电池系统传热系数获取方法、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及电池系统领域，尤其涉及一种电池系统传热系数获取方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.传热系数是在稳定传热的条件下，围护结构两侧温差为1度，单位时间通过单位面积传递的热量，能够反映传热过程的强弱。对于电池系统而言，其不同应用、不同工作模式对传热系数的需求均有不同，因此需要获取电池系统传热系数以满足电池系统不同应用的需求。
3.现有获取传热系数的方法是基于电池系统内部单个电芯建立单电芯级别的有限源模型，依赖电芯内部材料的物化特性参数计算单电芯的传热系数。
4.由于基于单电芯级别的有限源模型计算传热系数的计算量较大，推广至电池系统时会使得现有计算机系统计算负担大，计算效率低下。


技术实现要素：

5.本技术提供一种电池系统传热系数获取方法、设备及存储介质，用以解决电池系统传热系数计算效率低下的问题。
6.第一方面，本技术提供一种电池系统传热系统获取方法，包括：
7.接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流、电压以及电芯温度发生变化的时间；
8.根据电芯的电流及电压确定电芯的发热功率，根据电芯的温度确定电芯的温度变化量，并根据电芯的温度变化量确定电芯的内能增加量；
9.根据电芯的发热功率、电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间，确定电芯的热传递功率；
10.根据电芯的热传递功率、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率；
11.根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。
12.第二方面，本技术提供一种电池系统传热系数获取设备，包括：
13.接收模块，用于接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流以及电芯温度发生变化的时间；
14.确定模块，用于根据电芯的电流及电压确定电芯的发热功率，根据电芯的温度确定电芯的温度变化量，并根据电芯的温度变化量确定电芯的内能增加量；
15.确定模块，还用于根据电芯的发热功率、电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间，确定电芯的热传递功率；
16.确定模块，还用于根据电芯的热传递功率、电芯的温度以及与电芯接触的任一区
域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率；
17.确定模块，还用于根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。
18.第三方面，本技术提供一种电池系统传热系数获取设备，包括：处理器、存储器，存储器中存储代码，处理器存储器中存储的代码，以执行如第一方面中任一项的电池系统传热系统获取方法。
19.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面任一项的电池系统传热系统获取方法。
20.第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项的电池系统传热系统获取方法。
21.本技术提供一种电池系统传热系数获取方法、设备及存储介质，接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流、电压及电芯温度发生变化的时间。根据电芯电流和电压按确定电芯的发热功率，根据电芯温度确定电芯的温度变化量，并根据温度变化量确定电芯的内能增加量。根据电芯的发热功率、内能增加量及温度发生变化的时间确定电芯的热传递功率。由于电芯与多个区域接触，可以根据电芯的热传递功率、温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率。根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率及接触面积，电芯的温度和与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传系数。本技术提供的方法通过电芯的电流、电压、温度以及温度发生变化的时间，计算电芯的发热功率、内能增加量和热传递功率，即可确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递系数，计算量较小，从而提高了计算效率。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
23.图1为本技术实施例提供的一种传热系数获取系统架构示意图；
24.图2为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取方法流程图一；
