本發(fā)明涉及能源存儲領(lǐng)域，尤其涉及一種基于溫度應(yīng)變分析的1.5v鋰離子電池熱管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當今的能源存儲領(lǐng)域，隨著便攜式電子設(shè)備和電動汽車等的廣泛應(yīng)用，1.5v鋰離子電池因其高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢而備受關(guān)注，在各類電子設(shè)備和動力系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

2、目前，傳統(tǒng)的1.5v鋰離子電池熱管理方法主要采用風(fēng)冷或液冷等方式，一方面，風(fēng)冷方式的散熱效果有限，難以滿足高功率放電時的散熱需求，容易導(dǎo)致電池溫度過高，影響電池性能和壽命；另一方面，液冷方式雖然散熱效果較好，但系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高，且存在泄漏的風(fēng)險。此外，傳統(tǒng)的熱管理方法主要依賴于經(jīng)驗和簡單的溫度監(jiān)測，缺乏對電池內(nèi)部溫度應(yīng)變的深入管理，因此，需要一種基于溫度應(yīng)變分析的1.5v鋰離子電池熱管理方法，以提升1.5v鋰離子電池的熱管理水平。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于溫度應(yīng)變分析的1.5v鋰離子電池熱管理方法及系統(tǒng)，其主要目的在于提升1.5v鋰離子電池的熱管理水平。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于溫度應(yīng)變分析的1.5v鋰離子電池熱管理方法，包括：

3、獲取1.5v鋰離子電池，實時監(jiān)測所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的電池表面溫度，采集所述電池表面溫度對應(yīng)的溫度應(yīng)變數(shù)據(jù)序列，提取所述溫度應(yīng)變數(shù)據(jù)序列中的關(guān)鍵序列值；

4、分析所述關(guān)鍵序列值對應(yīng)的應(yīng)變趨勢，對所述應(yīng)變趨勢進行風(fēng)險評估，得到風(fēng)險評估數(shù)據(jù)，對所述風(fēng)險評估數(shù)據(jù)進行等級劃分，得到風(fēng)險評估等級，計算所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)的風(fēng)險指數(shù)；

5、基于所述風(fēng)險指數(shù)，分析所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的電池狀態(tài)，對所述電池狀態(tài)進行熱負荷評估，得到熱負荷評估值，查詢所述評估熱負荷值對應(yīng)的熱影響因子，標記所述熱影響因子對應(yīng)的關(guān)鍵影響區(qū)域；

6、基于所述關(guān)鍵影響區(qū)域，確定所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的熱管理路徑，分析所述熱管理路徑對應(yīng)的路徑傳遞量，基于所述路徑傳遞量，計算所述熱管理路徑對應(yīng)的熱傳遞效率，基于所述熱傳遞效率，優(yōu)化所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的運行參數(shù)，計算所述運行參數(shù)對應(yīng)的熱降比率；

7、基于所述熱降比率，提取所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的多熱能源特征，基于所述多熱能源特征，查詢所述1.5v鋰離子電池內(nèi)部的熱點分布狀態(tài)，分析所述熱點分布狀態(tài)對應(yīng)的熱點標簽，基于所述熱點標簽，生成所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的熱管理方案。

8、可選地，所述提取所述溫度應(yīng)變數(shù)據(jù)序列中的關(guān)鍵序列值，包括：

9、對所述溫度應(yīng)變數(shù)據(jù)序列進行序列分段，得到分段子序列；

10、識別所述分段子序列中的序列波動段；

11、對所述序列波動段中數(shù)據(jù)進行峰值檢測，得到峰值點集合；

12、分析所述峰值點集合中峰值點對應(yīng)的時間間隔；

13、基于所述時間間隔，提取所述溫度應(yīng)變數(shù)據(jù)序列中的關(guān)鍵序列值。

14、可選地，所述對所述應(yīng)變趨勢進行風(fēng)險評估，得到風(fēng)險評估數(shù)據(jù)，包括：

15、分析所述應(yīng)變趨勢對應(yīng)的應(yīng)變速率；

16、基于所述應(yīng)變速率，劃分所述應(yīng)變趨勢對應(yīng)的風(fēng)險等級范圍；

17、查詢所述風(fēng)險等級范圍對應(yīng)不同等級的風(fēng)險特征指標；

18、基于所述風(fēng)險特征指標，對所述應(yīng)變趨勢進行風(fēng)險評估，得到風(fēng)險評估數(shù)據(jù)。

19、可選地，所述計算所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)的風(fēng)險指數(shù)，包括：

