确定电池温度的方法、装置、存储介质及电子设备与流程

1.本公开涉及充电技术领域，尤其涉及一种确定电池温度的方法、装置、存储介质及电子设备。


背景技术：

2.目前，以锂电池为能量源的设备越来越多，锂电池的充电速度是一项重要的性能指标，但是，而充电速度太快会导致电池发热。相关技术中，通过pid(proportion-integration-differentiation，比例-积分-微分)控制器进行充电参数整定，以平衡充电速度和电池发热的矛盾。
3.现有的pid控制器在充电参数整定过程中，如何提高电池温度的确定效率成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种确定电池温度的方法、装置、存储介质及电子设备。
5.根据本公开实施例的第一方面，提供一种确定电池温度的方法，所述方法包括：
6.获取电池对应的预设充电参数；
7.循环执行电池温度确定步骤，直至所述电池对应的目标实时电池温度与预设电池温度之间的温度差值小于或等于预设差值阈值，所述目标实时电池温度包括根据所述电池温度确定步骤最新确定出的预设数量个实时电池温度，所述预设电池温度用于表征所述电池能够承受的最大温度；
8.其中，所述电池温度确定步骤包括：
9.根据所述预设充电参数、所述电池的历史电池温度以及所述预设电池温度，确定实时充电电流；
10.根据所述实时充电电流，确定所述电池对应的电池产热温度；
11.根据所述历史电池温度和预设环境温度，确定所述电池对应的电池散热温度；
12.根据所述电池产热温度、所述电池散热温度以及所述历史电池温度，确定所述电池对应的实时电池温度，并将所述实时电池温度作为新的历史电池温度。
13.在一些实施例中，所述根据所述实时充电电流，确定所述电池对应的电池产热温度包括：
14.将所述实时充电电流输入预先训练的产热温度获取模型，以获取所述产热温度获取模型输出的所述电池产热温度。
15.在一些实施例中，所述产热温度获取模型通过以下方式训练得到：
16.在所述电池充电过程中，周期性获取多个样本数据，所述样本数据包括样本充电电流和样本电池产热温度；
17.通过多个所述样本数据对目标神经网络模型进行训练，得到所述产热温度获取模
型。
18.在一些实施例中，所述根据所述历史电池温度和预设环境温度，确定所述电池对应的电池散热温度包括：
19.获取所述电池对应的预设散热系数；
20.确定所述预设环境温度与所述历史电池温度之间的实时温度差值；
21.根据所述预设散热系数和所述实时温度差值，确定所述电池对应的电池散热温度。
22.在一些实施例中，所述预设散热系数通过以下方式确定：
23.周期性获取所述电池在静置散热过程中的多个样本实时温度，所述静置散热过程包括所述电池从预设温度阈值开始停止充电静置的过程；
24.对多个所述样本实时温度、预设样本环境温度以及所述预设温度阈值进行数据拟合，得到所述预设散热系数。
25.在一些实施例中，所述方法还包括：
26.在所述电池对应的多个所述实时电池温度满足预设温度变化曲线的情况下，确定所述预设充电参数满足预设充电需求。
27.根据本公开实施例的第二方面，提供一种确定电池温度的装置，所述装置包括：
28.充电参数获取模块，被配置为获取电池对应的预设充电参数；
29.实时电池温度获取模块，被配置为循环执行电池温度确定步骤，直至所述电池对应的目标实时电池温度与预设电池温度之间的温度差值小于或等于预设差值阈值，所述目标实时电池温度包括根据所述电池温度确定步骤最新确定出的预设数量个实时电池温度，所述预设电池温度用于表征所述电池能够承受的最大温度；
30.其中，所述电池温度确定步骤包括：
31.根据所述预设充电参数、所述电池的历史电池温度以及所述预设电池温度，确定实时充电电流；
32.根据所述实时充电电流，确定所述电池对应的电池产热温度；
33.根据所述历史电池温度和预设环境温度，确定所述电池对应的电池散热温度；
34.根据所述电池产热温度、所述电池散热温度以及所述历史电池温度，确定所述电池对应的实时电池温度，并将所述实时电池温度作为新的历史电池温度。
35.在一些实施例中，所述实时电池温度获取模块，还被配置为：
36.将所述实时充电电流输入预先训练的产热温度获取模型，以获取所述产热温度获取模型输出的所述电池产热温度。
37.在一些实施例中，所述实时电池温度获取模块，还被配置为：
38.在所述电池充电过程中，周期性获取多个样本数据，所述样本数据包括样本充电电流和样本电池产热温度；
39.通过多个所述样本数据对目标神经网络模型进行训练，得到所述产热温度获取模型。
40.在一些实施例中，所述实时电池温度获取模块，还被配置为：
41.获取所述电池对应的预设散热系数；
42.确定所述预设环境温度与所述历史电池温度之间的实时温度差值；
43.根据所述预设散热系数和所述实时温度差值，确定所述电池对应的电池散热温度。
44.在一些实施例中，所述实时电池温度获取模块，还被配置为：
45.周期性获取所述电池在静置散热过程中的多个样本实时温度，所述静置散热过程包括所述电池从预设温度阈值开始停止充电静置的过程；