25.图3为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取方法流程图二；
26.图4为本技术实施例提供的一种新能源车电池模组传热系数获取方法流程图；
27.图5为本技术实施例提供的一种新能源车电池包俯视示意图；
28.图6为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取设备示意图一；
29.图7为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取设备示意图二。
30.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
31.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技术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、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
32.传热系数k值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧温差为1度(k，℃)，单位时间通过单位面积传递的热量，单位是瓦/(平方米
·
度)(w/
㎡
·
k，此处k可用℃代替)。传热系数反映了传热过程的强弱，本质上由热传递介质的本征热物性决定。传热系数越高，说明热传递介质传热能力越强，散热能力较强但是保温隔热性能较差；传热系数越低，则说明热传递介质传热能力越弱，散热能力较差但是保温隔热性能较好。
33.对于电池系统而言，不同应用、不同工作模式对传热系数的需求均有不同。例如，对于配备有中央空调的密闭结构式集装箱储能系统，需要电池系统具有比较高的传热系数，以便于做好电池系统内部的温度控制和系统内不同部门之间的温度均衡；对于配备有液冷系统的新能源汽车电池包系统，在液冷系统不工作时需要电池系统具备比较低的传热系数，以便于在高寒地区能够良好地保温；在液冷系统工作时需要电池系统具备较高的传热系数，以便于在大功率充放电时能够良好地散热。这种系统传热系数的变化，本质上反映了系统控制结构变化所导致的系统整体性等效热物性的变化。
34.现有获取传热系数的方式是基于单个电芯建立单电芯级别的有限源模型，并根据电芯内部材料的物化特性参数计算单电芯的传热系数。由于通常情况下，单电芯级别的有限源模型的运算量较大，因此将单电芯级别的有限源模型推广至整个电池系统时，会有较多的有限源模型同时运算并且相互耦合，会对现有的计算机系统造成较大的计算负担，从而导致计算效率较低。
35.本技术提供一种电池系统传热系数获取方法，接收电池管理系统上报的电芯的温度、电流、电压以及电芯温度发生变化的时间，根据电芯的电流和电压确定电芯的发热功率。根据电芯的温度可确定温度变化量，进而确定电芯的内能增加量。根据电芯的发热功率、电芯的内能增加量及温度发生变化的时间，确定电芯的热传递功率。由于电芯可以与多个区域接触，可根据电芯的热传递功率、温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率。根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。本技术提供的方法基于电芯的电流、电压、温度以及温度发生变化的时间等相关参数，可以计算电芯的发热功率、内能增加量和热传递功率，进而确定电芯的热传递系数，无需基于电芯建立有限源模型，计算量较小，提高了传热系数的计算效率。
36.图1为本技术实施例提供的一种传热系数获取系统架构示意图，如图1所示，电池系统中包含多个电芯，电池管理系统可以检测电池系统中每个电芯的电流、电压、温度以及温度发生变化的时间，并上报至数据平台。数据平台根据电流、电压、温度以及温度发生变化的时间等参数可以远程计算电芯的发热功率、内能增加量和热传递功率，进而确定热传递系数。对电流、电压、温度以及温度发生变化时间等参数进行计算时，也可以线下计算确定热传递系数。
37.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本技术的实施例进行描述。
38.图2为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取方法流程图一，本实施例的方法可以由电池系统传热系数获取设备执行，可以通过硬件、软件、或者硬件和软件相结合的方式实现。如图2所示，本技术提供的方法可以包括：
39.s201：接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流、电压以及电芯温度发生变化的时间。
40.电池系统可以包含多个电芯，其中电芯为一个电芯或多个连续电芯形成的封装集合。一般情况下，在电池系统充放电的过程中，电芯的温度会有所升高。
41.s202：根据电芯的电流及电压确定电芯的发热功率，根据电芯的温度确定电芯的温度变化量，并根据电芯的温度变化量确定电芯的内能增加量。
