CN116826102A - 温度控制方法、装置、服务器及存储介质 - Google Patents

温度控制方法、装置、服务器及存储介质 Download PDF

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CN116826102A CN202210809461.8A CN202210809461A CN116826102A CN 116826102 A CN116826102 A CN 116826102A CN 202210809461 A CN202210809461 A CN 202210809461A CN 116826102 A CN116826102 A CN 116826102A
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Abstract

本申请适用于计算机技术领域，提供了一种温度控制方法、装置、服务器及存储介质，其中，方法包括：获取冷却***在当前时刻的状态信息，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置；根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量；根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。本申请中，通过调整流量调节装置的工作参数，可以优化冷却过程，提高目标电池温度调节的效率。

Description

温度控制方法、装置、服务器及存储介质
技术领域
本申请属于计算机技术领域，尤其涉及温度控制方法、装置、服务器及存储介质。
背景技术
燃料电池，如，质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)是一种将反应物的化学能直接转换成电能的化学反应装置，具有能量转换效率高、能量密度高、对环境无污染等特点，在全面电气化和续航需求迫切的交通运输领域、携行及备用电源领域都具有广泛的应用前景。PEMFC在工作时约有一半的化学能转换成电能，另一半转换成热能，而PEMFC运行时的适宜温度较低且温度区间有限，一般在60℃至90℃，因此为了维持PEMFC的电堆温度处于适宜的温度区间内，保证电堆温度的均匀性，以使PEMFC保持高效率和长寿命运行，需要将PEMFC产生的热量及时导出。
相关技术中，通常是基于燃料电池的实际温度与期望温度之间的偏差，控制冷却介质对燃料电池进行温度调节，由于冷却介质带走热量的方式通常存在滞后性，容易导致不能及时对燃料电池的温度进行调节，也即是，相关技术中，对燃料电池的温度调节效率较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种温度控制方法、装置、服务器及存储介质，可以解决相关技术中的由于冷却介质带走热量的方式通常存在滞后性，容易导致不能及时对燃料电池的温度进行调节，也即是，相关技术中，对燃料电池的温度调节效率较低的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种温度控制方法，包括：
获取冷却***在当前时刻的状态信息，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置；
根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量；
根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。
在一些实施例中，冷却***还包括散热器和开度调节装置，开度调整装置包括用于控制进入散热器的冷却介质的量的阀门，以及方法还包括：
获取阀门的开度信息，在开度信息指示需要散热器处于工作状态的情况下，根据目标电池的实际温度和目标电池的期望温度，确定散热器的第二工作参数，以及控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作。
在一些实施例中，在控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作之后，方法还包括：
根据输出温度和温度差中的至少一者，对开度信息进行更新，以及将阀门的开度调整为与更新后的开度信息相适配，其中，温度差为输出温度与输入温度的差值。
在一些实施例中，根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，包括：
在目标电池的实际温度小于目标电池的期望温度时，根据实际温度和期望温度确定目标电池的可吸收热量；
根据待输出热量和可吸收热量，确定流量调节装置的第一工作参数。
在一些实施例中，根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量，包括：
将状态信息输入预先训练的热量输出模型，得到待输出热量，其中，热量输出模型用于表征状态信息与待输出热量之间的对应关系。
在一些实施例中，在控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量之后，方法还包括：
获取下一时刻的实际输出热量，在待输出热量与实际输出热量之间的偏差大于预设偏差阈值时，对热量输出模型的模型参数进行调整。
在一些实施例中，在根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量之后，方法还包括：
获取目标电池的温度梯度和输出电流，根据温度梯度和输出电流，调整待输出热量；
根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，包括：根据调整后的待输出热量确定流量调节装置的第一工作参数。