46.对多个所述样本实时温度、预设样本环境温度以及所述预设温度阈值进行数据拟合，得到所述预设散热系数。
47.在一些实施例中，所述装置还包括：
48.充电参数确定模块，被配置为在所述电池对应的多个所述实时电池温度满足预设温度变化曲线的情况下，确定所述预设充电参数满足预设充电需求。
49.根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面所提供的确定电池温度的方法的步骤。
50.根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
51.存储器，其上存储有计算机程序；
52.处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开第一方面所提供的确定电池温度的方法的步骤。
53.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过获取电池对应的预设充电参数；循环执行电池温度确定步骤，直至所述电池对应的目标实时电池温度与预设电池温度之间的温度差值小于或等于预设差值阈值，所述目标实时电池温度包括根据所述电池温度确定步骤最新确定出的预设数量个实时电池温度，所述预设电池温度用于表征所述电池能够承受的最大温度；其中，所述电池温度确定步骤包括：根据所述预设充电参数、所述电池的历史电池温度以及所述预设电池温度，确定实时充电电流；根据所述实时充电，确定所述电池对应的电池产热温度；根据所述历史电池温度和预设环境温度，确定所述电池对应的电池散热温度；根据所述电池产热温度、所述电池散热温度以及所述历史电池温度，确定所述电池对应的实时电池温度，并将所述实时电池温度作为新的历史电池温度。也就是说，本公开无需对电池进行长时间的充电试验，即可获取该电池对应的多个实时电池温度，这样，可以提高电池温度的变化曲线的确定效率，从而提高了充电参数整定的效率。
54.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，并不能限制本公开。
附图说明
55.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
56.图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种确定电池温度的方法的流程图；
57.图2是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池温度确定步骤的流程图；
58.图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种产热温度获取模型的训练方法的流程图；
59.图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种充电电流变化曲线示意图；
60.图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种确定预设散热系数的方法的流程图；
61.图6是根据本公开一示例性实施例示出的一种温度曲线对比示意图；
62.图7是根据本公开一示例性实施例示出的一种仿真系统的结构示意图；
63.图8是根据本公开一示例性实施例示出的一种确定电池温度的装置的框图；
64.图9是根据本公开一示例性实施例示出的另一种确定电池温度的装置的框图；
65.图10是根据本公开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
66.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开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、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
67.首先，对本公开的应用场景进行说明。pid控制器整定的充电参数包括比例系数、积分系数以及微分系数，通过pid控制器进行充电参数整定的常用方法包括工程整定方法和自动搜索方法。工程整定方法是按照经验公式，经过逐步调节得到充电参数，这种方法中最常用的一种是临界比例度法，首先按纯比例控制不断调节使系统达到临界震荡状态，得到此时的比例系数和震荡周期，然后按照简单的比例关系计算积分系数和微分系数，最后进行微调以进一步改善控制效果。自动搜索方法是在一定的参数空间内，利用搜索算法从初始参数开始尝试，并不断根据已试验参数的效果提出新的候选参数，直到控制效果达到预期后停止。
68.上述两种方法均需要对电池进行大量的充电试验，以获取电池温度的变化曲线，根据该变化曲线确定充电参数是否满足充电需求，而每次充电试验均需要花费比较长的时间，从而造成pid充电参数整定的效率比较低。