42.电芯的发热功率包含以下一种或多种：主反应发热功率、副反应发热功率、熵变发热功率以及电气连接导致的发热功率。其中，电气连接导致的发热功率包括电气连接导致的电芯发热功率、电气件和接触内阻的发热功率。
43.其中，主反应是指在电芯充放电过程中发生的氧化还原反应，可以通过电芯的电流及主反应系数确定主反应发热功率。
44.副反应是在电芯充放电过程中发生的衍生反应，可以表现为充放电过程中的持续微小放电或产气，可以通过电芯副反应电流及电芯的电压确定副反应发热功率。
45.电芯熵变是电芯活性材料反应过程中发生相变时所涉及的能量吞吐过程，可以通过电芯电流、温度及电芯的开路电压确定电芯的熵变发热功率。
46.由于电芯存在一定的阻值，电气连接会导致电芯发热。电气连接导致的发热功率除电芯发热功率外，还包括电芯与电气件的接触内阻，以及电芯内部组件的内阻产生的发热功率。其中，接触内阻为电芯与外部电气件接触处的内阻。电气件可以是将不同电芯进行连接的器件，电气件可以是铜排、铝排或其他复合金属。
47.由于电芯的温度随着电芯充放电而增加，因此根据电芯的温度变化量可以确定电芯的内能增加量。
48.s203：根据电芯的发热功率、电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间，确定电芯的热传递功率。
49.在电芯充放电的过程中，电芯的温度不断增加，此时电芯未达到热稳态。当电芯的温度增加至某一阈值时，电芯的温度则不再增加，保持不变，此时电芯达到热稳态。
50.由于电芯的发热功率可以分为电芯的内能增加功率和热传递功率两部分，其中，内能增加功率则表示电池系统的温度升高速率，热传递功率表示电芯与和电芯接触区域之间进行热量传递的功率。因此，在一种实施场景下，若电池系统达到热稳态，此时电芯的温度保持不变，电芯的内能不再增加，即内能增加量为0，电芯的热传递功率与电芯的发热功率相等。
51.在另一种实施场景下，若电池系统未达到热稳态，在电芯内能逐渐增加的同时，电芯会进行热传递，因此电芯的热传递功率可以等于电芯的发热功率与内能增加功率的差值。其中，内能增加功率可以通过电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间确定。
52.需要说明的是，一般情况下，热传递方向为高温部分向低温部分进行热量的传递。
53.s204：根据电芯的热传递功率、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率。
54.与电芯接触的任一区域可以是单个电芯、任意连续区域内电芯及其他零部件的集合，还可以是外界环境。
55.当电芯与多个区域进行接触时，热传递功率的分配和电芯和与电芯接触区域的温度差成正比。因此一种热传递功率可行的计算方式可以是：根据电芯和与电芯接触的任一区域的温度差占电芯和与电芯接触的所有区域温度差之和的比值进行计算。
56.s205：根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。
57.传热系数为单位时间内通过单位面积传递的热量，可以反映传热过程的强弱。
58.一种可行的传热系数计算方法如下：
59.k
ij
＝p
ij
/(a
ij
*(t
i-tj))
60.式中，i表示电芯，j表示与电芯接触的任一区域，k
ij
表示i和j两部分之间的传热系数，p
ij
表示i和j两部分之间的热传递功率，a
ij
表示i和j的接触面积，ti表示i的平均温度，tj表示j的平均温度。
61.本技术实施例提供一种电池系统传热系数获取方法，接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流、电压及电芯温度发生变化的时间。根据电芯的电流和电压确定电芯的发热功率，根据电芯的温度确定温度变化量，并根据电芯的温度变化量确定电芯的内能增加量。根据电芯的发热功率、电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间确定电芯的热传递功率。根据电芯的热传递功率、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率。根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。本技术提供的传热系数获取方法根据电芯的电流、电压、温度以及温度变化的时间计算电芯的发热功率、内能增加量和热传递功率，并确定单个电芯、多个连续电芯集合以及电池系统的传热系数，无需建立有限源模型，计算量较小，提高了计算效率。
62.在上述实施例的基础上，下面提供一个具体的实施例，对电池系统传热系数的获取过程进行详细描述。
63.图3为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取方法流程图二，如图3所示，本方法具体如下：
64.s301：接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流、电压以及电芯温度发生变化的时间。
65.电池系统中可以包含多个电芯，当电芯所处的位置不同时，电芯的温度也会有所差别。
66.电芯可以为一个电芯或多个连续电芯形成的封装集合，也可以为整个电池系统。