本申请实施例的第二方面提供了一种温度控制装置，包括：
信息获取单元，用于获取冷却***在当前时刻的状态信息，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置；
热量确定单元，用于根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量；
流量调节单元，用于根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。
在一些实施例中，装置还包括散热调整单元，用于获取阀门的开度信息，在开度信息指示需要散热器处于工作状态的情况下，根据目标电池的实际温度和目标电池的期望温度，确定散热器的第二工作参数，以及控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作。
在一些实施例中，装置还包括开度调整单元，用于根据输出温度和温度差中的至少一者，对开度信息进行更新，以及将阀门的开度调整为与更新后的开度信息相适配，其中，温度差为输出温度与输入温度的差值。
在一些实施例中，装置还包括吸热确定单元和参数调整单元。
吸热确定单元，用于在目标电池的实际温度小于目标电池的期望温度时，根据实际温度和期望温度确定目标电池的可吸收热量；
参数调整单元，用于根据待输出热量和可吸收热量，确定流量调节装置的第一工作参数。
在一些实施例中，装置还包括模型输出单元，用于将状态信息输入预先训练的热量输出模型，得到待输出热量，其中，热量输出模型用于表征状态信息与待输出热量之间的对应关系。
在一些实施例中，装置还包括偏差调整单元，用于：
获取下一时刻的实际输出热量，在待输出热量与实际输出热量之间的偏差大于预设偏差阈值时，对热量输出模型的模型参数进行调整。
在一些实施例中，装置还包括热量调整单元，用于获取目标电池的温度梯度和输出电流，根据温度梯度和输出电流，调整待输出热量；
流量调节单元，具体用于：根据调整后的待输出热量确定流量调节装置的第一工作参数。
本申请实施例的第三方面提供了一种服务器，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现第一方面提供的温度控制方法的各步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的温度控制方法的各步骤。
实施本申请实施例提供的温度控制方法、装置、服务器及存储介质具有以下有益效果：首先，获取冷却***在当前时刻的状态信息，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置。然后，根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量。最后，根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。在对目标电池进行冷却的过程中，通过目标电池在下一时刻需要释放的待输出热量，来确定流量调节装置的工作参数，使得按照所确定的工作参数工作的流量调节装置，可以调节输出足够带走目标电池的待输出热量的冷却介质量，从而实现及时对燃料电池的温度进行调节，有助于提高对目标电池的温度调节效率。
可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的温度控制方法的实现流程图；
图2a是本申请一实施例提供的冷却***的结构示意图；
图2b是本申请一实施例提供的冷却***在节温器的阀门关闭时的冷却过程示意图；
图2c是本申请一实施例提供的冷却***在节温器的阀门打开时的冷却过程示意图；
图3是本申请一实施例提供的确定流量调节装置的第一工作参数的实现流程图；
图4是本申请一实施例提供的温度控制装置的结构框图；
图5是本申请一实施例提供的服务器的结构框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
为了说明本申请的技术方案，下面通过以下实施例来进行说明。
请参阅图1，图1是本申请一实施例提供的温度控制方法的实现流程图，包括：
步骤101，获取冷却***在当前时刻的状态信息。
其中，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度。其中，上述目标电池通常是需要被冷却的燃料电池。实践中，上述目标电池可以是PEMFC。
其中，上述冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置。上述冷却介质是对目标电池进行冷却的物质。这里，冷却介质可以是风，对应的流量调节装置可以是用于调节风的流量的风机，冷却介质也可以是冷却水，对应的流量调节装置可以是用于调节冷却水的流量的水泵。
在本实施例中，上述温度控制方法的执行主体通常是服务器，如，用于控制目标电池的温度的温度控制服务器。需要说明的是，服务器可以是硬件，也可以是软件。当服务器为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器为软件时，可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。
实践中，上述执行主体可以通过检测目标电池的输出电流和输出电压得到目标电池的功率，上述执行主体也可以通过目标电池的燃料利用率来获取目标电池的功率，上述执行主体还可以采用目标电池的负荷，从预先建立的功率-负荷对应关系表中，查找得到目标电池的功率。其中，上述功率-负荷对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个功率和负荷对应关系的对应关系表。
