车辆电池的热失控预警方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本技术涉及热失控预警技术领域，特别是涉及一种车辆电池的热失控预警方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.新能源电动汽车常用到车辆电池，用于向新能源电动汽车的动力装置供能。在车辆电池的使用过程中，车辆电池存在发生热失控的风险，并且车辆电池的热失控具有迅速、剧烈且难以控制的特点，因此对电池进行热失控预警显得尤为重要。
3.目前的车辆电池的失控预警方案往往通过获取电池的电压、电流和温度等若干种数据，并根据获取的数据进行处理以及预设预警模型，根据预警模型进行分析，从而达到对车辆电池进行热失控预警的目的。
4.但是当车辆电池实际发生热失控时，电压、电流或者温度的变化通常难以准确获取，热失控预警的灵敏度不高；并且对电压、电流和温度的数据进行长时间监测，也造成了能耗的增加。


技术实现要素：

5.基于此，本技术提供一种车辆电池的热失控预警方法、装置、设备和存储介质，以改善现有技术中对车载电池进行热失控预警灵敏度低并且能耗高的问题。
6.第一方面，本技术提供一种车辆电池的热失控预警方法，所述热失控预警方法包括：
7.获取车辆电池在采样时长内的温度，其中，所述温度在车辆电池上的m个温度采集点进行获取，并且在所述采样时长内，每个所述温度采集点分别获取n个采样时刻下的所述温度；
8.根据m*n个所述温度获取m*n个所述温度的权重，并根据m*n个所述权重获取n个熵值，其中，m*n个所述权重为每个所述采样时刻下，每个所述温度采集点的所述温度在m个所述温度采集点的所述温度中所占的权重，n个所述熵值为m个所述温度采集点在每个所述采样时刻下的熵值；
9.根据n个所述熵值获取n个熵权，其中，n个所述熵权为每个所述熵值在n个所述熵值中所占的熵权；
10.根据m*n个所述权重以及n个所述熵权获取m个第一评价参数，其中， m个所述第一评价参数为每个所述温度采集点在所述采样时长内的第一评价参数；
11.根据每个所述温度采集点的所述第一评价参数的变化趋势，判断每个所述温度采集点是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险。
12.在其中一个实施例中，当获取车辆电池在采样时长内的温度时，m为正偶数，每两个所述温度采集点对应设置在所述车辆电池的一个电池模组上；
13.当根据m*n个所述权重以及n个所述熵权获取m个第一评价参数时，根据m个所述第
一评价参数获取m/2个第二评价参数，m/2个所述第二评价参数为每个所述电池模组在所述采样时长内的第二评价参数；
14.根据每个所述温度采集点的所述第一评价参数的变化趋势，判断每个所述温度采集点是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险，被替换为：
15.根据每个所述电池模组的所述第二评价参数的变化趋势，判断每个所述电池模组是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险。
16.在其中一个实施例中，根据m*n个所述温度获取m*n个所述温度的权重，并根据m*n个所述权重获取n个熵值，包括：
17.根据所述温度建立温度矩阵：
[0018][0019]
其中，t
ij
表示第i个所述温度探头在j时刻所代表的所述采样时刻下的温度；
[0020]
采用数据归一化方法，将所述温度矩阵转化为所述温度的权重矩阵：
[0021][0022]
其中，p
ij
表示在j时刻所代表的所述采样时刻下第i个所述温度探头的温度在m个所述温度探头的温度中所占的权重；
[0023]
根据m*n个所述权重矩阵获取n个熵值，其数学表达为：
[0024][0025]
其中，ej表示m个所述温度探头j时刻所代表的所述采样时刻下的熵值，0≤ej≤1。
[0026]
在其中一个实施例中，根据n个所述熵值获取n个熵权的数学表达为：
[0027][0028]
其中，wj表示m个所述温度采集点在j时刻所代表的所述采样时刻下的熵值在n个采样时刻下的熵值中所占的熵权。
[0029]
在其中一个实施例中，根据m*n个所述温度的权重以及n个所述熵权获取m个第一评价参数的数学表达为：
[0030][0031]
其中，si表示第i个所述温度探头在所述采样时长内的第一评价参数。
[0032]
在其中一个实施例中，根据m个所述第一评价参数获取m/2个所述电池模组的第二评价参数的数学表达为：
[0033]mi/2
＝|s
i-s
i-1
|
[0034]
其中，i＝2,4,6,8
…
，m
i/2
表示第i/2个所述电池模组在所述采样时长内的所述第二评价参数。
[0035]
在其中一个实施例中，获取车辆电池在采样时长内的温度，包括：
[0036]
获取充电状态信号，其中，所述充电状态信号包括以下之一：所述车辆电池未完成充电、所述车辆电池完成充电；