67.s302：根据电芯的电流及电压确定电芯的发热功率，根据电芯的温度确定电芯的温度变化量，并根据电芯的温度变化量确定电芯的内能增加量。
68.电芯的发热功率可以包含以下一种或多种：主反应发热功率、副反应发热功率、熵变发热功率以及电气连接导致的发热功率。其中，电气连接导致的发热功率包括电气连接导致的电芯发热功率、电气件和接触内阻的发热功率。
69.电气连接导致的电芯发热功率可以通过下列公式进行计算：
70.p＝i2r
71.其中，p为电气连接导致的电芯的发热功率，i为电芯的电流，r为电芯的内阻。
72.除上述计算方法外，电气连接导致的发热功率还可以通过下列公式进行计算：
73.p＝iu
p
74.式中，p为电气连接导致的电芯的发热功率，i为电芯的电流，u
p
为电芯的极化电压，i和u
p
的方向相同，即符号相同。
75.其中，主反应发热功率可以通过下列公式确定：
76.pm＝ikm77.式中，i为电芯的电流，km为主反应发热系数，pm为电芯的主反应发热功率。
78.一种可行的副反应发热功率计算公式如下：
79.ps＝i
sut
80.式中，is为电芯副反应电流，u
t
为电芯端电压，ps为电芯的副反应发热功率。
81.一种可行的熵变发热功率计算公式如下：
[0082][0083]
式中，pr代表熵变发热功率，i为电芯的电流，t为电芯的温度，e为电芯当前核电状态对应的开路电压。
[0084]
一种可行的由于电气连接导致的电气件和接触内阻的发热功率计算公式如下：
[0085]
pe＝i2re[0086]
式中，pe为电气连接导致的电气件和接触内阻的发热功率，i为电芯的电流，re为电气件内阻和接触电阻之和。
[0087]
需要说明的是，本技术示例性的给出了电芯的主反应发热功率、副反应发热功率、熵变发热功率以及电气连接导致的发热功率的计算方法，通过其他方式计算电芯的主反应发热功率、副反应发热功率、熵变发热功率以及电气连接导致的发热功率也属于本技术的保护范围之内。
[0088]
s303：若电池系统达到热稳态，则电芯的内能增加量为0，电芯的热传递功率与电芯的发热功率相等。
[0089]
电芯的发热功率可以分为电芯的内能增加功率和热传递功率两部分。当电池系统达到热稳态时，电芯的温度不再发生变化，电芯的内能不再增加，电芯的内能增加量为0，内能增加功率为0，因此电芯的热传递功率与电芯的发热功率相等。
[0090]
s304：若电池系统未达到热稳态，根据电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间，确定电芯的内能增加功率；根据电芯的发热功率及电芯的内能增加功率，确定电芯的热传递功率。
[0091]
当电池系统未达到热稳态时，电芯温度逐渐升高，电芯的内能也随之增加。可选地，电芯的内能增加功率可以通过电芯的内能增加量除以电芯温度发生变化的时间进行计
算。
[0092]
在一种实施场景下，可以将电芯的发热功率与电芯内能增加功率的差值作为电芯的热传递功率。
[0093]
s305：根据电芯的温度和与电芯接触的任一区域之间的温度差占电芯和与电芯接触的所有区域之间的温度差之和的比例，以及电芯的热传递功率，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率。
[0094]
与电芯接触的任一区域可以是单个电芯、任意连续区域内电芯及其他零部件的集合，还可以是外界环境。
[0095]
当电芯与多个区域进行接触时，热传递功率的分配和电芯和与电芯接触区域的温度差成正比。电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率的计算公式可以如下：
[0096][0097]
式中，i表示电芯，j表示与电芯接触的任一区域，n代表与电芯接触的所有区域，p
ij
为i和j之间的热传递功率，ti表示i的平均温度，tj表示j的平均温度，p为电芯的发热功率，q为电芯的内能增加量，δt为电芯温度发生变化的时间。
[0098]
由于热传递方向为高温部分传递至低温部分。当p
ij
大于0时，表明热量由i传向j；当p
ij
小于0时，表明热量由j传向i。
[0099]
在一种实施场景下，当电池系统处于热稳态时，电芯的内能增加量q为0。
[0100]
s306：根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。
[0101]
由于传热系数为单位时间内通过单位面积传递的热量，因此传热系数与电芯和与电芯接触的任一区域之间的接触面积大小有关。当传递的热量一定时，接触面积越大，传热系数则越小。
[0102]
