失，进而减少了动力电池热管理过程中的能量消耗。
68.实施例二
69.图2为本发明实施例二提供的一种动力电池热管理方法的流程图，图1a是本发明实施例涉及的一种电动汽车整车热管理系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上，对“根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热”进一步优化，提供一种可选实施方案。需要说明的是，在本发明实施例中未详述部分，可参照其他实施例的相关表述。如图2所示，该方法包括：
70.s201、获取电动汽车中当前的动力电池请求信号。
71.s202、在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗。
72.其中，动力电池加热请求信号可以根据动力电池的加热需求自动生成。乘员舱加热请求信号可以根据乘员舱中乘员的加热需求自动生成。第一单位能耗可以是指动力电池加热过程中动力电池单位时间消耗的能量。第二单位能耗可以是指乘员舱加热过程中乘员舱单位时间消耗的能量。
73.在一个可选实施中，所述根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，可以是：获取电动汽车的整车能耗；根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定动力电池的加热时间和乘员舱的加热时间；根据整车能耗、动力电池的加热时间和乘员舱的加热时间，确定第一单位能耗和第二单位能耗。
74.其中，整车能耗可以是指电动汽车整车的能量消耗，整车能耗包括乘员舱加热需求能耗、动力电池加热需求能耗、车辆行驶动力系统以及附属设备的能耗。动力电池的加热时间可以是指动力电池的温度满足动力电池加热需求所用的时间。相应的，乘员舱的加热时间可以是指乘员舱内的温度满足乘员舱加热需求所用的时间。
75.具体的，从整车处理中获取电动汽车的整车能耗；其中，整车处理整车处理器位于电动汽车整车热管理系统中；根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，基于整车处理器中预设的计算规则，确定动力电池的加热时间和乘员舱的加热时间；根据整车能耗、动力电池的加热时间和乘员舱的加热时间，通过如下公式确定第一单位能耗和第二单位能耗；
[0076][0077][0078]
其中，a1表示第一单位能耗，a2表示第二单位能耗，w表示整车能耗，t1表示动力电池的加热时间，t2表示乘员舱的加热时间。
[0079]
本可选实施例，提供了一种根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号确定第一单位能耗和第二单位能耗的具体方法，根据整车能耗、动力电池的加热时间和乘员舱的加热时间，确定第一单位能耗和第二单位能耗，充分考虑了单位时间内动力电池的能耗和单位时间内乘员舱的能耗对后续动力电池加热过程的影响，为后续选择对动力电池进行加热的加热方法提供了科学依据，提高了动力电池加热过程中的科学性。
[0080]
s203、在第一单位能耗小于第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制目标热电效应单元对动力电池进行加热。
[0081]
其中，动力电池控制单元位于电动汽车整车热管理系统中，用于控制热电效应模块和动力电池单体。需要说明的是，动力电池控制单元控制动力电池单体时，可以输出高压电源，且所述高压电源等于或大于60v(伏特)。动力电池控制单元控制热电效应模块时，可以对动力电池进行热管理，即动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热或制冷。电效应模块包括至少两个热电效益单元，用于根据电动汽车整车热管理系统中冷却液的温度以及动力电池的温度，基于热电效应模块自身的热电效应(即珀尔帖效应和汤姆逊效应)对动力电池的温度进行动态调整。候选热电效应单元可以是指热电效应模块中可以被选择的热电效应单元。目标热电效应单元可以是指热电效应模块中被选中的热电效应单元。
[0082]
在一个可选实施中，在第一单位能耗小于第二单位能耗的情况下，根据热电效应模块中各候选热电效应单元对应的动力电池单体的温度，从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元；采用动力电池控制单体控制目标热电效应单元对动力电池进行加热。
[0083]
具体的，在第一单位能耗小于第二单位能耗的情况下，将热电效应模块中各候选热电效应单元对应的动力电池单体的温度与预设的最低温度阈值进行比较，将热电效应模块中候选热电效应单元对应的动力电池单体的温度小于或等于预设的最低温度阈值的候选热电效应单元，作为目标热电效应单元；采用动力电池控制单元控制目标热电效应单元将目标热电效应单元将冷却液中的热量转移至目标热电效应单元对应的动力电池单体中，进而实现对动力电池的加热。其中，预设的最低温度阈值可以根据动力电池的类型预先设置，也可以根据实际需要预先设置。
[0084]
此外，在第一单位能耗小于第二单位能耗，且乘员舱请求信号为乘员舱加热请求信号的情况下，参见图1a，通过关闭电动汽车整车热管理系统中的空调压缩机，启动供暖加热器(即暖风芯体中的风暖ptc)，对乘员舱进行加热。
[0085]
s204、在第一单位能耗等于或大于第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元对动力电池进行加热。
[0086]
具体的，在第一单位能耗等于或大于第二单位能耗的情况下，参见图1a，关闭电动汽车整车热管理系统中三通阀1的出口2，开启三通阀1的出口1，冷却液依次流经动力电池系统、动力电机系统、膨胀水箱和暖风芯体，且同步开启空调压缩机，关闭三通阀2的出口2，开启三通阀2的出口1，关闭两通阀，关闭三通阀3的出口1，开启三通阀3的出口2，制冷剂依次流经空调压缩机、电子膨胀阀2、暖风芯体、电子膨胀阀1、机舱冷凝器和储液罐；同时采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元将冷却液中的热量转移至动力电池系统中，进而实现对动力电池的加热。
[0087]
s205、在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制
冷。
[0088]
本发明实施的技术方案，将第一单位能耗与第二单位能耗进行比较，并根据不同的比较结果，采用不同的动力电池加热方法对动力电池进行加热，根据动力电池和乘员舱加热需要的具体能耗情况，选择相应的动力电池加热方法对动力进行加热，实现了对动力电池温度更加精确地调整，在满足动力电池加热需求的同时，降低了动力电池加热过程中的能量消耗。