[0037]
当处于所述车辆电池完成充电时，获取车辆电池在采样时长内的温度。
[0038]
第二方面，本技术提供一种车辆电池的热失控预警装置，所述热失控预警装置包括：
[0039]
获取模块，其被配置为：
[0040]
获取车辆电池在采样时长内的温度，其中，所述温度在车辆电池上的 m个温度采集点进行获取，并且在所述采样时长内，每个所述温度采集点分别获取n个采样时刻下的所述温度；
[0041]
处理模块，其被配置为：
[0042]
根据m*n个所述温度获取m*n个所述温度的权重，并根据m*n个所述权重获取n个熵值，其中，m*n个所述权重为每个所述采样时刻下，每个所述温度采集点的所述温度在m个所述温度采集点的所述温度中所占的权重，n个所述熵值为m个所述温度采集点在每个所述采样时刻下的熵值；
[0043]
根据n个所述熵值获取n个熵权，其中，n个所述熵权为每个所述熵值在n个所述熵值中所占的熵权；
[0044]
根据m*n个所述权重以及n个所述熵权获取m个第一评价参数，其中，m个所述第一评价参数为每个所述温度采集点在所述采样时长内的第一评价参数；
[0045]
根据每个所述温度采集点的所述第一评价参数的变化趋势，判断每个所述温度采集点是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险。
[0046]
第三方面，本技术提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本技术提供的任意一种车辆电池的热失控预警方法的步骤。
[0047]
第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术提供的任意一种车辆电池的热失控预警方法的步骤。
[0048]
本技术通过获取得到的温度数据这一单一参数设定第一评价参数，以获得温度的变化趋势，进而以准确评价车辆电池是否存在热失控的风险，可以在降低能耗的同时保证对车辆电池进行热失控预警的准确性和灵敏度。
附图说明
[0049]
图1为本技术实施例一提供的车辆电池的热失控预警方法的流程图；
[0050]
图2为本技术实施例一提供的车辆电池的热失控预警方法中步骤s200 的流程图；
[0051]
图3为本技术实施例一提供的车辆电池的热失控预警方法中步骤s500 的流程图；
[0052]
图4为本技术实施例一提供的车辆电池的热失控预警方法中步骤s100 的流程图
[0053]
图5为本技术实施例二提供的车辆电池的热失控预警方法的流程图；
[0054]
图6为本技术实施例二提供的车辆电池的热失控预警方法中步骤s500 的流程图。
具体实施方式
[0055]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0056]
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想。
[0057]
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0058]
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，亦仅为了便于简化叙述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0059]
实施例一
[0060]
如图1所示，本技术实施例一提供一种车辆电池的热失控预警方法，所述热失控预警方法包括以下步骤：
[0061]
s100、获取车辆电池在采样时长内的温度，其中，所述温度在车辆电池上的m个温度采集点进行获取，并且在所述采样时长内，每个所述温度采集点分别获取n个采样时刻下的所述温度；
[0062]
s200、根据m*n个所述温度获取m*n个所述温度的权重，并根据m*n 个所述权重获取n个熵值，其中，m*n个所述权重为每个所述采样时刻下，每个所述温度采集点的所述温度在m个所述温度采集点的所述温度中所占的权重，n个所述熵值为m个所述温度采集点在每个所述采样时刻下的熵值；
[0063]
s300、根据n个所述熵值获取n个熵权，其中，n个所述熵权为每个所述熵值在n个所述熵值中所占的熵权；
[0064]
s400、根据m*n个所述权重以及n个所述熵权获取m个第一评价参数，其中，m个所述第一评价参数为每个所述温度采集点在所述采样时长内的第一评价参数；
[0065]
s500、根据每个所述温度采集点的所述第一评价参数的变化趋势，判断每个所述温度采集点是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险。
[0066]
在步骤s100中，示例性地说明，车辆电池上预设m个温度采集点，以获取车辆电池在该温度采集点的温度。采样时长可以预设为固定值，也可以根据用户的指令而实施设定，本实施例以前者为例进行说明；在本实施例中，采样时长设置为1h。采样时刻为采样时长内的时间节点，并且n个采样时刻可以在采样时长内均匀分布。