实际应用中，冷却***中的冷却介质首先从目标电池的输入端进入目标电池，与目标电池进行热交换，然后从目标电池的输出端流出，完成对目标电池的冷却过程。
实践中，上述执行主体可以通过安装在目标电池的输入端和输出端的温度传感器获取冷却介质的输入温度和输出温度。
步骤102，根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量。
其中，上述待输出热量通常是需要输出的热量值。
上述执行主体可以采用状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量。
作为一个示例，上述执行主体可以通过如下公式计算得到目标电池在下一时刻的待输出热量：
Qs＝ΔH·ΔN-ΔPsΔt+ρLCLqL(Tout-Tin)
其中，Qs是目标电池下一时刻的待输出热量，ΔH是氢气热值，ΔN是当前时刻的氢耗量与下一时刻的氢耗量的差值，ΔPs是目标电池当前时刻的功率与下一时刻的功率的差值，Δt是当前时刻与下一时刻的时间间隔，ρL是冷却介质的密度，CL是冷却介质的比热容，qL是冷却介质的流量，Tout是冷却介质的输入温度，Tin是冷却介质的输出温度。
上述计算公式中，在目标电池的负荷发生变化时，目标电池的负荷变化量通常是稳定的，上述执行主体可以通过目标电池在当前时刻的负荷以及负荷变化量，得到目标电池在下一时刻的负荷。上述执行主体可以采用得到的目标电池在下一时刻的负荷，从预先建立的功率-负荷对应关系表中，查找得到目标电池在下一时刻的功率，之后，可以采用目标电池在下一时刻的功率，从预先建立的功率-氢耗量对应关系表中，查找得到目标电池的氢耗量。其中，上述功率-氢耗量对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个功率和氢耗量对应关系的对应关系表。上述功率-负荷对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个功率和负荷对应关系的对应关系表。
作为另一个示例，上述执行主体也可以采用状态信息，从预先建立的状态信息-待输出热量对应关系表中，查找得到目标电池的待输出热量。其中，上述状态信息-待输出热量对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个状态信息和待输出热量对应关系的对应关系表。
步骤103，根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。
其中，上述第一工作参数通常是用于控制流量调节装置工作的参数。
其中，上述第一工作参数可以包括但不限于以下至少一项：转速、功率等。
实践中，上述执行主体可以先采用待输出热量，计算得到带走待输出热量所需要的冷却介质的流量，然后上述执行主体可以采用冷却介质的流量从流量调节装置的特性曲线中，查找得到与冷却介质的流量对应的流量调节装置的第一工作参数。这里，上述执行主体可以通过如下公式计算得到带走待输出热量所需要的冷却介质的流量：
其中，qL1是带走待输出热量所需要的冷却介质的流量，Qs是目标电池下一时刻的待输出热量，ρL是冷却介质的密度，CL是冷却介质的比热容，Tout是冷却介质的输入温度，Tin是冷却介质的输出温度。
可选的，上述执行主体也可以采用待输出热量，从预先建立的热量-工作参数对应关系表中，查找得到流量调节装置的第一工作参数。其中，上述热量-工作参数对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个热量和工作参数对应关系的对应关系表。
在确定流量调节装置的第一工作参数之后，上述执行主体可以向流量调节装置发送第一工作参数。这样，控制流量调节装置可以接收到第一工作参数，以及按照第一工作参数工作，从而实现调节冷却介质的流量。
本实施例提供的温度控制方法，首先，获取冷却***在当前时刻的状态信息，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置。然后，根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量。最后，根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。在对目标电池进行冷却的过程中，通过目标电池在下一时刻需要释放的待输出热量，来确定流量调节装置的工作参数，使得按照所确定的工作参数工作的流量调节装置，可以调节输出足够带走目标电池的待输出热量的冷却介质量，从而实现及时对燃料电池的温度进行调节，有助于提高对目标电池的温度调节效率。
在本实施例的一些可选的实现方式中，冷却***还包括散热器和开度调节装置，开度调整装置包括用于控制进入散热器的冷却介质的量的阀门。
实践中，上述开度调节装置可以实现成节温器，也可以实现成三通阀。
请参阅图2a，图2a是本申请一实施例提供的冷却***的结构示意图。图2a中，目标电池为PEMFC，开度调节装置为节温器，流量调节装置为循环水泵，此时，冷却***可以包括PEMFC、循环水泵、节温器、散热器。
请参阅图2b，图2b是本申请一实施例提供的冷却***在节温器的阀门关闭时的冷却过程示意图。图2b中，冷却***可以包括PEMFC、循环水泵、节温器、散热器，其中，PEMFC可以包括用于冷却介质输入的输入端和用于冷却介质输出的输出端。在节温器的阀门关闭时，冷却***中的冷却介质流经一个循环回路，也即是，冷却介质从PEMFC的输出端输出，依次流经循环水泵、节温器，再由PEMFC的输入端输入PEMFC。