本技术实施例提供一种电池系统传热系数获取方法，接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流、电压以及电芯温度发生变化的时间，根据电芯的电流及电压确定电芯的发热功率，根据电芯的温度确定电芯的温度变化量，并根据温度变化量确定电芯的内能增加量。当电池系统处于热稳态时，电芯的温度不发生变化，其内能增加量为0，此时电芯热传递功率与电芯的发热功率相等。当电池系统未处于热稳态时，可以根据电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间，确定电芯的内能增加功率。根据电芯的内能增加功率及发热功率确定电芯的热传递功率。由于热传递功率的分配和电芯和与电芯接触区域的温度差成正比，因此可以根据电芯的温度和与电芯接触的任一区域之间的温度差占电芯和与电芯接触的所有区域之间的温度差之和的比例，以及电芯的热传递功率，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率。根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。在电池系统处于热稳态和未处于热稳态的情况下，本技术提供的方法通过电芯的电流、电压、温度以及温度变化的时间，可以计算电芯的发热功率、内能增加量和热传递功率，并确定单个电芯、多个连续电芯集合以及电池系统的传热系
数，无需建立有限源模型，计算量较小，提高了计算效率。
[0103]
在上述实施例的基础上，下面以新能源车电池包为例，提供一个具体的实施例，对电池包和电池包内的电池模组的传热系数获取过程进行详细描述。
[0104]
图4为本技术实施例提供的一种新能源车电池模组传热系数获取方法流程图，如图4所示，本方法具体如下：
[0105]
s401：接收电池管理系统上报的电池模组的温度、电流以及电池模组温度发生变化的时间。
[0106]
图5为本技术实施例提供的一种新能源车电池包俯视示意图。图中粗线框表示电池包，细线框表示电池模组，数字为电池模组对应的模组编号。图中的电池包由27个相同的电池模组组成。电池模组之间、电池模组与电池包外箱体之间填充有保温隔热材料。电池包为单层结构，不存在电池模组堆叠的情况。其中，每个电池模组都是立方体结构，模组总的表面积为6a，并且布置有一个采温点。
[0107]
在一种实施场景下，电池包初始处于热平衡状态，内部所有电池模组的温度均等于环境温度t0。
[0108]
在运行过程中，电池包内部温度上升，电池管理系统采集每个电池模组的温度。记录1号电池模组的温度为t1，2号电池模组的温度为t2，以此类推，i号电池模组的温度为ti。
[0109]
s402：根据电池模组的电流确定电池模组的发热功率，根据电池模组的温度确定电池模组的温度变化量，并根据电池模组的温度变化量确定电池模组的内能增加量。
[0110]
在电池包进行功率吞吐的过程中，电池模组发热。假设每个电池模组的发热功率均为p。
[0111]
一种可行的电池模组发热功率计算公式如下：
[0112]
p＝i
mod2rmod
[0113]
式中，下标mod表示电池模组，i
mod
代表流经电池模组的电流，r
mod
表示电池模组的总内阻，p为电池模组的发热功率。
[0114]
对于i号电池模组而言，其内能增加量可以通过下列公式进行计算：
[0115]
qi＝cmmm(t
i-t0)
[0116]
式中，qi为i号电池模组的内能增加量，cm为电池模组的比热容，mm表示电池模组的质量，ti为i号电池模组当前温度，t0为i号电池模组的初始温度。
[0117]
举例而言，如图5所示，14号电池模组分别与5号、13号、15号和23号电池模组接触，同时还与电池包上下表面接触。下面以确定14号电池模组和5号电池模组之间的传热系数为例进行详细描述。
[0118]
在一种实施场景下，当电池包达到热稳态时，14号电池模组的内能增加量为0。
[0119]
在另一种实施场景下，当电池包运行还未达到热稳态时，14号电池模组的内能增加量可以通过下列公式进行计算：
[0120]q14
＝cmmm(t
14-t0)
[0121]
式中，q
14
为14号电池模组的内能增加量，cm为电池模组的比热容，mm表示电池模组的质量，t
14
为14号电池模组当前温度，t0为14号电池模组的初始温度。
[0122]
s403：根据电池模组的发热功率、内能增加量及电池模组温度发生变化的时间，确定电池模组的热传递功率。
[0123]
在一种实施场景下，当电池包达到热稳态时，每个电池模组的发热功率均为p。由于电池模组所处位置不同，电池模组的温度也会存在差别。通常情况下，位于电池包中心的电池模组温度较高，处于电池包四周的电池模组温度较低。由于电池模组之间存在温度差，因此不同的电池模组之间存在热传递。由于此时电池包达到热稳态，因此14号电池模组增加的内能为0，14号电池模组对外的热传递功率与发热功率相等均为p。
[0124]
在另一种实施场景下，当电池包还未达到热稳态时，每个电池模组的发热功率均为p。可以理解的，电池模组之间存在温差，因此存在热传递。
[0125]
举例而言，14号电池模组的温度由t0升至t
14
所需要的时间为δt，则可以通过下列公式计算14号电池模组的内能增加功率：
[0126]
p
14,int
＝q
14
/δt
[0127]
式中，p
14,int
代表14号电池模组的内能增加功率，q
14
为14号电池模组的内能增加量，δt为14号电池模组的温度由t0升至t
14
所需要的时间。
[0128]
根据14号电池模组的发热功率p和14号电池模组的内能增加功率p
14,int
，可以求解14号电池模组对外的热传递功率，其计算公式可以如下：
[0129]
p
14