[0067]
如图2所示，在步骤s200中，示例性地说明，根据m*n个所述温度获取m*n个所述温
度的权重，并根据m*n个所述权重获取n个熵值，即步骤 s200具体包括以下步骤：
[0068]
s201、根据m*n个所述温度建立温度矩阵：
[0069][0070]
其中，t
ij
表示第i个所述温度探头在j时刻所代表的所述采样时刻下的温度；
[0071]
s202、采用数据归一化方法，将所述温度矩阵转化为所述温度的权重矩阵：
[0072][0073]
其中，p
ij
表示在j时刻所代表的所述采样时刻下第i个所述温度探头的温度在m个所述温度探头的温度中所占的权重；
[0074]
s203、根据所述权重矩阵获取n个熵值，其数学表达为：
[0075][0076]
其中，ej表示m个所述温度探头j时刻所代表的所述采样时刻下的熵值，0≤ej≤1。
[0077]
更详细地，在步骤s202中，示例性地说明，根据m*n个所述温度获取 m*n个所述温度的权重的数学表达为：
[0078][0079]
根据前述数学表达，当获取得到m*n个温度时，即可对应获取得到m*n 个温度的权重。
[0080]
如图1所示，在步骤s300中，示例性地说明，根据n个所述熵值获取 n个熵权的数学表达为：
[0081][0082]
其中，wj表示m个所述温度采集点在j时刻所代表的所述采样时刻下的熵值在n个采样时刻下的熵值中所占的熵权。
[0083]
在步骤s400中，示例性地说明，根据m*n个所述温度的权重以及n 个所述熵权获取m个第一评价参数的数学表达为：
[0084][0085]
其中，si表示第i个所述温度探头在所述采样时长内的第一评价参数。
[0086]
如图3所示，在步骤s500中，示例性地说明，根据每个所述温度采集点的所述第一评价参数的变化趋势，判断每个所述温度采集点是否存在温度异常的情况，即步骤s500具体包括以下步骤：
[0087]
s501、获取m个第一变化曲线，其中，m个第一变化曲线为每个温度采集点的第一评价参数的变化曲线；
[0088]
s502、获取m个第一变化曲线上是否存在相邻两点所在线段的斜率超过第一斜率阈值，若是，则判断得到与该第一变化曲线相对应的温度采集点存在温度异常的情况，且车辆电池存在热失控的风险。
[0089]
可以理解的是，相比于目前的第一热失控预警方法：通过获取电压、电流和温度等多种参数，并观察电压、电流和温度等多种参数的变化趋势来进行热失控预警；本技术仅获取温度这一单一参数，可以达到更为节能的目的。
[0090]
而相比于目前的第二热失控预警方法：通过获取电压、电流或温度等单一参数，并观察该单一参数的变化趋势来进行热失控预警；本技术通过获取得到的温度数据设定第一评价参数，以获得温度的变化趋势，进而以准确评价车辆电池是否存在热失控的风险，可以保证对车辆电池进行热失控预警的准确性和灵敏度。
[0091]
综上所述，本技术既可以保证对车载电池进行热失控预警的准确性和灵敏度低，又可以降低进行热失控预警时所需的能耗。
[0092]
如图4所示，更具体地，获取车辆电池在采样时长内的温度，即步骤 s100具体包括以下步骤：
[0093]
s101、获取充电状态信号，其中，所述充电状态信号包括以下之一：所述车辆电池未完成充电、所述车辆电池完成充电；
[0094]
s102、当处于所述车辆电池完成充电时，获取车辆电池在采样时长内的温度。
[0095]
在步骤s101中，示例性地说明，当电池充电达预设的目标荷电状态或者达满充状态时，则获得车辆电池完成充电的信号；当车辆电池当前的荷电状态未达到目标荷电状态或者达满充状态时，则获得车辆电池未完成充电的信号。其中，目标荷电状态可以根据车辆的用户的实际需要进行设定，例如目标荷电状态设定为满充状态的99％、95％或者90％等。
[0096]
在步骤s102中，示例性地说明，在车辆电池完成充电后的采样时长(本实施例为1h)内，获取车辆电池上m个温度采集点的温度，并对获取的温度进行分析，以判断车辆电池是否存在热失控的风险。
[0097]
可以理解的是，若车辆电池存在热失控的潜在风险，那么车辆电池在完成充电后容易存在温度上的异常，因此在车辆电池完成充电后对其进行热失控预警的监测，可以进一步提高预警的准确性和灵敏度。
[0098]
更具体地说，车辆电池进行热失控预警的能量可以来自供电单元，例如车辆电池进行充电时与其电性连接的充电桩，亦或者与其电性连接的家用电网，此时还可以避免对车辆电池进行热失控预警时造成车辆电池的荷电状态降低的情况，进而可以保证车辆电池的动力性。
[0099]
实施例二
[0100]
如图5所示，本技术实施例二提供一种车辆电池的热失控预警方法，本实施例与实施例一的不同之处至少在于：
[0101]
当获取车辆电池在采样时长内的温度时，m为正偶数，每两个所述温度采集点对应设置在所述车辆电池的一个电池模组上；
[0102]