请参阅图2c，图2c是本申请一实施例提供的冷却***在节温器的阀门打开时的冷却过程示意图。如图2c所示的，在节温器的阀门打开时，冷却***中的冷却介质流经两个循环回路，其中一个循环回路是冷却介质从PEMFC的输出端输出，依次流经循环水泵、节温器，再通过PEMFC的输入端输入PEMFC，另一个循环回路是冷却介质从PEMFC的输出端输出，依次流经循环水泵、节温器、散热器，再通过PEMFC的输入端输入PEMFC。
在冷却***还包括散热器和开度调节装置时，上述温度控制方法还可以包括：获取阀门的开度信息，在开度信息指示需要散热器处于工作状态的情况下，根据目标电池的实际温度和目标电池的期望温度，确定散热器的第二工作参数，以及控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作。
其中，上述开度信息通常是开度值。开度信息可以用于指示阀门的开度。实践中，开度为0指示阀门的状态为关闭，不需要散热器处于工作状态；开度不为0指示阀门的状态为开启，需要散热器处于工作状态。
实践中，开度值通常以0-1中的数值来表示。
作为一个示例，在开度值为0时，表示节温器的阀门关闭，此时，不需要散热器处于工作状态。结合图2b，冷却***的冷却过程可以为：冷却介质从PEMFC的输出端输出，依次流经循环水泵、节温器，再由PEMFC的输入端输入PEMFC。
作为另一个示例，在开度值为0.5时，表示节温器的阀门开度开启到最大开度的一半，此时，需要散热器处于工作状态。结合图2c，冷却***中的冷却介质可以流经两个循环回路，其中一个循环回路是冷却介质从PEMFC的输出端输出，依次流经循环水泵、节温器，再通过PEMFC的输入端输入PEMFC，另一个循环回路是冷却介质从PEMFC的输出端输出，依次流经循环水泵、节温器、散热器，再通过PEMFC的输入端输入PEMFC。
其中，上述期望温度通常是预先设定的温度。实际应用中，期望温度可以是一个具体的、目标电池工作时的适宜温度，如80℃，期望温度也可以是一个目标电池工作时的适宜温度范围，如60℃-90℃。
其中，上述第二工作参数通常是用于控制散热器工作的参数。
其中，上述第二工作参数可以包括但不限于以下至少一项：转速、功率等。
实际应用中，散热器通常包括散热片和风扇，这里，散热器的第二工作参数通常是散热器中的风扇的转速或者功率。
实践中，上述执行主体可以通过向节温器发送开度查询指令的方式获取阀门的开度信息，上述执行主体也可以通过节温器每隔预设时间间隔主动将阀门的开度信息发送给上述执行主体的方式获取阀门的开度信息。
在开度信息指示需要散热器处于工作状态的情况下，上述执行主体可以采用目标电池的实际温度和目标电池的期望温度，计算得到散热器的第二工作参数，上述执行主体也可以采用目标电池的实际温度和目标电池的期望温度之间的温度偏差，从预先建立的温度偏差-第二工作参数对应关系表中，查找得到散热器的第二工作参数。其中，上述温度偏差-第二工作参数对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个温度偏差和第二工作参数对应关系的对应关系表。
实际应用中，上述执行主体可以通过目标电池的实际温度和目标电池的期望温度的温度偏差，采用比例积分微分(Proportional Integral Derivative，PID)控制器控制散热器的第二工作参数。具体的，通过如下公式建立散热器的第二工作参数的PID控制器：
其中，u(k)是k时刻PID控制器的输出，即散热器的第二工作参数，Kp是比例系数，Ki是积分系数，Kd是微分系数，e(k)是k时刻目标电池的实际温度和目标电池的期望温度的温度偏差，e(k-1)是k-1时刻目标电池的实际温度和目标电池的期望温度的温度偏差。
这里，上述执行主体可以通过数字PID调节器参数整定来确定上述比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd。实践中，上述执行主体可以采用如下方法中的至少一者来确定上述比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd：理论计算整定法、工程整定法。
在确定散热器的第二工作参数之后，上述执行主体可以向散热器发送第二工作参数，从而控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作。
在本实施例的一些可选的实现方式中，在冷却***还包括散热器和开度调节装置时，上述执行主体可以采用预先训练的预测模型确定目标电池在下一时刻的待输出热量。其中，预测模型可以是预先训练的、基于输入的当前时刻的状态信息，得到目标电池在下一时刻的待输出热量的模型。
实践中，在对预测模型进行训练的过程中，上述执行主体可以采用模型预测控制算法，控制预测模型根据冷却***当前时刻的状态信息，预测目标电池下一时刻的状态信息，通过预测的下一时刻的状态信息确定下一时刻的待输出热量，同时，将预测的下一时刻的状态信息作为下一次预测的初始值进行迭代预测，并在每个预测周期中，通过冷却***实时的状态信息，对预测模型进行反馈校正和滚动优化。
实践中，上述执行主体可以通过如下方式建立上述预测模型。
首先，建立目标电池的热-电参数关系。其中，上述目标电池的热-电参数关系可以包括目标电池的功率、目标电池的实际温度、目标电池的温度梯度、节温器的阀门开度之间的参数关系。实践中，上述执行主体可以采用将目标电池的功率、目标电池的实际温度、目标电池的温度梯度、节温器的阀门开度输入MAP数据图谱的方式建立目标电池的热-电参数关系。其中，上述MAP数据图谱是用于指示输入的参数之间的关系的图谱。
其次，上述执行主体可以通过如下公式建立上述目标电池的产-散热平衡：
其中，Cs是目标电池的比热容，Ms是目标电池的质量，T1是目标电池的实际温度，t是时间，ΔH是氢气热值，N是氢耗量，Ps是目标电池的功率，ρL是冷却介质的密度，CL是冷却介质的比热容，qL是冷却介质的流量，Tout是冷却介质的输入温度，Tin是冷却介质的输出温度，Wg是目标电池阴极气体流经目标电池时带走的热量。