＝p-p
14,int
[0130]
式中，p
14
为14号电池模组对外的热传递功率，p为14号电池模组的发热功率，p
14,int
为电池模组的内能增加功率。
[0131]
s404：根据电池模组的热传递功率、电池模组的温度以及与电池模组接触的任一区域的温度，确定电池模组和与电池模组接触的任一区域之间的热传递功率。
[0132]
与电池模组接触的任一区域可以是单个电池模组、任意连续区域内多个电池模组，也可以是外界环境。热传递功率的分配和电池模组和与电池模组接触区域的温度差成正比。
[0133]
由图5可知，由于5号电池模组与14号电池模组接触。在一种实施场景下，当电池包达到热稳态时，14号电池模组与5号电池模组之间的热传递功率可以通过下列公式进行计算：
[0134][0135]
式中，p
14,5
为14号电池模组与5号电池模组之间的热传递功率，p为14号电池模组对外的热传递功率，t5、t
13
、t
14
、t
15
、t
23
分别代表5号、13号、14号、15号以及23号电池模组的温度，t0则代表环境温度。
[0136]
在另一种实施场景下，当电池包还未达到热稳态时，14号电池模组与5号电池模组之间的热传递功率可以通过下列公式进行计算：
[0137][0138]
式中，p
14,5
为14号电池模组与5号电池模组之间的热传递功率，p
14
为14号电池模组对外的热传递功率，t5、t
13
、t
14
、t
15
、t
23
分别代表5号、13号、14号、15号以及23号电池模组的温度，t0则代表环境温度。
[0139]
s405：根据电池模组和与电池模组接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电池模组的温度以及与电池模组接触的任一区域的温度，确定电池模组和与电池模组
接触的任一区域之间的传热系数。
[0140]
以14号电池模组和5号电池模组举例而言，二者之间的接触面积为a，因此14号电池模组和5号电池模组之间的传热系数的计算公式可以如下：
[0141]k14,5
＝p
14,5
/(a*(t
14-t5))
[0142]
式中，k
14,5
为14号电池模组和5号电池模组之间的传热系数，p
14,5
为14号电池模组与5号电池模组之间的热传递功率，a为14号电池模组与5号电池模组的接触面积，t5和t
14
分别代表5号电池模组和14号电池模组的温度。
[0143]
在另一种实施场景下，还可以求解多个连续电池模组的传热系数。举例而言，将14号、15号、23号、24号电池模组视为一个整体部分，如图5所示，该部分分别与5号、6号、13号、16号、22号、25号电池模组以面积a进行接触，与电池包侧面以面积2a进行接触，还分别与电池包上下表面以面积4a进行接触，此时该部分整体的传热系数可以通过下列公式进行计算：k
14-15-23-24,all
＝(k
14,5
k
14,13
k
15,6
k
15,16
k
23,22
k
24,25
2k
14,0
2k
15,0
3k
23,0
3k
24,0
)/16
[0144]
式中，k
14-15-23-24,all
代表14号、15号、23号和24号电池模组整体的传热系数，k
14,5
为14号和5号电池模组的传热系数，k
14,13
为14号和13号电池模组的传热系数，k
15,6
为15号和6号电池模组的传热系数，k
15,16
为15号和16号电池模组的传热系数，k
23,22
为23号和22号电池模组的传热系数，k
24,25
为24号和25号电池模组的传热系数，k
14,0
、k
15,0
、k
23,0
、k
24,0
分别表示14号、15号、23号和24号电池模组与外界环境的传热系数。
[0145]
类似地，可以将整个电池包视为一个整体，通过上述方法求解整个电池包对外的传热系数。
[0146]
需要说明的是，在车辆静置、行驶过程、液冷机组开启、液冷机组关闭等不同的情况下，均可以通过上述方法计算不同情况下对应的传热系数。
[0147]
在本技术中，电池模组的质量、比热容以及内阻等相关参数可以事先测试，也可以采用电芯供应商提供的数据。
[0148]
本技术实施例提供一种新能源电池模组传热系数获取方法，接收电池管理系统上报的电池模组的温度、电流及电池模组温度发生变化的时间，根据电池模组的电流确定电池模组的发热功率，根据电池模组的温度确定温度变化量，并根据电池模组的温度变化量确定内能增加量，进一步根据电池模组的发热功率、内能增加量以及电池模组温度发生变化的时间确定电池模组的热传递功率。根据电池模组的热传递功率、温度及与电池模组接触的任一区域的温度，确定电池模组和与电池模组接触的任一区域之间的热传递功率。根据电池模组和与电池模组接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电池模组的温度及与电池模组接触的任一区域的温度，确定电池模组和与电池模组接触的任一区域之间的传热系数。本技术提供的电池模组传热系数获取方法，根据电池模组的电流、温度和温度发生变化的时间计算电池模组的发热功率、内能增加量以及热传递功率确定电池模组的传热系数，也可计算任意区域内连续多个电池模组以及整个电池包的传热系数，无需建立有限源模型，计算量较小，提高了计算效率。
