CN114810648B - 调速方法、散热装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调速方法、散热装置、电子设备及存储介质。调速方法应用于散热装置,所述散热装置用于对电池模组进行散热操作,所述调速方法包括:获取所述电池模组的电压变化率;根据所述电压变化率确定所述电池模组的工作状态;其中,所述工作状态包括充放电剧变状态、充放电过渡状态、充放电平稳状态中的任一种;根据所述工作状态从预设算法库中得到至少一种预设算法,根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速;根据所述目标转速对所述散热装置进行调节。本发明实施例能够根据电池模组不同的工作状态使用不同的调速方法,从而在一定程度上避免相关技术中单一的线性控制方式所带来的问题。
Description
技术领域
本发明涉及调速技术领域,尤其涉及一种调速方法、散热装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前,为了保证电池模组中电芯的工作温度正常,即电芯的工作温度在预设的温度范围内,会配置风扇等散热装置对所述电池模组进行散热操作。
相关技术中,根据电池模组当前温度的分布区间确定风扇转速的方法对风扇进行调速。但是,上述对风扇转速的控制方法为线性控制,因此容易出现调速范围过大、能耗过大、风扇噪声大等问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种调速方法、散热装置、电子设备及存储介质,能够根据电池模组不同的工作状态使用不同的调速方法,从而在一定程度上避免相关技术中单一的线性控制方式所带来的问题。
根据本发明的第一方面实施例的调速方法,应用于散热装置,所述散热装置用于对电池模组进行散热操作,所述调速方法包括:
获取所述电池模组的电压变化率;
根据所述电压变化率确定所述电池模组的工作状态;其中,所述工作状态包括充放电剧变状态、充放电过渡状态、充放电平稳状态中的任一种;
根据所述工作状态从预设算法库中得到至少一种预设算法,根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速;
根据所述目标转速对所述散热装置进行调节。
根据本发明实施例的调速方法,至少具有如下有益效果:通过对电池模组的工作状态进行划分,并通过电压变化率确定电池模组当前的工作状态,根据当前工作状态的不同从预设算法库中选择一种或多种预设算法对散热状装置的目标速度进行计算,从而实现了对散热装置速度的精准控制,在一定程度上避免了相关技术中单一的线性控制方法造成的调速范围过大、能耗过大、风扇噪声大等问题。
根据本发明的一些实施例,所述目标转速包括第一目标转速,所述预设算法包括第一算法;
所述根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速,包括:根据所述第一算法计算得到所述第一目标转速;
所述根据所述第一算法计算得到所述目标转速,包括:
获取所述电池模组在预设时段内的电压值和电流值;
根据所述电压值和所述电流值得到发热功率,根据所述发热功率获取所述电池模组在所述预设时段的产热量;
根据所述产热量计算得到换热量;
根据所述换热量得到所述第一目标转速。
根据本发明的一些实施例,所述目标转速包括第二目标转速,所述预设算法还包括第二算法;
所述根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速,还包括:根据所述第二算法计算得到所述第二目标转速;
所述根据所述第二算法计算得到所述目标转速,包括:
获取所述电池模组在n个第一采样周期内的平均温度值;其中,n为大于或等于1的正整数,所述n个第一采样周期位于同一种所述工作状态中;
根据所述平均温度值、第一预设调节因子、预设基准温度值计算得到占空比;
根据所述占空比得到所述第二目标转速。
根据本发明的一些实施例,所述目标转速包括第三目标转速,所述预设算法还包括第三算法;
所述根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速,还包括:根据所述第三算法计算得到所述第三目标转速;
所述根据所述第三算法计算得到所述目标转速,包括:
获取所述电池模组在预设第一时段内的第一温度变化值,并获取所述电池模组在预设第二时段内的第二温度变化值;其中,所述第一时段和所述第二时段为相邻的两个时段;
根据所述第一温度变化值、所述第二温度变化值、第二采样周期计算得到温度变化率;
根据所述温度变化率和第二预设调节因子得到所述第三目标转速。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述电压变化率确定所述电池模组的工作状态,包括:
若所述电压变化率小于第一预设阈值,则确定所述工作状态为所述充放电平稳状态;
若所述电压变化率大于所述第一预设阈值,且小于第二预设阈值,则确定所述工作状态为所述充放电过渡状态;