然后，上述执行主体可以通过如下公式建立散热器流体间的热交换平衡：
其中，Cr是散热器材料的比热容，Mr是散热器材料的质量，是冷却介质的输入温度和输出温度的算术平均值，Tamb是环境温度，R＝δ/(λ·Ah)，δ是散热器壁面厚度，λ是散热器材料的导热系数，Ah是散热器的换热面积，ρa是流经散热器的流体的密度，Ca是流经散热器的流体的比热容，qa是流经散热器的流体的流量，Ta,out是进入散热器的流体的输入温度，Ta,in是流出散热器的流体的输出温度。
接着，上述执行主体可以基于上述目标电池的热-电参数关系、目标电池的产-散热平衡、散热器流体间的热交换平衡建立目标电池对应的电池热模型，其中，电池热模型可以通过如下方式表示：
最后，上述执行主体可以基于电池热模型建立预测模型，采用模型预测控制算法，对预测模型进行反馈校正和滚动优化。具体的，上述执行主体可以将目标电池的实际温度T1作为状态参数，冷却介质的流量QL和节温器的开度作为输入参数，通过如下公式建立目标电池的预测模型：
X(k+1)＝A·X(k)+B·u(k)
Yk＝C·X(k)
其中，X(k)是输入的k时刻的状态信息，X是输入温度Tin和输出温度Tout构成的矩阵，X＝[Tin，Tout]T，u(k)是k时刻的冷却介质的流量QL和节温器的开度构成的矩阵，Yk是k时刻输入的状态信息X(k)对应的输出值，A，B是电池热模型中，对状态信息和输入参数构成的离散表达式进行一阶泰勒展开，对应到由X(k)和u(k)组成的二阶矩阵表达的各项系数，C＝[0,1]。
本实施例提供的温度控制方法，在开度信息指示需要散热器处于工装状态的情况下，根据目标电池的实际温度和目标电池的期望温度，确定散热器的第二工作参数，以及控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作，可以优化冷却过程，提高目标电池温度调节的效率。另外，采用模型预测器预测下一时刻的待输出热量，从而控制流量调节装置的第一工作参数，采用PID控制器控制散热器的第一工作参数，避免出现超调量叠加、温度波动大的问题，同时提高***的鲁棒性，有助于提高目标电池温度调节的效率。
在本实施例的一些可选的实现方式中，在控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作之后，上述温度控制方法还可以包括：根据输出温度和温度差中的至少一者，对开度信息进行更新，以及将阀门的开度调整为与更新后的开度信息相适配。
其中，上述温度差为输出温度与输入温度的差值。
实践中，在采用输出温度对开度信息进行更新时，上述执行主体可以采用输出温度，从预先建立的温度-开度对应关系表中，查找得到输出温度对应的开度信息，根据查找得到的开度对开度信息进行更新。其中，上述温度-开度对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个输出温度和开度对应关系的对应关系表。
实践中，在采用温度差对开度信息进行更新时，上述执行主体可以采用温度差，从预先建立的温度差-开度对应关系表中，查找得到温度差对应的开度信息，根据查找得到的开度对开度信息进行更新。其中，上述温度差-开度对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个温度差和开度对应关系的对应关系表。
请参阅表1，表1示出了本申请一实施例提供的输出温度、温度差与节温器开度的对应表。如表1所示的，在输出温度为60℃～70℃时，此时目标电池的温度比较低，不需要散热器处于工作状态，节温器的阀门的开度与温度差无关，阀门关闭；在输出温度为75℃～90℃时，此时目标电池的温度较高，需要散热器对冷却介质进行散热操作，节温器的阀门的开度与温度差无关，阀门完全打开；在输出温度为70℃～75℃时，需要结合温度差对阀门的开度进行控制：在温度差小于8℃时，阀门关闭；在温度差大于10℃时，阀门完全打开；在温度差处于8℃～10℃，阀门可以按照预先设定的节温器开度与输出温度的插值比例打开，举例来说，阀门设置成50％和100％的两开度时，输出温度为70℃时阀门开启50％，输出温度为75℃时阀门开启100％；进一步举例来说，阀门设置成30％、50％和100％的三开度时，输出温度为70℃时阀门开启30％，输出温度为72℃时阀门开启50％，输出温度为75℃时阀门开启100％。
表1输出温度、温度差与节温器开度的对应表
本实施例提供的温度控制方法，通过输出温度或者温差中的至少一者，对节温器的阀门开度进行比例调节，实现对节温器的阀门开度的精确控制，可以避免节温器的阀门只有全开和关闭两种状态，有助于提高冷却***的准确性。
请参阅图3，图3是本申请一实施例提供的确定流量调节装置的第一工作参数的实现流程图，包括：
步骤301，在目标电池的实际温度小于目标电池的期望温度时，根据实际温度和期望温度确定目标电池的可吸收热量。
其中，目标电池的期望温度通常是预先设定的、目标电池工作时的适宜温度。
这里，在目标电池的实际温度小于目标电池的期望温度时，表示目标电池的实际温度还未达到期望温度，目标电池可以吸收一部分待输出热量，使得目标电池的实际温度升高，达到期望温度，同时可以减少冷却介质吸收的热量，减轻冷却***的热交换负担。
实践中，上述执行主体可以采用温度传感器实时采集得到目标电池的实际温度，将目标电池的实际温度与期望温度进行比较，在目标电池的实际温度小于目标电池的期望温度时，上述执行主体可以通过多种方式确定目标电池的可吸收热量。
作为一个示例，上述执行主体可以采用目标电池的实际温度与期望温度的温度差，从预先建立的温度差-可吸收热量对应关系表中，查找得到与目标电池的实际温度与期望温度的温度差对应的可吸收热量。其中，上述温度差-可吸收热量对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个温度差和可吸收热量对应关系的对应关系表。
