一种电池热管理系统可靠性评价方法及系统

本发明属于电池热管理，尤其涉及一种电池热管理系统可靠性评价方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、在电动汽车的实际应用中，旨在保障电池安全运行的电池热管理系统至关重要。锂离子电池的温度状态变化对其性能释放和运行安全影响极大。可靠的电池热管理系统能够确保电池在安全的条件下运行，并减少电池因热滥用造成的寿命快速衰减。因此，开发有效的电池热管理系统可靠性评价方法至关重要。

3、目前电池热管理系统可靠性的评价方法主要有以下几类：

4、1)通过对比电池热管理系统工质运行温度和流速的实时监测值与预设的运行经验值，分析电池热管理系统的实时运行状态来评价电池热管理系统可靠性。这种以运行经验值为基准的评价方法精度较低，不同的电池热管理系统运行经验值不同，需要重新测试，因此其可移植性也较差。

5、2)利用电池温度阈值反馈机制，通过对比温度传感器获取的电池实时温度监测值与预设的电池安全运行温度阈值来评价电池热管理系统可靠性。这种方法在触发过温警告时电池运行温度较高，如果不能对电池及时有效降温易导致电池热失控，其代价较大。

6、基于上述方法的缺陷，急需一种代价小、准确度高和移植性较好的电池热管理系统可靠性评价方法来评估电池热管理系统的工作状态，从而保证电池长期工作在适宜的温度区间内。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种电池热管理系统可靠性评价方法及系统，采用散热性能预测模型、预测结果验证模型对未来电池放电和充电工况下的温度分布进行预测，可以对未来潜在的电池高温进行预警，降低电池热失控发生的概率。

2、为实现上述目的，本发明的第一个方面提供一种电池热管理系统可靠性评价方法，包括：

3、获取电池热管理系统测温点不同阶段的放电时序数据和实时充电温度时序数据，其中，所述不同阶段的放电时序数据包括：实时放电温度时序数据、soc时序数据，初次循环放电温度时序数据、soc时序数据；以及实时运行工况前相邻的循环放电工况的温度差时序数据、soc差时序数据；

4、将所述放电时序数据、所述实时充电温度时序数据分别输入到训练好的散热性能预测模型、预测结果验证模型中，得到放电温度预测结果和充电温度预测结果；基于预测结果对电池热管理系统的可靠性进行评价；

5、其中，所述散热性能预测模型包括并行的编码器，采用并行的编码器分别对不同阶段的放电时序数据进行特征提取，将所提取的特征进行融合后解码，得到放电温度预测结果。

6、本发明的第二个方面提供一种电池热管理系统可靠性评价系统，包括：

7、获取模块，用于获取电池热管理系统测温点不同阶段的放电时序数据和实时充电温度时序数据，其中，所述不同阶段的放电时序数据包括：实时放电温度时序数据、soc时序数据，初次循环放电温度时序数据、soc时序数据；以及实时运行工况前相邻的循环放电工况的温度差时序数据、soc差时序数据；

8、评价模块，用于将所述放电时序数据、所述实时充电温度时序数据分别输入到训练好的散热性能预测模型、预测结果验证模型中，得到放电温度预测结果和充电温度预测结果；基于预测结果对电池热管理系统的可靠性进行评价；

9、其中，所述散热性能预测模型包括并行的编码器，采用并行的编码器分别对不同阶段的放电时序数据进行特征提取，将所提取的特征进行融合后解码，得到放电温度预测结果。

10、本发明的第三个方面提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行一种电池热管理系统可靠性评价方法。

11、本发明的第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行一种电池热管理系统可靠性评价方法。

12、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

13、在本发明中，采用散热性能预测模型、预测结果验证模型对未来电池放电和充电工况下的温度分布进行预测，可以对未来潜在的电池高温进行预警，降低电池热失控发生的概率；而且本发明的方法无需针对不同的电池热管理系统测定运行经验值，具有可移植性好的优点。

14、在本发明中，采用并行的编码器结构，通过对实时放电温度时序数据、soc时序数据进行处理；对初次循环放电温度时序数据、soc时序数据进行处理，能够得到电池热管理系统处于完好状态时电池温度、soc分布特征；以及对实时运行工况前相邻的循环放电工况的温度差时序数据、soc差时序数据进行处理，能够得到表征电池热管理系统性能衰减趋势的特征，通过融合特征解码后进行预测，能够提高对未来温度时间序列数据预测的准确性。

15、本发明附加方面的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。

技术特征：

1.一种电池热管理系统可靠性评价方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法，其特征在于，所述散热性能预测模型采用改进的transformer模型，所述改进的transformer模型包括并列的编码器，所述并列的编码器分别为上限校正编码器、主编码器和性能衰减编码器；

3.如权利要求2所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法，其特征在于，将所述第一特征、所述第二特征和所述第三特征进行融合后解码，得到放电温度预测结果，具体为：

4.如权利要求3所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法，其特征在于，所述权重系数的计算具体为：

5.如权利要求1所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法，其特征在于，采用训练样本对所述散热性能预测模型进行训练，所述训练样本包括初次循环批次的各温度点的温度时序数据和soc时序数据，滑动窗口内的第二次循环批次的各温度点的温度时序数据、soc时序数据；相邻循环批次的各温度点的温度差时序数据和soc差时序数据。

6.如权利要求5所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法，其特征在于，将n个循环批次放电工况数据中处于相同测温点的温度数据按照相邻循环逐批相减得到循环批次数据间的温差序列，按照相减批次依次编号并与时间维度合成，得到对应的温度时序数据。

7.如权利要求1所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法，其特征在于，基于预测结果对电池热管理系统的可靠性进行评价，具体为：

8.一种电池热管理系统可靠性评价系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一项所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的一种电池热管理系统可靠性评价方法。

技术总结
本发明提出了一种电池热管理系统可靠性评价方法及系统，采用散热性能预测模型、预测结果验证模型对未来电池放电和充电工况下的温度分布进行预测，可以对未来潜在的电池高温进行预警，降低电池热失控发生的概率；采用并行的编码器结构，分别对电池不同阶段的放电数据进行处理，可以提高对未来温度时间序列数据预测的准确性；通过对散热性能预测模型和预测结果验证模型输出的初步性能预测结果进行交叉验证，大大提高了本评价方法的鲁棒性。

技术研发人员：刘凯龙,彭琦奥,于全庆,刘卓然,赵士文,林伟杰,叶李旺,张承慧
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/17