若所述电压变化率大于所述第二预设阈值,则确定所述工作状态为所述充放电剧变状态。
根据本发明的第二方面实施例的散热装置,包括:
预设算法库,所述预设算法库用于存储第一算法、第二算法、第三算法;
主控模块,所述主控模块用于执行如第一方面任一项所述的调速方法。
根据本发明的第三方面实施例的电子设备,包括:至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如第一方面所述的调速方法。
根据本发明的第四方面实施例的计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行指令,所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如第一方面任一项所述的调速方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:
图1为本发明实施例调速方法的一流程示意图;
图2为本发明实施例调速方法的另一流程示意图;
图3为本发明实施例调速方法的另一流程示意图;
图4为本发明实施例调速方法的另一流程示意图;
图5为本发明实施例散热装置的一模块框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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。
在本发明的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参照图1,本申请实施例提供了一种调速方法,应用于散热装置,散热装置用于对电池模组进行散热操作,该调速方法包括但不限于有步骤S110至S140。
S110、获取电池模组的电压变化率;
S120、根据电压变化率确定电池模组的工作状态;其中,工作模式包括充放电剧变状态、充放电过渡状态、充放电平稳状态中的任一种;
S130、根据工作状态从预设算法库中得到至少一种预设算法,根据至少一个种预设算法计算得到目标转速;
S140、根据目标转速对散热装置进行调节。
具体地,根据电池模组运行工况的特点,可将电池模组在充放电操作中的工作状态划分为充放电剧变状态、充放电过渡状态、充放电平稳状态。其中,以电压变化率对工作状态进行划分为例,设置第一预设阈值和第二预设阈值,第一预设阈值小于第二预设阈值。当电压变化率小于第一预设阈值时,即电池模组在一定时间段内电压变化较为平缓时,确认该时间段内电池模组处于充放电平稳状态;当电压变化率大于第一预设阈值且小于第二预设阈值时,即电池模组在一定时间段内电压虽有变化趋势,但变化趋势不大时,确认该时间段内电池模组处于充放电过渡状态;当电压变化率大于第二预设阈值时,即电池模组在一定时间段内电压变化趋势较大时,确认该电池模组处于充放电剧变状态。
获取待控制散热装置对应的电池模组的电压变化率,根据上述方法和该电压变化率确定该电池模组当前的工作状态。根据该电池模组当前的工作状态对预设算法库进行查询,得到与该当前工作状态对应的预设算法。其中,预设算法库中存储有充放电剧变状态、充放电过渡状态、充放电平稳状态等工作状态,以及每一种工作状态对应的预设算法。可以理解的是,根据控制需求,如根据控制速度、精确性、耗能等需求,一种工作状态可以对应一种或多种预设算法,对此本申请实施例不作具体限定。根据查询得到的预设算法对散热装置的速度进行计算,以得到目标速度,根据该目标速度对散热装置进行调节,从而保证电池模组的温度保持在预设范围内。
本申请实施例提供的调速方法通过对电池模组的工作状态进行划分,并通过电压变化率确定电池模组当前的工作状态,根据当前工作状态的不同从预设算法库中选择一种或多种预设算法对散热状装置的目标速度进行计算,从而实现了对散热装置速度的精准控制,在一定程度上避免了相关技术中单一的线性控制方法造成的调速范围过大、能耗过大、风扇噪声大等问题。
参照图2,在一些实施例中,目标转速包括第一目标转速,预设算法包括第一算法,步骤S130包括:根据第一算法计算得到第一目标转速。
其中,步骤“根据第一算法计算得到第一目标转速”包括但不限于有子步骤S210至S240。
S210、获取电池模组在预设时段内的电压值和电流值;
S220、根据电压值和电流值得到发热功率,根据发热功率获取电池模组在预设时段的产热量;
S230、根据产热量计算得到换热量;
S240、根据换热量得到第一目标转速。
具体地,以电池模组处于充放电平稳状态为例。当通过电池模组的电压变化率确定电池模组在T时刻的工作状态为充放电平稳状态时,根据T时刻之前记录的数据获取该电池模组在T-1时刻两端的电压值U和电流值I。根据该电压值U和该电流值I计算得到电池模组在T-1时刻的发热功率P=IU。根据上述方法计算得到预设时段t1内电池模组的多个发热功率P,从而通过对该预设时段t1进行时间积分,得到该预设时段t1内电池模组的产热量Q产热=P·t1,进而根据如下式(1)换算得到电池模组温度保持在预设范围需要进行换热的换热量Q换热。