作为另一个示例，上述执行主体也可以采用目标电池的实际温度与期望温度，通过如下公式计算得到目标电池的可吸收热量：
Qs＝CsMs(T1-T0)
其中，Qs是目标电池的可吸收热量，Cs是目标电池的比热容，Ms是目标电池的质量，T1是目标电池的实际温度，T0是目标电池的期望温度。
步骤302，根据待输出热量和可吸收热量，确定流量调节装置的第一工作参数。
实践中，在得到目标电池的可吸收热量之后，上述执行主体可以从待输出热量中减去目标电池的可吸收热量，将剩余的待输出热量作为需要冷却***吸收的热量，即通过可吸收热量对待输出热量进行调整，通过调整后的待输出热量确定流量调节装置的第一工作参数。
本实施例提供的温度控制方法，在目标电池的实际温度小于目标电池的期望温度时，根据实际温度和期望温度确定目标电池的可吸收热量，以及根据待输出热量和可吸收热量，确定流量调节装置的第一工作参数，可以提高冷却***的准确性，降低冷却***的负担。
在本实施例的一些可选的实现方式中，上述根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量，可以包括：将状态信息输入预先训练的热量输出模型，得到待输出热量，其中，热量输出模型用于表征状态信息与待输出热量之间的对应关系。
实践中，上述执行主体可以将各个样本状态信息作为输入，将与输入的样本状态信息对应的待输出热量作为期望输出，训练得到热量输出模型。这里，上述执行主体可以将各个样本状态信息输入初始热量输出模型，得到所输入的各个样本状态信息对应的实际输出，然后，将各样本状态信息对应的实际输出，与相应样本状态信息对应的期望输出进行一致性比对，若二者一致，则认为输出准确，否则，认为输出不准确。这样，上述执行主体可以得到对初始热量输出模型进行训练的准确率，若准确率大于预设的准确率阈值，则将初始热量输出模型作为上述热量输出模型。其中，准确率阈值通常是预先设定的数值，准确率阈值的取值通常大于0且小于1。
本实施例提供的温度控制方法，通过预先训练的热量输出模型对状态信息进行处理，直接输出目标电池的待输出热量，有助于提高目标电池温度调节的效率。
在本实施例的一些可选的实现方式中，在控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量之后，上述温度控制方法还可以包括：获取下一时刻的实际输出热量，在待输出热量与实际输出热量之间的偏差大于预设偏差阈值时，对热量输出模型的模型参数进行调整。
其中，上述预设偏差阈值是预先设定的待输出热量与实际输出热量之间的偏差值。
这里，待输出热量与实际输出热量之间的偏差越小，对应的热量输出模型越准确。实践中，由于训练样本的局限性，采用训练后得到的热量输出模型预测的待输出热量与实际输出热量之间往往存在偏差，上述执行主体可以将热量输出模型输出的待输出热量与实际输出热量进行比较，在待输出热量与实际输出热量之间的偏差大于预设偏差阈值时，上述执行主体可以采用梯度下降法对热量输出模型的模型参数进行调整，上述执行主体也可以采用最小二乘法对热量输出模型的模型参数进行调整。
本实施例提供的温度控制方法，通过待输出热量与实际输出热量之间的偏差对热量输出模型的模型参数进行调整，可以提高热量输出模型的准确性。
在本实施例的一些可选的实现方式中，在根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量之后，上述温度控制方法还可以包括如下步骤：获取目标电池的温度梯度和输出电流，根据温度梯度和输出电流，调整待输出热量。
其中，上述温度梯度通常是当前时刻的实际温度与下一时刻的实际温度之间的温度范围，如，当前时刻目标电池的实际温度为70℃，下一时刻目标电池的实际温度为71℃，对应的目标电池的温度梯度为70℃-71℃。
实际应用中，为了保证目标电池的高效输出，往往需要保证目标电池工作时不会出现超温热点，即目标电池的实际温度不大于预先设定的温度阈值，以及保证目标电池对应的温度梯度尽可能的小。
这里，目标电池的温度梯度和输出电流都是目标电池的待输出热量的扰动因素，都会对目标电池的待输出热量造成影响。上述执行主体可以采用温度传感器获取目标电池当前时刻和下一时刻的实际温度，从而得到目标电池的温度梯度，采用电流计获取目标电池的输出电流。
在获取到目标电池的温度梯度和输出电流之后，上述执行主体可以采用目标电池的温度梯度和输出电流，从预先建立的温度梯度、输出电流-待输出热量对应关系表中，查找得到与目标电池的温度梯度和输出电流对应的待输出热量，以及将查找得到的待输出热量作为目标电池的调整后的待输出热量。其中，上述温度梯度、输出电流-待输出热量对应关系表，可以是预先建立的、存储有多个温度梯度、输出电流和待输出热量对应关系的对应关系表。
实践中，上述执行主体也可以采用温度梯度和输出电流，先对下一时刻的状态信息进行调整，再采用调整后的状态信息计算得到新的待输出热量，该新的待输出热量为上述调整后待输出热量。举例来说，上述执行主体可以通过如下方式对待输出热量进行调整：
Y′k＝C·X(k+1)′
X(k+1)′＝X(k+1)+D·d(k)
其中，Y′k是调整后的待输出热量，C＝[0,1]，X(k+1)′是调整后的k+1时刻的状态信息，X(k+1)为k+1时刻的状态信息，d(k)是k时刻的温度梯度ΔTs和输出电流I构成的矩阵，d＝[ΔTs，I]，D是电池热模型中，对状态信息和输入参数构成的离散表达式进行一阶泰勒展开，对应到d(k)的二阶矩阵表达的系数。
需要指出的是，在将目标电池的实际温度T1作为状态参数，冷却介质的流量QL和节温器的开度作为输入参数，目标电池的温度梯度ΔTs和目标电池的输出电流I作为扰动参数的情况下，目标电池的预测模型还可以为：
