热管理系统的频率控制策略确定方法及电子设备与流程

本发明涉及储能，具体而言，涉及一种热管理系统的频率控制策略确定方法及电子设备。

背景技术：

1、随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻，储能电站作为新型电力系统的重要组成部分，其发展受到广泛关注。锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命等优势，成为储能电站的主流选择。然而，锂离子电池的性能对工作环境温度极为敏感：温度过高会加速电池老化甚至引发热失控，温度过低则会导致电池容量衰减和充电效率降低。因此，高效、精准的热管理系统是保障储能电站安全运行、延长电池寿命及提升整体经济性的关键。目前，储能热管理系统主要通过液冷、风冷等方式对电池簇（多个电芯组成）进行温度调节。相关技术在热管理系统的频率控制策略方面存在明显不足，主要表现在以下几点：

2、液冷系统基于固定的温度阈值进行启停或挡位切换，这种阶梯式的调节方式存在显著的滞后性和粗放性，在电池低倍率运行或环境温度较低时，实际散热需求极小，但受限于最低挡位的制冷量，系统仍会输送过剩的冷量，这部分超出需求的冷量不仅无法被利用，反而转化为压缩机的无效电能消耗；为应对偶发的峰值热负荷，部分系统常将压缩机长期锁定在高挡位运行，使得冷却系统自身的辅助功耗在电站总功耗中占比极高，严重降低了电站的能量转换效率；由于挡位控制无法做到无级调节，压缩机往往需要在满功率启动和完全停机之间频繁切换。综上可知，相关技术在热管理系统的频率控制方法中，无法精确匹配热管理系统中电芯的实时需求，导致频率控制策略的可行性不足以及热管理系统的功耗高等问题。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种热管理系统的频率控制策略确定方法及电子设备，以至少解决由于相关技术在热管理系统的频率控制方法中，无法精确匹配热管理系统中电芯的实时需求，造成的频率控制策略的可行性不足以及热管理系统的功耗高的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种热管理系统的频率控制策略确定方法，包括：获取热管理系统中多个电芯各自对应的当前荷电状态、当前健康状态和当前电芯温度；基于多个电芯各自对应的当前荷电状态和当前健康状态，确定热管理系统在当前时刻的预期电芯工作温度；基于多个电芯各自对应的当前电芯温度，以及预期电芯工作温度，确定热管理系统在当前时刻的电芯温度偏差；基于电芯温度偏差，确定热管理系统的当前运行模式；基于当前运行模式和电芯温度偏差，确定热管理系统在当前时刻的频率控制策略。

3、可选的，基于多个电芯各自对应的当前荷电状态和当前健康状态，确定热管理系统在当前时刻的预期电芯工作温度，包括：基于多个电芯各自对应的当前荷电状态和当前健康状态，确定多个电芯在当前时刻的平均荷电状态和平均健康状态；基于平均荷电状态和平均健康状态，对热管理系统的基准电芯温度进行修正，得到预期电芯工作温度。

4、通过以上方式，充分考虑电池老化程度及充放电状态对热管理策略的影响，可以实现最佳工作温度随电池工况的动态自适应调整。

5、可选的，基于平均荷电状态和平均健康状态，对热管理系统的基准电芯温度进行修正，得到预期电芯工作温度，包括：基于平均荷电状态和平均健康状态，通过如下方式对基准电芯温度进行修正，得到预期电芯工作温度：

6、；

7、其中，表示预期电芯工作温度，表示基准电芯温度，表示平均荷电状态，表示热管理系统的预设参考荷电状态，表示平均健康状态，表示热管理系统的预设参考健康状态，表示第一预设修正系数，表示第二预设修正系数。

8、通过以上方式，量化电池荷电状态变化及健康老化程度对散热需求的个性化影响，可以实现对电芯最佳工作温度的精细化、动态化补偿，从而为后续无级变频控制奠定基础。

9、可选的，基于多个电芯各自对应的当前电芯温度，以及预期电芯工作温度，确定热管理系统在当前时刻的电芯温度偏差，包括：基于多个电芯各自对应的当前电芯温度，确定多个电芯在当前时刻的平均电芯温度；对平均电芯温度和预期电芯工作温度进行差值运算，确定电芯温度偏差。

10、通过以上方式，可以消除单体电芯温度离散性的干扰，客观反映多个电芯整体的热偏离程度，从而为热管理系统提供统一、稳定的控制输入基准。

11、可选的，基于电芯温度偏差，确定热管理系统的当前运行模式，包括：在电芯温度偏差不在预设温度偏差范围内，且热管理系统的标志位指示热管理系统在当前时刻未完成全工况数据积累的情况下，确定当前运行模式为自学习模式；或者在电芯温度偏差不在预设温度偏差范围内，且标志位指示热管理系统在当前时刻完成全工况数据积累的情况下，确定当前运行模式为前馈控制模式；或者在电芯温度偏差在预设温度偏差范围内的情况下，确定当前运行模式为功耗待机模式。

12、通过以上方式，可以实现热管理系统在三种工况下的自适应切换，既可以确保温频响应数据库的全面构建，又可以大幅热管理提升热管理系统全生命周期的运行能效与控温稳定性。