当根据m*n个所述权重以及n个所述熵权获取m个第一评价参数时，根据m个所述第一评价参数获取m/2个第二评价参数，m/2个所述第二评价参数为每个所述电池模组在所述采样时长内的第二评价参数；
[0103]
根据每个所述温度采集点的所述第一评价参数的变化趋势，判断每个所述温度采集点是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险，被替换为：
[0104]
根据每个所述电池模组的所述第二评价参数的变化趋势，判断每个所述电池模组是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险。
[0105]
在步骤s100中，示例性地说明，在车辆电池上设置温度采集点时，车辆电池的每个电池模组上对应设置有两个温度采集点，由于本实施例设置有m个温度采集点，因此当m为正偶数时，车辆电池包括m/2个电池模组。
[0106]
在步骤s400中，示例性地说明，根据每个电池模组所对应的2个温度采集点的第一评价参数，获取每个电池模组的第二评价参数，由于本实施例有m/2个电池模组，因此对应有m/2个第二评价参数。
[0107]
更具体地，根据m个所述第一评价参数获取m/2个所述电池模组的第二评价参数的数学表达为：
[0108]mi/2
＝|s
i-s
i-1
|
[0109]
其中，i＝2,4,6,8
…
，m
i/2
表示第i/2个所述电池模组在所述采样时长内的所述第二评价参数。
[0110]
i表示第i个温度采集点，可以理解的是，第i和第i-1个温度采集点均设置在i/2个电池模组上。
[0111]
如图6所示，在步骤s500中，示例性地说明，被替换后的步骤s500 具体包括以下步骤：
[0112]
s503、获取m/2个第二变化曲线，其中，m/2个第一变化曲线为每个电池模组的第二评价参数的变化曲线；
[0113]
s504、获取m/2个第二变化曲线上是否存在相邻两点所在线段的斜率超过第二斜率阈值，若是，则判断得到与该第二变化曲线相对应的电池模组存在温度异常的情况，且车辆电池存在热失控的风险。
[0114]
可以理解的是，通过设置车辆电池的每个电池模组的第二评价参数，当判断得到车辆电池存在热失控风险的同时，还可以具体判断出是车辆电池的哪一个电池模组存在热失控风险，以针对性地对车辆电池采取应对性的措施，例如对该存在热失控风险的电池模组进行冷却降温等，进而以进一步完善对车辆电池进行热失控预警的功能。
[0115]
还可以理解是，由于第二评价参数是在两个第一评价参数求差的绝对值的基础上获取得到的，因此通过第二评价参数判断电池模组是否存在热失控风险具有更高的准确性和灵敏度。
[0116]
实施例三
[0117]
本技术实施例三提供一种车辆电池的热失控预警装置，其特征在于，所述热失控预警装置包括；
[0118]
获取模块，其被配置为：
[0119]
获取车辆电池在采样时长内的温度，其中，所述温度在车辆电池上的 m个温度采集点进行获取，并且在所述采样时长内，每个所述温度采集点分别获取n个采样时刻下的所述温度；
[0120]
处理模块，其被配置为：
[0121]
根据m*n个所述温度获取m*n个所述温度的权重，并根据m*n个所述权重获取n个熵值，其中，m*n个所述权重为每个所述采样时刻下，每个所述温度采集点的所述温度在m个所述温度采集点的所述温度中所占的权重，n个所述熵值为m个所述温度采集点在每个所述采样时刻下的熵值；
[0122]
根据n个所述熵值获取n个熵权，其中，n个所述熵权为每个所述熵值在n个所述熵值中所占的熵权；
[0123]
根据m*n个所述权重以及n个所述熵权获取m个第一评价参数，其中， m个所述第一评价参数为每个所述温度采集点在所述采样时长内的第一评价参数；
[0124]
根据每个所述温度采集点的所述第一评价参数的变化趋势，判断每个所述温度采集点是否存在温度异常的情况，若是，则判断所述车辆电池存在热失控的风险。
[0125]
实施例四
[0126]
本技术实施例四提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本技术提供的任意一种车辆电池的热失控预警方法的步骤。
[0127]
实施例五
[0128]
本技术实施例五提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术提供的任意一种的车辆电池的热失控预警方法的步骤。
[0129]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的个合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的个合都进行描述，然而，只要这些技术特征的个合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0130]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。