X(k+1)＝A·X(k)+B·u(k)+D·d(k)
Yk+1＝C·X(k+1)
其中，X(k)是输入的k时刻的状态信息，X是输入温度Tin和输出温度Tout构成的矩阵，X＝[Tin，Tout]T，u(k)是k时刻的冷却介质的流量QL和节温器的开度构成的矩阵，Yk+1是k+1时刻的状态信息X(k+1)对应的输出值，A，B，D是电池热模型中，对状态信息和输入参数构成的离散表达式进行一阶泰勒展开，对应到由X(k)，u(k)和d(k)组成的二阶矩阵表达的各项系数，C＝[0,1]。需要指出的是，本申请中，为了便于描述，通常将当前时刻记为k时刻，以及将下一时刻记为k+1时刻。
相应地，上述根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，可以包括：根据调整后的待输出热量确定流量调节装置的第一工作参数。
在得到调整后的待输出热量之后，上述执行主体可以根据调整后的待输出热量确定流量调节装置的第一工作参数。
本实施例提供的温度控制方法，采用扰动因素温度梯度和输出电流对流量调节装置的第一工作参数进行调整，可以提高冷却***的准确性。
请参阅图4，图4是本申请一实施例提供的温度控制装置的结构框图，包括：
信息获取单元401，用于获取冷却***在当前时刻的状态信息，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置；
热量确定单元402，用于根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量；
流量调节单元403，用于根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括散热调整单元(图中未示出)。散热调整单元，用于获取阀门的开度信息，在开度信息指示需要散热器处于工作状态的情况下，根据目标电池的实际温度和目标电池的期望温度，确定散热器的第二工作参数，以及控制散热器按照第二工作参数，对进入散热器的冷却介质进行散热操作。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括开度调整单元(图中未示出)。开度调整单元，用于根据输出温度和温度差中的至少一者，对开度信息进行更新，以及将阀门的开度调整为与更新后的开度信息相适配，其中，温度差为输出温度与输入温度的差值。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括吸热确定单元和参数调整单元(图中未示出)。
吸热确定单元，用于在目标电池的实际温度小于目标电池的期望温度时，根据实际温度和期望温度确定目标电池的可吸收热量；
参数调整单元，用于根据待输出热量和可吸收热量，确定流量调节装置的第一工作参数。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括模型输出单元(图中未示出)。模型输出单元，用于将状态信息输入预先训练的热量输出模型，得到待输出热量，其中，热量输出模型用于表征状态信息与待输出热量之间的对应关系。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括偏差调整单元(图中未示出)。偏差调整单元，用于获取下一时刻的实际输出热量，在待输出热量与实际输出热量之间的偏差大于预设偏差阈值时，对热量输出模型的模型参数进行调整。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括热量调整单元(图中未示出)。热量调整单元，用于获取目标电池的温度梯度和输出电流，根据温度梯度和输出电流，调整待输出热量；
流量调节单元403，具体用于：根据调整后的待输出热量确定流量调节装置的第一工作参数。
本实施例提供的装置，首先，获取冷却***在当前时刻的状态信息，状态信息包括目标电池的功率、用于对目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，冷却***包括目标电池、冷却介质和用于对冷却介质的流量进行调节的流量调节装置。然后，根据状态信息，确定目标电池在下一时刻的待输出热量。最后，根据待输出热量，确定流量调节装置的第一工作参数，以及控制流量调节装置按照第一工作参数，调节冷却介质的流量。在对目标电池进行冷却的过程中，通过当前时刻的状态信息确定下一时刻的待输出热量，调整流量调节装置的第一工作参数，使得冷却介质能够及时带走目标电池的待输出热量，减少冷却介质带走热量的滞后性对温度调节的影响，快速使目标电池处于适宜的温度区间内，优化冷却过程，提高目标电池温度调节的效率。
应当理解的是，图4示出的温度控制装置的结构框图中，各单元用于执行图1和图3对应的实施例中的各步骤，而对于图1和图3对应的实施例中的各步骤已在上述实施例中进行详细解释，具体请参阅图1和图3以及图1和图3所对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
请参阅图5，图5是本申请一实施例提供的服务器500的结构框图，该实施例的服务器500包括：至少一个处理器501(图5中仅示出一个处理器)、存储器502以及存储在存储器502中并可在至少一个处理器501上运行的计算机程序503，例如温度控制程序。处理器501执行计算机程序503时实现上述各个温度控制方法的实施例中的步骤。处理器501执行计算机程序503时上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如，图4所示的信息获取单元401至流量调节单元403的功能。