[0089]
实施例三
[0090]
图3为本发明实施例三提供的一种动力电池热管理装置的结构示意图，本实施例可适用于对以冷却液为介质的电动汽车进行整车热管理的情况，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中的电动汽车整车热管理系统中，该电子设备可以是电动汽车的控制台。如图3所示，该装置包括：
[0091]
请求信号获取模块301，用于获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；
[0092]
动力电池加热模块302，用于在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；
[0093]
动力电池制冷模块303，用于在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。
[0094]
本发明实施例的技术方案，通过请求信号获取模块获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；通过动力电池加热模块对动力电池进行加热；通过动力电池制冷模块对动力电池进行制冷。上述技术方案，根据动力电池请求信号，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热或制冷，而非通过循环水泵驱动冷却液通过热交换器进行热交换，以对动力电池进行加热或制冷。基于热电效应模块的热电效应(即珀尔帖效应和汤姆逊效应)，对动力电池进行加热或制冷的热管理，实现了对动力电池温度的动态调整，进而实现了动力电池温度的自均衡；且在动力电池热管理过程中不存在驱动水泵和控制水泵控制器的能量损失，进而减少了动力电池热管理过程中的能量消耗。
[0095]
可选的，所述动力电池加热模块302，包括：
[0096]
第一加热单元，用于在第一单位能耗小于第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制目标热电效应单元对动力电池进行加热；
[0097]
第二加热单元，用于在第一单位能耗等于或大于第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元对动力电池进行加热。
[0098]
可选的，所述动力电池加热模块302，包括：
[0099]
整车能耗获取单元，用于获取电动汽车的整车能耗；
[0100]
加热时间确定单元，用于根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定动力电池的加热时间和乘员舱的加热时间；
[0101]
能耗确定单元，用于根据整车能耗、动力电池的加热时间和乘员舱的加热时间，确
定第一单位能耗和第二单位能耗。
[0102]
可选的，所述动力电池制冷模块303，包括：
[0103]
制冷功率确定单元，用于根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度，确定动力电池的制冷功率；
[0104]
动力电池制冷单元，用于根据动力电池的制冷功率，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。
[0105]
可选的，动力电池制冷单元，具体用于：
[0106]
计算动力电池的制冷功率与外界环境温度之间的比值；
[0107]
在比值小于或等于预设的比值阈值的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制目标热电效应单元对动力电池进行制冷；
[0108]
在比值大于预设的比值阈值的情况下，采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元对动力电池进行制冷。
[0109]
本发明实施例所提供的动力电池热管理装置可执行本发明任意实施例所提供的动力电池热管理方法，具备执行各动力电池热管理方法相应的功能模块和有益效果。
[0110]
实施例四
[0111]
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
[0112]
如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom12以及ram13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
[0113]
电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0114]
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如动力电池热管理方法。
[0115]
在一些实施例中，动力电池热管理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含
于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的动力电池热管理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行动力电池热管理方法。
[0116]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0117]
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0118]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0119]