69.为了克服以上相关技术中存在的技术问题，本公开提供了一种确定电池温度的方法、装置、存储介质及电子设备，无需对电池进行长时间的充电试验，即可获取该电池对应的多个实时电池温度，这样，可以提高电池温度的变化曲线的确定效率，从而提高了充电参数整定的效率。
70.下面结合具体实施例对本公开进行说明。
71.图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种确定电池温度的方法的流程图，该方法可以应用于通过pid控制器进行充电控制的电子设备，示例地，该电子设备可以包括移动终端设备，例如：手机、笔记本、平板电脑、台式计算机、智能音箱、智能电视、可穿戴设备、智能机器人、车载终端以及安装有智能语音助手的终端等，该电子设备还可以是电动汽车，本公开对该电子设备的类型不作限定。如图1所示，该方法可以包括：
72.s101、获取电池对应的预设充电参数。
73.其中，该预设充电参数可以是pid控制器进行充电参数整定过程中待确定的一组充电参数，该预设充电参数可以包括比例系数、积分系数以及微分系数，该比例系数可以用于调节该pid控制器的系统偏差，该积分系数可以用于调节该pid控制器进入稳定状态后的稳态误差，该微分系数可以用于预先反映该pid控制器的偏差信号的变化率，并在该pid控
制器出现偏差之前进行调节。
74.s102、循环执行电池温度确定步骤，直至该电池对应的目标实时电池温度与预设电池温度之间的温度差值小于或等于预设差值阈值。
75.其中，该目标实时电池温度可以包括根据该电池温度确定步骤最新确定出的预设数量个实时电池温度，该预设数量可以根据确定的该电池对应的实时电池温度之间的时间间隔确定，通过该预设数量个实时电池温度可以确定该电池对应的温度变化曲线，示例地，若该实时电池温度之间的时间间隔比较长，则可以设置比较小的预设数量，若该实时电池温度之间的时间间隔比较短，则可以设置较大的预设数量。该预设电池温度可以用于表征该电池能够承受的最大温度，示例地，该预设电池温度可以是37℃；该预设差值阈值可以根据试验预先设置，示例地，该预设差值阈值可以是0.1℃。预设数量及预设差值阈值可以根据需要进行确定，本公开对此不作限制。
76.在本步骤中，在获取该电池对应的预设充电参数后，可以循环执行该电池温度确定步骤，确定该电池对应的多个实时电池温度，在该实时电池温度的数量达到预设数量后，得到该目标实时电池温度，之后，确定该目标实时电池温度中的每个实时电池温度与该预设电池温度之间的温度差值，在确定每个温度差值是否均小于或等于该预设差值阈值的情况下，停止执行该电池温度确定步骤；在确定任一温度差值大于该预设差值阈值的情况下，继续执行该电池温度确定步骤，得到该电池对应的实时电池温度，得到新的目标实时电池温度，根据新的目标实时电池温度确定是否继续执行该电池温度确定步骤。
77.在确定该电池对应的多个实时电池温度后，可以根据多个实时电池温度生成该电池对应的实时温度变化曲线，确定该实时温度变化曲线是否满足预设温度变化曲线，在该电池对应的多个实时电池温度满足该预设温度变化曲线的情况下，确定该预设充电参数满足预设充电需求，也就是说，该预设充电参数能够平衡充电速度和电池发热问题。
78.图2是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池温度确定步骤的流程图，如图2所示，该电池温度确定步骤可以包括：
79.s1、根据该预设充电参数、该电池的历史电池温度以及该预设电池温度，确定实时充电电流。
80.需要说明的是，在首次执行该电池温度确定步骤(未执行过步骤s4)的情况下，该电池的温度未受充电的影响，该历史电池温度可以是该电池所处的环境的温度，基于此，可以将该预设环境温度作为该电池对应的历史电池温度。
81.在得到该电池对应的预设充电参数、该电池的历史电池温度以及该预设电池温度后，可以参照现有技术中pid控制器的处理方法，根据该预设充电参数、该历史电池温度以及该预设电池温度，确定该实时充电电流。
82.s2、根据该实时充电电流，确定该电池对应的电池产热温度。
83.在确定该电池对应的实时充电电流后，可以将该实时充电电流输入预先训练的产热温度获取模型，以获取该产热温度获取模型输出的该电池产热温度。
84.s3、根据该历史电池温度和预设环境温度，确定该电池对应的电池散热温度。
85.在一种可能的实现方式中，可以获取该电池对应的预设散热系数，确定该预设环境温度与该历史电池温度之间的实时温度差值，根据该预设散热系数和该实时温度差值，确定该电池对应的电池散热温度。
86.示例地，可以通过以下公式计算得到该电池对应的电池散热温度：
87.ts＝a(t
b-te)
ꢀꢀꢀ
(1)
88.其中，ts为该电池对应的电池散热温度，a为该预设散热系数，tb为该电池对应的历史电池温度，te为该预设环境温度。
89.s4、根据该电池产热温度、该电池散热温度以及该历史电池温度，确定该电池对应的实时电池温度，并将该实时电池温度作为新的历史电池温度。
90.在得到该电池对应的电池产热温度和电池散热温度后，可以确定该电池产热温度与该电池散热温度之间的差值，将该差值与该历史电池温度的和值，作为该电池对应的实时电池温度。