Q产热-Q换热=CM·ΔT............式(1)
其中,C表示电池模组材料的比热容,M表示电池模组的质量,ΔT表示在该预设时段内电池模组的温升。根据换热量Q换热与散热装置转速的关系得到第一目标转速,例如预设换热量Q换热与散热装置的转速为线性关系,则根据上述方法计算得到的换热量Q换热和预设的线性因子换算得到目标速度。根据目标速度对散热装置进行调节,从而保证电池模组的温度保持在预设范围内。可以理解的是,当在预设算法库中将第一算法与充放电剧变状态和/或充放电过渡状态进行映射时,只需调整预设时段t1位于充放电剧变状态(或充放电过渡状态)即可,对此本申请实施例不再赘述。
参照图3,在一些实施例中,目标转速包括第二目标转速,预设算法包括第二算法,步骤S130包括:根据第二算法计算得到第二目标转速。
其中,步骤“根据第一算法计算得到第二目标转速”包括但不限于有子步骤S310至S330。
S310、获取电池模组在n个第一采样周期内的平均温度值;其中,n为大于或等于1的正整数,n个第一采样周期位于同一种工作状态中;
S320、根据平均温度值、第一预设调节因子、预设基准温度值计算得到占空比;
S330、根据占空比得到第二目标转速。
具体地,以电池模组处于充放电过渡状态为例,根据温度随时间的变化进行比例调节。当通过电池模组的电压变化率确定电池模组当前的工作状态为充放电过渡状态时,根据记录的数据获取n个第一采样周期的平均温度值T1,从而根据如下式(2)计算得到占空比p1,进而根据该占空比p1得到第二目标转速。可以理解的是,占空比p1为散热装置PWM控制占空比,其与散热装置的转速为线性关系。
p1=K·abs(T1-T0)............式(2)
其中,K为根据实际调节需求设定的比例调节因子(即第一预设调节因子),T0为预设基准温度值。可以理解的是,在第二算法中,n个第一采样周期均需位于充放电过渡状态。当在预设算法库中将第二算法与充放电平稳状态和/或充放电剧变状态进行映射时,只需调整n个第一采样周期位于充放电平稳状态(或充放电剧变状态)即可,对此本申请实施例不再赘述。
参照图4,在一些实施例中,目标转速包括第三目标转速,预设算法包括第三算法,步骤S130包括:根据第三算法计算得到第三目标转速。
其中,步骤“根据第一算法计算得到目标转速”包括但不限于有子步骤S410至S430。
S410、获取电池模组在预设第一时间段内的第一温度变化值,并获取电池模组在预设第二时间段内的第二温度变化值;其中,第一时段和第二时段为相邻的两个时段;
S420、根据第一温度变化值、第二温度变化值、第二采样周期计算得到温度变化率;
S430、根据温度变化率和第二预设调节因子得到第三目标转速。
具体地,以电池模组处于充放电剧变状态为例,根据微分控制,以电池模组的温度变化率确定散热装置的第三目标转速。当通过电池模组的电压变化率确定电池模组当前的工作状态为充放电剧变状态时,获取电池模组在I采样时间段(即第一时段)内的第一温度变化值ΔT1,并获取电池模组在I+1采样时间段(即第二时段)的第二温度变化值ΔT2。其中,I采样时间段和I+1采样时间段均位于相同的第二采样周期t2内。根据第一温度变化值ΔT1、第二温度变化值ΔT2和如下式(3)计算得到电池模组在第二采样周期t2内的温度变化率D,从而根据温度变化率D与预设的比例系数(即第二预设调节因子)的乘积得到第三目标转速。
D=(ΔT2-ΔT1)/t2............式(3)
可以理解的是,当在预设算法库中将第三算法与充放电平稳状态和/或充放电过渡状态进行映射时,只需调整第二采样周期t2位于充放电平稳状态(或充放电过渡状态)即可,对此本申请实施例不再赘述。
在一个具体的实施例中,设置预设算法库中的映射关系为第一算法与充放电平稳状态映射、第二算法与充放电过渡状态映射、第三算法与充放电剧变状态映射,即当电池模组处于充放电平稳状态时进行积分调节,当电池模组处于充放电过渡状态时进行比例调节,当电池模组处于充放电剧变状态时进行微分调节,从而实现了根据电池模组的不同工作状态使用不同的调速方法,进而提高了调速准确性。可以理解的是,根据调速需求(包括成本、精度、复杂度、计算时间等需求),还可以设置电池模组处于充放电平稳状态时进行积分调节、比例调节、微分调节的混合调节。其中,混合调节包括任意两种调节方法的混合或三种调节方法的混合。同理,当电池模组处于充放电过渡状态和充放电剧变状态时,也可以进行如上述混合调节,对此本申请实施例不作具体的限定。
可以理解的是,在一些实施例中,还可以将本申请实施例提供的调速方法与装载电池模组的集装箱空调***(HAVC)进行联动,以提高电池模组温度调节效率,并使得集装箱空调***处于最优的能耗和运行状态。
参照图5,本申请实施例还提供了一种散热装置,该散热装置包括:
预设算法库100,用于存储第一算法、第二算法、第三算法。
主控模块200,用于执行如上述任一实施例所描述的调速方法。