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0120]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0121]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0122]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0123]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种动力电池热管理方法，其特征在于，包括：获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；在所述动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据所述动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据所述第一单位能耗和所述第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；在所述动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据所述动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一单位能耗和所述第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热，包括：在所述第一单位能耗小于所述第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制所述目标热电效应单元对动力电池进行加热；在所述第一单位能耗等于或大于所述第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元对动力电池进行加热。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，包括：获取电动汽车的整车能耗；根据所述动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定所述动力电池的加热时间和所述乘员舱的加热时间；根据所述整车能耗、所述动力电池的加热时间和所述乘员舱的加热时间，确定第一单位能耗和第二单位能耗。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷，包括：根据所述动力电池制冷请求信号和外界环境温度，确定动力电池的制冷功率；根据所述动力电池的制冷功率，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力电池的制冷功率，采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷，包括：计算所述动力电池的制冷功率与外界环境温度之间的比值；在所述比值小于或等于预设的比值阈值的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制所述目标热电效应单元对动力电池进行制冷；在所述比值大于预设的比值阈值的情况下，采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元对动力电池进行制冷。6.一种动力电池热管理装置，其特征在于，包括：请求信号获取模块，用于获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；
动力电池加热模块，用于在所述动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据所述动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据所述第一单位能耗和所述第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；动力电池制冷模块，用于在所述动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据所述动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述动力电池加热模块，包括：第一加热单元，用于在所述第一单位能耗小于所述第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元从热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元中选择至少一个目标热电效应单元，并控制所述目标热电效应单元对动力电池进行加热；第二加热单元，用于在所述第一单位能耗等于或大于所述第二单位能耗的情况下，采用动力电池控制单元将热电效应模块所包括的至少两个候选热电效应单元均作为目标热电效应单元，并控制该目标热电效应单元对动力电池进行加热。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述动力电池加热模块，包括：整车能耗获取单元，用于获取电动汽车的整车能耗；加热时间确定单元，用于根据所述动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定所述动力电池的加热时间和所述乘员舱的加热时间；能耗确定单元，用于根据所述整车能耗、所述动力电池的加热时间和所述乘员舱的加热时间，确定第一单位能耗和第二单位能耗。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：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计算机程序，所述计算机程序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权利要求1-5中任一项所述的动力电池热管理方法。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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的动力电池热管理方法。

技术总结
本发明公开了一种动力电池热管理方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取电动汽车中当前的动力电池请求信号；在动力电池请求信号为动力电池加热请求信号的情况下，根据动力电池加热请求信号和乘员舱加热请求信号，确定第一单位能耗和第二单位能耗，并根据第一单位能耗和第二单位能耗采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行加热；在动力电池请求信号为动力电池制冷请求信号的情况下，根据动力电池制冷请求信号和外界环境温度采用动力电池控制单元控制热电效应模块对动力电池进行制冷。本发明实现了动力电池温度的自均衡，减少了动力电池热管理过程中的能量消耗。耗。耗。


技术研发人员：王文帅 张春才 张明宇 王赢
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/6/28