[0149]
图6为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取设备示意图一。如图6所示，本技术实施例提供一种电池系统传热系数获取设备600，可以包括接收模块601和确定模块602。
[0150]
接收模块601，用于接收电池管理系统上报的电池系统中电芯的温度、电流以及电
芯温度发生变化的时间；
[0151]
确定模块602，用于根据电芯的电流及电压确定电芯的发热功率，根据电芯的温度确定电芯的温度变化量，并根据电芯的温度变化量确定电芯的内能增加量；
[0152]
确定模块602，还用于根据电芯的发热功率、电芯的内能增加量以及电芯温度发生变化的时间，确定电芯的热传递功率；
[0153]
确定模块602，还用于根据电芯的热传递功率、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率；
[0154]
确定模块602，还用于根据电芯和与电芯接触的任一区域之间的热传递功率以及接触面积、电芯的温度以及与电芯接触的任一区域的温度，确定电芯和与电芯接触的任一区域之间的传热系数。
[0155]
本实施例的设备，可用于执行如图2所示的方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0156]
图7为本技术实施例提供的一种电池系统传热系数获取设备示意图二。如图7所示，本技术实施例提供一种电池系统传热系数获取设备700包括处理器701和存储器702，其中，处理器701、存储器702通过总线703连接。
[0157]
在具体实现过程中，存储器702中存储代码，处理器701运行存储器702中存储的代码，以执行上述方法实施例的电池系统传热系数获取方法。
[0158]
处理器701的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
[0159]
在上述的图7所示的实施例中，应理解，处理器701可以是中央处理单元(英文：central processing unit，简称：cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：digital signal processor，简称：dsp)、专用集成电路(英文：application specific integrated circuit，简称：asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0160]
存储器702可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储nvm，例如至少一个磁盘存储器。
[0161]
总线703可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线、外部设备互连(peripheral component，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。总线703可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本技术附图中的总线703并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
[0162]
本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述方法实施例的电池系统传热系数获取方法。
[0163]
上述的计算机可读存储介质，可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用
介质。
[0164]
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuits，简称：asic)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
[0165]
本技术实施例提供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上述本技术实施例中任意实施例提供的电池系统传热系数获取方法。
[0166]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、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技术的一般性原理并包括本技术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，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
[0167]
应当理解的是，本技术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。本技术的范围仅由所附的权利要求书来限制。