91.采用上述方法，无需对电池进行长时间的充电试验，即可获取该电池对应的多个实时电池温度，这样，可以提高电池温度的变化曲线的确定效率，从而提高了充电参数整定的效率。
92.针对步骤s2中的产热温度获取模型，图3是根据本公开一示例性实施例示出的一种产热温度获取模型的训练方法的流程图，如图3所示，该方法可以包括：
93.s21、在该电池充电过程中，周期性获取多个样本数据。
94.其中，该样本数据可以包括样本充电电流和样本电池产热温度。
95.在该电池充电过程中，该电池会因充电产生热量导致温度升高，同时，该电池也会散失一部分热量，基于此，在较短时间间隔(例如1秒或2秒)内，可以通过以下公式计算得到该电池对应的总温度上升量：
96.δt
total
＝δt
heat-δt
cooling
ꢀꢀꢀ
(2)
97.其中，δt
total
为该电池对应的总温度上升量，δt
heat
为该电池由于充电导致的产热温度上升量，δt
cooling
为该电池因向空气散热导致的散热温度下降量，示例地，若产热温度上升量为0.2℃，散热温度下降量为0.1℃，则该电池对应的总温度上升量为0.1℃。同理，该产热温度上升量为该总温度上升量与该散热温度下降量的和值。
98.在该电池充电过程中，可以周期性获取该电池对应的样本充电电流和样本电池产热温度，采集周期可以是1s，也可以是2s，本公开对此不作限定。在充电过程中，可以周期性获取该电池对应的样本实时温度和预设散热系数，针对每个获取周期，可以根据该样本实时温度确定该电池对应的样本总温度上升量，根据该预设散热系数和该样本实时温度，计算得到该电池对应的样本散热温度下降量，之后，根据该样本总温度上升量和该样本散热温度下降量，确定该电池对应的样本产热温度上升量，最后，根据该样本产热温度上升量和获取周期对应的时长，确定该电池对应的样本产热温度。示例地，若该获取周期为1s，该样本产热温度上升量为2℃，则该电池对应的样本产热温度为2℃。
99.需要说明的是，在该电池充电过程中，可以控制该样本充电电流在最大充电电流与最小充电电流之间按照锯齿形变化，这样，可以采集到该电池在不同充电电流状态的温度，从而使得该样本数据更加准确。示例地，图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种充电电流变化曲线示意图，如图4所示，该样本充电电流周期性按照锯齿形曲线变化。
100.s22、通过多个样本数据对目标神经网络模型进行训练，得到该产热温度获取模型。
101.在得到多个样本数据后，可以参照现有技术的模型训练方法对该目标神经网络模
型进行训练，得到该产热温度获取模型，此处不再赘述。
102.针对步骤s3中的预设散热系数，图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种确定预设散热系数的方法的流程图，如图5所示，该方法可以包括：
103.s31、周期性获取该电池在静置散热过程中的多个样本实时温度。
104.其中，该静置散热过程可以包括该电池从预设温度阈值开始停止充电静置的过程，该预设温度阈值可以根据试验预先设置，示例地，该预设温度阈值可以是45℃。
105.在采集多个样本实时温度之前，可以通过最大的充电电流使该电池的温度上升至该预设温度阈值，在该电池的温度达到该预设温度阈值后，停止为该电池充电，该电池即进入静置散热过程。在该电池进入静置散热过程后，可以通过传感器周期性采集该电池对应的多个样本实时温度。
106.s32、对多个样本实时温度、预设样本环境温度以及该预设温度阈值进行数据拟合，得到该预设散热系数。
107.其中，该预设样本环境温度可以是室温，示例地，该预设样本环境温度可以是25℃。
108.需要说明的是，该电池的散热过程是通过向环境流失热量造成的，若热量流失的速率与电池的温度变化乘正比，则可以得到以下表达式：
[0109][0110]
其中，tb(t)为该电池在t时刻的样本实时温度，tb(0)为该预设温度阈值(该电池在散热过程的初始温度)，te为该预设样本环境温度，a为该预设散热系数。
[0111]
在得到该电池对应的多个样本实时温度、该预设温度阈值以及该预设样本环境温度后，可以通过现有技术的方法对多个样本实时温度、该预设温度阈值以及该预设样本环境温度进行数据拟合，得到该预设散热系数。图6是根据本公开一示例性实施例示出的一种温度曲线对比示意图，如图6所示，左侧的曲线图为通过传感器检测得到的该电池对应的多个样本实时温度的曲线图，右侧曲线图为通过该预设散热系数计算得到的该电池对应的多个样本实时温度的曲线图，对比两个曲线可以看出，该通过该预设散热系数计算得到的该电池对应的多个样本实时温度的准确率比较高。
[0112]
图7是根据本公开一示例性实施例示出的一种仿真系统的结构示意图，如图7所示，该仿真系统可以包括pid控制模块和电池模型，该电池模型可以包括散热模块和产热模块，通过该仿真系统的散热模块可以确定该电池对应的电池散热温度，通过该仿真系统的产热模块可以确定该电池对应的电池产热温度，根据该电池热温度和该电池散热温度，可以确定该电池对应的温度变化值，之后，根据该温度变化值和环境温度，可以确定该电池对应的温度(实时电池温度)，将该电池实时温度传输至该pid控制模块后，该pid控制模块可以根据该目标温度和该电池实时温度输出电流(充电电流)。