13、可选的，在热管理系统包括多个执行机构的情况下，基于当前运行模式和电芯温度偏差，确定热管理系统在当前时刻的频率控制策略，包括：在当前运行模式为自学习模式情况下，通过如下方式对电芯温度偏差进行优化，确定频率控制策略为：基于电芯温度偏差，确定多个执行机构各自对应的第一频率调整步长；在当前时刻之后的第一预定时长内，按照多个执行机构各自对应的第一频率调整步长，控制多个执行机构进行运行频率调整；在第一预定时长之后的预定第一时刻，确定热管理系统在预定第一时刻的更新电芯温度偏差；在更新电芯温度偏差不在预设温度偏差范围内的情况下，重复执行优化操作，直至更新电芯温度偏差在预设温度偏差范围内。

14、通过以上方式，基于“温差驱动-频率阶梯调整-温度稳定”的闭环迭代机制，在缺乏先验数据的情况下，可以实现对执行机构最佳运行频率的快速寻优，确保温频响应数据库数据的准确性与有效性。

15、可选的，在热管理系统包括多个执行机构的情况下，基于当前运行模式和电芯温度偏差，确定热管理系统在当前时刻的频率控制策略，包括：在当前运行模式为前馈控制模式的情况下，确定频率控制策略为：基于电芯温度偏差和多个执行机构各自对应的预设工况比值，确定多个执行机构各自对应的初始运行频率；在当前时刻之后的第二预定时长内，按照多个执行机构各自对应的初始运行频率，控制多个执行机构运行；在第二预定时长之后的预定第二时刻，确定热管理系统在预定第二时刻的初始电芯温度偏差；在初始电芯温度偏差不在预设温度偏差范围内的情况下，在预定第二时刻之后的第三预定时长内，基于多个执行机构各自对应的第二频率调整步长，对多个执行机构各自对应的初始运行频率进行优化后，在第三预定时长后的预定第三时刻，确定热管理系统在预定第三时刻的优化电芯温度偏差；在优化电芯温度偏差不在预设温度偏差范围内的情况下，重复执行优化操作，直至优化电芯温度偏差在预设温度偏差范围内。

16、通过以上方式，可以实现前馈快速预估与反馈精细校正的协同控制，从而在保证温控精度的同时，显著提升热管理系统的运行能效。

17、可选的，在热管理系统包括多个执行机构的情况下，基于当前运行模式和电芯温度偏差，确定热管理系统在当前时刻的频率控制策略，包括：在当前运行模式为功耗待机模式的情况下，确定频率控制策略为：按照多个执行机构各自对应的预设运行频率，控制多个执行机构运行；在当前时刻之后的预定第四时刻检测到电芯温度偏差不在预设温度偏差范围内的情况下，基于热管理系统在预定第四时刻的更新标志位，确定更新频率控制策略。

18、通过以上方式，可以实现热管理系统在热负荷极低工况下的超低功耗运行，通过最小化执行机构能耗显著降低辅助功耗，同时保持实时温度监测能力，确保在电芯产热增加时可以迅速唤醒并切换至高效控制模式。

19、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种热管理系统的频率控制策略确定装置，包括：数据获取模块，用于获取热管理系统中多个电芯各自对应的当前荷电状态、当前健康状态和当前电芯温度；预期电芯工作温度确定模块，用于基于多个电芯各自对应的当前荷电状态和当前健康状态，确定热管理系统在当前时刻的预期电芯工作温度；电芯温度偏差确定模块，用于基于多个电芯各自对应的当前电芯温度，以及预期电芯工作温度，确定热管理系统在当前时刻的电芯温度偏差；当前运行模式确定模块，用于基于电芯温度偏差，确定热管理系统的当前运行模式；频率控制策略确定模块，用于基于当前运行模式和电芯温度偏差，确定热管理系统在当前时刻的频率控制策略。

20、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行任意一项的热管理系统的频率控制策略确定方法。

21、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现任意一项的热管理系统的频率控制策略确定方法。

22、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现任意一项的热管理系统的频率控制策略确定方法的步骤。

23、在本发明实施例中，通过获取热管理系统中多个电芯各自对应的当前荷电状态、当前健康状态和当前电芯温度；基于多个电芯各自对应的当前荷电状态和当前健康状态，确定热管理系统在当前时刻的预期电芯工作温度；基于多个电芯各自对应的当前电芯温度，以及预期电芯工作温度，确定热管理系统在当前时刻的电芯温度偏差；基于电芯温度偏差，确定热管理系统的当前运行模式；基于当前运行模式和电芯温度偏差，确定热管理系统在当前时刻的频率控制策略，达到了通过热管理系统中多个电芯的当前荷电状态和当前健康状态，确定预期电芯工作温度，进一步通过对比多个电芯各自对应的当前电芯温度，确定电芯温度偏差，以动态切换热管理系统的当前运行模式，从而精确确定频率控制策略的目的，从而实现了提升频率控制策略的可行性以及减小热管理系统的功耗的技术效果，进而解决了由于相关技术在热管理系统的频率控制方法中，无法精确匹配热管理系统中电芯的实时需求，造成的频率控制策略的可行性不足以及热管理系统的功耗高的技术问题。