示例性的，计算机程序503可以被分割成一个或多个单元，一个或者多个单元被存储在存储器502中，并由处理器501执行，以完成本申请。一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序503在服务器500中的执行过程。例如，计算机程序503可以被分割成信息获取单元，热量确定单元，流量调节单元，各单元具体功能在上述实施例中已有描述，此处不再赘述。
服务器500可以是服务器、台式电脑、平板电脑、云端服务器和移动终端等计算设备。服务器500可包括，但不仅限于，处理器501，存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是服务器500的示例，并不构成对服务器500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如服务器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
存储器502可以是服务器500的内部存储单元，例如服务器500的硬盘或内存。存储器502也可以是服务器500的外部存储设备，例如服务器500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。可选的，存储器502还可以既包括服务器500的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器502用于存储计算机程序以及转台设备所需的其他程序和数据。存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取冷却***在当前时刻的状态信息，所述状态信息包括目标电池的功率、用于对所述目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，所述冷却***包括所述目标电池、所述冷却介质和用于对所述冷却介质的流量进行调节的流量调节装置；
根据所述状态信息，确定所述目标电池在下一时刻的待输出热量；
根据所述待输出热量，确定所述流量调节装置的第一工作参数，以及控制所述流量调节装置按照所述第一工作参数，调节所述冷却介质的流量。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述冷却***还包括散热器和开度调节装置，所述开度调整装置包括用于控制进入所述散热器的冷却介质的量的阀门，以及所述方法还包括：
获取所述阀门的开度信息，在所述开度信息指示需要所述散热器处于工作状态的情况下，根据所述目标电池的实际温度和所述目标电池的期望温度，确定所述散热器的第二工作参数，以及控制所述散热器按照所述第二工作参数，对进入所述散热器的所述冷却介质进行散热操作。
3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，在所述控制所述散热器按照所述第二工作参数，对进入所述散热器的所述冷却介质进行散热操作之后，所述方法还包括：
根据所述输出温度和温度差中的至少一者，对所述开度信息进行更新，以及将所述阀门的开度调整为与更新后的开度信息相适配，其中，所述温度差为所述输出温度与所述输入温度的差值。
4.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述待输出热量，确定所述流量调节装置的第一工作参数，包括：
在所述目标电池的实际温度小于所述目标电池的期望温度时，根据所述实际温度和所述期望温度确定所述目标电池的可吸收热量；
根据所述待输出热量和所述可吸收热量，确定所述流量调节装置的第一工作参数。
5.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述状态信息，确定所述目标电池在下一时刻的待输出热量，包括：
将所述状态信息输入预先训练的热量输出模型，得到所述待输出热量，其中，所述热量输出模型用于表征状态信息与待输出热量之间的对应关系。
6.根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征在于，在控制所述流量调节装置按照所述第一工作参数，调节所述冷却介质的流量之后，所述方法还包括：
获取所述下一时刻的实际输出热量，在所述待输出热量与所述实际输出热量之间的偏差大于预设偏差阈值时，对所述热量输出模型的模型参数进行调整。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的温度控制方法，其特征在于，在所述根据所述状态信息，确定所述目标电池在下一时刻的待输出热量之后，所述方法还包括：
获取所述目标电池的温度梯度和输出电流，根据所述温度梯度和所述输出电流，调整所述待输出热量；
所述根据所述待输出热量，确定所述流量调节装置的第一工作参数，包括：根据调整后的待输出热量确定所述流量调节装置的所述第一工作参数。
8.一种温度控制装置，其特征在于，包括：
信息获取单元，用于获取冷却***在当前时刻的状态信息，所述状态信息包括目标电池的功率、用于对所述目标电池进行冷却的冷却介质的输入温度和输出温度，其中，所述冷却***包括所述目标电池、所述冷却介质和用于对所述冷却介质的流量进行调节的流量调节装置；
热量确定单元，用于根据所述状态信息，确定所述目标电池在下一时刻的待输出热量；
流量调节单元，用于根据所述待输出热量，确定所述流量调节装置的第一工作参数，以及控制所述流量调节装置按照所述第一工作参数，调节所述冷却介质的流量。
9.一种服务器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的温度控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的温度控制方法。
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