20、利用下述公式計算所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)的風(fēng)險指數(shù)：

21、

22、其中，表示所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)的風(fēng)險指數(shù)，表示所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)溫度評估值的權(quán)重系數(shù)，表示所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)溫度評估值的數(shù)量，表示溫度評估值的索引，表示第個溫度評估值對應(yīng)的電池表面溫度，表示電池表面溫度的平均值，表示電池表面溫度的溫度范圍，表示所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)應(yīng)變趨勢值的權(quán)重系數(shù)，表示應(yīng)變趨勢值的數(shù)量，表示應(yīng)變趨勢值的索引，表示第個應(yīng)變趨勢值的量化指標，表示應(yīng)變特征值的應(yīng)變范圍。

23、可選地，所述對所述電池狀態(tài)進行熱負荷評估，得到熱負荷評估值，包括：

24、分析所述電池狀態(tài)對應(yīng)的溫度分布區(qū)域；

25、確定所述溫度分布區(qū)域?qū)?yīng)的高溫區(qū)域和低溫區(qū)域；

26、基于所述高溫區(qū)域和所述低溫區(qū)域，計算所述電池狀態(tài)對應(yīng)的熱流密度；

27、根據(jù)所述熱流密度，評估所述電池狀態(tài)對應(yīng)的熱生成速率；

28、基于所述熱生成速率，對所述電池狀態(tài)進行熱負荷評估，得到熱負荷評估值。

29、可選地，所述標記所述熱影響因子對應(yīng)的關(guān)鍵影響區(qū)域，包括：

30、分析所述熱影響因子對應(yīng)的影響程度值；

31、基于所述影響程度值，確定所述熱影響因子對應(yīng)的潛在影響區(qū)域；

32、監(jiān)測所述潛在影響區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域溫度數(shù)據(jù)；

33、評估所述區(qū)域溫度數(shù)據(jù)對應(yīng)的熱敏感度；

34、基于所述熱敏感度，標記所述熱影響因子對應(yīng)的關(guān)鍵影響區(qū)域。

35、可選地，所述基于所述路徑傳遞量，計算所述熱管理路徑對應(yīng)的熱傳遞效率，包括：

36、利用下述公式計算所述熱管理路徑對應(yīng)的熱傳遞效率：

37、

38、其中，表示所述熱管理路徑對應(yīng)的熱傳遞效率，表示所述熱管理路徑對應(yīng)的熱輸出功率，?表示所述熱管理路徑對應(yīng)路徑節(jié)點的數(shù)量，表示路徑節(jié)點對應(yīng)的節(jié)點索引，表示第個路徑節(jié)點對應(yīng)的傳遞熱量，表示第個路徑節(jié)點對應(yīng)的節(jié)點溫度，表示所述熱管理路徑對應(yīng)的熱流密度函數(shù)，表示所述熱管理路徑對應(yīng)的時間閾值。

39、可選地，所述計算所述運行參數(shù)對應(yīng)的熱降比率，包括：

40、利用下述公式計算所述運行參數(shù)對應(yīng)的熱降比率：

41、

42、其中，表示所述運行參數(shù)對應(yīng)的熱降比率，表示所述運行參數(shù)對應(yīng)監(jiān)測點的數(shù)量，表示監(jiān)測點的數(shù)量索引，表示所述運行參數(shù)對應(yīng)的運行平均溫度，表示第個監(jiān)測點的溫度值，表示第個監(jiān)測點的熱流量，表示第個監(jiān)測點的熱阻值，表示所述運行參數(shù)對應(yīng)功率點的數(shù)量，表示功率點的數(shù)量索引，表示第個功率點對應(yīng)的功率輸出值，表示第個功率點對應(yīng)的狀態(tài)時間。

43、可選地，所述基于所述熱降比率，提取所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的多熱能源特征，包括：

44、分析所述熱降比率與所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)電池溫度的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

45、基于所述關(guān)聯(lián)關(guān)系，篩選所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的溫度區(qū)間數(shù)據(jù)；

46、提取所述溫度區(qū)間數(shù)據(jù)中的溫度流特征；

47、根據(jù)所述溫度流特征，確定所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的熱傳導(dǎo)模式；