[0113]
图8是根据本公开一示例性实施例示出的一种确定电池温度的装置的框图，如图8所示，该装置可以包括：
[0114]
充电参数获取模块801，被配置为获取电池对应的预设充电参数；
[0115]
实时电池温度获取模块802，被配置为循环执行电池温度确定步骤，直至该电池对应的目标实时电池温度与预设电池温度之间的温度差值小于或等于预设差值阈值，该目标
实时电池温度包括根据该电池温度确定步骤最新确定出的预设数量个实时电池温度，该预设电池温度用于表征该电池能够承受的最大温度；
[0116]
其中，该电池温度确定步骤包括：
[0117]
根据该预设充电参数、该电池的历史电池温度以及该预设电池温度，确定实时充电电流；
[0118]
根据该实时充电电流，确定该电池对应的电池产热温度；
[0119]
根据该历史电池温度以及预设环境温度，确定该电池对应的电池散热温度；
[0120]
根据该电池产热温度、该电池散热温度以及该历史电池温度，确定该电池对应的实时电池温度，并将该实时电池温度作为新的历史电池温度。
[0121]
在一些实施例中，该实时电池温度获取模块802，还被配置为：
[0122]
将该实时充电电流输入预先训练的产热温度获取模型，以获取该产热温度获取模型输出的该电池产热温度。
[0123]
在一些实施例中，该实时电池温度获取模块802，还被配置为：
[0124]
在该电池充电过程中，周期性获取多个样本数据，该样本数据包括样本充电电流和样本电池产热温度；
[0125]
通过多个该样本数据对目标神经网络模型进行训练，得到该产热温度获取模型。
[0126]
在一些实施例中，该实时电池温度获取模块802，还被配置为：
[0127]
获取该电池对应的预设散热系数；
[0128]
确定该预设环境温度与该历史电池温度之间的实时温度差值；
[0129]
根据该预设散热系数和该实时温度差值，确定该电池对应的电池散热温度。
[0130]
在一些实施例中，该实时电池温度获取模块802，还被配置为：
[0131]
周期性获取该电池在静置散热过程中的多个样本实时温度，该静置散热过程包括该电池从预设温度阈值开始停止充电静置的过程；
[0132]
对多个该样本实时温度、预设样本环境温度以及该预设温度阈值进行数据拟合，得到该预设散热系数。
[0133]
在一些实施例中，图9是根据本公开一示例性实施例示出的另一种确定电池温度的装置的框图，如图9所示，该装置还包括：
[0134]
充电参数确定模块803，被配置为在该电池对应的多个该实时电池温度满足预设温度变化曲线的情况下，确定该预设充电参数满足预设充电需求。
[0135]
通过上述装置，无需对电池进行长时间的充电试验，即可获取该电池对应的多个实时电池温度，这样，可以提高电池温度的变化曲线的确定效率，从而提高了充电参数整定的效率。
[0136]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0137]
本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的确定电池温度的方法的步骤。
[0138]
在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的确定电池温度的方法的代码部分。
[0139]
图10是根据本公开一示例性实施例示出的一种电子设备1000的框图。例如，电子设备1000可以被提供为一服务器。参照图10，电子设备1000包括处理组件1022，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1032所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1022的执行的指令，例如应用程序。存储器1032中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1022被配置为执行指令，以执行上述确定电池温度的方法。
[0140]
电子设备1000还可以包括一个电源组件1026被配置为执行电子设备1000的电源管理，一个有线或无线网络接口1050被配置为将电子设备1000连接到网络，和一个输入输出(i/o)接口1058。电子设备1000可以操作基于存储在存储器1032的操作系统，例如windows server
tm
，mac os x
tm
，unix
tm
，linux
tm
，freebsd
tm
或类似。
[0141]
本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0142]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。