本公開涉及電池,尤其涉及一種電池模組中電芯物理參數(shù)的預(yù)測方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、電池模組在實際使用過程中會存在幾千次的充電和放電過程,電芯厚度會隨著soc(state?of?charge,電池的充電狀態(tài),也稱為剩余電量)的增加而增加(可逆的呼吸作用),也會隨著soh(state?of?health,電池容量保持率)的增加因為電芯內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)變化而造成不可逆的厚度增加。模組中電芯厚度的增加一部分可以被泡棉、氣凝膠或空位等吸收,但是也會造成幾個問題:(1)電芯大面所受面壓過大而造成電芯容量快速跳水甚至內(nèi)短路;(2)模組金屬外框變形過大,造成電器件等模組外部部件失效;(3)模組中外框焊縫、巴片焊縫因為受力過大而出現(xiàn)斷裂失效。因此準確預(yù)測及控制電池模組中與電芯厚度有關(guān)的物理參數(shù)非常重要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無法對電池模組中與電芯厚度有關(guān)的物理參數(shù)進行準確預(yù)測,預(yù)測成本較高的缺陷,提供一種電池模組中電芯物理參數(shù)的預(yù)測方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)。
2、本公開是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:
3、第一方面,提供一種電池模組中電芯物理參數(shù)的預(yù)測方法,所述預(yù)測方法包括:
4、電芯變形量獲取步驟:獲取所述電池模組上的側(cè)板在若干電芯處于各個充放電循環(huán)測試過程中的變形量;
5、其中,所述側(cè)板為所述電池模組的主體結(jié)構(gòu)中與所述電芯的厚度方向垂直的板結(jié)構(gòu);
6、測試物理參數(shù)獲取步驟:基于預(yù)先構(gòu)建的所述電池模組對應(yīng)的仿真模組,獲取在所述側(cè)板的不同的所述變形量下,所述電池模組中各個所述電芯對應(yīng)的測試物理參數(shù);
7、目標映射關(guān)系建立步驟:構(gòu)建得到在同一所述變形量下,若干所述電芯處于各個充放電循環(huán)測試過程時,對應(yīng)的測試充放電關(guān)聯(lián)參數(shù)與對應(yīng)的所述測試物理參數(shù)之間的目標映射關(guān)系;
8、實際關(guān)聯(lián)參數(shù)獲取步驟:獲取所述電池模組中若干所述電芯在任意充放電過程中的實際充放電關(guān)聯(lián)參數(shù);
9、目標物理參數(shù)預(yù)測步驟:基于所述目標映射關(guān)系和所述實際充放電關(guān)聯(lián)參數(shù),預(yù)測得到所述電池模組中若干所述電芯對應(yīng)的目標物理參數(shù)。
10、較佳地,所述測試物理參數(shù)、所述目標物理參數(shù)均對應(yīng)厚度膨脹率、表面壓力、溫升數(shù)據(jù)和熱膨脹系數(shù)中的至少一種。
11、較佳地,所述測試充放電關(guān)聯(lián)參數(shù)、所述實際充放電關(guān)聯(lián)參數(shù)均對應(yīng)充放電循環(huán)次數(shù)、電池容量保持率和電池容量中的至少一種。
12、較佳地,所述電芯變形量獲取步驟包括:位移變化量獲取步驟,
13、其中,所述位移變化量獲取步驟為在所述側(cè)板的預(yù)設(shè)位置設(shè)置位移傳感器,基于所述位移傳感器檢測所述預(yù)設(shè)位置在各個充放電循環(huán)測試過程中的位移變化量,并將所述位移變化量作為所述變形量。
14、較佳地,所述位移變化量獲取步驟包括:
15、基于若干所述位移傳感器檢測所述預(yù)設(shè)位置在各個充放電循環(huán)測試過程中的若干所述位移變化量;
16、采用預(yù)設(shè)計算規(guī)則對若干所述位移變化量進行計算,以得到所述變形量。
17、較佳地,所述側(cè)板包括第一子側(cè)板和第二子側(cè)板,所述第一子側(cè)板和所述第二子側(cè)板相對設(shè)置且相互平行;
18、所述預(yù)設(shè)位置包括所述第一子側(cè)板的正中心位置和所述第二子側(cè)板的正中心位置。
19、較佳地,所述位移變化量獲取步驟包括:
20、對于任意兩個充放電循環(huán)測試過程,獲取當(dāng)前充放電循環(huán)測試過程中所述位移傳感器采集得到所述側(cè)板的第一位置數(shù)據(jù);
21、獲取前一充放電循環(huán)測試過程中所述位移傳感器采集得到所述側(cè)板的第二位置數(shù)據(jù);
22、計算所述第一位置數(shù)據(jù)和所述第二位置數(shù)據(jù)的差值,以得出當(dāng)前充放電循環(huán)測試過程所述側(cè)板對應(yīng)的所述位移變化量。
23、較佳地,所述充放電循環(huán)次數(shù)和所述變形量之間呈正相關(guān);所述變形量和所述厚度膨脹率之間呈正相關(guān)。
24、第二方面,還提供一種電芯物理參數(shù)的預(yù)測系統(tǒng),所述預(yù)測系統(tǒng)包括:
25、變形量獲取模塊,用于獲取電池模組上的側(cè)板在若干電芯處于各個充放電循環(huán)測試過程中的變形量;
26、其中,所述側(cè)板為所述電池模組的主體結(jié)構(gòu)中與所述電芯的厚度方向垂直的板結(jié)構(gòu);
27、測試物理參數(shù)獲取模塊,用于基于預(yù)先構(gòu)建的所述電池模組對應(yīng)的仿真模組,獲取在所述側(cè)板的不同的所述變形量下,所述電池模組中各個所述電芯對應(yīng)的測試物理參數(shù);
28、目標映射關(guān)系獲取模塊,用于構(gòu)建得到在同一所述變形量下,若干所述電芯處于各個充放電循環(huán)測試過程時,對應(yīng)的測試充放電關(guān)聯(lián)參數(shù)與對應(yīng)的所述測試物理參數(shù)之間的目標映射關(guān)系;
29、實際關(guān)聯(lián)參數(shù)獲取模塊,用于獲取所述電池模組中若干所述電芯在任意充放電過程中的實際充放電關(guān)聯(lián)參數(shù);
30、預(yù)測模塊,用于基于所述目標映射關(guān)系和所述實際充放電關(guān)聯(lián)參數(shù),預(yù)測得到所述電池模組中若干所述電芯對應(yīng)的目標物理參數(shù)。
31、較佳地,所述測試物理參數(shù)、所述目標物理參數(shù)均對應(yīng)厚度膨脹率、表面壓力、溫升數(shù)據(jù)和熱膨脹系數(shù)中的至少一種。
32、較佳地,所述測試充放電關(guān)聯(lián)參數(shù)、所述實際充放電關(guān)聯(lián)參數(shù)均對應(yīng)充放電循環(huán)次數(shù)、電池容量保持率和電池容量中的至少一種。
33、較佳地,所述變形量獲取模塊包括:
34、位移變化量獲取單元,用于在所述側(cè)板的預(yù)設(shè)位置設(shè)置位移傳感器,基于所述位移傳感器檢測所述預(yù)設(shè)位置在各個充放電循環(huán)測試過程中的位移變化量,并將所述位移變化量作為所述變形量。
35、較佳地,所述位移變化量獲取單元具體用于基于若干所述位移傳感器檢測所述預(yù)設(shè)位置在各個充放電循環(huán)測試過程中的若干所述位移變化量;
36、采用預(yù)設(shè)計算規(guī)則對若干所述位移變化量進行計算,以得到所述變形量。
37、較佳地,所述側(cè)板包括第一子側(cè)板和第二子側(cè)板,所述第一子側(cè)板和所述第二子側(cè)板相對設(shè)置且相互平行;
38、所述預(yù)設(shè)位置包括所述第一子側(cè)板的正中心位置和所述第二子側(cè)板的正中心位置。
39、較佳地,所述位移變化量獲取單元具體用于對于任意兩個充放電循環(huán)測試過程,獲取當(dāng)前充放電循環(huán)測試過程中所述位移傳感器采集得到所述側(cè)板的第一位置數(shù)據(jù);
40、獲取前一充放電循環(huán)測試過程中所述位移傳感器采集得到所述側(cè)板的第二位置數(shù)據(jù);
41、計算所述第一位置數(shù)據(jù)和所述第二位置數(shù)據(jù)的差值,以得出當(dāng)前充放電循環(huán)測試過程所述側(cè)板對應(yīng)的所述位移變化量。
42、較佳地,所述充放電循環(huán)次數(shù)和所述變形量之間呈正相關(guān);所述變形量和所述厚度膨脹率之間呈正相關(guān)。
43、第三方面,還提供一種電子設(shè)備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并用于在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)上述所述的電池模組中電芯物理參數(shù)的預(yù)測方法。
44、第四方面,還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述所述的電池模組中電芯物理參數(shù)的預(yù)測方法。
45、在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上,上述各優(yōu)選條件,可任意組合,即得本公開各較佳實例。
46、本公開的積極進步效果在于:
47、本公開的電池模組中電芯物理參數(shù)的預(yù)測方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì),通過獲取電池模組上的側(cè)板在若干電芯處于各個充放電循環(huán)測試過程中的變形量,獲取在側(cè)板的不同的變形量下,電池模組中各個電芯對應(yīng)的測試物理參數(shù),以變形量為中間橋梁,構(gòu)建得到在同一變形量下,若干電芯處于各個充放電循環(huán)測試過程時,對應(yīng)的測試充放電關(guān)聯(lián)參數(shù)與對應(yīng)的測試物理參數(shù)之間的目標映射關(guān)系,基于目標映射關(guān)系和實際充放電關(guān)聯(lián)參數(shù),預(yù)測得到電池模組中若干電芯對應(yīng)的目標物理參數(shù),實現(xiàn)了高效、精準且便捷地預(yù)測各個電芯的物理參數(shù),且存在實現(xiàn)成本較低等優(yōu)點。