48、基于所述熱傳導(dǎo)模式，提取所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的多熱能源特征。

49、可選地，為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于溫度應(yīng)變分析的1.5v鋰離子電池熱管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

50、序列值提取模塊，用于獲取1.5v鋰離子電池，實時監(jiān)測所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的電池表面溫度，采集所述電池表面溫度對應(yīng)的溫度應(yīng)變數(shù)據(jù)序列，提取所述溫度應(yīng)變數(shù)據(jù)序列中的關(guān)鍵序列值；

51、指標計算模塊，用于分析所述關(guān)鍵序列值對應(yīng)的應(yīng)變趨勢，對所述應(yīng)變趨勢進行風(fēng)險評估，得到風(fēng)險評估數(shù)據(jù)，對所述風(fēng)險評估數(shù)據(jù)進行等級劃分，得到風(fēng)險評估等級，計算所述風(fēng)險評估等級對應(yīng)的風(fēng)險指數(shù)；

52、區(qū)域標記模塊，用于基于所述風(fēng)險指數(shù)，分析所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的電池狀態(tài)，對所述電池狀態(tài)進行熱負荷評估，得到熱負荷評估值，查詢所述評估熱負荷值對應(yīng)的熱影響因子，標記所述熱影響因子對應(yīng)的關(guān)鍵影響區(qū)域；

53、熱降比率計算模塊，用于基于所述關(guān)鍵影響區(qū)域，確定所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的熱管理路徑，分析所述熱管理路徑對應(yīng)的路徑傳遞量，基于所述路徑傳遞量，計算所述熱管理路徑對應(yīng)的熱傳遞效率，基于所述熱傳遞效率，優(yōu)化所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的運行參數(shù)，計算所述運行參數(shù)對應(yīng)的熱降比率；

54、方案生成模塊，用于基于所述熱降比率，提取所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的多熱能源特征，基于所述多熱能源特征，查詢所述1.5v鋰離子電池內(nèi)部的熱點分布狀態(tài)，分析所述熱點分布狀態(tài)對應(yīng)的熱點標簽，基于所述熱點標簽，生成所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的熱管理方案。

55、首先，本發(fā)明獲取1.5v鋰離子電池，實時監(jiān)測所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的電池表面溫度，可以及時掌握電池的工作狀態(tài)，避免因溫度過高或過低對電池性能和壽命造成不良影響，并且了解電池表面溫度變化趨勢，可以為優(yōu)化電池的使用和管理提供重要依據(jù)，同時，本發(fā)明通過分析所述關(guān)鍵序列值對應(yīng)的應(yīng)變趨勢，有助于提前預(yù)測電池可能出現(xiàn)的過熱或過冷情況，為后續(xù)采取熱管理措施提供依據(jù)，從而確保電池在安全、高效的狀態(tài)下運行，本發(fā)明基于所述風(fēng)險指數(shù)，分析所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的電池狀態(tài)，可以及時發(fā)現(xiàn)電池是否處于過熱、過冷或其他異常狀態(tài)，可以及時采取散熱等措施來防止電池損壞或發(fā)生危險情況，其次，有助于優(yōu)化電池的使用和管理策略，本發(fā)明基于所述關(guān)鍵影響區(qū)域，確定所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的熱管理路徑，分析所述熱管理路徑對應(yīng)的路徑傳遞量，可以針對性地規(guī)劃熱管理路徑，確保熱量能夠有效地從這些容易產(chǎn)生熱問題的關(guān)鍵部位散發(fā)出去或者在需要的時候?qū)霟崃?，從而使電池的溫度分布更加均勻，最大程度地減少局部過熱現(xiàn)象，保障電池性能的穩(wěn)定發(fā)揮，進一步地，本發(fā)明基于所述熱降比率，提取所述1.5v鋰離子電池對應(yīng)的多熱能源特征，能夠揭示電池在各種運行條件下熱量產(chǎn)生、傳遞和消散的內(nèi)在規(guī)律，可以在電池材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計時進行針對性優(yōu)化，以降低熱量產(chǎn)生或提高散熱效率。因此，本發(fā)明提出的一種基于溫度應(yīng)變分析的1.5v鋰離子電池熱管理方法及系統(tǒng)，能夠提升1.5v鋰離子電池的熱管理水平。