可见,上述调速方法实施例中的内容均适用于本散热装置的实施例中,本散热装置实施例所具体实现的功能与上述调速方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述调速方法实施例所达到的有益效果也相同。
在一些实施例中,可以在散热装置中单独设置学习模块,或将学习模块作为主控模块的附加模块。学习模块用于通过神经网络、遗传算法、模糊算法等,针对不同的使用场景、调速需求进行在线学习和智能化控制,使得散热装置的调速更加精确、迅速、稳定。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:至少一个处理器,以及与至少一个处理器通信连接的存储器。其中,存储器存储有指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器执行该指令时实现如上述任一实施例所描述的调速方法。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于:执行上述任一实施例所描述的调速方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (7)
1.调速方法,其特征在于,应用于散热装置,所述散热装置用于对电池模组进行散热操作,所述调速方法包括:
获取所述电池模组的电压变化率;
根据所述电压变化率确定所述电池模组的工作状态;其中,所述工作状态包括充放电剧变状态、充放电过渡状态、充放电平稳状态中的任一种;
根据所述工作状态从预设算法库中得到至少一种预设算法,根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速;
根据所述目标转速对所述散热装置进行调节;
其中,所述目标转速包括第二目标转速,所述预设算法包括第二算法;
所述根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速,包括:根据所述第二算法计算得到所述第二目标转速,并将所述第二目标转速作为所述目标转速;
所述根据所述第二算法计算得到所述第二目标转速,包括:
获取所述电池模组在n个第一采样周期内的平均温度值;其中,n为大于或等于1的正整数,所述n个第一采样周期位于同一种所述工作状态中;
根据所述平均温度值、第一预设调节因子、预设基准温度值计算得到占空比;
根据所述占空比得到所述第二目标转速。
2.根据权利要求1所述的调速方法,其特征在于,所述目标转速包括第一目标转速,所述预设算法还包括第一算法;
所述根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速,还包括:根据所述第一算法计算得到所述第一目标转速,并将所述第一目标转速作为所述目标转速;
所述根据所述第一算法计算得到所述第一目标转速,包括:
获取所述电池模组在预设时段内的电压值和电流值;
根据所述电压值和所述电流值得到发热功率,根据所述发热功率获取所述电池模组在所述预设时段的产热量;
根据所述产热量计算得到换热量;
根据所述换热量得到所述第一目标转速。
3.根据权利要求1所述的调速方法,其特征在于,所述目标转速包括第三目标转速,所述预设算法还包括第三算法;
所述根据至少一种所述预设算法计算得到目标转速,还包括:根据所述第三算法计算得到所述第三目标转速,并将所述第三目标转速作为所述目标转速;
所述根据所述第三算法计算得到所述第三目标转速,包括:
获取所述电池模组在预设第一时段内的第一温度变化值,并获取所述电池模组在预设第二时段内的第二温度变化值;其中,所述第一时段和所述第二时段为相邻的两个时段;
根据所述第一温度变化值、所述第二温度变化值、第二采样周期计算得到温度变化率;
根据所述温度变化率和第二预设调节因子得到所述第三目标转速。
4.根据权利要求1至3任一项所述的调速方法,其特征在于,所述根据所述电压变化率确定所述电池模组的工作状态,包括:
若所述电压变化率小于第一预设阈值,则确定所述工作状态为所述充放电平稳状态;
若所述电压变化率大于所述第一预设阈值,且小于第二预设阈值,则确定所述工作状态为所述充放电过渡状态;
若所述电压变化率大于所述第二预设阈值,则确定所述工作状态为所述充放电剧变状态。
5.散热装置,其特征在于,包括:
预设算法库,所述预设算法库用于存储第一算法、第二算法、第三算法;
主控模块,所述主控模块用于执行如权利要求1至4任一项所述的调速方法。
6.电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至4中任一项所述的调速方法。
7.计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行指令,其特征在于,所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如权利要求1至4中任一项所述的调速方法。
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